JPH0460405A - スタンド間多目的センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、圧延中の被圧延材の形状や各種寸法を測定す
るためのセンサに係るもので、さらに詳しくは熱間連続
圧延機のスタンド間に設置し、被圧延材の形状、板幅、
板厚等を同時に測定するための多目的センサに関するも
のである。

〈従来の技術〉 熱間連続圧延機で帯鋼を圧延する場合、キャンバや平坦
度等の形状、および板幅、板厚、クラウン等の各種寸法
は圧延後の帯鋼の品質に大きく影響するため、圧延の途
中で圧下装置やロールベンダを制御して所期の精度を維
持するようにしている。

そのためには、圧延中、の被圧延材の形状や寸法を測定
する必要がある。

例えば板厚を制御する場合、圧延機出側に設置したＸ線
厚す計により板厚を測定して目標板厚との偏差を求め、
該板厚偏差を圧延＆！ｌ（以下スタンドという）にフィ
ードバックして圧下を制御する、いわゆるＢＩＳＲＡ方
式ＡＧＣ等が多く用いられ、また板幅等についても、イ
メージセンサによる板幅計、蛇行センサ、キャンバメー
タ等が使用され、帯鋼の品質維持に役立っている。

そしてこれ等のセンサのうち、板幅計と蛇行センサ、キ
ャンバメータの如く同一次元のものを兼用することは一
部行われているが、次元の異なる、例えば板幅と板厚を
同時に測定できるものはなく、個別のセンサが使用され
ているのが実情である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、近年帯鋼に対する品質の要求が高まり、速や
かな制御が必要となり、これ等センサもできるだけ多く
を同一スタンドの入側または出側に設け、同時に各種の
フィードフォワード、フィードバック制御を行うことが
要望されている。

しかし、上述の如くこれ等のセンサは個々に設けられる
ものであることから、同一スタンド間に設置するために
は、多くの機器が配置された狭い環境での場所的な制約
を克服する必要があり、結局必要最小限度のセンサしか
設置することができなかった。

本発明は、上述従来の技術の課題を克服し、スタンド間
の狭い場所でも比較的８昌に、しかも被圧延材の各種形
状や寸法が同時に測定可能なスタンド間多目的センサを
従供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は第１に、熱間連続圧延機のスタン１′間に設置
されるスタンド間多目的センサであって、被圧延材幅方
向の中央部上下のいずれか一方に設置された１次元レー
ザ距離計と、被圧延材の両側端部それぞれの前記１次元
レーザ距離計と同しｎ！すに設置された２次元レーザ距
離計とで構成することにより、また第２に、被圧延材幅
方向の中央部上方および下方に設置された１次元レーザ
距離計と、被圧延材の両側端部それぞれの上下の一方に
設置された２次元レーザ距離計ならびに他方に設置され
た１次元または２次元レーザ距離計とで構成することに
より、前記従来の技術の課題を克服し、さらに、被圧延
材の両側端部に設置されたレーザ距離針を被圧延材の幅
方向に移動可能にするとにより、−層の効果を得ること
ができた。

〈作　用〉 本発明におけるスタンド間多目的センサは、被圧延材上
下の一方に、被圧延材幅方向の中央部には１次元レーザ
距離計を、被圧延材両側端部には２次元レーザ距離計を
設けたため、被圧延材表面までの距離、ならびに被圧延
材エツジ位置の検出が可能となり、板幅、蛇行量、キャ
ンバ、被圧延材の高さ位Ｗ（ルーパ高さ）、腹伸び・耳
伸びおよびこれ等の急峻度等が測定可能である。

また、上記に加えて被圧延材上下の他方に、被圧延材の
幅方向中央部には１次元レーザ距ｊ！１計を、両側部に
は１次元または２次元レーザ距離計を設けることにより
、板厚、板クラウン、板ウェツジ等が測定可能となる。

さらに、前記被圧延材側端部に設置されたレーザ距離８
１を板幅方向に移動可能とすることにより被圧延材の幅
変化に対応することができ、特に被圧延材の板幅が大き
く変化する場合には測定精度の向上を図り得る。

〈実施例〉 図は本発明の実施例で、第１図はレーザ距離計を被圧延
材の上部にのみ設置した場合の測定方法の説明図、第２
図はレーザ距離計を被圧延材の上下双方に設置した場合
の測定方法の説明図、第３図、第４図は被圧延材側端部
に設置されたレーザ距離計の移動ａ構の正面図で、第５
図は断面図である。

第１図においては、被圧延材Ｐの幅方向中央部上方に１
次元レーザ距離計Ｓ、と、被圧延材Ｐの両側端部上方に
２次元レーザ距層計Ｓ、、Ｓ、をそれぞれ設置しである
。しかし、これ等のレーザ距離計Ｓｓ　、Ｓ＋　、Ｓｔ
は被圧延材の下方でも差し支えないものである。

ここで、１次元レーザ距離計３０は距離！、のみを測定
するためのものであり、２次元レーザ距離計Ｓ、　、Ｓ
、は距離ｉ１およびｌ、を測定するとともに板幅方向に
走査可能なものである。そして２Ｗ、は２次元レーザ距
離計Ｓ１、Ｓ２の走査範囲であり、Ｗｏは両２次元し−
ザ距Ｌｉｔｓ＋、Ｓ、の間隔、Ｗは測定範囲でｗ＝ｗａ
　＋２Ｗ、でありＷ、は板幅である。また、ΔＷＩ、Δ
Ｗ、は前記測定範囲の外端ｍ、ｎと被圧延材Ｐの板幅エ
ツジｍ′、ｎ′との距離である。

このように構成されたセンサにより各種寸法を測定する
場合について説明する。

（１）　　板幅Ｗ２の測定 ｗ　ｐ　＝　ｗ　＠　＋　２　Ｗ　＊　　　（ΔＷ、十
八Ｗへ）＝Ｗ−（ΔＷ、（−ΔＷ、） この場合、走査範囲Ｗ、は距Ｍ１．、ｌｘの変動により
変化するが、距ａｆｆｉｌ、ｆｆｉ！が測定されている
ため補正することが可能であり、ΔＷ５、ΔＷ２も同様
に補正することができる。

なお仮エツジｍ’、ｎ’の検出は、距離の測定値が２．
激に変化する点を求めることにより可能である。

（２）蛇行量ΔＸの測定 ΔＸ−ΔＷｌ−ΔＷ。

（３）キャンバの測定 キャンバの測定は、被圧延材の移動量に対応させて蛇行
量ΔＸの変化状況を追跡することにより測定することが
できる。

（４）被圧延板Ｐの高さｌの測定 １、＝１゜ この場合は被圧延材の中央の値を代表にしたが必要に応
じて平均値を用いることもできる。

なおこの高さ！は通板時のルーパの高さを制御するのに
利用する。

（５）平坦度δの測定 δ−（Ｊ！＋　＋１ｇ　）／２　１！＊（６）腹伸び・
耳伸びおよび急峻度の測定腹伸びの場合は距ｓＩ！ｌ、
耳伸びの場合は距Ｍ１．、Ｉｔのそれぞれの変化を被圧
延材の移動量に対応させて監視することにより測定する
ことが可能であり、当然急峻度も知ることが可能である
。

ここで、被圧延材Ｐの移動量は例えばレーザドツプラ速
度計を併設することで測定することが可能であり、また
圧延ロールの回転速度から求める公知の方法も使用でき
る。

次に第２図について説明すると、この場合は第１図に示
したセンサの各レーザ距離計Ｓｏ、Ｓ＋、Ｓ、に対応す
る被圧延材Ｐ下面側に１次元レーザ距ａｍ＋ｓ＋、、Ｓ
ｌｌ、Ｓ＋Ｚを設置したものである。

なお、レーザ距離計Ｓｓ、Ｓ＋＊、Ｓｌｌ、ｓｅｘは２
次元レーザ距離計でもよく、特にレーザ距離計Ｓ　＋　
＋、５ｌｆｆｉは２次元レーザ距離計を使用した場合、
第１図で説明した板幅等の測定に際し、ΔＷ１やΔＷ、
の測定値が異常を示したときのバックアップとして使用
できる。また、この第２図に示ずセンサは上下逆配置で
も何ら差し支えないものである。

この構成によるセンサの使用について以下に説明する。

（１１板厚【、の測定 １１　　＝Ｈ−（ｊ！、　　＋／！。′　）Ｈ：上下レ
ーザ距離計間の距離 （２）板クラウンΔＣの測定 ΔＣ＝Ｌ＊　　（ｔ、　＋ｔｚ　）／２Ｌ、　−１１−
（１，＋〇＋’　） １、−Ｈ−（ｆ！　＋ｆｆｆｉ’　） （３）仮ウェッジω、の測定 ω−＝ｔｌ　　　Ｌｔ 以上のように被圧延材の断面形状が測定可能である。た
だし、仮クラウンや板ウェツジは仮エツジｍ’　、ｎｒ
から例えば５０閤内側に寄った一定位置で測定するよう
定義されることもあるので、この場合や板幅が変化する
場合は、被圧延材両側端部に設けるレーザ距離計Ｓ、、
Ｓ、（およびＳ１１、Ｓ　ｒｔ）は板幅方向に移動可能
にする必要がある。

第３図に被圧延材両端部に設けるレーザ距離計５−１Ｓ
、（以下単ニレーザ距離計ＳＩ、Ｓｔという）の移動機
構を示すが、この例は中央部のレーザ距離計ＳＯ（以下
単にレーザ距離計Ｓ、という）は固定になっており１、
レーザ距離計Ｓ＋、Ｓｔは前記レーザ距離計Ｓ０を中心
にして互いに反対方向に移動する。

すなわち、スライドケースｌ内にレーザ距離計Ｓ、を取
付けた固定ブロック２を固設し、またレーザ距離計Ｓ　
＋　、Ｓ　ｚを取付けた移動プ０７り３．３′を、両側
に互いに逆方向のねじ５．５′を有するねじ軸４により
移動可能に設置する。そしてねじ軸４は減速機付電動ａ
１６で回転駆動される。

７．７はスライドケース１両端の軸受であり、また８は
固定ブロック２中に設けた軸受を示ず、また２０はスラ
イドケースｌの支持ビームであり、２１はその支柱であ
る。

このように構成しであるので、レーザ距離計Ｓ、、Ｓ、
は減速機付電動ｆｉ６を駆動することにより、ねじ軸４
、移動ブロック３．３′を介してレーザ距離計Ｓ、を中
心に板部方向（図の左右方向）に対称に移動可能である
。

なお、９はパルス発信器でレーザ距離計Ｓ１、Ｓ２の現
在位置を検出するためのものである。

第４図により他の移動機構の例を説明する。この例では
レーザ距離計Ｓ、　、Ｓ、が各個に移動可能なようにな
っている。

図において第３図に示す部材と同一の部材には同一の符
号を付けて説明を省略する。この例でねし軸４．４′は
単独に減速機付電動Ｉａ６．６′により駆動されるので
、レーザ距離計Ｓ、　、Ｓよは個々に移動することがで
きる。なお、？’、？’はスライドケース１内に固設し
た軸受である。またパルス発信器９．９′も各個に設け
ておく。

この第４図に示す移動機構の場合は、被圧延材の蛇行や
、キャンバにレーザ距離計Ｓ、　、Ｓ、が追従すること
ができるので、板クラウンや、仮ウェッジの測定精度が
一段と向上できる。

次に、移動機構の断面構成を第５図により説明する。

図においてスライドケース１は、本体１１、カバー１２
、サポート１３．１４によりボックス状に形成され、そ
れぞれボルト１６により組立てられボルト１７により支
持ビーム２０に取付けられている。なお１５はガイドラ
イナで移動ブロック３．３゛の４隅をガイドするように
しである。

そして３０は防塵カバーであり、３１は圧縮空気配管、
３２はフレキシブルホースで、必要に応じてレーザ距離
針に塵埃が侵入するのを防止するために取付ける。

以上、被圧延材の上方に設置するレーザ距離針について
説明したが、下方に設置するものについても同様に構成
することができる。

なお、第３図に示すようにレーザ距離計Ｓ１、Ｓ、がレ
ーザ距離計Ｓ、を中心にして互いに反対方向に移動可能
に構成した場合、レーザ距離計を被圧延材の上下いずれ
の側に設置してもその支持ビームを可動フレームとし、
また、上下共にレーザ距離針を設置する場合は支持ビー
ムをＣ形の可動フレームとし、該フレームを被圧延材の
幅方向に移動させるための駆動装置を設けることにより
、被圧延材の蛇行やキャンバに追従させることも可能で
ある。

以上の如く、１次元レーザ距離計と２次元レーザ距離計
を用いてスタンド間多目的センサを構成したので、被圧
延材の形状、板幅、板厚等を測定して該測定埴により圧
延機の圧下装置やロールベンダの制御量をｆｉ算し、こ
れを圧延中の被圧延材に直ちに反映させることができる
ようになった。

〈発明の効果〉 本発明によるスタンド間多目的センサは、レーザ距離計
を使用して圧延中の被圧延材の形状や各種寸法が１箇所
で同時に測定でき、しかも構造が簡単であり占有する空
間も少ないためスタンド間の狭い場所でも容易に設置す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例で、第１図はレーザ距離計を被圧延
材の上部にのみ設置した場合の測定方法の説明図、第２
図はレーザ距離計を被圧延材の上下双方に設置した場合
の測定方法の説明図、第３図、第４図は被圧延材側端部
に設置されたレーザ距離計の移動機構の正面図で、第５
図は断面図である。 Ｓφ　、Ｓ、、Ｓよ　、Ｓ１０、Ｓ　Ｉ　Ｉ、Ｓ＋ｔ■
・・・スライドケース、 ３・・・移動ブロック、 ６・・・減速機付電動機、 ・・・レーザ距離計、 ２・・・固定ブロック、 ４・・・ねじ軸、 ９・・・パルス発信器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱間連続圧延機のスタンド間に設置されるスタン
   ド間多目的センサであって、被圧延材幅方向の中央部上
   下のいずれか一方に設置された１次元レーザ距離計と、
   被圧延材の両側端部それぞれの前記１次元レーザ距離計
   と同じ側に設置された２次元レーザ距離計とから成るこ
   とを特徴とするスタンド間多目的センサ。
2. （２）熱間連続圧延機のスタンド間に設置されるスタン
   ド間多目的センサであって、被圧延材幅方向の中央部上
   方および下方に設置された１次元レーザ距離計と、被圧
   延材の両側端部それぞれの上下の一方に設置された２次
   元レーザ距離計ならびに他方に設置された１次元または
   ２次元レーザ距離計とから成ることを特徴とするスタン
   ド間多目的センサ。
3. （３）被圧延材の両側端部に設置されたレーザ距離計が
   被圧延材の幅方向に移動可能であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項記載のスタンド間多目的セ
   ンサ。