JPH05237546A

JPH05237546A - 矯正装置

Info

Publication number: JPH05237546A
Application number: JP3323378A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Kuwabara; 忍桑原; Shigehiro Hata; 茂博畑; Kiyoshi Oishi; 清大石; Yoshinobu Nagai; 義信永井; Toshihide Nakano; 俊秀中野; Katsuya Ueki; 勝也植木; Kazuo Takashima; 和夫高嶋
Original assignee: Yoshikawa Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Yoshikawa Kogyo Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-09-17
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506249B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鋼板の形状測定を自動化し、作業の安全性や
生産性及び品質の向上を図ること。【構成】矯正装置の手前に、搬送されていく鋼板の表
面形状を連続的に計測する一次形状計測手段を設け、矯
正装置に設ける加圧ラムに、この加圧ラムによる鋼板の
特定面の表面形状を計測する二次形状計測手段を設け、
加圧ラム及び定盤のそれぞれにパスラインの内外に移動
可能に連接した敷棒の移動を一次形状計測手段の形状計
測結果に基いて制御する。また、形状計測手段には、２
個の投光手段からの２本の光束が鋼板の表面から反射し
たものを半透明鏡を通して受光手段に到らせる光学系を
持たせる。【効果】矯正前の鋼板の形状測定から矯正機の敷棒の
設定及び矯正後の形状測定を自動的に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば圧延後の鋼板
に発生した反りや耳波及び歪み等による変形を取り除く
矯正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板の製造において、その厚みが４．５
ミリ以上であれば、反りや耳波等の不良形状の矯正には
かなりの時間がかかる。このため、従来、厚板鋼板の矯
正作業はオフラインで処理されることが多い。

【０００３】矯正作業の基本は、鋼板の歪みや変形の大
きさを予め知り、これに応じて矯正ラムによる圧下位置
や圧下力を調整するというものである。このような作業
において、従来はラムに送り込まれる前に作業者が鋼板
の上に載り、金尺及びテーパーゲージを使って鋼板の歪
み高さを測定していた。そして、その測定結果によっ
て、歪み変形部分がラムの作業域に来るように送り、そ
の後変形の状況に応じて鋼板の上面とラムとの間に上敷
棒及び鋼板の下面と定盤との間に下敷棒を置き、ラムに
よる圧下によって矯正し、この矯正の後、作業者が矯正
処理した部分の形状を測定し、公差内であれば鋼板を送
って搬出し、公差よりも大きければ矯正をやり直す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように厚板鋼板の
矯正作業では、鋼板の歪みや波等の変形を中腰姿勢の作
業者が手作業で調べることになるので、作業者の負担が
かなり大きく、またラムの近くの鋼板の上に載ってでの
作業なので、危険性も高い。また、作業者の技量によっ
て、歪み等の変形の大きさの認識も違うので、一様な品
質の製品の供給の障害となるほか、生産性の向上に対し
てもネックとなっている。

【０００５】一方、鋼板の表面形状を測定して圧延機の
制御を行うことが特開昭６１−４９１３号公報に開示さ
れているように、鋼板の製造ラインでも広く利用されて
いる。このような測定方法としては、たとえば様々な光
学的な検出系を利用したものがある。しかしながら、こ
のような検出系は一般に高い精度が必要とされる帯状薄
鋼板の製造ライン用のものが多く、特に厚板鋼板の矯正
の分野には未だに適用されていない。

【０００６】その主な理由は、設備上の制約が大きい
外、厚板鋼板の矯正では、ラムによる圧下の際に、変形
の状況によって敷棒をセットすることが必要なためであ
る。この敷棒は、鋼板の変形個所に対して適正な位置に
置くことが重要であり、変形個所の確認や計測は作業者
の目視によって行い敷棒のセットも作業者の手作業に頼
っている。このため、適正な変形位置を捉えきれないま
ま誤った位置に敷棒をセットしたりすることも少なくな
く、矯正誤差を生じやすい結果となる。

【０００７】このように、特に厚板鋼板のプレスラム式
の矯正装置では、鋼板の形状の測定から適正な矯正まで
を自動的に処理できない。また、矯正処理後の鋼板の表
面形状も作業者の計測に頼るだけなので、高品質が要求
される製品の供給にも障害がある。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、プレス
ラム式の矯正装置において、鋼板の形状測定の自動化，
矯正処理時の敷棒の設置を円滑に行うことにより、作業
の安全性を向上させると共に、高い品質の鋼板が得られ
しかも生産性も向上させることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼板を搬送す
るとともに揺動自在な一対のラインと、該ラインの中間
に鋼板の被矯正部分を圧下して矯正する回動自在な加圧
ラム及びその表面から出没自在な駆動ローラを複数列設
けた定盤を備えた矯正機と、前記矯正機の手前に、搬送
されていく鋼板の表面形状を連続的に計測する一次形状
計測手段を設け、前記加圧ラムに、該加圧ラムによる圧
下部の前記鋼板の特定面の表面形状を計測する二次形状
計測手段をその加圧ラムの下部凹部に設けると共に、前
記鋼板の上面に設置する上部敷棒を鋼板のパスラインの
内外方向へ移動可能に連接し、前記定盤に前記鋼板の下
面に設置する下部敷棒を前記鋼板のパスラインの内外方
向に移動可能に連接し、更に前記形状計測手段による形
状計測結果に基いて前記上部敷棒及び下部敷棒の移動を
制御することを特徴とする。

【００１０】また、形状計測手段には、鋼板の表面に対
して２系統の光束を投光する２個の投光手段と、鋼板の
表面で反射させた２系統の光束を半透明鏡を通して受光
する受光手段と、この受光手段からの出力を受けて鋼板
の表面の変位を演算する変位検出手段と、この変位検出
手段により検出された鋼板の変位から該鋼板の表面形状
を演算する手段とを備えることができる。

【００１１】

【作用】２個の投光手段により照射された２本の光束が
鋼板により反射した２本の反射光束を半透明鏡を通じて
１個の受光手段で受光する形状計測手段により、矯正機
へ搬入される前記鋼板の表面全面形状が計測され、この
計測による演算結果に基づいて、加圧ラムを所要位置へ
移動後、計測位置まで加圧ラムを下降し、圧下する位置
の鋼板の形状を精査し、その形状に応じて加圧ラムに連
接した上部敷棒及び定盤に設けた下部敷棒の位置及び方
向を選択することによって、これらの敷棒の位置を鋼板
の変形部分に対応させることができる。また、鋼板の加
圧ラムによる加圧時には、鋼板搬送ラインは定盤側が下
降揺動し、定盤に設けた出没自在な駆動ローラは定盤表
面下へ没入して、前記加圧ラムによる加圧力を有効に鋼
板に働かせることができる。また、加圧ラム自身に設け
た二次形状計測手段によって、その加圧ラム圧下部の鋼
板の形状を直ぐに計測でき、矯正の良否判断によって再
矯正する等の処理を迅速に行える。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の矯正装置の概要を示す斜視図
である。

【００１３】矯正装置は、鋼板Ｓを搬送するローラ列１
と矯正機２とによって構成され、矯正機２の上流側に矯
正前の鋼板の形状検出のための一次計測ヘッド３を設
け、矯正機２には鋼板の特定面の形状を検出する二次計
測ヘッド４を備える。

【００１４】一次計測ヘッド３及び二次計測ヘッド４は
いずれも光学系を利用したものであり、図２にその概要
を示す。これは、三角測量法を利用したもので、投光手
段を構成する一対の半導体レーザ４３ａ，４３ｂ，透過
率と反射率が１：１の比率を有する半透明鏡（以下、
「ハーフミラー」と記す）４３ｃ及び受光手段を構成す
る小型テレビカメラ４３ｄの組合せを持つ。この系で
は、一方の半導体レーザ４３ａから鋼板Ｓに照射された
光束（以下、「レーザビーム」と記す）はハーフミラー
４３ｃを介して小型テレビカメラ４３ｄの検出デバイス
４３ｅ上に結像される。また、他方の半導体レーザ４３
ｂから照射されたレーザビームは、ハーフミラー４３ｃ
を直進して同様に小型テレビカメラ４３ｄの検出デバイ
ス４３ｅ上に結像される。ここで、鋼板Ｓの表面に変形
部分があって照射点が変位すれば、ビームスポットが動
いて検出デバイス４３ｅ上を移動する。そして、検出デ
バイス４３ｅを二次元素子にして、二つの半導体レーザ
４３ａ，４３ｂからのスポット像が画面上で重ならない
ようにしておく。このような結像系のものを鋼板Ｓの幅
方向に多数配列することによって、多点変位計測を行
い、レーザスポット像の水平方向位置を求めれば鋼板
Ｓ′の変位を求めることができる。

【００１５】ここで、一次計測ヘッド３は図１に示すよ
うに鋼板Ｓのパスラインの下側に組み込まれ、図２で示
した要素をパスラインと直交する方向に検出面を上向き
として複数組み配置したものとして構成される。そし
て、各組みの検出要素によって、鋼板Ｓの全幅の表面形
状が光学系によって計測される。また、鋼板Ｓの特定面
の形状を計測する二次計測ヘッド４は、後述するように
矯正機２の加圧ラム５の下面に検出面を下向きとして組
み込まれるもので、その形状計測のための光学系は図２
に示したものと同様である。

【００１６】このような一次及び二次計測ヘッド３，４
をそれぞれ備えた鋼板Ｓの矯正ラインにおいて、一次計
測ヘッド３による形状測定結果は、図１に示すように信
号処理ユニットやデータ処理ユニット等によって画像化
し、ＣＲＴに３次元的に表示させる。そして、この画像
表示を解析することによって、圧下を加えるべき鋼板Ｓ
の位置を設定すると同時に、一次計測ヘッド３で検出し
た形状変位部分が矯正機２の矯正域に設定されるように
パルスジェネレータ３０１をローラ列１に付属すること
によって、一次計測ヘッド３による鋼板Ｓの形状検出位
置とともに送り量の設定及び停止を制御する。

【００１７】また、一次計測ヘッド３による鋼板Ｓの計
測によって得られた鋼板Ｓの変形の状況に応じて、矯正
機２による圧下矯正部分に対応させて鋼板Ｓの上面及び
下面にそれぞれ上部敷棒及び下部敷棒がセットされる。
これらの上部及び下部敷棒のセットは、一次計測ヘッド
３または二次計測ヘッド４による形状計測に基いて行う
と共に、矯正直後に二次計測ヘッド４によって計測した
表面形状が不良であれば再度フィードバックしてセット
をやり直す。そして、このセットの際には、上部敷棒は
加圧ラムの軸線周りの回転を利用して方向が決められる
と同時に上部敷棒の間隔も設定される。また、下部敷棒
は前記上部敷棒の方向と平行にその上部敷棒との組合せ
に応じて位置決めを行う。

【００１８】このように、矯正機２に鋼板Ｓが入り込む
前に一次計測ヘッド３によって、また加圧ラム５圧下部
の鋼板Ｓを二次計測ヘッド４によって、鋼板Ｓの表面形
状を測定し、その形状測定結果に基いて矯正機２によっ
て矯正することができ、従来のように作業者による手作
業を必要としない。更に、矯正機２に備えた二次計測ヘ
ッド４によって矯正後の鋼板Ｓの形状を測定できるの
で、矯正後の鋼板Ｓの形状を計測し、公差範囲内であれ
ば鋼板Ｓを搬送し、公差範囲よりも大きければもう一度
フィードバックして矯正をやり直す。したがって、一次
計測ヘッド３及び二次計測ヘッド４による鋼板Ｓの形状
計測に基づいて鋼板Ｓの変形部分を適正に矯正機２によ
って矯正でき、高い精度の製品が得られる。

【００１９】次いで、図面により各部の詳細を説明す
る。

【００２０】図３は矯正設備の全体を示す概略平面図、
図４は矯正機部分を示す概略正面図である。

【００２１】ローラ列１は鋼板Ｓを矯正機２に送る入り
側ローラコンベヤ１ａ及び矯正後の鋼板Ｓを排出する出
側ローラコンベヤ１ｂを備え、これらのローラコンベヤ
１ａ，１ｂの間に矯正装置を組み込む。矯正機２を挟む
部分には、矯正機２への鋼板Ｓの装入及び払出しのため
の一対の搬送ローラコンベヤ１ｃ，１ｄを設ける。これ
らの搬送ローラコンベヤ１ｃ，１ｄは、入り側及び出側
ローラコンベヤ１ａ，１ｂ側を回動自在に軸支され、そ
れぞれチルトシリンダ１ｅ，１ｆによって矯正機２側の
部分を支持されている。この構造により、搬送ローラコ
ンベヤ１ｃ，１ｄはそれぞれ矯正機２側の端部が下に斜
めに傾く姿勢を取らせることができ、矯正時の圧下力が
搬送ラインに掛かることがなくなる。

【００２２】入り側ローラコンベヤ１ａと搬送コンベヤ
１ｃとの間には、先に説明した一次計測ヘッド３を設け
る。

【００２３】一次計測ヘッド３は、ラインと直交する方
向に配列した複数（図１の例では１８台）のセンサユニ
ット３ｅから構成されたものであり、これらのセンサユ
ニット３ｅは図１に示すように鋼板Ｓのパスラインの下
側に組み込まれる。

【００２４】この一次計測ヘッド３を搬送ローラコンベ
ヤ１ｃの手前に組み込むことによって、矯正機２に送り
込まれる鋼板Ｓの下面側の全幅の形状を測定でき、反り
や耳波等の変形部分の大きさやその位置を知ることがで
きる。そして、一次計測ヘッド３による形状計測による
結果を制御系に入力して演算し、矯正機２の作動や敷棒
の位置設定等を矯正部分の矯正機２への到達に合わせて
制御してゆく。

【００２５】図５は矯正機２をパスライン方向に見た図
である。

【００２６】矯正機２はパスラインを跨ぐ門型のフレー
ム２ａを備え、このフレーム２ａに加圧ラム５を組み込
むと共にその下方に定盤６を設けたものである。フレー
ム２ａの上面には、走行台車２ｂをパスラインと直交す
る方向にモータ２ｄの駆動によって走行可能に設ける。
そして、この走行台車２ｂの位置を検出するための適切
な検出手段を利用した走行位置検出装置２ａ−１をフレ
ーム２ａに走行台車２ｂの走行方向と平行に設け、一方
走行台車２ｂには、加圧ラム５を連結する。加圧ラム５
はその下部分を直方体状としたものであり、その軸線周
りに９０度毎に姿勢を変えることができるように回転可
能に走行台車２ｂに連接する。そして、この連接構造の
ために、走行台車２ｂには加圧ラム５を回転駆動させる
ための駆動モータ２ｅを設けている。

【００２７】このような構成により、加圧ラム５はパス
ラインを横切る方向に自在に位置を変えることができ、
鋼板Ｓの矯正位置の真上に設定できる。また、駆動モー
タ２ｅによって加圧ラム５をその軸線周りに９０度毎に
回転させると、後述する上部敷棒の鋼板Ｓのパス方向に
対する姿勢も変えることができる。

【００２８】加圧ラム５は鋼板Ｓの形状矯正だけでな
く、先に説明したように二次計測ヘッド４を設けたこと
によって、鋼板Ｓの被矯正部である特定面の鋼板Ｓの状
況を直ぐに計測できる手段を組み込む。この二次計測ヘ
ッド４は、図６に示すように加圧ラム５の下面を利用し
て組み込まれる複数のセンサユニット４ａによって構成
される。センサユニット４ａは、図７に示すように、加
圧ラム５の下面に刻んだ溝５ａの中に埋没するように組
み込まれ、その下端を加圧ラム５の下面よりも少し高く
して鋼板Ｓに接触しないようにする。また、同図はセン
サユニット４ａの内部構造を示すものであり、このセン
サユニット４ａの光学系は図２に示したものと同様に、
一対の半導体レーザ４ｂ，４ｃ，ハーフミラー４ｄ及び
テレビカメラ４ｅを備えている。そして、図示の例で
は、１列に合計４台のセンサユニット４ａを組み合わせ
ることによって、鋼板Ｓの幅方向に合計８点の形状検出
ポイントを設定しこれを鋼板Ｓの走行方向に合計６列配
置することによって、総計で４８ポイントの平面的な形
状検出点を展開させている。なお、図８はこの形状検出
点の様相を示す概略図であり、４台のセンサユニット４
ａが合計８個の検出点ＣＨ１〜ＣＨ８を担当し、６列の
センサユニット４ａ群の配置によってＣＨ１〜ＣＨ４８
の平面マトリックスの検出点としている。

【００２９】なお、１台の一次計測ヘッド３は図２に示
す光学系を平行に２組内蔵したもので、パスラインと直
交する方向に２列×２組×１８台で７２点を検出点とし
ている。

【００３０】ここで、一次計測ヘッド３及び二次計測ヘ
ッド４による鋼板Ｓの表面形状の検出及びその後の演算
処理について説明する。なお、この検出や演算処理等
は、一次計測ヘッド３及び二次計測ヘッドのいずれの場
合でも同様なので、ここでは図６及び図７に示した二次
計測ヘッド４について説明する。

【００３１】図７において、センサユニット４ａのテレ
ビカメラ４ｅは、半導体レーザー４ｂ，４ｃから照射さ
れたレーザビームの鋼板Ｓの表面からの反射光を受け
て、図２で説明した測定原理に従って鋼板Ｓの形状を計
測する。そして、このテレビカメラ４ｅからの出力信号
は演算回路に入力され、鋼板Ｓの表面形状の状況をこの
演算回路から出力させる。

【００３２】図９は演算回路の概略を示すものであり、
これには、センサユニット４ａからの信号を受けて鋼板
Ｓの変位を演算する変位演算手段２０を備える。この変
位演算手段２０は、２つの半導体レーザー４ｂ，４ｃか
らのレーザビームをハーフミラー４ｄを通して受光する
テレビカメラ４ｅで受け、その受光デバイスと鋼板Ｓま
での距離データとして演算する。このとき、センサユニ
ット４ａと鋼板Ｓの平行度が確保されていないと、変位
演算手段２０の出力は鋼板Ｓの形状を正しく反映しない
ことになる。そこで、演算回路には傾斜補正手段２１を
設け、これにより不平行分（傾斜）を補正して、鋼板Ｓ
の形状を高精度で求める。そして、この傾斜補正手段２
１からの信号は鋼板Ｓの形状演算手段２２によって最終
的に演算され、その出力信号が各制御部に入力される。

【００３３】ここで、傾斜補正手段２１の動作について
説明する。

【００３４】図１０は圧延後の鋼板Ｓの特定面の変形状
況を模式的に見た図であり、センサユニット４ａ群によ
る計測位置がＣＨ１，ＣＨ２，・・・ＣＨ４８の点に設
定されている。そして、空間座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をと
り、Ｘ軸方向へＣＨ１〜ＣＨ８・・・ＣＨ４１〜ＣＨ４
８が配置され、Ｙ軸方向にはＣＨ１〜ＣＨ４１・・・Ｃ
Ｈ８〜ＣＨ４８が配置されている。このような検出点の
分布配置は、図８に示したものと同様である。

【００３５】いま、検出点ＣＨ１〜ＣＨ８の中で最小距
離の４チャンネルを基準に残りの４チャンネルの距離偏
差分を求め、それを図１１のようにグラフ化する。次
に、第２列目（ＣＨ９〜ＣＨ１６）も同様にして第２列
目内での最小距離データを基準に各チャンネルの偏差を
求めて同様に図１１にグラフ化する。これを第６列目ま
で行い、そのグラフから最小２乗法により、Ｚ＝ａＸ＋
ｂの一次回帰式を求める。この一次式の傾きが鋼板Ｓの
Ｘ軸方向における傾斜量となる。

【００３６】次に、検出点ＣＨ１〜ＣＨ４１のＹ軸方向
について図１２のようにグラフ化を行う。更に、検出点
ＣＨ２〜ＣＨ４２についても同様に行い、検出点ＣＨ８
〜ＣＨ４８まで順次グラフ化を行って最小２乗法による
一次回帰式を求める。求めた一次式は、鋼板ＳのＹ軸方
向の傾斜量となる。

【００３７】以上で求めた２つの一次式からＣＨ１〜Ｃ
Ｈ４８の各変位データの傾斜補正を、傾斜補正手段２１
によって二次元的に行う。そして、この傾斜補正を行っ
た後、形状演算手段２２によって鋼板Ｓの三次元的な形
状を求める。なお、二次計測ヘッド４が静止状態の鋼板
Ｓの特定面の計測を行うのに対して、一次計測ヘッド３
は走行状態の鋼板Ｓを計測するものであるため、その計
測は鋼板Ｓの走行方向に所定間隔毎（移動量）に行い、
その計測点（パスライン方向に直交する方向の線上）を
連続したものとして演算処理して、鋼板Ｓの形状を計測
している。そして、これらの計測点はパルスジェネレー
タ３０１による鋼板Ｓの位置データとして求められる。

【００３８】このような計測方法及び演算によって、一
次計測ヘッド３では矯正前の鋼板Ｓの表面形状を連続的
に計測し、矯正機２で矯正すべき鋼板Ｓの部分やその変
形の大きさ等を予め知ることができる。このため、この
一次計測ヘッド３によって得られた鋼板Ｓの状況に応じ
て、後述する敷棒の設置位置，間隔及び方向を正確に決
定することができる。また、加圧ラム５の下面に二次計
測ヘッド４を備えたことによって、加圧ラム５による矯
正の直後に鋼板Ｓの形状を直接計測できる。このため、
矯正後の鋼板Ｓが排出側に送られるのに先立って形状計
測できるので、公差よりも大きければそのまま再度加圧
ラム５による矯正を行うことができる。したがって、矯
正前の鋼板Ｓの形状測定による矯正が不十分であって
も、これを補償した矯正が可能となり、高い品質の鋼板
Ｓが得られるようになる。

【００３９】更に、加圧ラム５には鋼板Ｓの変形の状況
に応じて圧下位置を変えるための上部敷棒を設ける。図
１３はこの上部敷棒及びその駆動系を示すためのパスラ
イン方向に見た正面図、図１４はその底面図である。

【００４０】加圧ラム５の底面から少し離れた高さとな
るように一対の上部敷棒７ａ，７ｂを互いに平行となる
ように配置する。これらの上部敷棒７ａ，７ｂは加圧ラ
ム５の側面に設けたモータ７ｃを駆動源として互いに離
れる方向及び互いに近づく方向に移動可能とする。この
駆動のため、加圧ラム５の両側の側面に設けたブラケッ
ト７ｄに左右を逆ネジとしたスクリュウネジ７ｅを回転
自在に設け、これらのスクリュウネジ７ｅを駆動ベルト
７ｆ及び伝達ベルト７ｇによって回転させる。上部敷棒
７ａ，７ｂはそれぞれ鉛直方向の軸線を持つ移動子７
ｈ，７ｉによってそれぞれスクリュウネジ７ｅに連接さ
れる。また、これらの上部敷棒７ａ，７ｂのセットは一
次計測ヘッド３による演算結果に基づいて、モータ７ｃ
の出力軸の回転方向及び後述する下部敷棒との組合せに
より決まる相互の設定間隔（零から加圧ラム５の有効幅
まで）毎に移動子７ｈ，７ｉを検出する近接スイッチに
よって回転量を設定して自動的に行わせる。

【００４１】なお、移動子７ｈ，７ｉのロッドと上部敷
棒７ａ，７ｂとの連接構造は上部敷棒７ａ，７ｂの両端
部が上下に自由に移動できるようにする。これにより、
加圧ラム５が宙に浮いているときは上部敷棒７ａ，７ｂ
は加圧ラム５の下面よりも少し下に位置し、このときに
スクリュウネジ７ｅの回転による上部敷棒７ａ，７ｂの
位置変更を行う。そして、矯正時には、まず上部敷棒７
ａ，７ｂが鋼板Ｓの上面に載りこの後に加圧ラム５の底
面が上部敷棒７ａ，７ｂの上に載るように動くので、最
終的には加圧ラム５の圧下力が上部敷棒７ａ，７ｂを介
して鋼板Ｓの上面に伝わることになる。

【００４２】このような上部敷棒７ａ，７ｂの駆動系に
よってモータ７ｃを作動させれば、スクリュウネジ７ｅ
が回転する。そして、２本の上部敷棒７ａ，７ｂは互い
にネジの向きが違うスクリュウネジ７ｅに螺合している
ので、これらのスクリュウネジ７ｅの回転方向に従って
２本の上部敷棒は図１４に示すように互いに離れる方向
に移動したり、または互いに近づく方向に移動する。こ
のため、上部敷棒７ａ，７ｂの位置を自由に変えること
ができ、鋼板Ｓの変形部分の位置に対応させて上部敷棒
７ａ，７ｂの位置を設定できる。

【００４３】また、ブラケット７ｄは図に示すように加
圧ラム５の側面よりも外側に突き出しており、スクリュ
ウネジ７ｅの長さを加圧ラム５の幅よりも大きくしてい
るので、二次計測ヘッド４による鋼板Ｓの形状測定時に
は、上部敷棒７ａ，７ｂを加圧ラム５の底面の領域の外
に位置させることで、上部敷棒７ａ，７ｂに影響される
ことなく測定できる。

【００４４】一方、定盤６には鋼板Ｓの下面を受ける下
部敷棒を設ける。図１５は下部敷棒の配置を示す定盤６
部分の平面図、図１６はパスライン方向に見た図であ
り、図１７は図１５のＡ−Ａ線矢視による断面図であ
る。

【００４５】下部敷棒は、その長さ方向がパスラインと
平行する姿勢の２本の第１下部敷棒８ａ，８ｂ及びパス
ラインと直交する姿勢の３本の第２下部敷棒９ａ，９
ｂ，９ｃの組合せによって構成されている。第１下部敷
棒８ａ，８ｂはそれぞれ定盤６の上をパスラインと直交
する方向に摺動するスライダ８ｃ，８ｄの上に固定さ
れ、これらのスライダ８ｃ，８ｄをシフトモータ８ｅ，
８ｆによってそれぞれ別個に移動させる。一方の第１下
部敷棒８ａを移動させるシフトモータ８ｅは駆動軸８ｇ
にその出力軸を連接し、この駆動軸８ｇの両端にはプー
リ８ｌを連結する。このプーリ８ｌに掛け回したワイヤ
ー８ｈはスライダ８ｃのみに結合され他方のスライダ８
ｄにはこれに開けた孔に挿し通して自由に移動可能とす
る。また、他方の第１下部敷棒８ｂを移動させるシフト
モータ８ｆも同様にその出力軸を駆動軸８ｉに連接し、
この駆動軸８ｉにプーリ８ｍを連結する。このプーリ８
ｍに掛け回したワイヤー８ｊはスライダ８ｄのみに結合
され、他方のスライダ８ｃには挿し通すだけであって自
由に移動可能とする。また、シフトモータ８ｅ，８ｆと
反対側の定盤６にはワイヤー８ｈ，８ｊのそれぞれのプ
ーリ列８ｋを設ける。

【００４６】このような第１下部敷棒８ａ，８ｂの駆動
系によって、シフトモータ８ｅ，８ｆを作動させればワ
イヤー８ｈ，８ｊを介してスライダ８ｃ，８ｄを任意の
位置に任意の量だけ移動する。このため、２本の第１下
部敷棒８ａ，８ｂは定盤６の上でパスラインと平行する
方向に位置を変えたり、互いの間の距離を変更したりで
き、鋼板Ｓの変形部分の位置や大きさに対応した設定が
可能となる。また、図１５の一点鎖線で示すように、２
本の第１下部敷棒８ａ，８ｂをパスしていく鋼板Ｓの外
側に退避させることもできる。

【００４７】第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃは互いに平
行に配列され鋼板Ｓのパスラインと直交する方向に進退
動作可能に定盤６に組み込む。定盤６には図１７に示す
ように３本の溝６ａ，６ｂ，６ｃを刻み込み、これらの
溝６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ第２下部敷棒９ａ，９
ｂ，９ｃを固定したスライダ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを
摺動自在に嵌め込む。定盤６の一端には、スライダ１０
ａ，１０ｃを同時に駆動するための第１シフトモータ１
１及び残りのスライダ１０ｂを駆動するための第２シフ
トモータ１２を設ける。第１シフトモータ１１はその出
力軸に連結した駆動軸１１ａ及びこれに巻き付けた２本
のワイヤー１１ｂ，１１ｃによって第２下部敷棒９ａ，
９ｃのスライダ１０ａ，１０ｃを連接する。また、第２
シフトモータ１２も同様に、その駆動軸１２ａ及びワイ
ヤー１２ｂによって残りの第２下部敷棒９ｂのスライダ
１０ｂを連接する。これらのワイヤー１１ｂ，１１ｃ，
１２ｂは第１，第２シフトモータ１１，１２と反対側に
設けたプーリ列１３に掛け回して閉じたループを形成す
る。そして、図に示すように、スライダ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃを貫通する部分を利用して各ワイヤー１１
ｂ，１１ｃ，１２ｂをそれれぞれのスライダ１０ａ，１
０ｂ，１０ｃに一体化し、プーリ列１３から駆動軸１１
ａ，１２ａに戻るパスのワイヤー１１ｂ，１１ｃ，１２
ｂは、それぞれスライダ１０ａ，１０ｂ，１０ｃと溝６
ａ，６ｂ，６ｃとの間の隙間を通る配線とする。

【００４８】このような第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃ
の駆動系により、第１シフトモータ１１を作動させる
と、両端の第２下部敷棒９ａ，９ｃのみが同時に同じ方
向へ同じ量だけ移動する。また、第２シフトモータ１２
を作動させると、中央の第２下部敷棒９ｂだけが移動す
る。したがって、２本の第２下部敷棒９ａ，９ｃのみを
用いたり、１本の第２下部敷棒９ｂを用いたり、またこ
れらの全ての第２下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃを用いる作
業が可能となる。

【００４９】更に、図１６に示すように、定盤６にはそ
の上面よりも下及び表面から突き出る位置まで昇降可能
な複数の駆動ローラ１４を設ける。これらの駆動ローラ
１４はそれぞれ昇降シリンダ１４ａに支持され、互いに
連動又は独立して自由に昇降可能である。そして、鋼板
Ｓの通板時にはローラ列１と同一高さに上昇させて搬送
を円滑に行い、下部敷棒８ａ〜９ｃをセットする際には
更に上昇させて鋼板Ｓを持ち上げて定盤６の上面と鋼板
Ｓの下面との間に充分な隙間ができるようにする。そし
て、下部敷棒８ａ〜９ｃのセットが完了すると、昇降シ
リンダ１４ａによって定盤６の下面へ下降させて鋼板Ｓ
が下部敷棒８ａ〜９ｃの上に載るようにする。

【００５０】以上の構成において、入り側ローラコンベ
ヤ１ａから矯正機２方向へ搬送される鋼板Ｓは、搬送ロ
ーラコンベヤ１ｃの手前にある光学系を利用した一次計
測ヘッド３によって形状計測される。そして、この形状
計測の結果は位置検出信号とともに演算ユニットや各種
のコントローラ等によって処理され、形状を矯正する部
分の位置をコントローラに入力する。この後、矯正する
部分が矯正機２の作業域の中で停止するように、ローラ
の回転をパルスジェネレータ３０１によって計測し、鋼
板Ｓの矯正部分を矯正機２の中に正しく位置決めして停
止させる。

【００５１】この間、矯正機２側では、形状を矯正する
のに必要な上部敷棒７ａ，７ｂ，第１下部敷棒８ａ，８
ｂ及び第２下部敷棒９ａ〜９ｃの位置をそれぞれのモー
タ７ｃ及びシフトモータ８ｅ，８ｆ，１１，１２によっ
てセットする。このセットは、一次計測ヘッド３による
計測結果の演算に基いてモータ７ｃ及びシフトモータ８
ｅ，８ｆ，１１，１２の出力軸の回転方向及び回転量を
設定して行うものとする。更に、このような第１，第２
下部敷棒８ａ，８ｂ，９ａ〜９ｃの設定だけでなく、走
行台車２ｂによる加圧ラム５の位置設定及び駆動モータ
２ｅによる加圧ラム５の回転を制御する。すなわち、加
圧ラム５の底面の大きさに比べて鋼板Ｓの幅が大きい場
合に矯正部分に加圧ラム５の位置を合わせるために走行
台車２ｂを移動させる。また、矯正部分の変形の状況に
応じて、上部敷棒７ａ，７ｂがパスラインと直交する方
向がよいか又はパスラインと平行とする方向がよいかに
従って駆動モータ２ｅによって加圧ラム５を回転させる
ことで設定するとともに、その上部敷棒７ａ，７ｂと並
行配置となる側の第１下部敷棒８ａ，８ｂもしくは第２
下部敷棒９ａ〜９ｃとを組み合わせる。

【００５２】このような設定の後に、オペレータが操作
盤によって加圧ラム５を下降させて鋼板Ｓの矯正部分を
加圧して矯正する。図１８に、上部敷棒７ａ，７ｂをパ
スラインと直交する方向に設定し、同方向の第２下部敷
棒９ｂとによって加圧矯正している状態を示す。

【００５３】加圧ラム５による矯正の後、加圧ラム５を
計測位置まで上昇させて二次計測ヘッド４によって矯正
部分の形状計測を行う。この計測結果は演算ユニットや
各種のコントローラによって演算され、変形度が公差内
であることが確認されると、加圧ラム５を待機位置まで
上昇させ、鋼板Ｓを出側ローラコンベヤ１ｂ側に送り、
次の矯正部分の到来に対して待機する。また、変形度が
公差よりも大きければ、形状計測結果に基いて再度上部
敷棒７ａ，７ｂ及び第１，第２下部敷棒８ａ，８ｂ，９
ａ〜９ｃの位置設定をやり直し、加圧ラム５によって矯
正をやり直す。このような手順によって、送られてくる
鋼板Ｓを一次計測ヘッド３によって予め計測して矯正機
２の態勢を整え、矯正後には二次計測ヘッド４によって
矯正状況の確認を行う。

【００５４】このように、搬送されて来る鋼板Ｓの形状
測定から加圧ラム５による矯正後の形状確認を自動的に
行うことができる。このため、従来のように人手に頼る
作業に比べると、安全性が確保されると同時に作業効率
も向上する。また、形状計測も光学系等の計測手段によ
って行うので、高い精度に製品を維持でき、作業者によ
る技量の違いによる品質のばらつき等もなくなる。

【００５５】

【発明の効果】本発明では、矯正前の鋼板の形状測定を
自動的に行い、この形状測定結果に基いて加圧ラムの上
部敷棒及び定盤の下部敷棒の方向及び位置を決定し、鋼
板の変形部分に対応した位置に速やかに設定できる。こ
のため、従来のようにラインを停止して作業者が形状測
定し更に手作業で上下の敷棒をセットする場合に比べる
と、自動的に行えるので安全作業及び生産性の向上が図
られる。

【００５６】また、２個の投光手段から照射される２本
の光束の反射光を、半透明鏡を通じて１個の受光手段に
結像する光学系を複数組み合わせた計測ヘッドを構成し
たので、受光手段の数量が従来に比べて半減するだけで
なく形状計測手段が小型化される。また、形状計測手段
を小さく作ることができることから、矯正機の加圧ラム
の下面に必要数の二次計測ヘッドを埋設することができ
るので設備上の制約を解消でき、加圧ラムによる鋼板の
被矯正部の形状を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の矯正装置の概要を示す斜視図である。

【図２】計測ヘッドによる形状計測の原理を示す図であ
る。

【図３】矯正設備の全体の平面図である。

【図４】矯正機部分とその上流及び下流部分を示す正面
図である。

【図５】矯正機の加圧ラム及び走行台車部分をパスライ
ン方向に見た図である。

【図６】加圧ラムへの二次計測ヘッドの組み込みを示す
図である。

【図７】二次計測ヘッドのセンサユニットの内部構造及
び鋼板形状の検出のための光学系を示す図である。

【図８】計測ヘッドによる検出点の分布を示すための説
明図である。

【図９】計測ヘッドからの信号を受けて鋼板の形状を演
算する演算回路のブロック図である。

【図１０】鋼板に対する検出点の分布及び検出のための
空間座標を示す図である。

【図１１】図１０の空間座標におけるＸ軸方向の鋼板の
高さ変位を示すグラフである。

【図１２】図１０の空間座標におけるＹ軸方向の鋼板の
高さ変位を示すグラフである。

【図１３】加圧ラムに設ける上部敷棒をその駆動系と共
に示すパスライン方向に見た正面図である。

【図１４】図１３の底面図である。

【図１５】定盤に設ける下部敷棒の配置を示す平面図で
ある。

【図１６】下部敷棒の配置をパスライン方向に見た図で
ある。

【図１７】図１５のＡ−Ａ線矢視図である。

【図１８】加圧ラムによる鋼板の矯正状況を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ローラ列２矯正機３一次計測ヘッド４二次計測ヘッド５加圧ラム６定盤７ａ，７ｂ上部敷棒８ａ，８ｂ第１下部敷棒９ａ，９ｂ，９ｃ第２下部敷棒１４駆動ローラＳ鋼板Ｓ′鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者畑茂博大分県大分市光吉台43 (72)発明者大石清大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者永井義信大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者中野俊秀大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者植木勝也兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番２号三菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者高嶋和夫兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社産業システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板を搬送するとともに揺動自在な一対
のラインと、該ラインの中間に前記鋼板の被矯正部分を
圧下して矯正する回動自在な加圧ラム及びその表面から
出没自在な駆動ローラを複数列設けた定盤を備えた矯正
機と、前記矯正機の手前に、搬送されていく鋼板の表面
形状を連続的に計測する一次形状計測手段を設け、前記
加圧ラムに、該加圧ラムによる圧下部の前記鋼板の特定
面の表面形状を計測する二次形状計測手段をその加圧ラ
ムの下部凹部に設けると共に、前記鋼板の上面に設置す
る上部敷棒を鋼板のパスラインの内外方向へ移動可能に
連接し、前記定盤に前記鋼板の下面に設置する下部敷棒
を前記鋼板のパスラインの内外方向に移動可能に連接
し、更に前記形状計測手段による形状計測結果に基いて
前記上部敷棒及び下部敷棒の移動を制御することを特徴
とする矯正装置。
【請求項２】形状計測手段は、鋼板の表面に対して２
系統の光束を投光する２個の投光手段と、前記鋼板の表
面で反射させた２系統の光束を半透明鏡を通して受光す
る受光手段と、該受光手段からの出力を受けて前記鋼板
の表面の変位を演算する変位検出手段と、前記変位検出
手段により検出された鋼板の変位から該鋼板の表面形状
を演算する手段とを備えていることを特徴とする請求項
１記載の矯正装置。