JPH06273162A

JPH06273162A - 平坦度測定装置

Info

Publication number: JPH06273162A
Application number: JP8527093A
Authority: JP
Inventors: Yuji Adachi; 祐司安達
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】走行中の鋼板１の平坦度をオンラインで高精
度に測定する。測定装置を小型軽量にし、且つ安価にす
る。【構成】パスラインの下方に第１測距ユニットＵ０を
設け、上方に第２測距ユニットＵ１，Ｕ２を設ける。第
１測距ユニットＵ０は鋼板１の板幅方向に配列された複
数の距離計Ａ０〜Ｅ０を有し、第２測距ユニットＵ１，
Ｕ２は、鋼板１の長手方向に配列された複数の距離計Ｂ
１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３を有する。距離計Ａ０〜Ｅ０，Ｂ
１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３は剛性梁ｕ０，ｕ１，ｕ２に取り
付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長手方向に走行する鋼
帯等の帯状体の表面平坦度を測定する平坦度測定装置に
関し、更に詳しくは帯状体までの距離を測定する複数の
距離計を用いて平坦度の測定を行う平坦度測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延ラインを走行する熱延鋼板のよ
うな走行中の鋼板の平坦度を測定する装置としては、光
切断法によるもの、モアレ法によるもの、鋼板表面に対
向させた複数の距離計を用いるものなどがある。これら
のうち比較的精度の高い装置は、特開平３−２４９５１
４号公報および特開平３−１１１７１１号公報に記載さ
れているような複数の距離計を用いるものである。

【０００３】複数の距離計を用いる平坦度測定装置の概
要を図１により説明する。複数の距離計２_a〜３_eは、
長手方向に走行する鋼板１の表面に対向し、且つ板幅方
向に配列されている。距離計２_a〜２_eが出力する鋼板
表面までの距離Ｌ_a〜Ｌ_eは演算手段３に入力される。
演算手段３はこの距離Ｌ_a〜Ｌ_eに基づいて鋼板１の板
幅方向の反りを計算する。また、鋼板１が単位距離Δｄ
を移動するごとに距離Ｌ_a〜Ｌ_eを取り込むことによ
り、鋼板１の長手方向のうねりを計算する。かくして理
論上は鋼板１の平坦度が求まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが実際のライン
では、鋼板１の上下動などによるパスライン変動が避け
られない。そのため、距離計２ａ〜３ｅの出力に基づい
て算出した平坦度から、このパスライン変動による測定
誤差を取り除く必要がある。特開平３−２４９５１４号
公報および特開平３−１１１７１１号公報に記載された
装置では、この補正を積分やフィルターにより行ってい
る。しかし、このような信号処理による補正では、測定
精度は高々１ｍｍでしかない。

【０００５】走行中の鋼板の表面平坦度を更に高い精度
で測定するためには、図２に示すように、定盤４上に多
数の距離計２_a1〜２_e1，２_a2〜２_e2，２_a3〜２_e3をアレ
イ状に配列した距離ユニットを用いる必要がある。これ
を用いて瞬間瞬間に鋼板１までの距離を同時測定すれ
ば、パスライン変動に無関係に鋼板１の平坦度を測定す
ることができる。しかし、実際のラインでは測距エリア
が例えば幅５ｍ×長さ３ｍと非常に広く、そのような広
さの定盤４を変形なくライン中に設置し又保持し続ける
ことは不可能である。そのため、定盤４の変形による測
定誤差が避けられず、測定精度を0.１ｍｍ以下にするこ
とは困難である。

【０００６】また、このような装置は非常に大きく、重
量も嵩み、更には多数の距離計を使用することからコス
トも嵩み、実ラインへの適用ははなはだ困難である。

【０００７】本発明の目的は、定盤上に多数の距離計を
アレイ状に配列した装置よりも更に高精度の測定がで
き、しかもこの装置より小型軽量で経済性も良好な平坦
度測定装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の平坦度測定装置
は、長手方向に移動する帯状体の一方の表面に対向して
その表面までの距離を測定する複数の距離計を有し、そ
の距離計を帯状体の幅方向に並べて剛性梁に取り付けた
第１測距ユニットと、前記帯状体を挟んで第１測距ユニ
ットの反対側に帯状体の幅方向に間隔をあけて配置さ
れ、それぞれが帯状体の他方の表面に対向してその表面
までの距離を測定する複数の距離計を有し、その距離計
を帯状体の移動方向に並べて剛性梁に取り付けた複数の
第２測距ユニットと、第１測距ユニットおよび第２測距
ユニットの各距離計が測定する帯状体までの距離に基づ
いて帯状体の２次元的な平坦度を算出し、且つその演算
された平坦度に第２測距ユニットにおける剛性梁の傾斜
による補正を加える演算手段とを具備することを特徴と
する。

【０００９】

【作用】第１測距ユニットにより帯状体幅方向の反りが
測定される。第２測距ユニットにより帯状体長手方向の
うねりが測定される。それぞれの測定データを組合せ、
且つ帯状体が単位距離を移動するごとに測定を繰り返せ
ば、定盤上に多数の距離計をアレイ状に配列した装置と
同様に２次元的な平坦度測定が行われる。

【００１０】ここで、第１測距ユニットにおける複数の
距離計は剛性梁に取り付けられており、第２測距ユニッ
トにおける複数の距離計も剛性梁に取り付けられてい
る。剛性梁は定盤のような大きなそれ自体の変形がな
い。そのため、全ての距離計の位置が固定される。しか
も、帯状体の幅方向に配置された複数の第２測距ユニッ
トについては、それぞれの剛性梁の傾斜が補正される。

【００１１】従って、変形のない定盤上に多数の距離計
をアレイ状に配列した理想的ユニットを用いた装置と同
程度の高精度な測定が可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】本発明の１実施例を図３に示す。本測定装
置は、水平方向に走行する鋼板１の板幅方向の反りを測
定するための１つの第１測距ユニットＵ０と、鋼板１の
長手方向のうねりを測定するための複数の第２測距ユニ
ットＵ１，Ｕ２とを具備している。

【００１４】第１測距ユニットＵ０はパスラインの下方
にある。このユニットは鋼板１の板幅方向に比較的密な
ピッチで配列された複数の距離計Ａ０〜Ｅ０を有する。
距離計Ａ０〜Ｅ０は板幅方向に延びる剛性梁ｕ０に取り
付けられている。距離計Ａ０〜Ｅ０の板幅方向における
取付位置をＡ位置〜Ｅ位置と称す。

【００１５】複数の第２測距ユニットＵ１，Ｕ２は、パ
スラインの上方にあって、鋼板１の板幅方向に比較的粗
なピッチで配列されている。

【００１６】第２測距ユニットＵ１は、鋼板１の長手方
向に比較的密なピッチで配列された複数の距離計Ｂ１〜
Ｂ３を有する。距離計Ｂ１〜Ｂ３は板幅方向のＢ位置に
あり、その位置で鋼板１の長手方向に延びる剛性梁ｕ１
に取り付けられている。

【００１７】第２測距ユニットＵ２は、上記第２測距ユ
ニットＵ１と同様、鋼板１の長手方向に配列された複数
の距離計Ｄ１〜Ｄ３を有する。距離計Ｄ１〜Ｄ３は板幅
方向のＤ位置にあり、その位置で鋼板１の長手方向に延
びる剛性梁ｕ２に取り付けられている。

【００１８】距離計Ｂ１〜Ｂ３と距離計Ｄ１〜Ｄ３は鋼
板１の長手方向において対応した位置にあり、その位置
を位置〜位置と称す。

【００１９】また、第１測距ユニットＵ０の距離計Ａ０
〜Ｅ０は、長手方向の位置にあり、従って第２測距ユ
ニットＵ１の距離計Ｂ１は距離計Ｂ０に対応している。
同様に、第２測距ユニットＵ２の距離計Ｄ１は距離計Ｄ
０に対応している。

【００２０】距離計Ａ０〜Ｅ０，Ｂ１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ
３は、いずれも鋼板１の表面までの距離を測定する。そ
の測定データは演算手段Ｃに入力される。演算手段Ｃは
次のような手順で鋼板の平坦度を求める。

【００２１】位置において距離計Ａ０〜Ｅ０が測定す
る鋼板１の下面までの距離Ｌ_A0〜Ｌ_E0に基づいて、鋼板
１の板幅方向の反りを求める。鋼板１上の各測定点が
位置に来た時点で、距離計Ａ０〜Ｅ０が測定する鋼板１
の下面までの距離Ｌ_A0′〜Ｌ_E0′に基づいて、鋼板１の
板幅方向の反りを求める。前記各測定点が位置に来た
時点で、距離計Ａ０〜Ｅ０が測定する鋼板１の下面まで
の距離Ｌ_A0″〜Ｌ_E0″に基づいて、鋼板₁の板幅方向の
そりを求める。また各時点で、距離計Ｂ１〜Ｂ３，Ｄ１
〜Ｄ３が測定する鋼板１の上面までの距離に基づいて、
鋼板１の長手方向のうねりを求める。これを継続するこ
とにより、鋼板１の平坦度が２次元的に測定される。

【００２２】ここで距離計Ａ０〜Ｅ０が測定する距離
（Ｌ_A0〜Ｌ_E0），（Ｌ_A0′〜Ｌ_E0′），（Ｌ_A0″〜
Ｌ_E0″₎を主体として鋼板₁の平坦度を測定する場合
は、うねりを測定するための第２測距ユニットは２組程
度でよい。また、第２測距ユニットを多くし、そのデー
タを主体として鋼板１の平坦度を測定してもよい。その
場合、反りを測定するための第１測距ユニットの距離計
は、鋼板１の板幅方向のそりを精度よく近似できる程度
の数があればよい。いずれにしても、定盤上に多数の距
離計をアレイ状に配列した測距ユニットと同様に２次元
的な平坦度測定を行うことができる。

【００２３】このような測定で問題となるのは、距離計
の固定と第２測距ユニットの傾斜である。第２測距ユニ
ットの傾斜も厳密には距離計の固定の問題の範疇である
が、ここでは便宜上両者を分けて説明する。

【００２４】まず距離計の固定について説明する。距離
計Ａ０〜Ｅ０，Ｂ１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３は、剛性梁ｕ
０，ｕ１，ｕ２にそれぞれ取り付けられている。剛性梁
は定盤と異なりそれ自体の変形を無視できる程度に小さ
くできる。そのため、剛性梁ｕ０，ｕ１，ｕ２に取り付
けられた各距離計の相対位置は固定と見做すことができ
る。また、鋼板１の板厚は一定と見做すことができる。

【００２５】従って、対向する距離計Ｂ０，Ｂ１の測定
距離をＬ_B0，Ｌ_B1とし、鋼板１の板厚をｔ（既知）とす
れば、Ｌ_B0＋ｔ＋Ｌ_B1が距離計Ｂ０，Ｂ１の相対位置と
なり、距離計Ｂ０の位置を原点とすれば、距離計Ｂ１の
位置が仮に動いたとしてもこれを補正することができ
る。また、距離計Ｄ１の位置も同様に補正することがで
きる。かくして、距離計Ａ０，Ｅ０，Ｂ１，Ｄ１の相対
的位置が固定される。

【００２６】次に第２測距ユニットの傾斜について説明
する。第２測距ユニットＵ１，Ｕ２の剛性梁ｕ１，ｕ２
に傾斜があると、鋼板１の平坦度測定が不正確になる。
この傾斜角は未知数である。従ってこれを設定して、先
で求めた鋼板１の平坦度を補正する必要がある。

【００２７】ここでもし補正後も剛性梁ｕ１，ｕ２が下
流側に向かって上向きとなる誤差が残っている場合に
は、剛性梁ｕ１，ｕ２に取り付けられた距離計Ｂ１〜Ｂ
３，Ｄ１〜Ｄ３にて走行中の鋼板１までの距離を連続的
に測定し、その測定値を積分すると、鋼板１が上に向か
ってそり上がるような形状になって、その誤差が明らか
となる。逆に下向きの誤差が残っている場合には、測定
値を積分すると、鋼板１が下に向かって走行しテーブル
面を突き抜けるような形状になる。また、剛性梁ｕ１，
ｕ２の各傾斜角に差がある場合には、測定値を積分する
と鋼板１がねじれ続けるような形状になる。

【００２８】そこで剛性梁ｕ１，ｕ２に取り付けられた
Ｂ１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３で測定される鋼板１の傾斜角お
よび各傾斜角の差の積分値が所定値を超えないように、
剛性梁ｕ１，ｕ２の各傾斜角の設定あるいは測定値の補
正を行うことにより、最終的に距離計Ａ０〜Ｅ０，Ｂ１
〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３の全ての位置が相対的に固定され
る。

【００２９】かくして、距離エリアが５ｍ×３ｍという
ような広大な場合も、完全固定された変形のない定盤上
に多数の距離計をアレイ状に配列した理想的ユニットに
よって鋼板の平坦度を測定するのと同じ0.１ｍｍ程度の
精度で測定を行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の平坦度測定装置はオンライン中においても、変形のな
い定盤上に多数の距離計をアレイ状に配列した理想的ユ
ニットによる場合と同程度の精度で帯状体の平坦度を測
定できる。しかも、定盤を使わず複数の剛性梁を使うの
で、理想的ユニットを用いた装置よりも格段に小型軽量
であり設置も容易である。更には、距離計の数が少ない
ために経済性も著しく優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来装置の概略構成図である。

【図２】理想的な測距ユニットの概略構成図である。

【図３】本発明の１実施例を示す平坦度測定装置の概略
構成図である。

【符号の説明】

１鋼板Ｕ０第１測距ユニットＵ１，Ｕ２第２測距ユニットｕ０，ｕ１，ｕ２剛性梁Ａ０〜Ｅ０，Ｂ１〜Ｂ３，Ｄ１〜Ｄ３距離計Ｃ演算手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長手方向に移動する帯状体の一方の表面
に対向してその表面までの距離を測定する複数の距離計
を有し、その距離計を帯状体の幅方向に並べて剛性梁に
取り付けた第１測距ユニットと、前記帯状体を挟んで第１測距ユニットの反対側に帯状体
の幅方向に間隔をあけて配置され、それぞれが帯状体の
他方の表面に対向してその表面までの距離を測定する複
数の距離計を有し、その距離計を帯状体の移動方向に並
べて剛性梁に取り付けた複数の第２測距ユニットと、第１測距ユニットおよび第２測距ユニットの各距離計が
測定する帯状体までの距離に基づいて帯状体の２次元的
な平坦度を算出し、且つその算出された平坦度に第２測
距ユニットにおける剛性梁の傾斜による補正を加える演
算手段とを具備することを特徴とする平坦度測定装置。