JPH0682043B2 - H形鋼の寸法測定方法 - Google Patents
H形鋼の寸法測定方法Info
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- JPH0682043B2 JPH0682043B2 JP2278930A JP27893090A JPH0682043B2 JP H0682043 B2 JPH0682043 B2 JP H0682043B2 JP 2278930 A JP2278930 A JP 2278930A JP 27893090 A JP27893090 A JP 27893090A JP H0682043 B2 JPH0682043 B2 JP H0682043B2
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- section steel
- sensor
- flange
- dimensional
- measured
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、H形鋼の寸法測定方法に関し、とくに被測
定H形鋼が静止の状態にあるときはもとよりのこと、走
行状態の場合(熱間、冷間を問わず)にあっても、連続
して正確な測定を可能とする方法を提案するものであ
る。
定H形鋼が静止の状態にあるときはもとよりのこと、走
行状態の場合(熱間、冷間を問わず)にあっても、連続
して正確な測定を可能とする方法を提案するものであ
る。
(従来の技術) H形鋼の寸法を熱間で、かつ、走行中に連続して測定す
る方法として、 特開昭57−110901号公報には、中心のかたよりの測定方
法、特開昭57−144404号公報には、中心の偏り(ウエブ
の偏り)などのH形鋼の寸法の測定方法及び装置、特開
昭58−179515号公報には、中心の偏り、フランジ幅の測
定方法が、それぞれ開示されている。
る方法として、 特開昭57−110901号公報には、中心のかたよりの測定方
法、特開昭57−144404号公報には、中心の偏り(ウエブ
の偏り)などのH形鋼の寸法の測定方法及び装置、特開
昭58−179515号公報には、中心の偏り、フランジ幅の測
定方法が、それぞれ開示されている。
しかしながら、特開昭57−110910号公報においては、水
柱式超音波距離計を用いているため、フランジ幅の最大
値を測定するには、被測定材の横振れ防止のための案内
精度を極度に向上させることが必要になる。すなわち、
水柱式超音波距離計の水柱径が実用上20mmφ程度あり、
被測定材が横振れを起すと、測定すべき位置がずれて測
定できなくなる場合がある。また、測定に水を用いるた
め、ウエブ面に水が乗ってしまい、ウエブの冷却が早く
なり、フランジ部との温度差が大きくなって、ウエブの
薄いH形鋼ではウエブ波が発生したり、水漏れによりウ
エブ部が発錆するなどの問題がある。
柱式超音波距離計を用いているため、フランジ幅の最大
値を測定するには、被測定材の横振れ防止のための案内
精度を極度に向上させることが必要になる。すなわち、
水柱式超音波距離計の水柱径が実用上20mmφ程度あり、
被測定材が横振れを起すと、測定すべき位置がずれて測
定できなくなる場合がある。また、測定に水を用いるた
め、ウエブ面に水が乗ってしまい、ウエブの冷却が早く
なり、フランジ部との温度差が大きくなって、ウエブの
薄いH形鋼ではウエブ波が発生したり、水漏れによりウ
エブ部が発錆するなどの問題がある。
一方、特開昭57−144404号公報においては、測定方式
が、上下、左右からの光切断法を用いるものであるが、
この方法は測定精度が悪く、当然のことながら中心の偏
りなどの算出精度も悪くなる。また、水滴、水蒸気など
がたちこめる環境下においては測定が困難であることか
ら、圧延機(熱間圧延)直近での測定に問題がある。
が、上下、左右からの光切断法を用いるものであるが、
この方法は測定精度が悪く、当然のことながら中心の偏
りなどの算出精度も悪くなる。また、水滴、水蒸気など
がたちこめる環境下においては測定が困難であることか
ら、圧延機(熱間圧延)直近での測定に問題がある。
さらに、特開昭58−179515号公報は、箱形のブリッジガ
イドに取付けられたCCD(Charge Coupled Devices)
等のイメージセンサーでフランジ幅を検出し、同じくブ
リッジガイドに取付けられた水流超音波距離計による測
定値から、中心の偏り、ウエブ厚を測定する方法である
が、ブリッジガイド内へ被測定材を案内する必要があ
り、被測定材の走行時の横振れ等に対しての余裕がな
く、このためブリッジガイド自体を強固にし、かつ入
側、出側のガイドを確実にして横振れをさえ込まないと
設備が損傷する恐れがあり、また、設備を強化しても、
ブリッジガイド及びこれに取付けたセンサーの振動によ
り測定精度が低下するなどの問題がある。
イドに取付けられたCCD(Charge Coupled Devices)
等のイメージセンサーでフランジ幅を検出し、同じくブ
リッジガイドに取付けられた水流超音波距離計による測
定値から、中心の偏り、ウエブ厚を測定する方法である
が、ブリッジガイド内へ被測定材を案内する必要があ
り、被測定材の走行時の横振れ等に対しての余裕がな
く、このためブリッジガイド自体を強固にし、かつ入
側、出側のガイドを確実にして横振れをさえ込まないと
設備が損傷する恐れがあり、また、設備を強化しても、
ブリッジガイド及びこれに取付けたセンサーの振動によ
り測定精度が低下するなどの問題がある。
加えて、これらの開示例は、フランジ部エッジ形状を正
しくとらえて、フランジ幅最大値を測定するものではな
いため、この分、測定精度が劣るという問題もある。
しくとらえて、フランジ幅最大値を測定するものではな
いため、この分、測定精度が劣るという問題もある。
(発明が解決しようとする課題) この発明は、H形鋼の寸法測定において、たとえ、被測
定材が横振れのあるような熱間走行中であってもフラン
ジ部エッジ形状を正しくとらえ、フランジ幅の最大値、
及び中心の偏りの測定を精度よく行おうとするものであ
る。
定材が横振れのあるような熱間走行中であってもフラン
ジ部エッジ形状を正しくとらえ、フランジ幅の最大値、
及び中心の偏りの測定を精度よく行おうとするものであ
る。
H形鋼のフランジ部エッジ形状は、第3図、イ、ロ、
ハ、及びニ、にその代表例を示すように種々の形状にな
る。
ハ、及びニ、にその代表例を示すように種々の形状にな
る。
一方、H形鋼の寸法を走行中に測定する場合、前にも述
べたように、走行中の被測定材には、横振れが発生し、
この横振れを完全に制止させることはできない。
べたように、走行中の被測定材には、横振れが発生し、
この横振れを完全に制止させることはできない。
したがって、正確にフランジ幅の最大値を測定するため
には、被測定材に横振れがあっても、フランジ部エッジ
形状を正しくとらえることが肝要になる。
には、被測定材に横振れがあっても、フランジ部エッジ
形状を正しくとらえることが肝要になる。
ここに、H形鋼の中心の偏りSは、第2図にb1,b2で示
した脚長寸法から次式で計算される値である。
した脚長寸法から次式で計算される値である。
したがって、精度の高い中心の偏りSの値を得るために
は、フランジ部エッジ形状を正しくとらえ脚長寸法b1,b
2を精度よく測定することが重要である。
は、フランジ部エッジ形状を正しくとらえ脚長寸法b1,b
2を精度よく測定することが重要である。
(課題を解決するための手段) この発明は、被測定材の横振れに対応することができ、
かつフランジ部エッジの形状を正しくとらえることによ
り、熱間走行中であっても、H形鋼の寸法を精度よく測
定できるようにするもので、その要旨は、 H形鋼をそのフランジ幅方向に挟んで、フランジ及びウ
エブに面して、それぞれ2次元距離計の対と、1次元距
離計の対とを対向配置し、 2次元距離計において、それぞれ相対するフランジまで
の垂直距離を測定すると共に、1次元距離計により、そ
れぞれ相対するウエブまでの垂直距離を、測定すること
により、 中心の偏り、フランジ幅及びウエブの厚さを同時に算出
することを特徴とするH形鋼の寸法測定方法である。
かつフランジ部エッジの形状を正しくとらえることによ
り、熱間走行中であっても、H形鋼の寸法を精度よく測
定できるようにするもので、その要旨は、 H形鋼をそのフランジ幅方向に挟んで、フランジ及びウ
エブに面して、それぞれ2次元距離計の対と、1次元距
離計の対とを対向配置し、 2次元距離計において、それぞれ相対するフランジまで
の垂直距離を測定すると共に、1次元距離計により、そ
れぞれ相対するウエブまでの垂直距離を、測定すること
により、 中心の偏り、フランジ幅及びウエブの厚さを同時に算出
することを特徴とするH形鋼の寸法測定方法である。
ここに、2次元距離計及び1次元距離計は、レーザ距離
計とすることが好ましい。
計とすることが好ましい。
すなわち、レーザ距離計を用いることより、測定精度が
よく、熱等の圧延工場の環境下に耐えうるばかりでな
く、互換性があることから形鋼のように測定箇所が多い
場合有利である。
よく、熱等の圧延工場の環境下に耐えうるばかりでな
く、互換性があることから形鋼のように測定箇所が多い
場合有利である。
(作 用) まず、この発明における、センサーの選択及び配置と計
算ロジックについて述べる。
算ロジックについて述べる。
第1図は、センサーの配置と測定要領を示す説明図であ
る。
る。
第1図のように、フランジまでの距離を測定する1対の
センサーA1,A2は、フランジ幅を挟む方向に対向配置
し、被測定材が走行中に横振れがあっても測定ができ、
かつ、フランジ部エッジの形状を正しくとらえる必要が
あることから、この目的に好適な2次元のレーザ距離計
を用いる ここに、2次元距離計の測定原理の説明図第4図を例に
より、原理及び特徴を説明する。
センサーA1,A2は、フランジ幅を挟む方向に対向配置
し、被測定材が走行中に横振れがあっても測定ができ、
かつ、フランジ部エッジの形状を正しくとらえる必要が
あることから、この目的に好適な2次元のレーザ距離計
を用いる ここに、2次元距離計の測定原理の説明図第4図を例に
より、原理及び特徴を説明する。
第4図において、He−Neレーザ発振器からのレーザ光
を、コリメーター13で帯状レーザ光としてH形鋼11のフ
ランジ部に投光し、H形鋼11のフランジ部で乱反射する
レーザ光をレンズ14で捕え、検出素子を縦横に多数配置
した2次元イメージセンサー15で受光する。かくするこ
とにより、フランジ部エッジ形状を正しくとらえること
ができ、フランジ幅の最大値を測定することができる。
を、コリメーター13で帯状レーザ光としてH形鋼11のフ
ランジ部に投光し、H形鋼11のフランジ部で乱反射する
レーザ光をレンズ14で捕え、検出素子を縦横に多数配置
した2次元イメージセンサー15で受光する。かくするこ
とにより、フランジ部エッジ形状を正しくとらえること
ができ、フランジ幅の最大値を測定することができる。
また、第4図には、測定可能範囲を点線で示している
が、このようにH形鋼11のフランジ幅に対し十分に広く
とることができることからH形鋼11の走行中に生じ横振
れに対する許容範囲を大きく取ることができる。
が、このようにH形鋼11のフランジ幅に対し十分に広く
とることができることからH形鋼11の走行中に生じ横振
れに対する許容範囲を大きく取ることができる。
一方、ウエブ面までの距離を測定する1対のセンサー
C1,C2は、1次元のレーザ距離計を用い、ウエブ面を挟
む方向に対向配置する。
C1,C2は、1次元のレーザ距離計を用い、ウエブ面を挟
む方向に対向配置する。
なお、この場合2次元のレーザ距離計を用いてもよい
が、精度がおちるので1次元のレーザ距離計を用いるこ
とが望ましい。
が、精度がおちるので1次元のレーザ距離計を用いるこ
とが望ましい。
これらの距離計を組合せて測定することにより、第1図
から、 の各式により、それぞれの寸法が計算される。
から、 の各式により、それぞれの寸法が計算される。
なお、センサーA1−A2間、C1−C2間は、第1図において
は、同一間隔Lとしているが、この間隔は異なってもか
まわない。
は、同一間隔Lとしているが、この間隔は異なってもか
まわない。
これら、A1,A2の1対のセンサーと、C1,C2の1対のセン
サーを1組として、第1図紙面上の右側にもA3,A4(図
示省略)とC3,C4(図示省略)の1組のセンサーを配置
すれば、H形鋼の両側の、中心の偏り、フランジ幅ウエ
ブの厚さは全て測定できることになる。
サーを1組として、第1図紙面上の右側にもA3,A4(図
示省略)とC3,C4(図示省略)の1組のセンサーを配置
すれば、H形鋼の両側の、中心の偏り、フランジ幅ウエ
ブの厚さは全て測定できることになる。
なお、距離計は分解能が測定精度となるため、センサー
と被測定物の位置関係は重要である。
と被測定物の位置関係は重要である。
したがって、測定精度を保つためには、H形鋼の形状寸
法に合せてセンサーを最適位置に移動設定することが望
ましい。
法に合せてセンサーを最適位置に移動設定することが望
ましい。
すなわち、代表的なH形鋼サイズして、 H400×150〜H900×300…細幅タイプ H300×300〜H500×500…広幅タイプ などあるが、これらのフランジ幅ウエブ高さに合せてセ
ンサーを移動できる機構とし、最適位置にセンサーを移
動設定する。
ンサーを移動できる機構とし、最適位置にセンサーを移
動設定する。
さらに、ウエブ高さが小さく、センサー同志が接近しす
ぎて干渉し合う場合には、位相をずらすことによって測
定できる。
ぎて干渉し合う場合には、位相をずらすことによって測
定できる。
すなわち、干渉し合うセンサーを位相差分だけ被測定材
の長手方向にずらせばよく、この場合、測定位置が被測
定材の長手方向で異なることになるが、この位置合せ
は、被測定材をトラッキングしてPLG(Pulse Generato
r)などで長さをカウントしてデーターを算出しなおせ
ばよい。
の長手方向にずらせばよく、この場合、測定位置が被測
定材の長手方向で異なることになるが、この位置合せ
は、被測定材をトラッキングしてPLG(Pulse Generato
r)などで長さをカウントしてデーターを算出しなおせ
ばよい。
次に、システム構成を第5図により説明する。
第5図はシステム構成を示す説明図で、各センサー本体
A1,A2,A3,A4,C1,C2,C3,C4からの信号がそれぞれ距離計
ユニットに送られ、ここで距離値を出し、これらの距離
値がさらに演算ユニットに送られ、ここで、中心の偏
り、フラウジ幅ウエブの厚さが算出される。
A1,A2,A3,A4,C1,C2,C3,C4からの信号がそれぞれ距離計
ユニットに送られ、ここで距離値を出し、これらの距離
値がさらに演算ユニットに送られ、ここで、中心の偏
り、フラウジ幅ウエブの厚さが算出される。
(実施例) この発明の実施例を第6図に基づいて説明する。
第6図は、この発明の説明図で、H形鋼の寸法測定装置
の各センサーの取付け及び移動機構を示す。
の各センサーの取付け及び移動機構を示す。
センサー1−1、1−2、1−3、1−4は、それぞれ
2次元距離計センサーと1次元距離計センサーを組みと
したものである(図示省略)。
2次元距離計センサーと1次元距離計センサーを組みと
したものである(図示省略)。
これらのセンサー1−1、1−3はセンサーフレーム5
−1に、センサー1−2、1−4はセンサーフレーム5
−2に、それぞれ摺動できるように取付けられており
(図示省略)、センサーの横方向の移動ができるように
なっている。
−1に、センサー1−2、1−4はセンサーフレーム5
−2に、それぞれ摺動できるように取付けられており
(図示省略)、センサーの横方向の移動ができるように
なっている。
さらに、センサーフレーム5−1は、摺動ガイド4−
1、4−3を、センササーフレーム5−2は摺動ガイド
4−2、4−4を介して台車フレーム2に取付けられて
おり、センサーフレーム及びこれに取付たセンサーの上
下方向の移動を可能としている。
1、4−3を、センササーフレーム5−2は摺動ガイド
4−2、4−4を介して台車フレーム2に取付けられて
おり、センサーフレーム及びこれに取付たセンサーの上
下方向の移動を可能としている。
つぎに、センサーの横方向の駆動と移動量の検出は、モ
ータ・セルシンにより行なうようになっている。すなわ
ち、モーター・セルシン6−1により、スクリューシャ
フト7−1を介してセンサー1−1、1−3を、また、
モータ・セルシン5−2により、スクリューシャフト7
−2を介してセンサー1−2、1−4をそれぞれ移動す
るし、その位置を検出する。
ータ・セルシンにより行なうようになっている。すなわ
ち、モーター・セルシン6−1により、スクリューシャ
フト7−1を介してセンサー1−1、1−3を、また、
モータ・セルシン5−2により、スクリューシャフト7
−2を介してセンサー1−2、1−4をそれぞれ移動す
るし、その位置を検出する。
なお、スクリューシャフト7−1、及び7−2にはそれ
ぞれ逆ねじが切ってあり、スクリューシャフトのある方
向の回転に対して、センサー1−1と1−3、1−2と
1−4とはそれぞれ逆方向に移動するようになってい
る。また、モーター・セルシン6−1と6−2とは同期
させることができるようになっている。
ぞれ逆ねじが切ってあり、スクリューシャフトのある方
向の回転に対して、センサー1−1と1−3、1−2と
1−4とはそれぞれ逆方向に移動するようになってい
る。また、モーター・セルシン6−1と6−2とは同期
させることができるようになっている。
これら横方向移動機構を用いて、被測定材、すなわち、
H形鋼11のウエブ高さに合せて、センサーの横方向位置
を最適位置に設定する。
H形鋼11のウエブ高さに合せて、センサーの横方向位置
を最適位置に設定する。
一方、上下方向には、モーター・セルシン8−1によ
り、ウォーム減速機9−1、9−3、スクリューシャフ
ト10−1、10−3を介して、センサー1−1、1−3
が、モーター・セルシン8−2により、ウォーム減速機
9−2、9−3、スクリューシャフト10−2、10−4を
介してセンサー1−2、1−4が移動するうになってい
る。
り、ウォーム減速機9−1、9−3、スクリューシャフ
ト10−1、10−3を介して、センサー1−1、1−3
が、モーター・セルシン8−2により、ウォーム減速機
9−2、9−3、スクリューシャフト10−2、10−4を
介してセンサー1−2、1−4が移動するうになってい
る。
また、モーター・セルシン8−1と8−2とは、同期さ
せることができるようになっている。
せることができるようになっている。
これら上下方向移動機構を用いて、被測定材すなわち、
H形鋼11の辺に合わせて、センサーの上下方向位置を最
適位置に設定する。
H形鋼11の辺に合わせて、センサーの上下方向位置を最
適位置に設定する。
なお、上記の位置設定用アクチュエーターはモーターと
しているが、油圧モーター、位置設定シリンダーなどを
用いてもよい。
しているが、油圧モーター、位置設定シリンダーなどを
用いてもよい。
さらに、台車フレーム2は、モーター・セルシン3を駆
動源として移動できるようになっており、オンライン、
及びオフラインでの測定ができるようにしている。
動源として移動できるようになっており、オンライン、
及びオフラインでの測定ができるようにしている。
(発明の効果) この発明は、2次元距離計と1次元距離計を組合せて、
被測定材の走行中の横振れに対する許容度を大きくし、
かつ、フランジ部エッジの形状を十分に把握できるよう
にすることによる測定精度に優れるH形鋼の寸法測定方
法であって、この発明方法を品質保証手段に用いること
により、品質の向上、歩止りの向上などが計れるもので
ある。
被測定材の走行中の横振れに対する許容度を大きくし、
かつ、フランジ部エッジの形状を十分に把握できるよう
にすることによる測定精度に優れるH形鋼の寸法測定方
法であって、この発明方法を品質保証手段に用いること
により、品質の向上、歩止りの向上などが計れるもので
ある。
第1図は、セサンーの配置と測定要領を示す説明図、 第2図は、H形鋼の寸法定義の説明図、 第3図は、H形鋼のフランジ部エッジ形状を示す横断面
図、 第4図は、2次元レーザ距離計の測定原理を示す説明
図、 第5図は、システム構成を示す説明図、及び 第6図は、H形鋼の寸法測定装置の各センサーの取付け
及び移動機構を示す説明図である。 A1,A2,A3,A4……2次元距離計用センサー C1,C2,C3,C4……1次元距離計用センサー 1-1,1-2,1-3,1-4……センサー(2次元距離計センサー
と1次元距離計センサーを組としたもの) 2……台車フレーム 3……モーター・セルシン(台車移動用) 4-1,4-2,4-3,4-4……摺動ガイド 5-1,5-2,……センサーフレーム 6-1,6-2……モーター・セルシン(センサー横方向移動
用) 7-1,7-2……スクリューシャフト 8-1,8-2……モーター・セルシン(センサー上下方向移
動用) 9-1,9-2,9-3,9-4……オォーム減速機 10-1,10-2,10-3,10-4……スクリューシャフト 11……H形鋼 12……He-Neレーザー発振器 13……コリメーター 14……レンズ 15……2次元イメージセンサー
図、 第4図は、2次元レーザ距離計の測定原理を示す説明
図、 第5図は、システム構成を示す説明図、及び 第6図は、H形鋼の寸法測定装置の各センサーの取付け
及び移動機構を示す説明図である。 A1,A2,A3,A4……2次元距離計用センサー C1,C2,C3,C4……1次元距離計用センサー 1-1,1-2,1-3,1-4……センサー(2次元距離計センサー
と1次元距離計センサーを組としたもの) 2……台車フレーム 3……モーター・セルシン(台車移動用) 4-1,4-2,4-3,4-4……摺動ガイド 5-1,5-2,……センサーフレーム 6-1,6-2……モーター・セルシン(センサー横方向移動
用) 7-1,7-2……スクリューシャフト 8-1,8-2……モーター・セルシン(センサー上下方向移
動用) 9-1,9-2,9-3,9-4……オォーム減速機 10-1,10-2,10-3,10-4……スクリューシャフト 11……H形鋼 12……He-Neレーザー発振器 13……コリメーター 14……レンズ 15……2次元イメージセンサー
Claims (1)
- 【請求項1】H形鋼をそのフランジ幅方向に挟んで、フ
ランジ及びウエブに面して、それぞれ2次元距離計の対
と、1次元距離計の対とを対向配置し、 2次元距離計において、それぞれ相対するフランジまで
の垂直距離を測定すると共に、1次元距離計により、そ
れぞれ相対するウエブまでの垂直距離を、測定すること
により、 中心の偏り、フランジ幅及びウエブの厚さを同時に算出
することを特徴とするH形鋼の寸法測定方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2278930A JPH0682043B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | H形鋼の寸法測定方法 |
US07/775,753 US5253039A (en) | 1990-10-19 | 1991-10-15 | Process and apparatus for measuring sizes of steel sections |
EP91117763A EP0481496B1 (en) | 1990-10-19 | 1991-10-17 | Process and apparatus for measuring sizes of steel sections |
DE69124333T DE69124333T2 (de) | 1990-10-19 | 1991-10-17 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Querschnittdimensionen eines Stahlprofils |
KR1019910018479A KR960013682B1 (ko) | 1990-10-19 | 1991-10-19 | 스틸영역 사이즈 측정 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2278930A JPH0682043B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | H形鋼の寸法測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04157304A JPH04157304A (ja) | 1992-05-29 |
JPH0682043B2 true JPH0682043B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17604057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2278930A Expired - Fee Related JPH0682043B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | H形鋼の寸法測定方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JPH0682043B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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JP3031529B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2000-04-10 | 川崎製鉄株式会社 | H形鋼の断面寸法測定方法および装置 |
Citations (4)
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JPH02254304A (ja) * | 1989-03-28 | 1990-10-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 形鋼の形状測定装置 |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2278930A patent/JPH0682043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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JPH04157304A (ja) | 1992-05-29 |
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