JPH0814843A - 端面巻き形状の測定方法 - Google Patents
端面巻き形状の測定方法Info
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- JPH0814843A JPH0814843A JP14345794A JP14345794A JPH0814843A JP H0814843 A JPH0814843 A JP H0814843A JP 14345794 A JP14345794 A JP 14345794A JP 14345794 A JP14345794 A JP 14345794A JP H0814843 A JPH0814843 A JP H0814843A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザー光のようなビーム光線の反射光によ
って金属板コイルの巻き付け状態をプロフィルとして知
るに当たっての、反射光の巻きムラ、鏡面、端面の疵に
よる異常状態の形成を消去して、高精度のプロフィルを
形成するための手段の提供。 【構成】 利用レーザ光を巻きコイルの端面に連続的に
走査し、同走査による反射光の位置の変位出力と反射エ
ネルギーとを同時に測定し、それぞれの測定値によって
補正して図６に示すプロフィルを得る。
って金属板コイルの巻き付け状態をプロフィルとして知
るに当たっての、反射光の巻きムラ、鏡面、端面の疵に
よる異常状態の形成を消去して、高精度のプロフィルを
形成するための手段の提供。 【構成】 利用レーザ光を巻きコイルの端面に連続的に
走査し、同走査による反射光の位置の変位出力と反射エ
ネルギーとを同時に測定し、それぞれの測定値によって
補正して図６に示すプロフィルを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延、熱処理、あるい
は、表面処理後巻き取られた鋼板コイルの端面巻き状
態、とくに、そのプロフィルの測定に関する。
は、表面処理後巻き取られた鋼板コイルの端面巻き状
態、とくに、そのプロフィルの測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような鋼板コイルの端面巻き状態
を、プロフィルによって知ることは、熱延工程において
は、キャンバ抑制圧延条件の指標となり、搬送過程にお
いては、耳曲がり発生位置を予測する面からきわめて重
要であると考えられている。
を、プロフィルによって知ることは、熱延工程において
は、キャンバ抑制圧延条件の指標となり、搬送過程にお
いては、耳曲がり発生位置を予測する面からきわめて重
要であると考えられている。
【０００３】ところが、この鋼板コイルの端面巻き状態
は、作業員の目視によって確認されており、きわめて、
その確認精度が低く、その測定結果を熱間圧延のキャン
バ抑制条件の設定や、搬送過程の耳曲がり発生位置の予
測に直接応用することはできなかった。
は、作業員の目視によって確認されており、きわめて、
その確認精度が低く、その測定結果を熱間圧延のキャン
バ抑制条件の設定や、搬送過程の耳曲がり発生位置の予
測に直接応用することはできなかった。
【０００４】一方、特公昭６３−２２２４１号公報に
は、光ビームを基面に対して投射角度を変えながら投射
し、その反射光の角度と強さから、物体の位置を検知す
る方法が開示されている。
は、光ビームを基面に対して投射角度を変えながら投射
し、その反射光の角度と強さから、物体の位置を検知す
る方法が開示されている。
【０００５】かかる光ビームの照射による物体のプロフ
ィルの検知は、精度がよく、しかも、迅速にその結果が
得られることから、鋼板のような金属コイルの性状を検
知するための手段としてきわめて有利であると考えられ
る。
ィルの検知は、精度がよく、しかも、迅速にその結果が
得られることから、鋼板のような金属コイルの性状を検
知するための手段としてきわめて有利であると考えられ
る。
【０００６】ところが、このような金属板コイルのプロ
フィルを得るためにコイル端面変位量をレーザ変位計で
トラバースさせながら測定し、その変位量の時系列パタ
ーンよりプロフィルを評価するに際しては、コイルの巻
き乱れによる隙間が生じ、これが、レーザ反射光が物理
的に死角になってレーザ反射光が変位測定素子に入射せ
ず測定不能となり、形成プロフィルに欠落が生じる。
フィルを得るためにコイル端面変位量をレーザ変位計で
トラバースさせながら測定し、その変位量の時系列パタ
ーンよりプロフィルを評価するに際しては、コイルの巻
き乱れによる隙間が生じ、これが、レーザ反射光が物理
的に死角になってレーザ反射光が変位測定素子に入射せ
ず測定不能となり、形成プロフィルに欠落が生じる。
【０００７】このコイルの巻き乱れによる隙間による欠
陥を防止するために、一度、全長に渡り変位データを保
存し、後にプロフィル全容データより異常箇所を補間す
ることもできるが、データ収集に時間を要しリアルタイ
ム性が失われる。
陥を防止するために、一度、全長に渡り変位データを保
存し、後にプロフィル全容データより異常箇所を補間す
ることもできるが、データ収集に時間を要しリアルタイ
ム性が失われる。
【０００８】この点の解決策として、特開平３−１６３
３０１号公報には、光の反射光が死角になった場合、こ
れを回避する手段として、反射光が物体によって遮られ
ない位置に光学系を回転させることが開示されている。
３０１号公報には、光の反射光が死角になった場合、こ
れを回避する手段として、反射光が物体によって遮られ
ない位置に光学系を回転させることが開示されている。
【０００９】しかしながら、光学系を回転させる場合、
機械的機構にガタが発生するとスポット位置検出センサ
の振れが生じ精度に影響し、高速測定が不可能となる。
機械的機構にガタが発生するとスポット位置検出センサ
の振れが生じ精度に影響し、高速測定が不可能となる。
【００１０】さらに、被測定対象物がコイルの場合のよ
うに、レーザが反射されない隙間が存在する場合には、
このような手段では測定不可能となり、コイル端面のプ
ロフィル測定への適用はきわめて困難なものとなる。
うに、レーザが反射されない隙間が存在する場合には、
このような手段では測定不可能となり、コイル端面のプ
ロフィル測定への適用はきわめて困難なものとなる。
【００１１】また、コイル巻きに際しての金属板の通板
中に、その端部がサイドガイドに擦れて鏡面となり、レ
ーザのような照射ビームの反射光が強過ぎて、受光素子
が飽和し出力の誤差となる。さらに、コイルを形成する
鋼板端面に耳割れのような欠陥がある場合は、照射ビー
ムの反射光は異常な変位をもたらして、そのプロフィル
を誤認識してしまうという欠点がある。
中に、その端部がサイドガイドに擦れて鏡面となり、レ
ーザのような照射ビームの反射光が強過ぎて、受光素子
が飽和し出力の誤差となる。さらに、コイルを形成する
鋼板端面に耳割れのような欠陥がある場合は、照射ビー
ムの反射光は異常な変位をもたらして、そのプロフィル
を誤認識してしまうという欠点がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レーザー光
のようなビーム光線の反射光によって金属板コイルの巻
き付け状態をプロフィルとして知るに当たっての、反射
光の巻きムラ、鏡面、端面の疵による異常状態の形成を
消去して、高精度のプロフィルを形成するための手段を
提供することにある。
のようなビーム光線の反射光によって金属板コイルの巻
き付け状態をプロフィルとして知るに当たっての、反射
光の巻きムラ、鏡面、端面の疵による異常状態の形成を
消去して、高精度のプロフィルを形成するための手段を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光走査
によるコイルのプロフィルの測定に際して、隙間や耳割
れによるデータ欠落部を反射光の出力パワーにより前回
値保持を行うか、変化幅の制約条件に基づいて補間する
ことによって完成したもので、利用レーザ光を巻きコイ
ルの端面に連続的に走査し、同走査による反射光の位置
と反射エネルギーとを同時に測定し、その両方の測定値
を基にレーザ光が照射されている部位の形状を求めるこ
とを特徴とする。
によるコイルのプロフィルの測定に際して、隙間や耳割
れによるデータ欠落部を反射光の出力パワーにより前回
値保持を行うか、変化幅の制約条件に基づいて補間する
ことによって完成したもので、利用レーザ光を巻きコイ
ルの端面に連続的に走査し、同走査による反射光の位置
と反射エネルギーとを同時に測定し、その両方の測定値
を基にレーザ光が照射されている部位の形状を求めるこ
とを特徴とする。
【００１４】具体的には、予め学習により、レーザビー
ムの反射光の強さの上下の管理限界を定め、走査レーザ
の受光強さが、その上下限になった場合、変位出力の前
回値を保持する。
ムの反射光の強さの上下の管理限界を定め、走査レーザ
の受光強さが、その上下限になった場合、変位出力の前
回値を保持する。
【００１５】
【作用】レーザ受光の位置の変位とその強さを、予め定
めた値と比較し、これによって、変位出力の補正を行い
正確なコイル表面のプロフィルを得る。
めた値と比較し、これによって、変位出力の補正を行い
正確なコイル表面のプロフィルを得る。
【００１６】レーザパワーが予め定めた上、下限を外れ
た場合、変位量の値は信頼できない。そこで、極端な不
良値を含んだ現在値を出力するよりは、前回値との比較
により極性を求め許容変化率範囲内で補間した方が、測
定精度が高くなる。許容変化率としては、鋼板一巻きに
おいて物理的に許容される曲がり量として予め定めてお
くことができる。
た場合、変位量の値は信頼できない。そこで、極端な不
良値を含んだ現在値を出力するよりは、前回値との比較
により極性を求め許容変化率範囲内で補間した方が、測
定精度が高くなる。許容変化率としては、鋼板一巻きに
おいて物理的に許容される曲がり量として予め定めてお
くことができる。
【００１７】許容変化率に対して、前回値保持を使用し
た場合、凹凸状の表面が平ら傾向になり、プロフィルの
形成が容易になる。
た場合、凹凸状の表面が平ら傾向になり、プロフィルの
形成が容易になる。
【００１８】
【実施例】厚みが１．２〜２５ｍｍ、幅６８０〜１５６
０ｍｍの鋼板を、直径９００〜２３００ｍｍのコイルに
したコイル端面のプロフィル測定に本発明を適用した。
０ｍｍの鋼板を、直径９００〜２３００ｍｍのコイルに
したコイル端面のプロフィル測定に本発明を適用した。
【００１９】図１は、レーザ光の走査による反射光の受
光装置の概要を示す。
光装置の概要を示す。
【００２０】同図において、１は三角測距方式変位計を
示し、同装置には照射レンズ２を有するレーザ光源３、
受光レンズ４と光検出素子５を有する反射光強度測定機
構６と、受光レンズ７と光検出素子８を有する反射光位
置測定機構９を有する。それぞれの反射光強度測定機構
６と反射光位置測定機構９からの測定データは、演算回
路１０によって演算されて、変位出力Ｈとレーザー受光
パワーＰとして出力される。
示し、同装置には照射レンズ２を有するレーザ光源３、
受光レンズ４と光検出素子５を有する反射光強度測定機
構６と、受光レンズ７と光検出素子８を有する反射光位
置測定機構９を有する。それぞれの反射光強度測定機構
６と反射光位置測定機構９からの測定データは、演算回
路１０によって演算されて、変位出力Ｈとレーザー受光
パワーＰとして出力される。
【００２１】図２（ａ）は、上記図１に示すレーザ光の
走査による反射光の受光装置によって得られた変位出力
Ｈの生信号を示し、図２（ｂ）はレーザー受光パワーＰ
の生信号を示す。
走査による反射光の受光装置によって得られた変位出力
Ｈの生信号を示し、図２（ｂ）はレーザー受光パワーＰ
の生信号を示す。
【００２２】図２（ａ）に示すように、変位出力Ｈの生
信号はコイル内の隙間、縁割れによって、反射光を受光
しないために、Ｆとして示す欠落部が形成し、コイル端
面のプロフィルとしてはきわめて不完全なものである。
信号はコイル内の隙間、縁割れによって、反射光を受光
しないために、Ｆとして示す欠落部が形成し、コイル端
面のプロフィルとしてはきわめて不完全なものである。
【００２３】図２（ｂ）は、輝面反射による高強度と、
コイル隙間を走査したときの受光強度が極めて弱い場合
を含むきわめて不安定な測定結果となっている。
コイル隙間を走査したときの受光強度が極めて弱い場合
を含むきわめて不安定な測定結果となっている。
【００２４】図３は、この変位出力Ｈを図１によって得
たレーザー受光パワーＰによって補正するためのシステ
ム、図４はこのシステムによる端面巻き形状の測定・処
理のフローチャートを示す。
たレーザー受光パワーＰによって補正するためのシステ
ム、図４はこのシステムによる端面巻き形状の測定・処
理のフローチャートを示す。
【００２５】図４におけるフローチャートの各ステップ
での処理を説明する。
での処理を説明する。
【００２６】ステップ１１０で処理を開始する。ステッ
プ１２０では、サンプリング回数ｉ番目の変位値Ｈi を
読み込む。ステップ１３０では、同じくサンプリング回
数ｉ番目のレーザーパワーＰi を読み込む。ステップ１
４０では、レーザーパワーＰi の上下限チェックを行
い、範囲内であればステップ１６０へ、範囲外であれば
ステップ１５０へ進む。この上下限の判定は、図３のコ
ンパレータ１１によって行う。
プ１２０では、サンプリング回数ｉ番目の変位値Ｈi を
読み込む。ステップ１３０では、同じくサンプリング回
数ｉ番目のレーザーパワーＰi を読み込む。ステップ１
４０では、レーザーパワーＰi の上下限チェックを行
い、範囲内であればステップ１６０へ、範囲外であれば
ステップ１５０へ進む。この上下限の判定は、図３のコ
ンパレータ１１によって行う。
【００２７】ステップ１５０では、レーザーパワーＰi
が範囲外の場合、今回読み込んだ変位値Ｈi の値を前回
値Ｈi-1 に置換し、ステップ１６０へ進む。ステップ１
６０では、今回値と前回値の変位差Ｈi −Ｈi-1 のチェ
ックを行い、範囲内であればステップ２００へ、範囲外
であればステップ１７０へ進む。ステップ１７０では、
Ｈi −Ｈi-1 ＞Ｃであればステップ１８０へ、そうでな
ければステップ１９０へ進む。ステップ１８０では、Ｈ
i −Ｈi-1 ＞Ｃの場合、Ｈi の値を前回値Ｈi- 1 にＣを
加えた値に置換し、ステップ２００へ進む。ステップ１
９０では、Ｈi−Ｈi-1 ≦Ｃの場合、Ｈi の値を前回値
Ｈi-1 にＣを減じた値に置換し、ステップ２００へ進
む。
が範囲外の場合、今回読み込んだ変位値Ｈi の値を前回
値Ｈi-1 に置換し、ステップ１６０へ進む。ステップ１
６０では、今回値と前回値の変位差Ｈi −Ｈi-1 のチェ
ックを行い、範囲内であればステップ２００へ、範囲外
であればステップ１７０へ進む。ステップ１７０では、
Ｈi −Ｈi-1 ＞Ｃであればステップ１８０へ、そうでな
ければステップ１９０へ進む。ステップ１８０では、Ｈ
i −Ｈi-1 ＞Ｃの場合、Ｈi の値を前回値Ｈi- 1 にＣを
加えた値に置換し、ステップ２００へ進む。ステップ１
９０では、Ｈi−Ｈi-1 ≦Ｃの場合、Ｈi の値を前回値
Ｈi-1 にＣを減じた値に置換し、ステップ２００へ進
む。
【００２８】ステップ２００では、補間後の今回値Ｈi
を出力する。ステップ２１０ではｉをカウントアップ
し、ステップ１２０より次回値の処理を繰り返す。そし
て、ステップ２２０で処理終了する。
を出力する。ステップ２１０ではｉをカウントアップ
し、ステップ１２０より次回値の処理を繰り返す。そし
て、ステップ２２０で処理終了する。
【００２９】以上の処理によって、図２（ｂ）に示す状
態を示す受光パワーＰは、その限界を超える測定部位の
変位出力Ｈi については前回箇所の変位出力Ｈi-1 を代
入することによって、図５に示す様に受光パワーＰによ
って修正された測定値を示すことになる。
態を示す受光パワーＰは、その限界を超える測定部位の
変位出力Ｈi については前回箇所の変位出力Ｈi-1 を代
入することによって、図５に示す様に受光パワーＰによ
って修正された測定値を示すことになる。
【００３０】さらに、先に修正した図５に示す変位出力
Ｈi と前回値Ｈi-1 との差分をとり、その絶対値が予め
定めた許容限界値以上であれば、極性を含めた上で許容
限界内で補正する。
Ｈi と前回値Ｈi-1 との差分をとり、その絶対値が予め
定めた許容限界値以上であれば、極性を含めた上で許容
限界内で補正する。
【００３１】図６は、このようにして得たコイルのプロ
フィルを示す。同図に示すように、このようにして得た
コイルのプロフィルは、コイルの隙間による変形された
プロフィルを、過度の輝度と隙間の部分の異常出力をレ
ーザー受光パワーや変位変化率の特性Ｐによって補正す
ることにより得られ、きわめて、高い精度でのプロフィ
ルを示すことになる。
フィルを示す。同図に示すように、このようにして得た
コイルのプロフィルは、コイルの隙間による変形された
プロフィルを、過度の輝度と隙間の部分の異常出力をレ
ーザー受光パワーや変位変化率の特性Ｐによって補正す
ることにより得られ、きわめて、高い精度でのプロフィ
ルを示すことになる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏する。
【００３３】（１）巻き取られたコイル状の鋼板端面の
形状を隙間や鋼板エッジ部の欠陥に影響されずに、コイ
ル端面のプロフィルを迅速に、次のコイルを巻き取り終
わるまでに正確な測定が可能となる。
形状を隙間や鋼板エッジ部の欠陥に影響されずに、コイ
ル端面のプロフィルを迅速に、次のコイルを巻き取り終
わるまでに正確な測定が可能となる。
【００３４】（２）これによって、巻き取られたコイル
状の鋼板端面の形状を定量化することにより、コイル前
の圧延工程で生じたキャンバの評価が可能になる。
状の鋼板端面の形状を定量化することにより、コイル前
の圧延工程で生じたキャンバの評価が可能になる。
【００３５】（３）また、巻き取られたコイル状の鋼板
端面の形状で数枚の板のみ異常に凹状になっている場
合、穴縦搬送時の耳曲がり発生の予想ができる。
端面の形状で数枚の板のみ異常に凹状になっている場
合、穴縦搬送時の耳曲がり発生の予想ができる。
【図１】 レーザ光の走査による反射光の受光装置の概
要を示す。
要を示す。
【図２】 図１に示す装置によって得た変位出力（ａ）
と受光強度（ｂ）を示す。
と受光強度（ｂ）を示す。
【図３】 図１に続いて設置される本発明を実施するた
めの装置の概念を示す。
めの装置の概念を示す。
【図４】 本発明の測定・処理のフローチャートであ
る。
る。
【図５】 受光パワーによって修正した測定値を示す。
【図６】 最終的に得た補正測定値を示す。
１ レーザ光走査装置 ２，４，７ レン
ズ ３ レーザ光源 ５，８ 光検出
素子 ６ 反射光強度測定機構 ８ 光位置検出素
子 ９ 反射光位置測定機構 １０ 演算回路 １１ コンパレータ
ズ ３ レーザ光源 ５，８ 光検出
素子 ６ 反射光強度測定機構 ８ 光位置検出素
子 ９ 反射光位置測定機構 １０ 演算回路 １１ コンパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 信寛 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ光を巻きコイルの端面に連続的に
走査し、同走査による反射光の位置と反射エネルギーと
を同時に測定し、その両方の測定値を基にレーザ光が照
射されている部位の形状を求めるコイル端面の巻き形状
の測定方法。 - 【請求項２】 レーザ光を巻きコイルの端面に連続的に
走査し、同走査による反射光の位置と反射エネルギーと
を同時に測定し、その両方の測定値を基にレーザ光が照
射されている部位の形状を求めるに当たって、予め設定
された限界範囲内での反射エネルギーの測定値に基づい
て反射光の位置の測定値を修正し、さらに、前記修正し
た反射光の位置の測定値を反射光の位置の測定値の変化
率に基づいて補正するコイル端面の巻き形状の測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14345794A JPH0814843A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 端面巻き形状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14345794A JPH0814843A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 端面巻き形状の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814843A true JPH0814843A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15339154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14345794A Withdrawn JPH0814843A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 端面巻き形状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814843A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6269185B1 (en) | 1997-05-09 | 2001-07-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image processing apparatus and image forming apparatus |
| US6571010B1 (en) | 1998-11-27 | 2003-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color conversion apparatus that interpolates output color values obtained from a color conversion table in accordance with weighted input color values |
| CN106855395A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 中国航空工业第六八研究所 | 一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP14345794A patent/JPH0814843A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6269185B1 (en) | 1997-05-09 | 2001-07-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image processing apparatus and image forming apparatus |
| US6571010B1 (en) | 1998-11-27 | 2003-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color conversion apparatus that interpolates output color values obtained from a color conversion table in accordance with weighted input color values |
| CN106855395A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-06-16 | 中国航空工业第六八研究所 | 一种硅片阳极键合工艺变形的光学检测评价方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |