JPH09126746A

JPH09126746A - 厚さ計

Info

Publication number: JPH09126746A
Application number: JP28372695A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tomioka; 祥郎冨岡; Shozo Watanabe; 祥三渡辺
Original assignee: Nittetsu Elex Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Texeng Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延材が撓んでいても時間に追従して撓んで
いる角度を測定し、値を補正することで正確な圧延材の
厚さを測定する。【解決手段】鋼材を連続して圧延する厚さ計におい
て、圧延鋼材１６に放射線を照射する照射手段（照射部
１１ａ）と、前記圧延鋼材を透過した放射線を受光する
受光手段（受光部１１ｂ）と、前記圧延鋼材と前記放射
線光軸とのなす角を検出する検出手段であるエッジセン
サ１および２と、前記検出手段でえられた検出値にもと
づいて、前記受光手段でえられた前記放射線の減衰値の
補正を行なう補正手段とからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機から出力さ
れる圧延鋼材の板厚を測定するための厚さ計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延機から出力される圧延鋼材の
板厚の測定には、図３にブロック図で示される測定装置
が用いられている。図３において、１０は仕上圧延機で
あり、１１はＡＧＣ厚さ計であり、１２はバックアップ
用のＡＧＣ厚さ計であり、１３はクラウン厚さ計であ
り、１４はバックアップ用のクラウン厚さ計であり、１
５は巻取機である。

【０００３】圧延鋼材（図示せず、以下単に圧延材とい
う）は、仕上圧延機１０によって圧延される。圧延材の
流れるライン方向には、ＡＧＣ（automatic gage contr
ol）厚さ計１１と、ＡＧＣ厚さ計１１のバックアップ用
のＡＧＣ厚さ計１２と、クラウン厚さ計１３と、クラウ
ン厚さ計１３のバックアップ用のクラウン厚さ計１４と
が設置されている。これらの厚さ計でえられたデータを
データ処理装置１７に入力し、仕上圧延機１０から出力
される圧延材の板厚を測定している。従来の厚さ計によ
る圧延材の板厚の測定の方法をつぎに示す。

【０００４】図４においては、圧延材の進行方向は紙面
から手前に向かう方向であるが、その進行方向に対する
ＡＧＣ厚さ計および圧延材の断面が示されるように、或
る速さで巻取機１５（図３参照）の方向へ移動している
圧延材１６に対して、ＡＧＣ厚さ計１１の上部に設置さ
れているＸ線の照射部１１ａからＸ線（図２中の矢印）
を照射し、照射されたＸ線の透過量をＡＧＣ厚さ計１１
の下部に設置されている受光部１１ｂで測定する。測定
されたＸ線の透過量からＸ線が圧延材を透過するときに
圧延材の厚さに応じて減衰した強度の減衰値がわかるの
で、この減衰値にもとづいてあらかじめ設定された式に
よって圧延材の厚さを算出する。ＡＧＣ厚さ計１１の設
置位置は固定されているので、圧延材１６の測定される
位置は、図５の実線Ａに示されるように常に圧延材１６
の幅方向の端から一定距離離れた位置である。

【０００５】一方、クラウン厚さ計１３は、圧延材１６
の幅方向に移動することができ、圧延材１６を幅方向に
わたって走査しながらその厚さを測定する。測定は、Ａ
ＧＣ厚さ計１１と同様に、Ｘ線を用いて行われる。測定
のあいだも圧延材１６は連続的に圧延されてコイル方向
へ進行させられながら移動しているため、実際には、圧
延材１６の幾何学的な意味での幅方向ではなく、図５の
点線Ｂで示される、斜め方向にわたって厚さを測定する
ことになる。しかし、長手方向で断面形状が大きく変化
することはないので、前記斜め方向にわたって測定した
厚さを、幅方向の断面の厚さであると近似している。こ
こでいうコイルとは、巻取機１５に圧延材１６が巻き取
られたものをいう。

【０００６】ここで、クラウン厚さ計１３で測定した厚
さには、圧延材の長手方向の厚さの変化が含まれてお
り、正しい断面厚さではないので、前記ＡＧＣ厚さ計１
１で測定した厚さと、クラウン厚さ計１３で測定した厚
さを用いて、次式のように長手方向の厚さの変化を補正
する。

【０００７】（断面厚さ）＝（クラウン厚さ計で測定し
た厚さ）−（ＡＧＣ厚さ計で測定した厚さ）さらに、図５に示すように、ＡＧＣ厚さ計１１とクラウ
ン厚さ計１３とは、ある一定距離離れて設置されている
ので、同一時刻における両者の測定値の差を求めると、
長手方向の厚さの変化が測定誤差になる。したがって、
精度良くプロフィルを測定するために、厚さ計測定値を
圧延材の流れる速さにあわせてトラッキングし、同一断
面における断面プロフィルを求めることができるように
する。

【０００８】圧延材の厚さが測定されたのちに、圧延材
１６は巻取機１５によって巻き取られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧延材
は、巻取機１５に巻き取られて圧延材に張力がかかるよ
うになるまでの期間は圧延された時点でのわずかな反り
や内部応力の影響がそのまま圧延材の外形形状となって
あらわれるため、仕上圧延機１０の出力側では図６
（ａ）に示すように撓んでいる。したがって、あらかじ
め設定している水平方向の基準高さ（図の基準線ＰＬの
高さ）に比べて、たとえば位置Ｈ_a部で測定すれば（図
６（ａ）参照）、Ｘ線照射部から近い位置に圧延材が位
置する（基準線ＰＬから圧延材１６の下側までの距離ｈ
₁が大きい）。しかも、圧延材の表面が水平方向に対し
て傾いている一方、Ｘ線は常に図６（ｂ）中の矢印方
向、つまり鉛直方向に照射される。したがって、撓んで
いる圧延材１６に対しては、圧延材の厚さに対して斜め
方向にＸ線が照射されることになる。図６（ｂ）から時
間を経て、Ｘ線による測定位置がＨ_bである図６（ｃ）
の状態になると、圧延材の下側から基準線ＰＬまでの距
離ｈ₂は、距離ｈ₁に比べて小さくなり、Ｘ線が照射さ
れる角度も測定位置が位置Ｈ_aであるときとは異なる。
すなわち、測定する時間によって照射位置の差（ｈ₂−
ｈ₁）と傾きによる差が発生するため、Ｘ線の圧延材へ
の透過量を測定しても、正確な圧延材の厚さが測定でき
ないという問題がある。

【００１０】かかる問題を回避するために、図７に示す
ように、リニアセンサなどで圧延材の端を検出し、測定
部の端からの距離を求めることによって測定位置の高さ
を求める方法がとられている。この方法によれば、リニ
アセンサなどのエッジセンサ１で圧延材から放射される
赤外線を検出することで圧延材の端であることを検知す
る。しかし、検知するのは基準線ＰＬにおける位置であ
るから、リニアセンサにおいて端と検知されるのは、図
のＥ₁の位置である。真の位置は図の位置Ｅ₂であるか
ら、正確な圧延材の厚さが測定できないという問題もあ
る。

【００１１】本発明はこのような問題を解決し、圧延材
が撓んでいても、時間に追従して撓んでいる角度を測定
し、値を補正することで、正確な圧延材の厚さを測定す
ることができる厚さ計を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の厚さ計は、鋼材
を連続して圧延する装置において、圧延鋼材に放射線を
照射する照射手段と、前記圧延鋼材を透過した放射線を
受光する受光手段と、前記圧延鋼材と前記放射線光軸と
のなす角を検出する検出手段と、前記検出手段でえられ
た検出値にもとづいて、前記受光手段でえられた前記放
射線の減衰値の補正を行なう補正手段とからなってい
る。

【００１３】前記検出手段が前記圧延鋼材からの自発光
またはバックライトの影を検出するリニアセンサである
ことが、前記圧延鋼材の高さと幅方向位置の両方が同時
に測定できるため好ましい。

【００１４】前記検出手段が、外部から圧延鋼材に照射
された光線の反射光を検出するレーザ式距離センサであ
ることが、低価格で前記装置を実現できるため好まし
い。

【００１５】前記補正手段は、前記検出手段によってえ
られた前記圧延鋼材の水平方向に対する傾き角である検
出値に基づいて前記受光手段でえられた前記放射線の減
衰値を補正してなっている。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の厚さ計の一実施例を説明する。

【００１７】図１は本発明の厚さ計の一実施例を示す、
圧延材の進行方向からみた概略的な説明図である。図１
において、１および２はエッジセンサであり、図１にお
いて図４と同じ要素には同じ符号を付している。

【００１８】図１に示すように、まず、圧延材の厚さを
測定するための測定の基準位置を検出する検出手段であ
るリニアセンサなどのエッジセンサ１およびエッジセン
サ２で、エッジ位置を検出する。圧延材のエッジ位置の
検出方法をつぎに示す。

【００１９】図１に示されるように、エッジセンサ１お
よび２を、互いの位置関係がエッジ位置に対して同一側
となるように圧延材１６の長手方向の側面側上部に設置
する。圧延材からは、３６０°どの方向にも自発光（赤
外光）が放射されており、該放射されている自発光の、
圧延材の下側のエッジ位置から放射されている光のみを
検出することでエッジセンサ１および２によってエッジ
位置を測定する。ここで圧延材の下側を測定するのは、
板厚の影響を受けないためである。また、エッジ位置の
測定には、自発光を検出する方法の他に、バックライト
の影を検出する方法を用いることもできる。

【００２０】エッジ位置を測定する際に、三角測量によ
る演算を行なうことによって、基準線ＰＬからの高さｈ
を測定することができる。エッジ位置が検出されたとき
に、圧延材にたとえばＸ線、γ線などの放射線を照射す
る照射手段である、ＡＧＣ厚さ計１１の照射部１１ａか
ら放射線が照射される圧延材の位置を測定の基準位置と
する。前述の測定を行なうことによって、エッジ位置Ｅ
ｇからみた測定の基準位置と高さｈとを同時に測定する
ことができる。

【００２１】前述のエッジ位置の検出と同様に、自発光
の測定を時系列的に行なうと、圧延材の下側の位置の履
歴がえられる。自発光の測定は、たとえば１０ｍｓｅｃ
ごとに行われる。

【００２２】このようにして、圧延材の端（エッジ）Ｅ
ｇの位置が測定できると、あらかじめ設定されているパ
ラメータである圧延材が圧延ラインを流れる速さと、時
間の変化と、測定高さとから、圧延材の進行方向（長手
方向）にわたっての断面形状が測定される。圧延材をそ
の側面の方向からみて前記エッジＥｇの測定高さが変動
する様子を図２に示した。

【００２３】いま、微小時間Δｔ秒間に測定点がＭ₁か
らＭ₂まで移動したとき、測定点Ｍ₁の高さｈと測定点
Ｍ₂の高さとの変化Δｈと、圧延材の移動距離Δｌとを
用いて、Ｍ₁とＭ₂を結ぶ直線の水平方向に対する傾き
の角度θ（図２参照）は、次式（１）で求められる。

【００２４】ｔａｎθ＝Δｈ／Δｌ（１）いま、現在の測定点がＭ₂であるばあいを例にとって考
える。受光手段であるＡＧＣ厚さ計１１の受光部１１ｂ
で受光したＸ線、またはγ線の減衰値、すなわち透過量
から与えられた式によって算出された圧延材の厚さＤｗ
と、圧延材の正確な厚さＤｔの関係は、次式（２）で表
せる。

【００２５】Ｄｔ＝Ｄｗ・ｃｏｓθ （２）したがって、傾きの角度θを求め、Ｘ線、またはγ線な
どの放射線の減衰値Ｄｗを補正するマイコンを含むデー
タ処理装置などの補正手段によって、圧延材の正確な厚
さＤｔが求められる。

【００２６】前記実施例では、圧延材からの自発光をリ
ニアセンサなどで受光することによって測定の基準位置
を検出したが、外部からレーザ光などを照射し、当該照
射された光線の反射光を光センサ（レーザ式距離セン
サ）で検出することによっても、測定の基準位置を検出
することができる。また、レーザ式距離センサを厚さ計
に用いることによって、リニアセンサを厚さ計に用いる
ばあいに比べて低価格で装置を実現することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、圧延材が撓んでいて
も、エッジセンサなどの検出手段で時間に追従した撓ん
でいる角度を測定し、前記検出手段でえられた検出値に
もとづいて補正手段によってＸ線やγ線などの放射線の
減衰値の補正を行なうことで、正確な圧延材の厚さを測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の厚さ計を示す圧延材の進行方向からみ
た概略的な説明図である。

【図２】圧延材を側面の方向からみて、下側の測定高さ
が変動する様子を示す図である。

【図３】圧延材の板厚の測定に用いられる測定装置のブ
ロック図である。

【図４】従来のＡＧＣ厚さ計を示す断面図である。

【図５】ＡＧＣ厚さ計とクラウン厚さ計によって測定さ
れる圧延材の位置を示す図である。

【図６】圧延機で圧延された圧延材のライン方向の側面
図である。

【図７】従来のＡＧＣ厚さ計による圧延材の厚さの測定
方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１エッジセンサ２エッジセンサ１１ＡＧＣ厚さ計１３クラウン厚さ計１６圧延材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼材を連続して圧延する装置において、
圧延鋼材に放射線を照射する照射手段と、前記圧延鋼材
を透過した放射線を受光する受光手段と、前記圧延鋼材
と前記放射線光軸とのなす角を検出する検出手段と、前
記検出手段でえられた検出値にもとづいて、前記受光手
段でえられた前記放射線の減衰値の補正を行なう補正手
段とからなる厚さ計。