(57)【要約】【課題】板幅計を用いることなく、板厚計単体で、鋼板幅方向の変位による測定精度低下を抑制しつつ縞鋼板の全幅にわたって板厚のオンライン測定を可能とする。【解決手段】熱間圧延機で圧延して得られた縞鋼板の板厚をオンラインで測定するにあたり、熱間圧延機の出側に縞鋼板全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計を設置し、その板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求める。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延機で圧延して得られた縞鋼板の板厚をオンラインで測定する縞鋼板の板厚測定方法であって、
前記熱間圧延機の出側に縞鋼板全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計を設置し、前記板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、前記全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求めることを特徴とする縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項２】
前記板厚計は、Ｘ線板厚計またはγ線板厚計であることを特徴とする請求項１に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項３】
板厚測定の際のサンプリング時間内における縞鋼板の幅方向の変位量を検出し、その変位量があらかじめ設定された閾値よりも小さい場合に、鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータとみなすことを特徴とする請求項２に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項４】
前記あらかじめ設定された閾値は、Ｘ線またはγ線の視野幅であることを特徴とする請求項３に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項５】
縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項６】
縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項７】
縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置と、エッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置とを元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【請求項８】
熱間圧延機で圧延して得られた縞鋼板の板厚をオンラインで測定する縞鋼板の板厚測定装置であって、
前記熱間圧延機の出側に設置された、縞鋼板全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計と、
前記板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、前記全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求める演算処理部と
を有することを特徴とする縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項９】
前記板厚計は、Ｘ線板厚計またはγ線板厚計であることを特徴とする請求項８に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項１０】
前記演算処理部は、板厚測定の際のサンプリング時間内における縞鋼板の幅方向の変位量を検出し、その変位量があらかじめ設定された閾値よりも小さい場合に、鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータとみなすことを特徴とする請求項９に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項１１】
前記演算処理部において、前記あらかじめ設定された閾値は、Ｘ線またはγ線の視野幅であることを特徴とする請求項１０に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項１２】
前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項１３】
前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【請求項１４】
前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置と、エッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置とを元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板表面に圧延方向に平行な突起が付いている縞鋼板の板厚をオンラインで測定する縞鋼板の板厚測定方法および板厚測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
縞鋼板は鋼板表面に突起形状が連続して複数存在しており、熱間圧延ラインにて模様付きの仕上圧延ロールによって圧延されてコイル状に巻き取られて製造される。従来、熱間圧延ラインにおいてはＸ線又はγ線板厚計を用いて板厚をオンラインで測定している。しかし、突起部の幅が数ｍｍ〜数十ｍｍと小さく、圧延鋼板に蛇行等による幅方向の変位（横振れ）が生じると、検出器で放射線量を積算する時間（サンプリング時間）内において放射線視野から突起部が外れてしまうことが発生し、そのため、突起部の板厚測定精度が低下する問題がある。
【０００３】
このような問題を解決することができる技術として、圧延機出側または中間に位置する板幅計の横振れ信号を用いて、Ｘ線板厚計であるＸ線Ｃフレームを板幅の横振れに追従して移動させることにより、常に突起部あるいは突起部間の底部を測定する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３８７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、板厚計の圧延ライン上流側に板幅計が必要であり、板厚計単体でのオンライン測定を実施することができない。また、板厚計と板幅計とは長手方向で距離があるため、板幅方向の横振れに対する追従精度に板厚測定精度が依存してしまう。さらに、板幅方向の横振れの変動が大きい場合は、Ｘ線Ｃフレームの台車の駆動能力によっては追従できない場合もある。さらにまた、板幅方向の一部のみの測定であるため、鋼板の全幅における板厚は保証されない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、板幅計を用いることなく、板厚計単体で、鋼板幅方向の変位による測定精度低下を抑制しつつ縞鋼板の全幅にわたって板厚のオンライン測定を可能とする技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の（１）〜（１４）を提供する。
【０００８】
（１）熱間圧延機で圧延して得られた縞鋼板の板厚をオンラインで測定する縞鋼板の板厚測定方法であって、
前記熱間圧延機の出側に縞鋼板全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計を設置し、前記板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、前記全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求めることを特徴とする縞鋼板の板厚測定方法。
【０００９】
（２）前記板厚計は、Ｘ線板厚計またはγ線板厚計であることを特徴とする（１）に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１０】
（３）板厚測定の際のサンプリング時間内における縞鋼板の幅方向の変位量を検出し、その変位量があらかじめ設定された閾値よりも小さい場合に、鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータとみなすことを特徴とする（２）に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１１】
（４）前記あらかじめ設定された閾値は、Ｘ線またはγ線の視野幅であることを特徴とする（３）に記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１２】
（５）縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１３】
（６）縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１４】
（７）縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置と、エッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置とを元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定方法。
【００１５】
（８）熱間圧延機で圧延して得られた縞鋼板の板厚をオンラインで測定する縞鋼板の板厚測定装置であって、
前記熱間圧延機の出側に設置された、縞鋼板全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計と、
前記板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、前記全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求める演算処理部と
を有することを特徴とする縞鋼板の板厚測定装置。
【００１６】
（９）前記板厚計は、Ｘ線板厚計またはγ線板厚計であることを特徴とする（８）に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【００１７】
（１０）前記演算処理部は、板厚測定の際のサンプリング時間内における縞鋼板の幅方向の変位量を検出し、その変位量があらかじめ設定された閾値よりも小さい場合に、鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータとみなすことを特徴とする（９）に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【００１８】
（１１）前記演算処理部において、前記あらかじめ設定された閾値は、Ｘ線またはγ線の視野幅であることを特徴とする（１０）に記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【００１９】
（１２）前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（８）から（１１）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【００２０】
（１３）前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置を元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（８）から（１１）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【００２１】
（１４）前記演算処理部は、縞鋼板の板厚を測定する測定周期ごとに前記全幅板厚プロファイルデータから検出した鋼板幅方向のエッジ位置と、エッジ位置から算出した鋼板幅方向のセンタ位置とを元に、鋼板幅方向の変位を算出することを特徴とする（８）から（１１）のいずれかに記載の縞鋼板の板厚測定装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、縞鋼板の全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計を用いるので、板幅計を用いることなく、板厚計単体で、縞鋼板の全幅にわたって板厚のオンライン測定を行うことができる。また、板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板幅方向の変位の影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求めるので、蛇行等による鋼板幅方向の変位が生じても、測定精度低下が生じることなく高精度で縞鋼板の板厚を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る縞鋼板の板厚測定方法が適用される板厚測定装置を備えた熱間圧延設備を示す概略図である。
【図２】図１の熱間板厚設備に設けられた板厚測定装置の板厚計を示す概略図である。
【図３】図２の板厚計により縞鋼板の板厚を測定している状態を説明するための図である。
【図４】蛇行等の横振れが存在しない場合と存在する場合における縞鋼板の突起部の板厚（縞高さ）と測定値との関係を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る縞鋼板の板厚測定方法を説明するための図である。
【図６】比較例および本発明例について、突起部の高さ（平坦部と突起部との高低差）の測定値と実測値との比較結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る縞鋼板の板厚測定方法が適用される板厚測定装置を備えた熱間圧延設備を示す概略図である。この熱間圧延設備は、７台の仕上圧延機（Ｆ１〜Ｆ７）を備えた仕上圧延機群１０で圧延して得られた縞鋼板１を、ランナウトテーブル２０で冷却した後、巻取設備３０で巻取るものであり、仕上圧延機群１０の出側に板厚測定装置４０を有している。板厚測定装置４０は、板厚計５０と、板厚計５０からの測定信号を演算処理する演算処理部６０とを有している。
【００２５】
仕上圧延機群１０は、粗圧延機群によって粗圧延された鋼板を７台の仕上圧延機（Ｆ１〜Ｆ７）で仕上圧延して、適当な板厚の縞鋼板１を得るものであり、例えば、最終の仕上圧延機（Ｆ７）に溝付きロールを組み込んで凹凸形状の縞鋼板１を形成する。
【００２６】
板厚測定装置４０の板厚計５０は、Ｘ線板厚計として構成されており、図２にも示すように、Ｃフレーム５１と、Ｃフレーム５１の上側フレーム５１ａの内部に設けられたＸ線源５２と、Ｃフレーム５１の下側フレーム５１ｂの内部に設けられた検出部５３とを有し、縞鋼板１の全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプとして構成されている。すなわち、検出部５３は板幅方向に配列された複数の検出器５４を有しており、図３に示すように、Ｘ線源５２から放射状に射出され、縞鋼板１を透過したＸ線が各検出器５４により検出され、これにより縞鋼板１の全幅同時に板厚測定可能となる。したがって、連続して通板される縞鋼板１の板厚プロファイルを全幅同時に測定することができる。検出部５３の各検出器５４は、所定のサンプリング時間内にサンプリングされたＸ線に基づいて板厚を計測する。なお、板厚計５０として、Ｘ線の代わりにγ線を用いたγ線板厚計を用いてもよい。
【００２７】
ところで、熱間圧延設備において、鋼板に蛇行やキャンバー等が生じて鋼板が幅方向に変位することがある（以下、横振れという）。縞鋼板の突起部の板厚を測定するにあたり、このような蛇行等による横振れが存在しない場合には、図４（ａ）に示すように、検出器５４のＸ線測定のためのサンプリング時間内において、Ｘ線視野に突起部が収まった状態で測定することができ、縞鋼板の突起部の板厚（縞高さ）を正確に測定することができるが、蛇行等による横振れが生じた場合には、図４（ｂ）に示すように、サンプリング時間内で、Ｘ線視野から突起部が外れてしまう場合が発生し、Ｘ線のサンプリング量が実際よりも少なくなって、測定した突起部の実際の板厚（縞高さ）よりも低く測定されてしまう。
【００２８】
すなわち、鋼板に蛇行等による横振れが生じていないときには縞鋼板の板厚プロファイルをオンラインで正確に測定することが可能であるが、蛇行等による横振れが生じている場合には、測定した縞鋼板の板厚プロファイルは、実際よりも平坦化して、突起部の板厚測定精度は低いものとなる。
【００２９】
このため、縞鋼板の突起部の板厚を高精度で測定するためには、縞鋼板の蛇行等による横振れの影響を除外する必要がある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、所定値以上の横振れの影響を受けないようにするため、以下に説明するように、演算処理部６０において、蛇行等による横振れが所定の閾値よりも小さいデータのみを抽出する。
【００３１】
図５を参照して、その手法について説明する。
演算処理部６０では、板厚計５０の板幅方向に複数配列された検出器５４によりサンプリング時間単位ごとに測定された全幅板厚プロファイルＴ（ｘ、ｓ）の板厚変位から、図５（ａ）に示すように、幅方向における左右の鋼板エッジ位置Ｅｌ（ｓ）、Ｅｒ（ｓ）を検出し、これらのエッジ位置Ｅｌ（ｓ）、Ｅｒ（ｓ）に基づいて、鋼板センタ位置Ｃｅ（ｓ）をＣｅ（ｓ）＝｛Ｅｌ（ｓ）−Ｅｒ（ｓ）｝／２として計算する。ここで、ｘはライン幅方向における位置、ｓはサンプリングＮｏ．を示す。
【００３２】
このＣｅ（ｓ）に基づいて、サンプリング時間単位ごとの鋼板の蛇行等による横振れ量Ｍ（ｓ）＝Ｃｅ（ｓ）−Ｃｅ（ｓ−１）を求める。この横振れ量Ｍ（ｓ）を検出器のＸ線視野幅αと比較する。図５（ｂ）に示すように、Ｘ線視野幅αよりも鋼板の蛇行等による横振れ量Ｍ（ｓ）が小さい場合は、サンプリング時間内においてＸ線視野に突起部が収まった状態で測定されたデータと判定することができ、一方、Ｘ線視野幅αよりも横振れ量Ｍ（ｓ）が大きい場合は、サンプリング時間内においてＸ線視野幅から突起部が外れた測定データと判定することができる。一般的に、鋼板の蛇行等による横振れは、鋼板が幅方向の片側方向のみではなく、両側方向に移動するため、必ず横振れのない部分が発生する。このため、少なくとも１か所でサンプリング時間内においてＸ線視野に突起部が収まった状態で測定されたデータを得ることができる。したがって、横振れ量Ｍ（ｓ）とＸ線視野幅αを比較して、蛇行等の横振れの影響があるα≦Ｍ（ｓ）のデータを除外し、蛇行等の横振れの影響を受けていないとみなせるα＞Ｍ（ｓ）のデータのみを抽出する。これにより、鋼板に蛇行等の横振れが生じても、高精度の板厚測定を実現することができる。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、縞鋼板の全幅の板厚を同時測定可能な多チャンネルタイプの板厚計を用いるので、板幅計を用いることなく、板厚計単体で、縞鋼板の全幅にわたって板厚のオンライン測定を行うことができる。また、板厚計で縞鋼板の全幅板厚プロファイルデータを測定し、全幅板厚プロファイルデータのうち鋼板の蛇行等による横振れの影響を受けているデータを除外し、横振れの影響を受けていないデータのみを抽出して縞鋼板の板厚を求めるので、蛇行等による横振れが生じても、測定精度低下が生じることなく高精度で縞鋼板の板厚を測定することができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば上記実施形態では、横振れ量を把握するために、鋼板センタ位置Ｃｅ（ｓ）を用いたが、幅板厚プロファイルの板厚変位から検出した鋼板エッジ位置Ｅｌ（ｓ）、Ｅｒ（ｓ）をそのまま用いてもよく、センタ位置とエッジ位置の両方を同時に用いてもよい。また、横振れの閾値としてＸ線視野幅αを用いたが、これに限るものではない。
【００３５】
さらに、上記実施形態では、多チャンネル板厚計の光源が一つの場合について示したが、光源が複数であってもよい。さらにまた、上記実施形態では、多チャンネルの板厚計としてＸ線板厚計またはγ線板厚計を用いた場合を示したが、これに限らずレーザー板厚計等の他の板厚計を用いることもできる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例について説明する。ここでは、Ｘ線視野幅が４ｍｍであり、全幅同時に板厚測定可能な多チャンネルタイプのＸ線板厚計を使用し、突起部の幅４〜２０ｍｍの縞鋼板を板厚測定した。板厚測定は、鋼板の蛇行等による横振れの影響を考慮せずに全てのデータを用いた比較例と、横振れの影響を受けていないデータのみを抽出した本発明例とにより行った。図６は、比較例および本発明例について、突起部の高さ（平坦部と突起部との高低差）の測定値と実測値との比較結果を示す図である。
【００３７】
図６に示すように、蛇行等の横振れの影響を除外していない比較例では、実測値との偏差平均は−１３５２μｍと誤差が大きく、標準偏差も６７６μｍと大きかった。一方、本発明に従って蛇行による横振れが大きいデータを除外して、横振れの影響がないデータのみを抽出した本発明例では、実測値に対しての偏差平均は−８μｍとなり誤差を小さくすることができ、標準偏差も３７０μｍとなった。なお、ここでは、検出されたエッジ位置から算出した板幅測定値と目標板幅値から許容偏差範囲にあるかを判定することによりさらなる精度向上を図った。
【００３８】
以上の結果から、蛇行等の横振れの影響を受けていないデータのみを自動的に抽出することで、横振れが生じても測定精度を低下させずに縞鋼板の板厚をオンライン測定できることが確認された。
【符号の説明】
【００３９】
１  縞鋼板
１０  仕上圧延機群
２０  ランナウトテーブル
３０  巻取設備
４０  板厚測定装置
５０  板厚計
５１  Ｃフレーム
５２  Ｘ線源
５３  検出部
５４  検出器
６０  演算処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015158443.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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