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コイル処理ライン入側自動減速制御装置
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- 【要約】
【目的】 プロセスライン入側におけるコイル尾端自動減速において、残長計算の精度を上げる。
【構成】 コイル残長を正確に把握するためにコイル残長数を測定する装置として、板厚が識別可能な分解能を有しコイル側面を撮影するテレビカメラとその画像を処理する事により残捲数を測定する。更にコイル内径と外径、残捲数とからコイル残長を計算し、現在の通板速度と減速率から計算される減速開始残長とを比較して減速タイミングを決定する。
【効果】 本発明によれば減速タイミング精度向上により、早期に減速を開始する必要がなくなりコイル処理の生産性が向上する。またループ量を少く設定することができ、コイル処理設備をコンパクトにできる。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 コイルから鋼帯を巻き戻し連続的に処理を行う設備において、巻き戻しながらコイルの残り巻き数を測定する装置と、コイルの残長を計算する演算装置と、減速目標位置で減速を完了するための減速位置制御装置と、ライン速度を制御する制御装置とからなることを特徴とするコイル処理ライン入側自動減速制御装置。
【請求項２】 コイルの残り巻き数を測定する装置として、コイル側面の板厚が識別可能な分解能を持つテレビカメラと画像処理装置を用いることを特徴とする請求項１記載のコイル処理ライン入側自動減速制御装置。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コイルを巻き戻し、酸洗，圧延，焼鈍，表面処理等を行うプロセスラインに関わり、特に、入側のコイルを巻き戻す設備の自動減速に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プロセスラインの入側における最も１般的なコイル自動減速方法としては、通板しているあるロールの回転数と、そのロール直径と、巻き戻しをしているリールの回転数から現在のコイル径を求め、予め判明しているコイル内径および通板材の板厚からコイル残長を計算し、減速長さを見込んで減速を開始するものである。しかしながら、この従来方法では、ロールスリップや磨耗によりコイルの残長計算に誤差を生じ、また、コイルの内巻付近に板厚が異なるオフゲージ（規格外の板厚）部分を巻込んでいる場合には更に誤差を大きくする問題を有し、正確なタイミングでの減速が困難であった。
【０００３】そこで、該問題点を解決するために、特開昭６０−９６３１８号公報で示される装置では、予めコイルの全巻き数を測定しリールの巻き戻し回転数から残り巻き数を計算しているが、巻き戻し前のコイル径が大きい状態で測定するため、レーザ発光器,受光器のトラバース設備が必要で設備構成が複雑になるという欠点があった。
【０００４】また、特公平４−７１８２６号公報で示される装置では、巻き戻し中のコイルの側面をテレビカメラで撮影し、画像処理によりコイル外径を測定し予め判明している板厚からコイルの残り巻き数を計算しているが、ロールスリップ等の誤差は防止できるものの、オフゲージの誤差までは計算に含めておらず正確に残長を計測するのは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来法では、コイルの残長を正確に把握することが困難であり、そのため、コイル尾端部のオーバーランを回避する必要性から、早期に減速して生産性を犠牲にするだけでなく、低速通板可能な余剰能力を持つルーパー設備を備えるなど、非効率的な操業，設備装備を余儀無くされていた。
【０００６】本発明の目的は、かかるコイル処理ライン入側自動減速制御装置における残長計算精度不良による各種のライントラブル発生が防止できる機構を完成して、効率的な操業，設備装備の効果を十分に発揮できる装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、課題を解決すべく鋭意検討した結果、従来方法の問題点は、コイルの外径を測定し、そこから板厚により残り巻き数を計算して残長を計算しているため、板厚変動があった場合に対応できていないことを知見した。そこで、本発明は、板厚変動による誤差を防止するため、残り巻き数を直接測定する。すなわち本発明の要旨とするところは、（１）コイルから鋼帯を巻き戻し連続的に処理を行う設備において、巻き戻しながらコイルの残り巻き数を測定する装置と、コイルの残長を計算する演算装置と、減速目標位置で減速を完了するための減速位置制御装置と、ライン速度を制御する制御装置とからなることを特徴とするコイル処理ライン入側自動減速制御装置；
（２）コイルの残り巻き数を測定する装置として、コイル側面の板厚が識別可能な分解能を持つテレビカメラと画像処理装置を用いることを特徴とする前記（１）項記載のコイル処理ライン入側自動減速制御装置；にある。
【０００８】
【作用】コイル残り巻数を測定し該残り巻数に基づいてコイル残長を計算するので、板厚のオフゲ−ジやコイル内板間の隙間によりコイル径／コイル残長の関係がばらついても、このばらつきの影響がないコイル残長が得られる。その結果本発明によれば、減速完了時のコイルの残長のバラツキが少なくなるため、低速走行時間が短くなり生産性が向上するだけでなく、ルーパーの過剰能力を削減できることから効率的な設備装備が可能になる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。ル−ル２に装着されたコイル１は巻き戻されている。前述の従来の最も一般的な方法では、回転数を検出するパルスジェネレーター５が設置されているロール４の回転数とロールの径により通板速度を求め、リール２に設置されているパルスジェネレーター３によって測定された回転数により通板中のコイル１の外径が計算される。さらに、現在通板中の鋼帯の板厚は、上位の計算機（図示しない）から与えられており、径と板厚から残り巻き数を求め残長を計算している。しかしながら、上述のようにコイル外径が一定の場合でも、オフゲージ等の板厚の異なる部分が内巻に含まれる場合は残長が大きく変化する。
【００１０】従って、図１に示す実施例では、テレビカメラ６によりコイル１の側面の画像を取り込み、画像処理装置８により２値化処理を行い、板厚による陰影を数えることによりコイル１の残り巻き数と外径を測定する。図２は、テレビカメラ（ＣＣＤカメラ）によりコイル側面を撮影している図であり、テレビ画面の横方向の走査線１本を取り出した信号例１２を同図に併記する。該信号１２には、板の部分１３と板間の隙間部１４でレベルの差があり、これを２値化して板の明るい部分を数えれば巻き数を求めることができ、これを残長演算装置９が行なう。
【００１１】画像処理装置８は、次の画像処理および演算を行なう：Ａ１． 画面中心を通るラインおよびその前後の数ラインの画像信号をデジタル変換して、これにより得た数ライン分の画像デ−タの輝度ヒストグラムを演算し、このヒストグラムに基づいて２値化しきい値を設定する；
Ａ２． 前記数ライン分の画像デ−タを該２値化しきい値で２値信号（「１」：黒（隙間部），「０」：白（板部）なる２値画像デ−タ）に変換する；
Ａ３． ２値信号の、２次元平面上の連続する「１」の塊それぞれの中心位置（前記ラインの延びる方向ｘ：図２のカメラ出力１２の横軸）ｘｉを算出する。このｘｉは、隙間部１４の横方向幅中心の位置である；
Ａ４：隣り合う中心位置間の距離（ｘ方向）を算出し、同一距離の出現回数をカウントする（距離ヒストグラムの作成）；
Ａ５：出現回数が最大の距離（距離ヒストグラム上のピ−ク位置）を、板厚と決定する；
Ａ６：コイル１の最外周面の位置を、Ａ３で得たｘｉより決定し、リ−ル２の外周半径（固定値）とリ−ル２に対するテレビカメラ６の位置関係（固定）から、リ−ル２に巻回されているコイル１の巻厚（コイル１外径−リ−ル２外径）を算出する；
Ａ６：Ａ５で得た板厚と、Ａ６で得た巻厚を、残長演算装置９に与える。
【００１２】残長演算装置９は、画像処理装置８が板厚と巻厚を与える毎に、それらにより残長Ｌｒ（リ−ル２に巻回されている鋼板の延べ長さ）を算出し、これを減速位置制御装置１０に与える。減速位置制御装置１０は、常に、減速が開始されるべき残長Ｌｓ（参照値）を、上位計算機より設定されたカット長および従来より大幅に短くなった余裕長を残して、現在の通板速度から指定の速度に減速が完了するように計算しており、現在の残長Ｌｒが減速開始残長Ｌｓよりも小さくなった時点で減速信号を出す。該減速信号を受けたライン制御装置１１は指定の減速率で指定の速度まで減速する。
【００１３】なお、リ−ル２に、リールの拡縮用シリンダーがある場合には、そのストロークにより正確なリ−ル外径を検出し、これを画像処理装置８に与える。
【００１４】コイル巻き戻し開始直後など、それほど正確な残長計算を必要としない場合には、本発明の適用においてテレビカメラ６によるコイル１の側面の画像取り込み範囲を内径部分に限定し装置をコンパクトにすることができる。この場合、コイル１が小さくなりテレビカメラ６の画像の中にコイル１の外径部が入るまでは残長の計測ができないが、従来法による残長計算を併用すれば、特に問題とならない。また、装置の故障等によるトラブルを防止するため、残長演算装置９は常に従来法によるバックアップ（従来法による残長計算と、これと、上述の板厚と巻厚に基づいて算出した残長との比較）を行い、異常値が出たときには、信頼性が高い方を採用する。すなわち残長演算装置９は更に、回転数を検出するパルスジェネレーター５が設置されているロール４の回転数とロールの径により通板速度を求め、リール２に設置されているパルスジェネレーター３によって測定された回転数により通板中のコイル１の外径を計算し、さらに、上位の計算機（図示せず）から与えられている現在通板中板厚と、該計算した外径から残り巻き数を求め残長Ｌｐを計算している。加えて、ＬｒおよびＬｐの変化速度（変化率）を算出している。そして、ＬｒとＬｐとを比較して、両者の差が設定範囲内であるとＬｒを減速位置制御装置１０に与える。両者の差が設定範囲を外れると、上位の計算機から与えられている板厚と画像処理装置８が与える板厚を比較して、前者に対して後者の相違が大きいと、カメラ計測エラ−を報知しＬｐを減速位置制御装置１０に与える。また、Ｌｐの変化速度が上位の計算機から与えられているコイル巻き戻し速度（鋼板送り出し速度）に対するＬｐの変化速度の偏差が大きいと、カメラ計測エラ−を報知しＬｐを減速位置制御装置１０に与える。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、コイルの残り巻き数から残長が正確に測定でき、減速完了時のコイルの残長のバラツキが少なくなるため、低速走行時間が短くなり生産性が向上するだけでなく、ルーパーの過剰能力を削減できることから効率的な設備装備を可能にする。
- 【公開番号】特開平７−８８５５０
【公開日】平成７年（１９９５）４月４日
【発明の名称】コイル処理ライン入側自動減速制御装置
- 【出願番号】特願平５−２３８６４６
【出願日】平成５年（１９９３）９月２７日
【出願人】
【識別番号】０００００６６５５
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】杉信 興
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