轧制装置以及轧制监视方法

轧制装置以及轧制监视方法
【专利摘要】提供一种轧制装置，其能够识别被轧制机咬入的钢板的行迹等轧制状况，能够稳定进行轧制作业。轧制装置(10)包括：多个具备一对轧制辊(12)的轧制机(11)；以及拍摄部件(15)，其配置在相邻的轧制机(11A、11B)之间，并用于拍摄从位于轧制方向下游侧的轧制机(11A)的上游侧被轧制机(11B)的一对轧制辊(12B)咬入的钢板(1)；拍摄部件(15)在轧制机(11B)的轧制方向(Z)上游侧，以满足下述数式1的关系的方式配置在钢板(1)的能够通过区域(P)的板宽方向中央部分：2×L×tan(α/2)＞Wmax···(1)。在此，L是拍摄部件(15)与位于轧制方向下游侧的轧制机(11B)在轧制方向上的距离，α是拍摄部件的水平视场角，Wmax是钢板(1)的最大宽度。
【专利说明】轧制装置以及轧制监视方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监视被轧制钢板的行迹等而实施稳定轧制的轧制装置以及钢板的轧制监视方法。

【背景技术】
[0002]在利用具备一对轧制辊的轧制机轧制钢板的情况下，有时钢板的通过位置会产生在轧制辊的宽度方向上波动的“蠕动”。在轧制机的入口侧配设有用于引导钢板在宽度方向上的位置的侧导板，在钢板较大幅度蠕动的情况下，有时导致钢板接触侧导板。
[0003]在钢板与侧导板接触的情况下，有可能钢板的一部分变成碎片而飞散，该碎片被压入到钢板，在钢板产生缺陷。另外，在上述的碎片被压入到轧制辊而在辊表面产生缺陷的情况下，有可能导致辊缺陷被转印到在其后轧制的钢板上。此时，也存在需要更换轧制辊、从而不能有效率地进行轧制作业的问题。
[0004]在此，以往，例如专利文献1、2所示那样，提出有测量并控制钢板的蠕动的方法。在专利文献1中提出有基于轧制机在宽度方向上的轧制载荷差来检测蠕动、并进行辊间隙的调整等的方法。另外，在专利文献2中提出有一种在具有被排列在轧制方向的多个轧制机的热轧钢板的精轧机中、利用拍摄装置对通过轧制机之间的钢板进行拍摄而测量钢板的蠕动量的方法。
[0005]专利文献1:日本特开2000-042615号公报
[0006]专利文献2:日本特开2004-141956号公报


【发明内容】

_7] 发明要解决的问题
[0008]但是，在专利文献1中，由于基于轧制辊在宽度方向上的载荷差来计算蠕动量，所以轧制辊本身的形状、板本身在宽度方向上的厚度分布等的影响较大，不能高精度地检测蠕动量。另外，在专利文献2中，由于利用拍摄装置对通过轧制机之间的钢板进行拍摄，所以虽然能够测量轧制机之间的蠕动量，但是不能测量被轧制机咬入的位置的蠕动量。
[0009]而且，在轧制机的入口侧，钢板不仅在宽度方向蠕动，有时在厚度方向也会发生波动、钢板发生变形。在专利文献1、2所记载的技术中，不能充分评价这样的钢板的变形。因此，不能可靠地防止钢板和被设于轧制机的侧导板之间的接触，不能稳定进行钢板的轧制。
[0010]本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种使操作员能够识别被咬入轧制机的钢板的行迹等轧制状况、从而能够稳定进行轧制作业的轧制装置以及钢板的轧制监视方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]为了解决上述课题，本发明提供一种轧制装置，其包括:多个具备一对轧制辊的轧制机；以及拍摄部件，其配置在相邻的上述轧制机之间，并用于拍摄从位于轧制方向下游侧的上述轧制机的轧制方向上游侧被该轧制机的上述一对轧制辊咬入的钢板；上述拍摄部件在位于上述轧制方向下游侧的轧制机的轧制方向上游侧，以满足下述数式1的方式配置在上述钢板的能够通过区域的板宽方向中央部分:
[0013]2XLXtan(a /2) > ffmax..*(1)。
[0014]在此，L是上述轧制机与上述拍摄部件之间在轧制方向上的距离，α是上述拍摄部件的水平视场角，Wmax是上述钢板的最大宽度。
[0015]上述结构的轧制装置具备拍摄部件，其用于拍摄被上述一对轧制辊咬入的钢板。操作员能够从拍摄部件所得到的影像识别钢板在被轧制机咬入的位置处发生蠕动或者变形。如此，能够自影像掌握钢板的行迹等轧制状况。而且，操作员能够基于识别到的钢板的轧制状况来进行例如抑制钢板与设于轧制机的侧导板之间的接触的操作。另外，通过将上述拍摄部件配置在上述范围，能够利用一台拍摄部件拍摄被上述一对轧制辊咬入的钢板。通过使用这样的轧制装置，能够稳定实施钢板的蠕动控制和形状控制，能够制造高质量的轧制钢板。
[0016]在此，上述拍摄部件可以配置在于上述板宽方向上距离上述能够通过区域的板宽方向中心0.5m的范围内。通过将拍摄部件配置在上述范围，能够利用一台拍摄部件拍摄被上述一对轧制辊咬入的钢板。操作员能够从拍摄部件所得到的影像可靠地掌握被一对轧制辊咬入的钢板的行迹，能够直观地掌握钢板的行迹。
[0017]另外，上述拍摄部件配置在以相对上述钢板的轧制方向的倾斜角度Θ拍摄被上述一对轧制辊咬入的上述钢板的高度位置，该倾斜角度Θ可以是20°以下。通过将拍摄部件配置在上述位置，能够拍摄被上述一对轧制辊咬入的上述钢板。操作员能够从拍摄部件所得到的影像高精度地掌握被一对轧制辊咬入的钢板的行迹。
[0018]而且，上述拍摄部件的水平视场角α可以是50°以下。通过使用这样的拍摄部件，所拍摄的影像变形较少，能够从得到的影像高精度地掌握被上述一对轧制辊咬入的上述钢板的行迹。
[0019]本发明的钢板的轧制监视方法是用于监视被多个具备一对轧制辊的轧制机轧制的钢板的轧制状况的钢板的轧制监视方法，其中，利用拍摄部件拍摄被上述一对的轧制辊咬入的钢板，该拍摄部件配置在相邻的上述轧制机之间，在位于轧制方向下游侧的上述轧制机的轧制方向上游侧，以满足下述数式1的方式配置在上述钢板的能够通过区域的板宽方向中央部分，将利用上述拍摄部件拍摄得到的、被上述一对轧制辊咬入的上述钢板的影像在显示装置上显示:
[0020]2XLXtan(a /2) > ffmax...(1)。
[0021]在此，L是上述轧制机与上述拍摄部件之间在轧制方向上的距离，α是上述拍摄部件的水平视场角，Wmax是上述钢板的最大宽度。
[0022]根据该结构的钢板的轧制监视方法，利用上述拍摄部件拍摄被上述一对轧制辊咬入的上述钢板。操作员能够从拍摄部件所得到的影像掌握钢板的轧制状况，能够根据钢板的蠕动、变形而调整轧制条件，能够稳定实施钢板的轧制作业。
[0023]另外，在上述轧制监视方法中，可以对钢板的影像进行图像分析，在通过图像分析判定为满足用于检测钢板的特定的轧制状况的检测条件时，发出警报。图像分析所拍摄的影像而能够自动检测钢板的特定的轧制状况，从而能够减轻操作员的监视负担。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，能够提供一种使操作员能够识别被咬入轧制机的钢板的行迹等轧制状况、从而能够稳定进行轧制作业的轧制装置以及钢板的轧制监视方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是本发明的实施方式的轧制装置的侧视说明图。
[0027]图2是该实施方式的轧制装置的俯视说明图。
[0028]图3是设于该实施方式的轧制装置的拍摄相机单元的概要说明图。
[0029]图4是设于该实施方式的轧制装置的拍摄相机单元所拍摄的影像的概要说明图。
[0030]图5是表示使用该实施方式的拍摄相机单元所拍摄的影像来监视的钢板的行迹的一例子的概要说明图，表示钢板的底部折曲的状态。
[0031]图6是表示使用该实施方式的拍摄相机单元所拍摄的影像来监视的钢板的行迹的另一例子的概要说明图，表示钢板接触侧导板的状态。
[0032]图7是表示使用该实施方式的拍摄相机单元所拍摄的影像来监视钢板的板头尾端形状的例子的概要说明图。
[0033]图8是表示使用该实施方式的拍摄相机单元所拍摄的影像来监视钢板的开孔预兆的例子的概要说明图。
[0034]图9是表示使用该实施方式的拍摄相机单元所拍摄的影像来监视设备故障所引起的漏水的例子的概要说明图。
[0035]图10是表示图9所示的状况的轧制装置的概要立体图。

【具体实施方式】
[0036]以下，参照附图对作为本发明的一实施方式的轧制装置及钢板的轧制监视方法进行说明。作为本实施方式的轧制装置10以及钢板的轧制监视方法被用于钢板1的热轧生产线中的精加工工序。
[0037]该轧制装置10由被串形排列配置在轧制方向Z的多个轧制机11构成。在图1和图2中，示出了多个轧制机11中的、相邻的2个轧制机11A、11B。轧制机11 (11A、11B)具备上下配设的一对轧制辊12(12A、12B)，在轧制机11(11A、11B)的入口侧，配设有用于引导通过的钢板1在宽度方向上的位置的侧导板13(13A、13B)。
[0038]而且，在上述2个轧制机11A、11B之间配设有作为拍摄位于轧制方向Z下游侧的轧制机11B的拍摄部件的拍摄相机单元15。该拍摄相机单元15位于上述的轧制机11B的轧制方向Z上游侧，拍摄被该轧制机11B的一对轧制辊12B咬入的钢板1。
[0039]在此，如图2所示，拍摄相机单元15在轧制机11B的轧制方向Z上游侧设在钢板1所通过的能够通过区域P的板宽方向中央部部分。此外，如图2所示，该能够通过区域P的板宽方向中央部分可以是例如在板宽方向上距离能够通过区域P的板宽方向中心C0.5m的范围。
[0040]另外，拍摄相机单元15以满足下述数式(1)的关系的方式配置:
[0041]2XLXtan(a /2) > ffmax...(1)。
[0042]在此，L是轧制机11B(轧制辊12B的辊中心)和拍摄相机单元15之间在轧制方向Z上的距离，α是拍摄相机单元15的水平视场角，W_是钢板1的最大宽度。
[0043]拍摄相机单元15的水平视场角α可以是例如50°以下。在本实施方式中，拍摄相机单元15的水平视场角α被设定为50°。
[0044]而且，如图1所示，拍摄相机单元15配置在以相对钢板1的轧制方向Ζ的倾斜角度Θ拍摄被一对轧制辊12Β咬入的钢板1的高度位置。倾斜角度Θ可以是例如20°以下。在本实施方式中，钢板1的轧制方向Ζ是水平方向。因此，拍摄相机单元15的距离钢板1的通过位置的高度Η用下述数式(2)表示:
[0045]H = LX tan θ...(2)。
[0046]另外，如图1所示，拍摄相机单元15配置在于轧制方向Ζ上相邻的2个轧制机11Α、11Β之间。在此，将U作为轧制机11Α、11Β之间的距离，将R作为轧制辊12的直径。此时，拍摄相机单元15可以配置在向轧制方向Ζ下游侧离开轧制方向Ζ上游侧的轧制机11Α的距离为2R?U/2的位置之间。当将拍摄相机单元15配置在比该范围靠近轧制方向Ζ上游侧的轧制机11Α时，由于接触轧制机11Α等而很难配置。另外，当将拍摄相机单元15配置在比该范围靠近轧制方向Ζ下游侧的轧制机11Β时，很难将钢板1咬入一对轧制辊12Β的部分包含在拍摄范围内。
[0047]根据上述，如图1及图2所示，优选将拍摄相机单元15配置在被上述范围限定的设置区域S内。通过将拍摄相机单元15配置在设置区域S内，能够得到将至少钢板1咬入一对轧制辊12Β的部分包含在拍摄范围内的影像。而且，可以将拍摄相机单元15配置为除钢板1的咬入部分以外将包括侧导板13Β的范围ml包含在影像内。操作员从这样配置的拍摄相机单元15所得到的影像，能够识别轧制装置10在轧制时的钢板1的行迹、轧制装置10的设备故障等各种各样的轧制状况。
[0048]此外，在轧制装置10至少配置1个拍摄相机单元15即可。此时，应将拍摄相机单元15设在能够拍摄钢板1咬入多个轧制机11中的、位于轧制方向Z最下游侧的轧制机11的一对轧制辊12的部分的位置。另外，当多个轧制机11之间分别配置拍摄相机单元15时，能够进行各拍摄相机单元15所拍摄的影像的比较、分析。由此，也能够识别各轧制机11的轧制状况、被轧制的钢板1的变化等。
[0049]接着，基于图3，对作为本实施方式的轧制装置10所具备的拍摄相机单元15进行说明。用于轧制钢板1的热轧生产线的环境大量产生粉尘、蒸汽等，热负荷也较大。因此，要求拍摄相机单元15具有即使在严酷的环境下也能够工作的耐久性。
[0050]如图3所示，本实施方式的拍摄相机单元15包括:箱主体部20、箱透镜部30、相机主体16、以及向箱主体部20供给空气的空气供给部18。
[0051]箱主体部20包括:固定部21，其用于固定相机主体16 ;相机窗口部22，其配置在相机主体16的前方；贯穿孔23，其供相机主体16的布线贯穿。在此，固定部21构成为能够牢固地固定相机主体16以使相机主体16不会由于振动等而发生位置偏离。另外，从提高耐久性的观点出发，箱主体部20由例如不锈钢构成，其壁厚是1cm以上。此外，在箱主体部20中，为了防止通过贯穿孔23的线缆被加热，有时也会将1个开口作为空气供给部18和贯穿孔23共同使用。
[0052]箱透镜部30包括:凸缘部31，其以能够装卸的方式连结在箱主体部20 ;透镜孔部32，其连通于箱主体部20的相机窗口部22 ;透镜33，其配设在该透镜孔32内。此外，空气也被供给到该箱透镜部30。
[0053]该拍摄相机单元15利用相机主体16，借助透镜33、透镜孔部32及相机窗口部22，拍摄被轧制机11B咬入的钢板1。
[0054]上述那样的结构的轧制装置10使钢板1从轧制方向Z上游侧朝向轧制方向Z下游侧行进，在多个轧制机11中轧制钢板1。此时，利用上述那样配设在相邻的轧制机11之间的拍摄相机单元15，拍摄被轧制方向Z下游侧的轧制机11的一对轧制辊12B咬入的钢板1。拍摄相机单元15所拍摄的影像被显示在显示装置(未图示。)。操作员一边观察被显示在显示装置的影像一边监视钢板1的行迹。
[0055]图4示出被显示在显示装置的影像的一例子。在显示装置中显示例如图4的显示区域Μ内的部分。在拍摄相机单元15所拍摄的影像中显示行进的钢板1所通过的一对轧制辊12Β的咬入部分、被该一对轧制辊12Β咬入的钢板1、以及配置在钢板1的板宽方向两侧的侧导板13Β。即，拍摄相机单元15配置在能够拍摄如下那样的影像的位置:该影像能够掌握侧导板13Β和被一对轧制辊12Β咬入的钢板1之间的位置关系。
[0056]操作员通过该拍摄相机单元15所得到的影像掌握钢板1的蠕动、变形，而对上游侧的轧制机11Α的矫正设定、折弯的设定、侧导板13Α、13Β的设定等进行调整。由此，实施钢板1的精轧。
[0057]根据拍摄相机单元15所得到的影像，操作员能够掌握例如如下的钢板1的行迹。
[0058]利用例1
[0059]当行进在热轧生产线的钢板1蠕动时，例如，如图5所示，有时在钢板1的底部，钢板1的板宽方向的一端接触侧导板13Β而折曲，钢板1局部重叠地被轧制辊12Β咬入。该现象称作颈缩。当该现象发生时，由于轧制辊12Β发生损伤，所以需要更换辊，作业停止。
[0060]以往，由于没有能够直接监视的部件，所以不能掌握从侧导板13Β到与一对轧制辊12Β相对的钢板1的咬入部分内的钢板1的行进状态。因此，以往，基于例如设在活套(Looper)的负载传感器所得的板宽方向上的载荷差、设在轧制机11B的负载传感器所得到的板宽方向上的载荷差，判断钢板1是否有在蠕动。或者，基于利用拍摄部件从侧方或者上方拍摄的行进的钢板1的影像，判断钢板1是否在蠕动。
[0061]但是，根据活套的负载传感器的载荷差不能得到钢板1的蠕动的绝对量。另外，在钢板1的尾端通过的情况等、钢板1离开活套的情况下，由于不能得到该负载传感器的载荷差，所以不能判定钢板1的蠕动。另一方面，在使用轧制机11B的负载传感器的载荷差的情况下，不能区分该载荷差是由钢板1的蠕动和楔形(Wedge)(板宽方向上的板厚差)中的哪一个引起的。
[0062]另外，在使用从侧方或者上方拍摄钢板1而得到的影像的情况下，从上方能够拍摄钢板1的范围是拍摄例如图2的范围m0所示那样、行进在相邻的轧制机11A、11B之间的钢板1的范围。由于从侧方对钢板1进行拍摄的情况也很难在能够拍摄轧制辊12B的钢板1的咬入部分的位置配置拍摄部件，所以得到的影像是对行进在轧制机11A、11B之间的钢板1进行拍摄的影像。因此，影像中不包含钢板1被一对轧制辊12B咬入的咬入部分。因此，通过这些影像推测被一对轧制辊12B咬入的钢板1的行迹，基于推测来判断钢板1是否在蠕动。但是，推测得到的钢板1的行迹和实际的钢板1的行迹之间也会存在误差，也不能够正确地掌握钢板1的蠕动。
[0063]相对于此，通过将拍摄相机单元15配置为如本实施方式的轧制装置10那样，能够对被一对轧制辊12B咬入的钢板1进行拍摄。因此，所拍摄的影像中包含实际上钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分，操作员能够基于影像正确地掌握该钢板1的行迹。例如，如图5所示，也能够确认钢板1进入侧导板13B的设置位置，板宽方向的一端接触侧导板13B而压曲，折曲地被一对轧制辊12B咬入的行迹。这样的行迹是从拍摄相对侧导板13B的轧制方向Z上游侧的范围而得到的影像难以推测的行迹。
[0064]利用例2
[0065]当行进在热轧生产线的钢板1蠕动时，在钢板1的顶部、中部以及底部的任一部位，有时会发生例如图6所示那样的、钢板1的板宽方向的一端会接触侧导板13B的情况。当钢板1接触侧导板13B时钢板1的碎片飞散。当飞散的碎片与钢板1同时被一对轧制辊12B轧制时，在钢板1产生结疤。
[0066]以往，钢板1与侧导板13B之间的接触是基于拍摄部件从侧方或者上方对行进的钢板1进行拍摄而得到的影像来判断的。但是，拍摄部件只能配置在相邻的轧制机11A、11B之间、即相对于侧导板13B的轧制方向Z上游侧。因此，影像中不包含钢板1通过侧导板13B之间的部分。因此，通过这些影像推测钢板1相对于侧导板13B的行迹，基于推测来判断钢板1与侧导板13B的接触程度。但是，推测的钢板1的行迹和实际的钢板1的行迹之间也会存在误差，有时也不能正确地掌握钢板1相对于侧导板13B的接触程度。
[0067]相对于此，通过如本实施方式的轧制装置10所示那样配置拍摄相机单元15，能够拍摄通过侧导板13B之间的钢板1。因此，拍摄得到的影像中包含实际上钢板1通过侧导板13B之间的部分，操作员能够基于影像正确地掌握该钢板1的行迹。例如图6所示那样，在钢板1进入侧导板13B的设置位置时，能够清楚地确认板宽方向的一端接触侧导板13B而碎板伴随着火花飞散的样子。这样的行迹是从拍摄相对侧导板13B的轧制方向Z上游侧的范围而得到的影像难以推测的行迹。
[0068]此外，优选的是，图像分析拍摄相机单元15所拍摄的影像而自动识别该钢板1的火花的产生。通常，在所拍摄的影像中，由于除钢板1的能够通过区域以外的部分温度较低，所以用黑色显示该部分。因此，当产生火花时，火花作为红色的光点出现在该黑色部分。图像分析而检测出该红色的光点，从而能够自动识别火花的产生。即，影像中的红色的光点成为用于检测钢板1的火花产生的检测条件。
[0069]拍摄相机单元15所拍摄的影像的图像分析是，通过例如分析影像而监视钢板1的轧制状况的监视装置(未图示。)来进行的。在被监视装置监视的钢板1的轧制状况中包含轧制装置10的轧制时的钢板1的行迹、轧制装置10的设备故障等各种各样的状况。监视装置使用例如计算机实现，计算机所具备的CPU执行图像分析程序，从而计算机作为监视装置而发挥功能。图像分析程序可以存储在计算机所具备的存储装置中，也可以存储在能够被计算机读取的磁盘、光盘等存储介质中。
[0070]监视装置例如分析拍摄相机单元15所拍摄的影像，在检测到影像中产生红色的光点时，对操作员发出警报。警报既可以是例如在显示装置显示警报内容而通知，也可以是使用扬声器等声音输出装置(未图示)等而用声音通知。操作员接收来自监视装置的警告，确认钢板1的轧制装置10的轧制状况，也可以根据需要调整设定等。如此，图像分析拍摄得到的影像而能够自动检测钢板1的特定行迹、例如钢板1产生火花，从而能够减轻操作员的监视负担。
[0071]利用例3
[0072]通常，当钢板1的顶部或者底部的板头尾端形状发生异常时，板头尾端形状异常的部位的通过轧制机11的情况变得不稳定。在板头尾端形状发生异常的情况下，需要根据鱼尾(Fishtail)、舌形(Tongue)、侧偏(片尖>9 )等形状而进行适当的矫正操作、折弯操作。因此，要求能够正确地识别钢板1的板头尾端形状。
[0073]以往，钢板1的板头尾端形状是基于拍摄部件从侧方或者上方拍摄行进的钢板1而得到的影像来判断的。但是，由于钢板1在高速行进，所以很难目视拍摄部件所拍摄到的影像来识别行进的钢板1的板头尾端形状。
[0074]因此，通过如本实施方式的轧制装置10所示那样配置拍摄相机单元15，能够拍摄出容易识别钢板1的板头尾端形状的影像。即，拍摄相机单元15配置在以相对钢板1的轧制方向Z的倾斜角度Θ拍摄被一对轧制辊12B咬入的钢板1的高度位置。倾斜角度Θ是20°以下。在例如倾斜角度Θ是20°的情况下，拍摄相机单元15所拍摄的影像中的钢板1的通过速度成为实际的钢板1的通过速度的大约0.34倍(S卩，Sin20°倍)。
[0075]因而，由于在监视例如图7所示那样从斜上方拍摄钢板1得到的影像的操作员看来，钢板1以比实际的钢板1的通过速度慢的速度行进，所以容易识别钢板1的板头尾端形状。由此，操作员能够正确地识别板头尾端形状，从而能够容易地进行钢板1的顶部以及底部的矫正操作、折弯操作。
[0076]利用例4
[0077]若在通过中的钢板1开孔，则会导致加工未完成等重大故障。为了使这样的故障引起的损失最小化，要求能够及早检测出钢板1中即将开孔的部分或者已经开孔的部分。
[0078]钢板1的开孔部分比其他的部分温度低。因此，这些部分的颜色不同。以往，利用该颜色差异，基于拍摄部件从侧方或者上方拍摄行进的钢板1的影像来判断钢板1的开孔部分。但是，基于这样的判断检测到钢板1的孔时，多数是已经很难修复的情况了。
[0079]然而，通过如实施方式的轧制装置10所示那样配置拍摄相机单元15，能够拍摄被一对轧制辊12B咬入的钢板1。本申请发明人从拍摄相机单元15所拍摄的影像发现有如下现象发生:例如图8所示那样，在钢板1开孔之前，从钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分喷出水。根据该见解，操作员通过以注视钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分附近的方式对影像进行监视，能够检测出钢板1开孔的预兆。察觉到水从钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分喷出的迹象的操作员能够及早进行矫正操作、折弯操作，从而防止钢板1的开孔。
[0080]此外，优选的是，图像分析拍摄相机单元15所拍摄的影像而自动识别该钢板1的开孔所引起的水的喷出的发生。钢板1的开孔部分比其他部分温度低。因此，图像分析拍摄相机单元15所拍摄的影像，自影像确定在红色的钢板1中黑色化的部分，从而能够自动识别钢板1的开孔部分。影像的图像分析能够利用上述的监视装置(未图示。)进行。
[0081]监视装置例如分析拍摄相机单元15所拍摄的影像，从影像中的钢板1部分确定黑色化区域。然后，监视装置计算出每单位面积的黑色化区域的面积。在每单位面积的黑色化区域的面积超过预定的临界值时，监视装置判定为水自钢板1的喷出正在发生，对操作员发出警报。即，影像中的黑色区域的比例成为用于检测钢板1的开孔的检测条件。如此，图像分析所拍摄的影像，能够自动检测钢板1的轧制状况、例如钢板1的开孔所引起的水的喷出，从而能够减轻操作员的监视负担。
[0082]利用例5
[0083]在轧制装置10中，存在由于装置内配管的故障等设备故障而发生漏水的情况。若漏出的水例如图9所示那样施加在钢板1上，则钢板1的温度局部下降而引起重大故障。为了使这样的故障所引起的损失最小化，要求及早发现漏水等设备故障。
[0084]以往，设备故障所引起的漏水是基于自拍摄部件从侧方或者上方拍摄行进的钢板1所得到的影像能够识别到的钢板1上有无水来判断的。在此，在发生设备故障所引起的漏水时，漏在钢板1上的水如图10所示那样以活套17的位置作为分水岭而流向轧制机11B。但是，拍摄部件只能配置在相邻的轧制机11A、11B之间、即相对于侧导板13B的轧制方向Z上游侧。因此，只要不发生大量的漏水，漏在钢板1上的水就不会出现在影像中，难以及早发现设备故障所引起的漏水。
[0085]然而，通过如实施方式的轧制装置10所示那样配置拍摄相机单元15，能够拍摄被一对轧制辊12B咬入的钢板1。因而，从拍摄到的影像能够识别例如图9所示的、由于设备故障而漏在钢板1上的水流向钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分的样子。操作员在监视影像时，注视在钢板1被一对轧制辊12B咬入的部分附近的钢板1上有无水，从而能够及早发现设备故障所引起的漏水。
[0086]此外，优选的是，图像分析拍摄相机单元15所拍摄的影像而自动识别设备故障所引起的漏水的发生。当由于设备故障而水漏在钢板1上时，钢板1的被水淋湿的部分比其他部分温度低，在影像中呈现为黑色区域。因此，图像分析拍摄相机单元15所拍摄的影像，从影像确定在红色的钢板1中黑色化的部分，从而能够自动识别钢板1被水淋湿。影像的图像分析能够利用上述的监视装置(未图示。)进行。
[0087]与上述利用例4相同，监视装置分析影像，从影像中的钢板1部分确定黑色化区域。然后，监视装置计算出每单位面积的黑色化区域的面积，在该面积超过预定的临界值时，监视装置判定为钢板1正在被水淋湿，对操作员发出警报。即，影像中的黑色区域的比例成为用于检测向钢板1的漏水的检测条件。如此，图像分析所拍摄的影像而能够自动检测钢板1的轧制状况、例如钢板1被水淋湿，从而能够减轻操作员的监视负担。
[0088]以上，对本实施方式的轧制装置10的结构以及钢板的轧制监视方法进行了说明。轧制机10具备用于拍摄被轧制方向Z下游侧的轧制机11B的一对轧制辊12B咬入的钢板1的拍摄相机单元15。由此，能够得到例如图4所示的、被一对轧制辊12B咬入的钢板1的影像。操作员基于该影像能够掌握被一对轧制辊12B咬入的钢板1的行迹。操作员考虑该钢板1的行迹，调整上游侧的轧制机11A的矫正设定等，从而能够抑制侧导板13B与钢板1接触，能够稳定实施钢板1的轧制。
[0089]另外，拍摄相机单元15在轧制机11B的轧制方向Z上游侧，以满足上述数式(1)的关系的方式配置在钢板1的能够通过区域P的板宽方向中央部分。由此，利用一台拍摄相机单元15就能够取得例如图4所示的、被一对的轧制辊12B咬入的钢板1的影像。操作员能够基于该影像准确地掌握钢板1的行迹。
[0090]另外，如图2所示，在本实施方式中，拍摄相机单元15配置在于板宽方向上距离能够通过区域P的板宽方向中心C0.5m的范围内。由此，能够利用拍摄相机单元15而得到能够直观地掌握钢板1的行迹的影像。
[0091]而且，如图1所示，在本实施方式中，拍摄相机单元15配置在以相对钢板1的轧制方向Z的倾斜角度Θ拍摄被一对轧制辊12Β咬入的钢板1的高度位置，该倾斜角度Θ是20°以下。即，拍摄相机单元15配置为自钢板1的通过位置的高度Η满足上述数式(2)的关系。由此，能够利用拍摄相机单兀15可罪地拍摄被一对乳制棍12Β叹入的钢板1，能够得到能够高精度地掌握钢板1的行迹的影像。另外，即使在于轧制方向Ζ下游侧的轧制机11Β的上方存在障碍物的情况下，拍摄相机单元15也能够以不被障碍物遮挡的方式拍摄被一对轧制辊12Β咬入的钢板1。
[0092]另外，拍摄相机单元15的水平视场角α是50°以下，在本实施方式中，水平视场角α设定为50°。由此，所拍摄的影像的变形较少，能够得到能够高精度地掌握被一对轧制辊12Β咬入的钢板1的行迹的影像。
[0093]而且，在本实施方式中，拍摄相机单元15包括箱主体部20、箱透镜部30、相机主体16、以及对箱主体部20供给空气的空气供给部18。箱主体部20例如由不锈钢构成，其壁厚是lcm以上。通过这样的结构，能够抑制相机主体16由于热负荷等而过早劣化。因此，能够将该拍摄相机单元15 —直设置在钢板1的热轧生产线的精轧机的轧制机11之间，操作员能够掌握轧制过程中的钢板1的行迹。
[0094]另外，箱透镜部30相对箱主体部20能够装卸。因而，在透镜33变脏的情况下，只更换箱透镜部30即可，从而大幅提高维护性。而且，箱主体部20以及箱透镜部30以被供给空气的方式构成。因而，能够抑制相机主体16、透镜33由于热负荷、粉尘、蒸汽等而过早劣化。
[0095]以上，对作为本实施方式的轧制装置以及钢板的轧制监视方法进行了说明，但是本发明不限定于此，能够在不脱离该发明的技术思想的范围内适当变更。
[0096]例如，拍摄相机单元的结构不限定于在本实施方式中例示的结构，也可以是其他结构的拍摄相机单元。但是，在应用于钢板的热轧生产线的精轧机等的情况下，需要做成对热负荷、粉尘、蒸汽等具有耐久性的结构。
[0097]另外，关于轧制机的结构、侧导板的结构，也不限定于在本实施方式中例示的结构，也可以是其他结构的轧制机以及侧导板。
[0098]附图标记说明
[0099]1 钢板
[0100]10轧制装置
[0101]11轧制机
[0102]12轧制辊
[0103]15拍摄相机单兀(拍摄部件)
【权利要求】
1.一种轧制装置，其包括: 多个具备一对轧制辊的轧制机；以及 拍摄部件，其配置在相邻的上述轧制机之间，并用于拍摄从位于轧制方向下游侧的上述轧制机的上游侧被该轧制机的上述一对轧制辊咬入的钢板； 上述拍摄部件在位于上述轧制方向下游侧的轧制机的轧制方向上游侧，以满足下述数式I的方式配置在上述钢板的能够通过区域的板宽方向中央部分:
2XLXtan(a/2) > Wmax...(I)， 在此，L是上述拍摄部件与位于上述轧制方向下游侧的轧制机之间在轧制方向上的距离，α是上述拍摄部件的水平视场角，Wmax是指上述钢板的最大宽度。
2.根据权利要求1所述的轧制装置，其中， 上述拍摄部件配置在于上述板宽方向上距离上述能够通过区域的板宽方向中心0.5m的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的轧制装置，其中， 上述拍摄部件配置在以相对上述钢板的轧制方向的倾斜角度Θ拍摄被上述一对轧制辊咬入的上述钢板的高度位置，该倾斜角度Θ是20°以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轧制装置，其中， 上述拍摄部件的水平视场角α是50°以下。
5.一种轧制监视方法，其用于监视被多个具备一对轧制辊的轧制机轧制的钢板的轧制状况，其中， 利用拍摄部件拍摄被位于轧制方向下游侧的轧制机的上述一对轧制辊咬入的钢板，该拍摄部件配置在相邻的上述轧制机之间，在位于上述轧制方向下游侧的上述轧制机的轧制方向上游侧，以满足下述数式I的关系的方式配置在上述钢板的能够通过区域的板宽方向中央部分， 将利用上述拍摄部件拍摄得到的、被上述一对轧制辊咬入的钢板的影像在显示装置上显示:
2XLXtan(a/2) > Wmax...(I)， 在此，L是上述拍摄部件与位于上述轧制方向下游侧的轧制机之间在轧制方向上的距离，α是上述拍摄部件的水平视场角，Wmax是上述钢板的最大宽度。
6.根据权利要求5所述的轧制监视方法，其中， 对上述钢板的影像进行图像分析， 在通过上述图像分析判定为满足用于检测上述钢板的特定的轧制状况的检测条件时，发出警报。
【文档编号】B21C51/00GK104254409SQ201380021569
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年4月24日
【发明者】伊藤健作, 木之本刚, 小野源治, 和泉亮, 立石康博, 狩野竜一 申请人:新日铁住金株式会社