(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンエンドに置かれた金属板コイルの一端面に平行に直径に亘って距離計を走査して該距離計とコイル端面間の距離データを採取し、該距離データをピークトレース処理してコイル端面を認識すると共に、隣接するピークトレースデータ相互間の測定データと各ピークトレースデータとをそれぞれ比較し、下記（１）式を充足する測定データを巻緩みデータと判断することを特徴とするコイル巻形状測定方法。
α＜（測定データ）−（ピークトレースデータ）  ……（１）
但し、α：  コイル端面部分の曲がりによる隙間判定のためのしきい値
【請求項２】
さらに、前記巻緩みデータの数をカウントし、下記（２）式より巻緩み量を求めることを特徴とする請求項１記載のコイル巻形状測定方法。
0003656559.tif 000004
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板コイル巻形状測定方法に関し、さらに詳しくはコイルの巻緩み量を検出する測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板コイルのコイル径方向の巻形状を測定し、巻緩み量を検出する技術として、特開２０００−５５６３１号公報には、巻中心線を横向きにして置かれた金属板コイルの一端面を上下方向の全径に亘り光学式の距離計で走査し、距離計の計測距離と走査位置との対応関係を基に、前記コイルの中空部の径と上巻部・下巻部の巻厚差とを算出し、算出値を用いて前記コイルのつぶれ及び巻ゆるみを判定するコイル巻姿測定方法が開示されている。図４はこれを示すもので、コイル１０の側面図である。この技術は、コイル１０の端面に対向して配置した距離計を垂直走査し、距離計からコイル端面までの距離を測定し、距離データと走査位置からコイル内径５１、コイル上巻部巻厚５２、コイル下巻部巻厚５３を求め、コイルのつぶれ（緩み量）を求めるものである。すなわち、巻厚差は上巻部巻厚５２と下巻部巻厚５３との差から求められ、内径差はコイル内径５１とコイル内径の命令値との差によって求めることができる。そしてこの巻厚差がしきい値を超えた場合に巻ゆるみありと判定され、また内径差がしきい値を超えた場合につぶれありと判断される。
【０００３】
また、次の技術が知られている。コイル径方向に距離計を垂直方向に走査してコイル端面までの距離を測定し、測定した距離データをトレースして極小値を求め、コイル端面を認識する。距離データをトレースして距離データの極小値を求める処理はピークトレース処理と呼ばれている。ピークトレース処理された測定値をピークトレースデータと言う。ピークトレースデータより大きい一定の巻緩み検出用しきい値を定め、測定した距離データをこの巻緩み検出用しきい値と比較して、測定した距離データがこのしきい値以上であれば巻緩みと判断する。すなわち、
（距離データ）−（巻緩み検出用しきい値）＞０
が成立するとき、巻緩みと判断する。図５を用いてこの技術を説明する。図５は金属板コイルの縦断面の内、金属板６１，６２，６３，６４，……の端部を拡大して示したものである。図示していない距離計の採取した距離データ７０の内、各ピークトレースデータ７２が、各金属板の端面を示している。今、ピークトレースデータ７２より大きい巻緩み検出用しきい値８０を定め、距離データ７０と比較すると、距離データ７４はしきい値８０より大きいから、距離データ７４を巻緩みデータと判断する。このとき例えば端部が曲がっている金属板６１近傍の測定データ７３は、巻緩みデータと判断されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−５５６３１号公報に開示されている技術では、巻緩みによるコイルのつぶれか又はそれ以外の要因によるつぶれかの明確な区別ができないと言う問題がある。一方、測定した距離データの極小値をピークトレース処理してコイル端面を認識し、これに基づいて巻緩み検出用しきい値を定め、距離データをこのしきい値と比較して、しきい値以上であれば巻緩みと判断する技術では、しきい値の設定によってはテレスコープのデータまでも巻緩みと判断するケースが発生し、適切なテレスコープ量を検出できないと言う問題が発生する。またコイル端面が変形して起きた隙間に対しては隙間の検出ができない。図６はこれを示すもので、符号６１〜６４，７０〜７４，８０は、図５と同様である。巻緩み検出用しきい値８０は、最大のピークトレースデータ７５より小さく設定されているので、この場合、距離データ７４の他に距離データ７５も巻緩みデータと判断され、テレスコープ量の算出に加えるべき距離データ７５を欠損することとなる。また、金属板６１の端部の曲がりによる巻緩みも距離データ７３が適切に評価されるか否か問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決したコイル巻形状測定方法を提供することを目的とするものである。すなわち本発明の課題は、金属板コイルの端面に沿って距離計を走査してコイル端面と距離計との距離を測定する技術を用いて、コイルの巻緩みを検出する場合において、テレスコープ量の正確な判断を妨げることなく、板端の曲がりによる巻緩みも含めて、コイルの巻緩みを正確に認定することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、ダウンエンドに置かれた金属板コイルの一端面に平行に直径に亘って距離計を走査して距離計とコイル端面間の距離データを採取し、これらの距離データをピークトレース処理してコイル端面を認識すると共に、隣接するピークトレースデータ相互間の測定データと各ピークトレースデータとをそれぞれ比較し、下記（１）式を充足する測定データを巻緩みデータと判断することを特徴とするコイル巻形状測定方法である。ここでダウンエンドとは、コイルの中心線を水平にして置いた姿勢をいう。
【０００７】
α＜（測定データ）−（ピークトレースデータ）……（１）
但し、α：コイル端面部分の曲がりによる隙間判定のためのしきい値
である。本発明では、
（ａ）センサとしては例えば１次元レーザ距離計を用いる。
（ｂ）コイル端面に対向して距離計を配置し、コイル端面と平行にコイルの直径に亘って距離計を走査し、距離計とコイル端面間の距離を測定する。
（ｃ）距離測定完了後、距離データをピークトレース処理して極小値を求めコイル端面を認識する。
（ｄ）上記ピークトレース処理したデータ（ピークトレースデータ）と測定データとを比較することによって巻緩み量を検出する。巻緩みにはコイル層間が空いている完全な隙間とコイル端面部分の曲がりによる不完全な隙間の２種類があり、下記（１）式でこれらの両方の巻緩み全体を判断することができる。
【０００８】
α＜（測定データ）−（ピークトレースデータ）……（１）
但し、α：コイル端面部分の曲がりによる隙間判定のためのしきい値
（ｅ）さらに、前記巻緩みデータの数をカウントし、下記（２）式より巻緩み量を求める。
【０００９】
0003656559.tif 000002
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２は測定される金属板コイル１０を示し、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）はその一部を示す縦断面図である。コイル１０の端面２０に対向して巻形状測定装置２００が設けられている。図３に本発明の実施に用いた巻形状測定装置２００の外観を示す。巻形状測定装置２００は立設架構２０１に設けた昇降用リニアガイドレール２０２に沿って昇降するフレーム２０４にレーザ距離計２０３を装着している。モータ２０９は下部スプロケット２０７、上部スプロケット２０５を介してチェーン２０６を駆動し、フレーム２０４を昇降させる。フレーム２０４は昇降用リニアガイドレール上を摺動走行するサドル２０８を備え、円滑に正確に精度よく昇降する。チェーン緩みセンサ２１０はチェーンの緩みを監視し、昇降精度を保持する。ケーブルベア２１１、２１２は距離計の測定データ、移動データを伝達するケーブルを保持している。フレーム２０４の昇降ストロークの最下端にはクッション２１３が設けられ衝撃を防止するようになっている。
【００１１】
この巻形状測定装置２００は高さが約５ｍであり、高さ７００ｍｍ程度のコイル載置サドル上に載置した外径１１００ｍｍ〜２４００ｍｍφのコイルの鉛直直径に沿って測定ができる。コイル端面に対向して配置した距離計を昇降装置によってコイル径方向に走査させ、距離計によって検出されるコイル径方向の距離計とコイル端面間の距離変化からコイルの巻形状を測定する。
【００１２】
図１は本発明の実施例のコイル巻形状測定方法を示す説明図で、図２（ｂ）の一部分３０の部分拡大図である。金属板１１、１２、１３、１４、……が層を成しており、コイルの一端面に平行に直径に亘って距離計を走査して該距離計とコイル端面間の距離データを採取し、距離計により測定された距離データ４０を記載してある。距離データ４０の内、距離データの極小値をトレース処理してコイル端面を認識し、金属板１１、１２、１３、１４に対応するピークトレースデータ４１、４２、４３、４４を求める。
【００１３】
次に、コイル端面部分の曲がりによる隙間判定のためのしきい値αを定める。隣接するピークトレースデータ、例えば金属板１１と１２のピークトレースデータ４１と４２の相互間の測定データ４５をピークトレースデータ４１と比較する。その差がαより大きい距離データを巻緩みデータと認識する。すなわち、下記（１）式を充足する測定データを巻緩みデータと判断する。
【００１４】
α＜（測定データ）−（ピークトレースデータ）  ……（１）
ここでしきい値αは例えば経験的に定めることができる。さらに、前記巻緩みデータの数をカウントし、下記（２）式より巻緩み量を求める。
【００１５】
0003656559.tif 000003
これにより図に示すように、巻緩み及びコイル端面部分の曲がりにより隙間も巻緩みとして正確に認識することができる。また図に実施結果を示す。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、金属板コイルの端面に沿って距離計を走査してコイル端面と距離計との距離を測定する技術を用いてコイルの巻緩みを検出することができ、テレスコープ量の正確な判断を妨げることなく、板端の曲がりによる緩みも含めて、コイルの巻緩みを正確に認定することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の説明図でコイル縦断面の部分拡大図である。
【図２】コイルの（ａ）側面図及び（ｂ）縦断面図である。
【図３】距離計の全体図である。
【図４】コイルのつぶれを示す側面図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１０    コイル
１１〜１４    金属板
２０    端面
３０    部分縦断面
４０〜４７    距離データ
５０    矢印
５１    内径
５２    コイル上巻部巻厚
５３    コイル下巻部巻厚
６１〜６４    金属板
７０〜７４    距離データ
８０    巻緩み検出用しきい値
２００    巻形状測定装置
２０１    立設架構
２０２    昇降用リニアガイドレール
２０３    レーザ距離計
２０４    フレーム
２０５    上部スプロケット
２０６    チェーン
２０７    下部スプロケット
２０８    サドル
２０９    モータ
２１０    チェーン緩みセンサ
２１１、２１２    ケーブルベア
２１３    クッション
【図１】
0003656559.tif 000005
【図２】
0003656559.tif 000006
【図３】
0003656559.tif 000007
【図４】
0003656559.tif 000008
【図５】
0003656559.tif 000009
【図６】
0003656559.tif 000010