(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備に沿って移送される被加工部材および前記生産設備を管理するために、前記移送中の被加工部材を目視で監視できる位置に設置され且つ前記生産設備の制御用操作部材を有する工程管理装置において、前記被加工部材の目標値に関連する情報が表示される光学的情報表示手段とこの光学的情報表示手段から出射した情報表示光を所定の方向に投光する光学部材とを有する情報投光装置と、オペレータの前方に傾斜して設けられ、前方の被加工部材をオペレータが視認できるように前記被加工部材からの光線を前方から後方に透過させるとともに、前記情報投光装置から出射した情報表示光を前記オペレータが視認できる方向に反射または回折するコンバイナと、を備えた工程管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、連続工程により製品を生産する生産設備に沿って移送される被加工部材および前記生産設備を管理するために、前記移送中の被加工部材を目視で監視できる位置に設置され且つ前記生産設備の制御用操作部材を有する工程管理装置に関する。
本発明の工程管理装置は、種々の生産ラインにおいて使用することができるが、たとえば製鋼所における圧延ラインや、ホース、テープ等の長尺物の加工ライン等で特に有効に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄所内の丸棒鋼および線材等の圧延工場では決められた寸法公差で圧延を行うために、圧延機の電流値や圧延機間の材料のたわみ量をフィードバック情報として制御を行っている。そのため遠く離れたコントロール室よりオペレータが実際のラインのたわみ量を監視し、メータ等を見ながら圧延機の微調整操作を行ってきた。
またホース等の長尺物の加工工程では、オペレータが前工程の加工（プラスチックのチューブ状加工）と後工程（巻き取りや補強糸のホースへの巻き付け）との間のたわみ量を監視しながら前記長尺物の搬送速度コントロールを行ってきた。
【０００３】
また従来、図５に示すような製鋼所の圧延ライン等の生産設備においては、圧延機のロールＲ（Ｒ１，Ｒ２）の摩耗程度によって棒鋼等の被加工部材０１の出来上り寸法が変化する。そこで、圧延ラインに沿って多くのロールＲ等の圧延設備の調整装置や寸法測定装置０２等が配設されており、熟練オペレータが前記計測情報の表示を見ながら前記圧延設備の調整をすることにより最適の調整が可能となっている。
従来、前記計測装置等で計測して得られた計測情報は表示制御装置０３を介して、大形のディスプレイ０４等に表示され、オペレータＰはこれを見ながら圧延機の微調整操作を行っていた。
このような移送中の被加工部材０１の監視を行う際、オペレータＰは、前記被加工部材０１に関する情報が表示されるディスプレイ０４またはメータ類等と、移送中の実際の被加工部材０１とを、それらの間で交互に視線を移動させながら監視していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
圧延ラインには通常１０〜２０台の圧延機があり、通過する毎に圧力が加えられるため、細くなっていくが、１台毎の圧力が強いか弱いかによって仕上がり圧延寸法に誤差が生じてくる。よってその変化に対して調整操作を行う際には、被加工部材から視線をそらしてオペレータ室に配置されたメータ等の情報表示器を見ながら微調整操作を行う必要があり、オペレータの疲労、応答の遅れによる圧延精度の悪さ等の問題があった。また、他の長尺物の加工の場合も、メータ類に目を移していると加工物のたわみがなくなり切断してしまう問題があった。
また通常、丸棒鋼や線材の圧延は上下ー左右ー上下…と交互に圧延機が配置されているが材料の質、微妙な温度差、圧延機の圧力によって断面形状に歪（楕円形状等）が生じるため迅速に圧延機の調整を行う必要がある。そのため寸法測定装置により断面プロフィールをモニターしながら、必要な操作を行っているが、その都度視線や体を移動しなければならず、調整に時間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述の事情に鑑み、生産設備に沿って移送される被加工部材および前記生産設備を管理するために、前記移送中の被加工部材を目視で監視できる位置に設置され且つ前記生産設備の制御用操作部材を有する工程管理装置において、オペレータが視線を大きく移動させることなく、移送中の被加工部材の実物と、その被加工部材に関する寸法または形状等の種々の情報とを同時に確認できるようにるすことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明の構成を説明するが、本発明の構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだものを付記している。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の工程管理装置（Ｓ）は、連続工程により製品を生産する生産設備（Ｕ）に沿って移送される被加工部材（１）および前記生産設備（Ｕ）を管理するために、前記移送中の被加工部材（１）を目視で監視できる位置に設置され且つ前記生産設備（Ｕ）の制御用操作部材を有する工程管理装置において、前記被加工部材（１）の目標値に関連する情報（Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3、Ｆ，Ｆo）が表示される光学的情報表示手段（Ｄ）とこの光学的情報表示手段（Ｄ）から出射した情報表示光（Ｌ）を所定の方向に投光する光学部材（Ａ）とを有する情報投光装置（Ｋ）と、オペレータ（Ｐ）の前方に傾斜して設けられ、前方の被加工部材（１）をオペレータ（Ｐ）が視認できるように前記被加工部材（１）からの光線を前方から後方に透過させるとともに、前記情報投光装置（Ｋ）から出射した情報表示光（Ｌ）を前記オペレータ（Ｐ）が視認できる方向に反射または回折するコンバイナ（Ｃ）と、を備えたことを特徴とする。
以上
【０００８】
前記本発明の工程管理装置において、前記被加工部材（１）として横断面が略一定形状の連続部材（１）を採用し、前記被加工部材（１）に関連する情報として前記連続部材（１）の撓み量の許容範囲を示す情報（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）を採用することができる。
【０００９】
また、前記本発明の工程管理装置（Ｓ）において、前記生産設備（Ｕ）として圧延設備（Ｕ）を採用し、前記被加工部材（１）として圧延棒鋼（１）を採用し、前記圧延設備（Ｕ）に前記圧延棒鋼（１）の寸法測定装置（１２）を設け、前記被加工部材（１）に関連する情報として前記圧延棒鋼の横断面形状の計測値と目標値に関する情報（Ｆ，Ｆｏ）を採用することができる。
【００１０】
【作用】
前述の特徴を備えた本発明の工程管理装置（１）は、生産設備（Ｕ）に沿って移送される被加工部材（１）を目視で監視できる位置に設置されている。したがって、工程管理装置のオペレータ（Ｐ）は、前記移送中の被加工部材（１）の状態を目視によって監視することができる。
また、前記情報投光装置（Ｋ）の前記光学的情報表示手段（Ｄ）には、前記被加工部材（１）に関連する情報（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３、Ｆ，Ｆｏ）が表示される。光学的情報表示手段（Ｄ）から出射した情報表示光（Ｌ）は、前記光学部材（Ａ）により、所定の方向（コンバイナＣの方向）に投光される。
【００１１】
工程管理装置のオペレータ（Ｐ）の前方には、コンバイナ（Ｃ）が傾斜して設けられており、前記情報投光装置（Ｋ）から出射した情報表示光（Ｌ）は前記コンバイナ（Ｃ）により前記オペレータ（Ｐ）が視認できる方向に反射または回折される。また、コンバイナ（Ｃ）前方の被加工部材（１）からの出射光線は、オペレータ（Ｐ）が視認できるように前方から後方に透過する。
したがって、工程管理装置のオペレータ（Ｐ）は、被加工部材（１）の実物の現在状態と、被加工部材（１）に関する表示情報とを同時に確認することができる。
そして、目視した被加工部材（１）の実物の状態および前記表示情報に応じて、前記生産設備（Ｕ）の制御用操作部材を操作することができる。そして、前記操作により生産設備（Ｕ）の作動を制御して、前記被加工部材（１）の状態を目標の状態に近づけることができる。
【００１２】
次ぎに、前記本発明の工程管理装置において、前記被加工部材（１）として横断面が略一定形状の連続部材（１）を採用し、前記被加工部材（１）に関連する情報として前記連続部材（１）の撓み量の許容範囲を示す情報（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）を採用した場合の作用を説明する。
この場合の工程管理装置はコンバイナ（Ｃ）を通して、横断面が略一定形状の連続部材（被加工部材）（１）の実際の撓み状態と、前記連続部材（１）の撓み量の許容範囲を示す情報（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）とを同時に観察することができる。
【００１３】
次ぎに、前記本発明の工程管理装置（Ｓ）において、前記生産設備（Ｕ）として圧延設備（Ｕ）を採用し、前記被加工部材（１）として圧延棒鋼（１）を採用し、前記圧延設備（Ｕ）に前記圧延棒鋼（１）の寸法測定装置（１２）を設け、前記被加工部材（１）に関連する情報として前記圧延棒鋼の横断面形状の計測値と目標値に関する情報（Ｆ，Ｆｏ）を採用した場合の作用を説明する。
この場合の工程管理装置はコンバイナ（Ｃ）を通して、移送中の実際の圧延棒鋼（被加工部材）（１）の状態を監視しながら、同時に、前記寸法測定装置（１２）により測定された圧延棒鋼（１）に関する表示情報（例えば圧延棒鋼の横断面形状の計測値と目標値に関する表示情報）（Ｆ，Ｆｏ）を視認することができる。
【００１４】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１５】
〔実施例１〕
図１は本発明の実施例１の全体斜視図、図２は同実施例１のコンバイナを通してオペレータが視認する情景の説明図である。
図１において、線材を加工生産する生産設備Ｕは、鉛直軸を有する一対のローラＶ１，Ｖ１から構成された鉛直圧延ローラＶ、および水平軸を有する一対のローラＲ１，Ｒ１から構成された水平圧延ローラＲをそれぞれ複数有している。
【００１６】
隣接して配置された前記水平圧延ローラＲ，Ｒは、生産設備Ｕに沿って移送される被加工部材としての線材１をそれらの水平圧延ローラＲ，Ｒ間において、上向きに撓ませるように配置されている。
線材１は高温のため、自ら黄赤色に発光しており、その線材１を監視するオペレータＰのたわみ状態を容易に確認することができる。
【００１７】
前記生産設備Ｕとこの生産設備Ｕに沿って移送される線材１とを管理するために、前記移送中の線材１を目視で監視できる位置に工程管理装置Ｓが設置されている。工程管理装置Ｓは、オペレータ室２を備えており、オペレータ室２内には、オペレータ用座席３および制御盤４が配置されている。この制御盤４には、各種メータ類、生産設備Ｕの各種操作部材（レバー、押しボタン、等）が設けられている。また、オペレータ用座席３の前方には、ヘッドアップディスプレイＨが配置されている。
【００１８】
ヘッドアップディスプレイＨは、情報投光装置ＫとコンバイナＣとを備えている。情報投光装置Ｋは、光学的情報表示手段としてのＣＲＴディスプレイＤおよび光学部材Ａを備えている。ＣＲＴディスプレイＤには、前記線材１の許容撓み量を示す水平な３本の線分Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３（図２参照）と、上流側ローラＲの回転速度Ｂ１、および下流側ローラＲの回転速度Ｂ２（図２参照）等の情報が表示される。前記各表示情報のＣＲＴディスプレイＤ上の表示位置は上下に調節できるようになっている。
【００１９】
前記コンバイナＣは、前記ＣＲＴディスプレイＤから出射し、前記光学部材Ａを通って入射してくる情報表示光Ｌを前記オペレータ用座席３に座ったオペレータＰの目の方向に反射するように配置されている。また、前記光学部材Ａは、前記コンバイナＣを通して前記線材１の監視を行っているオペレータＰに、前記ＣＲＴディスプレイＤに表示された情報の虚像を前記線材１の位置と同程度遠方に表示するパワーを有している。
【００２０】
次に前記実施例１の作用を説明する。
オペレータ用座席３に座ったオペレータＰの目の位置は、オペレータＰ毎に異なるので、オペレータＰは、前記線材１の許容撓み量を示す水平な３本の線分Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３（図２参照）と、上流側ローラＲの回転速度Ｂ１、および下流側ローラＲの回転速度Ｂ２（図２参照）等の情報の表示位置を自分の目の高さに合った位置に調節する。この調節は制御盤４に設けられた表示位置調節部材（図示せず）によって行う。
【００２１】
図２は、オペレータＰがコンバイナＣを通して観察する情景を示している。図２から分かるように、オペレータＰは、表示情報Ｅ１〜Ｅ３およびＢ１，Ｂ２とともに、線材１の実物とを同時に観察することができる。
前記線材１の最大撓み位置が表示線分Ｅ２の位置にあるのが正常であり、表示線分Ｅ１以上またはＥ３以下となると撓み量が許容値を越えたことを意味する。
したがって、オペレータＰはコンバイナＣを通して線材１を観察しながら、前記線材１の最大撓み量が前記許容値内（表示線分Ｅ１とＥ３との間）に収まるように制御盤の操作部材を操作する。
【００２２】
〔実施例２〕
次ぎに、図３〜５により本発明の工程管理装置の実施例２について説明する。この実施例２は、前記実施例１が線材１の撓みを制御していたのに対し、棒鋼１１の断面形状を制御する点で前記実施例１と相違している。
なお、この第２実施例の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３は実施例２の全体説明図であり、図４はオペレータＰがコンバイナＣを通して監視する情景の説明図である。
図３において生産設備Ｕは、棒鋼１１を矢印Ｘ方向に移送している。この生産設備Ｕには、前記棒鋼１１の寸法を測定する寸法測定装置１２が設けられている。前記寸法測定装置１２によって測定された前記棒鋼１１の断面形状は表示制御装置１３に入力されている。
【００２４】
表示制御装置１３の出力する表示信号は、ディスプレイ１４およびヘッドアップディスプレイＨのＣＲＴディスプレイＤ（図示省略）に入力されている。この入力信号によって、前記ディスプレイ１４およびＣＲＴディスプレイＤには、棒鋼１１の目標断面形状Ｆｏ（図４参照）および計測断面形状Ｆ（図４参照）が表示される。
ヘッドアップディスプレイＨのＣＲＴディスプレイＤから出射した情報表示光Ｌ（図示省略）は情報投光装置Ｋの光学部材Ａ（図示省略）からコンバイナＣに入射する。このコンバイナＣに入射した情報表示光Ｌはその一部が、オペレータ室２のオペレータ用座席３に座ったオペレータＰの目の位置に向けて反射される。
また、前記ディスプレイ１４はオペレータから良く見える位置に配置されている。したがって、オペレータＰは、ヘッドアップディスプレイＨだけでなく、必要なときには前記ディスプレイ１４でも同じ表示情報を視認することができるようになっている。
【００２５】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例２の作用を説明する。
図４は、オペレータＰがコンバイナＣを通して観察する情景を示している。図４から分かるように、オペレータＰは、棒鋼１１の目標断面形状Ｆｏおよび計測断面形状Ｆと、移送される棒鋼１１の実物とを同時に観察することができる。
したがって、オペレータＰはコンバイナＣを通して棒鋼１１の実物を観察しながら、前記棒鋼１１の実際の断面形状が目標断面形状に一致するように制御盤４に設けられた操作部材（図示せず）を操作することができる。その操作部材の操作によって前記棒鋼１１を挟んで配置された一対のロール間の間隔が調節される。これにより、棒鋼１１の断面形状が調節される。
〔変更例〕
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の小設計変更を行うことが可能である。
【００２６】
例えば、前記実施例１おいて、線材１の撓み量の代わりにホースやテープ等の長尺物を移送する場合の撓み量の制御を行うことも可能である。その場合、撓みの方向は上方ではなく下方となるので、表示線分Ｅ１〜Ｅ３の表示位置を下方に移動させればよい。また、光学的情報表示手段Ｄに表示する情報としては、被加工部材の寸法の数値、圧延機器の電流値等を採用することも可能であり、その他の適当な情報を表示することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
前述の本発明の工程管理装置は、生産設備に沿って移送される被加工部材および前記生産設備を目視で監視できる位置に設置されている。そして、オペレータは、その前方に傾斜して設けられたコンバイナを通して、生産設備を移送される実際の被加工部材と、情報投光装置Ｋから出射してコンバイナＣで反射する情報（すなわち被加工部材または生産設備に関する情報）とを同時に視認することができる。したがって、オペレータは、被加工部材から視線を大きく移動させることなく、生産設備の制御用操作部材を操作することができるので、生産設備の調整を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施例１の全体斜視図である。
【図２】図２は同実施例１のコンバイナを通してオペレータが視認する情景の説明図である。
【図３】図３は本発明の実施例２の全体説明図である。
【図４】図４は同実施例２のコンバイナを通してオペレータが視認する情景の説明図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
Ａ…光学部材、Ｃ…コンバイナ、Ｄ…光学的情報表示手段、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３…表示情報、Ｆ，Ｆｏ…表示情報、Ｋ…情報投光装置、Ｌ…情報表示光、Ｐ…オペレータ、Ｓ…工程管理装置、Ｕ…生産設備、
１…被加工部材（線材、棒鋼）、１２…寸法測定装置、
【図１】
0003563079.tif 000002
【図２】
0003563079.tif 000003
【図３】
0003563079.tif 000004
【図４】
0003563079.tif 000005
【図５】
0003563079.tif 000006