(57)【要約】【課題】接触式センサを用いることなく、また人手を要することなく、コイルの置き方向を検出するとともに、コイル端部位置を一定に揃えることができるコイル端部の位置決め方法を提供する。【解決手段】クレードル１上に置かれたコイルを一定方向に回転させながら、コイルの近傍に設置した非接触式の距離計２によりコイル表面までの距離を連続的に測定する。コイル端部ではプロフィールが変化するため、そのプロフィールに基づいてコイル置き方向の正逆及びコイル端部を検出し、コイル置き方向が正である場合にはコイル端部が指定位置になるまでコイルを回転させ停止させる。また逆である場合には警報を発する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレードル上で一定方向に回転されるコイルの近傍に非接触式の距離計を設置し、この距離計によりコイル表面までの距離を連続的に測定してコイル端部のプロフィールを求め、そのプロフィールの波形に基づいてコイル置き方向の正逆及びコイル端部を検出し、コイル置き方向が正である場合にはコイル端部が指定位置になるまでコイルを回転させ、逆である場合には警報を発することを特徴とするコイル端部の位置決め方法。
【請求項２】
非接触式の距離計として、レーザ距離計を用いる請求項１に記載のコイル端部の位置決め方法。
【請求項３】
レーザ距離計をコイル表面に対して傾斜させて配置した請求項２に記載のコイル端部の位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板製造工場などにおいて、次工程へ搬送するコイルの置き方向及びコイル端部位置を一定に揃えるために用いられるコイル端部の位置決め方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば鋼板のメッキラインなどは無人化が進んでいるため、コイルを供給する場合には予めコイルの置き方向及びコイル端部を一定に揃えたうえでメッキラインの払出し装置に搬送する必要がある。このため従来は、前工程の出口のクレードル上に置かれたコイルの置き方向及び端部位置をオペレーターが目視で確認し、クレードルを操作してコイルを回転させ、コイル端部が指定位置に来るよう停止させ、位置決めを行なった上でメッキラインに搬送している。しかしこの方法は人手を要するため、ラインの無人化を図る上で障害となっている。
【０００３】
そこで、接触式センサを用いてコイル端部を検出する方法も提案されているが、接触式のためにコイル表面に疵を付ける原因となること、センサの接触部が磨耗するおそれがあること、異なるコイル径毎の追従機構が複雑となり計測時間が長くかかること、安全対策のために付帯設備が大きくなることなどの問題があった。さらに接触式センサは微小変化に対応することが難しく精度が低いという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、接触式センサを用いることなく、また人手を要することなく、コイルの置き方向を検出するとともに、コイル端部位置を一定に揃えることができるコイル端部の位置決め方法を提供するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のコイル端部の位置決め方法は、クレードル上で一定方向に回転されるコイルの近傍に非接触式の距離計を設置し、この距離計によりコイル表面までの距離を連続的に測定してコイル端部のプロフィールを求め、そのプロフィールに基づいてコイル置き方向の正逆及びコイル端部を検出し、コイル置き方向が正である場合にはコイル端部が指定位置になるまでコイルを回転させ、逆である場合には警報を発することを特徴とするものである。なお非接触式の距離計として、レーザ距離計を用いることが好ましい。またレーザ距離計をコイル表面に対して傾斜させて配置することが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１において、１は前工程で製造されたコイルがクレーン等によって置かれるクレードルであり、図示のようにコイルを載せて一定方向に回転させることができるものである。クレードル１上のコイルの回転は、上位計算機により制御される。２はその近傍に設置されコイル表面までの距離を連続的に測定する非接触式の距離計であり、例えばレーザ距離計を使用することができる。このように非接触式の距離計２を使用することにより、従来の接触式の距離計に特有の問題点であった、コイル表面に疵を付ける原因となること、センサの接触部が磨耗するおそれがあること、異なるコイル径毎の追従機構が複雑となり計測時間が長くかかること、安全対策のために付帯設備が大きくなること等の問題点を回避することができる。
【０００７】
なお図２に示すように、クレードル１上に載せられるコイルの直径は８００ｍｍ〜２５００ｍｍと大幅に変化するため、レーザ光線がコイル表面で反射する角度も変化する。しかし図示のように２６°の仰角を与えてコイル表面に対してレーザ距離計を傾斜させておけば、上記のようにコイル径が変化してもコイル表面までの距離を正しく計測できることを確認した。レーザ距離計はカバー３内に収納し、測定時のみにカバー３のシャッター４を開く方法を取ることにより、危険防止を図ることが好ましい。
【０００８】
クレードル１上でコイルを回転させながら非接触式の距離計２によりコイル表面までの距離を測定すると、コイル端部以外では測定値はほぼ一定となるが、コイル端部では大きく変動する。これは図１に示したようにコイル端部は鋼板の剛性により外側に撥ねるためである。本発明ではこの現象を利用して、コイル置き方向の正逆を検出する。
【０００９】
図３はコイルの置き方向が正である場合の端部検出プロフィールである。横軸は測定点であり、番号１が最新の測定点である。従って測定結果は右から左側に向かって示されている。また縦軸は距離計２からコイル表面までの距離であり、数値が小さいほどコイル表面から外側に離れることを意味している。この場合にはコイル端部が徐々にコイル表面から離れて行き、先端を過ぎると元のコイル表面に戻るため、図示のように距離計２までの距離が徐々に接近したうえで急激に離れる波形を生ずる。
【００１０】
これとは逆に、図４はコイルの置き方向が逆である場合の端部検出プロフィールである。この場合にはコイル端部の先端が突如として検出され、その後に徐々にコイル表面に戻るため、図示のように距離計２までの距離が急激に接近したうえで徐々に離れる波形を生ずる。
【００１１】
そこでこのような端部検出プロフィールの波形から、コイル端部の位置およびコイル置き方向を自動的に求める。その方法は任意であるが、この実施形態では次のような方法を採用している。
【００１２】
まず正常検出判定処理は、最新６１点分のデータを比較対象として１〜３０点間での最小値と、３２〜６１点までの最大値とを求める。図３に示すようにコイル端部がその間にあるとこれらの最小値と最大値との間に大きなギャップが生ずるので、最小値−最大値が２．５ｍｍ以上であるか否かを判断する。２．５ｍｍ以下の場合は端部なしとして測定を続ける。これはノイズ等による誤検出を防ぐためである。なお３１点目を飛ばしてあるのは、距離計２までの距離が急激に離れる波形途中でのプロフィールデータサンプリングにおいて、波形なまりによる未検出を防ぐためである。但し、急激に離れる波形途中でプロフィールデータが数点サンプリングされている場合には、そのデータを全て飛ばすことが好ましい。又、プロフィールデータが急激に離れる波形途中でサンプリングされていない場合には、飛ばす必要はない。
【００１３】
最小値−最大値が２．５ｍｍ以上である場合には、３２点目〜３７点目までの平均値Ａと、５６点目〜６１点目までの平均値Ｂとを求める。そして平均値Ｂ−平均値Ａが３００μｍ以上であればコイル端部が徐々にコイル表面から離れる勾配が検出されたこととなるから、正常検出と判定する。平均値Ｂ−平均値Ａが３００μｍ未満の場合には、測定を続ける。これはノイズ等による誤検出を防ぐためである。
【００１４】
次に逆端検出判定処理は、最新３１点分のデータを比較対象として１〜１５点間での最大値と、１７〜３１点までの最小値とを求める。図４に示すようにコイル端部がその間にあるとこれらの値の間に大きなギャップが生ずるので、最小値−最大値が２．５ｍｍ以上であるか否かを判断する。２．５ｍｍ以下の場合は端部なしとして測定を続ける。これはノイズ等による誤検出を防ぐためである。なお１６点目を飛ばしてあるのは、距離計２までの距離が急激に近接する波形途中でのプロフィールデータサンプリングにおいて、波形なまりによる未検出を防ぐためである。但し、急激に近接する波形途中でプロフィールデータが数点サンプリングされている場合には、そのデータを全て飛ばすことが好ましい。又、プロフィールデータが急激に近接する波形途中でサンプリングされていない場合には、飛ばす必要はない。
【００１５】
最小値−最大値が２．５ｍｍ以上である場合には、１点目〜６点目までの平均値Ａと、１０点目〜１５点目までの平均値Ｂとを求める。そして平均値Ａ−平均値Ｂが３００μｍ以上であればコイル端部が徐々にコイル表面に戻る勾配が検出されたこととなるから、逆端検出と判定する。平均値Ａ−平均値Ｂが３００μｍ未満の場合には、測定を続ける。これはノイズ等による誤検出を防ぐためである。
【００１６】
なお、所定時間（例えば２分３０秒）にわたり測定を継続しても正常検出判定処理と逆端検出判定処理の何れにも当てはまらない場合には、タイムオーバーとみなして異常と判定する。
【００１７】
測定時間内に正常検出判定処理がなされた場合には上位計算機に検出信号を送り、上位計算機の制御下にコイル端部が指定位置になるまでコイルを回転させて停止させる。これにより次工程に搬送されるコイルの置き方向とコイル端部の位置を一定に揃えることが可能となる。また逆端検出判定処理がなされた場合には、警報を発してオペレータに置き換えを促す。なお、図５に一連の制御フローを示した。ここで警報とは、聴覚、視覚等によりオペレータなど人が警報と判別可能なものはいづれでもよい。警報の発し方としては図５のように音でもよいし、警報表示器の点灯や点滅でもよいし、オペレータ付近のコンピュータ端末画面への表示等でもよい。これらを単独で用いても、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のコイル端部の位置決め方法によれば、接触式センサを用いることなく、またオペレーターの人手を要することなく、コイルの置き方向を検出するとともに、コイル端部位置を一定に揃えることができる。従って本発明は、無人の後工程にコイルの方向と端部位置を揃えて供給したい場合に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す正面図である。
【図２】コイルと距離計との関係を示す拡大正面図である。
【図３】コイルの置き方向が正である場合の端部検出プロフィールである。
【図４】コイルの置き方向が逆である場合の端部検出プロフィールである。
【図５】制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　クレードル
２　非接触式の距離計
３　カバー
４　シャッター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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