JP2000111336A - コイル先端位置・巻方向検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的短時間でかつ高い精度で、コイル先端位
置及びコイル巻方向の検出を併せて行うことができるコ
イル先端位置・巻方向検出装置を提供する。 【解決手段】帯状の板材をコイル状に巻回してなるコイ
ル１を回転可能に載置するクレードルロール２と、コイ
ル１外周側においてコイル１の周方向に配置され、コイ
ル外周面までの距離を検出する距離検出器７ａ，７ｂ
と、それらの検出値に応じ、コイル１の最外周部におけ
る板材の先端位置を算出する先端位置算出手段と、検出
値に応じ、コイル１における板材の巻方向を判定する巻
方向判定手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば薄鋼板等の
コイルの先端および巻方向を検出するコイル先端位置・
巻方向検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】薄鋼板の製造工程においては、圧延ライ
ン、メッキライン、及び酸洗ラインといった各工程を順
次行っていくが、あるラインが終了した後の板材は、一
旦巻取ってコイル状とした後、形崩れしないようにコイ
ル最外周部の板材先端位置（以下、コイル先端位置）近
傍をバンドで止め、クレーンやコンベア等によって次の
ラインの最上流側の巻出し装置へと搬入する。その後、
巻出し装置から巻出しを行うが、巻出しの前に切断装置
によってバンドを切断する必要があるため、コイル先端
位置を正確に検出して把握しておく必要がある。さら
に、巻出し装置により巻出す方向は各設備において所定
の方向に決まっているため、コイルにおける板材の巻方
向（以下、コイル巻方向）も正確に検出して把握してお
く必要がある。これらコイル先端位置・巻方向の検出
は、例えばクレーンにてコイルを吊り上げる際にオペレ
ータが直接もしくはテレビモニタを介し目視によって行
っていたが、オペレータの目視による操作は判断ミスが
生じやすく信頼性に欠けていた。

【０００３】そこで、オペレータの目視によらず、検出
器を使用してコイル先端位置・巻方向を検出する方法を
開示したものとして、従来、例えば、特公昭６４−１０
２８７号公報、特開平０６−２０１８２３号公報、及び
実開平５−６５４１４号公報等がある。

【０００４】特公昭６４−１０２８７号公報に開示の検
出装置は、クレードルロール上に載置されるコイル長手
方向に２個の非接触式距離計を離間して配置し、これら
距離計を案内駆動装置でコイル幅方向にコイルを横断す
るように案内駆動し、２個の非接触式距離計からの出力
信号の差を基に、信号処理装置の引算器、積分器、及び
比較器等により所定の演算処理を行ってコイル巻方向及
び先端位置を検出するものである。

【０００５】特開平６−２０１８２３号公報に開示の検
出装置は、コイル搬送用クレーンのフック先端爪のコイ
ル当接部に超音波センサーを設置しておき、コイルをク
レーンフックの先端爪に掛合させ吊り上げて搬送する際
に、超音波センサーから超音波をコイル長手方向のどち
らか一方に発射し、コイル内周の先端部からの反射波の
有無によってコイルの巻方向を検出するものである。

【０００６】実開平５−６５４１４号公報に開示の検出
装置は、コイル長手方向に所定の間隔をあけて２個の非
接触式センサを配置し、それら２つの出力に基づきコイ
ル先端位置を検出するものである。そして、このときの
２つのセンサの出力を基に前記所定間隔の間の回転に要
した時間を算出する一方、別途周速測定器により測定さ
れたコイル周速から前記所定間隔の回転の所要時間を算
出し、両者を比較することにより、コイル先端位置検出
における誤動作を防止するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には以下の課題が存在する。すなわち、特公昭６
４−１０２８７号公報に開示の検出装置は、コイル幅方
向に走行する２個の非接触式距離計の出力信号を引算、
積分および比較等の信号処理をおこなって巻方向・先端
位置を検出するが、先端を検出するまで幅方向に何度も
走行させるので検出までに長時間を要し、時間的制約の
あるラインにおいては、検出装置を多く設置する必要が
あった。また、検出時間短縮するため、コイル周方向の
距離計走行間隔を広くとると、先端位置の検出精度が低
下してしまうという問題もあった。

【０００８】特開平６−２０１８２３号公報に開示の検
出装置では、クレーンによる吊りだし作業中にコイル巻
方向を検出できるが、このとき同時にコイル先端位置を
検出することはできないため、コイルを巻出し装置に載
置後、別途コイル先端位置検出を行わねばならない。す
なわち、コイル巻方向検出とコイル先端位置検出とを併
せて行うことはできない。

【０００９】実開平５−６５４１４号公報に開示の検出
装置では、コイル長手方向に所定の間隔をあけて配置さ
れた２個の非接触式センサの出力に基づき、コイル先端
位置を検出できるが、このとき同時にコイル巻方向を検
出することはできないため、別途コイル巻方向検出を行
わねばならない。すなわち、コイル巻方向検出とコイル
先端位置検出とを併せて行うことはできない。。

【００１０】本発明の目的は、比較的短時間でかつ高い
精度で、コイル先端位置及びコイル巻方向の検出を併せ
て行うことができるコイル先端位置・巻方向検出装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、帯状の板材をコイル状に巻回して
なるコイルを回転可能に載置する回転支持手段と、前記
コイル外周側において該コイルの周方向に複数個配置さ
れ、該コイル外周面までの距離を検出する検出手段と、
それら複数個の検出手段の検出値に応じ、前記コイルの
最外周部における前記板材の先端位置を算出する先端位
置算出手段と、前記複数個の検出手段の検出値に応じ、
前記コイルにおける前記板材の巻方向を判定する巻方向
判定手段とを有する。例えば検出手段を２個設けた場合
には、コイルを回転支持手段に載置した後コイルを所定
の向きに回転させると、コイル先端位置における板材の
端面は、２つの検出手段による検出位置の中間に位置す
る場合を除き、それら検出位置に近づいてくるかあるい
は離れていくことになる。例えば板材端面が２つの検出
手段に向かって近づくとき、その近づいている間は、両
方の検出位置においてコイル厚みが等しいため両検出手
段による検出距離は等しくなる。さらに板材端面が近づ
いてきて、２つのうち一方の検出手段の検出位置に到達
すると、その一方の検出手段の検出距離が板材１枚の厚
み分短くなる一方、まだ他方の検出手段の検出位置には
到達していないことから他方の検出手段の検出距離は変
わらない。このことを利用し、先端位置算出手段では、
例えば２つの検出距離の差を求め、その差が所定のしき
い値より大きくなったことを検知し、これによってその
ときの板材端面位置をコイル先端位置とする。その後、
コイルの回転がさらに進み、板材端面が他方の検出手段
による検出位置に到達すると、他方の検出手段の検出距
離も板材１枚の厚み分短くなるため、両検出手段の検出
距離は再び等しくなる。このことを利用し、巻方向判定
手段では、例えば２つの検出距離の差のこのような正負
の推移（ゼロ→しきい値より大→ゼロ）を基に、コイル
が、所定の向きの回転で板材端面が２つの検出手段に近
づいてくるような巻方向（例えば逆方向）に配置されて
いると判定することができる。また、上記と同様の向き
に回転させたときに、例えば板材端面が２つの検出手段
から遠ざかるとすると、その遠ざかっている間は両検出
手段による検出距離は等しくなるが、１周してきて一方
の検出手段の検出位置から板材端面が回転方向前方へ抜
けると、一方の検出手段による検出距離が板材１枚の厚
み分短くなる一方、まだ他方の検出手段の検出距離は変
わらないため、先端位置算出手段ではこれに基づきその
ときの板材端面位置をコイル先端位置とする。そしてさ
らに進んで、板材端面が他方の検出手段の検出位置から
前方へ抜けると、両検出手段の検出距離は再び等しくな
る。巻方向判定手段では、例えば２つの検出距離の差の
このような正負の推移を基に、コイルが、所定の向きの
回転で板材端面が２つの検出手段から遠ざかるような巻
方向（例えば順方向）に配置されていると判定すること
ができる。以上のように、コイル周方向に複数個配置さ
れた検出手段の検出値に応じて、先端位置算出手段及び
巻方向判定手段でコイル先端位置及び巻方向を同時に検
出する。したがって、コイル幅方向に２個の非接触式距
離計を走行させる従来構造と異なり、比較的短時間かつ
高精度に、コイル先端位置及びコイル巻方向検出を併せ
て行うことができる。

【００１２】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記先端位置算出手段は、前記複数個の検出手段の検出
値の差に基づき前記板材の先端位置を算出し、前記巻方
向判定手段は、前記複数個の検出手段の検出値の差に基
づき前記板材の巻方向を判定する。

【００１３】（３）上記（２）において、さらに好まし
くは、前記先端位置検出手段は、前記複数個の検出手段
の検出値の差の絶対値と所定のしきい値との大小関係に
基づき、前記板材の先端位置を算出する。これにより、
しきい値の大小を適宜調節することで、コイル先端位置
の回転支持手段通過時等の段差による外乱や、板材形状
のばらつき等に基づく誤検出を防止することができる。

【００１４】（４）上記（２）において、また好ましく
は、前記巻方向判定手段は、前記複数個の検出手段の検
出値の差の正負に基づき、前記板材の巻方向を判定す
る。

【００１５】（５）上記（１）において、また好ましく
は、前記コイルの最外周部に接触するローラを備え前記
複数個の検出手段と前記コイル表面との距離を略一定に
保つローラ機構をさらに有する。これにより、例えばコ
イル上方・下方に検出手段を設置できない場合等検出手
段の設置位置に制限がある場合にも、任意の角度から検
出手段による距離検出を容易に行うことができる。

【００１６】（６）上記（５）において、さらに好まし
くは、前記ローラ機構に衝撃吸収体を設ける。これによ
り、コイルからローラ機構を介し検出手段に作用する衝
撃荷重および振動を低減でき、これによってノイズによ
る検出誤動作や機器破損を回避することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。本発明の第１の実施形態を図１〜
図８により説明する。本実施形態によるコイル先端位置
・巻方向検出装置の全体構造を表す正面図を図１に、平
面図を図２に示す。これら図１及び図２において、本実
施形態のコイル先端位置・巻方向検出装置は、例えば薄
鋼板の製造工程中の圧延ライン、メッキライン、酸洗ラ
イン等の各ラインの間に配置されるものである。そし
て、上流側ラインから例えば自動制御の台車を介し、帯
状の板材をコイル状に巻回してなるコイル１が搬入され
るとともに、この検出装置での検出が終了したコイル１
が、自動制御の台車を介し、コイルの向きを１８０°反
転させる機能をもつ公知のコイルターナーを経て下流側
ラインの巻出し装置へと搬出されるようになっている。

【００１８】本実施形態のコイル先端位置・巻方向検出
装置では、コイル１は一対のクレードルロール２上に載
置される。クレードルロール２は、コイル置台に取り付
けられそれぞれ両端軸部を軸受４にて回転自在に支持さ
れており、かつスプロケット５、チェーンリンク６を介
してモータ３と連結されコイル１を回転可能とする。そ
して、その回転方向及び回転速度（回転数）は、コント
ローラ１３からモータ３に出力される駆動信号によって
制御される。

【００１９】またクレードルロール２の側近にはフレー
ム１１が設置されており、このフレーム１１には、昇降
装置１０及び案内ガイド９が設けられている。昇降装置
１０は、例えば電動ジャッキやエアシリンダー装置等で
構成されており、コントローラ１３からの駆動信号に応
じて案内ガイド９をガイドに検出器支持ブラケット８を
昇降させることができる。検出器支持ブラケット８のコ
イル側先端には一対の公知の非接触タイプの距離検出器
（例えばレーザー距離測定器、超音波距離測定器等）７
ａ，７ｂが取付けられている。これら距離検出器７ａ，
７ｂは、その検出位置をコイル周方向にわずかな所定距
離だけ離間するとともに、コイル幅方向にもある一定の
距離をおいて設置されている。また距離検出器７ａ，７
ｂは、昇降装置１０にてコイル１の中心軸上（コイル上
空）かつコイル１外周面に対し一定の距離離した状態で
昇降できるようになっている。そして、距離検出器７
ａ，７ｂがクレードルロール２にて回転中のコイル１の
外周面までの距離を測定すると、その測定信号を演算装
置１２に入力する。演算装置１２は、この入力信号を基
に所定の演算・判定（後述）を行い、その結果をコント
ローラ１３に入力する。コントローラ１３はこの信号に
基づき、モータ３の駆動を制御するようになっている。

【００２０】次に、上記構成の装置によりコイル先端お
よび巻方向を検出する手順を図３に示すフローチャート
に基づき説明する。

【００２１】図３のフローは、演算装置１２及びコント
ローラ１３により行われる制御及び演算処理を表すもの
である。あるラインが終了してコイル状に巻取られたコ
イル１は、次のラインの巻出し機へ搬入する前に、本実
施形態による検出器のクレードルロール２上に載置され
る。このことが図示しないセンサにより検出されてコン
トローラ１３に入力されると、検出を開始する。まず手
順Ｓ１００において、コントローラ１３が、昇降装置１
０へ駆動信号を出力し、昇降装置１０を作動させて検出
器支持ブラケット８を昇降させる。これによって、検出
器支持ブラケット８の先端に取り付けられた検出器７
ａ，７ｂをコイル１表面と一定距離、離れた位置まで下
降させる。

【００２２】このようにして検出器７が規定の位置とな
ったら、手順Ｓ１１０に移り、クレードルロール２へ駆
動信号を出力して回転開始させ、コイル１を一定方向に
回転させる。このクレードルロール２が回転中、次の手
順Ｓ１２０において距離検出器７ａ，７ｂによってコイ
ル１表面までの距離ａ，ｂを計測し、さらに手順Ｓ１３
０においてその差ｃ＝ａ−ｂを算出する。

【００２３】その後、手順Ｓ１４０において、ｃの絶対
値が所定のしきい値（感度定数）αより大きいかどうか
を比較する。なお、このαは、例えば板厚の１０％位の
値とする。またこのしきい値αの値は、演算装置１２や
コントローラ１３内に予め記憶させておいてもよいし、
種々の条件に合わせて適宜設定入力するようにしてもよ
い。例えば、検出対象であるコイル先端位置における板
材の端面（以下、コイル先端面）１ａが、２つの距離検
出器７ａ，７ｂによる検出位置（すなわち検出器７ａ，
７ｂの直下）のいずれからも遠い場合には、双方の検出
距離には差は生じずａ≒ｂとなるためｃ≒０となり、そ
の絶対値｜ｃ｜≒０＜αとなる。すなわち判定は満たさ
れず、手順Ｓ１１０に戻って同様の手順を繰り返す。一
方、例えば図４（ａ）に示すようにコイル先端面１ａが
距離検出器７ａ，７ｂに対向せず遠ざかるような向き
（以下、正常巻方向）の場合であっても、あるいは、図
４（ｂ）に示すようにコイル先端面１ｂが距離検出器７
ａ，７ｂに対向しつつ近づいてくるような向き（以下、
逆巻方向）の場合であっても、コイル先端面１ａの位置
が２つの距離検出器７ａ，７ｂによる検出位置の間に位
置するようになった瞬間にｃ＝ａ−ｂの値は板材１枚の
厚さ分だけの大きさが生じる。そのためその絶対値｜ｃ
｜＞αとなり、コイル先端位置が検出されたと判定して
手順Ｓ１５０へ移る。

【００２４】手順Ｓ１５０では、ｃ＝ａ−ｂの値が正で
あるかどうかを判定する。これは、以下の意義を持つ。
すなわち、図４（ａ）のようにコイル１が正常巻方向で
あった場合には、前述したように、はじめコイル先端面
１ａが２つの距離検出器７ａ，７ｂによる検出位置から
遠い場合にはｃ≒０であり、回転が進んで図４（ａ）に
示す状態のようにコイル先端面１ａが２つの距離検出器
７ａ，７ｂによる検出位置の間になった場合にはｃ＞０
となり、さらに回転が進んでコイル先端面１ａが距離検
出器７ｂの検出位置からさらに回転方向前方に抜けると
再びｃ≒０となる（図５（ａ）参照）。したがって、こ
の手順Ｓ１５０での判定が満たされた場合には、コイル
１は正常巻方向に巻かれていると判断され、手順Ｓ１６
０へ移って正常巻方向検出信号を例えば上記コイルター
ナーへ出力する。その後、手順Ｓ１７０において、上記
手順Ｓ１４０での先端位置検出及び手順Ｓ１５０での巻
方向検出（正常巻方向）結果に応じ、コイル先端面１ａ
が搬出時に便宜となる所定の位置（例えば２つのクレー
ドルロール２，２のほぼ中間位置）となったところでモ
ータ３を停止してコイル１の回転を停止させ、その位置
にコイル先端面１ａを位置決めする。

【００２５】そして最後に、手順Ｓ１８０において、例
えば自動制御の台車を介してコイル１をコイルターナー
へと搬出する。このとき、コイルターナーには手順Ｓ１
６０において正常巻方向検出信号が入力されているた
め、コイル１が搬送されてきてもその向きを変えること
なく例えばスルーパスでさらに下流側の次の工程ライン
の巻出し装置へそのままコイルを搬出する。

【００２６】一方、手順Ｓ１５０の判定が満たされない
場合は、図４（ｂ）のようにコイル１が逆巻方向であっ
た場合に相当する。すなわち、このときは、はじめコイ
ル先端面１ａが２つの距離検出器７ａ，７ｂによる検出
位置から遠い場合にはｃ≒０であり、回転が進んで図４
（ａ）に示す状態のようにコイル先端面１ａが２つの距
離検出器７ａ，７ｂによる検出位置の間になった場合に
はｃ＜０となり、さらに回転が進んでコイル先端面１ａ
が距離検出器７ｂの検出位置からさらに回転方向前方に
抜けると再びｃ≒０となる（図５（ｂ）参照）ためて、
この手順Ｓ１５０での判定が満たされない。したがっ
て、手順Ｓ１９０へ移って逆巻方向検出信号を例えば上
記コイルターナーへ出力する。その後、手順Ｓ１７０に
おいて、上記手順Ｓ１４０での先端位置検出及び手順Ｓ
１５０での巻方向検出（逆巻方向）結果に応じ、コイル
先端面１ａが搬出時に便宜となる所定の位置（例えば２
つのクレードルロール２，２のほぼ中間位置）となった
ところでコイル１の回転を停止し、その位置にコイル先
端面１ａを位置決めする。

【００２７】そして、手順Ｓ１８０へ移ってコイル１を
コイルターナーへと搬出するが、このとき、コイルター
ナーには手順Ｓ１９０において逆巻方向検出信号が入力
されており、コイル１が搬送されてくるとその向きを１
８０°変え正常巻方向に転換した後、さらに下流側の次
の工程ラインの巻出し装置へコイルを搬出する。

【００２８】なお、上記において、クレードルロール２
が、帯状の板材をコイル状に巻回してなるコイルを回転
可能に載置する回転支持手段を構成し、距離検出器７
ａ，７ｂがコイル外周側においてコイルの周方向に複数
個配置され、コイル外周面までの距離を検出する検出手
段を構成する。また、図３に示したフローの手順Ｓ１３
０及びＳ１４０が、複数個の検出手段の検出値に応じ、
コイルの最外周部における板材の先端位置を算出する先
端位置算出手段を構成し、手順Ｓ１５０が、複数個の検
出手段の検出値に応じ、コイルにおける板材の巻方向を
判定する巻方向判定手段を構成する。

【００２９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、コイル１の周方向に２個配置された距離検出器７
ａ，７ｂの検出値に応じて、手順Ｓ１３０〜Ｓ１５０に
おいてコイル先端位置及び巻方向を同時に検出する。し
たがって、コイル幅方向に２個の非接触式距離計を走行
させる従来構造と異なり、比較的短時間かつ高精度に、
コイル先端位置及びコイル巻方向検出を併せて行うこと
ができる。またこのとき、しきい値αの大小を適宜調節
することで、コイル先端面１ａがクレードルロール２通
過時等の段差による外乱や、板材形状のばらつき等に基
づく誤検出を防止することができる。

【００３０】なお、実際のコイルにおいては、図６に示
すように、コイル先端の板厚Ｔがコイル中央部の板厚ｔ
よりも厚くなるオフゲージが発生したり、さらにコイル
先端からコイル中央部にかけて数箇所において段階的に
板厚差Δｔ1，Δｔ2…が生じたりする場合がある。これ
は、可逆圧延にて板を数パス圧延する場合、張力を保つ
ため、巻取、巻出の際、マンドレル（図示省略）に圧延
材（図示省略）を常に巻付けた状態で圧延をおこなうた
め、マンドレルに巻付いている範囲の圧延材は圧延され
ず板厚に差ができるためである。図６にはオフゲージが
生じる一例と、その場合の距離検出器７ａ，７ｂの出力
差ｃ（＝ａ−ｂ）の挙動を示したものである。距離検出
器７が板厚のオフゲージ域に向かって距離の測定をおこ
なう（すなわちコイル１が図６中Ａ方向に向かって回転
する）とすると、例えば段差Δｔ1を検出するとｃ＝ｃ1
の値を得るとともに、段差Δｔ2を検出するとｃ＝ｃ2の
値を得る。したがって、αをあまり小さい値に設定する
と、実際にはコイル先端部でないにもかかわらず、コイ
ル先端として検出されることになる。特に薄板コイルの
先端検出の場合、中央部の板厚とコイル先端との板厚差
Ｔ−ｔは大きくなるので、コイル中央部の比較的小さい
板厚ｔに対応してαを小さく設定する（前述した例では
α≒０．１ｔ）と、ｃ1やｃ2がαより大きくなる可能性
が高くなり、先端部誤検出が生じやすくなる。

【００３１】そこで、この対応策として、コイル先端部
の一番厚い板厚Ｔをもとにα値を決定（前述した例では
α≒０．１Ｔ）すればよい。これにより、αの値が大き
くなるので、ｃ1やｃ2はαより小さくなる一方ｃ3のみ
がαより大きくなり、正しい先端部検出を確保すること
ができる。このように、オフゲージにおけるコイル先端
の板厚Ｔを常に考慮することで、上記の誤動作を防ぐこ
とができる。

【００３２】また、上記第１の実施形態においては、コ
イル回転方向を図４（ａ）（ｂ）に示した方向とした
が、これに限られず、逆方向でもよい。この場合、図４
（ｂ）が正常巻方向、図４（ａ）が逆巻方向となる。ま
た、このようなコイルの正常巻方向及び逆巻方向の呼称
はあくまで一例であり、逆に定義してもよい。

【００３３】さらに、上記第１の実施形態においては、
距離検出器７ａ，７ｂの２個配置したが、これに限られ
ず、３個以上設けてもよい。この場合、演算・制御フロ
ーは若干煩雑となるが、制御の精度や正確性を向上させ
ることができる。

【００３４】また、上記第１の実施形態においては、距
離検出器７ａ，７ｂは、昇降装置１０にてコイル１の中
心軸上（コイル上空）かつコイル１外周面に対し一定の
距離離した状態で昇降できるようになっていたが、これ
に限られず、コイル１の中心軸上でコイル１の下方から
昇降させてもよい。このような変形例を図７及び図８に
示す。図７は、本変形例によるコイル先端位置・巻方向
検出装置の全体構造を表す正面図であり、図８は側面図
である。第１の実施形態と同等の部材には同一の符号を
付し、適宜説明を省略する。これら図７及び図８におい
て、クレードルロール２，２間の下部に設置されたフレ
ーム１１に、昇降装置１０が設けられており、昇降装置
１０は可動ロッド１４をガイドとして検出器支持ブラケ
ット８を昇降させるようになっている。このようにし
て、距離検出器７ａ，７ｂを、コイル１中心軸下方にお
いてコイル１外周面から一定距離だけ離して設置する。
本変形例によっても第１の実施形態と同様の効果を得
る。

【００３５】なお、上記第１の実施形態及びその変形例
は、コイル上空もしくはコイル下方に検出器を設置可能
な場合に適用できた。しかしながら、コイル１はクレー
ンにて搬入し、コンベア等で搬送される場合も多いこと
から、検出器７ａ，７ｂをコイル１の上方や下方に設置
困難な場合も多い。このような場合に対応できる実施形
態を次に説明する。

【００３６】本発明の第２の実施形態を図９及び図１０
により説明する。本実施形態は、距離検出器７ａ，７ｂ
をコイル１の中心軸線上の上方・下方からでなく斜め方
向から進退させてコイル１近傍へ設置する場合の実施形
態である。本実施形態によるコイル先端位置・巻方向検
出装置の全体構造を表す正面図を図９に、平面図を図１
０に示す。第１の実施形態と同等の部材には同一の符号
を付し、適宜説明を省略する。図９及び図１０におい
て、本実施形態による検出装置が第１の実施形態及びそ
の変形例と異なるのは、コイル１表面に接触する１対の
ローラ１５ａ，１５ｂをローラフレーム１６で回転自在
に支持し、このローラフレーム１６に距離検出器７ａ，
７ｂを取り付け、かつ、移動装置１８でローラフレーム
１６をコイル径方向に前後進させて常にローラ１５ａ，
１５ｂをコイル表面に押し付けるようになっていること
である。移動装置１８は、図示しないコイル置台に設置
され、電動ジャッキ１９（又はエアシリンダ）と、２つ
の可動ロッド２０ａ，２０ｂに固定され電動ジャッキ１
９のロッドに結合された接続部材２１とを備えている。
電動ジャッキ１９は、コントローラ１３から入力される
駆動信号によって制御される。また接続部材２１の先端
には、ピン２２を介してローラフレーム１６が回転可能
に連結されている。

【００３７】このような構造により、電動ジャッキ１９
が伸長するとローラフレーム１６が可動ロッド１４のガ
イド機能に基づきコイル径方向に前進するとともに、か
つ、ローラ１５ａ，１５ｂがコイル１外周表面に接触し
た際にコイル１表面と距離検出器７ａ，７ｂとの距離を
略一定にかつ距離測定器７ａ，７ｂの検出方向とコイル
１表面とを略直角に維持するようになっている。

【００３８】上記以外の構造及び制御・演算手順等は、
第１の実施形態とほぼ同様である。

【００３９】なお、上記構成において、ローラ１５ａ，
１５ｂ、ローラフレーム１６、ピン２２、及び移動装置
１８が、コイルの最外周部に接触するローラを備え複数
個の検出手段とコイル表面との距離を略一定に保つロー
ラ機構を構成する。

【００４０】本実施形態によっても、上記第１の実施形
態と同様の効果を得る。またこれに加え、距離検出器７
ａ，７ｂをコイル１の斜め方向から進退させるので、例
えばコイル上方・下方に距離検出器を設置できない場合
等、設置位置に制限がある場合にも、距離検出を容易に
行うことができるという効果がある。

【００４１】なお、上記第２の実施形態においては、ロ
ーラ１５ａ，１５ｂをコイル１外周面に接触させるた
め、図１１に示すように、コイル先端面１ａが検出器間
距離Ｌｓを通り過ぎ、ローラ１５ｂのみが板厚Ｔ分だけ
乗り上げた状態のとき検出器誤差δは生じうる。しかし
ながら、この検出器誤差δはローラー間距離Ｌを充分に
大きくかつ検出器間距離Ｌｓを充分に小さくすることに
より、検出に支障のない十分に小さい値とすることがで
きる。また、しきい値αの値を適宜大きくとることで、
この段差を乗り越える際に生じる外乱による誤検出を防
止することができる。

【００４２】また、上記第３の実施形態では、検出器の
検出面とコイル表面とを常に直角とするためにローラ１
５ａ，１５ｂを用いたが、この弊害としてローラ１５
ａ，１５ｂがコイル表面に接触したとき、もしくは段差
部を乗り越えたときに距離検出器７ａ，７ｂに衝撃や振
動等を与えてしまい、検出器７ａ，７ｂの誤動作・破損
等といった影響が懸念される。これを充分に防止する変
形例を図１２及び図１３により説明する。

【００４３】図１２及び図１３は、本変形例の要部構造
を表す図であり、図１２は図９の部分拡大図に相当する
図であり、図１３は図１０の部分拡大図に相当する図で
ある。これら図１２及び図１３に示すように、本変形例
は、ローラ１５ａ，１５ｂの表面に例えばゴム等の弾性
部材等からなる衝撃吸収体１７を設けたものである。こ
れにより、以下のような効果がある。

【００４４】すなわち、先端部に段差を有しているコイ
ル１がクレードルロール２により回転しているとき、ロ
ーラ１５ａ，１５ｂがコイル先端面１ａに乗り上げる
（あるいは降り下がる）際には、コイル１の回転速度が
大きいほど、ローラ１５ａ，１５ｂに作用する衝撃は大
きくなる。また、コイル先端面１ａがクレードルロール
２を通過する場合も同様にローラ１５ａ，１５ｂに振動
が作用することになる。このような外乱はローラ１５
ａ，１５ｂからローラフレーム１６を介し距離検出器７
ａ，７ｂに伝えられるため、ノイズによって距離測定器
７ａ，７ｂの測定精度を低下させるとともに、衝撃が大
きい場合は破損の要因となる。そこで、ローラ１５ａ，
１５ｂの表面に衝撃吸収体を設ける（あるいはローラ自
体を衝撃吸収材で構成してもよい）ことにより、距離測
定器７ａ，７ｂに作用する衝撃、振動を衝撃吸収体１７
にて吸収、減衰させることが可能となり、測定精度及び
信頼性の向上が図れる。なお、同様の観点からは移動装
置１８にエアーシリンダーを用いることによって更に、
衝撃・振動を吸収することができる。

【００４５】なお、ローラ１５ａ，１５ｂ以外に、ロー
ラ機構内の他の部分、例えばローラフレーム１６等に衝
撃吸収体を設ける構造も考えられる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、比較的短時間でかつ高
い精度で、コイル先端位置及びコイル巻方向の検出を併
せて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるコイル先端位置
・巻方向検出装置の全体構造を表す正面図である。

【図２】図１に示すコイル先端位置・巻方向検出装置の
平面図である。

【図３】図２中の演算装置及びコントローラにより行わ
れる制御及び演算処理を表すフローチャートである。

【図４】コイル巻き方向と検出器の検出状態との対応関
係を説明するための図である。

【図５】コイル巻き方向と検出器出力信号の推移との対
応関係を説明するための図である。

【図６】コイルオフゲージ発生の一例及びその場合の検
出器出力差の挙動を示す図である。

【図７】変形例によるコイル先端位置・巻方向検出装置
の全体構造を表す正面図である。

【図８】図７に示すコイル先端位置・巻方向検出装置の
側面図である。

【図９】本発明の第２の実施形態によるコイル先端位置
・巻方向検出装置の全体構造を表す正面図である。

【図１０】図９に示すコイル先端位置・巻方向検出装置
の平面図である。

【図１１】一方のローラーのみがコイル先端面に乗り上
げた状態のときに検出器誤差が生じうる原理を説明する
ための図である。

【図１２】変形例の要部構造を表す、図９の部分拡大図
に相当する図である。

【図１３】変形例の要部構造を表す、図１０の部分拡大
図に相当する図である。

【符号の説明】

１ コイル １ａ コイル先端面 ２ クレードルロール（回転支持手段） ７ａ，７ｂ 距離検出器（検出手段） １５ａ，１５ｂ ローラ（ローラ機構） １６ ローラーフレーム（ローラ機構） １７ 衝撃吸収体 １８ 移動装置（ローラ機構） ２２ ピン（ローラ機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿保 亮 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 2F069 AA01 AA90 AA93 BB19 CC06 DD08 DD15 DD25 GG04 GG07 GG09 GG15 GG39 GG52 GG56 GG58 JJ19 MM04 MM11 MM23 MM34 NN01 PP02 PP06 QQ05 4E026 GA02 GA11 GA20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状の板材をコイル状に巻回してなるコイ
   ルを回転可能に載置する回転支持手段と、 前記コイル外周側において該コイルの周方向に複数個配
   置され、該コイル外周面までの距離を検出する検出手段
   と、 それら複数個の検出手段の検出値に応じ、前記コイルの
   最外周部における前記板材の先端位置を算出する先端位
   置算出手段と、 前記複数個の検出手段の検出値に応じ、前記コイルにお
   ける前記板材の巻方向を判定する巻方向判定手段とを有
   することを特徴とするコイル先端位置・巻方向検出装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載のコイル先端位置・巻方向検
   出装置において、前記先端位置算出手段は、前記複数個
   の検出手段の検出値の差に基づき前記板材の先端位置を
   算出し、前記巻方向判定手段は、前記複数個の検出手段
   の検出値の差に基づき前記板材の巻方向を判定すること
   を特徴とするコイル先端位置・巻方向検出装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のコイル先端位置・巻方向検
   出装置において、前記先端位置検出手段は、前記複数個
   の検出手段の検出値の差の絶対値と所定のしきい値との
   大小関係に基づき、前記板材の先端位置を算出すること
   を特徴とするコイル先端位置・巻方向検出装置。
4. 【請求項４】請求項２記載のコイル先端位置・巻方向検
   出装置において、前記巻方向判定手段は、前記複数個の
   検出手段の検出値の差の正負に基づき、前記板材の巻方
   向を判定することを特徴とするコイル先端位置・巻方向
   検出装置。
5. 【請求項５】請求項１記載のコイル先端位置・巻方向検
   出装置において、前記コイルの最外周部に接触するロー
   ラを備え前記複数個の検出手段と前記コイル表面との距
   離を略一定に保つローラ機構をさらに有することを特徴
   とするコイル先端位置・巻方向検出装置。
6. 【請求項６】請求項５記載のコイル先端位置・巻方向検
   出装置において、前記ローラ機構に衝撃吸収体を設けた
   ことを特徴とするコイル先端位置・巻方向検出装置。