JP2001050735A - 巻取長さ測長方法および装置 - Google Patents
巻取長さ測長方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の材料の巻取長さを測長すると共に、測
長した巻取長さを検証できる測長装置を提供する。 【解決手段】 巻取長さ測長装置は、ドップラセンサ
２，レーザ測長部３，巻取長さ測長部４，巻取軸回転検
出器５，巻取機６，巻取電動機７により構成されてい
る。レーザ測長部３では、ドップラセンサ２からのドッ
プラ信号に基づき、走行材料の移動量を測長する。巻取
長さ測長部４では、巻取機６の回転数，巻径などから巻
取長さを求め、前記移動量の測長長さと比較し、測長長
さが巻取長さの誤差内にあれば、測長長さを正確な巻取
長さとして出力する。
長した巻取長さを検証できる測長装置を提供する。 【解決手段】 巻取長さ測長装置は、ドップラセンサ
２，レーザ測長部３，巻取長さ測長部４，巻取軸回転検
出器５，巻取機６，巻取電動機７により構成されてい
る。レーザ測長部３では、ドップラセンサ２からのドッ
プラ信号に基づき、走行材料の移動量を測長する。巻取
長さ測長部４では、巻取機６の回転数，巻径などから巻
取長さを求め、前記移動量の測長長さと比較し、測長長
さが巻取長さの誤差内にあれば、測長長さを正確な巻取
長さとして出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、長尺物の巻取長
さ測長装置、特に実際の巻取長さを正確に測長できる巻
取長さ測長装置に関するものである。
さ測長装置、特に実際の巻取長さを正確に測長できる巻
取長さ測長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の鋼板，アルミニューム，紙，フィ
ルム等の長尺物の巻取長さの測長方法は、図７に示すよ
うに、巻取リール６に巻取られる材料１の表面に滑車６
０を接触させ、滑車の回転数をカウンタ６２により計数
し、滑車の１回転あたりの長さから巻取長を計算し、表
示器６４に表示する。
ルム等の長尺物の巻取長さの測長方法は、図７に示すよ
うに、巻取リール６に巻取られる材料１の表面に滑車６
０を接触させ、滑車の回転数をカウンタ６２により計数
し、滑車の１回転あたりの長さから巻取長を計算し、表
示器６４に表示する。
【０００３】また、図８に示すように、巻取られる材料
１を上下２個の測長ロール６６でニップし、長尺物の走
行にしたがって生じるロールの回転により、パルスジェ
ネレータ６８から単位回転角毎にパルスを発生させ、そ
のパルスを計数することにより巻取長さを計算し、表示
器６４に表示する。
１を上下２個の測長ロール６６でニップし、長尺物の走
行にしたがって生じるロールの回転により、パルスジェ
ネレータ６８から単位回転角毎にパルスを発生させ、そ
のパルスを計数することにより巻取長さを計算し、表示
器６４に表示する。
【０００４】また、図９に示すように、巻取る材料１に
一定の張力をかけるテンションロール７０の回転によ
り、パルスジェネレータ７２により、単位回転角毎にパ
ルスを発生させ、そのパルスを計数することにより、巻
取長さを計算し、表示器６４に表示する。
一定の張力をかけるテンションロール７０の回転によ
り、パルスジェネレータ７２により、単位回転角毎にパ
ルスを発生させ、そのパルスを計数することにより、巻
取長さを計算し、表示器６４に表示する。
【０００５】その他の測長方法として、図示しないが、
材料を搬送するメイン駆動ロールの回転からパルスジェ
ネレータにより、単位回転角毎にパルスを発生させ、そ
のパルスを計数することにより、巻取り長さを計算する
方法等がある。
材料を搬送するメイン駆動ロールの回転からパルスジェ
ネレータにより、単位回転角毎にパルスを発生させ、そ
のパルスを計数することにより、巻取り長さを計算する
方法等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上の測長方法のう
ち、滑車で測長する方法は、鋼板，アルミニューム，
紙，フィルムに用いられるが、鋼板の場合、材料に付着
している油により、あるいはシート材の反り等により、
滑車がスリップまたは材料がハンプすることがあり測長
に誤差が生じることがある。また、アルミニューム材，
紙，フィルム等の場合は、滑車によるスリップ、摩耗に
よる滑車径の変形、または、経年変化に伴う機械系のが
た等により測長に誤差が生じる。
ち、滑車で測長する方法は、鋼板，アルミニューム，
紙，フィルムに用いられるが、鋼板の場合、材料に付着
している油により、あるいはシート材の反り等により、
滑車がスリップまたは材料がハンプすることがあり測長
に誤差が生じることがある。また、アルミニューム材，
紙，フィルム等の場合は、滑車によるスリップ、摩耗に
よる滑車径の変形、または、経年変化に伴う機械系のが
た等により測長に誤差が生じる。
【０００７】長尺物を上下２個の測長ロールで測長する
方法では、主に長尺物をロールで両面から加圧接触、す
なわち、ニップし長尺物の移動量を測長するため、加圧
状態によっては長尺物のスリップ、摩耗によるロール径
の変形、または、経年変化に伴う機械系のがた等により
測定に誤差が生じる。
方法では、主に長尺物をロールで両面から加圧接触、す
なわち、ニップし長尺物の移動量を測長するため、加圧
状態によっては長尺物のスリップ、摩耗によるロール径
の変形、または、経年変化に伴う機械系のがた等により
測定に誤差が生じる。
【０００８】巻取る材料に一定の張力をかけるテンショ
ンロールで測長する方法では、テンションロールにかか
る張力（ロールの抱き角）によっては、長尺物のスリッ
プ。、摩耗によるロール径の変形、または、経年変化に
伴う機械系のがた等による測定に誤差が生じる。
ンロールで測長する方法では、テンションロールにかか
る張力（ロールの抱き角）によっては、長尺物のスリッ
プ。、摩耗によるロール径の変形、または、経年変化に
伴う機械系のがた等による測定に誤差が生じる。
【０００９】いずれにしても、材料に付着している油、
長尺物の反り、スリップ、ハンプ、テンションロールに
かかる張力（ロールの抱き角）、摩耗によるロール径の
変形、または、経年変化に伴う機械系のがた等様々な原
因により、測長された巻取長さには誤差が含まれてい
る。
長尺物の反り、スリップ、ハンプ、テンションロールに
かかる張力（ロールの抱き角）、摩耗によるロール径の
変形、または、経年変化に伴う機械系のがた等様々な原
因により、測長された巻取長さには誤差が含まれてい
る。
【００１０】巻取った材料を再計測して巻取った長さを
確認するためには多くのコストがかかるので、実際には
再計測は行われていない。このため、実際の巻取長さを
正確に測長できる方法が求められている。
確認するためには多くのコストがかかるので、実際には
再計測は行われていない。このため、実際の巻取長さを
正確に測長できる方法が求められている。
【００１１】本発明の目的は、実際の材料の巻取長さを
測長すると共に、測長した巻取長さを検証できる測長装
置を提供することにある。
測長すると共に、測長した巻取長さを検証できる測長装
置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取長さを測長す
る方法である。この方法によれば、前記走行する材料の
移動速度を表すドップラ信号をドップラセンサにより検
出するステップと、前記ドップラ信号を増幅器で増幅す
るステップと、増幅したドップラ信号をデジタル信号に
変換するステップと、前記デジタル信号を比較演算し、
ドップラ信号の最大値を検出するステップと、前記最大
値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記増幅器の
ゲインを前記選択した基準ゲインに設定するステップ
と、前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅され
たドップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算
し、移動量を表すパルス信号に変換するステップと、前
記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測長
するステップと、前記巻取機の巻取軸から巻取長さを演
算するステップと、前記測長された移動量と、前記巻取
長さを比較演算し、正確な巻取長さを決定するステップ
と、を含んでいる。
走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取長さを測長す
る方法である。この方法によれば、前記走行する材料の
移動速度を表すドップラ信号をドップラセンサにより検
出するステップと、前記ドップラ信号を増幅器で増幅す
るステップと、増幅したドップラ信号をデジタル信号に
変換するステップと、前記デジタル信号を比較演算し、
ドップラ信号の最大値を検出するステップと、前記最大
値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記増幅器の
ゲインを前記選択した基準ゲインに設定するステップ
と、前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅され
たドップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算
し、移動量を表すパルス信号に変換するステップと、前
記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測長
するステップと、前記巻取機の巻取軸から巻取長さを演
算するステップと、前記測長された移動量と、前記巻取
長さを比較演算し、正確な巻取長さを決定するステップ
と、を含んでいる。
【００１３】本発明の第２の態様は、走行する材料を巻
取機で巻取るときの巻取長さを測長する装置である。こ
の装置は、前記走行する材料の移動速度を表すドップラ
信号をドップラセンサにより検出する手段と、前記ドッ
プラ信号を増幅器で増幅する手段と、増幅したドップラ
信号をデジタル信号に変換する手段と、前記デジタル信
号を比較演算し、ドップラ信号の最大値を検出する手段
と、前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、
前記増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定す
る手段と、前記基準ゲインに設定された増幅器により増
幅されたドップラ信号から前記走行する材料の移動量を
演算し、移動量を表すパルス信号に変換する手段と、前
記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測長
する手段と、前記巻取機の巻取軸から巻取長さを演算す
る手段と、前記測長された移動量と、前記巻取長さを比
較演算し、正確な巻取長さを決定する手段と、を備えて
いる。
取機で巻取るときの巻取長さを測長する装置である。こ
の装置は、前記走行する材料の移動速度を表すドップラ
信号をドップラセンサにより検出する手段と、前記ドッ
プラ信号を増幅器で増幅する手段と、増幅したドップラ
信号をデジタル信号に変換する手段と、前記デジタル信
号を比較演算し、ドップラ信号の最大値を検出する手段
と、前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、
前記増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定す
る手段と、前記基準ゲインに設定された増幅器により増
幅されたドップラ信号から前記走行する材料の移動量を
演算し、移動量を表すパルス信号に変換する手段と、前
記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測長
する手段と、前記巻取機の巻取軸から巻取長さを演算す
る手段と、前記測長された移動量と、前記巻取長さを比
較演算し、正確な巻取長さを決定する手段と、を備えて
いる。
【００１４】巻取長さの演算は、前記巻取機の巻取軸か
ら回転数を計測し、前記計測された回転数と、予め設定
されている値とから巻取長さを演算するか、あるいは、
前記巻取機の巻取径を検出し、前記検出された巻取径
と、予め設定されている値とから巻取長さを演算するこ
とにより行うことができる。
ら回転数を計測し、前記計測された回転数と、予め設定
されている値とから巻取長さを演算するか、あるいは、
前記巻取機の巻取径を検出し、前記検出された巻取径
と、予め設定されている値とから巻取長さを演算するこ
とにより行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の巻取長さ測長
装置の実施例について、図面を参照し説明する。
装置の実施例について、図面を参照し説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例である、測長し
た巻取長さの検証のために、巻取機の巻取軸の回転の検
出を用いた巻取長さ測長装置のブロック図であり、図２
は、レーザ測長部および巻取長さ測長部の詳細回路図で
ある。
た巻取長さの検証のために、巻取機の巻取軸の回転の検
出を用いた巻取長さ測長装置のブロック図であり、図２
は、レーザ測長部および巻取長さ測長部の詳細回路図で
ある。
【００１７】図１に示すように、巻取長さ測長装置は、
ドップラセンサ２，レーザ測長部３，巻取長さ測長部
４，巻取軸回転検出器５，巻取機６，巻取電動機７によ
り構成されている。但し、巻取電動機７の制御部は図示
しない。
ドップラセンサ２，レーザ測長部３，巻取長さ測長部
４，巻取軸回転検出器５，巻取機６，巻取電動機７によ
り構成されている。但し、巻取電動機７の制御部は図示
しない。
【００１８】レーザ測長部３は、ゲイン設定部１８と測
長演算部１９とを有している。
長演算部１９とを有している。
【００１９】ゲイン設定部１８は、増幅器２１，Ａ／Ｄ
変換器２２，比較演算器２３，ゲイン選択器２４，レー
ザ電源２０により構成され、測長演算部１９は、信号処
理回路２５，演算回路２６，制御回路２７（ＣＰＵ），
設定器３０，表示器３１，出力回路２８により構成され
ている。
変換器２２，比較演算器２３，ゲイン選択器２４，レー
ザ電源２０により構成され、測長演算部１９は、信号処
理回路２５，演算回路２６，制御回路２７（ＣＰＵ），
設定器３０，表示器３１，出力回路２８により構成され
ている。
【００２０】また、巻取長さ測長部４は、測長カウンタ
４１，比較演算器４４，巻取演算器４３，巻取カウンタ
４２，設定器４５，表示器４６により構成されている。
４１，比較演算器４４，巻取演算器４３，巻取カウンタ
４２，設定器４５，表示器４６により構成されている。
【００２１】この巻取長さ測長装置は、走行する材料１
の表面にドップラセンサ２によりレーザを照射し、材料
１の移動量を測長する。このドップラセンサ２により検
出したドップラ信号をレーザー測長部３に入力し、その
出力である測長信号と、巻取機の軸回転をセンサにより
検出した信号とを巻取り長さ測長部４に入力し、演算す
ることにより、実際の巻取長さを測長すると共に、検証
する。
の表面にドップラセンサ２によりレーザを照射し、材料
１の移動量を測長する。このドップラセンサ２により検
出したドップラ信号をレーザー測長部３に入力し、その
出力である測長信号と、巻取機の軸回転をセンサにより
検出した信号とを巻取り長さ測長部４に入力し、演算す
ることにより、実際の巻取長さを測長すると共に、検証
する。
【００２２】この巻取長さ測長装置の動作を説明する前
に、ドップラセンサ２の原理について、図３に基づいて
簡単に説明する。ドップラセンサ２は、半導体レーザ発
生器５１のレーザ光源から出射されたレーザ光をコリメ
ートレンズ５２を介して平行光源、すなわち、ビームに
変更した後に、ビームスプリッタ５３により、その方向
を入射光線と反射光線とに２分して、走行する移動体５
５に交差角Φとして照射する。そして、移動物体５５に
照射した入射光線と反射光線は、散乱光として受光レン
ズブロック５６の光学系を介して光検出器５７で受光
し、合成してビーム周波数を取り出す。このとき光検出
器５７から得られるドップラ信号の周波数ｆD は、次の
式（１）で表される。
に、ドップラセンサ２の原理について、図３に基づいて
簡単に説明する。ドップラセンサ２は、半導体レーザ発
生器５１のレーザ光源から出射されたレーザ光をコリメ
ートレンズ５２を介して平行光源、すなわち、ビームに
変更した後に、ビームスプリッタ５３により、その方向
を入射光線と反射光線とに２分して、走行する移動体５
５に交差角Φとして照射する。そして、移動物体５５に
照射した入射光線と反射光線は、散乱光として受光レン
ズブロック５６の光学系を介して光検出器５７で受光
し、合成してビーム周波数を取り出す。このとき光検出
器５７から得られるドップラ信号の周波数ｆD は、次の
式（１）で表される。
【００２３】
【数１】
【００２４】前記式（１）より、λ，Φ，θΔが決まる
と、ドップラ信号の周波数ｆD は、移動物体５５の表面
速度Ｖに比例した周波数となる。このため、時間に対し
てドップラ信号の波数を積算すれば、その時間における
移動物体の移動量を求めることができる。
と、ドップラ信号の周波数ｆD は、移動物体５５の表面
速度Ｖに比例した周波数となる。このため、時間に対し
てドップラ信号の波数を積算すれば、その時間における
移動物体の移動量を求めることができる。
【００２５】物体が速度Ｖで移動した距離をＤとすれ
ば、次式（２）が成り立つ。
ば、次式（２）が成り立つ。
【００２６】
【数２】
【００２７】上記の式（２）により、移動物体の速度Ｖ
と移動距離Ｄの関係が表される。
と移動距離Ｄの関係が表される。
【００２８】式（１）をＶについて解くと、次式（３）
が得られる。
が得られる。
【００２９】
【数３】
【００３０】上式において、比例定数Ｋ2 を次式（４）
のようにおく。
のようにおく。
【００３１】
【数４】
【００３２】これを用いると式（３）のＶは、次式
（５）のように表すことができる。
（５）のように表すことができる。
【００３３】
【数５】
【００３４】上式（５）より、物体の速度Ｖはドップラ
周波数ｆD に比例する。従って、移動距離Ｄは、式
（５）を式（２）に代入して、次式（６）のように求め
ることができる。
周波数ｆD に比例する。従って、移動距離Ｄは、式
（５）を式（２）に代入して、次式（６）のように求め
ることができる。
【００３５】
【数６】
【００３６】上式より、距離Ｄすなわち移動体の移動量
は、ドップラ周波数ｆD の積分値に比例することがわか
る。
は、ドップラ周波数ｆD の積分値に比例することがわか
る。
【００３７】上記の原理により、移動物体の速度Ｖと移
動距離Ｄが計測できる。
動距離Ｄが計測できる。
【００３８】以上のような構成のドップラセンサは、す
でに市販されており、その他工業用として使用できる機
器であれば、何れのドップラセンサでもよい。
でに市販されており、その他工業用として使用できる機
器であれば、何れのドップラセンサでもよい。
【００３９】次に、図２および図４に基づいて、レーザ
測長部３のゲイン設定部１８の動作について説明する。
測長部３のゲイン設定部１８の動作について説明する。
【００４０】ドップラセンサ２により検出されたドップ
ラ信号は、図２に示すゲイン設定部１８の増幅器２１に
入力される。そして、増幅器２１により増幅されたドッ
プラ信号はＡ／Ｄ変換器２２に入力され、デジタル信号
に変換される。変換されたデジタル信号は、比較演算器
２３に入力され、図４に示すようにドップラ信号ゲイン
測定開始からＬ＞ＬMAX すなわち、現時点の測定値Ｌと
その前の測定値の最大値ＬMAX と比較し、現時点の測定
値Ｌがその前の最大値ＬMAX より大きい場合は、現時点
の測定値Ｌが最大値ＬMAX として、ドップラ信号ゲイン
測定終了まで（一定距離を測定）繰り返し測定すること
により、最大値ＬMAX を決定する。
ラ信号は、図２に示すゲイン設定部１８の増幅器２１に
入力される。そして、増幅器２１により増幅されたドッ
プラ信号はＡ／Ｄ変換器２２に入力され、デジタル信号
に変換される。変換されたデジタル信号は、比較演算器
２３に入力され、図４に示すようにドップラ信号ゲイン
測定開始からＬ＞ＬMAX すなわち、現時点の測定値Ｌと
その前の測定値の最大値ＬMAX と比較し、現時点の測定
値Ｌがその前の最大値ＬMAX より大きい場合は、現時点
の測定値Ｌが最大値ＬMAX として、ドップラ信号ゲイン
測定終了まで（一定距離を測定）繰り返し測定すること
により、最大値ＬMAX を決定する。
【００４１】この決定された最大値（Ｌ＝ＬMAX ）は、
ゲイン選択器２４に入力される。このゲイン選択器２４
には、入力レベルに対する基準ゲイン値が設定されてお
り、この設定された基準ゲイン値の中から、決定された
最大値ＬMAX に対応する入力レベルから基準ゲイン値を
選択する。
ゲイン選択器２４に入力される。このゲイン選択器２４
には、入力レベルに対する基準ゲイン値が設定されてお
り、この設定された基準ゲイン値の中から、決定された
最大値ＬMAX に対応する入力レベルから基準ゲイン値を
選択する。
【００４２】表１は、ゲイン選択器２４が有する基準ゲ
イン値を示す表である。この例では、５段階の入力レベ
ルＬＥＶＥＬ１２，１０，８，６，４に対応する設定Ｎ
ｏ．０１，０２，０３，０４，０５があり、選定された
Ｎｏ．に対しゲイン値４ｄＢ，６ｄＢ，８ｄＢ，１０ｄ
Ｂ，１２ｄＢが決められている。
イン値を示す表である。この例では、５段階の入力レベ
ルＬＥＶＥＬ１２，１０，８，６，４に対応する設定Ｎ
ｏ．０１，０２，０３，０４，０５があり、選定された
Ｎｏ．に対しゲイン値４ｄＢ，６ｄＢ，８ｄＢ，１０ｄ
Ｂ，１２ｄＢが決められている。
【００４３】
【表１】
【００４４】比較演算部２３から最大値ＬMAX が入力さ
れると、ゲイン選択器２４では、例えばＬMAX に対応す
る入力レベルが例えばＬＥＶＥＬ８であれば、設定０３
を選択し、ゲイン値８ｄＢを増幅器２１に入力し、ラッ
チ信号により、増幅器２１のゲインを決定する。
れると、ゲイン選択器２４では、例えばＬMAX に対応す
る入力レベルが例えばＬＥＶＥＬ８であれば、設定０３
を選択し、ゲイン値８ｄＢを増幅器２１に入力し、ラッ
チ信号により、増幅器２１のゲインを決定する。
【００４５】この増幅器２１のゲインが決定されること
により、走行する材料の素材および色の違いによるドッ
プラ信号の検出レベルの強弱に関係なく、一定レベルの
ドップラ信号を得ることができるので、走行する材料の
移動量を正確に測長することができる。
により、走行する材料の素材および色の違いによるドッ
プラ信号の検出レベルの強弱に関係なく、一定レベルの
ドップラ信号を得ることができるので、走行する材料の
移動量を正確に測長することができる。
【００４６】この増幅器２１で増幅された信号は、信号
処理回路２５に送られる。この信号処理回路２５によ
り、ドップラ信号に重畳している雑音を取り除く。この
信号処理回路２５により雑音を除去されたドップラ信号
は、演算回路２６に送られ、先に述べた式（５）および
（６）により、速度Ｖおよび移動距離Ｄを演算して求め
ることができる。
処理回路２５に送られる。この信号処理回路２５によ
り、ドップラ信号に重畳している雑音を取り除く。この
信号処理回路２５により雑音を除去されたドップラ信号
は、演算回路２６に送られ、先に述べた式（５）および
（６）により、速度Ｖおよび移動距離Ｄを演算して求め
ることができる。
【００４７】この演算に必要な式（１）のレーザ波長
λ、ビーム交差角Φ、ビーム法線と移動物体の直角から
のずれ角Δθの数値は、設定器３０により予め設定さ
れ、制御回路２７を経て演算回路２６に送られる。演算
回路２６で計算された移動距離Ｄは、出力回路２８でパ
ルスに変換され測長信号として出力される。この出力回
路２８より出力されたパルス測長信号は、巻取長さ測長
部４の測長カウンタ４１に入力される。この測長カウン
タ４１は、巻取機６が運転を開始すると測長パルスのカ
ウントを開始し、測長長さを出力する。出力された測長
長さは、長さ表示器４６に表示される。
λ、ビーム交差角Φ、ビーム法線と移動物体の直角から
のずれ角Δθの数値は、設定器３０により予め設定さ
れ、制御回路２７を経て演算回路２６に送られる。演算
回路２６で計算された移動距離Ｄは、出力回路２８でパ
ルスに変換され測長信号として出力される。この出力回
路２８より出力されたパルス測長信号は、巻取長さ測長
部４の測長カウンタ４１に入力される。この測長カウン
タ４１は、巻取機６が運転を開始すると測長パルスのカ
ウントを開始し、測長長さを出力する。出力された測長
長さは、長さ表示器４６に表示される。
【００４８】巻取長さ測長部４の検証動作について、図
５のフローチャートを含めて説明する。
５のフローチャートを含めて説明する。
【００４９】先ず、巻取機６が運転を開始すると巻取軸
が回転を開始する。この巻取軸の回転数を検出器５によ
り検出し、検出した回転数Ｎを巻取カウンタ４２に入力
し計測する。この巻取カウンタ４２により計測された回
転数の値を巻取演算器４３に入力する。この巻取演算器
４３には、材料の厚み（ｔ），巻径（Ｄ1 ），初期径
（Ｄ2 ）等の各々の値が設定器４５により設定されてお
り、次の式により巻取長さＬを演算する。
が回転を開始する。この巻取軸の回転数を検出器５によ
り検出し、検出した回転数Ｎを巻取カウンタ４２に入力
し計測する。この巻取カウンタ４２により計測された回
転数の値を巻取演算器４３に入力する。この巻取演算器
４３には、材料の厚み（ｔ），巻径（Ｄ1 ），初期径
（Ｄ2 ）等の各々の値が設定器４５により設定されてお
り、次の式により巻取長さＬを演算する。
【００５０】
【数７】
【００５１】演算された巻取長さの値を比較演算器４４
に入力する。
に入力する。
【００５２】この巻取演算器４３により演算された巻取
長さと、測長カウンタ４１からの材料１の測長長さとを
比較演算器４４により比較演算して、測長カウンタ４１
による測長長さを検証することにより、測長長さの良／
否を出力する。
長さと、測長カウンタ４１からの材料１の測長長さとを
比較演算器４４により比較演算して、測長カウンタ４１
による測長長さを検証することにより、測長長さの良／
否を出力する。
【００５３】レーザ測長長さをＬ1 ，演算巻取り長さを
Ｌ2 とすると、比較演算は、次式
Ｌ2 とすると、比較演算は、次式
【００５４】
【数８】
【００５５】により行われ、Ｌ1 がＬ2 の許容誤差内で
あれば、レーザ測長Ｌ1 は正確な値である（すなわち
“良”）として、この値を巻取長さとする。したがっ
て、比較演算器４４が“良”信号を出力すると、長さ表
示器４６の表示長さを、正確な巻取長さとして扱うこと
ができる。
あれば、レーザ測長Ｌ1 は正確な値である（すなわち
“良”）として、この値を巻取長さとする。したがっ
て、比較演算器４４が“良”信号を出力すると、長さ表
示器４６の表示長さを、正確な巻取長さとして扱うこと
ができる。
【００５６】図６は、巻取長さ計測装置の他の実施例を
示す。この実施例は、図１の実施例の巻取軸回転検出器
５を巻径検出器４７に、巻取カウンタ４２を巻径計測器
４８に置き換えた他は、構成は同じである。従って、図
１と同じ構成要素には、同一の参照番号を付して示して
いる。
示す。この実施例は、図１の実施例の巻取軸回転検出器
５を巻径検出器４７に、巻取カウンタ４２を巻径計測器
４８に置き換えた他は、構成は同じである。従って、図
１と同じ構成要素には、同一の参照番号を付して示して
いる。
【００５７】この実施例の巻取長さ計測装置では、巻取
機６が運転を開始すると巻取軸が巻取りを開始する。こ
の開始した巻取機の巻取径を巻取径検出器４７により検
出し、検出した巻取径を巻径計測器４８入力し計測す
る。この巻径計測器４８により計測された巻取径の値を
巻取演算器４３に入力される。この巻取演算器４３に
は、材料の厚み（ｔ），巻径（Ｄ1 ），初期径（Ｄ2 ）
等の各々の値が設定器４５により設定されており、巻取
長さＬは、
機６が運転を開始すると巻取軸が巻取りを開始する。こ
の開始した巻取機の巻取径を巻取径検出器４７により検
出し、検出した巻取径を巻径計測器４８入力し計測す
る。この巻径計測器４８により計測された巻取径の値を
巻取演算器４３に入力される。この巻取演算器４３に
は、材料の厚み（ｔ），巻径（Ｄ1 ），初期径（Ｄ2 ）
等の各々の値が設定器４５により設定されており、巻取
長さＬは、
【００５８】
【数９】
【００５９】により演算される。演算により求められた
巻取長さは、比較演算器４４に入力される。
巻取長さは、比較演算器４４に入力される。
【００６０】この巻取演算器４３により演算された巻取
り長さと、測長カウンタ４１からの材料１の測長長さと
を比較演算器４４において、前記式８により比較演算し
て、測長長さを検証することにより、測長長さの良／否
を出力する。“良”信号が出力されれば、測長長さを正
確な巻取長さとして扱うことができる。
り長さと、測長カウンタ４１からの材料１の測長長さと
を比較演算器４４において、前記式８により比較演算し
て、測長長さを検証することにより、測長長さの良／否
を出力する。“良”信号が出力されれば、測長長さを正
確な巻取長さとして扱うことができる。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、ドップラセンサを用い
て走行する材料の長さを測長し、この測長長さを、巻取
機の回転数あるいは巻径から巻取長さを演算し、前記レ
ーザ測長長さが、この演算された巻取長さの許容誤差範
囲内にあれば、レーザ測長長さを正確な巻取長さとして
扱うことができる。
て走行する材料の長さを測長し、この測長長さを、巻取
機の回転数あるいは巻径から巻取長さを演算し、前記レ
ーザ測長長さが、この演算された巻取長さの許容誤差範
囲内にあれば、レーザ測長長さを正確な巻取長さとして
扱うことができる。
【図１】本発明の一実施例である、巻取機の巻取軸の回
転の検出を用いた巻取長さ測長装置のブロック図であ
る。
転の検出を用いた巻取長さ測長装置のブロック図であ
る。
【図２】図１のレーザ測長部および巻取長さ測長部の詳
細回路図である。
細回路図である。
【図３】レーザ測長装置に用いられるドップラセンサの
原理を説明するための図である。
原理を説明するための図である。
【図４】ゲイン設定部の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】巻取り長さ測長部の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】他の実施例の巻取長さ測長装置のブロック図で
ある。
ある。
【図７】滑車を用いた従来の測長方法を示す図である。
【図８】測長ロールを用いた従来の測長方法を示す図で
ある。
ある。
【図９】テンションロールを用いた従来の測長方法を示
す図である。
す図である。
２ ドップラセンサ ３ レーザ測長部 ４ 巻取長さ測長部 ５ 巻取軸回転検出器 ６ 巻取機 ７ 巻取電動機 １８ ゲイン設定部 １９ 測長演算部 ２０ レーザ電源 ２１ 増幅器 ２２ Ａ／Ｄ変換器 ２３ 比較演算器 ２４ ゲイン選択器 ２５ 信号処理回路 ２６ 演算回路 ２７ 制御回路 ２８ 出力回路 ３０ 設定器 ３１ 表示器 ４１ 測長カウンタ ４２ 巻取カウンタ ４３ 巻取演算器 ４４ 比較演算器 ４５ 設定器 ４６ 表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA22 BB13 BB15 CC02 CC06 GG06 HH04 JJ18 LL12 LL46 MM03 QQ03 QQ14 QQ25 QQ34 QQ51 SS11 2F069 AA34 BB19 BB20 BB34 CC06 DD16 GG07 GG62 HH30 JJ13 NN06 NN08 QQ07
Claims (4)
- 【請求項１】走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取
長さを測長する方法において、 前記走行する材料の移動速度を表すドップラ信号をドッ
プラセンサにより検出するステップと、 前記ドップラ信号を増幅器で増幅するステップと、 増幅したドップラ信号をデジタル信号に変換するステッ
プと、 前記デジタル信号を比較演算し、ドップラ信号の最大値
を検出するステップと、 前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記
増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定するス
テップと、 前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅されたド
ップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算し、移
動量を表すパルス信号に変換するステップと、 前記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測
長するステップと、 前記巻取機の巻取軸から回転数を計測するステップと、 前記計測された回転数と、予め設定されている値とから
巻取長さを演算するステップと、 前記測長された移動量と、前記巻取長さを比較演算し、
正確な巻取長さを決定するステップと、 を含むことを特徴とする巻取長さ測長方法。 - 【請求項２】走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取
長さを測長する装置において、 前記走行する材料の移動速度を表すドップラ信号をドッ
プラセンサにより検出する手段と、 前記ドップラ信号を増幅器で増幅する手段と、 増幅したドップラ信号をデジタル信号に変換する手段
と、 前記デジタル信号を比較演算し、ドップラ信号の最大値
を検出する手段と、 前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記
増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定する手
段と、 前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅されたド
ップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算し、移
動量を表すパルス信号に変換する手段と、 前記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測
長する手段と、 前記巻取機の巻取軸から回転数を計測する手段と、 前記計測された回転数と、予め設定されている値とから
巻取長さを演算する手段と、 前記測長された移動量と、前記巻取長さを比較演算し、
正確な巻取長さを決定する手段と、を含むことを特徴と
する巻取長さ測長装置。 - 【請求項３】走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取
長さを測長する方法において、 前記走行する材料の移動速度を表すドップラ信号をドッ
プラセンサにより検出するステップと、 前記ドップラ信号を増幅器で増幅するステップと、 増幅したドップラ信号をデジタル信号に変換するステッ
プと、 前記デジタル信号を比較演算し、ドップラ信号の最大値
を検出するステップと、 前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記
増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定するス
テップと、 前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅されたド
ップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算し、移
動量を表すパルス信号に変換するステップと、 前記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測
長するステップと、 前記巻取機の巻取径を検出するステップと、 前記検出された巻取径と、予め設定されている値とから
巻取長さを演算するステップと、 前記測長された移動量と、前記巻取長さを比較演算し、
正確な巻取長さを決定するステップと、 を含むことを特徴とする巻取長さ測長方法。 - 【請求項４】走行する材料を巻取機で巻取るときの巻取
長さを測長する装置において、 前記走行する材料の移動速度を表すドップラ信号をドッ
プラセンサにより検出する手段と、 前記ドップラ信号を増幅器で増幅する手段と、 増幅したドップラ信号をデジタル信号に変換する手段
と、 前記デジタル信号を比較演算し、ドップラ信号の最大値
を検出する手段と、 前記最大値に基づいて最適な基準ゲインを選択し、前記
増幅器のゲインを前記選択した基準ゲインに設定する手
段と、 前記基準ゲインに設定された増幅器により増幅されたド
ップラ信号から前記走行する材料の移動量を演算し、移
動量を表すパルス信号に変換する手段と、 前記パルス信号を計測して、走行する材料の移動量を測
長する手段と、 前記巻取機の巻取径を検出する手段と、 前記検出された巻取径と、予め設定されている値とから
巻取長さを演算する手段と、 前記測長された移動量と、前記巻取長さを比較演算し、
正確な巻取長さを決定する手段と、 を含むことを特徴とする巻取長さ測長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11229080A JP2001050735A (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | 巻取長さ測長方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11229080A JP2001050735A (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | 巻取長さ測長方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050735A true JP2001050735A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16886445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11229080A Pending JP2001050735A (ja) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | 巻取長さ測長方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001050735A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470291B1 (ko) * | 2001-09-21 | 2005-02-07 | 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 | 테이프절단장치 |
| KR101470944B1 (ko) * | 2013-05-28 | 2014-12-09 | 부산대학교 산학협력단 | 필라멘트 밴드 와인딩에서 사용되는 섬유의 길이 계산 장치 및 방법 |
| CN104515471A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种钢板测长的方法 |
-
1999
- 1999-08-13 JP JP11229080A patent/JP2001050735A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470291B1 (ko) * | 2001-09-21 | 2005-02-07 | 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 | 테이프절단장치 |
| KR101470944B1 (ko) * | 2013-05-28 | 2014-12-09 | 부산대학교 산학협력단 | 필라멘트 밴드 와인딩에서 사용되는 섬유의 길이 계산 장치 및 방법 |
| CN104515471A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种钢板测长的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021105 |