JP2005279762A

JP2005279762A - コイル外径計測方法および装置

Info

Publication number: JP2005279762A
Application number: JP2004100591A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tominaga; 賢二冨永
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP4345542B2

Abstract

【要約】
【課題】フックの先端部に、コイルの外周と内周の端部を検出する非接触式センサが具備され、かつ、該フックを昇降する昇降装置には、その昇降位置を計測する昇降位置センサが具備されてなり、コイルの内径部にフックを挿入し、該コイルを吊上げて搬送するコイル搬送装置を用いたコイル外径計測方法および装置に関する。
【解決手段】前記コイルを巻き取ったときのマンドレル径を、コイル内径として演算装置に出力する工程と、前記コイルの内径部に向けてフックを上下方向に移動させるときに、前記非接触式センサで、前記端部を検出して前記演算装置に出力する工程と、前記フックの昇降位置を昇降位置センサで計測して前記演算装置に出力する工程と、前記演算装置で、前記コイルの外周と内周の端部の位置を求め、それらの位置とコイル内径を基に演算してコイルの外径を求める工程と、を有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延後に巻き取ったコイルの外径を計測する方法及び装置に関する。

従来から、熱延鋼帯や冷延鋼帯等の圧延後に巻き取ったコイルの外径を計測する各種の方法や装置が知られている。

例えば、特許文献１には、コイルを倒した状態で搬送し、投受光型のセンサを使用して搬送中のコイルの外径を計測する技術が開示されている。

さらに、特許文献２や特許文献３には、コイルを立てた状態で静置し、非接触式センサをコイルの垂直方向に走査してコイル外径を計測する技術が開示されている。

また、コイル外周の上端部に、コイル径計測用の検出棒ないしはアームを接触させ、その検出棒ないしはアームの高さを計測することによりコイル外径を計測する方法や、コイル端面をＣＣＤカメラ等で撮像し、その得られた画像から画像解析によってコイル外径を計測する方法等も従来から良く知られている。
特開平9-210637号公報特開平7-98220号公報特開平7-208974号公報

しかしながら、上記の従来の技術では、コイル計測用の専用のセンサおよび装置が必要となり、またコイル外径計測のための計測時間が別に必要となる。そのため、設備コストがかかり、かつコイル搬送のサイクルタイムが長くなるという問題があった。

本発明は、コイル外径計測のための専用設備を不要とし、またコイル搬送のサイクルタイムにも影響を与えずに、簡便な処理でコイル外径の計測を可能として上記課題を解決するコイル外径計測方法および装置を提供するものである。

本発明は、コイルを吊り下げて搬送する搬送設備に元々取り付けられているセンサを利用し、搬送のための一連の動作中に、同時にコイル外径を計測できるようにするものである。

すなわち、本発明は、フックの先端部に、コイルの外周と内周の端部を検出する非接触式センサが具備され、かつ、該フックを昇降する昇降装置には、その昇降位置を計測する昇降位置センサが具備されてなり、コイルの内径部にフックを挿入し、該コイルを吊上げて搬送するコイル搬送装置を用いたコイル外径計測方法であって、前記コイルを巻き取ったときのマンドレル径を、コイル内径として演算装置に出力する工程と、前記コイルの内径部に向けてフックを上下方向に移動させるときに、前記非接触式センサで、前記端部を検出して前記演算装置に出力する工程と、前記フックの昇降位置を昇降位置センサで計測して前記演算装置に出力する工程と、前記演算装置で、前記コイルの外周と内周の端部の位置を求め、それらの位置とコイル内径を基に演算してコイルの外径を求める工程と、を有してなることを特徴とするコイル外径計測方法である。

また、本発明は、コイルの内径部にフックを挿入し、該コイルを吊上げて搬送するコイル搬送装置に付設してなるコイル外径計測装置であって、演算装置と、前記フックの先端部に具備され、前記コイルの外周と内周の端部を検出して前記演算装置に出力する非接触式センサと、前記フックを昇降する昇降装置に具備され、昇降位置を計測して前記演算装置に出力する昇降位置センサと、前記コイルを巻き取ったときのマンドレル径をコイル内径として、前記演算装置に出力するマンドレル径出力部と、を具備してなり、前記コイルの内径部に向けてフックを上下方向に移動させるときに、前記演算装置で、前記コイルの外周と内周の端部の位置を求め、それらの位置とコイル内径を基に演算してコイルの外径を求めることを特徴とするコイル外径計測装置である。

本発明の適用によって、コイル外径の計測にあたって、計測のための時間を別にとる必要がなく、コイルの搬送サイクルタイムを最小化することができる。

また、既設設備の簡単な改造で本発明を実施できることから、新たな設備費もほとんど要することなく、計測自体も搬送サイクルの一環として簡便に行うことができる。

本発明のコイル外径計測方法および装置の最良の形態を、図１に基づいて詳しく説明する。

本発明は、圧延後にマンドレルで巻き取ったコイル１をフック2aで吊上げて搬送するコイル搬送装置２を利用してコイル外径の計測を可能とするものである。

まず、コイル搬送装置２について説明する。

コイル搬送装置２には、Ｌ型フック等のフック2aの先端にレーザセンサ等の非接触式センサ３が取り付けられており、フック2aをコイル１の内径部（コイル穴）に挿入する際の位置決めに用いられている。また、フック2aを昇降する昇降装置2bには、パルスジェネレータや絶対値型の距離センサ等の昇降位置センサ４が付設され、フック2aの高さ制御を行っている。そして、これらのセンサ信号をもとにして自動運転が行なわれており、フック2aをコイル１の内径部に自動挿入してコイル１を吊上げ搬送するのである。

本発明では、これらのセンサをそのまま活用し、フック2aがコイル１の内径部に向けて上方から下降してくる際に、演算装置5において、コイル１上端において非接触式センサ３がＯＮした時のフック位置Ｈ₁と、コイル内径部上端にて非接触式センサ３がＯＦＦした時のフック位置Ｈ₂を算出する。ただし、ここではＨ₁＞Ｈ₂となるようにフック位置を定義する。

ここで、コイル内径ｄについては、あらかじめ、コイル巻き取り時のマンドレル径の情報としてマンドレル径出力部６から演算装置５に出力されるようにしておく。なお、マンドレル径出力部６に設定するコイル巻き取り時のマンドレル径の情報は、オペレータが手動で設定するようにしても良いし、また、ここでは図示しない上位の計算機から自動設定するようにしても良い。

演算装置5においては、以上のフック位置Ｈ₁、フック位置Ｈ₂、コイル内径ｄから、下記（式１）によってコイル外径Ｄを容易に演算して求めることができる。

Ｄ＝２×（Ｈ₁ − Ｈ₂）＋ｄ・・・（式１）
そのため、本発明では、従来から用いられているコイル搬送装置をそのまま利用して、簡便にコイル外径を求めることができるのである。また、その計測のための時間については特に必要とされず、コイル搬送のためにフックをコイル内径部に向けて下降する際に、同時に本発明のコイル外径の計測処理も完了する。そのため、本発明がコイル搬送のサイクルタイムに影響を与えることはほとんどない。

すなわち、本発明は、コイル搬送時に用いるコイル吊上用の（Ｌ型の）フック先端に取り付けた非接触式センサを用い、当該フックがコイル搬送のために下降する際、コイルの端部における当該非接触式センサのＯＮ／ＯＦＦ信号と、フックの昇降高さ位置の信号よりコイル外径を演算するものである。

なお、以上の説明では、フックをコイル内径部に向けて下降する際にコイル外径を計測するとして説明したが、コイル搬送の終了時に、フックをコイル内径部から抜いて上昇させるときに計測するようにしても良いことは言うまでもない。また、フックの初期待機位置が、図１のようにコイルの上方にある場合でなく、下方にある場合にはフックが上昇する際に計測することもできる。

さらに、コイルを搬送する搬送装置は、上記のようなフック式に限定するものではなく、コイルを吊下げて搬送する搬送装置であれば同様に適用することができ、本発明のコイル外径計測装置を低廉に導入できる。

ところで、コイルは、床に静置したとき、図２に示すように、自重で歪むことが知られている。そのため、12で示す横方向の従来の外径計測域において直接コイル外径を計測すると、真円からずれた外径を計測することになり、実際の外径よりも大きく計測してしまう。また、縦方向の重力方向に計測した場合は、実際の外径よりも小さく計測することになり、コイル外径の計測誤差発生の大きな要因となっていた。

一方、本発明においては、11に示す本発明における計測域を計測し、既知の内径のデータを用いて演算してコイル外径を求めることから、上記のようなコイルの歪みの影響も受けず、精度の高い計測が可能となるという優れた効果を得ることもできる。

本発明のコイル外径計測装置の構成を示す模式図である。床置きのコイルが自重で歪む様子を示す模式図である。

符号の説明

１コイル
1a （自重で歪んだ）コイル
２コイル搬送装置
2a フック
2b 昇降装置
３非接触式センサ（レーザセンサ）
４昇降位置センサ（パルスジェネレータ）
５演算装置
６マンドレル径出力部
７コイル置台
11 本発明における計測域
12 従来の外径計測域

Claims

フックの先端部に、コイルの外周と内周の端部を検出する非接触式センサが具備され、かつ、該フックを昇降する昇降装置には、その昇降位置を計測する昇降位置センサが具備されてなり、コイルの内径部にフックを挿入し、該コイルを吊上げて搬送するコイル搬送装置を用いたコイル外径計測方法であって、
前記コイルを巻き取ったときのマンドレル径を、コイル内径として演算装置に出力する工程と、
前記コイルの内径部に向けてフックを上下方向に移動させるときに、前記非接触式センサで、前記端部を検出して前記演算装置に出力する工程と、
前記フックの昇降位置を昇降位置センサで計測して前記演算装置に出力する工程と、
前記演算装置で、前記コイルの外周と内周の端部の位置を求め、それらの位置とコイル内径を基に演算してコイルの外径を求める工程と、
を有してなることを特徴とするコイル外径計測方法。
コイルの内径部にフックを挿入し、該コイルを吊上げて搬送するコイル搬送装置に付設してなるコイル外径計測装置であって、
演算装置と、
前記フックの先端部に具備され、前記コイルの外周と内周の端部を検出して前記演算装置に出力する非接触式センサと、
前記フックを昇降する昇降装置に具備され、昇降位置を計測して前記演算装置に出力する昇降位置センサと、
前記コイルを巻き取ったときのマンドレル径をコイル内径として、前記演算装置に出力するマンドレル径出力部と、
を具備してなり、
前記コイルの内径部に向けてフックを上下方向に移動させるときに、前記演算装置で、前記コイルの外周と内周の端部の位置を求め、それらの位置とコイル内径を基に演算してコイルの外径を求めることを特徴とするコイル外径計測装置。