JP2020165912A - Edge detection sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エッジ検出センサに関するものである。 The present invention relates to an edge detection sensor.
一方向に長い帯状ワークを長手方向に沿って移動させる際に、その帯状ワークのエッジ位置を検出するエッジ検出センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のエッジ検出センサは、長手方向に沿って移動される帯状ワークのエッジを検出し、その検出結果を外部機器に出力する。これにより、外部機器においてエッジ検出センサの検出結果に基づく帯状ワークのずれ量に応じた蛇行修正制御が可能となる。
An edge detection sensor that detects the edge position of a strip-shaped work when the strip-shaped work that is long in one direction is moved along the longitudinal direction is known (see, for example, Patent Document 1).
The edge detection sensor of Patent Document 1 detects the edge of the strip-shaped work moving along the longitudinal direction, and outputs the detection result to an external device. This enables meandering correction control according to the amount of displacement of the strip-shaped workpiece based on the detection result of the edge detection sensor in the external device.
ところで、上記のようなエッジ検出センサで検出する帯状ワークとしてコンデンサや電池等に用いられる電極体のように、そのエッジ部分（辺部）に電極タブを突出形成したものもある。このような場合、エッジ検出センサでは電極タブを含んでエッジ位置検出を行うため、本来のエッジとは異なる部位である電極タブの先端を帯状ワークのエッジ位置として誤検出することになる。このため、例えばエッジ検出センサによって検出されたエッジ位置に基づいて帯状ワークの蛇行を修正制御する際に悪影響を与えることとなる。 By the way, as a band-shaped work detected by the edge detection sensor as described above, there is also an electrode body having an electrode tab protruding from the edge portion (side portion), such as an electrode body used for a capacitor or a battery. In such a case, since the edge detection sensor detects the edge position including the electrode tab, the tip of the electrode tab, which is a portion different from the original edge, is erroneously detected as the edge position of the strip-shaped work. Therefore, for example, the meandering of the strip-shaped work is corrected and controlled based on the edge position detected by the edge detection sensor, which has an adverse effect.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、検出対象のエッジ位置の誤検出を低減できるエッジ検出センサを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an edge detection sensor capable of reducing erroneous detection of an edge position to be detected.
上記課題を解決するエッジ検出センサは、検出対象を挟んで対向配置される投光部及び受光部と、前記受光部の受光状態に基づいて前記検出対象のエッジ位置を検出する検出部と、前記検出部で検出された所定期間における複数の検出エッジ位置情報に基づき算出エッジ位置情報を算出する算出部と、前記算出部で算出した前記算出エッジ位置情報を出力する出力部と、前記検出部で検出された前記検出エッジ位置情報の内の最も新しい最新エッジ位置情報と前記算出部で算出した前記算出エッジ位置情報との差に基づいて前記検出対象の異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部において判定対象となった前記算出エッジ位置情報の直前の算出エッジ位置情報を保持用エッジ位置情報として記憶する記憶部と、前記異常判定部で異常が判定された場合に、前記出力部による前記算出エッジ位置情報の出力を禁止するとともに、前記記憶部に記憶された前記保持用エッジ位置情報を前記出力部に出力させる出力制御部と、を備える。 The edge detection sensor that solves the above problems includes a light projecting unit and a light receiving unit that are arranged so as to face each other with the detection target interposed therebetween, and a detection unit that detects the edge position of the detection target based on the light receiving state of the light receiving unit. A calculation unit that calculates calculated edge position information based on a plurality of detected edge position information detected by the detection unit in a predetermined period, an output unit that outputs the calculated edge position information calculated by the calculation unit, and the detection unit. An abnormality determination unit that determines an abnormality to be detected based on the difference between the latest latest edge position information among the detected detected edge position information and the calculated edge position information calculated by the calculation unit, and the abnormality determination unit. A storage unit that stores the calculated edge position information immediately before the calculated edge position information that is the judgment target in the determination unit as holding edge position information, and an output unit when an abnormality is determined by the abnormality determination unit. It is provided with an output control unit that prohibits the output of the calculated edge position information and outputs the holding edge position information stored in the storage unit to the output unit.
上記態様によれば、所定期間の検出エッジ位置情報に基づいて算出した算出エッジ位置情報と現在の最新エッジ位置情報との差に基づいて異常を判定するため、タブ等によるエッジ位置の変化を直ちに判定することが可能となる。また、異常判定時には記憶される保持用エッジ位置情報を出力するため、出力されるエッジ位置の情報がタブ等による影響を抑えることができる。 According to the above aspect, in order to determine an abnormality based on the difference between the calculated edge position information calculated based on the detected edge position information in a predetermined period and the current latest edge position information, the change in the edge position due to a tab or the like is immediately changed. It becomes possible to judge. Further, since the holding edge position information stored at the time of abnormality determination is output, the influence of the output edge position information by the tab or the like can be suppressed.
本開示の一態様によれば、検出対象のエッジ位置の誤検出を低減できるエッジ検出センサを提供できる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to provide an edge detection sensor capable of reducing false detection of an edge position to be detected.
以下、エッジ検出センサの一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のエッジ検出センサ１０は、例えば帯状ワークＷのエッジの蛇行状態（ずれ）を検出するものである。なお、本実施形態の検出対象である帯状ワークＷは、図示しない搬送部により帯状ワークＷの長手方向に移動するものである。
Hereinafter, an embodiment of the edge detection sensor will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the edge detection sensor 10 of the present embodiment detects, for example, a meandering state (deviation) of the edge of the strip-shaped work W. The strip-shaped work W, which is the detection target of the present embodiment, moves in the longitudinal direction of the strip-shaped work W by a transport portion (not shown).
エッジ検出センサ１０は、帯状ワークＷを挟んで対向配置される投光部１１及び受光部１２と、投光部１１及び受光部１２を制御するコントローラ１３と、を有する。また、エッジ検出センサ１０は、コントローラ１３における各種設定情報を入力可能な入力部１４を有する。 The edge detection sensor 10 includes a light projecting unit 11 and a light receiving unit 12 which are arranged so as to face each other with the strip-shaped work W interposed therebetween, and a controller 13 which controls the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12. Further, the edge detection sensor 10 has an input unit 14 capable of inputting various setting information in the controller 13.
投光部１１は、対向する受光部１２に対して光を出力する。投光部１１の光源としては特に限定されないが、一例としてＬＥＤやレーザ光源などを採用することができる。
受光部１２は、投光部１１から出射された光に応じて帯状ワークＷのエッジを検出するエッジ検出部１２ａを有する。エッジ検出部１２ａは、長手方向に移動される帯状ワークＷのエッジを連続的に検出する。エッジ検出部１２ａで検出された検出エッジ位置情報ＳＫをコントローラ１３に出力する。
The light emitting unit 11 outputs light to the opposing light receiving unit 12. The light source of the light projecting unit 11 is not particularly limited, but an LED, a laser light source, or the like can be adopted as an example.
The light receiving unit 12 has an edge detecting unit 12a that detects the edge of the strip-shaped work W according to the light emitted from the light projecting unit 11. The edge detection unit 12a continuously detects the edge of the strip-shaped work W that is moved in the longitudinal direction. The detected edge position information SK detected by the edge detection unit 12a is output to the controller 13.
エッジ検出部１２ａによるエッジの検出方法の一例として、光路中に物体が存在しない全光入力時における投光部１１の出力（全受光量）と、前記光路中に物体が存在する場合の投光部１１の出力との比から物体のエッジ位置を検出する光量方式や、物体のエッジにおける光のフレネル回折による光量分布パターンを解析して物体のエッジ位置を検出するフレネル回折方式を採用することができる。また、光量方式とフレネル回折方式とを併用してもよい。 As an example of the edge detection method by the edge detection unit 12a, the output (total light receiving amount) of the light projecting unit 11 at the time of total light input when no object exists in the optical path and the light projecting when the object exists in the optical path. It is possible to adopt a light amount method that detects the edge position of an object from the ratio with the output of part 11 or a Fresnel diffraction method that detects the edge position of an object by analyzing the light amount distribution pattern by Fresnel diffraction of light at the edge of the object. it can. Further, the light amount method and the Fresnel diffraction method may be used in combination.
コントローラ１３は、投光部１１並びに受光部１２と接続される。
本実施形態のコントローラ１３は、その処理機能の１つとして、エッジ検出部１２ａにて検出された検出エッジ位置情報ＳＫが予め設定された読み飛ばし条件を満たすとき、検出したエッジ位置を読み飛ばして、すなわちその出力を禁止するとともにその直前の出力値を保持して出力する読み飛ばし制御機能を有する。読み飛ばし条件は、例えば入力部１４によりユーザが適宜設定可能である。入力部１４では、読み飛ばし条件として「閾値」、「サンプル数」が設定可能で或る。閾値では、タブＴであると判定するべく帯状ワークＷのタブＴの高さ（延出方向長さ）に対する割合（パーセンテージ）を設定する。サンプル数では、後述するメディアンフィルタ２２における精度（サンプリング数）を設定する。すなわち、本実施形態の入力部１４は、サンプリング数設定部に相当する。
The controller 13 is connected to the light emitting unit 11 and the light receiving unit 12.
As one of its processing functions, the controller 13 of the present embodiment skips the detected edge position when the detection edge position information SK detected by the edge detection unit 12a satisfies a preset skipping condition. That is, it has a skipping control function that prohibits the output and retains and outputs the output value immediately before the output. The skipping condition can be appropriately set by the user, for example, by the input unit 14. In the input unit 14, "threshold value" and "number of samples" can be set as skipping conditions. In the threshold value, a ratio (percentage) of the strip-shaped work W to the height (extension direction length) of the tab T is set in order to determine that the tab T is used. In the number of samples, the accuracy (number of samplings) in the median filter 22 described later is set. That is, the input unit 14 of this embodiment corresponds to the sampling number setting unit.
エッジ検出部１２ａから出力される検出エッジ位置情報ＳＫは、帯状ワークＷのエッジ位置情報を検出エッジ位置情報ＳＫとしてメディアンフィルタ２２並びに差分判定部２３に入力される。 The detection edge position information SK output from the edge detection unit 12a is input to the median filter 22 and the difference determination unit 23 using the edge position information of the strip-shaped work W as the detection edge position information SK.
メディアンフィルタ２２は、複数の検出エッジ位置情報ＳＫから中央値を算出し、その算出した値を算出エッジ位置情報ＳＣとして、記憶部２４、出力部２５及び差分判定部２３に出力する。具体的には、メディアンフィルタ２２はエッジ検出部１２ａから逐次入力される検出エッジ位置情報ＳＫの内、所定のサンプリング数（所定期間）で中央値を算出する。また、新しい検出エッジ位置情報ＳＫが入力された場合に中央値を算出する対象の検出エッジ位置情報ＳＫをずらして新たな中央値（算出エッジ位置情報ＳＣ）を算出する。より詳しくは、新しい検出エッジ位置情報ＳＫがメディアンフィルタ２２に入力された場合、メディアンフィルタ２２は最も古い検出エッジ位置情報ＳＫを除外した上で新しい検出エッジ位置情報ＳＫを含む複数の検出エッジ位置情報ＳＫから新たな中央値である算出エッジ位置情報ＳＣを算出する。なお、メディアンフィルタ２２は算出部に相当する。算出部としてのメディアンフィルタ２２により中央値（算出エッジ位置情報ＳＣ）を算出することで、帯状ワークＷのエッジの蛇行で想定される値とは異なる値（ノイズ）が除去されることとなる。その結果、帯状ワークのばたつき等のノイズによる影響を抑えて算出エッジ位置情報ＳＣを算出することができる。 The median filter 22 calculates a median value from a plurality of detected edge position information SKs, and outputs the calculated value as the calculated edge position information SC to the storage unit 24, the output unit 25, and the difference determination unit 23. Specifically, the median filter 22 calculates the median value of the detection edge position information SK sequentially input from the edge detection unit 12a with a predetermined sampling number (predetermined period). Further, when a new detection edge position information SK is input, the detection edge position information SK for which the median value is to be calculated is shifted to calculate a new median value (calculated edge position information SC). More specifically, when a new detected edge position information SK is input to the median filter 22, the median filter 22 excludes the oldest detected edge position information SK and includes a plurality of detected edge position information SKs including the new detected edge position information SK. The calculated edge position information SC, which is a new median value, is calculated from the SK. The median filter 22 corresponds to the calculation unit. By calculating the median value (calculated edge position information SC) by the median filter 22 as the calculation unit, a value (noise) different from the value assumed by the meandering of the edge of the strip-shaped work W is removed. As a result, the calculated edge position information SC can be calculated while suppressing the influence of noise such as flapping of the strip-shaped work.
記憶部２４は、メディアンフィルタ２２から出力された算出エッジ位置情報ＳＣを記憶する。記憶部２４は複数の算出エッジ位置情報ＳＣを記憶するようにしてもよい。このとき、記憶部２４は、現在（最新）の算出エッジ位置情報ＳＣの１つ前の算出エッジ位置情報ＳＣを記憶する。この１つ前の算出エッジ位置情報ＳＣを以下では保持用エッジ位置情報ＳＨという。 The storage unit 24 stores the calculated edge position information SC output from the median filter 22. The storage unit 24 may store a plurality of calculated edge position information SCs. At this time, the storage unit 24 stores the calculated edge position information SC immediately before the current (latest) calculated edge position information SC. The calculated edge position information SC immediately before this is hereinafter referred to as holding edge position information SH.
差分判定部２３は、検出エッジ位置情報ＳＫの内の最も新しい（現在の）最新エッジ位置情報ＳＮと算出エッジ位置情報ＳＣとの差分値Ｓａを算出し、その差分値Ｓａを比較判定部２６に出力する。 The difference determination unit 23 calculates the difference value Sa between the latest (current) latest edge position information SN and the calculated edge position information SC in the detected edge position information SK, and transmits the difference value Sa to the comparison determination unit 26. Output.
比較判定部２６は、差分値Ｓａと閾値Ｔ１とを比較する。ここで、閾値Ｔ１は、閾値設定部２７において、入力部１４により設定した「閾値」に基づいて設定される。ここで、閾値Ｔ１は、入力部１４により設定した「閾値」そのものであってもよいし、入力部１４により設定した「閾値」を予め決められた調整方法により調整した値であってもよい。 The comparison determination unit 26 compares the difference value Sa with the threshold value T1. Here, the threshold value T1 is set in the threshold value setting unit 27 based on the "threshold value" set by the input unit 14. Here, the threshold value T1 may be the "threshold value" itself set by the input unit 14, or may be a value obtained by adjusting the "threshold value" set by the input unit 14 by a predetermined adjustment method.
比較判定部２６は、差分値Ｓａが閾値Ｔ１以下である場合、正常であると判定する。同様に、比較判定部２６は、閾値Ｔ１よりも差分値Ｓａの方が大きい場合、異常であると判定する。比較判定部２６は、その判定結果を出力部２５に出力する。 The comparison determination unit 26 determines that the difference value Sa is normal when the difference value Sa is equal to or less than the threshold value T1. Similarly, the comparison determination unit 26 determines that the difference value Sa is larger than the threshold value T1 as abnormal. The comparison determination unit 26 outputs the determination result to the output unit 25.
出力部２５は、出力制御部としての解除判定部２８と接続される。解除判定部２８は、比較判定部２６における判定結果が正常である場合には、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣを外部への出力を許可した状態となっている。解除判定部２８は、比較判定部２６の判定結果が異常である場合には、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣの出力が禁止する。そして、解除判定部２８は、記憶部２４に記憶された保持用エッジ位置情報ＳＨを出力部２５から出力させる。保持用エッジ位置情報ＳＨの出力部２５から出力される期間は、異常状態であると判定されてから所定のホールド解除条件を満たして異常の状態でなくなった上で、ホールド時間経過する間の期間である。ホールド解除条件の一例として、最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値が、閾値Ｔ１以下、且つ、算出エッジ位置情報ＳＣと保持用エッジ位置情報ＳＨとの差分値が、閾値Ｔ１以下である場合とする。 The output unit 25 is connected to a release determination unit 28 as an output control unit. When the determination result in the comparison determination unit 26 is normal, the release determination unit 28 is in a state of permitting the output of the calculated edge position information SC by the output unit 25 to the outside. When the determination result of the comparison determination unit 26 is abnormal, the release determination unit 28 prohibits the output unit 25 from outputting the calculated edge position information SC. Then, the release determination unit 28 outputs the holding edge position information SH stored in the storage unit 24 from the output unit 25. The period output from the output unit 25 of the holding edge position information SH is the period during which the hold time elapses after the hold release condition is satisfied and the hold release condition is satisfied after the determination of the abnormal state. Is. As an example of the hold release condition, the difference value between the latest edge position information SN and the holding edge position information SH is the threshold value T1 or less, and the difference value between the calculated edge position information SC and the holding edge position information SH is the threshold value T1. The following cases are assumed.
次に、差分値比較から正常状態及び異常状態における出力を判定する処理フローについて図２を用いて説明する。
図２に示すように、比較判定部２６は、差分値Ｓａと閾値Ｔ１とを比較する（ステップＳ１０）。
Next, a processing flow for determining the output in the normal state and the abnormal state from the difference value comparison will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the comparison determination unit 26 compares the difference value Sa with the threshold value T1 (step S10).
比較判定部２６は、閾値Ｔ１が差分値Ｓａ以下である場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、正常であると判定してその旨の信号を出力部２５に出力する（ステップＳ１１）。正常である旨の信号が出力部２５に入力されると、解除判定部２８の出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣを外部への出力が許可されているため、出力部２５は算出エッジ位置情報ＳＣを外部に出力する（ステップＳ１２）。次いで、記憶部２４は、出力部２５から出力された算出エッジ位置情報ＳＣを保持用エッジ位置情報ＳＨとして記憶する（ステップＳ１３）。 When the threshold value T1 is equal to or less than the difference value Sa (step S10: NO), the comparison determination unit 26 determines that it is normal and outputs a signal to that effect to the output unit 25 (step S11). When a signal indicating that it is normal is input to the output unit 25, the output unit 25 is allowed to output the calculated edge position information SC by the output unit 25 of the release determination unit 28 to the outside, so that the output unit 25 has the calculated edge position information. The SC is output to the outside (step S12). Next, the storage unit 24 stores the calculated edge position information SC output from the output unit 25 as the holding edge position information SH (step S13).
比較判定部２６は、閾値Ｔ１よりも差分値Ｓａの方が大きい場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、異常である（タブＴを検出した）と判定してその旨の信号を出力部２５に出力する（ステップＳ１４）。異常である旨の信号が出力部２５に入力されると、解除判定部２８は、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣを外部への出力が禁止し、解除判定部２８は出力部２５から記憶部２４に記憶された保持用エッジ位置情報ＳＨを外部に出力する（ステップＳ１５）。 When the difference value Sa is larger than the threshold value T1 (step S10: YES), the comparison determination unit 26 determines that it is abnormal (detects the tab T) and outputs a signal to that effect to the output unit 25. (Step S14). When a signal indicating that it is abnormal is input to the output unit 25, the release determination unit 28 prohibits the output of the calculated edge position information SC by the output unit 25 to the outside, and the release determination unit 28 stores it from the output unit 25. The holding edge position information SH stored in the unit 24 is output to the outside (step S15).
次いで、解除判定部２８は、最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値Ｓａ１が閾値Ｔ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。解除判定部２８は、最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値Ｓａ１が閾値Ｔ１を超えている場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５から処理を繰り返す。解除判定部２８は、最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値Ｓａ１が閾値Ｔ１未満である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、保持用エッジ位置情報ＳＨを出力部２５から出力する（ステップＳ１７）。 Next, the release determination unit 28 determines whether or not the difference value Sa1 of the latest edge position information SN and the holding edge position information SH is equal to or less than the threshold value T1 (step S16). When the difference value Sa1 of the latest edge position information SN and the holding edge position information SH exceeds the threshold value T1 (step S16: NO), the release determination unit 28 repeats the process from step S15. When the difference value Sa1 of the latest edge position information SN and the holding edge position information SH is less than the threshold value T1 (step S16: YES), the release determination unit 28 outputs the holding edge position information SH from the output unit 25 ( Step S17).
次いで、解除判定部２８は、ホールド時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。解除判定部２８は、ホールド時間を経過するまで（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１７から繰り返す。解除判定部２８は、ホールド時間を経過した場合に、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣの出力の禁止を解除して算出エッジ位置情報ＳＣを出力部２５から出力させる（ステップＳ１９）。次いで、記憶部２４は、出力部２５から出力された算出エッジ位置情報ＳＣを保持用エッジ位置情報ＳＨとして記憶する（ステップＳ２０）。 Next, the release determination unit 28 determines whether or not the hold time has elapsed (step S18). The release determination unit 28 repeats from step S17 until the hold time elapses (step S18: NO). When the hold time elapses, the release determination unit 28 releases the prohibition of the output of the calculated edge position information SC by the output unit 25 and causes the output unit 25 to output the calculated edge position information SC (step S19). Next, the storage unit 24 stores the calculated edge position information SC output from the output unit 25 as the holding edge position information SH (step S20).
次に、帯状ワークＷのエッジ検出における一連の制御フローについて図３を用いて説明する。図３では、受光部１２から４０回分の出力信号がコントローラ１３に対して出力された場合におけるシミュレーション結果を示している。より詳しくは図３の上段に４０回分の各値の表を示し、下段に前記表に対応するグラフを示している。なお、本例では、サンプリング数（フィルタ強度）並びにホールド時間が「８」に設定されており、タブ閾値及びタブ高さに基づき閾値Ｔ１が３０に設定される。また、図３中、検出値が検出エッジ位置情報ＳＫの値を示し、中央値が算出エッジ位置情報ＳＣの値を示し、出力値が出力部２５から出力される値を示している。なお、本例では全４０回分の出力信号の内、回数「１１」〜「１４」の範囲においてタブＴが存在する。 Next, a series of control flows in edge detection of the strip-shaped work W will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the simulation results when the output signals for 40 times are output from the light receiving unit 12 to the controller 13. More specifically, the upper part of FIG. 3 shows a table of each value for 40 times, and the lower part shows a graph corresponding to the table. In this example, the number of samplings (filter strength) and the hold time are set to "8", and the threshold value T1 is set to 30 based on the tab threshold value and the tab height. Further, in FIG. 3, the detected value indicates the value of the detected edge position information SK, the median value indicates the value of the calculated edge position information SC, and the output value indicates the value output from the output unit 25. In this example, the tab T exists in the range of the number of times "11" to "14" among the output signals for all 40 times.
図３からわかるように始動時においては、検出エッジ位置情報ＳＫ（ＨＶ）のみが得られる。検出エッジ位置情報ＳＫがサンプリング数と同じ分だけ得られると、メディアンフィルタ２１により算出エッジ位置情報ＳＣが得られる。換言すると、メディアンフィルタ２１は、検出エッジ位置情報ＳＫがサンプリング数だけ揃うと算出エッジ位置情報ＳＣを算出することができる。また、メディアンフィルタ２１は、前述したように、新しい検出エッジ位置情報ＳＫがメディアンフィルタ２２に入力された場合、最も古い検出エッジ位置情報ＳＫを除外した上で新しい検出エッジ位置情報ＳＫを含む複数の検出エッジ位置情報ＳＫから新たな中央値である算出エッジ位置情報ＳＣを算出するようになっている。この算出タイミングについて図３を用いて具体的に説明する。先ず、回数「１」〜「８」における期間で得られた８つの検出エッジ位置情報ＳＫ（出力値）から算出エッジ位置情報ＳＣを算出する。次いで、回数「９」においてメディアンフィルタ２１に対して検出エッジ位置情報ＳＫ（検出値）が入力されると、最も古い回数「１」の検出エッジ位置情報ＳＫを算出対象から除外し、回数「２」〜「９」における期間で得られた８つの検出エッジ位置情報ＳＫ（出力値）から新たな算出エッジ位置情報ＳＣを算出する。すなわち、或るタイミングＴＧで得られた算出エッジ位置情報ＳＣの算出対象である複数の検出エッジ位置情報ＳＫと、タイミングＴＧの１つ後で得られた算出エッジ位置情報ＳＣの算出対象である複数の検出エッジ位置情報ＳＫとはその一部が重複する。 As can be seen from FIG. 3, only the detected edge position information SK (HV) is obtained at the time of starting. When the detected edge position information SK is obtained by the same amount as the number of samplings, the median filter 21 obtains the calculated edge position information SC. In other words, the median filter 21 can calculate the calculated edge position information SC when the detected edge position information SK is equal to the number of samplings. Further, as described above, when the new detection edge position information SK is input to the median filter 22, the median filter 21 excludes the oldest detection edge position information SK and includes a plurality of new detection edge position information SKs. The calculated edge position information SC, which is a new median value, is calculated from the detected edge position information SK. This calculation timing will be specifically described with reference to FIG. First, the calculated edge position information SC is calculated from the eight detected edge position information SKs (output values) obtained in the periods of the times "1" to "8". Next, when the detection edge position information SK (detection value) is input to the median filter 21 at the number of times "9", the detection edge position information SK of the oldest number of times "1" is excluded from the calculation target, and the number of times "2" A new calculated edge position information SC is calculated from the eight detected edge position information SKs (output values) obtained in the periods of "9". That is, a plurality of detected edge position information SKs that are the calculation targets of the calculated edge position information SC obtained at a certain timing TG, and a plurality of detection edge position information SCs that are the calculation targets of the calculated edge position information SC obtained one after the timing TG. A part of the detected edge position information SK of is overlapped with that of the detected edge position information SK.
図３に示すように、タブＴの存在する回数「１１」において、最新エッジ位置情報ＳＮ及び算出エッジ位置情報ＳＣの差分値Ｓａ（＝５９）が閾値Ｔ１（＝３０）を超える。このとき、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣ（中央値）の出力が禁止され、出力部２５から保持用エッジ位置情報ＳＨ（出力値＝１）が出力される。また、タブＴの存在する回数「１２」〜「１４」においても同様に最新エッジ位置情報ＳＮ及び算出エッジ位置情報ＳＣの差分値Ｓａが閾値Ｔ１を超えるため、出力部２５による算出エッジ位置情報ＳＣ（中央値）の出力が禁止され、出力部２５から保持用エッジ位置情報ＳＨ（出力値＝１）が出力される。 As shown in FIG. 3, the difference value Sa (= 59) of the latest edge position information SN and the calculated edge position information SC exceeds the threshold value T1 (= 30) at the number of times tab T exists “11”. At this time, the output of the calculated edge position information SC (median value) by the output unit 25 is prohibited, and the holding edge position information SH (output value = 1) is output from the output unit 25. Further, even when the number of times the tab T exists is "12" to "14", the difference value Sa of the latest edge position information SN and the calculated edge position information SC also exceeds the threshold value T1, so that the calculated edge position information SC by the output unit 25 The output of (median value) is prohibited, and the holding edge position information SH (output value = 1) is output from the output unit 25.
図３において回数「１９」において、最新エッジ位置情報ＳＮ及び算出エッジ位置情報ＳＣの差分値Ｓａ（＝５９）が閾値Ｔ１（＝３０）以下となる。このとき、最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値Ｓａ１が、閾値Ｔ１以下であるため、ホールド解除条件を満たす。その後、ホールド時間の間、保持用エッジ位置情報ＳＨが出力される。そして、ホールド時間経過後の回数「２８」において正常の状態であるとして算出エッジ位置情報ＳＣ（現在の中央値）が出力される。 In FIG. 3, when the number of times is “19”, the difference value Sa (= 59) of the latest edge position information SN and the calculated edge position information SC becomes the threshold value T1 (= 30) or less. At this time, since the difference value Sa1 of the latest edge position information SN and the holding edge position information SH is equal to or less than the threshold value T1, the hold release condition is satisfied. After that, the holding edge position information SH is output during the holding time. Then, the calculated edge position information SC (current median value) is output assuming that the state is normal at the number of times “28” after the hold time has elapsed.
本実施形態の効果を説明する。
（１）所定期間の検出エッジ位置情報ＳＫに基づいて算出した算出エッジ位置情報ＳＣと現在の最新エッジ位置情報ＳＮとの差に基づいて異常を判定するため、タブＴによるエッジ位置の変化を直ちに判定することが可能となる。また、異常判定時には記憶される保持用エッジ位置情報ＳＨを出力するため、出力されるエッジ位置の情報がタブＴによる影響を抑えることができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) In order to determine an abnormality based on the difference between the calculated edge position information SC calculated based on the detected edge position information SK for a predetermined period and the current latest edge position information SN, the change in the edge position due to the tab T is immediately changed. It becomes possible to judge. Further, since the holding edge position information SH that is stored at the time of abnormality determination is output, the influence of the output edge position information by the tab T can be suppressed.
（２）最新エッジ位置情報ＳＮ及び算出エッジ位置情報ＳＣの差分値Ｓａと予め設定される異常検出閾値としての閾値Ｔ１とを比較して、差分値Ｓａが閾値Ｔ１を超えた場合に検出対象である帯状ワークＷの異常と判定する。このように差分値Ｓａと閾値Ｔ１との比較により異常を判定することができる。 (2) The difference value Sa of the latest edge position information SN and the calculated edge position information SC is compared with the threshold value T1 as a preset abnormality detection threshold value, and when the difference value Sa exceeds the threshold value T1, the detection target is It is determined that a certain strip-shaped work W is abnormal. In this way, the abnormality can be determined by comparing the difference value Sa with the threshold value T1.
（３）エッジ位置情報の変化幅を設定可能な異常値設定部としての入力部１４により、予めタブＴの大きさが既知である場合にはその大きさを設定することで最適な閾値Ｔ１が設定されるので、確実なタブＴの異常判定が行われ、タブＴによるエッジ位置検出の誤検出を低減できる。 (3) If the size of the tab T is known in advance by the input unit 14 as an abnormal value setting unit that can set the change width of the edge position information, the optimum threshold value T1 can be set by setting the size. Since it is set, it is possible to reliably determine the abnormality of the tab T and reduce the erroneous detection of the edge position detection by the tab T.
（４）最新エッジ位置情報ＳＮ及び保持用エッジ位置情報ＳＨの差分値Ｓａが、閾値Ｔ１以下である場合、異常の状態から正常の状態に復帰させることができる。
（５）ホールド時間を入力部１４により設定可能とすることで、ユーザの帯状ワークＷやその他巻取機等の設備に合わせた設定が可能となる。
(4) When the difference value Sa of the latest edge position information SN and the holding edge position information SH is equal to or less than the threshold value T1, the abnormal state can be restored to the normal state.
(5) By making the hold time set by the input unit 14, it is possible to set it according to the user's strip-shaped work W and other equipment such as a winder.
（６）複数の検出エッジ位置情報ＳＫの中央値を算出するため、タブＴによるエッジ位置の変化開始点による影響を抑えることができ、算出エッジ位置情報ＳＣとして出力される情報においてタブＴによる影響を低減できる。 (6) Since the median value of a plurality of detected edge position information SKs is calculated, the influence of the edge position change start point due to the tab T can be suppressed, and the influence of the tab T in the information output as the calculated edge position information SC. Can be reduced.
（７）タブＴの大きさや帯状ワークＷの移動速度に応じたサンプリング数を設定可能とすることで、タブＴによるエッジ位置の変化の影響がより少ない中央値（算出エッジ位置情報ＳＣ）の算出が可能となり、算出エッジ位置情報ＳＣとして出力される情報においてタブＴによる影響をより低減可能となる。 (7) By making it possible to set the number of samplings according to the size of the tab T and the moving speed of the strip-shaped work W, the median value (calculated edge position information SC) that is less affected by the change in the edge position due to the tab T is calculated. Is possible, and the influence of the tab T on the information output as the calculated edge position information SC can be further reduced.
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above-described embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・上記実施形態では、算出エッジ位置情報ＳＣとして所定期間における複数の検出エッジ位置情報ＳＫからメディアンフィルタ２２を用いて算出した中央値を用いた方法を採用したが、これに限らない。例えば、所定期間における複数の検出エッジ位置情報ＳＫの平均値を算出エッジ位置情報ＳＣとして用いてもよい。また、所定期間における複数の検出エッジ位置情報ＳＫの最頻値を算出エッジ位置情報ＳＣとして用いてもよい。 In the above embodiment, a method using the median value calculated from a plurality of detected edge position information SKs in a predetermined period by using the median filter 22 is adopted as the calculated edge position information SC, but the present invention is not limited to this. For example, the average value of a plurality of detected edge position information SKs in a predetermined period may be used as the calculated edge position information SC. Further, the mode value of the plurality of detected edge position information SKs in a predetermined period may be used as the calculated edge position information SC.
・上記実施形態では、算出エッジ位置情報ＳＣに用いる所定期間における検出エッジ位置情報ＳＫのサンプリング数（フィルタ強度）を「８」としたがこれに限らない。サンプリング数を９以上又は７以下としてもよい。これらのサンプリング数はユーザが任意に選択できるものである。また、ホールド時間を「８」としたが同様に、ユーザによって任意に選択し、適宜変更されるものである。 -In the above embodiment, the sampling number (filter intensity) of the detected edge position information SK in the predetermined period used for the calculated edge position information SC is set to "8", but the present invention is not limited to this. The number of samplings may be 9 or more or 7 or less. The number of these samplings can be arbitrarily selected by the user. Further, although the hold time is set to "8", it is similarly arbitrarily selected by the user and appropriately changed.
・上記実施形態では特に言及していないが、投光部１１と受光部１２とコントローラ１３とをそれぞれ別の筐体に収容した別体構成や、投光部１１と受光部１２とコントローラ１３の内の少なくとも２つ以上を同一の筐体に収容した一体構成を採用してもよい。 -Although not particularly mentioned in the above embodiment, a separate configuration in which the light projecting unit 11, the light receiving unit 12, and the controller 13 are housed in separate housings, or the light projecting unit 11, the light receiving unit 12, and the controller 13 An integrated configuration may be adopted in which at least two or more of them are housed in the same housing.
・上記実施形態では、異常判定閾値と第１正常判定閾値とを同一の閾値Ｔ１としたが、異常判定閾値と第１正常判定閾値とを別の値としてもよい。この場合、異常状態から正常状態に復帰する条件である第１正常判定閾値はいずれも異常判定閾値以下であることが好ましい。このとき、異常判定閾値に対して第１正常判定閾値を異常判定閾値よりも小さくした場合に、異常状態から正常状態への判定を厳しくすることができる。 -In the above embodiment, the abnormality determination threshold value and the first normal determination threshold value are set to the same threshold value T1, but the abnormality determination threshold value and the first normality determination threshold value may be set to different values. In this case, it is preferable that the first normal determination threshold, which is a condition for returning from the abnormal state to the normal state, is equal to or less than the abnormal determination threshold. At this time, when the first normal determination threshold value is smaller than the abnormality determination threshold value with respect to the abnormality determination threshold value, the determination from the abnormal state to the normal state can be made strict.
・上記実施形態では、受光部１２にエッジ検出部１２ａを備えた構成を採用したが、エッジ検出部１２ａをコントローラ１３に備えた構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、帯状ワークＷのエッジに設けられるタブＴを読み飛ばすこととしたが、例えば帯状ワークＷのエッジから幅方向に窪んだ凹部を読み飛ばす場合であってもよい。
In the above embodiment, the light receiving unit 12 is provided with the edge detection unit 12a, but the controller 13 may be provided with the edge detection unit 12a.
-In the above embodiment, the tab T provided on the edge of the strip-shaped work W is skipped, but for example, a recess recessed in the width direction from the edge of the strip-shaped work W may be skipped.
１０…エッジ検出センサ、１１…投光部、１２…受光部、１２ａ…エッジ検出部（検出部）、１４…入力部（サンプリング数設定部、異常値設定部及びホールド時間設定部）、２２…メディアンフィルタ（算出部）、２４…記憶部、２５…出力部、２６…比較判定部（異常判定部）、２７…閾値設定部、２８…解除判定部（出力制御部）、Ｓａ，Ｓａ１…差分値、ＳＣ…算出エッジ位置情報、ＳＨ…保持用エッジ位置情報、ＳＫ…検出エッジ位置情報、ＳＮ…最新エッジ位置情報、Ｔ１…閾値（異常検出閾値、第１正常検出閾値、第２正常検出閾値）、Ｗ…帯状ワーク（検出対象）。 10 ... Edge detection sensor, 11 ... Light projecting unit, 12 ... Light receiving unit, 12a ... Edge detection unit (detection unit), 14 ... Input unit (sampling number setting unit, abnormal value setting unit and hold time setting unit), 22 ... Median filter (calculation unit), 24 ... storage unit, 25 ... output unit, 26 ... comparison determination unit (abnormality determination unit), 27 ... threshold setting unit, 28 ... release determination unit (output control unit), Sa, Sa1 ... difference Value, SC ... Calculated edge position information, SH ... Holding edge position information, SK ... Detection edge position information, SN ... Latest edge position information, T1 ... Threshold (abnormality detection threshold, first normal detection threshold, second normal detection threshold) ), W ... Strip-shaped work (detection target).
Claims (9)
前記受光部の受光状態に基づいて前記検出対象のエッジ位置を検出する検出部と、
前記検出部で検出された所定期間における複数の検出エッジ位置情報に基づき算出エッジ位置情報を算出する算出部と、
前記算出部で算出した前記算出エッジ位置情報を出力する出力部と、
前記検出部で検出された前記検出エッジ位置情報の内の最も新しい最新エッジ位置情報と前記算出部で算出した前記算出エッジ位置情報との差に基づいて前記検出対象の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部において判定対象となった前記算出エッジ位置情報の直前の算出エッジ位置情報を保持用エッジ位置情報として記憶する記憶部と、
前記異常判定部で異常が判定された場合に、前記出力部による前記算出エッジ位置情報の出力を禁止するとともに、前記記憶部に記憶された前記保持用エッジ位置情報を前記出力部に出力させる出力制御部と、を備えるエッジ検出センサ。 The light emitting part and the light receiving part that are arranged facing each other across the detection target,
A detection unit that detects the edge position of the detection target based on the light receiving state of the light receiving unit,
A calculation unit that calculates calculated edge position information based on a plurality of detected edge position information detected by the detection unit in a predetermined period,
An output unit that outputs the calculated edge position information calculated by the calculation unit, and an output unit.
An abnormality determination unit that determines an abnormality of the detection target based on the difference between the latest latest edge position information among the detected edge position information detected by the detection unit and the calculated edge position information calculated by the calculation unit. When,
A storage unit that stores the calculated edge position information immediately before the calculated edge position information that is the determination target in the abnormality determination unit as holding edge position information, and a storage unit.
When an abnormality is determined by the abnormality determination unit, the output of the calculated edge position information by the output unit is prohibited, and the holding edge position information stored in the storage unit is output to the output unit. An edge detection sensor including a control unit.
前記異常値設定部で設定された変化幅に基づいて前記異常検出閾値を設定する閾値設定部とを備える、請求項２に記載のエッジ検出センサ。 An abnormal value setting unit that can set the change width of the edge position information,
The edge detection sensor according to claim 2, further comprising a threshold value setting unit that sets the abnormality detection threshold value based on the change width set by the abnormal value setting unit.
前記出力制御部は、異常の状態でなくなったと判定された場合、前記出力部による前記算出エッジ位置情報の出力の禁止を解除して前記算出エッジ位置情報を前記出力部に出力させる、請求項２又は請求項３に記載のエッジ検出センサ。 The abnormality determination unit determines that the abnormality is no longer present when the difference value between the latest edge position information and the holding edge position information is equal to or less than the first normal detection threshold set in advance below the abnormality detection threshold. And
2. The output control unit releases the prohibition of the output of the calculated edge position information by the output unit and causes the output unit to output the calculated edge position information when it is determined that the abnormal state has disappeared. Alternatively, the edge detection sensor according to claim 3.
前記検出部は、前記帯状ワークのエッジ位置を連続的に検出する、請求項１〜８の何れか１項に記載のエッジ検出センサ。 The detection target is a strip-shaped work that is long in one direction.
The edge detection sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein the detection unit continuously detects the edge position of the strip-shaped work.
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