JP2516143Y2

JP2516143Y2 - マーキング装置

Info

Publication number: JP2516143Y2
Application number: JP3844291U
Authority: JP
Inventors: 修太郎明星; 高橋　　元
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2006-05-28
Also published as: JPH04134208U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、鋼帯などの巻取りコイ
ルの内面にコイル番号や材質等のコイル識別や管理用の
情報をマーキングする装置に係り、さらに詳しくはマー
キングヘッドをコイル寸法に応じて正確に位置決めでき
るマーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、冷延や熱延コイル等の管理
のためにはコイルに所定の文字記号等のコイル識別情報
を塗料を吹き付けてマーキングする必要がある。このマ
ーキングの位置としては、コイルの外面に行う方法があ
る。この方法によれば簡単かつ的確にマーキングできる
が、コイルの外面にマーキングした場合、コイルの載置
の仕方によってはマーキング箇所が隠れて読み取れない
場合があること、また、コイルのハンドリング時等にマ
ーキング箇所が異物等との接触により剥離消失し判読不
可能になってしまうこと等の問題がある。他方、コイル
の端面にマーキングする方法も考えられるが、明確なマ
ーキングを行うにはコイルの端面を面一にきれいに揃え
なければならないという実際上困難な問題に直面する。

【０００３】そこで、このような欠点を解消するため
に、後述のように、コイル内面にマーキングする方法が
提案されている。しかしコイル内面にマーキングする際
にはマーキングヘッドの正確な位置決めが、コイル外面
にマーキングする場合に比較して困難である。連続生産
設備で作業員がコイル内に入ってマーキングするのは危
険かつ非効率である。そこでこのコイル内面へのマーキ
ングヘッドの位置決めおよびマーキング操作を自動化す
る装置が必要となる。

【０００４】従来、かかる位置決め等については機械式
のものしか存在しなかった。その一例として特開昭57−
50216 号公報に記載のものがある。この装置は、図８の
ように、アップエンド（コイル軸を起立させた状態）に
置かれた薄板コイル100 の内面にマーキングヘッド101
を挿入し、塗料噴射機により塗料を吹きつけてマーキン
グするものである。この装置では、固定支柱102 に対し
昇降自在に枢着された腕部材103 に取りつけられた支持
杆104 がスリーブ伸縮可能となっており、そのスリーブ
下方の所定位置にマーキングヘッド101 が固定されると
ともにスリーブ下端に機械的調心機構105 が設けられて
いる。他方、前記腕部材103 にはコイル端面検出杆106
が垂下しており、その先端にリミットスイッチ107 が設
けられ、これが動作すると腕部材103 の降下を停止させ
るようになっている。すなわち、この降下停止時点で機
械的調心機構105 が丁度コイル100 の内面の中心位置と
なるようにコイル端面検出杆106 の長さＬが予めセット
されている。

【０００５】この装置によりマーキングする際には、腕
部材103 を降下させてコイル端面検出杆106 の先端がコ
イル100 上端面100aに接触し前記リミットスイッチ107
が動作した時点で、前記調心機構105 を機能させてコイ
ル内面の所定位置にマーキングヘッド101 が位置するよ
うにした後、コイル100 の内面にマーキングするもので
ある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報装置では、マーキング装置の位置決めを、リミットス
イッチ等の接触的な方法で行うものであるため、長く使
っているとリミットスイッチのずれ等による動作不良や
不検知等が発生し耐久性に欠け安定稼働上の支障を来す
ようになる。また、このマーキング装置は、アップエン
ドに設置されることが条件であるために、コイルが起立
状態（コイル中心が水平の状態）で搬送する過程におい
てマーキングすることはできない。さらに、コイルが起
立状態で搬送されるとともに、コイル径が大きく変化す
る場合には、コイル内面中心も高さ方向に大きく変化す
るために、仮に上記装置を水平に配設したとしても、マ
ーキングヘッドのコイル中心に対して合致させることは
できない。

【０００７】そこで本考案の主たる課題は、コイルが起
立状態で搬送されるラインにおいて、コイル径の変化が
あってもその中心にマーキングヘッド軸心を適切に合致
させるようにすること、耐久性が高く安定して稼働する
ようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、コイルを起
立状態で間欠的に搬送されるライン内においてコイルの
内にマーキングヘッドを挿入してコイル内面にその管理
情報をマーキングするコイル内面マーキング装置であっ
て、マーキング対象コイル上方においてコイル外面を睨
んで配置された非接触距離計によりそのコイル外面まで
の距離を検出して、この距離信号に基づきコイル中心位
置を求めるコイル中心検知手段と、コイル内に水平に挿
入され書き込みヘッドを含むマーキングヘッドと、この
マーキングヘッドを支持して、これをコイルに対して前
後進させるとともに、コイル直径方向に横行させるＸ−
Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテーブルを昇降させるコイル
外に配置された昇降手段とを備えたことで解決できる。

【０００９】さらに、マーキングヘッドのコイル内に挿
入される部分に、コイル内面を睨み、その内周方向に走
査してコイル端を検出するコイル端検出手段と、スプレ
ーヘッドを周方向に回転させる回転手段とを含み、前記
コイル端検出手段からの信号に基づき、書き込みヘッド
がコイル端に対向するとき、コイル端を避けるべく前記
回転手段により書き込みヘッドが回転されるように構成
することが好ましい。

【００１０】

【作用】本考案によれば、マーキング対象コイル上方に
おいてコイル外面を睨んで配置された非接触距離計によ
りそのコイル外面までの距離が検出され、コイル中心検
知手段により前記距離信号に基づきコイル中心位置が求
められる。コイル内に水平に挿入され書き込みヘッドを
含むマーキングヘッドは、このマーキングヘッドを支持
して、これをコイルに対して前後進させるとともに、コ
イル直径方向に横行させるＸ−Ｙテーブルにより、水平
面上の位置が調整される。このＸ−Ｙテーブルは、文字
情報をマーキングする際に利用できる。さらに、Ｘ−Ｙ
テーブルを昇降させるコイル外に配置された昇降手段に
より、上下動されることにより、垂直方向にも位置決め
がなされる。その結果、マーキングヘッドはコイル中心
に位置決めされる。

【００１１】他方、さらに、マーキングヘッドのコイル
内に挿入される部分に、コイル内面を睨み、その内周方
向に走査してコイル端を検出するコイル端検出手段と、
スプレーヘッドを周方向に回転させる回転手段とを設け
ることにより、コイル端検出手段からの信号に基づき、
書き込みヘッドがコイル端に対向するとき、コイル端を
避けるべく前記回転手段により書き込みヘッドが回転さ
れるように構成すると、マーキング不良を生じるコイル
端へのマーキングを防止し、コイル端以外の面にマーキ
ングを行うことができる。

【００１２】

【実施例】次に図面に即して実施例を説明する。図１は
本考案に係るコイル内面マーキング装置の正面図で、コ
イル１は紙面を貫く方向に間欠的に搬送されるととも
に、図示のように、同一ラインに外径が大幅に異なるコ
イルが搬送されるようになっている。図２は距離センサ
ー取付構造部を主体とした平面図、図３は左右方向に延
びるコイル搬送設備をマーキング架台越し見た側面図で
ある。

【００１３】１はマーキングの対象となるコイルであ
り、本例ではコイル軸を水平に寝かせた起立状態で搬送
ライン上を搬送される。この搬送ラインの側方に立設さ
れた４本の支柱上に架台２が設けられている。架台２に
は昇降ガイドベース３が固定され、このガイドベース３
にはガイドロール４、４および５、５が設けられるとと
もに、昇降フレーム６が架台２に対し昇降自在に設けら
れている。この昇降フレーム６にはガイドレール７が一
体的に形成されており、昇降駆動モーター８の駆動によ
り昇降フレーム６が昇降するとき、前記ガイドレール７
は前記ガイドロール４、４および５、５に案内されるよ
うになっている。

【００１４】さらに、昇降フレーム６はマーキングヘッ
ドＸ−Ｙステージ９を吊持しており、この上部にあり溝
方式で横行（搬送またはライン方向）テーブル１０が配
設され、横行駆動モーター１１により横行自在とされて
いる。また横行テーブル１０上には、前後進テーブル１
２が設けられ、前後進駆動モーター１３により前後進自
在とされている。前後進テーブル１２が前後進すると
き、その側方に設けられたガイドレール１４がガイドロ
ール１５間に案内されるようになっている。また、Ｘ−
Ｙステージ９の前端中央には、コイル内面を検知する近
接センサー１６が、さらに前部の下部にはコイル径異常
の検出用近接センサー１７が取り付けられている。

【００１５】一方、昇降ガイドベース３には、竪軸回転
軸１８を介して回転アーム１９が、クレーンによるコイ
ル吊り上げ時において退避するために回転軸１８回りに
水平に旋回可能とされている。回転アーム１９の先端に
は、コイル１の外面を睨んで、超音波またはレーザー光
を利用した非接触距離計２０が取り付けられている。

【００１６】図４はマーキングヘッド部および前後進テ
ーブル部の斜視図であり、前後進テーブル１２の前方に
は、回転軸２１に書き込みヘッドとしての塗料のスプレ
ーヘッド２２、ならびに内面距離計２３がそれぞれ回転
可能に配設されている。本実施例においては、回転軸２
１およびスプレーヘッド２２がマーキングヘッドを構成
している。スプレーヘッド２２には、距離センサー２４
が取り付けられている。

【００１７】次に本考案装置の作動を説明する。マーキ
ング対象コイル１は、コイル搬送設備（一般にいう１ピ
ッチコイルコンベヤ）により所定間隔毎に、Ｖ座２５
（図６参照）に乗って起立状態で搬送され、マーキング
装置位置において停止する。

【００１８】まず距離計２０が動作し、コイル１の外周
面までの距離を実測する。この距離実測値に基づいて、
待機しているマーキングヘッドをコイル１中心に一致さ
せるための移動量が演算される。この移動量の算出の原
理は、既知の基準床面位置、Ｖ座２５の傾斜角度、コイ
ル１の外周面までの実測距離などにより、算術計算によ
り求めることができるから、改めて詳述はしない。かく
して、待機しているマーキングヘッドをコイル１中心に
一致させるための移動量が演算されると、これに基づい
て昇降モーター８が起動し、これに連結されたパルスジ
ェネレーターなどの移動量検出器（図示せず）により移
動量をフィードバックしながら、マーキングヘッドＸ−
Ｙステージ９を昇降させて、マーキングヘッドをコイル
１中心に一致させる。

【００１９】次いで、横行テーブル１０および前後進テ
ーブル１２を移動させて、マーキングヘッドをコイル１
内に挿入し、かつその中心に一致させるように位置決め
を行う。実施例では、Ｘ−Ｙステージ９前部の近接セン
サー１６または１７によりコイル内面またはコイル端面
を検出することにより、前後進の位置決めを行っている
が、前述のコイル外面と同様に、非接触方式でコイルの
前後進方向位置を検出するのが、耐久性の点で好まし
い。

【００２０】マーキングヘッドがコイル１内に挿入され
ると、内面距離計２３が周方向に回転し、コイル１の端
を検出する。この内面距離計２３としては、たとえば図
５に示すように、投光器２３Ａと、コイル内面において
反射した反射光を検出するＣＣＤ（固体撮像素子）など
の受光器２３Ｂとからなるものを用い、コイル端に対応
した段差の有無による受光位置変化に基づいてコイル１
端を検出できる。もしコイル１端にスプレーヘッド２２
の吐出口が対向しているのであれば、コイル１端を避け
るようにスプレーヘッド２２を回転させる。この状態
で、スプレーヘッド２２から塗料がコイル１の内面に対
して噴射され、所定のコイル管理情報が文字として書き
込まれる。このとき、スプレーヘッド２２とコイル１の
内面との離間距離が、たとえば磁気利用の距離センサー
２４により検出され、Ｘ−Ｙテーブルの移動により、離
間距離が微調整される。この微調整後は、スプレーヘッ
ド２２が所定の文字を書き込むべく、Ｘ−Ｙ方向に移動
される。

【００２１】ところで、コイル１外面を検出する距離計
２０は、製造ラインの物流過程異常を判断するのにも利
用できる。最近のラインは品質保証の強化の観点から、
マーキング装置設置箇所の上流側にコイルサンプル採取
オフライン、抜き出し秤量あるいは前ライン巻取り装置
２段化といったようなコイルが処理された順序では流れ
にくく、どうしてもトラッキングが乱れる傾向がある。
そこで、図７に示すように、各コイル情報をトラッキン
グする上位のプロセスコンピューターから当該コイルの
情報を受け、これと距離計２０により測定したコイル外
径の比較を行い、その差が小さければ正常であると判断
し、そのままプロセスコンピューターからの当該コイル
の情報をマーキングする。もし、外径の差が大きい場合
には、伝送（物流）異常であるとしてブザーを点灯し、
作業員に知らせた上で停機するか、距離計２０による測
定データに基づいて、上位プロセスコンピューターのデ
ータより適正なものを選別して、マーキングを行うよう
にすることができる。

【００２２】本考案におけるマーキング方法としては、
ジェットノズル等の方式による塗料吹きつけ方式あるい
はジェットペン接触方式等を使用できる。

【００２３】（実施例）上記装置を新設したところ、コイルへの衝突に基づくス
プレーヘッドの破損が従来３件／月の頻度であったのに
対して、１件／月（ただし、コイル送りピッチ不良に基
づく）に減少し、読み取りミスが従来５件／１００コイ
ルの頻度であったのに対して、１〜２件／１００コイル
に減少した。さらに、本設備以降のトラッキングミスが
全て解消された。

【００２４】

【考案の効果】以上の通り、本考案によれば、コイルが
起立状態で搬送されるラインにおいて、コイル径の変化
があってもその中心にマーキングヘッド軸心を適切に合
致させることができるとともに、耐久性が高く安定して
稼働するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るマーキング装置例の正面図であ
る。

【図２】同マーキング装置例の平面図である。

【図３】同マーキング装置の側面図である。

【図４】要部斜視図である。

【図５】コイル端の検出態様説明図である。

【図６】コイルの搬送状態側面図である。

【図７】コイルトラッキング例のフローシートである。

【図８】従来のマーキング装置例を示す正面図である。

【符号の説明】

１…マーキング対象コイル、２…架台、８…昇降モータ
ー、９…マーキングヘッドＸ−Ｙステージ、１０…横行
テーブル、１１…横行駆動モーター、１２…横行テーブ
ル、２０…距離計、２２…スプレーヘッド

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】コイルを起立状態で間欠的に搬送されるラ
イン内においてコイルの内にマーキングヘッドを挿入し
てコイル内面にその管理情報をマーキングするコイル内
面マーキング装置であって、マーキング対象コイル上方
においてコイル外面を睨んで配置された非接触距離計に
よりそのコイル外面までの距離を検出して、この距離信
号に基づきコイル中心位置を求めるコイル中心検知手段
と、コイル内に水平に挿入され書き込みヘッドを含むマ
ーキングヘッドと、このマーキングヘッドを支持して、
これをコイルに対して前後進させるとともに、コイル直
径方向に横行させるＸ−Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテー
ブルを昇降させるコイル外に配置された昇降手段とを備
えたことを特徴とするマーキング装置。
【請求項２】さらに、マーキングヘッドのコイル内に挿
入される部分に、コイル内面を睨み、その内周方向に走
査してコイル端を検出するコイル端検出手段と、書き込
みヘッドを周方向に回転させる回転手段とを含み、前記
コイル端検出手段からの信号に基づき、スプレーヘッド
がコイル端に対向するとき、コイル端を避けるべく前記
回転手段によりスプレーヘッドが回転されるように構成
された請求項１記載のマーキング装置。