JP2778402B2 - ロール摩耗部の検出方法 - Google Patents
ロール摩耗部の検出方法Info
- Publication number
- JP2778402B2 JP2778402B2 JP6864493A JP6864493A JP2778402B2 JP 2778402 B2 JP2778402 B2 JP 2778402B2 JP 6864493 A JP6864493 A JP 6864493A JP 6864493 A JP6864493 A JP 6864493A JP 2778402 B2 JP2778402 B2 JP 2778402B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- roll
- wear
- profile
- peak
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、搬送ロール等の主とし
て局所的な摩耗部を検出するロール摩耗部の検出方法に
関する。
て局所的な摩耗部を検出するロール摩耗部の検出方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ロール摩耗部の検出方法として、
例えば特開昭６０−３７２６９号公報に記載されたよう
なものがあり、センサをロール軸と平行に移動させ、ロ
ール軸（Ｘ軸）の位置とロール表面からの摩耗部の高さ
（Ｙ軸）の位置を検出することによりロール表面のプロ
フィールを求め、該プロフィールからロール摩耗部の幅
及び深さを検出することとしている。
例えば特開昭６０−３７２６９号公報に記載されたよう
なものがあり、センサをロール軸と平行に移動させ、ロ
ール軸（Ｘ軸）の位置とロール表面からの摩耗部の高さ
（Ｙ軸）の位置を検出することによりロール表面のプロ
フィールを求め、該プロフィールからロール摩耗部の幅
及び深さを検出することとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
法では正常なロール表面を基準とし、この基準線から低
いところは全て摩耗部と判定することになる。一般に、
コンベヤ等に使用される搬送ロールは全体的に摩耗する
ことは少なく、溝状の局所的な摩耗を生じるケースが多
い。このような局所的な摩耗部に対して従来方法ではそ
の周辺の低い部分をも同じように摩耗部と判定してしま
い、その後に行われる摩耗部の自動肉盛溶接で必要以上
に補修を実施するきらいがある。したがって、補修のた
めの手数や時間が多くかかるという課題があった。
法では正常なロール表面を基準とし、この基準線から低
いところは全て摩耗部と判定することになる。一般に、
コンベヤ等に使用される搬送ロールは全体的に摩耗する
ことは少なく、溝状の局所的な摩耗を生じるケースが多
い。このような局所的な摩耗部に対して従来方法ではそ
の周辺の低い部分をも同じように摩耗部と判定してしま
い、その後に行われる摩耗部の自動肉盛溶接で必要以上
に補修を実施するきらいがある。したがって、補修のた
めの手数や時間が多くかかるという課題があった。
【０００４】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、局所的なロール摩耗部のみを
的確に判定できるようにしたロール摩耗部の検出方法を
提供することを目的としている。
めになされたものであり、局所的なロール摩耗部のみを
的確に判定できるようにしたロール摩耗部の検出方法を
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるロール摩耗
部の検出方法は、センサをロール軸と平行に移動させて
ロール表面のプロフィールを求め、該プロフィールから
ロール摩耗部の幅及び深さを検出する方法において、前
記プロフィールの波形を平滑化する工程と、前記工程で
得られた平滑化波形を微分する工程と、前記工程で得ら
れた微分波形に基づきロール摩耗部の両端位置を決定す
る工程と、前記工程で得られたロール摩耗部の両端位置
と平滑化波形からロール摩耗部の幅と深さを演算し決定
する工程とからなることに特徴を有するものである。
部の検出方法は、センサをロール軸と平行に移動させて
ロール表面のプロフィールを求め、該プロフィールから
ロール摩耗部の幅及び深さを検出する方法において、前
記プロフィールの波形を平滑化する工程と、前記工程で
得られた平滑化波形を微分する工程と、前記工程で得ら
れた微分波形に基づきロール摩耗部の両端位置を決定す
る工程と、前記工程で得られたロール摩耗部の両端位置
と平滑化波形からロール摩耗部の幅と深さを演算し決定
する工程とからなることに特徴を有するものである。
【０００６】
【作用】上記のような構成によると、センサ検出値で求
められるロール表面のプロフィールをさらに精査するた
め、局所的なロール摩耗部のみを検出することができ
る。すなわち、プロフィール波形を平滑化することによ
って、まず該波形に含まれるノイズ成分が除去され、つ
いで微分処理することにより正または負のピーク値を持
った微分波形が求められる。そして、後述するような方
法により、左右一対となるようなピーク位置を探してロ
ール摩耗部の両端を決定し、両ピーク位置の差をも演算
すれば摩耗幅が求まる。また、摩耗深さは平滑化波形に
おいて、両ピークの裾の外側位置の相加平均と両ピーク
位置の中央位置における摩耗底の差として求めることが
できる。
められるロール表面のプロフィールをさらに精査するた
め、局所的なロール摩耗部のみを検出することができ
る。すなわち、プロフィール波形を平滑化することによ
って、まず該波形に含まれるノイズ成分が除去され、つ
いで微分処理することにより正または負のピーク値を持
った微分波形が求められる。そして、後述するような方
法により、左右一対となるようなピーク位置を探してロ
ール摩耗部の両端を決定し、両ピーク位置の差をも演算
すれば摩耗幅が求まる。また、摩耗深さは平滑化波形に
おいて、両ピークの裾の外側位置の相加平均と両ピーク
位置の中央位置における摩耗底の差として求めることが
できる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明のロール摩耗部検出方法に使用
する検出装置の概略構成図である。図において、１はロ
ール、２は摩耗部、３はレーザ距離計等のセンサで、ス
ライド軸４に沿ってロール軸と平行に移動するようにな
っている。センサ３のスライド装置は図示されていない
が、公知の手段で実施できる。５はセンサ出力解析装置
で、センサ３の出力と移動方向のスライド位置（ｘ軸位
置）が入力される。このセンサ出力解析装置５は、セン
サ出力波形入力手段６，波形平滑化処理手段７，微分処
理手段８，摩耗部両端検出手段９，摩耗幅・深さ検出手
段１０，及び解析結果出力手段１１から構成されてい
る。また、本検出装置は通常、図示しないロールの自動
肉盛溶接装置に装備されており、対象のロール１を機械
から取り外すことなく取り付けたままで摩耗部２を検出
するようになっている。
する検出装置の概略構成図である。図において、１はロ
ール、２は摩耗部、３はレーザ距離計等のセンサで、ス
ライド軸４に沿ってロール軸と平行に移動するようにな
っている。センサ３のスライド装置は図示されていない
が、公知の手段で実施できる。５はセンサ出力解析装置
で、センサ３の出力と移動方向のスライド位置（ｘ軸位
置）が入力される。このセンサ出力解析装置５は、セン
サ出力波形入力手段６，波形平滑化処理手段７，微分処
理手段８，摩耗部両端検出手段９，摩耗幅・深さ検出手
段１０，及び解析結果出力手段１１から構成されてい
る。また、本検出装置は通常、図示しないロールの自動
肉盛溶接装置に装備されており、対象のロール１を機械
から取り外すことなく取り付けたままで摩耗部２を検出
するようになっている。
【０００８】図２は本発明方法の処理手順を示すフロー
チャート、図３は各手順における波形図である。以下、
図１をも参照しながら処理手順を説明する。
チャート、図３は各手順における波形図である。以下、
図１をも参照しながら処理手順を説明する。
【０００９】まず、ロール表面の凹凸を計測する（ステ
ップＳ１）。すなわち、センサ３をロール軸と平行に移
動させながらロール表面までの距離を計測し、ロール表
面のプロフィールを求める。この処理は、センサ出力解
析装置５のセンサ出力波形入力手段６で行う。該手段６
では、例えばセンサ３により一定ピッチごとにロール表
面までの距離を検出し、その検出値Ａ1 ，Ａ2 ，…Ａm
を結ぶ曲線を求める。そうすると、図３に示すように
（ａ）のロール表面の状況に対応する（ｂ）のようなプ
ロフィール波形として求められる。
ップＳ１）。すなわち、センサ３をロール軸と平行に移
動させながらロール表面までの距離を計測し、ロール表
面のプロフィールを求める。この処理は、センサ出力解
析装置５のセンサ出力波形入力手段６で行う。該手段６
では、例えばセンサ３により一定ピッチごとにロール表
面までの距離を検出し、その検出値Ａ1 ，Ａ2 ，…Ａm
を結ぶ曲線を求める。そうすると、図３に示すように
（ａ）のロール表面の状況に対応する（ｂ）のようなプ
ロフィール波形として求められる。
【００１０】このプロフィール波形はノイズ成分２１を
含んでいるので、次にこの波形を波形平滑化処理手段７
で平滑化処理してノイズ成分を除く（ステップＳ２）。
平滑化処理では、例えばＢn ＝（Ａn-2 ＋Ａn-1 ＋Ａn
＋Ａn+1 ＋Ａn+2 ）／５，あるいはＢn ＝（Ａn-1 ＋Ａ
n ＋Ａn+1 ）／３のように複数のセンサ検出値の平均値
を求める。この処理によってノイズ成分を含まない
（ｃ）のような平滑化波形が得られる。
含んでいるので、次にこの波形を波形平滑化処理手段７
で平滑化処理してノイズ成分を除く（ステップＳ２）。
平滑化処理では、例えばＢn ＝（Ａn-2 ＋Ａn-1 ＋Ａn
＋Ａn+1 ＋Ａn+2 ）／５，あるいはＢn ＝（Ａn-1 ＋Ａ
n ＋Ａn+1 ）／３のように複数のセンサ検出値の平均値
を求める。この処理によってノイズ成分を含まない
（ｃ）のような平滑化波形が得られる。
【００１１】次に、上記平滑化波形を微分処理手段８で
微分処理する（ステップＳ３）。例えばＣn ＝Ｂn+1 −
Ｂn-1 の演算を行う。このようにして微分処理した波形
は（ｄ）のようになる。さらに、図４に上記の平滑化波
形Ｂ（ｘ）とこれを微分処理した微分波形Ｃ（ｘ）との
対応関係を詳細に示す。
微分処理する（ステップＳ３）。例えばＣn ＝Ｂn+1 −
Ｂn-1 の演算を行う。このようにして微分処理した波形
は（ｄ）のようになる。さらに、図４に上記の平滑化波
形Ｂ（ｘ）とこれを微分処理した微分波形Ｃ（ｘ）との
対応関係を詳細に示す。
【００１２】この微分波形は正または負のピーク値を持
った波形となるので、摩耗部両端検出手段９により、ま
ず微分波形のピーク位置を検出するため、微分波形に対
し一定の正負のしきい値（±δ）を設定する。そして、
正のしきい値を超えたピーク位置をＰ1 ，Ｐ2 ，…と
し、負のしきい値を下回ったピーク位置をＮ1 ，Ｎ2 ，
…とする。
った波形となるので、摩耗部両端検出手段９により、ま
ず微分波形のピーク位置を検出するため、微分波形に対
し一定の正負のしきい値（±δ）を設定する。そして、
正のしきい値を超えたピーク位置をＰ1 ，Ｐ2 ，…と
し、負のしきい値を下回ったピーク位置をＮ1 ，Ｎ2 ，
…とする。
【００１３】この微分波形Ｃ（ｘ）及び平滑化波形Ｂ
（ｘ）に基づき摩耗部の両端を次のようにして決定する
（ステップＳ４）。図３のＮ1 で示すように、負のピー
クの場合、その右側にある最も近い正のピークＰ1 を探
し、両ピークＮ1 ，Ｐ1 の位置に対応する平滑化波形の
値を直線２２，２３で結び、その間の値が全てこの直線
２２，２３の位置の値より下回っているときに、この両
ピークＮ1 ，Ｐ1 を一対として摩耗部の両端とする。正
のピークの場合は、その左側にある最も近い負のピーク
を探し、上記と同様にして摩耗部の両端を決定する。ま
た、対の存在しない正のピークＰ2 については、そのピ
ーク位置より平滑化波形を左にサーチし、ピーク位置の
値と同じか、それより大きい値が得られた位置Ｅ1 、も
しくはピーク位置より微分波形を左にサーチし、その値
が負となってのち再び正となった位置Ｅ2 のいずれか近
いほうを左の端とする。対の存在しない負のピークにつ
いても同様にして右の端を求めることができる。
（ｘ）に基づき摩耗部の両端を次のようにして決定する
（ステップＳ４）。図３のＮ1 で示すように、負のピー
クの場合、その右側にある最も近い正のピークＰ1 を探
し、両ピークＮ1 ，Ｐ1 の位置に対応する平滑化波形の
値を直線２２，２３で結び、その間の値が全てこの直線
２２，２３の位置の値より下回っているときに、この両
ピークＮ1 ，Ｐ1 を一対として摩耗部の両端とする。正
のピークの場合は、その左側にある最も近い負のピーク
を探し、上記と同様にして摩耗部の両端を決定する。ま
た、対の存在しない正のピークＰ2 については、そのピ
ーク位置より平滑化波形を左にサーチし、ピーク位置の
値と同じか、それより大きい値が得られた位置Ｅ1 、も
しくはピーク位置より微分波形を左にサーチし、その値
が負となってのち再び正となった位置Ｅ2 のいずれか近
いほうを左の端とする。対の存在しない負のピークにつ
いても同様にして右の端を求めることができる。
【００１４】次に、摩耗幅・深さ検出手段１０により、
微分波形において、対のピークが存在する場合、摩耗幅
Ｗを対応した正と負のピーク位置（Ｐ1 ，Ｎ1 ）の差と
して求める。すなわち、 Ｗ＝Ｐ1 −Ｎ1 対のピークが存在しない場合、 Ｐ2 −Ｅ1 ＜Ｐ2 −Ｅ2 のときは、Ｗ＝Ｐ2 −Ｅ1 Ｐ2 −Ｅ1 ＞Ｐ2 −Ｅ2 のときは、Ｗ＝Ｐ2 −Ｅ2 次に、図４において、Ｐ1 とＮ1 の中央を摩耗底の位置
Ｓとする。 Ｓ＝（Ｐ1 ＋Ｎ1 ）／２ 微分波形において、ピークの裾の位置を求める。具体的
には、上記のように設定された、ある小さな正の値δを
しきい値として、Ｎ1 から左へ波形が−δを上回った位
置ｎとＰ1 から右へ波形が＋δを下回った位置ｐを求め
る。平滑化波形では、ｎ，ｐは摩耗のない部分と考えら
れるので、これらの位置の高さと、摩耗底Ｓの高さの差
が摩耗深さＤとなる。すなわち、 Ｄ＝｛Ｂ（ｎ）＋Ｂ（ｐ）｝／２−Ｂ（Ｓ） 図３のＰ2 のように対のピークが存在しない場合には、
Ｅ1 またはＥ2 のうちＰ2 に近いほうから上記と同様な
操作を行う。ただし、このときのＳは摩耗幅の狭いほう
をとり、Ｓ＝（Ｐ2 ＋Ｅ1 ）／２または（Ｐ2 ＋Ｅ2 ）
／２である。
微分波形において、対のピークが存在する場合、摩耗幅
Ｗを対応した正と負のピーク位置（Ｐ1 ，Ｎ1 ）の差と
して求める。すなわち、 Ｗ＝Ｐ1 −Ｎ1 対のピークが存在しない場合、 Ｐ2 −Ｅ1 ＜Ｐ2 −Ｅ2 のときは、Ｗ＝Ｐ2 −Ｅ1 Ｐ2 −Ｅ1 ＞Ｐ2 −Ｅ2 のときは、Ｗ＝Ｐ2 −Ｅ2 次に、図４において、Ｐ1 とＮ1 の中央を摩耗底の位置
Ｓとする。 Ｓ＝（Ｐ1 ＋Ｎ1 ）／２ 微分波形において、ピークの裾の位置を求める。具体的
には、上記のように設定された、ある小さな正の値δを
しきい値として、Ｎ1 から左へ波形が−δを上回った位
置ｎとＰ1 から右へ波形が＋δを下回った位置ｐを求め
る。平滑化波形では、ｎ，ｐは摩耗のない部分と考えら
れるので、これらの位置の高さと、摩耗底Ｓの高さの差
が摩耗深さＤとなる。すなわち、 Ｄ＝｛Ｂ（ｎ）＋Ｂ（ｐ）｝／２−Ｂ（Ｓ） 図３のＰ2 のように対のピークが存在しない場合には、
Ｅ1 またはＥ2 のうちＰ2 に近いほうから上記と同様な
操作を行う。ただし、このときのＳは摩耗幅の狭いほう
をとり、Ｓ＝（Ｐ2 ＋Ｅ1 ）／２または（Ｐ2 ＋Ｅ2 ）
／２である。
【００１５】以上のようにして摩耗幅と深さを決定し
（ステップＳ５）、最後に、決定された摩耗幅と深さ並
びにその摩耗位置を解析結果出力手段１１により、例え
ば自動肉盛溶接装置に出力する（ステップＳ６）。
（ステップＳ５）、最後に、決定された摩耗幅と深さ並
びにその摩耗位置を解析結果出力手段１１により、例え
ば自動肉盛溶接装置に出力する（ステップＳ６）。
【００１６】以上の処理により、センサ３により求めら
れたロール表面のプロフィールから局所的な摩耗部のみ
を精査することができ、無駄な補修などを行わなくて済
むようになる。
れたロール表面のプロフィールから局所的な摩耗部のみ
を精査することができ、無駄な補修などを行わなくて済
むようになる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、センサに
より求められたロール表面のプロフィールから局所的な
摩耗部のみを精査するものであるから、ロールの局所的
な摩耗部のみを検出することができ、摩耗状況の判定、
摩耗部の補修等をより的確に行うことができるという効
果がある。
より求められたロール表面のプロフィールから局所的な
摩耗部のみを精査するものであるから、ロールの局所的
な摩耗部のみを検出することができ、摩耗状況の判定、
摩耗部の補修等をより的確に行うことができるという効
果がある。
【図１】本発明のロール摩耗部検出方法に使用する検出
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】本発明方法の処理手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図３】各手順における波形図である。
【図４】平滑化波形と該波形の微分波形との対応関係を
示す詳細図である。
示す詳細図である。
１ ロール ２ 摩耗部 ３ センサ ４ スライド軸 ５ センサ出力解析装置 ６ センサ出力波形入力手段 ７ 波形平滑化処理手段 ８ 微分処理手段 ９ 摩耗部両端検出手段 １０ 摩耗幅・深さ検出手段 １１ 解析結果出力手段
Claims (1)
- 【請求項１】 センサをロール軸と平行に移動させてロ
ール表面のプロフィールを求め、該プロフィールからロ
ール摩耗部の幅及び深さを検出する方法において、 前記プロフィールの波形を平滑化する工程と、 前記工程で得られた平滑化波形を微分する工程と、 前記工程で得られた微分波形に基づきロール摩耗部の両
端位置を決定する工程と、 前記工程で得られたロール摩耗部の両端位置と平滑化波
形からロール摩耗部の幅と深さを演算し決定する工程と
からなることを特徴とするロール摩耗部の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6864493A JP2778402B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ロール摩耗部の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6864493A JP2778402B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ロール摩耗部の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281438A JPH06281438A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2778402B2 true JP2778402B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=13379638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6864493A Expired - Lifetime JP2778402B2 (ja) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | ロール摩耗部の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778402B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5954354B2 (ja) * | 2013-04-10 | 2016-07-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | テーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定装置および測定方法 |
| US9841265B2 (en) * | 2014-04-16 | 2017-12-12 | The Procter & Gamble Company | Method and apparatus of measuring a gap between a first and second roll |
| KR102474420B1 (ko) * | 2021-05-28 | 2022-12-06 | 재단법인 한국섬유기계융합연구원 | 롤 성능 평가장치 |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP6864493A patent/JP2778402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281438A (ja) | 1994-10-07 |
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