JP3178341B2 - 加熱炉に対する材料の自動位置決め装置 - Google Patents
加熱炉に対する材料の自動位置決め装置Info
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- JP3178341B2 JP3178341B2 JP14885196A JP14885196A JP3178341B2 JP 3178341 B2 JP3178341 B2 JP 3178341B2 JP 14885196 A JP14885196 A JP 14885196A JP 14885196 A JP14885196 A JP 14885196A JP 3178341 B2 JP3178341 B2 JP 3178341B2
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Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、加熱炉に装入される材料
の自動位置決め装置に関し、特に、プッシャー式または
チャージャー式の装入機、及びエキストラクター式の抽
出機を備えたウォーキングビーム式の加熱炉に、材料を
装入する際の自動位置決め装置に関する。
の自動位置決め装置に関し、特に、プッシャー式または
チャージャー式の装入機、及びエキストラクター式の抽
出機を備えたウォーキングビーム式の加熱炉に、材料を
装入する際の自動位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械的ストッパを用いて、ウォーキング
ビーム式の加熱炉に対する材料の装入位置を制御する方
式においては、ストッパの個数とウォーキングビーム及
びエキストラクターの機械的なピッチの関係により、例
えば、長尺材料に最適寸法位置を合わせた場合には短尺
材料を最適位置に装入できないという問題点があった。
この問題点を解決するために、機械的ストッパを用いる
ことなく、材料の装入位置を自動的に決定する方式が既
に提案されている。図５は、本出願人の提案による、上
記したような装入位置自動制御方式（特開昭６４−２８
３２１号公報参照）を示しており、図において、１は材
料（スラブ）２はプッシャー式またはチャージャー式の
装入機、３はウォーキングビーム式の加熱炉、４はエキ
ストラクター式の抽出機、５は材料１の長さを測定する
ためのフォトセルからなる複数の測長センサ、６は材料
１の停止位置を決定するための位置決めセンサである。
ビーム式の加熱炉に対する材料の装入位置を制御する方
式においては、ストッパの個数とウォーキングビーム及
びエキストラクターの機械的なピッチの関係により、例
えば、長尺材料に最適寸法位置を合わせた場合には短尺
材料を最適位置に装入できないという問題点があった。
この問題点を解決するために、機械的ストッパを用いる
ことなく、材料の装入位置を自動的に決定する方式が既
に提案されている。図５は、本出願人の提案による、上
記したような装入位置自動制御方式（特開昭６４−２８
３２１号公報参照）を示しており、図において、１は材
料（スラブ）２はプッシャー式またはチャージャー式の
装入機、３はウォーキングビーム式の加熱炉、４はエキ
ストラクター式の抽出機、５は材料１の長さを測定する
ためのフォトセルからなる複数の測長センサ、６は材料
１の停止位置を決定するための位置決めセンサである。
【０００３】材料１は、矢印ａの方向に搬送ラインを搬
送されるが、搬送ラインに沿って設けられた測長用セン
サ５によって、材料１の長さが測定され、その後、搬送
ラインの終端部分、すなわち加熱炉３に対面する部分に
沿って設けられた複数個の位置決めセンサ６によって、
該測定された材料長に適する位置（すなわち、インター
ロック位置）に材料１が停止される。そして、停止され
た材料１は、装入機３によって搬送方向と直交する方向
に移動されて、加熱炉３に装入される。材料１の停止位
置決めは、材料１の長さに応じて、制御装置が、位置決
めセンサ６の中から減速位置用のセンサ及び停止位置用
のセンサを決定し、オペレータが該決定されたセンサを
手動でアクティブ状態にし、これらのセンサの位置に材
料１の先端が到達した時点で、ローラーテーブルの減速
及び停止が行われる。また、指定された停止位置に材料
１が停止できなかった場合は、警報表示がなされ、それ
により、オペレータが手動操作により、材料１の位置を
調整できるようにしている。
送されるが、搬送ラインに沿って設けられた測長用セン
サ５によって、材料１の長さが測定され、その後、搬送
ラインの終端部分、すなわち加熱炉３に対面する部分に
沿って設けられた複数個の位置決めセンサ６によって、
該測定された材料長に適する位置（すなわち、インター
ロック位置）に材料１が停止される。そして、停止され
た材料１は、装入機３によって搬送方向と直交する方向
に移動されて、加熱炉３に装入される。材料１の停止位
置決めは、材料１の長さに応じて、制御装置が、位置決
めセンサ６の中から減速位置用のセンサ及び停止位置用
のセンサを決定し、オペレータが該決定されたセンサを
手動でアクティブ状態にし、これらのセンサの位置に材
料１の先端が到達した時点で、ローラーテーブルの減速
及び停止が行われる。また、指定された停止位置に材料
１が停止できなかった場合は、警報表示がなされ、それ
により、オペレータが手動操作により、材料１の位置を
調整できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５に示された従来例
の制御方式においては、複数の位置決めセンサ６を搬送
ラインの終端部に設ける必要があるが、該位置決めセン
サ６は、近接スイッチで構成されている。したがって、
既存の加熱炉装入システムに近接スイッチからなる位置
決めセンサ６を設置した場合、該位置決めセンサと抽出
機及びローラーテーブルとによって干渉が生じてしまう
ことがあり、したがって、位置決めセンサの設置が不可
能な場合がある。また、装入機がチャージャー式の場合
は、さらに干渉が増大する可能性が高いので、停止位置
決めセンサの設置が、一層困難になる。さらに、加熱炉
３が６００〜８５０℃の装入温度が高い材料（熱片）専
用である場合は、位置決めサンサ６が加熱炉に近接して
いるため、該位置決めセンサの防熱対策が必要となる。
さらにまた、上記したように、材料１を停止させるため
に制御装置が決定した減速位置用のセンサ及び停止位置
用のセンサを、オペレータが手動で付勢する必要があ
り、また材料１が適正位置に停止できなかった場合は、
オペレータの手動操作により停止位置を調整する必要が
ある。したがって、オペレータの手動操作が必要とな
り、装置を無人化することができない。本発明の目的
は、上記した従来例の問題点を解消して、材料が熱片で
あるか冷片であるかにかかわらず、加熱炉への装入位置
決めを最適に、しかも無人で行うことができ、また既設
の加熱炉であっても、スキッド配置を変更することなく
位置決め装置を配設できるようにすることである。
の制御方式においては、複数の位置決めセンサ６を搬送
ラインの終端部に設ける必要があるが、該位置決めセン
サ６は、近接スイッチで構成されている。したがって、
既存の加熱炉装入システムに近接スイッチからなる位置
決めセンサ６を設置した場合、該位置決めセンサと抽出
機及びローラーテーブルとによって干渉が生じてしまう
ことがあり、したがって、位置決めセンサの設置が不可
能な場合がある。また、装入機がチャージャー式の場合
は、さらに干渉が増大する可能性が高いので、停止位置
決めセンサの設置が、一層困難になる。さらに、加熱炉
３が６００〜８５０℃の装入温度が高い材料（熱片）専
用である場合は、位置決めサンサ６が加熱炉に近接して
いるため、該位置決めセンサの防熱対策が必要となる。
さらにまた、上記したように、材料１を停止させるため
に制御装置が決定した減速位置用のセンサ及び停止位置
用のセンサを、オペレータが手動で付勢する必要があ
り、また材料１が適正位置に停止できなかった場合は、
オペレータの手動操作により停止位置を調整する必要が
ある。したがって、オペレータの手動操作が必要とな
り、装置を無人化することができない。本発明の目的
は、上記した従来例の問題点を解消して、材料が熱片で
あるか冷片であるかにかかわらず、加熱炉への装入位置
決めを最適に、しかも無人で行うことができ、また既設
の加熱炉であっても、スキッド配置を変更することなく
位置決め装置を配設できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために、本発明の自動位置決め装置において
は、（ａ）上記材料が搬送されている間に該材料の長さ
を測定する手段、（ｂ）測定された材料の長さに基づい
て、所定の位置を基準とした、上記材料を停止すべき位
置である適正停止位置を決定する手段、（ｃ）上記適正
停止位置に上記材料を停止させるよう制御する停止制御
手段、（ｄ）上記所定の位置を基準とした、停止した上
記材料の端部位置である実績停止位置を検出する停止位
置検出手段であって、上記材料及びローラーテーブルの
上にレーザーで基線をマーキングをするレーザーマーカ
ーと、マーキングされた基線を撮影するカメラと、撮影
された基線からなる画像を処理して、上記実績停止距離
を演算する手段とからなる停止位置検出手段、（ｅ）上
記実績停止位置と上記適正停止位置とを比較して、該実
績停止位置が適切であるか否かを判定し、合否判定を出
力する合否判定手段を備えていることを特徴としてい
る。
達成するために、本発明の自動位置決め装置において
は、（ａ）上記材料が搬送されている間に該材料の長さ
を測定する手段、（ｂ）測定された材料の長さに基づい
て、所定の位置を基準とした、上記材料を停止すべき位
置である適正停止位置を決定する手段、（ｃ）上記適正
停止位置に上記材料を停止させるよう制御する停止制御
手段、（ｄ）上記所定の位置を基準とした、停止した上
記材料の端部位置である実績停止位置を検出する停止位
置検出手段であって、上記材料及びローラーテーブルの
上にレーザーで基線をマーキングをするレーザーマーカ
ーと、マーキングされた基線を撮影するカメラと、撮影
された基線からなる画像を処理して、上記実績停止距離
を演算する手段とからなる停止位置検出手段、（ｅ）上
記実績停止位置と上記適正停止位置とを比較して、該実
績停止位置が適切であるか否かを判定し、合否判定を出
力する合否判定手段を備えていることを特徴としてい
る。
【０００６】上記した本発明の自動位置決め装置におい
て、合否判定手段が不合格判定を出力した場合に、停止
制御手段を再度動作させる手段、及び停止制御手段が再
度動作した後においても合否判定手段が不合格判定を出
力した場合は、警報を発生するとともに自動位置決め装
置の動作を停止させる手段を備えるようにすることによ
り、材料の位置決め精度がより向上する。
て、合否判定手段が不合格判定を出力した場合に、停止
制御手段を再度動作させる手段、及び停止制御手段が再
度動作した後においても合否判定手段が不合格判定を出
力した場合は、警報を発生するとともに自動位置決め装
置の動作を停止させる手段を備えるようにすることによ
り、材料の位置決め精度がより向上する。
【０００７】
【実施の態様】図１（ａ）には、本発明の材料装入位置
決装置の一実施例を模式的に表した図が示されており、
図において、１は搬送ラインを搬送されてきた材料（ス
ラブ）、２はプッシャー式またはチャージャー式の装入
機、３は加熱炉、４はエキストラクター式の抽出機であ
る。加熱炉３は、その内部で材料１を送出口（抽出機４
側）に搬送するための複数の移動スキッドと、材料１を
支持するための複数の固定スキッドとを備えているが、
図１では省略している。５r、５l、５cは、加熱炉３の
装入口側（装入機２側）に設けられたフォトセンサであ
り、加熱炉３の右側壁３１rの外側近傍、左側壁３１lの
外側近傍、及び装入口の中央部付近に設けられている。
これらのフォトセンサは、材料１がフォトセンサの位置
に存在しているか否かの信号を出力するものであり、透
過式及び反射式のいずれのものでも採用可能である。６
は、停止された材料１の先端の位置を検出するための停
止位置検出装置、７は搬送ラインの一部を構成して材料
１を矢印ａまたはｂ方向に搬送するローラーテーブル、
８は該ローラーテーブル７を駆動するためのモータ、９
はモータ７の回転に応じてパルスを発生するパルスジェ
ネレータである。さらに１０は、プログラマブルコント
ローラからなり、加熱炉システム全体の動作の制御を行
う制御装置である。
決装置の一実施例を模式的に表した図が示されており、
図において、１は搬送ラインを搬送されてきた材料（ス
ラブ）、２はプッシャー式またはチャージャー式の装入
機、３は加熱炉、４はエキストラクター式の抽出機であ
る。加熱炉３は、その内部で材料１を送出口（抽出機４
側）に搬送するための複数の移動スキッドと、材料１を
支持するための複数の固定スキッドとを備えているが、
図１では省略している。５r、５l、５cは、加熱炉３の
装入口側（装入機２側）に設けられたフォトセンサであ
り、加熱炉３の右側壁３１rの外側近傍、左側壁３１lの
外側近傍、及び装入口の中央部付近に設けられている。
これらのフォトセンサは、材料１がフォトセンサの位置
に存在しているか否かの信号を出力するものであり、透
過式及び反射式のいずれのものでも採用可能である。６
は、停止された材料１の先端の位置を検出するための停
止位置検出装置、７は搬送ラインの一部を構成して材料
１を矢印ａまたはｂ方向に搬送するローラーテーブル、
８は該ローラーテーブル７を駆動するためのモータ、９
はモータ７の回転に応じてパルスを発生するパルスジェ
ネレータである。さらに１０は、プログラマブルコント
ローラからなり、加熱炉システム全体の動作の制御を行
う制御装置である。
【０００８】停止位置検出装置６は、図１（ｂ）に示さ
れるように、ローラーテーブル７と該ローラーテーブル
上の材料１に基線Ｒを引くためのレーザーマーカー６
１、該基線Ｒを撮影するＣＣＤカメラ等のカメラ６２、
及びカメラ６２によって得られた画像を処理して、加熱
炉３の右側壁３１rまたは左側壁３ｌlを基準点０とした
場合の、材料１の先端の実績停止位置、すなわち、側壁
と材料１の先端との距離（実績停止距離）を計算するた
めの高速画像処理装置（ＣＰＵ）６３を備えている。
れるように、ローラーテーブル７と該ローラーテーブル
上の材料１に基線Ｒを引くためのレーザーマーカー６
１、該基線Ｒを撮影するＣＣＤカメラ等のカメラ６２、
及びカメラ６２によって得られた画像を処理して、加熱
炉３の右側壁３１rまたは左側壁３ｌlを基準点０とした
場合の、材料１の先端の実績停止位置、すなわち、側壁
と材料１の先端との距離（実績停止距離）を計算するた
めの高速画像処理装置（ＣＰＵ）６３を備えている。
【０００９】図２は、図１に示された自動位置決め装置
における動作のフローチャートを示しており、該フロー
チャートは、以下のステップを含んでいる。 （１）材料の長さを測定するステップ［材料長測定ステ
ップＳ1］ （２）材料を停止すべき位置を決定するステップ［停止
位置決定ステップＳ2］ （３）材料を決定された停止位置に停止させるよう制御
するステップ［１次停止制御ステップＳ3］ （４）材料が停止した位置（実績停止位置）を測定する
ステップ［実績停止位置検出ステップＳ4］ （５）実績停止位置の合否を判定するステップ［合否判
定ステップＳ5］ （６）ステップＳ5において合格であると判定された場
合に、装入機を起動させる許可指令を出力するステップ
［装入機起動許可ステップＳ6］ （７）ステップＳ5において不合格であると判定された
場合に、材料を決定された適正停止位置に停止させるよ
う再度制御するステップ［２次停止制御ステップＳ7］ （８）２次停止制御が既に実行されているか否かを判定
するステップ［２次停止制御実行判定ステップＳ8］ （９）ステップＳ7の実行後においても材料の実績停止
位置が不合格である場合に、警報を出力するステップ
［警報発生ステップＳ9］
における動作のフローチャートを示しており、該フロー
チャートは、以下のステップを含んでいる。 （１）材料の長さを測定するステップ［材料長測定ステ
ップＳ1］ （２）材料を停止すべき位置を決定するステップ［停止
位置決定ステップＳ2］ （３）材料を決定された停止位置に停止させるよう制御
するステップ［１次停止制御ステップＳ3］ （４）材料が停止した位置（実績停止位置）を測定する
ステップ［実績停止位置検出ステップＳ4］ （５）実績停止位置の合否を判定するステップ［合否判
定ステップＳ5］ （６）ステップＳ5において合格であると判定された場
合に、装入機を起動させる許可指令を出力するステップ
［装入機起動許可ステップＳ6］ （７）ステップＳ5において不合格であると判定された
場合に、材料を決定された適正停止位置に停止させるよ
う再度制御するステップ［２次停止制御ステップＳ7］ （８）２次停止制御が既に実行されているか否かを判定
するステップ［２次停止制御実行判定ステップＳ8］ （９）ステップＳ7の実行後においても材料の実績停止
位置が不合格である場合に、警報を出力するステップ
［警報発生ステップＳ9］
【００１０】図２に示されたそれぞれのステップＳ1〜
Ｓ9について、以下に詳細に説明する。なお、材料１が
図１の右方向（矢印ａ）から搬送されてくるものとして
説明する。材料１が搬送ラインを搬送されて加熱炉３に
近づくと、まず材料長測定ステップＳ1が実行される
が、該ステップＳ1を図３（ａ）及び（ｂ）を参照して
説明する。なお、図３（ａ）は、フォトセンサ５r、、
５l、５c、と材料１との位置関係を表しており、図４
（ｂ）は、フォトセンサ５r、５cのオン／オフ状態、及
びパルスジェネレータ１０からのパルスの計数値Ｎを、
時間軸ｔに関して表している。また、フォトセンサ５r
と５cとの間の固定距離をＬr0、フォトセンサ５cと５l
との間の固定距離をＬl0とする。
Ｓ9について、以下に詳細に説明する。なお、材料１が
図１の右方向（矢印ａ）から搬送されてくるものとして
説明する。材料１が搬送ラインを搬送されて加熱炉３に
近づくと、まず材料長測定ステップＳ1が実行される
が、該ステップＳ1を図３（ａ）及び（ｂ）を参照して
説明する。なお、図３（ａ）は、フォトセンサ５r、、
５l、５c、と材料１との位置関係を表しており、図４
（ｂ）は、フォトセンサ５r、５cのオン／オフ状態、及
びパルスジェネレータ１０からのパルスの計数値Ｎを、
時間軸ｔに関して表している。また、フォトセンサ５r
と５cとの間の固定距離をＬr0、フォトセンサ５cと５l
との間の固定距離をＬl0とする。
【００１１】材料１が右方向から搬送されて、材料１の
先端が左端のフォトセンサ５rの位置に到達した時点ｔ1
で、該フォトセンサ５rがまずオン状態（材料有り）に
反転する。さらに材料１が先に進み、その先端が中央の
フォトセンサ５ｃの位置に到達すると、その時点ｔ2で
フォトセンサ５cがオン状態に反転する。これらのフォ
トセンサのオン／オフ状態は、制御装置１０に伝達さ
れ、制御装置１０は、中央のフォトセンサ５ｃがオン状
態になった時点ｔ2から、パルスジェネレータ９からの
パルスの数を計数する。その後さらに材料１が移送され
て、その後端が右端のフォトセンサ５rを通過すると、
その時点ｔ3でフォトセンサ５rはオフ状態となる。制御
装置１０はそれを検出して、時点ｔ3でパルスジェネレ
ータ９からのパルスの計数を終了させる。
先端が左端のフォトセンサ５rの位置に到達した時点ｔ1
で、該フォトセンサ５rがまずオン状態（材料有り）に
反転する。さらに材料１が先に進み、その先端が中央の
フォトセンサ５ｃの位置に到達すると、その時点ｔ2で
フォトセンサ５cがオン状態に反転する。これらのフォ
トセンサのオン／オフ状態は、制御装置１０に伝達さ
れ、制御装置１０は、中央のフォトセンサ５ｃがオン状
態になった時点ｔ2から、パルスジェネレータ９からの
パルスの数を計数する。その後さらに材料１が移送され
て、その後端が右端のフォトセンサ５rを通過すると、
その時点ｔ3でフォトセンサ５rはオフ状態となる。制御
装置１０はそれを検出して、時点ｔ3でパルスジェネレ
ータ９からのパルスの計数を終了させる。
【００１２】パルスジェネレータ９は、ローラーテーブ
ル７を駆動するモータ８の回転速度に比例した周波数Ｆ
のパルスを発生するので、ローラーテーブル７により搬
送される速度Ｖは、パルス周波数Ｆに比例し、周期Ｔに
反比例する。 Ｖ＝ｋＦ＝ｋ／Ｔ ただし、ｋは、ローラーテーブル７を構成するローラー
の径、及びモータ８の回転速度とパルス周波数Ｆとの比
例定数によって定まる定数である。また、搬送速度Ｖで
ｔ時間搬送され、該時間中にｎ個のパルスが発生された
場合の搬送距離ＬPは、 ＬP＝ｔＶ＝ｔ（ｋ／Ｔ） ＝ｎＴ（ｋ／Ｔ） ［∵ ｔ＝ｎＴ］ ＝ｎｋ で表すことができる。したがって、制御装置１０におい
て、時点ｔ3でｎ個のパルスが計数されたとすると、該
ｎ個のパルスが発生された期間（ｔ2〜ｔ3）に移送され
る距離ＬPを演算することができ、結局、時点ｔ2におい
て右端のフォトセンサ５rに対向する材料１上の点から
該材料の終端までの距離ＬPを得ることができる。この
とき、図３（ａ）から明らかなように、時点ｔ2におい
ては、材料１の先端はすでに中央のフォトセンサ５cに
到達している。したがって、材料全体の長さ（材料長）
ＬSは、 ＬS＝Ｌr0＋ＬP＝Ｌr0＋ｎｋ （１） として演算することができる。
ル７を駆動するモータ８の回転速度に比例した周波数Ｆ
のパルスを発生するので、ローラーテーブル７により搬
送される速度Ｖは、パルス周波数Ｆに比例し、周期Ｔに
反比例する。 Ｖ＝ｋＦ＝ｋ／Ｔ ただし、ｋは、ローラーテーブル７を構成するローラー
の径、及びモータ８の回転速度とパルス周波数Ｆとの比
例定数によって定まる定数である。また、搬送速度Ｖで
ｔ時間搬送され、該時間中にｎ個のパルスが発生された
場合の搬送距離ＬPは、 ＬP＝ｔＶ＝ｔ（ｋ／Ｔ） ＝ｎＴ（ｋ／Ｔ） ［∵ ｔ＝ｎＴ］ ＝ｎｋ で表すことができる。したがって、制御装置１０におい
て、時点ｔ3でｎ個のパルスが計数されたとすると、該
ｎ個のパルスが発生された期間（ｔ2〜ｔ3）に移送され
る距離ＬPを演算することができ、結局、時点ｔ2におい
て右端のフォトセンサ５rに対向する材料１上の点から
該材料の終端までの距離ＬPを得ることができる。この
とき、図３（ａ）から明らかなように、時点ｔ2におい
ては、材料１の先端はすでに中央のフォトセンサ５cに
到達している。したがって、材料全体の長さ（材料長）
ＬSは、 ＬS＝Ｌr0＋ＬP＝Ｌr0＋ｎｋ （１） として演算することができる。
【００１３】材料長測定ステップＳ1が終了すると、制
御装置１０は次に、停止位置決定ステップＳ2を実行す
る。材料１が右方向から搬送されてきる場合、制御装置
１０は、加熱炉３の左側壁３１lを基準として、材料１
の先端を停止すべき位置（適正停止位置）Ｌl、すなわ
ち左側壁３１lと先端との距離（適正停止距離）を決定
するために、材料長測定ステップＳ1で測定された材料
長ＬSを用いて、以下の式（２）に基づき、適正停止位
置Ｌlを演算する。 Ｌl＝Ｌl(ref)＋（ＬS(MAX)−ＬS）／２ （２） ただし、ＬS(MAX)は、装入可能な材料の最大長、Ｌ
l(ref)は、ＬS＝ＬS(MAX)の場合の基準となるＬlであ
る。
御装置１０は次に、停止位置決定ステップＳ2を実行す
る。材料１が右方向から搬送されてきる場合、制御装置
１０は、加熱炉３の左側壁３１lを基準として、材料１
の先端を停止すべき位置（適正停止位置）Ｌl、すなわ
ち左側壁３１lと先端との距離（適正停止距離）を決定
するために、材料長測定ステップＳ1で測定された材料
長ＬSを用いて、以下の式（２）に基づき、適正停止位
置Ｌlを演算する。 Ｌl＝Ｌl(ref)＋（ＬS(MAX)−ＬS）／２ （２） ただし、ＬS(MAX)は、装入可能な材料の最大長、Ｌ
l(ref)は、ＬS＝ＬS(MAX)の場合の基準となるＬlであ
る。
【００１４】それとともに、制御装置１０は、時点ｔ3
（材料１の後端が右端のフォトセンサ５rを通過した時
点）で、１次停止制御ステップＳ3を実行する。１次停
止制御ステップＳ3においては、制御装置１０は、時点
ｔ3でモータ８の回転数を低減させて、図４（ｂ）に示
されるように、搬送速度ＶをＶ1からＶ2に減速する。そ
して、速度Ｖ2で材料１を搬送した場合に、材料の先端
が適正停止位置Ｌlに到達する時点ｔ4を推定する。この
推定は、以下のようにして実行される。材料１の先端が
適正停止位置Ｌlに到達したときの後端の位置と右側の
フォトセンサ５rとの距離Ｘrは、フォトセンサ５lと左
側壁３１lとの間の距離をＬl1とすると、図４（ａ）か
ら明らかなように、 Ｘr＝Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS で表される。
（材料１の後端が右端のフォトセンサ５rを通過した時
点）で、１次停止制御ステップＳ3を実行する。１次停
止制御ステップＳ3においては、制御装置１０は、時点
ｔ3でモータ８の回転数を低減させて、図４（ｂ）に示
されるように、搬送速度ＶをＶ1からＶ2に減速する。そ
して、速度Ｖ2で材料１を搬送した場合に、材料の先端
が適正停止位置Ｌlに到達する時点ｔ4を推定する。この
推定は、以下のようにして実行される。材料１の先端が
適正停止位置Ｌlに到達したときの後端の位置と右側の
フォトセンサ５rとの距離Ｘrは、フォトセンサ５lと左
側壁３１lとの間の距離をＬl1とすると、図４（ａ）か
ら明らかなように、 Ｘr＝Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS で表される。
【００１５】したがって、時点ｔ3から材料１が距離Ｘr
だけ移動された後に搬送を停止すればよいのであるか
ら、制御装置１０は、該距離Ｘrを搬送するに要する時
間△ｔ3を、 △ｔ3＝Ｘr／Ｖ2 ＝（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS）／Ｖ2 により演算し、これに基づき、 ｔ4＝ｔ3＋△ｔ3 ＝ｔ3＋（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS）／Ｖ2 （３） を演算する。そして時点ｔ4において、モータ８の駆動
を停止させる。
だけ移動された後に搬送を停止すればよいのであるか
ら、制御装置１０は、該距離Ｘrを搬送するに要する時
間△ｔ3を、 △ｔ3＝Ｘr／Ｖ2 ＝（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS）／Ｖ2 により演算し、これに基づき、 ｔ4＝ｔ3＋△ｔ3 ＝ｔ3＋（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌl1−Ｌl−ＬS）／Ｖ2 （３） を演算する。そして時点ｔ4において、モータ８の駆動
を停止させる。
【００１６】時点ｔ4でモータ８が停止されて材料１の
搬送が停止されると、制御装置１０は、停止位置検出装
置６（図１）を動作させて、実際に停止した位置（実績
停止位置）を検出するため、実績停止位置検出ステップ
Ｓ4を実行する。停止位置検出装置６においては、レー
ザーマーカー６１により、材料１の先端部表面及びテー
ブルローラー７の表面に基線Ｒをマーキングするが、図
２に示されるように、材料１は厚みを有しているので、
カメラ６２でマーキングされた基線Ｒを撮影すると、段
差ａ〜ｂを有した画像となる。したがって、点ａの位置
を特定することができるから、このような段差を有する
基線Ｒの画像に基づき、高速画像処理装置６３は、材料
１の先端と左側壁３１lとの距離、すなわち左側壁３１l
を基準とした材料１の先端の停止位置（実績停止位置）
Ｌl(act)を演算して、制御装置１０に供給する。
搬送が停止されると、制御装置１０は、停止位置検出装
置６（図１）を動作させて、実際に停止した位置（実績
停止位置）を検出するため、実績停止位置検出ステップ
Ｓ4を実行する。停止位置検出装置６においては、レー
ザーマーカー６１により、材料１の先端部表面及びテー
ブルローラー７の表面に基線Ｒをマーキングするが、図
２に示されるように、材料１は厚みを有しているので、
カメラ６２でマーキングされた基線Ｒを撮影すると、段
差ａ〜ｂを有した画像となる。したがって、点ａの位置
を特定することができるから、このような段差を有する
基線Ｒの画像に基づき、高速画像処理装置６３は、材料
１の先端と左側壁３１lとの距離、すなわち左側壁３１l
を基準とした材料１の先端の停止位置（実績停止位置）
Ｌl(act)を演算して、制御装置１０に供給する。
【００１７】制御装置１０は、次に合否判定ステップＳ
5を実行し、停止位置検出装置６から送られてきた実績
停止位置Ｌl(act)と、上記の式（２）に基づいて決定さ
れた適正停止位置Ｌlと比較し、両者の偏差が所定の許
容偏差ε以内であるか ｜Ｌl−Ｌl(act)｜≦ε （４） を判定する。式（４）が成立する場合には、停止位置が
適切であると判定し、装入機起動許可ステップＳ6に移
行して、装入機２（図１）を起動する許可指令を出力す
る。なお、加熱炉３中で材料１が抽出口側に搬送される
ときに、材料１の斜行や偏りにより、先端位置が装入時
点と抽出時点とでずれてしまうが、そのずれが通常５０
〜１００ｍｍ程度あるので、許容偏差εを５０ｍｍ程度
に設定することが好ましい。
5を実行し、停止位置検出装置６から送られてきた実績
停止位置Ｌl(act)と、上記の式（２）に基づいて決定さ
れた適正停止位置Ｌlと比較し、両者の偏差が所定の許
容偏差ε以内であるか ｜Ｌl−Ｌl(act)｜≦ε （４） を判定する。式（４）が成立する場合には、停止位置が
適切であると判定し、装入機起動許可ステップＳ6に移
行して、装入機２（図１）を起動する許可指令を出力す
る。なお、加熱炉３中で材料１が抽出口側に搬送される
ときに、材料１の斜行や偏りにより、先端位置が装入時
点と抽出時点とでずれてしまうが、そのずれが通常５０
〜１００ｍｍ程度あるので、許容偏差εを５０ｍｍ程度
に設定することが好ましい。
【００１８】式（４）を満足しない場合、制御装置１０
は、２次停止制御実行判定ステップＳ8を介して、停止
位置の修正をするために２次停止制御ステップＳ7を実
行する。この２次停止制御ステップにおいては、制御装
置１０は、偏差（Ｌl−Ｌl(act )）が正であるか負であ
るかに応じてモータ８の回転方向を指定し、かつ搬送速
度Ｖ2で材料１を搬送させたときに偏差の絶対値｜Ｌl−
Ｌl(act)｜分だけ移動するに要する時間△ｔ5を決定す
る。その後、図４（ｂ）に示されるように、時点ｔ5で
モータ８を再起動して材料１を搬送速度Ｖ2で搬送し、
△ｔ5が経過した時点ｔ6（＝ｔ5＋△ｔ5）で搬送を停止
させる。そして、実績停止位置検出ステップＳ4、及び
合否判定ステップＳ5を再度実行する。
は、２次停止制御実行判定ステップＳ8を介して、停止
位置の修正をするために２次停止制御ステップＳ7を実
行する。この２次停止制御ステップにおいては、制御装
置１０は、偏差（Ｌl−Ｌl(act )）が正であるか負であ
るかに応じてモータ８の回転方向を指定し、かつ搬送速
度Ｖ2で材料１を搬送させたときに偏差の絶対値｜Ｌl−
Ｌl(act)｜分だけ移動するに要する時間△ｔ5を決定す
る。その後、図４（ｂ）に示されるように、時点ｔ5で
モータ８を再起動して材料１を搬送速度Ｖ2で搬送し、
△ｔ5が経過した時点ｔ6（＝ｔ5＋△ｔ5）で搬送を停止
させる。そして、実績停止位置検出ステップＳ4、及び
合否判定ステップＳ5を再度実行する。
【００１９】２次停止制御ステップＳ7を実行してもな
お、合否判定ステップＳ5において、停止位置が適切で
ないと判定された場合は、既に２次停止制御ステップＳ
7が一度実行されているので、ステップＳ8を介して警報
発生ステップＳ9に進み、オペレータに対して警報を発
生する。この警報発生により、材料１を適正停止位置に
停止させることができない原因等をオペレータが迅速に
調査することができ、また、オペレータが材料の停止位
置を迅速に修正することもできる。警報発生と同時に、
自動位置決め装置全体の動作が中断される。合否判定ス
テップＳ5において実績停止位置の合格判定が得られる
と、装入機起動許可ステップＳ6において、制御装置１
１は装入機２を起動し、これにより材料１が加熱炉３の
内部に装入される。
お、合否判定ステップＳ5において、停止位置が適切で
ないと判定された場合は、既に２次停止制御ステップＳ
7が一度実行されているので、ステップＳ8を介して警報
発生ステップＳ9に進み、オペレータに対して警報を発
生する。この警報発生により、材料１を適正停止位置に
停止させることができない原因等をオペレータが迅速に
調査することができ、また、オペレータが材料の停止位
置を迅速に修正することもできる。警報発生と同時に、
自動位置決め装置全体の動作が中断される。合否判定ス
テップＳ5において実績停止位置の合格判定が得られる
と、装入機起動許可ステップＳ6において、制御装置１
１は装入機２を起動し、これにより材料１が加熱炉３の
内部に装入される。
【００２０】本発明において、材料１が加熱炉３の左方
向から（矢印ｂ）搬送されてくる場合は、フォトセンサ
５cがオンしてからフォトセンサ５lがオフになるまでの
間に発生されるパルス数ｎを計数し、そして、 ＬS＝Ｌl0＋ｎｋ （１′） によって、材料長ＬSを求めればよい。また、この場
合、基準となる位置を右側壁３１rに設定することによ
り、材料１の先端の適正停止位置Ｌrは、以下の式
（２′）により決定される。 Ｌr＝Ｌr(ref)＋（ＬS(MAX)−ＬS）／２ （２′） ただし、Ｌr(ref)は、ＬS＝ＬS(MAX)の場合の基準とな
るＬrである。さらに、この場合、モータ８を停止させ
る時点ｔ4は、 ｔ4＝ｔ3＋△ｔ3 ＝ｔ3＋（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌr1−Ｌr−ＬS）／Ｖ2 （３′） により演算される。ただし、Ｌr1は、フォトセンサ５r
と右側壁３１rとの間の距離である。さらにまた、この
場合、実績停止位置の合否判定は、 ｜Ｌr−Ｌr(act)｜≦ε （４′） を満足するか否かにより判定される。
向から（矢印ｂ）搬送されてくる場合は、フォトセンサ
５cがオンしてからフォトセンサ５lがオフになるまでの
間に発生されるパルス数ｎを計数し、そして、 ＬS＝Ｌl0＋ｎｋ （１′） によって、材料長ＬSを求めればよい。また、この場
合、基準となる位置を右側壁３１rに設定することによ
り、材料１の先端の適正停止位置Ｌrは、以下の式
（２′）により決定される。 Ｌr＝Ｌr(ref)＋（ＬS(MAX)−ＬS）／２ （２′） ただし、Ｌr(ref)は、ＬS＝ＬS(MAX)の場合の基準とな
るＬrである。さらに、この場合、モータ８を停止させ
る時点ｔ4は、 ｔ4＝ｔ3＋△ｔ3 ＝ｔ3＋（Ｌl0＋Ｌr0−Ｌr1−Ｌr−ＬS）／Ｖ2 （３′） により演算される。ただし、Ｌr1は、フォトセンサ５r
と右側壁３１rとの間の距離である。さらにまた、この
場合、実績停止位置の合否判定は、 ｜Ｌr−Ｌr(act)｜≦ε （４′） を満足するか否かにより判定される。
【００２１】材料１が右方向から搬送されてくる場合
に、基準位置を左側壁３１l以外の、例えば右側壁３１r
等に設定することも可能であり、同様に、材料１が左方
向から搬送されてくる場合に、左側壁３１l等を基準位
置に設定することも可能である。いずれにしても、設定
した基準位置とフォトセンサ５r、５l、５cとの位置関
係、及び基準位置と加熱炉３の左右側壁３１r、３１lと
の位置関係が固定であればよい。また、実機テストによ
れば、１次停止制御ステップＳ3のみを実行して２次停
止位置制御ステップＳ7は実行しない場合は、実績停止
位置の適正停止位置への的中率（式（４）又は（４′）
を満足する確率）が８４〜９３％程度であったが、２次
停止制御ステップＳ7も実行した場合は、的中率が９
９．５％程度となった。したがって、２次停止制御ステ
ップＳ7は必ずしも必須ではないが、該２次停止制御ス
テップを実行できるようにプログラムする方が、より的
中率が向上するので好ましい。さらに上記実施例におい
ては、２次停止制御ステップＳ7を１回のみ実行してい
るが、これは、装入待ちによる遅れを回避するためであ
り、しかも、上記したように、実機テストによれば、２
次停止制御ステップＳ7を１回実行すれば、的中率が極
めて高くなるので、１回だけの実行で通常十分であるか
らである。なお、必要に応じて、２次停止制御ステップ
を複数回実行してもよいことは勿論である。
に、基準位置を左側壁３１l以外の、例えば右側壁３１r
等に設定することも可能であり、同様に、材料１が左方
向から搬送されてくる場合に、左側壁３１l等を基準位
置に設定することも可能である。いずれにしても、設定
した基準位置とフォトセンサ５r、５l、５cとの位置関
係、及び基準位置と加熱炉３の左右側壁３１r、３１lと
の位置関係が固定であればよい。また、実機テストによ
れば、１次停止制御ステップＳ3のみを実行して２次停
止位置制御ステップＳ7は実行しない場合は、実績停止
位置の適正停止位置への的中率（式（４）又は（４′）
を満足する確率）が８４〜９３％程度であったが、２次
停止制御ステップＳ7も実行した場合は、的中率が９
９．５％程度となった。したがって、２次停止制御ステ
ップＳ7は必ずしも必須ではないが、該２次停止制御ス
テップを実行できるようにプログラムする方が、より的
中率が向上するので好ましい。さらに上記実施例におい
ては、２次停止制御ステップＳ7を１回のみ実行してい
るが、これは、装入待ちによる遅れを回避するためであ
り、しかも、上記したように、実機テストによれば、２
次停止制御ステップＳ7を１回実行すれば、的中率が極
めて高くなるので、１回だけの実行で通常十分であるか
らである。なお、必要に応じて、２次停止制御ステップ
を複数回実行してもよいことは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】本発明の自動位置決め装置は以上のよう
に構成されているので、取り付け位置の制約が極めて少
なく、既存の加熱炉のスキッド配置を変更することなく
設置することができ、しかも、材料を加熱炉の装入口
の、該材料の長さに応じた適切な位置に停止させる的中
率を向上させることができる。また、材料の先端の実績
停止位置を検出するために、レーザーマーカー、カメ
ラ、及び画像高速処理装置を用いているので、従来例の
近接スイッチを用いた場合に比べて耐熱性があり、した
がって、材料が６００〜８５０℃の熱片であっても実績
停止位置の検出精度を向上させることができる。
に構成されているので、取り付け位置の制約が極めて少
なく、既存の加熱炉のスキッド配置を変更することなく
設置することができ、しかも、材料を加熱炉の装入口
の、該材料の長さに応じた適切な位置に停止させる的中
率を向上させることができる。また、材料の先端の実績
停止位置を検出するために、レーザーマーカー、カメ
ラ、及び画像高速処理装置を用いているので、従来例の
近接スイッチを用いた場合に比べて耐熱性があり、した
がって、材料が６００〜８５０℃の熱片であっても実績
停止位置の検出精度を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例の自動位置決め装置を模式的
に表しているブロック図である。
に表しているブロック図である。
【図２】本発明の自動位置決め装置の動作を説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図３】本発明の自動位置決め装置における材料長測定
の動作を説明するための説明図である。
の動作を説明するための説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の自動位置決め装置における
停止位置決定の動作を説明するための説明図であり、
（ｂ）は１次停止制御（ｔ3〜ｔ4）及び２次停止制御
（ｔ5〜ｔ6）における搬送速度Ｖの変化を表しているタ
イミング図である。
停止位置決定の動作を説明するための説明図であり、
（ｂ）は１次停止制御（ｔ3〜ｔ4）及び２次停止制御
（ｔ5〜ｔ6）における搬送速度Ｖの変化を表しているタ
イミング図である。
【図５】従来例の位置決め装置の構成を表しているブロ
ック図である。
ック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｂ 11/00 Ｇ０１Ｂ 11/00 Ｈ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 1/00 112 C21D 1/00 114 C21D 1/00 117 C21D 9/00 101 G01B 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ウォーキングビーム式の加熱炉に対して
材料を適切な装入位置に自動的に位置決めするための自
動位置決め装置において、 （ａ）上記材料が搬送されている間に該材料の長さを測
定する手段、 （ｂ）測定された材料の長さに基づいて、所定の位置を
基準とした、上記材料を停止すべき位置である適正停止
位置を決定する手段、 （ｃ）上記適正停止位置に上記材料を停止させるよう制
御する停止制御手段、 （ｄ）上記所定の位置を基準とした、停止した上記材料
の端部位置である実績停止位置を検出する停止位置検出
手段であって、 上記材料及びローラーテーブルの上にレーザーで基線を
マーキングをするレーザーマーカーと、 マーキングされた基線を撮影するカメラと、 撮影された基線からなる画像を処理して、上記実績停止
距離を演算する手段とからなる停止位置検出手段、 （ｅ）上記実績停止位置と上記適正停止位置とを比較し
て、該実績停止位置が適切であるか否かを判定し、合否
判定を出力する合否判定手段を備えていることを特徴と
する自動位置決め装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動位置決め装置におい
て、該装置はさらに、 上記合否判定手段が不合格判定を出力した場合に、上記
停止制御手段を再度動作させる手段、及び上記停止制御
手段が再度動作した後においても、上記合否判定手段が
不合格判定を出力した場合は、警報を発生するとともに
上記自動位置決め装置の動作を停止させる手段を備えて
いることを特徴とする自動位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885196A JP3178341B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 加熱炉に対する材料の自動位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885196A JP3178341B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 加熱炉に対する材料の自動位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101717A JPH101717A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3178341B2 true JP3178341B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=15462164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14885196A Expired - Fee Related JP3178341B2 (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 加熱炉に対する材料の自動位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178341B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101498898B1 (ko) * | 2013-09-26 | 2015-03-05 | 현대제철 주식회사 | 스트립 감지기용 검사장치 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6046485B2 (ja) * | 2012-12-26 | 2016-12-14 | 株式会社リコー | 検査装置及び検査方法 |
| JP2016200310A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 大同プラント工業株式会社 | ウォーキングハース式加熱炉における被加熱材の装入方法 |
| KR101997732B1 (ko) * | 2017-10-17 | 2019-07-08 | 주식회사 포스코 | 슬라브 위치 정렬 장치 |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP14885196A patent/JP3178341B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101498898B1 (ko) * | 2013-09-26 | 2015-03-05 | 현대제철 주식회사 | 스트립 감지기용 검사장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH101717A (ja) | 1998-01-06 |
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