JP5954354B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、複数の搬送ロールを用いて鋼板等の被搬送体を搬送する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に関する。

複数の搬送ロールを用いて鋼板等の被搬送体を搬送するテーブルロール設備としては、熱間圧延後のランナウトテーブル、冷間圧延テーブルロール設備、厚板テーブルロール設備、連続鋳造設備等がある。

このようなテーブルロール設備においては、被搬送体の蛇行による被搬送体に疵が発生すること等を防止するために、平坦なパスラインを形成する必要がある。しかし、繰り返し使用により搬送ロールの摩耗が生じると、各搬送ロールの高さレベルに較差が生じてしまい、平坦なパスラインが形成することができなくなってしまう。また、平坦なパスラインが形成されない原因としては、他に、土木基礎の陥没（埋立地による地盤沈下等）がある。

そして、このように平坦なパスラインが形成されないことにより、鋼板が蛇行したり、ロールと強い接触により鋼板に疵がつき商品価値が下がったりして歩留まりが低下してしまう。

このため、定期的に搬送ロールの高さレベルを計測し、その結果に基づいて、搬送ロールの交換や調整を行い、平坦なパスラインを確保できるようにしている。

従来、搬送ロールの高さレベルの計測は、大きな三脚に接続された本体を覗くことで高さを計測するＹレベル（オートレベル）を用いて搬送ロール１本ずつに対して行っていたが、人が計測するため誤差が大きく、精度はｍｍ単位であって十分なものではない。また、例えば熱延ランナウトテーブルの場合には搬送ロールが３００本程度存在し、これら搬送ロールを１本ずつ測定するには多大な時間がかかってしまう。さらに、これらのテーブルロール設備は狭隘な場所に存在しており、そのような狭隘な場所に三脚等を設置することは難しく、一般的ではない。さらにまた、計測距離が離れるほど精度が低下し均一な精度で計測できない欠点がある。

このような作業を排除し、テーブルロール設備における搬送ロールの高さレベルを自動で計測できる技術として、特許文献１、２に開示されたものが知られている。

特許文献１に開示された技術は、テーブルロール設備の上方の所定位置に２個の距離センサを設けて、搬送ロールのワークサイドとドライブサイドのロール面までの距離を順次測定し、これらの距離の測定とあらかじめ与えられた基準値とを比較して、搬送ロールの芯ずれの有無を判定するものである。

また、特許文献２に開示された技術は、テーブルロール設備を構成する多数の搬送ロールの少なくとも３つに跨る長さの滑動面を底部に有する台車を、テーブルロール設備上に載置し、台車の滑動面の上方に活動面と平行の測定基準面を設定し、この測定基準面から台車下の搬送ロール周面までの最短距離を、全てのロールについて測定するとともに、測定基準面における最初の測定位置を起点とした各測定位置までの距離を測定し、さらに台車滑動面の水平面に対する傾斜角度を測定し、これら測定結果に基づいて、台車下の搬送ロール群における搬送ロール周面の相対的な水平レベル差を算出するものである。

特開平８−１０５７３０号公報 特開平１０−１３２５５１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では搬送ロールの上方に装置を固定できる剛体を常設する必要があること、装置が固定されているため一つの装置で７本程度しか計測できないこと、常設であるため、振動・熱・粉塵等による故障や精度低下が生じてしまうこと、距離センサから離れた搬送ロールは斜め計測となるため測定誤差が生じてしまうこと等の問題がある。

上記特許文献２の技術では、微小角度を検出するためのセンサの誤差がロール高さに直接影響すること、ロール径を斜めから照射したレーザー変位計３点で計測するため誤差が発生すること、大がかりな設備のためハンドリングが難しいこと等の問題点がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、常設することなく、かつ設備が大がかりになることなく、測定する搬送ロールの数に制限がなく、高精度で複数の搬送ロールのレベルを測定することができる、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を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の（１）〜（１０）を提供する。
（１）複数の搬送ロールにより被搬送体を搬送する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であって、
測定の際に、複数本の搬送ロールに跨るように設置され、設置位置を移動可能なフレーム構造体と、
前記フレーム構造体が複数本の搬送ロールに跨るように設置された際の、前記フレーム構造体の水平度を計測するための電子水準器と、
前記フレーム構造体を水平状態に調整する調整機構と、
前記フレーム構造体に沿って前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に水平状態で移動可能に設けられ、前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定する変位センサと、
前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に駆動させる駆動機構と、
前記電子水準器の情報に基づいて前記調整機構の動作を制御し、前記フレーム構造体を水平状態に制御するとともに、前記駆動機構による前記変位センサの移動およびその検出動作を制御し、かつ前記変位センサからの信号に基づいて前記搬送ロールの高さを演算する制御部と
を具備することを特徴とする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。
（２）前記フレーム構造体は、前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に沿って配置される縦フレームと、前記縦フレームの両端に接続され、前記搬送ロールの長手方向に沿って配置される横フレームとを有し、前記変位センサは前記縦フレームに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする（１）に記載の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。
（３）前記縦フレームに沿って設けられたガイド部材と、前記変位センサを支持し、前記ガイド部材上を走行するセンサ支持部材をさらに具備することを特徴とする（２）に記載の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。
（４）前記センサ支持部材は、前記搬送ロールの長手方向に沿って複数の変位センサを支持することを特徴とする（３）に記載の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。
（５）前記変位センサはレーザー変位センサであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の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。
（６）前記調整機構は、それぞれ異なる位置で前記フレーム構造体の高さを調整する少なくとも３つのアクチュエータを有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の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。
（７）前記変位センサは、前記複数の搬送ロールの頂点を判別することができる程度の間隔で測定を行うことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の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。
（８）複数の搬送ロールにより被搬送体を搬送するテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法であって、
測定の際に、複数本の搬送ロールに跨るように設置され、設置位置を移動可能なフレーム構造体と、前記フレーム構造体が複数本の搬送ロールに跨るように設置された際の、前記フレーム構造体の水平度を計測するための電子水準器と、前記フレーム構造体を水平状態に調整する調整機構と、前記フレーム構造体に沿って前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に水平状態で移動可能に設けられ、前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定する変位センサと、前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に駆動させる駆動機構とを有する搬送ロールレベルの測定装置を用い、
前記フレーム構造体を前記テーブルロールの所定位置に複数本の搬送ロールに跨るように設置し、
前記電子水準器の情報に基づいて前記調整機構により前記フレーム構造体を水平状態とし、
その状態で前記駆動機構により前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に移動させつつ、前記変位センサにより前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定し、
前記測定データに基づいて前記変位センサにより距離を測定した搬送ロールの高さを求めることを特徴とするテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。
（９）搬送ロールレベルの測定装置により所定本数の前記搬送ロールに対して１回の搬送ロールレベルの測定が終了した後、前記フレーム構造体を前記テーブルロール設備の次の位置に移動させて引き続き搬送ロールレベルの測定を行い、その際に、既に測定した搬送ロールを含めた複数本の搬送ロールに対して測定を行うことを特徴とする（８）に記載のテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。
（１０）前記変位センサは、前記複数の搬送ロールの頂点を判別することができる程度の間隔で測定を行うことを特徴とする（８）または（９）に記載のテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。

本発明によれば、複数本の搬送ロールに跨るように配置される移動可能なフレーム構造体を設置し、電子水準器の情報に基づいて調整機構によりフレーム構造体を水平状態に調整し、変位センサをフレーム構造体に沿って搬送ロールの長手方向に直交する方向に水平状態で被搬送体搬送方向に移動しつつ、変位センサにより搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定し、複数の搬送ロールの高さを演算するので、高精度で複数の搬送ロールのレベル（高さ）を測定することができる。またフレーム構造体を移動可能にしたので常設する必要はなく、また、フレーム構造体に電子水準器、調整機構、変位センサ等を取り付けた簡易な構成であるため、設備が大がかりになることがない。また、フレーム構造体を移動しつつ測定することができるので測定可能な搬送ロールの数に制限がない。

本発明の一実施形態に係る搬送ロールレベルの測定装置を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送ロールレベルの測定装置を示す側面図である。 調整機構のアクチュエータ配置と電子水準器のＸＹ座標を模式的に示す図である。 フレーム構造体の水平制御を行う際の手順を示すフローチャートである。 調整前の電子水準器の信号をＸＹ座標に表示した例を示す図である。 搬送ロールの検出結果の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送ロールレベルの測定装置を示す平面図、図２はその側面図である。

この搬送ロールレベルの測定装置１０は、複数の搬送ロール１が被搬送体、例えば鋼板の搬送方向に配列してなるテーブルロール設備２において搬送ロールのレベル（高さ）を測定するものであり、テーブルロール設備２の複数本の搬送ロール１に跨るように配置される移動可能なフレーム構造体１１と、フレーム構造体１１の水平度を計測するための電子水準器１２と、フレーム構造体１１を水平状態に調整する調整機構１３と、フレーム構造体１１に沿って搬送ロール１の長手方向に直交する方向に水平状態で移動可能に設けられ、搬送ロール１に対して連続的に垂直方向の距離を測定するレーザー変位センサ１４と、レーザー変位センサ１４を駆動させる駆動機構１５と、制御部１６とを備える。

フレーム構造体１１は、搬送ロール１の長手方向中央近傍に搬送ロール１の長手方向に直交する方向に沿って配置される縦フレーム１１ａと、縦フレーム１１ａの両端にそれぞれ接続され、縦フレーム１１ａの両側に延びて搬送ロール１の長手方向に配置される一対の横フレーム１１ｂとを有する。フレーム構造体１１はアルミニウムのような軽量金属で構成することが好ましい。搬送ロールレベルの測定装置１０は、後述するようにテーブルロール設備２の上で移動する必要があるため、移動容易な大きさにすることが好ましく、そのような観点からフレーム構造体１１は、図１中Ａで示す有効測定スパンが２０００〜２５００ｍｍ程度になるように構成されることが好ましい。これは両端２点支持のため計測誤差以上の「たわみ」が発生するためである。搬送設備上の理由から有効スパンを延長させるためには、フレーム構造体１１として、より剛性のある材料を用いるか、または事前にたわみ量を計測してたわみをキャンセルする機構をもった装置を用いることが好ましい。

電子水準器１２は、２軸の角度センサとして構成され、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の傾きを高精度で検出することができるようになっている。

調整機構１３は、各横フレーム１１ｂの両端の下側にそれぞれ設けられ、高さ調整を行うための４つのアクチュエータ２１と、アクチュエータ２１を支持し、３つの搬送ロール１の上に載置されるように設けられた４つの支持部材２２とを有する。なお、支持部材２２が載置される搬送ロール１の数は２つ以上であればよい。アクチュエータ２１は、高精度で高さ調整を行えるものであり、例えばパルスモータで構成される。なお、水平度を調整する観点からはアクチュエータ２１は少なくとも３つあればよい。ただし、４つのアクチュエータ２１を設けることにより、安定した調整動作を実現することができる。

縦フレーム１１ａの上には、縦フレーム１１ａに沿って水平状態でレーザー変位センサ１４を案内するためのガイド部材２３が設けられており、このガイド部材２３の上を、３つのレーザー変位センサ１４を支持するセンサ支持部材２４が移動し、これによりレーザー変位センサ１４が水平状態を保って被搬送体の搬送方向へ移動することが可能となる。ガイド部材２３としては、高さ変動の少ない高精度の移動が可能なＬＭガイドを好適に用いることができる。センサ支持部材２４は、縦フレーム１１ａに対し垂直にかつ縦フレーム１１ａから両側に延びるように配置され、３つのレーザー変位センサ１４を等間隔で支持している。そして、３つのレーザー変位センサ１４のうち中央のものが搬送ロール１の長手方向中央に配置されている。

レーザー変位センサ１４は、垂直下方にレーザーを照射し、搬送ロール１の高さ位置を測定（検出）する。上述したように、レーザー変位センサ１４は、搬送ロール１の長手方向に直交する縦フレーム１１ａの方向に移動しつつ、連続的に測定する。ここで、連続的とは、継続的に測定することを意味し、所定の時間ごとに周期的に測定する場合も含まれる。このときの時間の間隔は、複数の搬送ロール１の頂点を判別することができる程度であればよく、搬送ロール１の直径が３５０ｍｍ程度の場合は２ｍｍ以下（例えば０．５ｍｍ）の間隔であればよい。

駆動機構１５は、縦フレーム１１ａの一方の横フレーム１１ｂ近傍位置に設けられたモータ２５と、モータ２５の軸に取り付けられた駆動プーリー２６と、縦フレーム１１ａの他方の横フレーム１１ｂ近傍位置に設けられたタイミングプーリー２７と、駆動プーリー２６およびタイミングプーリー２７に巻き掛けられて縦フレームと平行に配置されたタイミングベルト２８とを有し、センサ支持部材２４がタイミングベルト２８に固定されている。これにより、モータ２５を回転させることにより、ベルト駆動でセンサ支持部材２４をガイド部材２３に沿って移動するようになっている。センサ支持部材２４の位置は、一方の横フレーム１１ｂに設けられた測長センサ２９で測定される。

制御部１６は、例えばパソコンで構成され、演算部（ＣＰＵ）、入力部（キーボード、タッチパネル）、ディスプレイ、プリンタ等からなっており、電子水準器１２の情報に基づいて調整機構１３の４つのアクチュエータ２１による水平度調整動作を制御するとともに、駆動機構１５のモータ２５によるレーザー変位センサ１４を支持する支持部材２４の移動およびレーザー変位センサ１４による検出動作を制御する。また、制御部１６はレーザー変位センサ１４の検出信号（測定信号）および測長センサ２９で測定された位置情報から搬送ロール１の上面の位置情報を連続的なデータとして求めて、搬送ロールの頂点を検出し、相対ロール高さおよびロール径を演算し、その結果を出力する。これら動作は、ディスプレイ上の操作画面から１回のクリック動作あるいはタッチ動作、さらにはボタン押下動作のみで自動的に行われる。

なお、図１、２中、符号３０は信号変換／ＬＡＮ通信ユニットであり、信号をＡ／Ｄ変換するとともに、制御部１６と各機器の間を無線ＬＡＮ通信するためのものである。また、符号３１はケーブルベア（登録商標）、符号３２はリミットスイッチである。

次に、以上のように構成される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１０の動作について説明する。
最初に、装置のフレーム構造体１１をテーブルロール設備２の所定位置に設置する。このとき、調整機構１３の４つの支持部材２２を、図２に示すように、それぞれ３つの搬送ロール１に跨るように配置する。

この状態で、まず、フレーム構造体１１の水平制御を行う。このときの制御は、電子水準器１２の情報に基づいて制御部１６により調整機構１３を自動的に制御することにより行われる。具体的には図３に示すように、電子水準器１２がＸＹ２軸の座標として水平状態からの傾きを検出し、４つのアクチュエータ（＃１〜４）によって傾きを調整する。その際のアルゴリズムの概略を、図４のフローチャートを参照しながら以下に説明する。

なお、以下の説明では、電子水準器１２として、市販の２軸傾斜角センサ（１秒間に１０回（１０Ｈｚ）角度データを送信）を用い、高さ調整用のアクチュエータとして、１パルスで０．００８ｍｍ動き、全ストロークが５０ｍｍの市販のパルスモータを用いた場合の例を示す。

最初に水平の基準（Ａ値、単位：度）を設定する（ＳＴＥＰ１）。電子水準器の信号がＸ：０．０２、Ｙ：０．０２のときに水準セットを完了とする。なお、マイナス値は絶対値に変換されるため、プラスの値で入力する。水平の基準の設定と同時に＃１〜４のアクチュエータのブレーキを解除する。

全ての高さ調整用のアクチュエータについて、高さを原点位置にセットする（ＳＴＥＰ２）。アクチュエータの全ストロークが５０ｍｍなので、原点位置をその半分の２５ｍｍの位置とする。この際には、最下限まで降下させて下限リミットをＯＮした後、２５ｍｍ上昇させることにより原点位置にセットする。

次に、電子水準器の信号（Ｂ１値）を受信する（ＳＴＥＰ３）。このときの電子水準器の信号を、図５に例示する。この例では、Ｘ：＋１．３、Ｙ：−０．９である。

次に、電子水準器の信号に基づいて水平面作成動作を行う（ＳＴＥＰ４）。ここでは、パルスモータの１回の動作量（Ｃ値）を、Ｂ１値の絶対値が１度以上の場合は大きくし、１度未満の場合は小さくする。例えばそれぞれ０．４ｍｍ、０．２ｍｍとする。これは１度以上の大きいずれの時に水平面調整効果を大きくするためである。なお、Ｃ値の大きさはこれに限定されず、適宜の値に設定可能である。

具体的には、以下のように動作させる。
（ｉ）Ｘが＋のとき、
Ｂ１値が絶対値で１度未満であれば、＃２、＃４のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ下げる。
Ｂ１値が絶対値で１度以上であれば、＃１、＃３のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ上げる。
（ii）Ｙが＋のとき、
Ｂ１値が絶対値で１度未満であれば、＃１、＃２のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ下げる。
Ｂ１値が絶対値で１度以上であれば、＃３、＃４のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ上げる。
（iii）Ｘが−のとき、
Ｂ１値が絶対値で１度未満であれば、＃１、＃３のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ下げる。
Ｂ１値が絶対値で１度以上であれば、＃２、＃４のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ上げる。
（iv）Ｙが−のとき、
Ｂ１値が絶対値で１度未満であれば、＃３、＃４のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ下げる。
Ｂ１値が絶対値で１度以上であれば、＃１、＃２のアクチュエータ（パルスモータ）をＣ値だけ上げる。

以上のようなルールに基づき１回の動作を行った後、タイムウエイト（所定時間、例えば１．０ｓｅｃの間何もしない）を入れ、次の動作を行う。このようにアクチュエータの動作とタイムウエイトとを複数回繰り返す。タイムウエイトを入れるのは、パルスモータが動くことと高さ変更にともなって発生するフレーム構造体の振動により、電子水準器の信号が変動することを防止するためである。タイムウエイトの時間が長いほど精度は良くなるが、水平面を形成するための時間が増加してしまう。そのため、これらの兼ね合いに応じて適切に設定することが好ましい。タイムウエイトの適切な値は、フレーム構造体の長さや材質等によって変動すると考えられる。本装置では１．０ｓｅｃが最適な時間である。

次にアクチュエータのリミット位置を確認する（ＳＴＥＰ５）。＃１〜４のアクチュエータの下限リミットスイッチまたは上限リミットスイッチがＯＮになればエラー表示をし、水平制御の動作を終了する。

下限リミットスイッチまたは上限リミットがＯＮにならなければ、水平面作成動作後の電子水準器の信号（Ｂ２値）を受信する（ＳＴＥＰ６）。

次いで、受信したＢ２値とＡ値とを比較する（ＳＴＥＰ７）。そして、Ａ値≧Ｂ２値であれば、水平面作成動作を終了し、＃１〜４のアクチュエータ（パルスモータ）のブレーキを機械的にロックし（ＳＴＥＰ８）、終了する。逆に、Ａ値＜Ｂ２値の場合には、再度ＳＴＥＰ４を行う。

このようにして水平面が形成された後、レーザー変位センサ１４による搬送ロールレベルの測定を開始する。測定に際しては、制御部１６の制御に基づいて、レーザー変位センサ１４が初期位置になるようにセンサ支持部材２４を初期位置にセットし、駆動機構１５により縦フレーム１１ａ上に設けられたガイド部材２３に沿ってセンサ支持部材２４を被搬送体の搬送方向、すなわち搬送ロール１に直交する方向にベルト駆動により移動させて複数本の搬送ロール１上を走査させつつ、センサ支持部材２４に支持されたレーザー変位センサ１４から垂直下方にレーザーを照射する。これにより、複数本の搬送ロール１の上面の位置情報（距離）を連続的に測定することができる。なお、上述したように、ここでの連続的には所定の時間ごとに周期的に測定する場合も含まれる。レーザー変位センサ１４による搬送ロールレベルの検出のためには、一方向に移動させるだけでもよいが、確実なデータ取得の観点から往復させてレベル検出を行うことが好ましい。

制御部１６は、レーザー変位センサ１４の検出値と、測長センサ２９で測定された位置情報に基づき、個々の搬送ロールの頂点を自動算出し、個々の搬送ロールの相対高さおよびロール径を演算する。そして、搬送ロールレベルの測定結果は、操作画面からクリック動作あるいはタッチ動作により画面表示され、必要に応じてプリントアウトをすることができる。

このように、電子水準器１２およびアクチュエータ２１を用いてフレーム構造体１１を自動的に高精度の水平面を形成することと、水平面が確保されたフレーム構造体１１上でレーザー変位センサ１４を走査させつつ、その下方の搬送ロール１に対して垂直にレーザーを照射して搬送ロール１の上面の位置を自動的に検出することにより、搬送ロール１のレベル（高さ）を極めて高精度で求めることができる。また、水平制御動作および測定動作は１回のクリック動作あるいはタッチ動作、さらにはボタン押下動作のみで自動的に行われるため、経験によらず簡単に行うことができる。

図６は、実際に搬送ロールレベルを測定した時の出力画面を示す図である。この図に示すように、測定した複数の搬送ロール１の上面の輪郭を極めて精緻に描くことができ、このデータから複数の搬送ロールの高さを高精度で測定することができる。例えば、電子水準器１２、アクチュエータ２１、レーザー変位センサ１４として高精度のものを用いることにより、搬送ロール高さ精度を±０．１ｍｍという極めて高い精度とすることができる。このように搬送ロールの高さを高精度で測定することができるので、被搬送体の蛇行を防止することができ、傷のない製品を得ることができ、製品歩留まりを向上させることができる。

また、レーザー変位センサ１４を搬送ロールの長手方向に沿って中央およびその両側の複数（３個）設けているので、搬送ロールの高さのみならず、搬送ロールの摩耗度も正確に把握することもできる。このように摩耗度を正確に把握することができることにより、搬送ロール１の交換時期を把握することができ、搬送ロールを限界近くまで使用することができるようになる。なお、搬送ロール１の高さのみを求めたい場合にはレーザー変位センサ１４は１個でもよい。また、レーザー変位センサ１４の個数を増やすことにより、より高精度で摩耗状態を把握することができる。

１回の測定が終了した後、フレーム構造体１１をテーブルロール設備２の次の位置に移動させて引き続き搬送ロールレベルの測定を行うことができる。このとき、例えば図２に示す基準ロール一本を含めて測定を行うようにすることで、制御部１６においてデータをつなぎ合わせて連続的なデータとすることができる。このような動作を繰り返し行うことにより、テーブルロール設備２の全体の搬送ロール１の高さを測定することができ、測定する搬送ロールの数に制限がない。

また、テーブルロール設備に測定の際に設置するように構成されているため、常設する際の不都合は生じない。また、基本的に、フレーム構造体に、電子水準器、アクチュエータ、レーザー変位センサを取り付けた簡易な構成であるため、設備が大がかりになることはない。また、このような簡易な構成であるため、高さを２５０ｍｍ程度と低くすることができ、狭い設備にも対応することができる。

さらに、フレーム構造体１１をアルミニウム等の軽量金属で形成することにより、軽量化を図ることができ、移動を容易にすることができる。例えば、フレーム構造体１１をアルミニウムで構成し、有効測定スパンを２０００〜２５００ｍｍ程度とすることにより、重量を約４０ｋｇとすることができ、作業者２人で容易に移動させることができる。また、大がかりな設備ではなく、かつ汎用部品のみで構成することができ、特殊部品を用いる必要がないため、安価であり、メンテナンスも容易に行うことができる。

さらにまた、制御部１６と各機器の間を無線ＬＡＮ通信するので、配線が不要となり、測定機器等の取り回しが便利である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。
例えば、上記実施形態では、１本の縦フレームを設け、その上をレーザー変位センサを搭載したセンサ支持部材が走行するようにしたが、２本の縦フレームを設け、その上を走行するようにしてもよい。また、上記実施形態では制御部と各機器との間を無線ＬＡＮ通信する例を示したが、それに限るものではない。さらに、レーザー変位センサの位置を測長センサで検出するようにしたが、駆動機構のモータのエンコーダにより検出してもよい。さらにまた、レーザー変位センサの移動をベルト駆動で行ったが、これに限らず、ボールネジ機構による駆動等、他の駆動方式を用いてもよい。さらにまた、搬送ロールの位置検出にレーザー変位センサを用いたが、他の変位センサを用いてもよい。

１ 搬送ロール
２ テーブルロール設備
１０ 搬送ロールレベルの測定装置
１１ フレーム構造体
１１ａ 縦フレーム
１１ｂ 横フレーム
１２ 電子水準器
１３ 調整機構
１４ レーザー変位センサ
１５ 駆動機構
１６ 制御部
２１ アクチュエータ
２２ 支持部材
２３ ガイド部材
２４ センサ支持部材
２５ モータ
２８ タイミングベルト
２９ 測長センサ
３０ 信号変換／ＬＡＮ通信ユニット

Claims (10)

1. 複数の搬送ロールにより被搬送体を搬送する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であって、
   測定の際に、複数本の搬送ロールに跨るように設置され、設置位置を移動可能なフレーム構造体と、
   前記フレーム構造体が複数本の搬送ロールに跨るように設置された際の、前記フレーム構造体の水平度を計測するための電子水準器と、
   前記フレーム構造体を水平状態に調整する調整機構と、
   前記フレーム構造体に沿って前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に水平状態で移動可能に設けられ、前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定する変位センサと、
   前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に駆動させる駆動機構と、
   前記電子水準器の情報に基づいて前記調整機構の動作を制御し、前記フレーム構造体を水平状態に制御するとともに、前記駆動機構による前記変位センサの移動およびその検出動作を制御し、かつ前記変位センサからの信号に基づいて前記搬送ロールの高さを演算する制御部と
   を具備することを特徴とする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。
2. 前記フレーム構造体は、前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に沿って配置される縦フレームと、前記縦フレームの両端に接続され、前記搬送ロールの長手方向に沿って配置される横フレームとを有し、前記変位センサは前記縦フレームに沿って移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の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。
3. 前記縦フレームに沿って設けられたガイド部材と、前記変位センサを支持し、前記ガイド部材上を走行するセンサ支持部材をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の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。
4. 前記センサ支持部材は、前記搬送ロールの長手方向に沿って複数の変位センサを支持することを特徴とする請求項３に記載の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。
5. 前記変位センサはレーザー変位センサであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の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。
6. 前記調整機構は、それぞれ異なる位置で前記フレーム構造体の高さを調整する少なくとも３つのアクチュエータを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の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。
7. 前記変位センサは、前記複数の搬送ロールの頂点を判別することができる程度の間隔で測定を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の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。
8. 複数の搬送ロールにより被搬送体を搬送するテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法であって、
   測定の際に、複数本の搬送ロールに跨るように設置され、設置位置を移動可能なフレーム構造体と、前記フレーム構造体が複数本の搬送ロールに跨るように設置された際の、前記フレーム構造体の水平度を計測するための電子水準器と、前記フレーム構造体を水平状態に調整する調整機構と、前記フレーム構造体に沿って前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に水平状態で移動可能に設けられ、前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定する変位センサと、前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に駆動させる駆動機構とを有する搬送ロールレベルの測定装置を用い、
   前記フレーム構造体を前記テーブルロールの所定位置に複数本の搬送ロールに跨るように設置し、
   前記電子水準器の情報に基づいて前記調整機構により前記フレーム構造体を水平状態とし、
   その状態で前記駆動機構により前記変位センサを前記搬送ロールの長手方向に直交する方向に移動させつつ、前記変位センサにより前記搬送ロールの上面に対して連続的に垂直方向の距離を測定し、
   前記測定データに基づいて前記変位センサにより距離を測定した搬送ロールの高さを求めることを特徴とするテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。
9. 搬送ロールレベルの測定装置により所定本数の前記搬送ロールに対して１回の搬送ロールレベルの測定が終了した後、前記フレーム構造体を前記テーブルロール設備の次の位置に移動させて引き続き搬送ロールレベルの測定を行い、その際に、既に測定した搬送ロールを含めた複数本の搬送ロールに対して測定を行うことを特徴とする請求項８に記載のテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。
10. 前記変位センサは、前記複数の搬送ロールの頂点を判別することができる程度の間隔で測定を行うことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のテーブルロール設備における搬送ロールレベルの測定方法。

Images