JPH0342120A - レーザ投受光装置の故障監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ光を投光して、その通過または遮断
を検出して被検出体の有無を検出するレーザ光の投受光
装置において、レーザ光投受光装置の故障を監視するた
めの装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば圧延ラインの巻取装置においては、ピンチロール
とマンドレルの間にレーザ投光器と受光器を対向配置し
て、ビンチロールから排出される鋼板をこれらレーザ投
光器と受光器の間に通して、レーザ光が遮断されるタイ
ミングを検出することにより、鋼板の先端部を検出して
、マンドレル上に配置されるラッパーロールのジャンプ
タイミングを制御している。

レーザ投受光装置の受光感度は、長期間の使用によるレ
ンズの汚れや投光器レーザダイオード発光効率低下等に
より徐々に低下する。このような受光感度低下を生じた
ままで使用していると、被検出体が存在していないにも
かかわらず、レーザ光が遮断されていると誤検出されて
、装置の誤動作を引き起こすことがある。

このような受光感度の低下に対して、従来はこれを検出
する手段がなく、誤動作を生じてはじめて受光感度が低
下したことを知るだけであった。

〔発明が角’ｌ決しようとする課題〕

前記従来の技術のように、誤動作を生じてはじめて受光
感度の低下を知るのでは、機械が誤動作して製品不良や
事故が発生するおそれがあった。

この発明は、レーザ投受光装置の受光感度の低下を直接
検出して誤動作を未然に防止したレーザ投受光装置の故
障監視装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、レーザ光を投光してその通過または遮断を
検出して被検出体の有無を検出するレーザ光の投受光装
置において、被検出体が存在してない状態でレーザ光投
光時の受光信号レベルを検出する受光信号レベル検出手
段と、この検出された受光信号レベルが所定の受光信号
レベル限界よりも低下した場合に、レーザ光異常判定信
号を出力するレーザ光異常判定手段とを具備してなるも
のである。

〔作　用〕

この発明によれば、受光感度の低下により受光信号レベ
ルが低下し、受光信号レベル限界よりも下がると、レー
ザ光異常判定信号が出力されて、受光感度が低下したこ
とがわかる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を以下説明する。ここでは、この発
明を巻取装置における鋼板先端検出用レザ投受光装置に
適用した場合について説明する。

第２図は、この発明適用した巻取装置の概要を示すもの
である。圧延機で圧延された鋼板１０は、上ビンチロー
ル１２および下ビンチロール１４による駆動によりマン
ドレル１６上に送給される。

下ピンチロール１４には鋼板１０の送給速度を検出する
ためのパルスジェネレータ１１が配設されている。上ピ
ンチロール１２、下ピンチロール１４とマンドレル１６
との間には、鋼板１０の先端位置を検出するためにレー
ザ投受光装置としてレーザ投光器２１と受光器２３が対
向配置されている。

マンドレル１６の外周位置には４個のラッパーロール１
８が配設されている。ラッパーロール１８は駆動手段（
図示せず）により回転駆動される。ラッパーロール１８
は支点２２を軸として回動自在なアーム２０に取り付け
られており、油圧シリンダ２４の駆動によりマンドレル
１６の外周面に対して接近、離隔される。ラッパーロー
ル１８のマンドレル１６外周面に対する高さ位置は、回
転マグネスケール２５によりアーム２２の回転角として
検出される。

油圧シリンダ２４は、サーボ弁３０により駆動され、圧
力検出器２６．２８により油圧が検出される。

なお、第２図においては、１つのラッパーロルについて
のみセンサ類の配置、制御系統等について図示しており
、他の３個のラッパーロールについては図示を省略しで
ある。

ＡＪＣ（オートマチック・ジャンピング・コントロール
）制御盤３２は、前記各種センサ類からの検出信号を人
力して、サーボ弁３０を介して油圧シリンダ２４を個々
に駆動することによりラッパーロール１８によるマンド
レル１６に対する押圧力を一定化するＣＰＲ（コンスタ
ント・プレッシャー・ローリング）制御を行なうととも
に、マンドレル１６上に巻回された鋼板１０の先端が到
来するタイミングごとにラッパーロール１８をジャンプ
させて、マンドレル１６上から所定距離引き離して製品
にロール押えマークが付くのを防止するＣＰＣ（コンス
タント・ポジション・コントロール）制御をＣＰＲ制御
に代えて行なう。ＣＰＲ制御、ＣＰＣ制御ともサーボ１
１制御で行なわれる。

なお、マンドレル１６上に巻回されたｊｉｌｌＦｆｉｌ
ｏの先端部か到来するタイミングは、パルスジニネレ−
タ１１で検出される鋼板１０の送給速度と、レーザ投受
光装置２１．２３で検出されるレーザ光遮断タイミング
とに基づき演算により算出することがてき、この算出さ
れたタイミングに基づきＣＰＲ制御とＣＰＣ制御の切換
が行なわれる。

故障監視装置３４は、各種センサ信号に基づき各種故障
監視を行なって故障アラーム表示を行なうとともに、制
御モードの表示やジャンプ波形の表示等をＣＲＴ画面等
に行なう。

故障監視項目は、ラッパーロール１８の制御異常（ＣＰ
Ｃ制御ループ異常、ジャンプタイミングずれ、ＣＰＲ制
御ループ異常等）について、回転マグネスケール２５等
の検出に基づきジャンプ応答、ジャンプ高さ、ジャンプ
波形、ＣＰＲ制御時のラッパーロール１８の高さ変動等
により監視する。また、サーボ弁３０のパイロットサー
ボ弁の劣化（スプールエツジ部の摩耗、ボイスコイル部
の劣化）、パイロットサーボ弁ベローフラム部分の破損
等の故障についてサーボ弁中立点電流、サーボ弁ヒステ
リシス等により監視する。また、レーザ投受光装置２１
．２３の異常（レーザ投受光器レンズの汚れ、レーザダ
イオード発光効率低下等）について、受光器２３からの
受光信号により監視する。

この発明が適用されたレーザ投受光装置２１゜２３の故
障監視装置の一実施例を第１図に示す。

故障監視は、コイルごとに、巻取に先だって、レーザ投
光器２１からレーザ光りを投光して行なわれる。受光器
２３はこのレーザ光りを受光する。

受光信号レベル検出手段３６はこの受光信号レベルを検
出する。レーザ感度余裕変換手段３８はＢ’ｌｌえば第
３図の折線近似に従い受光信号レベルを下記表のように
受光感度余裕度ＰＨに変換する。

比較手段（レーザ光異常判定手段）４０は受光信号レベ
ル限界値として設定された値ＰＨとＬＭ 上記受光感度余裕度ＰＨとを比較し、 ＰＨ＞ＰＨ ＬＭ のときレーザ光異常判定信号を出力し、故障アラーム表
示を行なう。これにより、受光感度が低下したことがわ
かる。

サンプル保存手段４２は、レーザ光感度余裕変換手段３
８で算出された感度余裕度ＰＨを例えば最新の１０コイ
ル程度について保存する。また、１日の平均または１日
のうちで最大のもの等を１００日分程度保存する。表示
手段４４は保存したデータを例えば第４図に示すように
時間順に表示する。作業者はこの表示を見て感度余裕度
ＰＨの変化傾向を知ることができ、部品交換やレンズの
汚れ清掃の時期の目安とすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、レーザ投受光
装置の受光感度の低下を直接検出することができるので
、誤動作を未然に防止することができる。また受光信号
レベルを複数サンプル分保存して、１画面上に時間順表
示することにより、受光感度の変化傾向を知ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、この発明が適用された巻取装置のは要を示す
図である。 第３図は、受光信号レベルの折線近似を示す図である。 第４図は、第１図の表示手段で表示されるレーザ受光感
度余裕度データを示す図である。 １０・・・鋼板（被検出体）、２１・・・レーザ投光器
、２３・・・受光器、３６・・・受光信号レベル検出手
段、４０・・・比較手段（レーザ光異常判定手段）、４
２・・・サンプル保存手段、４４・・・表示手段、Ｌ・
・・レーザ光。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光を投光してその通過または遮断を検出し
   て被検出体の有無を検出するレーザ光の投受光装置にお
   いて、 被検出体が存在してない状態でレーザ光投光時の受光信
   号レベルを検出する受光信号レベル検出手段と、 この検出された受光信号レベルが所定の受光信号レベル
   限界よりも低下した場合に、レーザ光異常判定信号を出
   力するレーザ光異常判定手段とを具備してなるレーザ投
   受光装置の故障監視装置。
2. （２）前記検出された受光信号レベルを複数サンプル分
   保存するサンプル保存手段と、 この保存されたデータを時間順に１画面上に表示する表
   示手段と をさらに具備してなる請求項１記載のレーザ投受光装置
   の故障監視装置。