JPH0552526A - シート寸法測定装置 - Google Patents

シート寸法測定装置

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JPH0552526A
JPH0552526A JP21854391A JP21854391A JPH0552526A JP H0552526 A JPH0552526 A JP H0552526A JP 21854391 A JP21854391 A JP 21854391A JP 21854391 A JP21854391 A JP 21854391A JP H0552526 A JPH0552526 A JP H0552526A
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JP
Japan
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sensor
sheet
measuring
steel sheet
sensors
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JP21854391A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Maki
宏 牧
Kenichi Iwanaga
賢一 岩永
Mamoru Inaba
護 稲葉
Atsuhisa Takekoshi
篤尚 竹腰
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速走行中のベルトコンベア上のシートの寸
法(剪断長、幅、直角度)を連続的にオンラインで計測
する。 【構成】 先端部測定用のセンサが測定した位置データ
が所定の値になった時点で鋼板の各端部を瞬間的に照射
してその瞬間における位置データを透過式のセンサによ
り同時に入力して、その位置データに基づいて、鋼板の
剪断長、幅又は直角度を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速走行中のベルトコ
ンベア上の鋼板(以下シートという)の寸法(剪断長、
幅、直角度)を連続的に計測するシート寸法測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
剪断されたシートの寸法保証は、剪断過程でシートの一
部を抜き取って計測し、そして計測した結果が規格から
外れているとそのシートをリジェクトすることによりな
されていた。しかし、抜き取り検査のため製品全数の寸
法保証ができず、また、人手による検査のため時間もか
かり、時間的ロスが大きいという問題点があった。
【0003】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、高速走行中のベルトコンベア
上のシートの寸法(剪断長、幅、直角度)を連続的にオ
ンラインで高精度に計測することを可能にしたシート寸
法測定装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様によ
るシート寸法測定装置は、ベルトコンベア上を走行する
シートの寸法を測定する装置において、シートの先端部
の位置データを測定する先端部測定用のセンサと、予め
設定されているシートの幅寸法に対応した位置にそれぞ
れ設けられ、シートの両側端部の位置データを測定する
両側端部測定用のセンサと、先端部測定用のセンサより
後流側の予め設定されているシートの長さ寸法に対応し
た位置に設けられ、シートの後端部の位置データを測定
する後端部測定用のセンサと、各センサに対応した位置
にそれぞれ設けられ、先端部測定用センサの近くに設置
されている先端検出センサがシートの先端を検出した時
点で同時にシートの各端部を瞬間的に照射する照明手段
と、照明手段によりシートの各端部が照射されたときに
前記の各センサの位置データを入力して、シートの剪断
長、幅又は直角度を算出する演算手段とを有する。そし
て、ベルトコンベアは鋼板の走行方向に沿って3分割さ
れ、先端部測定用のセンサ及び後端部測定用のセンサは
ベルトコンアのベルトとベルトとの間に照明手段と共に
取付けられた光透過式のセンサによりそれぞれ構成さ
れ、また、両側部測定用のセンサは分割されたベルトコ
ンベア間に照明手段と共に取付けられた光透過式のセン
サによりそれぞれ構成されている。
【0005】また、本発明の他の態様によるシート寸法
測定装置において、各センサはイメージセンサ又はCC
Dにより構成されている。また、本発明の他の態様によ
るシート寸法測定装置は、後端部測定用のセンサ及びそ
れに対応した照明手段と、両側端部測定用のセンサ及び
それに対応した照明手段とは、それぞれのセンサの位置
データが所定の値になるようにシートの端部位置に応じ
て移動制御される。そのために、シート寸法測定装置
は、後端部測定用のセンサ及びそれに対応した照明手段
が搭載され、シートの搬送方向に対して前後に移動制御
する第1のステージと、両側端部測定用のセンサの内一
方の側のセンサ及びそれに対応した照明手段が搭載さ
れ、シートの搬送方向に対して直交する方向に移動制御
する第2のステージと、両側端部測定用のセンサの内他
方の側のセンサ及びそれに対応した照明手段が搭載さ
れ、シートの搬送方向に対して直交する方向に移動制御
する第3のステージとを有する。
【0006】また、本発明の他の態様によるシート寸法
測定装置は、先端部測定用のセンサ及び後端部測定用の
センサはシートの搬送方向に対して直交する方向にそれ
ぞれ所定の間隔をもって少なくとも1対配置され、両側
端部測定用のセンサの内一方の側のセンサは搬送方向に
所定の間隔をもって少なくとも1対配置されている。
【0007】
【作用】本発明の一つの態様においては、先端検出セン
サがシートの先端を検出した時点でシートの各端部を瞬
間的に照射する。演算手段はこのように瞬間的に照射し
た状態即ち静止状態における各センサの位置データを入
力して、その位置データに基づいて、シートの剪断長、
幅、直角度を算出する。そして、各センサは光透過式の
センサにより構成され、高精度に鋼板の各端部の位置測
定ができる。また、本発明の他の態様においては各セン
サがイメージセンサ又はCCDにより構成されており、
高精度に位置測定ができる。また、本発明の他の態様に
おいては、後端部測定用のセンサ及びそれに対応した照
明手段と、両側端部測定用のセンサ及びそれに対応した
照明手段とは、それぞれのセンサの位置データが所定の
値になるようシートの端部位置に応じて移動制御され
る。従って、センサ及び照明手段はシート面に対して垂
直位置で、かつセンサの所定の位置例えば中央部で計測
することによって、コンベアベルト上のシートの上下変
動が起因する計測誤差を最小限に抑えることができる。
【0008】また、本発明の他の態様においては、先端
部測定用のセンサ及び後端部測定用のセンサはシートの
搬送方向に対して直交する方向にそれぞれ所定の間隔を
もって少なくとも1対配置され、両側端部測定用のセン
サの内一方の側のセンサは搬送方向に所定の間隔をもっ
て少なくとも1対配置されており、このため、シートが
斜めに搬送されてもその剪断長、幅又は直角度がいずれ
も高精度に演算される。
【0009】
【実施例】図2は本発明の一実施例のシート寸法測定装
置が設置された製鉄工場における圧延ラインを示す模式
図である。アンコイラ1から供給された金属帯(コイ
ル)は検査テーブル2を通って、サイドトリーマ3で製
品幅にトリームされる。製品幅が決まったコイルはゲー
ジテーブル4で各種の検査装置により製品板厚、ピンホ
ール(穴)有無、表面疵、内部欠陥等の検査が行われ
る。剪断機5により製品長さに剪断されてシートの形と
なってベルトコンベア12でパイラへ搬送される。剪断
されたシート13とシート13の間は約30mm〜20
0mmの間隔を開けて、オンラインシート寸法測定装置
7を通過する際にベルトコンベア12上でシート状にな
った製品の剪断長、幅及び直角度2角が測定される。
【0010】オンラインシート寸法測定装置7による測
定結果及び寸法公差基準に基づいて寸法はずれの判定を
行う。寸法はずれシートはその程度によって、Rパイラ
8,Qパイラ9にリゼクトされ良品はPパイラ10にパ
イリングされる。なお、ゲージテーブル4で検査した結
果、検査基準はずれ品はオンラインシート寸法測定装置
7での測定結果と同様にその程度によって、Rパイラ
8,Qパイラ9にリジェクトされる。ベルトコンベア1
2は図示のようシート13の搬送方向に沿って3分割さ
れ、分割された各ベルトコンベア12A〜12Cはそれ
ぞれ1対のベルトを有し、全体として6本のベルト12
a〜12fから構成されている。また、ベルトコンベア
12Aと12Bの間、及び12Bと12Cとの間には所
定長さの間隙が設けられているものとする。シート13
はこのように構成されているベルトコンベア12上を搬
送される。
【0011】図3はベルトコンベア12上のセンサの配
置を示した斜視図である。シート先端検出器14はシー
トの先端を検出し、センサ15,16はシートの先端面
の位置データを、センサ19,20はシートの後端面の
位置データを、センサ17,18はシートの左端面の位
置データを、センサ21はシートの右端面の位置データ
をそれぞれ測定する。シート先端検出器14及びセンサ
15,16は固定されており、センサ17,18,1
9,20,21は後述するように移動自在に支持されて
おり、シート端部に自動的に追従制御される。センサ1
5,16の直下にはストロボ22,23が布設されてい
る。センサ19,20の直下にはそのセンサと同期して
移動するストロボ24,25が布設されている。シート
幅方向を測定するセンサ17,18,21の直下にもそ
のセンサと同期して移動するストロボ(図示せず)が布
設されている。なお、シート先端検出器14及びセンサ
15,16はベルトコンベア12Aのベルト12aと1
2bとの間に布設され、センサ17,21はベルトコン
ベア12Aと12Bとの間に布設され、センサ18はベ
ルトコンベア12Bと12Cとの間に布設され、センサ
19,20はベルトコンベア12Cのベルト12eと1
2fとの間に布設されているものとする。
【0012】図4はセンサの配置を上からみた状態の図
である。センサ17,18は高精度ステージ34に取り
付けられ、パルスモータ37で移動してシート13の左
端部に自動追従する。ステージ34でも機械系歪は皆無
でないことからステージの移動時の歪から発生するセン
サの傾きによる測定誤差を自動補正するためマグネスケ
ール41,42によりセンサの位置ずれを測定して自動
補正をする。センサ19,20はステージ35に取り付
けられ、パルスモータ38で移動してシート先端検出器
14が先端部を検出したときに後端部の位置にあるよう
に自動追従する。ステージ35の移動時の歪から発生す
るセンサの傾きによる測定誤差を自動補正するためマグ
ネスケール43,44によりセンサの位置ずれを測定し
て自動補正をする。
【0013】センサ21はステージ36に取り付けら
れ、パルスモータ39で移動してシート13の右端部に
自動追従する。なお、ここではセンサの位置の測定精度
を高めるために1μ程度の分解能を有するマグネスケー
ルを採用するとともに、ステージ34,35については
マグネスケール2軸方式を採用している。また、センサ
15,16と19,20とは平行に配置されているもの
とする。
【0014】図5は上述のセンサの方式を示した説明図
である。センサ15〜21は光透過式のものが用いられ
ている。センサ15〜21はストロボ22〜25等と対
向して配置されており、これらのセンサの中央部をスト
ロボが照射するように配置されている。上記の各センサ
は、イメージセンサ又はCCDにより構成されており、
その分解能は7μ程度である。
【0015】図1は上述のセンサ、ストロボ等を組み込
んだ本発明の一実施例に係るシート寸法測定装置の回路
図である。演算回路50は上述の各センサからの検出信
号を入力して所定の演算処理をしてその結果を出力する
と共に、駆動回路52,54,56を介してパルスモー
タ37〜39を駆動することによりステージ34〜36
を駆動してセンサ17〜21の位置を調整する。
【0016】次に動作説明をする。最初に事前に準備し
たデータで製品寸法によりステージ34〜36を調整す
ることによりセンサ17〜21がシートの端部に位置す
るようにプリセットして位置決めしておき、シート13
の到着を待つ。搬送されてきたシート13の先端がシー
ト先端検出器14により検出されると、その検出信号が
演算回路50に入力する。この検出信号が演算回路50
に入力すると、そのタイミングでストロボ22〜25等
を同時に点灯してシート13の端部を照射し、この時の
各センサ15〜21の検出データを取り込む。この時の
検出データに基づいて後述する演算処理をしてシート1
3の各寸法を求める。
【0017】また、ストロボが同時に点灯した時点の各
センサ15〜21の検出データを取り込んだ際に、セン
サ17〜21の中央部にシート13の端部が位置してい
るかどうかを判別して、位置していないと判断された場
合にはそのずれ量を求めて駆動回路52,54,56に
出力する。例えばセンサ17,18の位置がずれていた
場合には、駆動回路52はそのずれ量に基づいてパルス
モータ37を駆動してステージ34を移動する。その移
動量はマグネスケール41,42により検出されて演算
回路50に入力し、センサ間の距離データが補正され
る。センサ19,20及びセンサ21の場合にもステー
ジ35及びステージ36を同様にして移動・制御する。
このようにして位置調整することにより各センサ17〜
21がシート13の端部の真上に位置するようにし、次
に搬送されて来るシート13の測定に備える。以上のよ
うにして、各センサ15〜21の中央部でシート13の
端部が測定できるようにセンサの位置を追随制御して、
その測定精度を高めるようにしている。
【0018】次に、上述のようにして各センサから入力
した検出データに基づいてシート13の寸法を求める方
法を説明する。図6は剪断長さLを求めるための説明図
であり、図の各符号は次のとおりである。 L:シート長さ(剪断長さ) W:シート幅 a:センサ15と16の間隔(例えば20mm) b:センサ17と18の間隔 L1:センサ16とセンサ19の中心距離 L2:センサ17とセンサ21の中心距離 δ1:センサ15のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ2:センサ16のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ3:センサ17のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ4:センサ18のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ5:センサ19のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ6:センサ20のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 δ7:センサ21のシートエッジ検出位置とセンサー中
心の距離 なお、δ1,δ2,δ5,δ6はシートの中心から離れ
る方向を正、δ3,δ4,δ7はシートの中心に近付く
方向を正とする。 (1) 剪断長さL 図6の1/2Wにおけるライン上の長さLaは次式によ
り求められる。 La=L1+(δ1+δ2)/2+(δ5+δ6)/2 シートのラインに対する角度をθとすると、 tanθ=sinθ=(δ3−δ4)/b Laを補正すると L=Lacosθ が得られる。従って、次の(数1)により剪断長さLが
求められる。
【数1】
【0019】(2) 幅W 上述の剪断長さLの場合について測定方向を90゜ずら
すことによりシートの幅Wが求められるので、次の(数
2)が得られる。
【数2】
【0020】(3) 直角度Lθ,Rθ 図6により(数3)及び(数4)が得られ、この式によ
り直角度Lθ,Rθが求められる。
【数3】
【数4】 従って、600mmに換算した直角度La,Raはそれ
ぞれ次式により求められる。
【数5】
【数6】
【0021】ところで、上述の演算処理を演算回路50
で行う場合にはソフトウェア演算によってもよいが、高
速ハードウェア演算及びソウェア演算を両立した構成に
して高速演算をさせることにより、搬送ラインがより高
速になった場合にも対応することができる。また、基準
校正片を別のラインに設けて測定装置全体をそのライン
上に移動してすることにより、装置の測定精度を確認し
たり、或いは校正をすることもできる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明の一つの態様によれ
ば、先端部が測定用のセンサが測定した位置データが所
定の値になった時点でシートの各端部を瞬間的に照射し
てその瞬間的における位置データを透過式のセンサによ
り同時に入力して、その位置データに基づいて、シート
の剪断長、幅又は直角度を算出するようにしたので、算
出結果は高精度なものとなっている。また、本発明の他
の態様によれば、従来の搬送装置に加工を施さずに測定
装置を設備することができるようにしたので、測定装置
が容易に実現できる。
【0023】また、本発明の他の態様によれば、センサ
及びそれに対応した照明手段をそれぞれのセンサの位置
データが所定の値になるようシートの端部位置に応じて
移動制御するようにしたので、センサ及び照明手段はシ
ート面に対して垂直位置で、かつセンサの諸定位置例え
ば中央部で計測することによって、コンベアベルト上の
シートの上下変動が起因する計測誤差を最小限に抑える
ことができる。また、本発明の他の態様においては、先
端部測定用のセンサ、後端部測定用のセンサ及び両側端
部測定用のセンサの内一方の側のセンサをそれぞれ所定
の間隔をもって少なくとも1対配置するようにしたの
で、シートが斜めに搬送されてもその剪断長、幅又は直
角度がいずれも高精度に演算される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシート寸法検出装置の電気
回路を示したブロック図である。
【図2】図1のシート寸法検出装置が設置されているラ
インの概要図である。
【図3】図1のシート寸法検出装置のセンサとベルトコ
ンベアとの相対位置を示す配置概要図である。
【図4】図1のシート寸法検出装置のセンサの配置を上
からみた配置概要図である。
【図5】光透過式のセンサ及び光反射式のセンサの説明
図である。
【図6】シート寸法を求める際の説明図である。
【符号の説明】
1 アンコイラ 2 検査テーブル 3 サイドトリーマ 4 ゲージテーブル 5 剪断機 6 コンベア 7 シート寸法検出装置 8 Rパイラ 9 Qパイラ 10 Pパイラ 11 コンベア駆動ロール 12 ベルトコンベア 13 シート 14 シート先端検出器 15〜21 センサ 22〜25 ストロボ 34〜36 ステージ 37〜39 パルスモータ 41〜45 マグネスケール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹腰 篤尚 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベルトコンベア上を走行する鋼板の寸法
    を測定する装置において、 鋼板の先端部の位置データを測定する先端部測定用のセ
    ンサと、 予め設定されている鋼板の幅寸法に対応した位置にそれ
    ぞれ設けられ、鋼板の両側端部の位置データを測定する
    両側端部測定用のセンサと、 前記先端部測定用のセンサより後流側の予め設定されて
    いる鋼板の長さ寸法に対応した位置に設けられ、鋼板の
    後端部の位置データを測定する後端部測定用のセンサ
    と、 前記各センサに対応した位置にそれぞれ設けられ、先端
    部測定用のセンサの近くに設置されている先端検出セン
    サがシートの先端を検出した時点で同時に鋼板の各端部
    を瞬間的に照射する照明手段と、 該照明手段により鋼板の各端部が照射されたときに前記
    の各センサの位置データを入力して、鋼板の剪断長、幅
    又は直角度を算出する演算手段とを有し、 ベルトコンベアは鋼板の走行方向に沿って3分割され、
    前記先端部測定用のセンサ及び前記後端部測定用のセン
    サはベルトコンベアのベルトとベルトとの間に照明手段
    と共に取付けられた光透過式のセンサによりそれぞれ構
    成され、また、両側部測定用のセンサは分割されたベル
    トコンベア間に照明手段と共に取付けられた光透過式の
    センサによりそれぞれ構成されていることを特徴とする
    シート寸法測定装置。
  2. 【請求項2】 各センサはイメージセンサ又はCCDに
    より構成されていることを特徴とする請求項1記載のシ
    ート寸法測定装置。
  3. 【請求項3】 後端部測定用のセンサ及びそれに対応し
    た照明手段と、両側端部測定用のセンサ及びそれに対応
    した照明手段とは、それぞれのセンサの位置データが所
    定の値になるように鋼板の端部位置に応じて移動制御さ
    れることを特徴とする請求項1記載のシート寸法測定装
    置。
  4. 【請求項4】 後端部測定用のセンサ及びそれに対応し
    た照明手段が搭載され、鋼板の搬送方向に対して前後に
    移動制御する第1のステージと、 両側端部測定用のセンサの内一方の側のセンサ及びそれ
    に対応した照明手段が搭載され、鋼板の搬送方向に対し
    て直交する方向に移動制御する第2のステージと、 両側端部測定用のセンサの内他方の側のセンサ及びそれ
    に対応した照明手段が搭載され、鋼板の搬送方向に対し
    て直交する方向に移動制御する第3のステージと、を有
    することを特徴とする請求項3記載のシート寸法測定装
    置。
  5. 【請求項5】 先端部測定用のセンサ及び後端部測定用
    のセンサは鋼板の搬送方向に対して直交する方向にそれ
    ぞれ所定の間隔をもって少なくとも1対配置され、両側
    端部測定用のセンサの内一方の側のセンサは搬送方向に
    所定の間隔をもって少なくとも1対配置されていること
    を特徴とする請求項4記載のシート寸法測定装置。
JP21854391A 1991-08-29 1991-08-29 シート寸法測定装置 Pending JPH0552526A (ja)

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