JPS62270218A - 線材のマ−キング方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 技術分野 本発明は線材の所定の部位にマークを付けるマーキング
方法に係り、特にマークの誤検出を防止するようにした
マーキング方法に関するものである。

従来技術 線材の所定の部位にマークを施し、そのマークを検出装
置によって検出することにより、前記所定の部位を容易
に検知し得るようにすることが従来から考えられている
。例えば、鋼材に圧延加工や引抜き加工を行って得られ
た伸線材には、圧運ローラ等による表面疵が存在するが
、このような表面疵を有する伸線材をそのまま用いてボ
ルト等の製品を製造すると、表面疵に起因する不良品が
発生する。このため、そのような表面疵が存在する部位
に予めマークを施し、その後の製品製造工程においてそ
のマークを検出装置によって検出することにより、必要
に応じてその部位を取り除いたり表面疵を削り取ったり
するか、或いは製品の製造後にマークが存在する製品を
取り除いたりするのである。

ところで、このようなマークは、一般に塗料若しくは螢
光物質を含む螢光塗料を線材に付着することによって付
けられ、その塗料に投射した光の反射光を受光するか、
或いはマークが螢光塗料の場合には紫外線等を照射する
ことによってマークから発せられる螢光を受光すること
により、そのマークを検出するようにしているのが普通
である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記反射光を受光する場合には、そのマ
ークの有無に伴う反射光の強弱の変化に基づいてマーク
を検出しているため、例えば線材の表面に錆等が存在す
ると、その錆等の有無に起因して反射光が変化した場合
にも、それをマークと誤って検出してしまう恐れがあっ
た。また、螢光塗料を用いてマークを付けた場合には、
線材の表面に付着した油に含まれている螢光物質から発
せられる螢光をマークによるものと誤検出する恐れがあ
った。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、線材の所定の部位に施さ
れたマークを、その線材と検出装置とを相対移動させつ
つ検出するに際して、その線材に前記マークを付けるマ
ーキング方法であって、前記マークを、予め定められた
一定の間隔を隔てて断続的に前記線材に付けるようにし
たことにある。

作用および発明の効果 すなわち、本発明は、線材の所定の部位にやめ定められ
た一定の間隔を隔ててマークを（ｔ　ｉｔ　？）ことに
より、マークを符号化したのであり、このようにすれば
、そのマークから反射する反則光或いは螢光は、その線
材と検出装置との相対移動の際の移動速度に基づく一定
の時間間隔で断続的に検出装置により受光されることと
なる。そして、その一定の時間間隔で反射光或いは螢光
を受光した場合にのみ、それをマークとして検出するこ
とにより、錆の有無等によって反射光が変化したり、油
に含まれている螢光物質から螢光が発せられたりしても
、それ等の反射光や螢光とマークによるものとが区別さ
れ、それ等をマークと誤って検出することが防止される
。

なお、マークは一定の間隔を隔てて少なくとも２箇所に
付ける必要がある。また、複数の間隔を隔てて３箇所以
上にマークを付ける場合には、それ等の相互の間隔は必
ずしも同じである必要はない。さらに、例えば複数種類
の所定の部位にマークを施す場合には、間隔が異なる複
数種類のマークを付けることにより、そのマークの種類
によって所定の部位の種類を区別し得るようにすること
も可能である。

また、マークから反射する反射光を受光してそのマーク
を検出する場合には、光を乱反射させる粗粒子を含有さ
せた塗料にてマークを付けることにより、線材の表面に
存在する錆等による乱反射よりも激しく乱反射させる一
方、その反射光を受光する受光器を、錆等の乱反射によ
る反射光は受光しないがマークの乱反射による反射光は
受光し得る位置に配置すれば、マークによる反射光のみ
が受光されることとなり、上記マークの符号化と相俟っ
てマークの誤検出が一層効果的に防止される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、１０は鋼材に圧延加工および引抜き加
工を行って得られた中間伸線材であり、軸まわりの回転
可能に設けられたロール１２に巻回されている。かかる
中間／Ｉ線材１０は、複数のローラ１４によって張力が
付与された状態で、線引きダイス１６．１８および２０
内を引き抜かれることにより、更に引抜き加工が施され
て所望する太さの伸線材２２が製造され、ロール２４に
巻き取られる。本実施例では、この伸線材２２がマーク
を施すべき線材である。

上記線引きダイス１８と２０との間には渦流探傷等によ
る疵検出装置２６が配置されており、前工程の圧延加工
や引抜き加工等に起因する伸線材２２の表面疵を検出し
て、疵信号ＳＫをマーキング制御装置２８に出力する。

また、線引きダイス２０とロール２４との間にはマーキ
ング装置３０が配置されており、マーキング制御装置２
８から供給されるマーキング信号ＳＭに従って、伸線材
２２の表面疵が存在する部位にマークを付ける。

マーキング制御装置２８は、疵検自装置２６が配置され
た部分を通過した伸線材２２が、マーキング装置３０が
配置された部分に達するまでの時間として、引抜き速度
に基づいて予め定められた一定の遅延時間後にマーキン
グ信号ＳＭを出力するようになっている。なお、ローラ
１４にパルスジェネレータ等を配設して、実際の引抜き
加工時における引抜き速度を測定しつつ、遅延時間を演
算するようにすることも可能であり、また、疵検自装置
２６を引を友きダイス２０とロール２４との間等に配設
しても差支えない。

上記マーキング装置３０は、第２図に示されているよう
に、伸線材２２の軸線に対して略直角な平面内において
、その伸線材２２の軸線まわりに略９０°隔たった二位
置から塗料を吹き付ける一対のスプレーガン３２．３２
を備えており、略円形の横断面を成す伸線材２２の外周
面には、その外周まわりにおいて全外周の６０％よりも
広い範囲に上記塗料から成るマーク３４が施されるよう
になっている。

スプレーガン３２は、第３図に詳しく示されているよう
に、本体３６の圧力室３８内に図示しない電磁弁を介し
て圧力エアが供給され、ニードル弁４０がスプリング４
２の付勢力に抗して後退させられることにより、塗料室
４４内を（盾環させられている高圧、例えば３０＝３５
Ｋｇ／ｃＪ程度の塗料をノズル４６から噴射するもので
、橿めて高い応答性を有している。上記電磁弁は、前記
マーキング信号ＳＭに従って予め定められた一定の時間
間隔で少なくとも２回以上開閉させられるようになって
おり、これにより、毎分１００ｍ程度の引抜き速度で移
動させられる伸線材２２には、一連のマーク３４が等間
隔で断続的に付けられることとなる。第４図は、このよ
うにして底部４８に一連のマーク３４が付けられた伸線
材２２の一例である。なお、上記ノズル４６の周囲は、
塗料の固着による詰まりを防止するため、通路５０を経
て供給されるシール液によってシールされている。

一方、かかるスプレーガン３２から噴射される塗料は油
性の速乾性塗料で、ガラス粉体、ステンレス等の金属粉
体７無機粉体等の光を乱反射させる粗粒子を含有させた
ものである。速乾性塗料は、例えば、アセトン６０％、
トルエン１０％、特殊造膜剤１３％、白色顔料６％、そ
の他１１％から成るもので、常温においても比較的短時
間で乾燥するが、その塗料は引抜き加工直後の伸線材２
２の表面に付着されるため、引抜き加工に伴う発熱によ
り一層速やかに乾燥する。これにより、マーキング装置
３０によって塗料が付着された伸線材２２が、その塗料
の付着後、数秒程度でロール２４に巻き取られるように
なっていても、その塗料が伸線材２２の他の部位に付着
したり、そのような付着に起因してマーク３４が消えた
りすることが防止される。

ここで、引抜き加工に伴う発熱は、その引抜き加工の加
工条件によって異なるものであり、その発熱による伸線
材２２の温度が高過ぎると、塗料が損傷して後工程にお
けるマーク３４の検出精度が損われる一方、伸線材２２
の温度が低過ぎると、塗料の乾燥に長時間を要するとこ
ろから、塗料を付着する際に伸線材２２が所定の温度範
囲内となるように加工条件を設定する必要がある。所定
の温度範囲は塗料の種類によっても異なるが、一般には
４０〜７０℃程度であれば良く、例えば断面減少率を２
〜２０％の範囲内、引抜き速度を３０〜１５０ｍ／分の
範囲内にそれぞれ設定して引抜き加工を行えば、良好な
結果が得られる。第５図は、断面減少率（９Ａ）および
引を友き速度（ｍ／分）を種々変更して引抜き加工を行
い、伸線材２２に付けたマーク３４が他の部位に付着し
たり過熱により損傷したりする場合について調べた結果
で、○印はマーク３４の付着や損傷等がなかった場合で
ある。また、Ｘ印はマーク３４の付着や損傷等を生じた
場合であり、Δ印はマーク３４の付着や損傷等を生じる
が、実用上問題とならない程度の場合である。

第１図に戻って、このようなマーク３４が施されてロー
ル２４に巻き取られた伸線材２２は、その後、ボルト等
の製品製造ラインに搬送され、複数の駆動ローラ５２に
よってロール２４から引き出されつつ、切断機５４によ
り所定の長さ寸法の製品素材５６に切断される。ロール
２４と切断機５４との間には、前記マーク３４を検出す
るためのマーク検出装置５８が配置されており、マーク
検出信号ＳＳを選別制御装置６０へ出力するようになっ
ている。このマーク検出装置５８は、第６図に示されて
いるように一対の投光器６２と受光器６４とを備えて構
成され、投光器６２から投射された光の反射光を受光器
６４によって受光することにより、マーク３４が付けら
れている部位とそうでない部位とにおける反射光の強さ
の変化に基づいてマーク３４の有無を検出する。

ところで、かかるマーク３４は、前述したように光を乱
反射させるガラス粉体等の粗粒子を含有させた塗料を付
着したものであるため、投光器６２から投射された光が
マーク３４に当たると、その光は上記粗粒子によって激
しく乱反射する。この乱反射の程度は、伸線材２２の表
面に存在する錆等による乱反射よりも強い。一方、受光
器６４は、錆等による乱反射に伴う反射光は殆ど受光し
ないが、マーク３４による乱反射に伴う反射光は受光し
得る位置に配置されている。これにより、伸線材２２の
表面に存在する錆の有無等に起因して反射光の強さが変
化しても、そのような反射光は受光器６４によって受光
されず、それをマーク３４の有無による反射光の強さの
変化として誤って検出することが大幅に軽減される。

また、マーク３４は伸線材２２の表面に一定の間隔を隔
てて断続的に付けられているため、受光器６４には、伸
線材２２の送り速度に基づく一定の時間間隔で断続的に
マーク３４による反射光が入射する。したがって、前記
マーク検出信号ＳＳの信号強度も、第７図に実線で示さ
れているように一定の周期で強弱を繰り返すこととなり
、図において一点鎖線で示されているノイズＮのように
、上記錆の有無等に起因する反射光が仮に受光器６４に
入射したとしても、それによる信号強度の変化とは区別
される。マーク検出信号ＳＳが供給される選別制御装置
６０は、その信号強度が予め定められた一定の周期で変
化する場合にのみ、伸線材２２にマーク３４が存在する
ものとして以後の信号処理を行うのである。これにより
、上記粗粒子の乱反射による反射光のみを受光すること
と相俟って、マーク３４以外のものをマーク３４として
誤検出することが一層確実に防止される。本実施例では
、この選別制御装置６０と前記マーク検出装置５８とに
よって検出装置が構成されている。

一方、投光器６２から投射された光は、第８図から明ら
かなように、伸線材２２の上半分に照射されるのみであ
るが、検出すべきマーク３４は、前述したように伸線材
２２の全外周の６０％よりも広い範囲に施されているた
め、仮に、第８図に示されているようにマーク３４の切
れ目が投光器６２側に位置する位相に伸線材２２が保持
されている場合であっても、伸線材２２の全外周の少な
くとも１０％に相当する範囲のマーク３４に光が照射さ
れる。このため、かかるマーク３４は、マ一り検出装置
５８によって確実に検出されることとなり、マーク３４
が存在するにも拘らず、そのマーク３４が検出されない
恐れはないのである。

因に、かかる伸線材２２の外周まわりにおいて長さが異
なる連続したマークを施し、伸線材２２の全外周に対し
てマークを施した範囲の割合（％）と、そのマークに投
射した光の反射光を受光してマークを検出した場合の検
出率（％）との関係を調べた結果を第９図に示す。かか
る第９図から明らかなように、伸線材２２の全外周の略
５０％の範囲にマークを施していても、その検出率は約
８５％程度であって、検出精度としては必ずしも充分で
ない。これに対して、全外周の６０％以上にマークが施
されている場合には、略１００％の検出率でマークが検
出され、高い信頼性が得られることが判る。なお、この
実験では、光を乱反射させる粗粒子が含有されていない
塗料を用いてマークを付け、そのマークの通常の反射光
を受光することによってマークを検出した。

第１図に戻って、前記選別制御装置６０にはまた、パル
スジェネレータ６６および切断機５４からそれぞれパル
ス信号ＳＰおよびタクト信号ＳＴが供給されるようにな
っている。パルスジェネレータ６６は、前記駆動ローラ
５２に対向して設けられた押えローラ６８の回転に伴っ
て、その回転量すなわち伸線材２２の移動量に対応する
数のパルス信号ＳＰを出力する。また、タクト信号ＳＴ
は、切断機５４の作動時すなわち伸線材２２の移動が停
止している際に出力される。そして、このようなパルス
信号ＳＰ、タクト信号ＳＴおよび前記マーク検出信号Ｓ
Ｓが供給される選別制御装置６０は、それ等の信号を処
理して選別装置７０に選別信号ＳＣを出力し、その選別
信号ＳＣに従って選別装置７０が駆動されることにより
、前記マーク３４が存在する製品素材５６は不良品とし
て容器７２内に排除され、マーク３４が存在しない製品
素材５６のみが良品として後工程の製品加工工程へ送ら
れる。

上記選別制御装置６０は、先ず、第１０図に示されてい
るように、一つのタクト信号ＳＴが供給されたのち次の
タクト信号ＳＴが供給されるまでの間に供！されたパル
ス信号ＳＰのパルス数ｐ、。

Ｐ２．・・をそれぞれカウントして記憶し、それ等の平
均パルス数Ｐｎを、例えば予め定められた所定の回数の
移動子均等によって算出する。次に、この平均パルス数
Ｐｎに対応する伸線材２２の移動量、すなわち製品素材
５６の実際の切断長βを求め、この切断長ｌでマーク検
出装置５８と切断機５４との間の離間距離りを割ること
により、マーク検出装置５８によって検出されたマーク
３４を有する製品素材５６が、マーク検出信号ＳＳが供
給された後に切断機５４によって切り出されるまでの切
断回数Ｎを算出する。そして、本実施例では第１図から
明らかなように、切断機５４から２番目に位置する製品
素材５６が選別装置７０によって選別されるようになっ
ているところから、マーク検出信号ＳＳが供給された後
、上記切断回数Ｎに１を加えた（Ｎ＋１）回だけタクト
信号ＳＴが供給された時に選別信号ＳＣを出力して選別
装置７０を駆動する。

このような選別制御装置６０においては、製品素材５６
の実際の切断長ｌに基づいて切断回数Ｎが算出されてい
るため、切断に伴って伸線材２２の切断面に生じるパリ
等に起因して設計上の切断長と実際の切断長βとの間に
差異があっても′、製品素材５６の選別を誤る恐れはな
い。また、製品素材５６の設計切断長に基づいて、マー
ク検出信号ＳＳが供給されたのち選別信号ＳＣを出力す
るまでの切断回数を作業者が計算し、それを制御装置に
設定する場合に比較して、作業者の負担が軽減されると
ともに設定ミスによる誤った選別が回避される。また、
切断機５４によって切断した後、直ちに良品と不良品と
を選別するようになっているため、製品加工後に選別す
る場合に比較して無駄な加工を行わずに済み、加工能率
が向上する）１点がある。なお、本実施例では切断回数
Ｎを算出して選別信号ＳＣを出力する時期を制御するよ
うになっているが、例えば、前記離間距ｆｉｉＩ　Ｌに
対応する総パルス数を予め算出しておくとともに、マー
ク検出信号ＳＳが供給された後に供給されるパルスｆｔ
号ｓＰのパルス数を順次その総パルス数から減算するこ
とにより、選別信号ＳＣを出力する時期を求めるように
するなど、選別信号ＳＣの出力時期の制御に際しては種
々の態様を採用し得る。

以上、中間伸線材１０から伸線材２２を製造するととも
に庇部４８が存在する部位にマーク３４を施し、その後
、その伸線材２２から製品素材５６を切り出すとともに
マーク３４を有する製品素材５６を選別する一連の加工
工程について詳細に説明したが、本実施例では、庇部４
８に付けられるマーク３４が一定の間隔を隔てて符号化
されている。このため、投光器６２から投射された光は
、その一連のマーク３４によって一定の時間間隔で断続
的に反射され、受光器６４から出力されるマーク検出信
号ＳＳが周期的に変化させられる。そして、選別制御装
置６０においては、その周期的に変化するマーク検出信
号ＳＳのみをマーク３４によるものとして信号処理する
ようになっているため、伸線材２２の表面に存在する錆
等に起因してマーク検出信号ＳＳが変化しても、それを
マーり３４によるものと誤って検出する恐れがないので
ある。

また、マーク３４は光を乱反射させる粗粒子を含有させ
た塗料にて付けられ、受光器６４は、錆等の乱反射によ
る反射光は受光しないがマーク３４の乱反射による反射
光は受光し得る位置に配置されているため、マーク３４
による反射光のみが受光されることとなり、上記マーク
３４の符号化と相俟ってマーク３４の誤検出が一層効果
的に防止される利点がある。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例ではマーク３４が等間隔で付けられ
るようになっているが、その間隔は必ずしも同じである
必要はない。要するに、底部４８が検出された場合に、
等間隔であるか否かに関係なく、予め定められた一定の
間隔を隔てて断続的に一連のマークを付けるようにすれ
ば良いのである。

また、例えば底部４８以外の所定の部位にもマークを付
ける場合など、伸線材２２の複数種類の所定の部位にマ
ークを施す場合には、間隔が異なる複数種類のマークを
付けることにより、そのマークの種類によって所定の部
位の種類を区別し得るようにすることも可能である。

また、第１１図或いは第１２図に示されているように、
伸線材２２の全外周面にマーク７６を付けたり、外周面
の三箇所にマーク７８を付けたりするなど種々の態様の
マークを採用できることは勿論、伸線材２２の全外周に
対する割合も必ずしも６０％以上とする必要はなく、例
えば一つのスプレーガン３２のみで伸線材２２の外周面
の一部にマークを付けるだけでも差支えない。なお、マ
ークの検出率を高める上で、伸線材２２の外周まわりに
おいて、その伸線材２２の全外周の４０％に相当する連
続した領域を任意に設定した場合に、何れの領域におい
てもマークが存在するように付けることが望ましい。

また、前記実施例では光を乱反射する粗粒子を含有した
塗料が用いられているが、そのような粗粒子を含まない
通常の塗料を用いたり、或いは螢光塗料を用いてマーク
を付け、その塗料から発せられる螢光を受光してマーク
を検出したりするようにすることも可能である。

また、マーク３４を検出するマーク検出装置５８は、そ
の検出精度を高める上で伸線材２２に近接して配置する
ことが望ましいが、ロール２４に巻回された伸線材２２
の後端部は変形しているため、その伸線材２２とマーク
検出装置５８とが干渉したり、マーク検出装置５８によ
る検出範囲から伸線材２２が逸脱したりする恐れがある
。このため、例えば第１３図に示されているように、伸
線材２２の移動方向における上流側の端部にランバ状の
ガイド８０が形成されているとともに、マーク検出装置
５８に対応する部分に開口８２が形成された筒体８４を
設け、マーク投出装置５８を伸線材２２に近接して配置
することにより、マーク３４の検出精度を更に向上させ
ることも可能である。なお、線材の種類や加工条件等に
よっては、マークを検出すべき検出装置を線材に対して
移動するようにしても差支えない。

また、前記実施例では製品素材５６の段階で良品と不良
品とを選別するようになっているが、その製品素材５６
が製品とされた後に選別するように構成することもでき
る。例えば、第１４図に示されているように１．切断機
５４によって切り出された製品素材５６を、その切断機
５４と同期して怖ω１するヘッダ装置８６により４段階
でヘッダ加工して製品８８を製造し、そのヘッダ装置８
６から払い出された製品８８を前記選別装置７０によっ
て選別する場合には、マーク検出装置５８によってマー
ク３４が検出された後、前記タクト信号ＳＴが（Ｎ＋５
）回だけ供給された時に、その選別装置７０に選別信号
ＳＣを供給するようにすれば良いのである。なお、選別
信号ＳＣを出力する時期については、製品素材５６の設
計切断長に基づいて作業者が手動で設定するようにして
も差支えない。

また、前記実施例では３個の線引きダイス１６゜１８．
２０によって引抜き加工が行われるようになっているが
、１個、２ｆ［ｆｆｉ、或いは４個以上の線引きダイス
を用いて引抜き加工を行うようにしても良いことは勿論
、引抜き加工によって得られる伸線材２２の断面形状は
必ずしも円形である必要はなく、更に、引抜き加工によ
って得られた伸線材２２以外の線材にマークを付ける際
にも本発明は同様に通用され得る。

また、前記実施例では表面疵が存在する部位にマーク３
４を付けて、そのマーク３４が存在する製品素材５６を
排除するようになっているが、マーク３４が付けられた
部位を削り取るようにしたり、或いは底辺外の所定の部
位にマーク３４を付けたりするなど、本発明は種々の態
様で実施することができる。

その他−々例示はしないが、本発明はその精神を逸脱す
ることなく当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を
加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るマーキング方法によりマークを付
ける工程を含む伸線材の一連の加工工程を説明する図で
ある。第２図は第１図においてマーキング装置によりマ
ークを付ける工程を説明する図である。第３図は第１図
のマーキング装置に備えられているスプレーガンの概略
を示す断面図である。第４図は第１図のマーキング装置
によって伸線材に付けられたマークの一例を示す正面図
である。第５図は第１図の引抜き加工工程における引抜
き加工条件とマークの乾燥状態との関係を示す図表であ
る。第６図は第１図においてマーク検出装置によりマー
クを検出する工程を説明する図である。第７図は第１図
のマーク検出装置から出力されるマークキ食出信号の一
例を示すタイムチャートである。第８図は第６図の断面
図である。 第９図は、伸線材の全外周に対するマークの割合と、そ
のマークの検出率との関係を示すグラフである。第１０
図は第１図の切断機およびパルスジェネレータから出力
されるタクト信号およびパルス信号の一例を示すタイム
チャートである。第１１図および第１２図は、それぞれ
第１図のマークを付ける工程において伸線材に付けられ
るマークの別の態様を示す図である。第１３図は第１図
のマーク検出装置が配置された部分に伸線材を案内する
筒体が設けられた態様を示す図である。第１４図は第１
図の切断装置にヘッダ装置が設けられた態様を説明する
図である。 ２２：伸線材（線材）　　３ｏ：マーキング装置３４．
７６．７８：マーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）線材の所定の部位に施されたマークを、該線材と
   検出装置とを相対移動させつつ検出するに際して、該線
   材に前記マークを付けるマーキング方法であって、 前記マークを、予め定められた一定の間隔を隔てて断続
   的に前記線材に付けるようにしたことを特徴とする線材
   のマーキング方法。
2. （２）前記検出装置は、前記マークに光を投射すること
   により該マークから反射した反射光を受光して該マーク
   を検出するものであり、該マークは、前記投射された光
   を乱反射する粗粒子を含有させた塗料から成るものであ
   る特許請求の範囲第１項に記載の線材のマーキング方法
   。