JPH01306097A - 鋼帯溶接部の検出方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続搬送される調帯の溶接点を確実に検出する
方法に関する。

〔発明の背景〕

連続搬送される鋼帯のプロセスラインにおいて、各種制
御を行う上で、鋼帯と鋼帯との接続部（溶接点）を正確
に検知することは非常に重要である。

鋼帯の溶接点を検出する従来の代表的な方法として、下
記の（１）〜（５）の方法がある。この内の（１）〜（
３）はコンピュータを利用しない単純な方法、（４）、
（５）はコンピュータを利用した方法である。

（ｋｌ、　？８接点の近傍に直径２０龍程度の穴を開け
、溶接点検出位置を通過する鋼帯の上下部に各々設置し
た投光部と受光部の組み合わせによる光電スイッチ（穴
センサ）により上記穴を検出し、それを溶接点と見なす
方法。

（２）、溶接点の近傍に直径２０重璽程度の２個の穴を
所定の間隔で開け、前述（１）項と同様に設置した光学
系イメージセンサにより、穴の間隔を判定し、これによ
り溶接点検出を目的とする穴を特定し、それを溶接点と
見なす方法。

（３）、溶接点検出位置に調帯に面するように磁気セン
サを設置し、渦電流摂磁気抵抗の変化の検出により金属
の組成変化を読み取り、それを溶接点と判定する方法。

（４）、鋼帯の搬送開始位置を起点として、その起点か
らの搬送量を積算し、溶接点検出位置に設置した前述ｆ
ｌ）〜（３）による何れかのセンサと組み合せて、その
検出信号と積算値とを比較し、それが−定誤差の範囲内
にあるとき溶接点と判定する方法。

（５）、鋼帯の全長が脂送前に既知の値として使用でき
る場合で、前回の溶接点検出を起点として。

全長から搬送量を減算して行き、これにより溶接点を判
定する方法。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の各従来方法には、次のような問題があ
った。

（１）の穴センサは鋼帯の穴欠陥も検出するため、穴セ
ンサ単独では真の溶接点く穴）と穴欠陥との判別が困難
となることがある。

（２）の光学系イメージセンサより判別する方法は、２
個の穴を所定の間隔で開けることが困難な場合には使用
できない。また、鋼帯の形状不良等によるパスラインの
変動がある場合には、正確に検出するための取付及び調
整が困デ「となる。

（３）の磁気センサは、鋼帯の途中に組成欠陥がある場
合には、これを検出してしまうため真の溶接点との判別
が困難となることがある。また、光学系イメージセンサ
と同様に鋼帯の形状不良等によるパスラインの変動があ
る場合には、それらの取付位置、調整が困難となる。

（４）の鋼帯の搬送量と上記のセンサとの組み合せによ
る方法では、綱帯の溶接点前後に複数の穴欠陥や形状不
良があると、−時期に複数回の溶接点検出信号と同じ信
号が発生し、該信号が検出信号を使用する制御装置に悪
影響を与えることがある。

（５）の鋼帯の既知の全長から搬送量を減算する方法は
、調帯の全長が不明または既知であったとしてもそれが
利用できないない場合には、用いるとはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、上述
の如き従来の各方法の問題点を一挙に解消した鋼帯の溶
接点の検出方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明は、鋼帯の搬送量を検出する手段と、
上記鋼帯における磁気抵抗の変化部分を検出する手段と
、上記溶接部近傍に形成した穴を検出する手段とを設け
、上記磁気抵抗変化部分と上記穴の何れか一方の検出を
行った後に所定の搬送量の範囲内で他方の検出の有無を
判定し、該他方の検出有りの判定により上記溶接部の検
出信号を出力するように構成した。

〔実施例〕

以下、本発明の鋼帯の溶接点の検出方法について説明す
る。第１図は本発明の検出方法の概要を示す説明図であ
る。該図において、１は矢印入方向に搬送（通板）され
る綱帯、２は該鋼帯の溶接点、３は該溶接点２の近傍に
形成した穴である。

４は搬送される鋼帯１の上方部と下方部に対向配置され
た投光部４１と受光部４２との組み合わせでなる穴セン
サ、５は該穴センサ４から鋼帯１の搬送方向に距離Ｌ　
、たけ隔てた位置で綱帯１に面するように設置した磁気
センサである。６は該磁気センサ５から鋼帯１の搬送方
向にさらに距離Ｌ２だけ隔てた位置を示し、ここに溶接
点２が到達することにより溶接点検出の信号が後記する
コンピュータから出力する。

ここで、溶接点２から穴３までの距離をＬ：ｌ、この距
離Ｌ３のバラツキ誤差の最大値をＬ４として、これらと
Ｌｌ　、Ｌｚとの関係が次式を満足するように、上記穴
センサ４と磁気センサ５の位置が設定される。

（Ｌｌ　　＋ＬＺ　）　＞　（Ｌ３　＋Ｌ４　）　　　
・・・（１１７は綱帯１の搬送に追従して回転する搬送
ローラ、８は該搬送ローラフに取り付けたパルス発振器
で、該パルス発振器８は搬送ローラ７に同期して回転し
てパルスを発振する。このパルスのカウント値の換算で
鋼帯１の搬送量（距離）が検出される。なお、搬送量の
検出方法はこれに限らず種々の方法がある。

第２図は上記の穴センサ４、磁気センサ５及びパルス発
振器８からの信号を入力・処理して溶接点検出信号を出
力するコンピュータのブロック図である。

核間において、穴センサ４及び磁気センサ５がらの信号
が割込入力回路９を介して、パルス発振器８からの信号
がパルス入力回路１０を介して、ディジタルスイッチ１
１であらかじめ設定された距離データＬ　Ｉ−Ｉ−４が
ディジタル入力回路１２を介して、各々ＣＰＵ　ｌ　３
に取り込まれるようになっている。ここで、Ｌ３には溶
接点２と穴３との位置関係を表すための符合を設ける。

即ち、第１図のように穴３が溶接点２より鋼帯１の搬送
方向と反対側にあるときは「＋」とし、搬送方向側にあ
るとき及びどちらの場合もあり得るときは「−ノとする
。１４はＣＰ　Ｕｌ　３の出力側に接続されたディジタ
ル出力回路である。

ＣＰＵＩ　３には以下のステ２・プからなるプログラム
が組み込まれている。第３図乃至第７図はそのプログラ
ムのフローチャートである。第３図は全体を示すフロー
チャートであり、ステップ８１〜Ｓ９で構成される。８
２〜Ｓ５は判定ステ、プ、３６〜Ｓ９はこれら判定ステ
ップから各々分岐された処理ステップである。各処理ス
テップ８６〜Ｓ９の詳細は第４図乃至第７図に示した。

なお、これらのフロートチャートに用いられている符合
の意味は下記の通りである。

Ｆｌ：穴センサ４より検出割り込み有りで’ＩＪＦ２：
磁気センサ５より検出割り込み有りで’ＩＪＦ３：穴セ
ンサ４検出後チエツク中で’ＩＪＦ　４　：　＋１１気
センサ５検出後チエツク中で「１」Ｆ５：溶接点有りで
「１」 Ｆ６：溶接点検出信号出力後抑制中で「１」次に、第１
図に示すステップ８１〜Ｓ９の概要について述べる。ス
テップＳ１では、プログラムの開始前に以下のステップ
８２〜Ｓ９で使用する情報を初期化する。なお、図中の
設定値は後述の試験例で実施された実数値が記載されて
いる。

ステップＳ２、Ｓ６では、穴センサ４あるいは磁気セン
サ５の検出信号割り込みの有無の判定を行い、割り込み
有りの時、どちらの割り込みがあったかを記録しくＳ２
）、有りのときステップＳ６に分岐し、溶接点検出のた
めの処理を行う必要があるか否かの決定を行う。

ステップＳ３、Ｓ７では、穴センサ４あるいは磁気セン
サ５のどちらかの検出信号割り込みを受けた（Ｆ３＝１
又はＦ４＝１）後、一定期間内にもう一方のセンサの検
出信号割り込みを受付けるまでの搬送量を判定する。

ステップＳ４、Ｓ８では、前記ステップＳ６において溶
接点検出を行った（Ｆ５＝１）後、その溶接点が当該検
出信号を出力する位置６に到達したか否かを判定し、そ
の到達により検出信号の出力を行う。

ステップＳ５、Ｓ９では、前記Ｓ８において検出信号の
出力を行った後、一定１最送里だけ溶接点検出機能を抑
制（Ｆ６−１）する。

ステップＳｌはコンピュータの処理開始時に一度だけ実
行され、ステップ８２〜Ｓ９は、その後繰り返し実行さ
れる。これによって、溶接点検出信号がディジタル出力
回路１４から外部に出力される。

さて、穴センサ４或いは磁気センサ５の検出割り込みが
あった時に実行されるステップＳ６は第３図に示すフロ
ーチャートのプログラムでなる。

ステップＳ６１では、溶接点検出信号出力処理を実行中
（Ｆ５＝１）であるか、溶接点検出機能が抑制中（Ｆ６
＝１）であるかの判定を行い、抑制中あるいは実行中で
あれば以後のステップ８６２〜Ｓ６６の処理は行わない
でリターンする。

本判定を行う理由は、以下の当該処理工程で溶接点有り
と判定した時、それ以後各センサからの検出割り込みを
無視するためである。この結果、溶接点個所近傍におけ
る一度のみの溶接点検出が行われる。

ステップＳ６２では、現在までの積算値（今回積算値：
穴センサ４又は磁気センサ６のいずれがからの最初の検
出割込みがあった時点からの積算値であり、相当する距
離はＬＮである。）にパルス発振器８から取り込んだパ
ルスをカンラントするパルスカラン多のカウント値を加
えた値（前回積算値、相当する距離はり。）を別の積算
メモリに記憶する。そして、パルスカウンタと今回積算
値をゼロクリアする。

このゼロクリア処理は前述のステップＳ７の処理におけ
る一定期間の判定を行うための御破算の機能として作用
する。積算値し。の転記は、今回の検出割り込みが穴セ
ンサ４からの信号であって、かつ、溶接点有りと判定し
た時、磁気センサ５の検出後から溶接点検出信号出力位
置６までの残長を計算するために行う。

ステップＳ６３では、ステニ・ブＳ２にけおる検出が最
初のセンサ検出なのか後のセンサ検出なのかを判定する
。即ち、穴センサ４と磁気センサ５の一方が最初に検出
された場合にはステップＳ６７に進み、後に他方のセン
サが検出された場合には溶接点有りとしてステップＳ６
４に進む。

ステップ３６４では、後の検出割込みがあったセンサの
種類によって溶接点有検出信号出力位置６までの距離（
Ｌ　ｘとする）を、ディジタルスイッチ設定値Ｌ２及び
前回積算値（１，、）から求める。

即ち、後に検出したセンサが穴センサ４　（Ｆｌ−１）
である場合、 ｒ−ｘ　　＝　Ｌｚ　　−Ｌ、　　　　　　　　　　　
　　・１２１後に検出したセンサが磁気センサ５　（Ｆ
１≠１）である場合、 Ｌｘ”Ｌｚ　　　　　　　　　　　・・・（３）とする
。

ステップＳ６５では、溶接点があったこと（Ｆ５−１）
を記憶する。これは以後の処理工程を実行するために必
要とされる共に、前述のステップＳ４の判定に使用され
る。

ステップＳ６６では、後に検出したセンサの検出済の記
憶を取り消す。これは溶接点有りの判定を得たことによ
り不用となったために行う。

ステップＳ６７では、最初に検出したセンサの種類に応
じて、その後に後のセンサ検出の可能性があるか否かを
ディジタルスイッチ設定値Ｌ１、Ｌ、　、Ｌ、により判
定する。即ち、最初に検出したセンサが穴センサ４　（
Ｆ１＝１）である場合、Ｌ＋　−Ｌ：ｌ　＋Ｌ４　＞Ｏ
・・・（４）磁気センサ５　（Ｆ≠１）である場合、ｌ
Ｌ：ｌｌ　　１４．　　＋Ｌ、　＞０　　　　　　・・
・（５）として、式（４）または（５）を満足した場合
は、可能性有りと判定し、次のステップ３６８を実行す
るが、可能性無しならば、このままリターンする。

ステップＳ６８では、最初に検出したセンサが検出済で
あることを記憶する。これは次の処理工程を実行するた
めに必要であると共に、後に検出したセンサの検出割り
込みがあった場合、前述のステップＳ６３、Ｓ３の判定
に使用される。

次にステップＳ７の処理は第５図のフローチャートで示
すプログラムで実行される。ステップＳ７１では、搬送
量を示すパルスカウンタの値を読込んで今回積算値（Ｌ
Ｈ）に加算し、最初のセンサの検出時点からの積算値（
Ｌｓ　）を得て、その後パルスカウンタをゼロクリアす
る。

ステップＳ７２では、ディジタルスイッチ設定値Ｌ＋　
、Ｌｚ　、Ｌ４及び今回積算値（ＬＨ）により溶接点が
チエツク範囲を経過したか判定する。

このチエツク範囲は、最初に検出したセンサが穴センサ
４．（Ｆ３＝１）である場合 ＬＩ　　Ｌ３　＋　Ｌ４＜　ＬＮ　　　−（６１磁気セ
ンサ５（Ｆ３≠１）である場合 ｌ　Ｌ３　ｌ　＋　Ｌ４　　Ｌ、＜　ＬＮ　　・・・（
７）とし、上記式（６）または（７）を満足した場合は
、チエツク範囲を経過したと判定して次のステップＳ７
３を実行し、満足しない場合はこのままリターンする。

ステップＳ７３では、最初に検出したセンサの検出済み
の記憶を取り消す。これはセンサのどちらか一方の検出
割り込みはあったが、チエツク範囲を経過した（チエツ
ク範囲内に他方のセンサからの検出割込みが無かった）
ことによって溶接点と判定されなかったことを意味する
。

次にステップＳ８の処理は第６図のフローチャートで示
すプログラムで実行される。ステップＳ８１では、パル
スカウンタの値を読み込んで今回積算値（ＬＨ）に加算
し、パルスカウンタをゼロクリアする。得られる積算値
（ＬＮ　）は後に検出したセンサからの距離を示す。

ステップＳ８２では、今回積算値からの距離り。

と前述プログラムのステップＳ６４で求めたＬＸとによ
り溶接点検出信号出力位置６に到達したか否かを判定す
る。

ＬＨ＞ＬＸ　　　　　　　　　　　　・・・（８）この
式（８）を満足した場合は、到達したと判定し、次のス
テップ３８３〜３８６を実行し、満足しない場合はリタ
ーンする。

ステップＳ８３では、ディジタル出ノｊ回路１４を介し
て溶接点検出信号を出力する。

ステップＳ８４では、ステップＳ６５で処理した溶接点
有りの記憶を取り消す。これは溶接点検出信号を出力し
たことにより前記記憶の役目が終了したためである。

ステップ３８５では、パルスカウンタと今回積算値（Ｌ
Ｈ）をゼロクリアする。これはステップＳ５、Ｓ９にお
ける一定期間のチエツクを行うためのご破算の処理とし
て作用する。

ステップＳ８６では、さらに一定期間、当該検出機能を
抑制する必要があることを記憶する。

最後に、ステップＳ９の処理は第７図のフローチャート
で示すプログラムで実行される。ステ・ノブＳ９１では
、パルスカウンタの値を読込み今回積算値（ｔ、、ｉ　
）に加算し、当該パルスカウンタをゼロクリアする。得
られる積算値（１，、＋　）は溶接点検出信号出力位置
６からの距離に相当する値である。

ステップＳ９２では、今回積算値（ＬＨ）と抑制距離（
Ｌｉとする）とを比較し、抑制範囲外に到達したか否か
を判定する。

Ｌ、＞Ｌｉ　　　　　　　　　　　・・・（８）を満足
した場合は、到達したと判定し、次のステップＳ９３を
実行し、満足しない場合はリターンする。

ステップＳ９３では、ステップＳ８６の記憶を取り消す
。これにより当該処理工程は終了し、再び穴センサ４あ
るいは磁気センサ５の検出割り込みがあった時にはステ
ップＳ２によって溶接点有無の判定機能が復帰する。

〔試験例〕

まず、各設定値を次のように設定した。

Ｉ−＋　＝２５　（Ｘ　１０ｗｍ） Ｌｚ　　＝３０　　（Ｘ　１　０ｕｉ）Ｌ：ｌ　　＝３
０　　（×１　０＋＋ｍ）Ｌ４＝１５（ＸＩＯ龍） Ｌｉ＝１０　　（Ｘ１０ｍ貫） ＬｉＯ値は鋼帯１の溶接点の近傍の実情によるが、上記
の設定値で充分であった。また、ＬＩ〜Ｌ４はディジタ
ルスイッチ１１によって設定入力する方法としているが
、実際にはＬｉと共にプログラム内部定数とした。さら
に、パルス発振器８から取り込む値は、１パルスが１０
１１の鋼帯搬送量になるように設計した。以上の条件で
実施した結果誤判定はなく、安定した動作が実証された
。

〔発明の効果〕

以上から本発明によれば、次の効果がある。■。

鋼帯の途中に穴欠陥があっても真の溶接点との判別がで
きる。■、溶接点検出を行うために開ける穴は１個でよ
い。■、鋼帯のパスライン変動に対しての誤検出がない
。■、磁気センサ単独で行う場合に比較して調整がラフ
でよく、仮に組成欠陥があっても誤検出がない。■、鋼
帯の溶接点前後に複数の穴欠陥、形状不良があっても溶
接点として検出するのは１回のみである。■、簡単で故
障の少ない経済的な溶接点検出装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の本発明の一実施例の検出方法に用いる
装置の使用状態を示す図、第２図は該検出方法に用いる
コンピュータのブロック図、第３図乃至第７図は該コン
ピュータに組み込まれるプログラムのフローチャートで
ある。 １・・・鋼帯、２・・・溶接点、３・・・穴、４・・・
穴センサ、４１・・・投光部、４２・・・受光部、５磁
気センサ、６・・・溶接点検出信号出力位置、７・・・
搬送ローラ、８パルス発信器。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第１因 第２図 第３図 Ｎ４図 第６図 競

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、搬送される鋼帯の先行材と後行材との溶接部を
   検出する方法において、 上記鋼帯の搬送量を検出する手段と、上記鋼帯における
   磁気抵抗の変化部分を検出する手段と、上記溶接部近傍
   に形成した穴を検出する手段とを設け、上記磁気抵抗変
   化部分と上記穴の何れか一方の検出を行った後に所定の
   搬送量の範囲内で他方の検出の有無を判定し、該他方の
   検出有りの判定により上記溶接部の検出信号を出力する
   ことを特徴とする鋼帯溶接部の検出方法。