JPH03128405A - フォーミングマシン等における材料の送り量検出装置 - 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〕 本発明は、コイル材、フープ材等ロール状にされた鋼材
をフォーミングマシン等に自動供給する際の材料の送り
量を監視する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

フォーミングマシンその他の工作機械等にコイル材、フ
ープ材等のロール状にされた材料を自動供給する際には
、ロールフィーダと呼ばれる２本のロールの回転力で材
料を供給するものと、エアフィーダと呼ばれ、エアシリ
ンダ、移動クランプ、固定クランプから構成され、エア
シリンダのストローラで材料を供給するものが存在する
。

いずれの場合も、材料供給の送り量が安定せず、加工品
の品質を一定に保つことができないという問題点を有す
るものである。

例えば、ロールフィーダの場合、ロールと材料の間にス
リップを生じる可能性があり、このことより材料の送り
量が安定しないものである。

また、エアフィーダの場合、移動クランプまたは固定ク
ランプのグリップの精度及びエアシリンダのストローク
の精度等によって材料の送り量にばらつきを生じるもの
である。

このため、材料表面に当接するようにローラを配置し、
このローラの軸にエンコーダを取付け、材料の移動量を
エンコーダの発生するパルス信号に変換して検出し、材
料の送り量を監視する方法がある。

しかし、この場合もエンコーダが設けられたローラと材
料との間が接触式であり、ローラを円滑に回転させるた
めには、材料とローラとの間の当接圧を調整する必要が
あり、ともすればスリップやその他の回転不良で測定誤
差が生しるという問題点を有するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

粗い表面や不均質な媒質をレーザ光のような干渉性のよ
い光で照射して、その散乱光を観測するとき、光の強度
分布がランダムになって、表面や媒質が粒状の外観を呈
することが知られており、このパターンをスペックルパ
ターンと呼ぶ。

フォーミングマシンその他の工作機械等に自動供給され
るフープ材やコイル材等の鋼材は、その表面が平滑にさ
れているものの、必ず微細な歪みや凹凸を有しており、
レーザ光の照射によってスペックルパターンを生じるも
のである。

本発明は、上記問題点に鑑みて、このスペックルパター
ンの変位量を検出することによって、フォーミングマシ
ン等における鋼材等の材料が所定の送り量で自動供給さ
れることを監視し、送り量のミスが生じた時に警告を発
生するフォーミングマシン等における材料の送り量検出
装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、鋼材等の材料が
自動供給されるフォーミングマシン等において、材料表
面にレーザ光を照射する発光手段と、材料表面で反射し
たレーザ光を受光する受光手段と、該受光手段より入力
される受光信号から材料表面のスペックルパターンを検
出し、該スペックルパターンの変位量から材料の移動量
を演算するスペックルパターン解析手段と、該スペック
ルパターン解析手段によって演算される材料の移動量を
設定値と比較して、比較結果を出力する較差判別手段と
、該較差判別手段の比較結果を出力する出力手段と、を
有するフォーミングマシン等における材料の送り量検出
装置を構成するものである。

ここで、発光手段として、レーザ発光素子を利用するこ
とができ、また、受光手段として、ＣＣＤを利用するこ
とができる。

〔作　用〕

本発明に係るフォーミングマシン等における材料の送り
量検出装置は上述のような構成でなり、発光手段によっ
て材料表面にレーザ光を照射し、材料表面で反射したレ
ーザ光を受光手段によって受光して受光信号をスペック
ルパターン解析手段に入力する。

スペックルパターン解析手段は、受光信号を材料表面の
スペックルパターンに変換し、このスペックルパターン
の変位量を検出して、材料の移動量を演算し、設定値と
比較して比較結果を出力手段に出力するものである。

〔実施例〕

本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るフォーミングマシン等における
材料の送り量検出装置のクレーム対応図である。

即ち、本発明のフォーミングマシン等における材料の送
り量検出装置は、自動供給される材料６の表面にレーザ
光を照射する発光手段１と、材料６表面で反射したレー
ザ光を受光する受光手段２と、該受光手段２より入力さ
れる受光信号から材料６表面のスペックルパターンを検
出し、該スペックルパターンの変位量から材料６の移動
量を演算するスペックルパターン解析手段３と、該スペ
ックルパターン解析手段３によって演算される材料６の
移動量を設定値と比較して、比較結果を出力する較差判
別手段４と、該較差判別手段４の比較結果を出力する出
力手段５とを有するものである。

第２図は、本発明の詳細な説明用簡略ブロックである。

即ち、フォーミングマシン等に自動供給される材料６近
傍に配置されるセンサ部１１と該センサ部１１の信号が
入力されるコンＩ・ローラ部１２とからなるものである
。

センサ１１には、材料６表面にレーザ光を照射するレー
ザ発光素子１３が設けられており、これは半導体レーザ
、ガスレーザその他各種の発光素子が採用されるもので
ある。

工４は、材料６表面から反射するレーザ光を受光する受
光素子であり、この受光素子１４はＣＣＤその他の光電
変換素子を利用することが可能である。

コントローラ部１２には、受光素子１４から受光信号が
入力されるスペックルパターン解析回路１５を有してお
り、受光信号から材料６表面のスペックルパターンを検
知し、このスペックルパターンの変位量を演算して、材
料６の移動量として較差判別回路１６に入力する。

材料６の移動量の許容範囲は、較差設定ａとして較差判
別回路１６に入力可能にされており、較差判別回路１６
はスペックルパターン解析回路１５から入力される材料
６の移動量とこの較差設定ａとを比較し、比較結果を出
力手段に出力する。

較差設定ａは、任意の送り量に対して設定が可能とされ
ているもので、加工品のサイズ等に応じて任意の値を選
択し得るものである。

出力手段としては、コントローラ部１２に取付けられる
表示部１７を利用することができ、例えば、液晶、ＬＥ
Ｄ、螢光表示管等を用いて材料６の移動量をデジタル表
示することが可能であり、２色点灯式ＬＥＤを用いて、
運転が正常な時には緑色、材料６の移動量に異常があっ
た時には赤色に点灯することも可能である。

また、出力手段として表示部１７と別に２つの出力端子
０＋　、、Ｏ２を設けておき、較差判別回路１６の比較
の結果、較差を上回った場合には送り量過剰として出力
端子０１に信号を出力し、較差を下回った場合には送り
量不足として出力端子Ｏ２に信号を出力することができ
、出力端子０１、Ｏ２には警報ブザーやランプ等を接続
すれば、材料６の送り量の異常を警告させることが可能
である。

もちろん、これら出力手段は特に限定するものではなく
、各種のものを利用することが可能である。

この送り量の監視は、タイミング人力ｔが入っている時
行うもので、表示部１７は次の結果が得られるまでその
結果を表示するものである。

第３図は、本発明の実施例の取付けた状態説明図である
。

２１は、フープ材、コイル材等の材料を供給する材料供
給部であり、この材料供給部２１から供給用ローラ２２
により材料６が供給される。

２３は、ロールフィーダまたはエアフィーダでなるフィ
ーダであり、フォーミングマシン２４に所定の送り量で
材料６を送出するものである。

本発明の装置は、フォーミングマシン２４の材料供給側
に、材料６表面にレーザ光を照射して反射光を受光する
ようにセンサ部１１を設置し、コントローラ部１２を表
示部１７が目視可能な適所に設置するものである。

これより、フィーダ２３の送り量を監視して、不良加工
品を検出するものである。

〔発明の効果〕

本発明に係るフォーミングマシン等における材料の送り
量検出装置は上述のようにしてなり、材料の自動供給に
際して、非接触式で簡易に且つフリーメンテナンスで材
料の送り量を監視でき、確実に材料の送り量の異常を検
出することが可能となるものである。

このことから、送り量の異常によって発生する４゜ 不良加工品を良品と混入する前に検出することが可能で
あり、加工品の検査工程数を軽減することが可能となる
ものである。

また、材料の送り量の異常を検出することによって、異
常の頻度、送り量の過不足等に応じて、フォーミングマ
シンやフィーダその他の設備の管理を可能とするもので
ある。

本発明では、レーザ光を照射して材料表面のスペックル
パターンを感知し、その変位量から材料の移動量を検出
しているため、精度のよい測定が可能であり、微細な移
動量のずれも検出することが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフォーミングマシン等における材
料の送り量検出装置のクレーム対応図、第２図は本発明
の詳細な説明用簡略ブロック図、第３図は本発明の実施
例の取付状態説明図である。 に発光手段、　　　　　　２：受光手段、３：スペック
ルパターンＭ析１． ４：較差判別手段、　　　５：出力手段、６：材料、　
　　　　　　１１：センザ部、１２：コントローラ部、
　　１３：発光素子、１４：受光素子、 １５：スペックルパターン解析回路、 １６：較差判別回路、　　　１７：表示部、２１：材料
供給部、　　　　２２：供給用ローラ、２３：フィーダ
・ ２４：フォーミングマシン。 第１図 第３図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）鋼材等の材料が自動供給されるフォーミングマシン
   等において、 材料表面にレーザ光を照射する発光手段と、材料表面で
   反射したレーザ光を受光する受光手段と、 該受光手段より入力される受光信号から材料表面のスペ
   ックルパターンを検出し、該スペックルパターンの変位
   量から材料の移動量を演算するスペックルパターン解析
   手段と、 該スペックルパターン解析手段によって演算される材料
   の移動量を設定値と比較して、比較結果を出力する較差
   判別手段と、 該較差判別手段の比較結果を出力する出力手段と、 を有するフォーミングマシン等における材料の送り量検
   出装置。 ２）発光手段として、レーザ発光素子を利用してなる特
   許請求の範囲第１項記載のフォーミングマシン等におけ
   る材料の送り量検出手段。 ３）受光手段として、ＣＣＤを利用してなる特許請求の
   範囲第１項または第２項記載のフォーミングマシン等に
   おける材料の送り量検出装置。