JPH0335816A - コイル状鋼材搬送用天井クレーンの制御装置 - 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、コイル状鋼材を天井クレーンによって吊り
上げた状態で他の場所へ移動させるための制御装置に関
するものである。

［従来の技術］ コイル状鋼材を移動させる（例えば、圧延後の鋼帯の酸
洗いなどの場合）には、この製品が大重肴かつ大型であ
るため１通常、天井クレーンを用いて行っている。天井
クレーンの操作は、手動によっても可能であるが、省力
化、事故防止などを目的としてｇ動搬送か行われている
。

この自＃ＪＷＩ送の制御手段として、各種の装置が提案
されており、例えば、特開昭６１−４２４２４号、特開
昭６１−１５０９５２号、特開昭５１−１６２４４７号
及び特開昭６１−３１０３６号などがある。そｌノて、
コイル状鋼材の位置検出のセンサと１ノて、磁気センサ
あるいは光−電センサを用いて行っ′Ｃいる。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、上記した従来のＩｖＩｍ装置てはいずれもコイ
ル状鋼材と他の鋼材との区別、例えば、コイル状鋼材の
近傍に障害物があった場合のコイル状鋼材と障害物の区
別についての配慮がなされておらず、安全性の面で充分
な配慮がされているとは言えなかった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、コイル状鋼材のみを確実に搬送することか可能な
コイル状鋼材搬送用天井クレーンの制御装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は昇降自在なコ
イルハンガー及びこのコイルハンガーの先端部内側に設
けられてコイル状鋼材を保持する一対の爪部とを備え、
前記コイル状鋼材を吊下しながらＪｌｌ送する天井クレ
ーンにおいて、前記爪部の対向部の各々の上下に所定の
距離をもって配設される第１．第２の光透過型のセンサ
と、前記コイルハンガーの降下に伴う前記第１．第２の
光透過型のセンサの検出状態から前記コイル状鋼材の外
径、内径、中心の各々を演算する第１の演算手段と、こ
の演算手段による演算結果に基づいて降下中の前記コイ
ルハンガーを前記コイル状鋼材の中心部に停止させる制
御手段と、前記コイル状鋼材の吊下移動後の前記コイル
ハンガーの停止１ニタイミングを前記演算結果に基づい
て決定する第２の＠算手段とを具備するように構成した
ものである。

［作用］ 上記のように構成することによって、コイルハンガーの
降下過程て爪部に設けられた第えのセンサの投光がコイ
ル鋼材の外径部で遮光（オフ）され、ついてｔＪＳ２の
センサか遮光（オフ）される。

そのままコイルハンガーが降下すると第１のセンサがオ
ンになり、ついで第２のセンサがオンに替わる。このよ
うなりンサ出力の変化から、コイル調料の外径の上面、
内径の上面、内径の下面及び外径の下面が順次判定され
、これらからコイル鋼材の外径、内径、中心かそれぞれ
演算される。この＠算結果からコイルハンガーの停止Ｅ
タイミングを決定することが可能になる。このように、
２つのセンサが鋼材を横切る際の検出信号を用いて演算
を行っているため、従来において問題となったコイル状
鋼材の近傍に障害物があった場合のコイル状鋼材と障害
物の区別を明瞭にすることができ、誤停止を防止し、安
全性及び搬送効率を向上させることができる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の主要ａ成を示すブロック
図である。

制御装置は、マイクロコンピユータなどを用いて構成さ
れる演算制御盤１．駆動用のモータを駆動制御する電動
機制御盤２及び後記する油圧装置２３を制御するｉｉｍ
弁制御ｇ１３０を主体に構成され、天井クレーン及コイ
ルカーな制御する。

天井クレーン１０はコイル状鋼材を吊り上げるコイルハ
ンガー３１．このコイルハンガー１１を昇降させる巻取
＠１２．巻取４１１１２を駆動するモータ１３．搬送用
レールに沿って巻取ａ１２を移動させる台車部１４及び
コイルハンガー１１の円側に水平移動可能に取付けられ
てコイル状鋼材の両面な把持する爪部１５の各々を備え
て構成される。

巻取機１２の軸部には３回転数を検出するパルスジェネ
レータ（ＰＬＯ）３．回転状態からコイルハンガー１１
の上限及び下限を検出するカムスイッチ（ＣＭＳ）４．
爪部１５を水平方向に開閉させる駆動源となる千−タ５
．爪部１５が内側に移動しコイル鋼材の側面に接方した
ことを検知するりミツトスイッチ（ＬＳ）６ａ、８ｂ、
爪部１５の先端部がコイル鋼材の上半分を通過したこと
を検知するフォトセンサ（ＰＨ＞７ａ　（１１のセンサ
）　＋　７　ｂ　（第２のヤンサ）の各々が設けられて
いる。

また、コイルカー２０は、移動可能な台車部２１、天井
クレーン１０からコイル鋼材を受取りあるいは引き渡す
ための舅降自在なりジ−トルロール２２．クレードルロ
ール２２を昇降させる油圧装置２３．クレー　トルロー
ル２２に垂直に取付けられるラック２４及び該ラック２
４に噛合して回転するビニオン２５より構成されている
。

ビニオン２５には、その回転数からクレードルロール２
２の昇降位置を検知するパルスジェネレータ８　（ＰＬ
Ｏ）が設けられ、台車部２１の上部にはクレードルロー
ル２２の下限位置を検出するリミットスイッチ９が設け
られている。また、油圧装置２３には、その動作を制御
する電磁弁３１が設けられている。

次に１以上の実施例の動作を説明する前に、天井クレー
ン１０によるコイル状鋼材４０の搬送手順の概要を第２
図を参照して説明する。

ここに示す例は、クレードルロール４１に設置されたコ
イル状鋼材４０を、この位置から離れた場所のコイルカ
ー２０へ搬送するものである。コイル状鋼材４０はコン
ベア４２によってクレードルロール４１に運ばれる。ク
レードルロール４１上のコイル状鋼材４０を運搬するに
は、天井部よりコイルハンガー１１を降下させ、その爪
部１５の間隔を狭めてコイル状鋼材４０を把持する。こ
の把持位置はフォトセンサ７ａ、７ｂの検知出力によっ
て判定し、その把持力はリミットスイッチ６ａ、６ｂの
検知出力に基づいて決定する。

この第２図（イ）の位置から、把持動作の終了した天井
クレーンＩＯは、巻取機１２をモータ１３の回転によっ
て巻上げ、同図（ロ）のようにコイル状鋼材４０の搬送
の邪魔にならない高さまで上げたままコイルカー２０方
向へ移動する。天井クレーンｌＯがコイルカー２０の真
上に到達すると、巻取４１！１２が巻戻され、コイル状
鋼材４０を把持した爪部１５及びコイルハンガー１１は
降下し、所定の位置で停止する。

次に、コイルカー２０をコイル状鋼材４０の底部に接触
するまて上昇させ、コイル状鋼材４０をコイルカー２０
のクレードルロール２２上に載置させる。この操作は、
第２図（ハ）の状態において電磁弁３１を制御し、油圧
装置２３を駆動してクレードルロール２２を上昇させる
ことにより行う、この後、爪部１５を広げて巻取機１２
を巻上げ、以後の操作の邪魔にならないようにする。

更に、コイルカー２０上のコイル状鋼材４０のコイル中
心には、アンコイラ４３がコイル中心に挿入され、ライ
ンに向けて鋼材を巻戻しながら搬送する。

なお、第２図中の実線による搬送方向は天井クレーン１
０がコイル状鋼材４０を把持した状態て移動する過程を
示し、破線は天井クレーンＩＯのみによる移動過程を示
している。

次に、演算制御盤ｌによる演算処理の詳細を第３図〜第
８図を参照して説明する。第３図〜第５図は天井クレー
ン１０に対する処理を示し、第６図〜第８図はコイルカ
ー２０に対する処理を示している。

まず、天井クレーン１０（ＩＩの演算について説明する
。第３図はクレードルロール４１のコイル状鋼材４０に
対する各部の距離を示す説明図であり、これらの距離と
フォトセンサ７ａ、７ｂの出力状況とに基づいて、以下
に示す演算が実行される。

また、第４図は演算処理の一例を示すフローチャートで
あり、第５図はフォトセンサ７ａ。

７ｂの検出状況を説明する説＃１図である。

まず、下降指令が出されると（Ｓ４１）、モータ１３が
回転しく５４２）、巻取機１２が巻戻される。

この巻戻しによってコイルハンガー１１か降下する過程
で、パルスジェネレータ３より降下量に応じたパルス信
号が発生し、カウント処理が開始される。また、コイル
ハンガー１１が降下する過程で爪部１５のフォトセンサ
７ａ、７ｂがコイル状鋼材４０の上部を通過する過程で
第５図のように、検出信号が遮断／発生する。

すなわち、第５図において、（イ）のように降下の開始
時にはフォトセンサ７ａ、７ｂのいずれもがｊ！断され
ている。この状態が、以下の演算の初期状態（原点）と
なる。史に降下すると、同図（ロ）のようにフォトセン
サ７ｂが信号を発生し、フォトセンサ７ａは遮断状態に
ある。この状態から更にコイルハンガー１１が降下する
と、同図（ハ）のようにフォトセンサ７ａ、７ｂの両方
が検出信号を発生する。そして、同図（ハ）の状態から
更にコイルハンガー１１が降下すると、同図（ニ）のよ
うにフォトセンサ７ａか検出信号な発生し、フォトセン
サ７ｂが遮断される。

なお、フォトセンサ７ａ、７ｂの上下の間隔は一定であ
るので、コイル状鋼材４０の厚み部分を通過する際の検
出信号の発生状況から、コイル状鋼材４０か大径、中径
、小径のいずれであるかが判定できる。

ここで、第３図に示した各記号値について説明する。

距１１１Ｌ、：コイルハンガー１１の上限原点からクレ
ードルロール４１のセンタまての距離距ｆａＬ２：コイ
ルハンガー１１の上限から下降しコイル状鋼材４０の内
径上面まての距離距りｎ、：コイルハンガーｔｉの上限
から下降しコイル状鋼材４０の内径下面までの移動距離
距ｔｌｌＬ、：コイル状鋼材４０のセンタとクレードル
ロール４１のセンタ間距離 Ｌ４　＝Ｌｌ−（Ｌ２＋Ｌ３）／２・・・・・・（１）
式距離１−　、、：クレードルロール４１間の半分の距
離外径Ｌ６ニクレードルロール４１の外径距ｆｉＬ、：
コイル状鋼材４０のセンタとクレードルロール４１のセ
ンタ間距離 Ｌ　ｙ　”　＝　Ｌ　４　”　＋　Ｌ　ｇ’　　　　・
・・・・・（２）大外径Ｌ　ａ　：コイル状鋼材４０の
外径ｔ、ａ　＝　２　Ｘ　Ｌ７−Ｌａ　　　　・・・・
・・（３）式次に第４図に戻って説明を続けると、フォ
トセンサ７ａ、７ｂの通光タイミング（第５図（ロ））
におけるカウント値に基づいて距離Ｌ２を求め５４４）
、これを演算制御Ｊｌｉｉ内のメモリに書込む。

ついて、コイルハンガー１１の下降中にフォトセンサ７
ａ、７ｂの遮光するタイミング（第５図（°二））にお
けるカウント値に基づいて距ｊｌ：Ｌ：ｌを演算しく　
Ｓ　４５）、これを演算量ｇ４盤ｌ内のメモリに書込み
、同時にモータ１３を停止（Ｓ　４６）させ。

コイルハンガー１１の降下を停止させる。

以上の演算によって、コイル状鋼材４０のコイル内径位
置の測定か可能になる。そこで、次に距離Ｌ２と距離Ｌ
３との和の％を計算しく　Ｓ　４７）、その計算結果に
よる距離Ｌ４とパルスジェネレータ３のカウント値とを
比較しく５４８）、その偏差か零になるまでコイルハン
ガー１１を上昇させ（Ｓ４９）、第５図（ホ）の状態に
する。この状態では、コイルハンガー１１の爪部１５か
コイル状鋼材４０の中心に位置する。そこで、モータ５
を駆動してコイルハンガー１１の間隔を狭め、爪部１５
かコイル状鋼材４０に係着できるようにする。この状態
で、巻取４ｊｌ１２を巻上げることにより、コイル状鋼
材４０はコイルハンガー１１と共に上昇し、コイル状鋼
材４０が吊り上げられる。

このようにして吊り上げられたコイル状鋼材４０は、天
井クレーンｌＯの移動と共にコイルカー２０の真上に搬
送される。

次に、コイルカー２０側に対する演算について説明する
。

まず、ｆＪ４６図に示す６値について説明する。

距Ｉｔ　Ｌ　ＩＩ：コイルカー２０の下限（原点）から
センタリング位置までの距離 距離Ｌｌｔ＝コイルハンガー１１が下限にある時の爪上
面から原点までの距離 距離Ｌ１３：コイル状鋼材４０の内径の半分の長さ Ｌ　Ｉ：ｌ＝　（Ｌ　３　＋　Ｌ　２）／　２　　・・
・・・・（４）式距離Ｌ１４：コイル状鋼材４０のセン
タから原点まての距離 距＊　Ｌ　＋　ｓ　：コイル状鋼材４ｏのセンタからク
レードルロール４１のセンタ間の距離 Ｌ＋ｓ＝　ＣＬａ　＋　Ｌｅｅ）　／　２　””（５）
式外径り、６：クレートルロール２２の外径距ｆｌＩＬ
１７ニクレードルロール２２とコイル状鋼材４０のセン
タ間の距離の半分 距ｆｌｌ　Ｌ　１ａ　：クレードルロール２２とコイル
状鋼材４０の接触位置からセンタリングまでの距離 距離Ｌ１９：クレードルロール２２とコイル状鋼材４０
の接触状態におけるクレードルロール２２のロール中心
との距離 ＩＩ９”　−ＩＩ５−　ＩＩ７　　　・・・・・・（６
）式距５１１　Ｌ　ｔｏ　：クレートルロール２２がコ
イル状鋼材４０に接触するまでの原点からの移動距離以
上の６値を用いた演算処理について、第７図のフローチ
ャートのほか、第６図及び第８図の説明図を参照して説
明する。

まず、コイル状鋼材４０の外径が演算される。

演算制御盤ｌ内のメモリに記憶されている距離Ｌ２及び
Ｌ３の値を基（、上記（１）式を用いて距ａｌ１４ヲｎ
出スル（Ｓ　７１）、ソＬ／　テ、＃［Ｌ、及びＬｓを
基に（２）式にしがたって距離Ｌｙを算出する（　Ｓ　
７２）。また、（コ）式を用いてコイル状鋼材４０の外
径り。を算出する（　Ｓ　７３）。

次に、コイルカー２０によるコイル状鋼材４０の受取位
置を演算する。

演算制御盤ｌ内のメモリに記憶されている距離Ｌ２及び
距ａｌＬ：ｌの値を基に、上記（４）式を用い”ｒ距ｆ
ｉＬ＋３を演算シ１．１ｍ（７）距！Ｌ＋、ヲ距１１１
．Ｌ、□、にり減算して距ｉｌｌ　Ｌ　ｌ　４を算出す
る（　Ｓ　７４）。ついて、（Ｌ　、Ｌ　ｌ　４　）を
演算することにより距Ｉｌｌ　Ｌ　ｒ　ｏを算出する（
　Ｓ　７５）。

次に、（５）式を用いて距離Ｌ１２を求める（　３７６
）。

そして、設計仕様から知られる距ｆｌｌ　Ｌ　ｌ−、及
び距離Ｌ１７を基に、（６）式を用いて距離り、９を算
出する（　Ｓ　７７）、この距離Ｌ１２を距離Ｌ１２か
ら減算し、距離Ｌ　ｔ　ｏを算出する（　５７８）、こ
の距離Ｌ　２０だけクレードルロール２２を上昇させた
のでは、コイル状鋼材４０の上部内面に爪部１５が接触
しており、爪部１５を抜取るには無理がある。そこで、
爪部１５がコイル状鋼材４０の中央に位置するように、
さらにクレードルロール２２を上昇させる。すなわち、
距ｆｌｌ　Ｌ　ｌ　９に距離Ｌ１６を加算し、この距ｆ
ｌｌ　（Ｌ　１９＋　Ｌ　ｒ。〉をクレードルロール２
２の上昇すべき距離として、クレードルロール２２を上
昇させる（　Ｓ　７９）。

これにより、第８図のようにステップＳ７１〜Ｓ７７に
よる演算終了時点では同図（へ）の状態てあり、クレー
ドルロール２２のロール中心とコイル状鋼材４０のコイ
ル中心との距離は（Ｌ、９＋Ｌ２Ｇ）であり、この状態
から距ｆｉＬ、、たけクレードルロール４１を上昇させ
ると同図（ト）の状態になる。第８図（ト）の状態では
、明らかに爪部１５の上部がコイル内面に接しており、
このまま爪部１５を開こうとすると、製品に疵か付き、
あるいはコイル状鋼材４０が引抜き方向に移動する恐れ
かある。しかし、距１ｔＬ、、に距離Ｌ＋ａを加算する
ことにより、同図（す）のように爪部１５か位置固定の
まま、クレードルロール２２及びコイル状鋼材４０か距
離Ｌ　１６だけ上昇し、コイルの中央部に爪部１５か位
置し、爪部１５を自由に抜取れることになる。

［発明の効果］ 以上より明らかな如く、この発明によれば、昇降自在な
コイルハンガー及びこのコイルハンガーの先端部内側に
設けられてコイル状鋼材を保持する一対の爪部とを備え
、前記コイル状鋼材を吊下しながら搬送する天井クレー
ンにおいて、ｌ）η記爪部の対向部の各々の上下に所定
の距離をもって配設される第１．第２の光透過型のセン
サと、前記コイルハンガーの降下に伴う前記第１．第２
の光透過型のセンサの検出状態から前記コイル状鋼材の
外径、内径、中心の各々を演算する第１の演算手段と、
この演算手段による演算結果に基づいて降下中の前記コ
イルハンガーを前記コイル状鋼材の中心部に停止させる
制御手段と、前記コイル状鋼材の吊下移動後の前記コイ
ルハンガーの停止タイミングを前記演算結果に基づいて
決定する第２の演算手段とを具備するので、コイル状鋼
材の近傍に障害物があった場合でも、コイル状鋼材と障
害物の区別を明瞭にすることかてき、誤停止を防止し、
安全性及び搬送効率を向上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の主要構成を示すブロック
図、第２図は天井クレーン１０によるコイル状鋼材４０
の搬送手順の概要を説明する説明図、ｔ５３図はクレー
ドルロール４１のコイル状鋼材４０に対する各部の距離
を示す説明図、第４図は天井クレーンＩＯ側の演算処理
を示すフローチャート、第５図はフォトセンサ７ａ、７
ｂの検出状況を説明する説明図、第６図はクレードルロ
ール２２のコイル鋼材４０（対する各部の距離を示す説
明図、第７図はコイルカー２０側の演算処理を示すフロ
ーチャート　第８図はコイルカー２０のクレードルロー
ル２２の上昇操作を説明する説明図である。 図中。 ｌ：演算制御盤 ２・電動機制御盤 ３．８＝パルスジエネレータ ５．１ゴ：モータ ６ａ、６ｂ、９　：リミットスイッチ（ＬＳ）７ａ、７
ｂ　　：フオトセンサ ｌＯ−天井クレーン １１、コイルハンガー Ｉ２：巻取機 ＣＩ、２１　　：台車部 １５：爪部 ２０・コイルカー ２２．４１　　：クレイトルロール Ｚ］：油圧装置 ３０：電磁弁制御盤 ４０：コイル状鋼材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 昇降自在なコイルハンガー及びこのコイルハンガーの先
   端部内側に設けられてコイル状鋼材を保持する一対の爪
   部とを備え、前記コイル状鋼材を吊下しながら搬送する
   天井クレーンにおいて、前記爪部の対向部の各々の上下
   に所定の距離をもって配設される第１、第２の光透過型
   のセンサと、前記コイルハンガーの降下に伴う前記第１
   、第２の光透過型のセンサの検出状態から前記コイル状
   鋼材の外径、内径、中心の各々を演算する第１の演算手
   段と、この演算手段による演算結果に基づいて降下中の
   前記コイルハンガーを前記コイル状鋼材の中心部に停止
   させる制御手段と、前記コイル状鋼材の吊下移動後の前
   記コイルハンガーの停止タイミングを前記演算結果に基
   づいて決定する第２の演算手段とを具備することを特徴
   とするコイル状鋼材搬送用天井クレーンの制御装置。