JPH05337544A - 薄板コイルの内径測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工場の製造ラインに帯状の金属材料を供給す
るコイル巻戻し機に装着される薄板コイル３の内径Ｄを
装着前に自動測定する。 【構成】 薄板コイルを固定するための固定台２ａ，２
ｂと、固定台に薄板コイル３が固定された状態の円筒中
心軸８に対して上下方向に平行する線上で、かつ薄板コ
イルを挟む位置に互いに対向して配設された投光器７ａ
と受光器７ｂとからなる光センサと、光センサを上下方
向に移動自在に支持する光センサ支持機構と、光センサ
支持機構の上下位置を検出する位置検出器９と、光セン
サを上下いずれか一方方向へ移動させる過程において、
光センサの受光器が投光器の光を受光開始したときの位
置検出器の上下位置Ｘａと受光終了したときの位置検出
器の上下位置Ｘｂから薄板コイルの内径Ｄを算出する内
径算出手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば製鉄工場や機械加
工工場において、コイル巻戻し機に装着される薄板コイ
ルの内径を予め測定する薄板コイルの内径測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば製鉄工場や機械加工工場におい
て、原料または半製品である薄板コイルを製造ラインに
対して連続供給する場合においては、ペイオフリールと
呼ばれるコイル巻戻し機を用いる。そして、このコイル
巻戻し機においては、帯状薄板を巻回して円筒状に形成
された薄板コイルの貫通孔をコイル巻戻し機の装着軸に
装入する。

【０００３】通常、一つの製造ラインの材料供給側端に
は２台のコイル巻戻し機が設置されており、１台のコイ
ル巻戻し機から装着された薄板コイルを順次巻き戻しな
がら帯状の薄板を製造ラインに連続的に供給する。１台
のコイル巻戻し機から供給している期間に他方のコイル
巻戻し機に新たな薄板コイルを装着し、供給中の薄板が
途絶えると、その巻き終り端と、他方のコイル巻戻し機
に装着されている新たな薄板コイルの先端とを例えば溶
接等で接続し、今度は他方のコイル巻戻し機に装着され
ている薄板コイルから薄板を製造ラインに供給する。こ
のように２台のコイル巻戻し機を用いることによって、
薄板コイルに形成された帯状の薄板を連続的に製造ライ
ンに供給できる。

【０００４】この場合、製造ラインに確実に薄板を供給
するためには、一つの薄板コイル分の薄板の供給が終了
するまでに次の薄板コイルを他方のコイル巻戻し機に装
着する必要がある。この薄板コイルをコイル巻戻し機に
装着する場合、薄板コイルの内径がコイル巻戻し機の装
着軸の外径より大きい所定の許容範囲に入っている必要
がある。なお、薄板コイルは最終製品ではなく、最終製
品である各種の金属製品を制作する時の材料であるの
で、外径や内径等の寸法精度は最終製品ほど厳格に管理
されていない場合が多い。

【０００５】例えば、薄板コイルの内径がコイル巻戻し
機の装着軸より小さい場合は装着不可能である。また、
装着軸より過度に大きい場合はコイル巻き戻し動作時に
コイルの空回りが発生し、装着軸の外径に過度に接近し
ている場合は、装着作業能率が低下するのみならず、薄
板コイルが装着軸に衝突して双方が損傷を受ける問題が
ある。この様な事態になると、設備損傷，製品歩留まり
の低下，品質保証管理の不備といった重大な問題が発生
する。

【０００６】したがって、この様な事態が発生すること
を未然に防止するために、薄板コイルをコイル巻戻し機
に装着するために、このコイル巻戻し機の下方に設けら
れた固定台に載置された状態、すなわちダウンエンド状
態で、作業員が薄板コイルの内径を目視で、またはメジ
ャー等を用いて実測し、上述した所定の許容範囲内に入
っていることを確認するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、製造工場におけ
る各作業工程の自動化が進行し、上述した製造ラインに
薄板を連続供給する作業も自動化されつつある。すなわ
ち、各薄板コイルをコイル巻戻し機位置へ運び、この薄
板コイルをコイル巻戻し機に自動的に装着する。したが
って、この製造ラインの材料供給側に作業員を配置する
必要がなくなる。

【０００８】しかし、作業員の配置をなくすると、上述
した薄板コイルの内径が許容範囲に入っているか否かの
確認がされないままコイル巻戻し機に自動装着される。
したがって、上述したような問題が発生する懸念があ
る。そのために、その確認作業の為だけに作業員の配置
を継続しなければならない問題がある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ダウンエンド状態に置かれた薄板コイルの
内径を自動的に測定でき、内径が許容範囲に入っている
か否かを例えば中央監視室で遠方監視でき、内径が許容
範囲を外れている薄板コイルがコイル巻戻し機へ自動装
着されるのを未然に防止でき、人員省力化と製造ライン
の異常発生を未然に防止できる薄板コイルの内径測定装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明の薄板コイルの内径測定装置においては、帯状
薄板を巻回して円筒状に形成された薄板コイルを固定す
るための固定台と、この固定台に薄板コイルが固定され
た状態における薄板コイルの円筒中心軸に対して上下方
向に平行する線上で、かつ薄板コイルを挟む位置に互い
に対向して配設された投光器と受光器とからなる光セン
サと、この光センサを構成する投光器と受光器とを互い
の光軸を共通に保持した状態で上下方向に移動自在に支
持する光センサ支持機構と、この光センサ支持機構の上
下位置を検出する位置検出器と、光センサ支持機構を駆
動して光センサを上下いずれか一方方向へ移動させる過
程において、光センサの受光器が投光器の光を受光開始
したときの位置検出器の上下位置と受光終了したときの
位置検出器の上下位置から薄板コイルの内径を算出する
内径算出手段とを備えている。

【００１１】

【作用】このように構成された薄板コイルの内径測定装
置によれば、薄板コイルをコイル巻戻し機に自動的に装
着するために、固定台に載置した状態（ダウンエンド状
態）においては、薄板コイルの円筒中心軸に対して上下
方向に平行する線上に、この薄板コイルを挟んで投光器
と受光器とからなる光センサが位置している。そして、
光センサ支持機構を駆動して光センサを最下端近傍位置
まで移動させておく。そして、光センサ支持機構を上昇
させる。すると、光センサの光軸は薄板コイルの円筒中
心を通る垂直線上を移動する。そして、光センサの上下
位置は常時位置検出器で検出されている。

【００１２】光センサがこの垂直線上を移動する過程に
おいて、薄板コイルの環状の肉厚部に対向している期間
においては、受光器は投光器からの光を受光できないの
で、光センサはオフ状態である。そして、光センサが薄
板コイルの中央の貫通部分に対向している期間において
は、受光器は投光器からの光を受光できるので、光セン
サはオン状態となる。

【００１３】したがって、光センサ支持機構を駆動して
光センサを上下いずれか一方方向へ移動させる過程にお
いて、光センサの受光器が投光器の光を受光開始したと
きの位置検出器の上下位置と受光終了したときの位置検
出器の上下位置から薄板コイルの内径が算出される。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例の薄板コイルの内径測定装置を示す側
面図であり、図２は上方から見た平面図である。なお、
図示しないが、この内径測定装置の上方位置にコイル巻
戻し機が配設されている。

【００１５】図１および図２において、例えば建屋の床
１上に、固定台２ａ，２ｂが固定されている。そして、
この固定台２ａ，２ｂ上に帯状薄板を巻回して円筒状に
形成された薄板コイル３が載置される。そして、この固
定台２ａ，２ｂの上方位置ににコイル巻戻し機が据え付
けられている。したがって、この固定台２ａ，２ｂはダ
ウンエンド状態に置かれた薄板コイル３が転動しないよ
うに固定する機能を有する。

【００１６】また、この固定台２ａ，２ｂから所定距離
離間した床１に垂直に板状フレーム４が固定されてい
る。この板状フレーム４の幅は固定台２ａ，２ｂに載置
される薄板コイル３の幅Ｗより広く設定されている。そ
して、この板状フレーム４の上端近傍にシリンダー５が
取付けられ、このシリンダー５の移動軸５ａの下端に床
１に平行する水平アーム５ｂが取付けられている。水平
アーム５ｂの長さは板状フレーム４の幅に等しく設定さ
れている。シリンダー５を駆動すると、水平アーム５ｂ
が板状フレーム４に沿って垂直方向に移動する。

【００１７】水平アーム５ｂの両端には、投光器７ａお
よび受光器７ｂをそれぞれ支持するとともに、床１に平
行する支持アーム６ａ，６ｂの一端が取付けられてい
る。そして、この支持アーム６ａ，６ｂの先端に取付け
られた投光器７ａ，受光器７ｂは互いに光軸が一致して
いる。また、投光器７ａ，受光器７ｂの水平方向位置は
固定台２ａ，２ｂの中間位置に一致している。すなわ
ち、この投光器７ａと受光器７ｂとで構成される光セン
サの光軸は薄板コイル３の円筒中心軸８に対して上下方
向に平行する線に一致する。また、水平アーム５ｂが上
下移動すると、光軸は薄板コイル３の円筒中心軸８に交
差する垂直線上を移動する。そして、投光器７ａから光
軸方向に常時光が照射されており、受光器７ｂがその光
を受光するとこの光センサの検出信号はオン状態とな
る。ここで、板状フレーム４，水平アーム５ｂ，支持ア
ーム６ａ，６ｂは光センサを上下方向に移動自在に支持
する光センサ支持機構を構成する。

【００１８】また、水平アーム５ｂには板状フレーム４
の上端近傍に取付けられた位置検出器９にワイヤ９ａを
介して接続されている。したがって、この水平アーム５
ｂに支持アーム６ａ，６ｂを介して取付けられた投光器
７ａと受光器７ｂとからなる光センサの上下位置Ｘは位
置検出器９によって常時測定されている。

【００１９】そして、光センサの検出信号と位置検出器
９から出力される位置信号は図示しない制御装置へ送信
される。さらに、この制御装置はシリンダー５を駆動制
御する。通常状態においては、制御装置はシリンダー５
を駆動して、光センサを下端近傍に設定された基準位置
へ移動させている。その時、位置検出器９から出力され
る光センサの上下位置Ｘを０と設定する（Ｘ＝０）。

【００２０】そして、薄板コイル３が固定台２ａ，２ｂ
に固定されると、制御装置はシリンダー５を駆動して、
光センサを上方へ移動開始させる。移動開始直後におい
ては、光センサの投光器７ａと受光器７ｂとを結ぶ光軸
は薄板コイル３の環状の肉厚部３ａによって遮断されて
いるので、光センサの検出信号はオフ状態である。そし
て、光センサが上昇する過程で、光センサの検出信号が
オフ状態からオン状態に変化すると、光センサは薄板コ
イル３の中央の貫通部３ｂに達したので、その時点にお
ける位置検出器９の上下位置Ｘａを読取る。さらに、光
センサが上昇して、光センサの検出信号がオン状態から
オフ状態に変化すると、光センサは薄板コイル３の上側
の肉厚部３ａに達したので、その時点における位置検出
器９の上下位置Ｘｂを読取る。そして、両者の差から薄
板コイル３の内径Ｄを算出する。 Ｄ＝Ｘｂ−Ｘａ

【００２１】内径Ｄの算出処理が終了すると、制御部
は、シリンダー５を駆動して、光センサを元の基準位置
まで下降させる。そして、算出された内径Ｄを図示しな
い中央監視室の製造ライン全体を制御するホストコンピ
ュータへ送信する。ホストコンピュータはその内径Ｄが
許容範囲を外れているか否かを判断して、許容範囲に入
っていれば、コイル巻戻し機に対して該当薄板コイル３
の装着指令を送出する。

【００２２】また、測定された内径Ｄが許容範囲を外れ
ていた場合には、警報を出力すると共に、該当薄板コイ
ル３をオフライン処理すると共に、次の薄板コイル３を
固定台２ａ．２ｂへ搬入する搬送指令を送出する。

【００２３】このように構成された薄板コイルの内径測
定装置を、例えば製鉄工場や機械加工工場における製造
ラインの材料供給側のコイル巻戻し機に装着する薄板コ
イルの固定台に取付ければ、このコイル巻戻し機に装着
するために例えば自動的にこの固定台に搬入された薄板
コイル３の内径Ｄは、この光センサと位置検出器および
光センサ支持機構と制御装置とで構成された内径測定装
置でもって自動的に測定される。

【００２４】そして、その測定結果は監視員が常駐して
いる中央監視室へ送信され、内径Ｄが許容範囲を外れた
場合は警報が出力される。したがって、たとえ製造ライ
ンの材料供給側に作業員が配置されていなかったとして
も、許容範囲を外れる内径Ｄを有した薄板コイル３が自
動的にコイル巻戻し機に装着されることはない。よっ
て、許容範囲を外れる内径Ｄを有した薄板コイル３が要
因として考えられる薄板コイル３やコイル巻戻し機の損
傷を未然に防止できる。さらに、正常に装着されないこ
とに起因する製造ラインの停止や、製品歩留まりの低
下，品質保証管理の不備といった重大な問題発生が未然
に防止される。このように生産性および品質を低下させ
る事なく製造ラインにおける作業員の省人化を図ること
ができる。

【００２５】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例においては、光センサを上下移
動自在に支持する光センサ支持機構を主にシリンダー５
を用いて構成したが、例えば、ラックピニオン方式、カ
ウンタワイヤ方式等の他の方式を採用したものであって
よい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の薄板コイル
の内径測定装置であれば、光センサや位置検出器や光セ
ンサ支持機構を設けることにより、ダウンエンド状態に
置かれた薄板コイルの内径を自動的に測定している。し
たがって、薄板コイルの内径が許容範囲に入っているか
否かを例えば中央監視室で遠方監視でき、内径が許容範
囲を外れている薄板コイルがコイル巻戻し機へ自動装着
されるのを未然に防止できる。よって、製造ラインにお
ける省力化と異常発生防止とを同時に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わる薄板コイルの内径
測定装置の概略構成を示す側面図、

【図２】 同実施例装置の平面図。

【符号の説明】

１…床、２ａ，２ｂ…固定台、３…薄板コイル、４…板
状フレーム、５…シリンダー、５ａ…水平アーム、６
ａ，６ｂ…支持アーム、７ａ…投光器、７ｂ…受光器、
８…円筒中心軸、９…位置検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状薄板を巻回して円筒状に形成された
   薄板コイルを固定するための固定台と、この固定台に前
   記薄板コイルが固定された状態における前記薄板コイル
   の円筒中心軸に対して上下方向に平行する線上で、かつ
   前記薄板コイルを挟む位置に互いに対向して配設された
   投光器と受光器とからなる光センサと、この光センサを
   構成する投光器と受光器とを互いの光軸を共通に保持し
   た状態で上下方向に移動自在に支持する光センサ支持機
   構と、この光センサ支持機構の上下位置を検出する位置
   検出器と、前記光センサ支持機構を駆動して前記光セン
   サを上下いずれか一方方向へ移動させる過程において、
   前記光センサの受光器が投光器の光を受光開始したとき
   の位置検出器の上下位置と受光終了したときの位置検出
   器の上下位置から前記薄板コイルの内径を算出する内径
   算出手段とを備えた薄板コイルの内径測定装置。