JP2006234571A

JP2006234571A - 積層薄鋼板の枚数測定方法及びその装置

Info

Publication number: JP2006234571A
Application number: JP2005049497A
Authority: JP
Inventors: Masami Suetake; 真巳末竹
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】製品高さ測定を精度良く行い、薄鋼板の枚数を精度良く測定する方法及び装置を提供する。
【解決手段】薄鋼板が積み上げられて形成された製品の下端位置を検出するリニアセンサ３と、製品の上端位置を検出するレーザー距離計６と、リニアセンサ３による製品の下端位置の測定値及びレーザー距離計６による前記製品の上端位置の測定値に基づいて製品の高さを求め、製品の高さと薄鋼板の板厚実績とに基づいて製品枚数を求める演算部７とを備えたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブリキ材などの薄鋼板が剪断されて積層された薄鋼板の枚数測定方法及その装置に関し、特に、積層されたロット製品の高さ測定に関する。

ブリキ材などの薄鋼板をシートにして出荷する際には、同じ大きさに剪断したものを数１００枚〜１５００枚を重ねて１つのロットを作って出荷している。ここで出荷の際の情報として重要なのが、板厚、板幅、剪断長、鍍金量（鍍金材の場合）及び枚数である。板厚、板幅及び鍍金量については、製造プロセスラインにおいて板厚計、板幅計及び付着量計でそれぞれ管理をし、剪断長については寸法計を用いて測定を行っている。枚数については、剪断ラインにて、オンライン上でフォトセンサを使用して枚数をカウントする方法がある。

例えばベルトコンベアなどで搬送する際に、板は１枚１枚搬送されるので隙間ができ、フォトセンサは通光と遮光を繰り返すので、枚数カウントが出来る。また、出来上がったロットを人手、又は機械により１枚ずつめくり、カウントしていく方法もある。時間がかかる上、扱い疵も増えるので、実用的とは言えない。その他に枚数を、枚数＝重量÷断面積÷密度÷板厚で算出する方法もある。

また、積層された鋼板の枚数を計測する方法として、一次元イメージセンサをもちいて側面の反射光を測定し、反射光の強弱の変化にもとづいて、鋼板の板厚を算出し、積層された鋼板全体の高さとから、鋼板の枚数を算出する技術が提案されている（例えば特許文献１及び２）。
特開平４−４４９２号公報特開平４−１７７５８８号公報

上記のベルトコンベア上で測定する方法では、製品が重なってきたときなど、不確定要素がある。また、出来上がったロットを１枚ずつめくり、カウントしていく方法では、時間がかかる上、扱い疵も増えるので、実用的とは言えない。更に、重量測定をする方法では、秤量機が必要であり、自動で行うにはコストがかかるという問題点がある。

また、特許文献１及び２に開示されている計測方法は、鋼板の１枚ずつの厚さを測定するものであるが、実際の枚数の精度を確保するためには、積層された鋼板全体の製品の高さを精度よく測定する必要があるが、その点に関しては開示されていない。つまり、図８に示すように、被測定対象である製品１を挟んでリニアセンサ１１０，１１１と照明装置１１２を設置して、透過してきた光を検出して高さを測定する装置もあるが、この場合には下端に木板２がある為、透過してくる光は木板２も含んだ高さが出てくる為、この場合には測定できない。木板２の高さはまちまちであり、測定高さ・木板の高さという演算も精度が出ないという問題点がある。
以上のように、現在の操業では、正確であるが時間がかかる、短時間であるがコストがかかる、或いは精度が出ないという問題点があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、製品高さ測定を精度良く行い、薄鋼板の枚数を精度良く測定する可能にした積層薄鋼板の枚数測定方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明に係る積層薄鋼板の枚数測定方法は、薄鋼板が積み上げられて形成された製品の下端位置を、前記製品側面からリニアセンサにより測定し、前記製品の上端を前記製品の上面に設置されたレーザー距離計により測定し、前記リニアセンサによる製品の下端位置の測定値及び前記レーザー距離計による前記製品の上端位置の計測値に基づいて前記製品の高さを求め、前記製品の高さと前記薄鋼板の板厚実績とに基づいて製品枚数を求める。

本発明に係る積層薄鋼板の枚数測定装置は、薄鋼板が積み上げられて形成された製品の下端位置を検出するリニアセンサと、前記製品の上端位置を検出するレーザー距離計と、前記リニアセンサによる製品の下端位置の測定値及び前記レーザー距離計による前記製品の上端位置の測定値に基づいて前記製品の高さを求め、前記製品の高さと前記薄鋼板の板厚実績とに基づいて製品枚数を求める演算手段とを備えたものである。

本発明に係る積層薄鋼板の枚数測定装置は、前記製品の側面と前記リニアセンサとの水平間距離を測定するレーザー距離計と、前記リニアセンサを水平方向に移動する可動装置とを備え、前記水平間距離を測定するレーザー距離計の値に基づいて前記可動装置により前記リニアセンサを製品側面から所定距離の位置に移動させて、前記リニアセンサによって製品の下端位置を測定する。

本願発明によれば、積層された製品の側面からリニアセンサにより製品の下端位置を、上面からレーザー距離計により上端位置を測定するようにしたから、精度良く製品高さを測定でき、そして、鋼板枚数を算出できるようになっており、さらに、安価な設備にでき、短時間に測定することができる。

図１は本発明の実施形態に係る積層薄鋼板の枚数測定装置が適用される剪断ラインの説明図である。ラインの流れは同図の左側から右側に流れるものとする。コイル１０１がラインに装入され、ラインが稼働すると、決められた剪断長になるように、シャー１０２でカットされる。その後剪断された鋼板１０３は、ベルトコンベア１０４に乗って不良品パイラー１０５と良品パイラー１０６とに分けられる。良品パイラー１０６で所定の枚数になったロット（製品）１は、フォークリフト（図示せず）などにより、別の場所へと持ち運ばれる。そこには、キャタピラコンベア１０７があり、梱包ラインへと続いている。その途中にはプレス機１０８があり、上からロット１にプレスを行うことにより、積上げられた鋼板間の空気を抜いている。このプレス機１０８の下流側の位置１０９に、本発明の実施形態に係る積層薄鋼板の枚数測定装置が設置される。

図２及び図３は本発明の実施形態に係る積層薄鋼板の枚数測定装置の構成を示すブロック図及びその上面図である。製品１の上方にはレーザー距離計６が、下側面にはリニアセンサ３、照明装置４及びレーザー距離計５が配置される。このリニアセンサ３、照明装置４及びレーザー距離計５は可動台９に載置され、水平方向に一緒に移動可能になっている。レーザー距離計６は、測定精度は例えば０．１ｍｍで、下面から例えば約２ｍの位置に配置される。リニアセンサ３の分解能は例えば０．１ｍｍ程度が望ましい。また、リニアセンサ３と照明装置４及びレーザー距離計５は、どのように設置しても構わないが、なるべく製品１の近く（１００ｍｍ以内）に設置することが望ましい。レーザー距離計６とリニアセンサ３は、図３に示されるように、進行方向に対して同じ位置に設置し、可動台９の稼働装置としては、位置制御を行うことが出来るパルスモーター１１を使用する。この測定装置の設置されている場所１０９に被測定対象の製品１がキャタピラコンベア１０７などによって搬送されると、測定装置の前で止まるようになっている。

図４はリニアセンサ３の測定原理の説明図である。同図（ａ）に示されるように、被測定対象である製品（薄鋼板）１は光沢がある為反射光が返ってくるが、木板２は反射光が返ってこない。この為、リニアセンサ３への入力は図（ｂ）のようになり、製品（薄鋼板）１の部分のみの検出が可能である。このときの波形を微分した微分波形を同図（ｃ）に示されるようになる。製品（薄鋼板）１の検出には、その微分波形を用いており、閾値を決めて、上から順番に見ていき、一番最初に閾値を越えたものが薄鋼板の位置と認識する。但し、その薄鋼板の位置はリニアセンサ３の視野の下端からの位置Ａとして捕らえる。なお、木板２より下面については、透過してくる光が入射してくるが、測定に影響はない。

図５は図２の積層薄鋼板の枚数測定装置の測定過程を示したフローチャートである。
（Ｓ１）被測定対象である製品１が到着する。
（Ｓ２）レーザー距離計５との距離をＸ（ｍ）にするように可動台９を稼動させる。ここで、Ｘは、５０ｍｍ＜Ｘ＜１００ｍｍである。これはリニアセンサ３の視野角と分解能とを考慮したものである。
（Ｓ３）演算部７は、このときのリニアセンサ３の薄鋼板のデータ値（ｂｉｔ）を読み取る（Ａとする）。
（Ｓ４）演算部７は、レーザー距離計６のデータ値（ｍ）を読み取る（Ｂとする）。
（Ｓ５）演算部７は、上位計算機８などから板厚値を読み取る。
（Ｓ６）演算部７は、製品１の高さ及び枚数を計算する。この計算方法は後述する。
（Ｓ７）レーザー距離計５との距離をＹ（ｍ）にするように可動台９を稼動させる。ここで、Ｙは５００ｍｍ以上にすることが望ましい。これは可動台９を待機位置に戻すことを意味する。

図６及び図７は製品１の高さＨ及び枚数Ｍの演算方法の説明図である。ここで、レーザー距離計６からリニアセンサ３の中心位置までの距離をＬとし、リニアセンサ３の全ビット数をＮとし、リニアセンサ３の１ビット当りの分解能をＰとし、実測平均板厚をＴとする。製品１の下端位置からリニアセンサ３の中心位置までの距離をＣとする。なお、Ｌは演算部７の中で設定できるものであり、Ｔは上位計算機８から取り込むのが望ましいが、演算部７の中で手動設定で入力する方法でも構わない。製品１の高さＨは、図６に示されるように、
Ｈ＝Ｌ−Ｂ−Ｃ
となる。上記Ｃは、図７に示されるように、
Ｃ＝（Ａ−Ｎ／２）Ｐ
であるから、
Ｈ＝Ｌ−Ｂ−（Ａ−Ｎ／２）Ｐ
となる。したがって、枚数Ｍは次式により求められる。
Ｍ＝Ｈ／Ｔ

なお、上記の測定においては、製品ロットを形成する板厚に誤差が含まれる可能性があるが（上記のＴのバラツキがある可能性がある）、板厚が製品厚に対して著しく違うものは、良品パイラー１０６ではなく不良品パイラー１０５に落ちる為、測定誤差にはならない。その他のばらつきについては、微小な為、測定誤差にはなり得ない。また、プレス機１０８によるプレス後に測定を行う為、“製品高＝板厚×枚数”という関係式が成り立ち、精度よく演算を行うことができる。

以上のように本実施形態においては、積層された製品の側面からリニアセンサ３により製品１の下端位置を、上面からレーザー距離計６により上端位置を測定して製品高さを求めるようにしたから、精度良く製品高さを測定でき、そして、鋼板枚数を算出できるようになっており、さらに、安価な設備で装置を実現することができ、また、短時間に測定することができる。したがって、例えば目視検査の際に、不良部を除去し、良品を補充し忘れてそのまま出荷というようなオペレータのミス防止を精度良く安価に行うことが可能になっている。

本発明の実施形態に係る積層薄鋼板の枚数測定装置が適用される剪断ラインの説明図。本発明の実施形態に係る積層薄鋼板の枚数測定装置のブロック図。図２の上面図。リニアセンサの測定原理の説明図。積層薄鋼板の枚数測定装置の測定の処理過程を示したフローチャート。製品の高さＨ及び枚数Ｍの演算方法の説明図（その１）。製品の高さＨ及び枚数Ｍの演算方法の説明図（その２）。従来の製品の高さ及び枚数の演算方法の説明図。

符号の説明

１製品、２木板、３リニアセンサ、４照明装置、５，６レーザー距離計、７演算部、８上位計算機、９可動台、１１パルスモーター。

Claims

薄鋼板が積み上げられて形成された製品の下端位置を、前記製品側面からリニアセンサにより測定し、
前記製品の上端を前記製品の上面に設置されたレーザー距離計により測定し、
前記リニアセンサによる製品の下端位置の測定値及び前記レーザー距離計による前記製品の上端位置の測定値に基づいて前記製品の高さを求め、前記製品の高さと前記薄鋼板の板厚実績とに基づいて製品枚数を求めることを特徴とする積層薄鋼板の枚数測定方法。
薄鋼板が積み上げられて形成された製品の下端位置を検出するリニアセンサと、
前記製品の上端位置を検出するレーザー距離計と、
前記リニアセンサによる製品の下端位置の測定値及び前記レーザー距離計による前記製品の上端位置の計測値に基づいて前記製品の高さを求め、前記製品の高さと前記薄鋼板の板厚実績とに基づいて製品枚数を求める演算手段と
を備えたことを特徴とする積層薄鋼板の枚数測定装置。
前記製品の側面と前記リニアセンサとの水平間距離を測定するレーザー距離計と、
前記リニアセンサを水平方向に移動する可動装置とを備え、
前記水平間距離を測定するレーザー距離計の値に基づいて前記可動装置により前記リニアセンサを製品側面から所定距離の位置に移動させて、前記リニアセンサによって製品の下端位置を測定することを特徴とする請求項１記載の積層薄鋼板の枚数測定装置。