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Patent Searching and Data


Title:
TRACKING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/004703
Kind Code:
A1
Abstract:
A tracking device is provided for making it possible to make a carrier member accurately consistent with its tracking position even in the case where a slip occurs to the carrier member moving between a plurality of carrier tables. For this, a sensor is set at an arbitrary boundary position of neighboring carrier tables to detect whether the carrier member exists. Further, the tracking device is configured to generate a front tail edge tracking and calculates the position of the front tail edge tracking with a carrier speed of a predetermined carrier table regarded as a standard speed. The tracking device then judges whether a slip of the carrier member occurs from a detected signal of the sensor and the position of the front tail tracking and, if the slip is judged, stops the front tail edge tracking at a detected position of a predetermined sensor regarded as a standard. Subsequently, based on the detected signal of the predetermined sensor, the tracking device resumes the front tail edge tracking in consideration of a time delay due to a chattering elimination.

Inventors:
TACHIBANA, Minoru (13-16 Mita 3-chome Minato-k, Tokyo 73, 1080073, JP)
Application Number:
JP2007/063218
Publication Date:
January 08, 2009
Filing Date:
July 02, 2007
Export Citation:
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Assignee:
TOSHIBA MITSUBISHI-ELECTRIC INDUSTRIAL SYSTEMS CORPORATION (13-16 Mita 3-chome, Minato-ku Tokyo, 73, 1080073, JP)
東芝三菱電機産業システム株式会社 (〒73 東京都港区三田三丁目13番16号 Tokyo, 1080073, JP)
International Classes:
B65G43/08; B21B37/00; B21B39/00; B21C51/00; B65G43/08; B21B37/00; B21B39/00; B21C51/00
Attorney, Agent or Firm:
TAKADA, Mamoru et al. (Takada, Takahashi & Partners5th Floor, Intec 88 Bldg.,20, Araki-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 07, 1600007, JP)
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Claims:
 搬送材を目的の場所まで搬送する複数の搬送テーブルと、
 隣接して配置された前記搬送テーブルの任意の境界位置近傍に設けられ、前記搬送材の有無を検出するセンサと、
 前記搬送材の先尾端トラッキングを発生させ、所定の前記搬送テーブルの搬送速度を速度基準にして、先尾端トラッキングの位置を算出するトラッキング発生手段と、
 先尾端トラッキングの位置に基づいて、前記速度基準を、何れか1つの前記搬送テーブルの搬送速度に切替設定する速度基準設定手段と、
 前記センサの検出信号からチャタリングを除去するチャタリング除去手段と、
 前記チャタリング除去手段の動作によって生じる先尾端トラッキングの時間遅れを補正する時間遅れ補正手段と、
 前記センサの検出信号及び先尾端トラッキングの位置に基づいて、前記搬送材のスリップの有無を判定するスリップ判定手段と、
 前記スリップ判定手段によってスリップ有りが判定された場合に、先尾端トラッキングを所定の前記センサの検出位置を基準にして停止させるとともに、先尾端トラッキング停止後における前記所定のセンサの検出信号及び前記時間遅れ補正手段の補正内容に基づいて、スリップによる位置ずれを解消するように先尾端トラッキングを再開させる修正手段と、
を備えたことを特徴とするトラッキング装置。
 スリップ判定手段は、先端トラッキングが所定のセンサの検出位置に達した際に、前記所定のセンサによって搬送材が検出されていない場合に、前記搬送材のスリップ有りを判定することを特徴とする請求項1に記載のトラッキング装置。
 スリップ判定手段は、尾端トラッキングが所定のセンサの検出位置に達した際に、前記所定のセンサによって搬送材が検出されている場合に、前記搬送材のスリップ有りを判定することを特徴とする請求項1に記載のトラッキング装置。
 速度基準設定手段は、搬送材のトラッキングの中心が位置する搬送テーブルの搬送速度を、先尾端トラッキングの位置を算出する際の速度基準に設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載のトラッキング装置。
Description:
トラッキング装置

 この発明は、複数の搬送テーブル間を移 する搬送材の位置を正確にトラッキングす トラッキング装置に関するものである。

 圧延設備の材料搬送等に用いられている 来のトラッキング装置では、搬送材の先尾 位置にトラッキングを発生させるとともに 搬送テーブルのロール回転(搬送テーブルの 速度)信号に基づいて搬送材の移動距離を演 し、その先尾端位置をトラッキングしてい (例えば、特許文献1参照)。また、特許文献1 載のトラッキング装置では、搬送テーブル 加減速率に基づき、搬送テーブルと搬送材 のスリップ量を演算し、トラッキングの補 を行っていた。

日本特開2005-15188平号公報

 特許文献1記載のものでは、スリップ量の 演算基準となる搬送テールの加減速が、搬送 テーブルのロールの回転に応じたパルス信号 に基づいて算出されている。しかし、このよ うな補正方法では、トラッキングの誤差を搬 送行程に渡って所定の範囲内に抑えることが 難しく、上記誤差が累積されると、トラッキ ング精度が著しく低下するといった問題があ った。特に、複数の搬送テーブルを使用する 圧延設備のように、搬送材を長距離に渡って 搬送する必要がある場合には、搬送材が実際 には前の搬送テーブル上を移動しているにも 関わらず、次の搬送テーブルに搬送材が移っ たように認識されるといった問題が生じてし まう。

 この発明は、上述のような課題を解決す ためになされたもので、その目的は、複数 搬送テーブル間を移動する搬送材にスリッ が生じた場合でも、搬送材とそのトラッキ グ位置とを精度良く一致させることができ トラッキング装置を提供することである。

 この発明に係るトラッキング装置は、搬 材を目的の場所まで搬送する複数の搬送テ ブルと、隣接して配置された搬送テーブル 任意の境界位置近傍に設けられ、搬送材の 無を検出するセンサと、搬送材の先尾端ト ッキングを発生させ、所定の搬送テーブル 搬送速度を速度基準にして、先尾端トラッ ングの位置を算出するトラッキング発生手 と、先尾端トラッキングの位置に基づいて 速度基準を、何れか1つの搬送テーブルの搬 送速度に切替設定する速度基準設定手段と、 センサの検出信号からチャタリングを除去す るチャタリング除去手段と、チャタリング除 去手段の動作によって生じる先尾端トラッキ ングの時間遅れを補正する時間遅れ補正手段 と、センサの検出信号及び先尾端トラッキン グの位置に基づいて、搬送材のスリップの有 無を判定するスリップ判定手段と、スリップ 判定手段によってスリップ有りが判定された 場合に、先尾端トラッキングを所定のセンサ の検出位置を基準にして停止させるとともに 、先尾端トラッキング停止後における上記所 定のセンサの検出信号及び時間遅れ補正手段 の補正内容に基づいて、スリップによる位置 ずれを解消するように先尾端トラッキングを 再開させる修正手段と、を備えたものである 。

 この発明によれば、複数の搬送テーブル を移動する搬送材にスリップが生じた場合 も、搬送材とそのトラッキング位置とを精 良く一致させることができる。

この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の他の動作例を説明するための図 である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の他の動作例を説明するための図 である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の他の動作例を説明するための図 である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の他の動作例を説明するための図 である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の具体的動作を説明するための図 である。 この発明の実施の形態1におけるトラッ キング装置の具体的動作を説明するための図 である。

符号の説明

 1 搬送材、 2 搬送テーブル、 3 搬送テー ブル、 4 搬送テーブル、
 5 搬送テーブル、 6 ローラ、 7 センサ、  8 センサ、 9 センサ、
 10 トラッキング発生手段、 11 速度基準設 定手段、
 12 チャタリング除去手段、 13 時間遅れ補 正手段、
 14 スリップ判定手段、 15 修正手段、 16  トラッキング、
 17 オンディレイタイマ、 18 オフディレイ タイマ

 この発明をより詳細に説明するため、添 の図面に従ってこれを説明する。なお、各 中、同一又は相当する部分には同一の符号 付しており、その重複説明は適宜に簡略化 いし省略する。

実施の形態1.
 図1はこの発明の実施の形態1におけるトラ キング装置を示す構成図である。1は搬送材 あり、例えば、圧延ラインにおける鋼板等 相当する。搬送材1は、複数の搬送テーブル 2乃至5により、所定場所から目的の場所(搬送 先)まで搬送される。搬送テーブル2乃至5は、 例えば、ローラ6がモータ等で駆動されるこ により、ローラ6上に載置された搬送材1を、 所定の速度で搬送する。なお、図1の搬送テ ブル2乃至5は、搬送先までに設置された搬送 テーブルのうち、任意の区間に設置されたも のを示している。

 また、搬送材1の搬送方向に隣接して配置 された搬送テーブル2乃至5の各境界位置近傍 は、搬送材1の有無を検出するセンサ7乃至9 設けられている。即ち、センサ7によって搬 送テーブル2及び3の境界位置における搬送材1 の有無が、センサ8によって搬送テーブル3及 4の境界位置における搬送材1の有無が、セ サ9によって搬送テーブル4及び5の境界位置 おける搬送材1の有無が検出される。なお、 1では搬送テーブル2乃至5の全ての境界位置 センサが配置されている場合を示したが、 要な境界位置にのみセンサを配置するよう しても良い。

 また、トラッキング装置には、トラッキ グ発生手段10、速度基準設定手段11、チャタ リング除去手段12、時間遅れ補正手段13、ス ップ判定手段14、修正手段15が備えられてい 。

 搬送材1のトラッキング16は、トラッキン 発生手段10によって発生される。例えば、 記トラッキング発生手段10は、搬送材1に識 番号(ID)や材料といった所定の情報を付与す とともに、搬送材1の搬送方向先端位置に対 応する先端トラッキングと、搬送材1の搬送 向尾端位置に対応する尾端トラッキングと 発生させる。そして、トラッキング発生手 10は、所定の搬送テーブルの搬送速度(ロー 回転数等)を速度基準にして、先尾端トラッ ングの位置を算出する。

 速度基準設定手段11は、トラッキング発 手段10が先尾端トラッキングの位置を算出す る際に用いる上記速度基準を設定するための 手段であり、上記速度基準を、先尾端トラッ キングの位置に基づいて、何れか1つの搬送 ーブルの搬送速度に切替設定する。例えば 速度基準設定手段11は、トラッキング16の中 が位置する搬送テーブルの搬送速度に、上 速度基準を順次切り替える。

 具体的に、図1では、搬送材1の長さが1つ 搬送テーブル長よりも短く、搬送中の搬送 1全体が、搬送速度α[m/s]の搬送テーブル3上 移動している場合が示されている。かかる 合、トラッキング発生手段10は、搬送テー ル3の搬送速度αを速度基準としてサンプリ グ周期の変化量を積算し、先尾端トラッキ グの位置を決定する。

 チャタリング除去手段12は、センサ7乃至9 の検出信号からチャタリングを除去するため の回路等で構成される。また、時間遅れ補正 手段13は、上記チャタリング除去手段12の動 によって生じる先尾端トラッキングの時間 れを補正するための回路等で構成される。 お、チャタリング除去手段12及び時間遅れ補 正手段13の具体的動作については後述する。

 スリップ判定手段14は、センサ7乃至9の検 出信号と先尾端トラッキングの位置とに基づ いて、搬送材1のスリップの有無を判定する そして、上記スリップ判定手段14によって搬 送材1のスリップ有りが判定された場合には 上記修正手段15によって、スリップにより生 じた搬送材1とトラッキング16との位置ずれが 修正される。具体的に、修正手段15は、先ず 先尾端トラッキングを所定のセンサの検出 置を基準にして停止させるとともに、先尾 トラッキング停止後における上記所定のセ サの検出信号に応じて、上記スリップによ 位置ずれを解消するように先尾端トラッキ グを再開させる。

 次に、スリップによって上記位置ずれが じた際のトラッキング装置の動作について 明する。なお、以下においては、便宜上、 送材1が搬送テーブル2から搬送テーブル5の 向(図の右側)に向かって搬送される場合を 進、搬送テーブル5から搬送テーブル2の方向 (図の左側)に向かって搬送される場合を後進 いう。

 図1はスリップが生じたことによって、ト ラッキング16が実際の搬送材1よりも前進方向 にずれた状態を示している。スリップによっ て上記ずれが生じると、修正手段15は、先ず 先端トラッキングが次に到達するセンサの 出位置、即ちセンサ8の検出位置を基準にし て、トラッキング16を停止させる。具体的に 、先端トラッキングがセンサ8の検出位置に 達した際に、センサ8によって搬送材1が検出 れていない場合に、スリップ判定手段14に って搬送材1のスリップ有りが判定される。 して、スリップ判定手段14によってスリッ 有りが判定されると、修正手段15は、先端ト ラッキングをセンサ8の検出位置近傍の所定 置に合わせた状態で、トラッキング16を停止 させる。また、修正手段15は、トラッキング1 6の停止後にセンサ8によって搬送材1が検出さ れると、その検出のタイミングに合わせてト ラッキング16の前進を再開させるように、ト ッキング発生手段10に対して動作信号を出 する。

 したがって、搬送中に生じたスリップに って搬送材1が僅かな時間減速或いは停止し た場合であっても、センサ7乃至9の各検出位 、即ち搬送テーブル2乃至5の各境界位置に いてトラッキング16の位置修正が可能になり 、トラッキング精度を向上させることができ る。

 図2はこの発明の実施の形態1におけるト ッキング装置の他の動作例を説明するため 図であり、搬送材1の長さが1つの搬送テーブ ル長よりも長く、搬送中の搬送材1の先端が 送テーブル4上に、中間部が搬送テーブル3上 に、尾端が搬送テーブル2上に配置されてい 場合を示している。図2に示す場合では、搬 材1の搬送方向における中心位置が搬送テー ブル3上に配置されている。したがって、ト ッキング発生手段10は、搬送テーブル3の搬 速度αを速度基準にしてサンプリング周期の 変化量を積算し、先端トラッキング及び尾端 トラッキングの位置を算出する。

 また、図2は、図1と同様に、スリップに ってずれが生じた状態を示している。かか 場合、修正手段15は、先ず、先端トラッキン グが次に到達するセンサの検出位置、即ちセ ンサ9の検出位置を基準にして、トラッキン 16を停止させる。そして、修正手段15は、ト ッキング16の停止後にセンサ9によって搬送 1が検出されると、その検出のタイミングに 合わせてトラッキング16の前進を再開させる うに、トラッキング発生手段10に対して動 信号を出力する。

 以上の動作により、搬送テーブル2乃至5 各境界位置において、トラッキング16の位置 修正が可能となり、搬送材1が複数の搬送テ ブルに常時跨った状態で搬送される場合で 、対応が可能となる。

 図3はこの発明の実施の形態1におけるト ッキング装置の他の動作例を説明するため 図である。図3に基づいて、図2に示した搬送 材1の尾端側のトラッキング修正について説 する。なお、図3は、搬送中の搬送材1の尾端 が、搬送テーブル2上に配置されている場合 示している。

 スリップによって図3に示すずれが生じた 場合、修正手段15は、先ず、尾端トラッキン が次ぎに到達するセンサの検出位置、即ち ンサ7の検出位置を基準にして、トラッキン グ16を停止させる。具体的には、尾端トラッ ングがセンサ7の検出位置に達した際に、セ ンサ7によって搬送材1が未だに検出されてい 場合に、スリップ判定手段14によって搬送 1のスリップ有りが判定される。そして、ス ップ判定手段14によってスリップ有りが判 されると、修正手段15は、尾端トラッキング をセンサ7の検出位置近傍の所定位置に合わ た状態で、トラッキング16を停止させる。ま た、修正手段15は、トラッキング16の停止後 センサ7によって搬送材1が検出されなくなる と、その検出されなくなったタイミングに合 わせてトラッキング16の前進を再開させるよ に、トラッキング発生手段10に対して動作 号を出力する。

 このように、先端側のトラッキング修正 加え、尾端側のトラッキング修正も同時に 施することにより、搬送材1とそのトラッキ ング位置とを、更に精度良く一致させること ができるようになる。

 図4はこの発明の実施の形態1におけるト ッキング装置の他の動作例を説明するため 図である。図4に基づいて、搬送材1が後進す る場合の先端側のトラッキング修正について 説明する。なお、図4は、搬送材1の長さが1つ の搬送テーブル長よりも長く、搬送中の搬送 材1の先端が搬送テーブル3上に配置されてい 場合を示している。

 スリップによってトラッキング16が実際 搬送材1よりも後進方向にずれてしまった場 、修正手段15は、先ず、先端トラッキング 次に到達するセンサの検出位置、即ちセン 7の検出位置を基準にして、トラッキング16 停止させる。具体的には、先端トラッキン がセンサ7の検出位置に達した際に、センサ7 によって搬送材1が検出されていない場合に スリップ判定手段14によって搬送材1のスリ プ有りが判定される。そして、スリップ判 手段14によってスリップ有りが判定されると 、修正手段15は、先端トラッキングをセンサ7 の検出位置近傍の所定位置に合わせた状態で 、トラッキング16を停止させる。また、修正 段15は、トラッキング16の停止後にセンサ7 よって搬送材1が検出されると、その検出の イミングに合わせてトラッキング16の後進 再開させるように、トラッキング発生手段10 に対して動作信号を出力する。

 以上の動作により、搬送テーブル2乃至5 各境界位置において、トラッキング16の位置 修正が可能となり、搬送材1が後進する場合 あっても対応が可能となる。

 図5はこの発明の実施の形態1におけるト ッキング装置の他の動作例を説明するため 図である。図5に基づいて、図4に示した搬送 材1の尾端側のトラッキング修正について説 する。なお、図5は、搬送中の搬送材1の尾端 が、搬送テーブル5上に配置されている場合 示している。

 スリップによって図5に示すずれが生じた 場合、修正手段15は、先ず、尾端トラッキン が次に到達するセンサの検出位置、即ちセ サ9の検出位置を基準にして、トラッキング 16を停止させる。具体的には、尾端トラッキ グがセンサ9の検出位置に達した際に、セン サ9によって搬送材1が未だに検出されている 合に、スリップ判定手段14によって搬送材1 スリップ有りが判定される。そして、スリ プ判定手段14によってスリップ有りが判定 れると、修正手段15は、尾端トラッキングを センサ9の検出位置近傍の所定位置に合わせ 状態で、トラッキング16を停止させる。また 、修正手段15は、トラッキング16の停止後に ンサ9によって搬送材1が検出されなくなると 、その検出されなくなったタイミングに合わ せてトラッキング16の後進を再開させるよう 、トラッキング発生手段10に対して動作信 を出力する。

 このように、先端側のトラッキング修正に え、尾端側のトラッキング修正も同時に実 することにより、後進の場合にもトラッキ グ精度を向上させることができる。
 以上は、搬送材1が前進及び後進する場合に おける先尾端トラッキングの修正方法である 。かかる修正方法を採用することにより、手 動操作等が介入して、不規則な搬送パターン が採用されたり、前進及び後進の繰り返しが 行われたりしても、対応が可能となる。

 次に、図6及び図7に基づいて、チャタリ グ除去手段12及び時間遅れ補正手段13等を含 た具体的動作を説明する。なお、図6及び図 7は、この発明の実施の形態1におけるトラッ ング装置の具体的動作を説明するための図 あり、図6はチャタリング除去手段12の機能 示している。トラッキング装置が圧延ライ 等で使用されている場合、センサ7乃至9は 熱や蒸気の発生、油の使用等、その環境が めて悪いところに設置される。このため、 ンサ7乃至9から直接入力される信号には、チ ャタリングが含まれている。

 上記チャタリングに関しては、例えば、 ンディレイタイマ17及びオフディレイタイ 18を追加することにより、問題を解決できる 。そして、チャタリング除去手段12は、オン ィレイタイマ17(又はオフディレイタイマ18) 介した後の信号をセンサ信号として出力す 。但し、オンディレイタイマ17及びオフデ レイタイマ18の追加により、上記センサ信号 には、実際に搬送材1がセンサ7乃至9の検出位 置に到達した時間よりも所定の時間遅れが発 生する。

 次に、図7に基づいて、時間遅れ補正手段 13を含めたトラッキング装置の機能を説明す 。なお、図7に関しては、前進する搬送材1 先端トラッキングを行う場合を例にする。

 トラッキング装置では、先ず、トラッキン 発生手段10により、搬送材1にIDや材料とい た所定の情報を付与するとともに、搬送材1 先端位置に先端トラッキングを発生させる また、速度基準設定手段11は、トラッキン 発生手段10が先尾端トラッキングの位置を算 出する際に用いる速度基準を設定する。なお 、速度基準設定手段11は、例えば、下記条件 適合する搬送テーブルXを求めることにより 、トラッキング16の中心位置がどの搬送テー ル上にあるのかを判断する。
 搬送テーブルXの下流端位置<先端トラッ ング位置-(搬送材長さ/2)<搬送テーブルXの 流端位置

 そして、トラッキング発生手段10は、上 条件式に基づいて得られた速度基準のサン リング周期の変化量を積算することにより 現在の先端トラッキングの位置を算出する 即ち、直近に得られた先端トラッキングの 置(過去値)に速度基準のサンプリング周期の 変化量を加算することによって、現在の先端 トラッキングの位置(現在値)を得る。

 ここで、搬送材1にスリップが生じていな い場合、トラッキング装置は、各センサ7乃 9の検出位置において先端トラッキングのキ リブレーションを行う。即ち、センサ7乃至 9のうちの1つがOFFからONに切り換わったタイ ングで、先端トラッキングの位置をそのセ サの検出位置を基準にして修正する。但し センサ信号は上述のようにチャタリング除 機能が付加されているため、チャタリング 去による時間遅れを考慮した値(例えば、ON 切り換わったセンサの検出位置に、搬送材1 T1秒間で進む距離を加算した値)を、キャリ レーション値として使用する。

 一方、先端トラッキングが所定のセンサ 検出位置に達した際に、そのセンサによっ 搬送材1が検出されていない場合には、その センサによって搬送材1が検出されるまで、 度基準のサンプリング周期の変化量を0にし 、その変化量を直近に得られた先端トラッ ングの位置(過去値)に加算する。即ち、先 トラッキングを停止させる。

 以下は、トラッキング発生手段10による先 トラッキングβ h (m)と尾端トラッキングβ t (m)との算出例である。
 β h =σ{α(X)×PLC周期(ms)/1000}+先端トラッキング発 位置
 β t =σ{α(X)×PLC周期(ms)/1000}+尾端トラッキング発 位置
 ここで、α(X)は搬送材1の中心が位置する搬 テーブルの速度(m/s)である。

 また、以下は、スリップ判定手段14によっ スリップ有りが判定された場合における修 手段15の動作例を示している。
1)搬送材1が前進する際の先端トラッキング修 正
 β h ≧所定のセンサ位置、が成立し、且つ上記所 定のセンサがOFFの場合に、PLC周期(ms)=0として 、先尾端トラッキングを停止させる。
2)搬送材1が前進する際の尾端トラッキング修 正
 β t ≧所定のセンサ位置、が成立し、且つ上記所 定のセンサがONの場合に、PLC周期(ms)=0として 先尾端トラッキングを停止させる。
3)搬送材1が後進する際の先端トラッキング修 正
 β h ≦所定のセンサ位置、が成立し、且つ上記所 定のセンサがOFFの場合に、PLC周期(ms)=0として 、先尾端トラッキングを停止させる。
4)搬送材1が後進する際の尾端トラッキング修 正
 β t ≦所定のセンサ位置、が成立し、且つ上記所 定のセンサがONの場合に、PLC周期(ms)=0として 先尾端トラッキングを停止させる。

 この発明の実施の形態1によれば、複数の 搬送テーブル間を移動する搬送材1にスリッ が生じた場合でも、搬送材1とそのトラッキ グ位置とを精度良く一致させることができ ようになる。また、速度基準設定手段11に って、先端トラッキングと尾端トラッキン とを確実に同期させることができるように なる。

 以上のように、この発明にかかるトラッ ング装置によれば、複数の搬送テーブル間 移動する搬送材とそのトラッキング位置と 精度良く一致させることができ、搬送距離 長い場合や、環境が極めて悪い場合にも容 に対応できる。