跟踪装置.pdf

本发明提供一种跟踪装置，该跟踪装置即使在多个运送台间移动的运送材料产生滑动时，也可以使运送材料与其跟踪位置高精度地一致。为此，在相邻配置的运送台的任意的边界位置设置传感器，检测有无运送材料。另外，产生运送材料的前后端跟踪，以预定的运送台的运送速度为速度基准，算出前后端跟踪的位置。然后，根据传感器的检测信号及前后端跟踪的位置，判定运送材料有无滑动，在判定为有滑动时，以预定的传感器的检测位置为基准，停止前后端跟踪。之后，基于所述预定的传感器的检测信号，考虑颤动去除导致的时间延迟，恢复前后端跟踪。

1.  一种跟踪装置，其特征在于，包括：
多个运送台，所述多个运送台将运送材料运送到目标场所；
传感器，所述传感器设置在相邻配置的所述运送台的任意的边界位置附近，检测有无所述运送材料；
跟踪产生单元，所述跟踪产生单元产生所述运送材料的前后端跟踪，以预定的所述运送台的运送速度为速度基准，算出前后端跟踪的位置；
速度基准设定单元，所述速度基准设定单元基于前后端跟踪的位置，将所述速度基准切换设定为某一个所述运送台的运送速度；
颤动去除单元，所述颤动去除单元从所述传感器的检测信号去除颤动；
时间延迟校正单元，所述时间延迟校正单元校正由于所述颤动去除单元的动作而产生的前后端跟踪的时间延迟；
滑动判定单元，所述滑动判定单元基于所述传感器的检测信号及前后端跟踪的位置，判定所述运送材料有无滑动；以及
修正单元，所述修正单元在由所述滑动判定单元判定为有滑动时，以预定的所述传感器的检测位置为基准停止前后端跟踪，并且基于前后端跟踪停止后的所述预定的传感器的检测信号及所述时间延迟校正单元的校正内容，恢复前后端跟踪，以消除因滑动而导致的位置偏离。

2.  如权利要求1所述的跟踪装置，其特征在于，
滑动判定单元在前端跟踪到达预定的传感器的检测位置时，在由所述预定的传感器未检测到运送材料的情况下，判定为所述运送材料有滑动。

3.  如权利要求1所述的跟踪装置，其特征在于，
滑动判定单元在后端跟踪到达预定的传感器的检测位置时，在由所述预定的传感器检测到运送材料时，判定为所述运送材料有滑动。

4.  如权利要求1至3中任一项所述的跟踪装置，其特征在于，
速度基准设定单元将运送材料的跟踪的中心所处位置的运送台的运送速度设定为算出前后端跟踪的位置时的速度基准。

跟踪装置
技术领域
本发明涉及准确跟踪在多个运送台间移动的运送材料的位置的跟踪装置。
背景技术
在用于轧制设备的材料运送等的以往的跟踪装置中，在运送材料的前后端位置产生跟踪，并且基于运送台的辊子旋转(运送台的速度)信号来计算运送材料的移动距离，跟踪其前后端位置(例如参照专利文献1)。另外，在专利文献1所披露的跟踪装置中，基于运送台的加减速率，计算运送台与运送材料的滑动量，对跟踪进行校正。
专利文献1：日本专利特开2005-15188平号公报
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1所披露的内容中，关于成为滑动量的计算基准的运送台的加减速，是基于与运送台的辊子的旋转相应的脉冲信号而算出的。但是，在这样的校正方法中，难以在整个运送过程中都将跟踪的误差抑制在预定的范围内，若上述误差累积，则存在跟踪精度显著下降的问题。特别是，如使用多个运送台的轧制设备那样，在需要以长距离将运送材料进行运送时，会产生的问题是：尽管运送材料实际上在前一个运送台上移动，但会识别为运送材料转移到下一个运送台。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种跟踪装置，该跟踪装置即使在多个运送台间移动的运送材料产生滑动时，也能使运送材料与其跟踪位置高精度地一致。
用于解决问题的方法
本发明所涉及的跟踪装置包括：多个运送台，所述多个运送台将运送材料运送到目标场所；传感器，所述传感器设置在相邻配置的运送台的任意的边界位置附近，检测有无运送材料；跟踪产生单元，所述跟踪产生单元产生运送材料的前后端跟踪，以预定的运送台的运送速度为速度基准，算出前后端跟踪的位置；速度基准设定单元，所述速度基准设定单元基于前后端跟踪的位置，将速度基准切换设定为某一个运送台的运送速度；颤动去除单元，所述颤动去除单元从传感器的检测信号去除颤动；时间延迟校正单元，所述时间延迟校正单元校正由于颤动去除单元的动作而产生的前后端跟踪的时间延迟；滑动判定单元，所述滑动判定单元基于传感器的检测信号及前后端跟踪的位置，判定运送材料有无滑动；以及修正单元，所述修正单元在由滑动判定单元判定为有滑动时，以预定的传感器的检测位置为基准停止前后端跟踪，并且基于前后端跟踪停止后的上述预定的传感器的检测信号及时间延迟校正单元的校正内容，恢复前后端跟踪，以消除因滑动而导致的位置偏离。
发明的效果
根据本发明，即使在多个运送台间移动的运送材料产生滑动时，也可以使运送材料与其跟踪位置高精度地一致。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的跟踪装置的结构图。
图2是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。
图3是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。
图4是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。
图5是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。
图6是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的具体的动作的图。
图7是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的具体的动作的图。
标号说明
1运送材料、2运送台、3运送台、4运送台、
5运送台、6辊子、7传感器、8传感器、9传感器、
10跟踪产生单元、11速度基准设定单元、
12颤动去除单元、13时间延迟校正单元、
14滑动判定单元、15修正单元、16跟踪、
17接通延时计时器、18断开延时计时器
具体实施方式
为了更详细说明本发明，根据附图进行说明。另外，各图中，对相同或者相当的部分标注相同的标号，其重复说明被适当简化乃至省略。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的跟踪装置的结构图。1是运送材料，例如相当于轧制生产线上的钢板等。运送材料1利用多个运送台2至5，从预定场所运送到目标场所(运送目的地)。例如通过辊子6被电动机等驱动，从而运送台2至5将载放在辊子6上的运送材料1，以预定的速度进行运送。另外，图1的运送台2至5表示运送目的地之前设置的运送台中的、设置在任意区间的运送台。
另外，在运送材料1的运送方向上相邻配置的运送台2至5的各边界位置附近，设置检测有无运送材料1的传感器7至9。即，由传感器7检测在运送台2和3的边界位置有无运送材料1，由传感器8检测在运送台3和4的边界位置有无运送材料1，由传感器9检测在运送台4和5的边界位置有无运送材料1。另外，在图1中表示在运送台2至5的所有的边界位置配置了传感器的情况，但也可以仅在所需的边界位置配置传感器。
另外，跟踪装置包括跟踪产生单元10、速度基准设定单元11、颤动去除单元12、时间延迟校正单元13、滑动判定单元14、及修正单元15。
运送材料1的跟踪16是由跟踪产生单元10产生的。例如，上述跟踪产生单元10给运送材料1赋予识别号码(ID)或材料这样的预定信息，并且产生与运送材料1的运送方向前端位置对应的前端跟踪、与运送材料1的运送方向后端位置对应的后端跟踪。然后，跟踪产生单元10以预定的运送台的运送速度(辊子转速等)为速度基准，算出前后端跟踪的位置。
速度基准设定单元11是用于设定在跟踪产生单元10算出前后端跟踪的位置时所使用的上述速度基准的单元，基于前后端跟踪的位置，将上述速度基准切换设定为某一个运送台的运送速度。例如，速度基准设定单元11将上述速度基准依次切换为跟踪16的中心所处位置的运送台的运送速度。
具体而言，在图1中，所表示的情况是，运送材料1的长度比1个运送台的长度短，运送中的整个运送材料1在运送速度为α[m/s]的运送台3上移动。此时，跟踪产生单元10以运送台3的运送速度α作为速度基准，累计计算取样周期的变化量，决定前后端跟踪的位置。
颤动去除单元12由用于从传感器7至9的检测信号去除颤动的电路等构成。另外，时间延迟校正单元13由用于校正由于上述颤动去除单元12的动作而产生的前后端跟踪的时间延迟的电路等构成。另外，关于颤动去除单元12及时间延迟校正单元13的具体动作将在后面叙述。
滑动判定单元14基于传感器7至9的检测信号和前后端跟踪的位置，判定运送材料1有无滑动。然后，在由上述滑动判定单元14判定为运送材料1有滑动时，利用上述修正单元15，修正因滑动而产生的运送材料1与跟踪16的位置偏离。具体而言，修正单元15首先以预定的传感器的检测位置为基准，停止前后端跟踪，并且根据前后端跟踪停止后的上述预定的传感器的检测信号，恢复前后端跟踪，以消除因上述滑动而导致的位置偏离。
接下来，说明因滑动而产生上述位置偏离时的跟踪装置的动作。另外，下面为了方便起见，将运送材料1从运送台2向运送台5的方向(图的右侧)运送时称作前进，将从运送台5向运送台2的方向(图的左侧)运送时称作后退。
图1表示因产生滑动、而跟踪16与实际的运送材料1相比向前进方向偏离的状态。若因滑动而产生上述偏离，则修正单元15首先以前端跟踪接下来到达的传感器的检测位置、即传感器8的检测位置为基准，使跟踪16停止。具体而言，在前端跟踪到达传感器8的检测位置时，在由传感器8没有检测到运送材料1的情况下，由滑动判定单元14判定为运送材料1有滑动。然后，若由滑动判定单元14判定为有滑动，则修正单元15在使前端跟踪与传感器8的检测位置附近的预定位置一致的状态下，使跟踪16停止。另外，修正单元15若在跟踪16停止后由传感器8检测到运送材料1，则对跟踪产生单元10输出动作信号，使得在与该检测到的时刻同时使跟踪16恢复前进。
因此，即使由于运送中产生的滑动而使运送材料1产生极短时间的减速或者停止时，在传感器7至9的各检测位置、即运送台2至5的各边界位置也可以对跟踪16的位置进行修正，可以使跟踪精度提高。
图2是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图，所表示的情况是，运送材料1的长度比1个运送台的长度长，运送中的运送材料1的前端配置在运送台4上，中间部配置在运送台3上，后端配置在运送台2上。在图2所示的情况下，运送材料1的运送方向的中心位置配置在运送台3上。因此，跟踪产生单元10以运送台3的运送速度α为速度基准，累计计算取样周期的变化量，计算出前端跟踪及后端跟踪的位置。
另外，图2与图1相同，表示因滑动而产生偏离的状态。此时，修正单元15首先以前端跟踪接下来到达的传感器的检测位置、即传感器9的检测位置为基准，使跟踪16停止。然后，修正单元15若在跟踪16停止后由传感器9检测到运送材料1，则对跟踪产生单元10输出动作信号，使得在与该检测到的时刻同时使跟踪16恢复前进。
通过以上的动作，在运送台2至5的各边界位置可以对跟踪16的位置进行修正，即使在运送材料1以始终跨过多个运送台的状态被运送的情况下，也可以应对。
图3是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。基于图3，说明图2所示的运送材料1的后端侧的跟踪修正。另外，图3表示运送中的运送材料1的后端配置在运送台2上的情况。
在因滑动而产生图3所示的偏离时，修正单元15首先以后端跟踪接下来到达的传感器的检测位置、即传感器7的检测位置为基准，使跟踪16停止。具体而言，在后端跟踪到达传感器7的检测位置时，在由传感器7还检测到运送材料1的情况下，由滑动判定单元14判定为运送材料1有滑动。然后，若由滑动判定单元14判定为有滑动，则修正单元15在使后端跟踪与传感器7的检测位置附近的预定位置一致的状态下，使跟踪16停止。另外，修正单元15若在跟踪16停止后由传感器7未检测到运送材料1，则对跟踪产生单元10输出动作信号，使得在与该未检测到的时刻同时使跟踪16恢复前进。
这样，通过除了对前端侧的跟踪实施修正，同时对后端侧的跟踪也实施修正，可以使运送材料1与其跟踪位置进一步高精度地一致。
图4是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。基于图4，说明运送材料1后退时的前端侧的跟踪修正。另外，图4表示的情况是，运送材料1的长度比1个运送台的长度长，运送中的运送材料1的前端配置在运送台3上。
在因滑动使跟踪16与实际的运送材料1相比向后退方向偏离时，修正单元15首先以前端跟踪接下来到达的传感器的检测位置、即传感器7的检测位置为基准，使跟踪16停止。具体而言，在前端跟踪到达传感器7的检测位置时，在由传感器7没有检测到运送材料1时，由滑动判定单元14判定为运送材料1有滑动。然后，若由滑动判定单元14判定为有滑动，则修正单元15在使前端跟踪与传感器7的检测位置附近的预定位置一致的状态下，使跟踪16停止。另外，修正单元15若在跟踪16停止后由传感器7检测到运送材料1，则对跟踪产生单元10输出动作信号，使得在与该检测到的时刻同时使跟踪16恢复后退。
通过以上的动作，在运送台2至5的各边界位置可以对跟踪16的位置进行修正，即使是运送材料1后退的情况，也可以应对。
图5是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的其他动作例的图。基于图5，说明图4所示的运送材料1的后端侧的跟踪修正。另外，图5表示运送中的运送材料1的后端配置在运送台5上的情况。
在因滑动而产生图5所示的偏离时，修正单元15首先以后端跟踪接下来到达的传感器的检测位置、即传感器9的检测位置为基准，使跟踪16停止。具体而言，在后端跟踪到达传感器9的检测位置时，由传感器9还检测到运送材料1时，由滑动判定单元14判定为运送材料1有滑动。然后，若由滑动判定单元14判定为有滑动，则修正单元15在使后端跟踪与传感器9的检测位置附近的预定位置一致的状态下，使跟踪16停止。另外，修正单元15若在跟踪16停止后由传感器9没有检测到运送材料1，则对跟踪产生单元10输出动作信号，使得在与该未检测到的时刻同时使跟踪16恢复后退。
这样，通过除了对前端侧的跟踪实施修正，同时对后端侧的跟踪也实施修正，在后退时也能提高跟踪精度。
以上是运送材料1在前进及后退时的前后端跟踪的修正方法。通过采用该修正方法，即使手动操作等介入，采用不规则的运送模式，还是反复进行前进及后退，也可以应对。
接下来，基于图6及图7，说明包含颤动去除单元12及时间延迟校正单元13等的具体动作。另外，图6及图7是用于说明本发明的实施方式1的跟踪装置的具体动作的图，图6表示颤动去除单元12的功能。在跟踪装置被用于轧制生产线等情况下，传感器7至9设置在产生热量或蒸气、使用油等环境极差的地点。因此，在从传感器7至9直接输入的信号中包含颤动。
关于上述颤动，例如可以通过追加接通延时计时器17及断开延时计时器18，从而解决问题。然后，颤动去除单元12输出通过接通延时计时器17(或者断开延时计时器18)之后的信号作为传感器信号。但是，由于追加接通延时计时器17及断开延时计时器18，上述传感器信号与运送材料1实际到达传感器7至9的检测位置的时间相比，要产生预定的时间延迟。
接下来，基于图7，说明包含时间延迟校正单元13的跟踪装置的功能。另外，关于图7，是以对前进的运送材料1进行前端跟踪时为例。
在跟踪装置中，首先，利用跟踪产生单元10给运送材料1赋予ID或材料这样的预定信息，并且在运送材料1的前端位置产生前端跟踪。另外，速度基准设定单元11设定跟踪产生单元10算出前后端跟踪的位置时所使用的速度基准。另外，速度基准设定单元11例如通过求出适合下述条件的运送台X，判断跟踪16的中心位置位于哪个运送台上。
运送台X的下游端位置＜前端跟踪位置-(运送材料长度/2)＜运送台X的上游端位置
然后，跟踪产生单元10通过累计计算基于上述条件式而得到的速度基准的取样周期的变化量，算出当前的前端跟踪的位置。即，通过对最近得到的前端跟踪的位置(过去值)加上速度基准的取样周期的变化量，得到当前的前端跟踪的位置(当前值)。
此处，在运送材料1未产生滑动时，跟踪装置在各传感器7至9的检测位置进行前端跟踪的校准。即，在传感器7至9中的1个从断开(OFF)切换为接通(ON)的时刻，对前端跟踪的位置以该传感器的检测位置为基准进行修正。但是，由于传感器信号如上所述附加有颤动去除功能，因此将考虑了颤动去除而导致时间延迟的值(例如对切换为接通的传感器的检测位置，加上运送材料1在T1秒间前进的距离的值)，作为校准值使用。
另一方面，在前端跟踪到达预定的传感器的检测位置时，在由该传感器未检测到运送材料1时，使速度基准的取样周期的变化量为0，直到由该传感器检测到运送材料1为止，将该变化量与最近得到的前端跟踪的位置(过去值)相加。即，使前端跟踪停止。
下面是跟踪产生单元10所进行的前端跟踪βh(m)与后端跟踪βt(m)的计算例。
βh＝∑{α(X)×PLC周期(ms)/1000}+前端跟踪产生位置
βt＝∑{α(X)×PLC周期(ms)/1000}+后端跟踪产生位置
此处，α(X)是运送材料1的中心所处位置的运送台的速度(m/s)。
另外，下面表示由滑动判定单元14判定有滑动时的修正单元15的动作例。
1)运送材料1前进时的前端跟踪修正
在βh≥预定的传感器位置成立、且上述预定的传感器为断开时，设PLC周期(ms)＝0，使前后端跟踪停止。
2)运送材料1前进时的后端跟踪修正
在βt≥预定的传感器位置成立、且上述预定的传感器为接通时，设PLC周期(ms)＝0，使前后端跟踪停止。
3)运送材料1后退时的前端跟踪修正
在βh≤预定的传感器位置成立、且上述预定的传感器为断开时，设PLC周期(ms)＝0，使前后端跟踪停止。
4)运送材料1后退时的后端跟踪修正
在βt≤预定的传感器位置成立、且上述预定的传感器为接通时，设PLC周期(ms)＝0，使前后端跟踪停止。
根据本发明的实施方式1，即使在多个运送台间移动的运送材料1产生滑动时，也能使运送材料1与其跟踪位置高精度地一致。另外，利用速度基准设定单元11，也可以使前端跟踪与后端跟踪确实同步。
工业上的实用性
如上所述，根据本发明所涉及的跟踪装置，可以使得在多个运送台间移动的运送材料与其跟踪位置高精度地一致，即使在运送距离较长的情况、和环境极差的情况下，也可以容易应对。