特開 2024-130638 縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130638

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 49/00 20060101AFI20240920BHJP

   B21B 41/00 20060101ALI20240920BHJP

   B65H 75/00 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

B21C49/00 C

B21B41/00 A

B65H75/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040478

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129791

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 真由美

(74)【代理人】

【識別番号】100144200

【弁理士】

【氏名又は名称】奥西 祐之

(74)【代理人】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】田内 秀昌

(72)【発明者】

【氏名】恵上 寿雄

【テーマコード（参考）】

3F058

4E026

【Ｆターム（参考）】

3F058AA04

3F058AC08

3F058FA06

4E026HA03

4E026HA06

(57)【要約】

【課題】被測定体に、センサでの測定に影響を与える歪みがあっても、キャリッジの水平状態を精密に維持することが可能な縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及び水平維持方法を提供する。
【解決手段】キャリッジ５の吊り下げ高さを調整するジャッキ２２と、キャリッジの昇降方向に鉛直に設けた支柱１１と、キャリッジの上部側及び下部側に設けられ、支柱までの第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定する上部及び下部変位測定センサ２６，２７と、水平姿勢のキャリッジを昇降移動させる計測時に、計測高さ位置Ｈｘと、計測高さ位置で、各上部及び下部変位測定センサによる支柱までの水平距離の計測時距離差ΔＤＳｘとを記憶する演算記憶部と、搬送時のキャリッジが昇降移動されるときに、計測高さ位置で、各上部及び下部変位測定センサによる支柱までの水平距離の搬送時距離差ΔＤＲｘが計測時距離差に等しくなるようにジャッキを動作制御する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボトムフレームに配列される第１ロールと吊り材で吊り下げられて昇降移動されるキャリッジに配列される第２ロールとに交互に、搬送される帯状材を掛け回すようにした縦型ルーパであって、
上記キャリッジと上記吊り材との間に設けられ、吊り方向にストローク動作されて、該吊り材で吊り下げられる該キャリッジの吊り下げ高さ位置を調整する調整手段と、
上記キャリッジの昇降移動方向に沿って鉛直に設けられた被測定体と、
上記キャリッジの上部側に設けられ、上記被測定体までの第１水平距離を測定する上部変位測定センサと、
上記キャリッジの下部側に設けられ、上記被測定体までの第２水平距離を測定する下部変位測定センサと、
上記被測定体に対し、水平姿勢の上記キャリッジを昇降移動させる計測時に、複数の計測高さ位置と、該各計測高さ位置それぞれで、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離の複数の計測時距離差とを１対１で対応させて記憶する演算記憶部と、
上記被測定体に対し、上記帯状材の搬送時の上記キャリッジが昇降移動されるときに、上記各計測高さ位置それぞれについて、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離との各搬送時距離差が上記各計測時距離差に等しくなるように上記調整手段を動作制御するコントローラとを備えていることを特徴とする縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置。

【請求項2】

前記第１水平距離及び前記第２水平距離は、前記第２ロールのロール軸の軸方向に測定されることを特徴とする請求項１に記載の縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置。

【請求項3】

請求項１に記載の縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置を用いたキャリッジ水平維持方法であって、
前記被測定体に対し、水平姿勢の前記キャリッジを昇降移動させる計測時に、複数の前記計測高さ位置と、該各計測高さ位置それぞれで、前記上部及び下部変位測定センサから入力される前記第１水平距離と前記第２水平距離の複数の前記計測時距離差とを１対１で対応させて前記演算処理部に記憶させる計測時ステップと、
上記被測定体に対し、前記帯状材の搬送時の上記キャリッジが昇降移動されるときに、上記各計測高さ位置それぞれについて、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離との各搬送時距離差が上記各計測時距離差に等しくなるように前記コントローラで前記調整手段を作動させる姿勢制御ステップとを含むことを特徴とする縦型ルーパのキャリッジ水平維持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被測定体に、センサでの測定に影響を与える歪みがあっても、キャリッジの水平状態を精密に維持することが可能な縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ボトムフレームに配列されるロールと、吊り材で吊り下げられて昇降移動されるキャリッジに配列されるロールとに交互に、搬送される鋼帯を掛け回すようにした縦型ルーパでは、鋼帯の蛇行を抑えるためにキャリッジの水平姿勢を維持することが求められる。

【0003】

キャリッジの水平姿勢を維持する縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置として、例えば、特許文献１が知られている。

【0004】

特許文献１の「縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置」は、固定ベッドに配列される第１ロールと、吊り材で吊り下げて昇降動作されるキャリッジに配列される第２ロールとに交互に、帯状材を掛け回すようにした縦型ルーパであって、上記キャリッジと上記吊り材との間に設けられ、吊り方向にストローク動作されて、吊り下げられる該キャリッジの吊り下げ高さ位置を調整する調整手段と、上記キャリッジの昇降動作方向に沿って鉛直に設けられた被測定体と、昇降される上記キャリッジの上部側に搭載され、上記被測定体までの第１水平距離を測定する上部変位測定センサと、昇降される上記キャリッジの下部側に搭載され、上記被測定体までの第２水平距離を測定する下部変位測定センサと、これら上部変位測定センサ及び下部変位測定センサから上記第１水平距離及び上記第２水平距離が入力され、これら水平距離が等距離となるように上記調整手段を動作させるコントローラを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６８１４３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

背景技術では、コントローラで調整手段を動作させる基準となる第１水平距離及び第２水平距離は、キャリッジに搭載された上部変位測定センサ及び下部変位測定センサから、キャリッジの昇降動作方向に沿って鉛直に設けられた被測定体までの距離である。

【0007】

ところで、これらセンサで距離測定を行う被測定体に、凹凸の歪みがあると、この歪みが、測定される水平距離に含まれてしまって、当該歪みに影響を受けて、キャリッジの水平姿勢を精密に維持することができないという課題があった。

【0008】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、被測定体に、センサでの測定に影響を与える歪みがあっても、キャリッジの水平状態を精密に維持することが可能な縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法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】

【0009】

本発明にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置は、ボトムフレームに配列される第１ロールと吊り材で吊り下げられて昇降移動されるキャリッジに配列される第２ロールとに交互に、搬送される帯状材を掛け回すようにした縦型ルーパであって、上記キャリッジと上記吊り材との間に設けられ、吊り方向にストローク動作されて、該吊り材で吊り下げられる該キャリッジの吊り下げ高さ位置を調整する調整手段と、上記キャリッジの昇降移動方向に沿って鉛直に設けられた被測定体と、上記キャリッジの上部側に設けられ、上記被測定体までの第１水平距離を測定する上部変位測定センサと、上記キャリッジの下部側に設けられ、上記被測定体までの第２水平距離を測定する下部変位測定センサと、上記被測定体に対し、水平姿勢の上記キャリッジを昇降移動させる計測時に、複数の計測高さ位置と、該各計測高さ位置それぞれで、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離の複数の計測時距離差とを１対１で対応させて記憶する演算記憶部と、上記被測定体に対し、上記帯状材の搬送時の上記キャリッジが昇降移動されるときに、上記各計測高さ位置それぞれについて、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離との各搬送時距離差が上記各計測時距離差に等しくなるように上記調整手段を動作制御するコントローラとを備えていることを特徴とする。

【0010】

前記第１水平距離及び前記第２水平距離は、前記第２ロールのロール軸の軸方向に測定されることを特徴とする。

【0011】

本発明にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持方法は、上記縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置を用いたキャリッジ水平維持方法であって、前記被測定体に対し、水平姿勢の前記キャリッジを昇降移動させる計測時に、複数の前記計測高さ位置と、該各計測高さ位置それぞれで、前記上部及び下部変位測定センサから入力される前記第１水平距離と前記第２水平距離の複数の前記計測時距離差とを１対１で対応させて前記演算処理部に記憶させる計測時ステップと、上記被測定体に対し、前記帯状材の搬送時の上記キャリッジが昇降移動されるときに、上記各計測高さ位置それぞれについて、上記上部及び下部変位測定センサから入力される上記第１水平距離と上記第２水平距離との各搬送時距離差が上記各計測時距離差に等しくなるように前記コントローラで前記調整手段を作動させる姿勢制御ステップとを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法にあっては、被測定体に、センサでの測定に影響を与える歪みがあっても、キャリッジの水平状態を精密に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法の好適な一実施形態を説明するための縦型ルーパの正面図である。

【図2】図１に示した縦型ルーパの側面図である。

【図3】図１に示した縦型ルーパを説明するための説明図である。

【図4】図１に示した縦型ルーパに備えられるキャリッジ水平維持装置を説明するための説明図である。

【図5】図１に示した縦型ルーパに備えられるキャリッジ水平維持方法を説明するための説明図である。

【図6】図２の縦型ルーパにおけるジャッキへの出力信号について説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0015】

縦型ルーパ１は、金属ストリップなどの帯状材２の加工ラインの入側及び出側にそれぞれ設置される。

【0016】

図１及び図２に示すように、縦型ルーパ１は従来周知のように、回転自在に軸支されて、ボトムフレーム３に並べて配列される複数の第１ロールとしての下ロール４と、回転自在に軸支されて、ボトムフレーム３上方のキャリッジ５に並べて配列される複数の第２ロールとしての上ロール６とを備える。

【0017】

縦型ルーパ１は、搬送される帯状材２を、下ロール４と上ロール６に交互に、これらロール４，６の配列方向に向かって順次掛け回し、ボトムフレーム３に対しキャリッジ５を昇降移動させて上ロール６と下ロール４の間隔を伸び縮みさせることで、加工ラインを停止させることなく、その加工ラインの入口より上流のライン及び出口より下流のラインの速度の加減速や停止を行うことができるように構成される。

【0018】

本実施形態では、以下、下ロール４が固定ロールであり、上ロール６が昇降移動される移動ロールである場合を例示して説明するが、下ロール４が移動ロールであり、上ロール６が固定ロールであっても良いことはもちろんである。

【0019】

キャリッジ５及びボトムフレーム３はともに、平面視で細長な長方形状に形成される。キャリッジ５は、水平姿勢をとり得るように、後述するチェーン７，８やワイヤロープなどの吊り材により４点で支持される。

【0020】

吊り材７，８は、縦型ルーパ１を構成する立体フレーム９の天井部１０から支持される。

【0021】

立体フレーム９は、キャリッジ５及びボトムフレーム３を取り囲むようにして、天井部１０をその四隅に鉛直に立設された４本の支柱１１で支えることで構成され、ボトムフレーム３が設置される機台１２上に組み立てて設けられる。

【0022】

複数の上ロール６及び下ロール４は、キャリッジ５及びボトムフレーム３の長辺に沿うそれらの長さ方向に配列される。

【0023】

吊り材７，８がチェーンの場合のキャリッジ５の昇降機構について、図３を参照して略述する。

【0024】

図３（Ａ）は、天井部１０の平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）中、Ｂ－Ｂ線矢視断面図、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）中、Ｃ－Ｃ線矢視断面図である。

【0025】

キャリッジ５の昇降機構は、天井部１０の中央位置に設けられた駆動モータ１３と、天井部１０に設けられて駆動モータ１３と連結され、キャリッジ５の長さ方向にカップリング４１を介して一連に連設された回転軸系１４に駆動モータ１３の回転駆動力を減速して伝達するギヤボックス１５と、天井部１０に設けられ、回転軸系１４の両端部を支持する各軸受部材１６近くで、当該回転軸系１４の両端部に、互いに隣り合う配置で連結されて、回転軸系１４により等速度で同じ方向に回転駆動されることにより、それぞれに巻き掛けられる第１チェーン７及び第２チェーン８を等速で駆動する同一寸法の一組の第１スプロケット１７及び第２スプロケット１８と、天井部１０に、各第１スプロケット１７それぞれと向かい合う配置で、軸受部材１９を介して回転自在に支持され、第１スプロケット１７から巻き掛けられる第１チェーン７を案内する２つの第３スプロケット２０と、キャリッジ５の長さ方向の両側それぞれで、第１チェーン７及び第２チェーン８の各一端部が連結される重錘２１とから構成される。

【0026】

重錘２１は、キャリッジ５の昇降移動に要する必要動力を低減すると共に、チェーン７，８の浮き上がりを防止する。

【0027】

キャリッジ５には、幅方向一方の側で、長さ方向に間隔を隔てて２つの第１チェーン７の他端部が連結されると共に、幅方向他方の側で、長さ方向に間隔を隔てて２つの第２チェーン８の他端部が連結され、これによりキャリッジ５は、４本のチェーン７，８により４点で支持される。

【0028】

吊り点となる４点は、キャリッジ５の幅方向を短辺方向とする長方形状の４隅であることが望ましい。

【0029】

吊り材７，８がワイヤロープの場合には、スプロケット１７，１８，２０に代えて、プーリが用いられる。

【0030】

例えば、駆動モータ１３を正転駆動すると、一組の第１及び第２スプロケット１７，１８が同じ方向に正転駆動されると共に、第１チェーン７を介して各第３スプロケット２０も同じ方向に正回転され、第１及び第２チェーン７，８は、それらの一端で重錘２１を引き上げながら他端でキャリッジ５を下降動作させ、他方、駆動モータ１３を逆転駆動すると、第１～第３スプロケット１７，１８，２０はすべて同じ方向に逆転駆動されて、第１及び第２チェーン７，８は、それらの一端で重錘２１の吊り降ろしをしながら他端でキャリッジ５を吊り上げて上昇動作させる。

【0031】

キャリッジ５は、駆動モータ１３の正転駆動により上昇動作させ、逆転駆動により下降動作させるようにしてもよい。

【0032】

また、この機構に代えて、４台のウィンチ(図示せず)を用い、チェーン７，８に代わるワイヤなどの吊り材を、同期させて巻き上げ、巻き下ろすようにしても良い。

【0033】

キャリッジ５には、チェーン７，８による吊り方向にストローク動作され、これらチェーン７，８で吊り下げられるキャリッジ５の吊り下げ高さ位置を調整する調整手段が搭載される。

【0034】

調整手段は本実施形態では、ジャッキ２２を用いる場合が例示されており、第１チェーン７の他端とキャリッジ５の間に設けられる。

【0035】

調整手段は、ジャッキ２２に限定されるものではなく、吊り方向にストローク動作されるものであれば、どのような手段であってもよい。

【0036】

図示例のジャッキ２２は、モータ駆動式ネジ機構２３でロッド２４に出没するストロークが生じる周知のネジジャッキであり、ネジ機構２３の部分がキャリッジ５に取り付けられ、ロッド２４が第１チェーン７と連結されている。

【0037】

第１及び第２チェーン７，８によってキャリッジ５の吊り下げ状態が一定であるとき、ロッド２４に進出ストロークが生じると、第２チェーン８側に対し第１チェーン７側で、吊り下げられているキャリッジ５の吊り下げ高さ位置が低くなり、反対にロッド２４に没入ストロークが生じると、キャリッジ５の吊り下げ高さ位置が高くなり、これにより、第１及び第２チェーン７，８でキャリッジ５が水平に吊り下げられていない場合であっても、ジャッキ２２のストローク調整で、チェーン７，８によりキャリッジ５を水平姿勢で吊り下げることができるようになっている。

【0038】

ジャッキ２２は、第１チェーン７に代えて、第２チェーン８とキャリッジ５の間に設けるようにしてもよい。

【0039】

縦型ルーパ１では、キャリッジ５の長さ方向に複数配列され、ロール軸６ａがキャリッジ５の幅方向に向けて設置される上ロール６の当該ロール軸６ａがその軸方向で傾くことにより、帯状材２の蛇行が発生するため、ロール軸６ａの軸方向において、当該キャリッジ５の水平姿勢を維持することが求められる（図１及び図２参照）。言い換えれば、キャリッジ５が幅方向で傾かないようにすることが要請される。

【0040】

キャリッジ５の幅方向において、キャリッジ５の吊り下げ姿勢を検出し、水平姿勢に維持する構成として、被測定体とされる上記支柱１１と、キャリッジ５の上部側及び下部側に搭載される変位測定センサ２６，２７と、これら変位測定センサ２６，２７からの検出信号でジャッキ２２を動作制御するコントローラ２８とが備えられる。

【0041】

支柱１１は、キャリッジ５の昇降移動方向に沿って鉛直に設けられ、変位測定センサ２６，２７は、支柱１１に向かい合うように配置される。

【0042】

本実施形態では、変位測定センサ２６，２７はそれぞれ、キャリッジ５の長さ方向両端側で、当該キャリッジ５の幅方向一方の側に配置して２つ（上下１対）ずつ設けられていて、また、これら変位測定センサ２６，２７に近接して向かい合う２本の支柱１１が被測定体として用いられるようになっている。

【0043】

変位測定センサ２６，２７は、キャリッジ５の幅方向一方の側だけでなく両側に配置して、４つ設けるようにすれば、キャリッジ５の姿勢制御の精度を向上することができて好ましい。

【0044】

図１～図４に示すように、キャリッジ５には、当該キャリッジ５の上面５ａに取り付けられる上部変位測定センサ２６と当該キャリッジ５の下面５ｂに取り付けられる下部変位測定センサ２７とが対で設けられる。

【0045】

これら変位測定センサ２６，２７は、投光部３３からキャリッジ５の幅方向に、向かい合う支柱１１の側面に向けてレーザー光Ｌを発出し、支柱１１で反射したキャリッジ５の幅方向からのレーザー光Ｌを受光部３４で受光して、支柱１１までの水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定するようになっている。

【0046】

これら上部及び下部変位測定センサ２６，２７のキャリッジ５への取り付けは具体的には、キャリッジ５が傾きのない水平状態であって、変位測定センサ２６，２７の受光部３４の位置が鉛直方向で同じ位置であってかつ水平方向で支柱１１から等距離の位置であることが望ましい。

【0047】

レーザー光を利用するセンサは、温度、外乱光、ほこりなど、周囲の環境外乱の影響を受けることで、測定距離が長いほど、測定誤差が生じやすい。

【0048】

これに対し、本発明では、キャリッジ５の姿勢（傾き）を測定するにあたり、変位測定センサ２６，２７によりできる限り誤差なく測定を行い、測定値（水平距離Ｄ１，Ｄ２）の僅かな微差をキャリッジ５の姿勢制御に用いることができるように、支柱１１に対して至近距離から測定するようにしている。

【0049】

上部変位測定センサ２６は、キャリッジ５の上部で、キャリッジ５の幅方向に支柱１１までの第１水平距離Ｄ１を測定する。下部変位測定センサ２７は、キャリッジ５の下部で、キャリッジ５の幅方向に支柱１１までの第２水平距離Ｄ２を測定する。

【0050】

上部変位測定センサ２６及び下部変位測定センサ２７は、複数の計測高さ位置、すなわち支柱の複数の高さ位置で第１水平距離Ｄ１及び第２水平距離Ｄ２を測定し、コントローラ２８へ入力する。

【0051】

センサからコントローラへの水平距離の入力は、事前準備として、キャリッジを水平姿勢で昇降移動させる「計測時」に実行されると共に、帯状材２を搬送する操業中に、キャリッジを昇降移動させる「姿勢制御時」に実行される。

【0052】

コントローラ２８は、演算記憶部２８ａを備えている。演算記憶部２８ａは、コントローラ２８に入力された複数の計測高さ位置それぞれについて、第１水平距離Ｄ１及び第２水平距離Ｄ２から距離差ΔＤを算出する。

【0053】

「計測時」に算出された距離差ΔＤは、計測時距離差ΔＤＳｘとして扱われ、「姿勢制御時」に算出された距離差ΔＤは、搬送時距離差ΔＤＲｘとして扱われる。

【0054】

また、演算記憶部２８ａには、水平姿勢のキャリッジ５を昇降移動させたときに、各計測高さ位置での計測時距離差ΔＤＳｘが、当該計測高さ位置Ｈｘと１対１の関係で、予め記憶される。

【0055】

キャリッジ５には、水準器（図示せず）が設けられ、「計測時」に変位測定センサ２６，２７で距離Ｄ１，Ｄ２を測定するとき、水準器によってキャリッジ５が水平姿勢であることが確認される。

【0056】

コントローラ２８は、各計測高さ位置Ｈｘそれぞれにおいて、搬送時距離差ΔＤＲｘが、演算記憶部２８ａに記憶されている計測時距離差ΔＤＳｘに等しくなるように、ジャッキ２２を動作制御するようになっている。

【0057】

計測高さ位置Ｈｘは、例えば、ボトムフレーム３側にレーザー光式の高さセンサを固定し、この高さセンサにより、上下方向に昇降するキャリッジ５までの高さ距離を測定したり、駆動モータ１３の正・逆方向の回転量や駆動モータ１３によるチェーン７，８の巻き上げ長さや巻き下ろし長さを検出すればよい。

【0058】

次に、本実施形態にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法の作用について説明する。

【0059】

まず、帯状体２が掛けられていない「計測時」、水平姿勢にあるキャリッジ５の状態を維持しつつ、図５に示すように、上部変位測定センサ２６及び下部変位測定センサ２７によって、支柱１１の高さ方向に沿って複数の計測高さ位置Ｈｘで第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定し、キャリッジ５が水平状態のときの第１水平距離Ｄ１と第２水平距離Ｄ２との計測時距離差ΔＤＳｘを算出して、演算記憶部２８ａに記憶しておく（計測時ステップ）。

【0060】

計測時ステップにより、複数の計測高さ位置Ｈｘで、支柱１１の歪みを含む水平距離Ｄ１，Ｄ２から、計測時距離差ΔＤＳｘが算出され集積される。

【0061】

そして、帯状材２の「搬送時」において、上述した搬送時距離差ΔＤＲｘが各計測高さ位置Ｈｘで計測時距離差ΔＤＳｘに等しく一致すれば、キャリッジ５は、支柱１１の歪みに影響を受けることなく、変位測定センサ２６，２７から入力される水平距離Ｄ１，Ｄ２から算出される搬送時距離差ΔＤＲｘに基づき、コントローラ２８でジャッキ２２が動作制御されて水平姿勢が維持される。

【0062】

具体的には、演算記憶部２８ａに記憶される計測時距離差ΔＤＳｘは、例えば、水平状態を確認できる水準器をキャリッジ５に搭載し、キャリッジ５が昇降移動する過程で通過する複数の計測高さ位置Ｈｘにて、キャリッジ５の昇降動作を止め、水準器でキャリッジ５が水平であることを確認した上で、上部変位測定センサ２６及び下部変位測定センサ２７により、第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定し、測定した第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２をコントローラ２８に入力し、第１水平距離Ｄ１と第２水平距離Ｄ２との距離差（計測時距離差）ΔＤＳｘを算出し、測定した計測高さ位置Ｈｘと対応付けて演算記憶部２８ａに記憶させる。

【0063】

計測時距離差ΔＤＳｘは、キャリッジ５の昇降動作を止めることなく、昇降動作させながら、連続的かつ自動的に第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定し、コントローラ２８に入力させるようにしてもよい。

【0064】

図５に示した波線Ｆが支柱１１の歪みを表している。図示では、複数の計測高さ位置Ｈｘをつないだ波線で表記している。

【0065】

図示例では、計測高さ位置Ｈｘは、下部変位測定センサ２７による測定位置を基準として示されているが、上部変位測定センサ２６による測定位置に代えてもよい。

【0066】

次に、帯状材２をロール４，６に掛け回して搬送するキャリッジ５の昇降移動中、常時継続的に、時々刻々変位測定センサ２６，２７で測定される第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２（図５中、一番上に示したキャリッジ５は、水平でない状態を仮定していて、その場合は、点線で示したレーザー光Ｌ’で測定される）が、各計測高さ位置Ｈｘに達する毎に、そのタイミングでコントローラ２８に入力される。

【0067】

コントローラ２８は、各計測高さ位置Ｈｘにおいて、入力された第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２から、第１水平距離Ｄ１と第２水平距離Ｄ２との搬送時距離差ΔＤＲｘを算出する。

【0068】

コントローラ２８は、搬送時距離差ΔＤＲｘを算出した計測高さ位置Ｈｘに関し、その計測高さ位置Ｈｘに対応付けて演算記憶部２８ａに記憶されている計測時誤差ΔＤＳｘを読み出す。

【0069】

コントローラ２８は、搬送時距離差ΔＤＲｘと読み出した計測時誤差ΔＤＳｘとの差を算出し、当該差がなくなる、すなわちこれら距離差が等しくなる（計測高さ位置ＨｘにてΔＤＲｘ＝ΔＤＳｘ）ように、ジャッキ２２に対して制御信号を出力する。

【0070】

ジャッキ２２は、コントローラ２８から出力されたストローク制御の制御信号に基づいて作動され、これにより、キャリッジ５が水平姿勢に保持される（姿勢制御ステップ）。

【0071】

例えば、演算記憶部２８ａに、いずれかの計測高さ位置Ｈｘにおける計測時距離差ΔＤＳｘよりも、搬送時距離差ΔＤＲｘが大きいあるいは小さいときには、キャリッジ５は水平姿勢になくて傾いていることが判別される。

【0072】

コントローラ２８は、計測時距離差ΔＤＳｘと搬送時距離差ΔＤＲｘの大小関係に応じて、ジャッキ２２を、ロッド２４が突出する方向または没入する方向に作動させる。

【0073】

このようにして、コントローラ２８は、各計測高さ位置Ｈｘについて、計測時誤差ΔＤＳｘに搬送時距離差ΔＤＲｘが一致するように、ジャッキ２２を作動させる。

【0074】

要するに、傾いたときのレーザー光Ｌ’で計測される距離を、水平姿勢のときのレーザー光Ｌで計測される距離になるように修正される。

【0075】

ジャッキ２２は、リアルタイムで第１チェーン７の吊り方向にストローク動作され、キャリッジ５の吊り下げ高さ位置を調整して、キャリッジ５の水平姿勢を維持することができる。

【0076】

本実施形態にかかる縦型ルーパのキャリッジ水平維持装置及びキャリッジ水平維持方法にあっては、キャリッジ５と第１チェーン７との間に設けられ、吊り方向にストローク動作されて、第１チェーン７で吊り下げられるキャリッジ５の吊り下げ高さ位置を調整するジャッキ２２と、キャリッジ５の昇降移動方向に沿って鉛直に設けられた支柱１１と、キャリッジ５の上部側に設けられ、支柱１１までの第１水平距離Ｄ１を測定する上部変位測定センサ２６と、キャリッジ５の下部側に設けられ、支柱１１までの第２水平距離Ｄ２を測定する下部変位測定センサ２７と、支柱１１に対し、水平姿勢のキャリッジ５を昇降移動させる「計測時」に、複数の計測高さ位置Ｈｘと、各計測高さ位置Ｈｘそれぞれで、上部及び下部変位測定センサ２６，２７から入力される第１水平距離Ｄ１と第２水平距離Ｄ２の複数の計測時距離差ΔＤＳｘとを１対１で対応させて記憶する演算記憶部２８ａと、支柱１１に対し、帯状材２の「搬送時」のキャリッジ５が昇降移動されるときに、各計測高さ位置Ｈｘそれぞれについて、上部及び下部変位測定センサ２６，２７から入力される第１水平距離Ｄ１と第２水平距離Ｄ２との各搬送時距離差ΔＤＲｘが各計測時距離差ΔＤＳｘに等しくなるようにジャッキ２２を動作制御するコントローラ２８とを備えていて、支柱１１に歪みＦがあっても、キャリッジを水平姿勢とした「計測時」に、キャリッジ５から支柱１１までの距離に歪みＦが含まれた計測時距離差ΔＤＳｘを測定してあるため、当該計測時距離差ΔＤＳｘと、帯状材２の「搬送時」に測定するキャリッジ５から支柱１１までの搬送時距離差ΔＤＲｘとを各計測高さ位置Ｈｘで比較して、これら距離差ΔＤＳｘ，ΔＤＲｘが等しく一致するようにジャッキ２２でキャリッジ５の姿勢を調整することにより、支柱１１に歪みＦがあっても、キャリッジ５の水平状態を精密に維持することができる。

【0077】

従って、被測定体である支柱１１に対し、高い平面度の加工を要求する必要がなく、製造及び組み立て等を容易化でき、設備コストも低減することができる。

【0078】

キャリッジ５の停止状態に限らず、キャリッジ５が昇降移動中であっても、キャリッジ５に設けた変位測定センサ２６，２７で支柱１１までの水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定して、時々刻々連続的にキャリッジ５の姿勢制御を高精度で細密に実行することができる。

【0079】

キャリッジ５には、上ロール６がロール軸６ａをキャリッジ５の幅方向に向けて設けられ、第１水平距離Ｄ１及び第２水平距離Ｄ２は、キャリッジ５の幅方向に測定されるので、帯状材２に蛇行を生じさせるキャリッジ５の幅方向の水平姿勢を的確に維持することができ、帯状材２の蛇行を防止することができる。

【0080】

上記説明では、投光部３３及び受光部３４を備えた変位測定センサ２６，２７を用いる場合について説明したが、距離を測定できるものであれば、他の形式のセンサを用いても良い。

【0081】

上記説明では、第１ロール（下ロール４）を設けたボトムフレーム３を床面に設置し、その上方で、第２ロール（上ロール６）を設けたキャリッジ５が昇降移動される縦型ルーパ１を例示したが、天井部１０に、第１ロールのボトムフレーム３を設置し、その下方で、第２ロールのキャリッジ５が昇降移動される縦型ルーパ１に対しても適用できることはもちろんである。

【0082】

コントローラ２８は、ジャッキ２２のストローク制御について、被測定体である支柱１１の位置と、水平姿勢を維持するために制御されるジャッキ２２の位置とが異なることを考慮し、図６に示すように、水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定する上部及び下部変位測定センサ２６，２７（受光部３４）間の鉛直距離Ｖと、キャリッジ５を吊り下げている第１及び第２チェーン７，８間の水平距離Ｗとから、第１及び第２水平距離Ｄ１，Ｄ２の差の値に対し、センサ２６，２７が、Ｗ／Ｖの倍率を乗じた出力信号をジャッキ２２に出力するようになっている。

【0083】

これら鉛直距離Ｖ及び水平距離Ｗは、キャリッジ５が水平姿勢のときに計測される寸法である。

【0084】

上記実施形態では、被測定体が支柱１１である場合について説明したが、支柱１１に代えて、図１及び図２に示しているように、立体フレーム９の天井部１０に、吊り下げベース２９を介して、上端が連結されたワイヤなどの線材３０と、線材３０の下端に連結され、当該線材３０を下方へ引張して鉛直方向に真っ直ぐに張るためのウエイト３１とを備え、線材３０の振れ止めのために、ボトムフレーム３に設置した容器３２内に油を満たした油溜まりにウエイト３１を浸漬する構成を採用し、線材３０を、レーザー光Ｌを照射して水平距離Ｄ１，Ｄ２を測定する被測定体とするようにしても良い。

【0085】

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0086】

１ 縦型ルーパ
２ 帯状材
３ ボトムフレーム
４ 第１ロール（下ロール）
５ キャリッジ
５ａ 上面
５ｂ 下面
６ 第２ロール（上ロール）
６ａ ロール軸
７ 第１チェーン（吊り材）
８ 第２チェーン（吊り材）
９ 立体フレーム
１０ 天井部
１１ 支柱
１２ 機台
１３ 駆動モータ
１４ 回転軸系
１５ ギヤボックス
１６ 軸受部材
１７ 第１スプロケット
１８ 第２スプロケット
１９ 軸受部材
２０ 第３スプロケット
２１ 重錘
２２ ジャッキ
２３ モータ駆動式ネジ機構
２４ ロッド
２６ 上部変位測定センサ
２７ 下部変位測定センサ
２８ コントローラ
２８ａ 演算記憶部
２９ 吊り下げベース
３０ 線材
３１ ウエイト
３２ 容器
３３ 投光部
３４ 受光部
４１ カップリング
Ｄ１ 第１水平距離
Ｄ２ 第２水平距離
ΔＤ 距離差
ΔＤＲｘ 搬送時距離差
ΔＤＳｘ 計測時距離差
Ｆ 歪み
Ｈｘ 計測高さ位置
Ｌ レーザー光
Ｖ 上部及び下部変位測定センサ間の鉛直距離
Ｗ 第１及び第２チェーン間の水平距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】