特許 7085740 ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-09

(45)【発行日】2022-06-17

(54)【発明の名称】ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/26 20060101AFI20220610BHJP

   G01C 9/06 20060101ALI20220610BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20220610BHJP

【ＦＩ】

G01B11/26 Z

G01C9/06 A

B21C51/00 N

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021507774

(86)(22)【出願日】2019-07-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-31

(86)【国際出願番号】 KR2019008745

(87)【国際公開番号】W WO2020075955

(87)【国際公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-02-19

(31)【優先権主張番号】10-2018-0120062

(32)【優先日】2018-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521061508

【氏名又は名称】ピーシーエム ソリューション カンパニー，リミテッド

(73)【特許権者】

【識別番号】521061519

【氏名又は名称】ピーシーエム テック カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ホン ソク

【審査官】國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－１８４６５１４（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１６２８９５５（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００５２６４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第６６２８３７８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－２６４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９９３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－７４６８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／２６

Ｇ０１Ｃ ９／０６

Ｂ２１Ｃ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定の基準となる基準ロール（ＳＲ）に安着され、整列状態を測定しようとする測定ロール（ＭＲ）側へレーザー信号（Ｌ）を放出するための基準位置の安着手段（１００）と；測定しようとする測定ロール（ＭＲ）に安着され、基準位置の安着手段（１００）から放出されるレーザー信号（Ｌ）を受信する相対位置の測定手段（２００）と；相対位置の測定手段（２００）からレーザー信号（Ｌ）に関する情報を受信して、基準ロール（ＳＲ）に対する測定ロール（ＭＲ）の整列状態を算出し、ディスプレイ（Ｄ）に出力させる検出結果の出力手段（３００）と；を含んで構成される、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置（１）において、
前記相手位置測定手段（２００）は、
前記基準位置の安着手段（１００）から放出される第１のレーザー信号（Ｌ１）を受信する第１のレーザー受信部（２１０）と;
前記基準位置の安着手段（１００）から放出される第２のレーザー信号（Ｌ２）を受信する第２のレーザー受信部（２２０）と;
前記基準位置の安着手段（１００）から放出される第１のレーザー信号（Ｌ１）を反射させて受信する第３のレーザー受信部（２３０）と;を含んで構成されるが、
前記第３のレーザー受信部（２３０）は、
前記基準位置の安着手段（１００）から放出される第１のレーザー信号（Ｌ１）を通過及び反射させ、通過された第１のレーザー信号（Ｌ１）は、前記第１のレーザー受信部（２１０）に、反射されて生成された反射レーザー信号（Ｌ３）は、反射レーザー信号の受信モジュール（２３２）に照射されるようにする受信レーザー信号の反射モジュール（２３１）と；
反射レーザー信号（Ｌ３）が照射される反射レーザー信号の受信モジュール（２３２）と;
前記反射レーザー信号の受信モジュール（２３２）に照射した反射レーザー信号（Ｌ３）をデータとして貯蔵する反射レーザー信号のセンサーモジュール（２３３）と;を含んで構成されて、
前記相対位置の測定手段（２００）から送信されるデータをもとに、基準ロール（ＳＲ）に関する測定ロール（ＭＲ）の整列状態がリアルタイムでディスプレイ（Ｄ）に出力されるようにすることを特徴とするロール間の相対的な姿勢情報の検出装置。

【請求項2】

ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法（２）において、
測定の基準となる基準ロール（ＳＲ）に基準位置の安着手段（１００）を安着させる基準位置の安着手段の安着段階（Ｓ１００）と;
整列状態を測定しようとする測定ロール（ＭＲ）に相対位置の測定手段（２００）を安着させる相対位置の測定手段の安着段階（Ｓ２００）と;
前記基準位置の安着手段（１００）からレーザー信号（Ｌ）が放出されるレーザー信号の放出段階（Ｓ３００）と;
放出されるレーザー信号（Ｌ）が相対位置の測定手段（２００）に照射されるが、第１のレーザー信号（Ｌ１）を受信する第１のレーザー信号の受信段階（Ｓ４１０）、第２のレーザー信号（Ｌ２）を受信する第２のレーザー信号の受信段階（Ｓ４２０）、及び反射レーザー信号（Ｌ３）を受信する第３のレーザー信号の受信段階（Ｓ４３０）で形成されたレーザー信号の受信段階（Ｓ４００）と;
受信されたレーザー信号（Ｌ）をデータ化するレーザー信号情報の検出段階（Ｓ５００）と;
データ化されたレーザー信号（Ｌ）を検出結果の出力手段（３００）に転送するレーザー信号データの転送段階（Ｓ６００）と;
測定ロール（ＭＲ）の整列状態を算出する測定ロール整列状態の算出段階（Ｓ７００）と;
測定ロール（ＭＲ）の整列状態をディスプレイ（Ｄ）にリアルタイムで出力する測定結果出力段階（Ｓ８００）と;
測定ロール（ＭＲ）を整列させる測定ロールの整列段階（Ｓ９００）と;で構成されるが、
前記第１のレーザー信号の受信段階（Ｓ４１０）は、
受信レーザー信号の反射モジュール（２３１）を通過した第１のレーザー信号（Ｌ１）を受信し、
前記第３のレーザー信号受信段階（Ｓ４３０）は、
受信レーザー信号の反射モジュール（２３１）によって第１のレーザー信号（Ｌ１）から反射レーザー信号（Ｌ３）が生成される反射レーザー信号の生成段階（Ｓ４３１）と；反射レーザー信号（Ｌ３）を受信する反射レーザー信号の受信段階（Ｓ４３２）と;で構成されて、
多数が連続性を有するように設置される必要があるロールを利用した工程ラインの形成時に、ロールの整列状態、すなわち、基準ロール（ＳＲ）を基準とした測定ロール（ＭＲ）の平行度及び水平度を測定し、これをもとに測定ロール（ＭＲ）の整列操作が行われるようにすることによって、ロールの整列状態が優れた工程ラインが構築されるようにすることを特徴とするロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法に関するものであり、より詳細には、ロールが連続的にインストールされているロールの工程ライン形成時、ロールの整列状態、すなわち、測定の基準となる基準ロールに基づいて、測定しようとする測定ロールの平行度及び水平度を測定者が容易に認知して、ロール間の整列状態を確認したり、整列状態に応じて、測定ロールを矯正することができるようにリアルタイムで測定結果が出力されるが、基準ロールに装着された基準位置の安着手段から放出されたレーザー信号を測定ロールに装着された相対位置の測定手段で反射させ、反射されたレーザー信号のデータを利用して、整列状態が検出されるようにすることによって、ロール間の距離とロールの長さに関係なく一定の分解能を持つセンサーでも、ロール間の整列状態が綿密に出力されるようにするロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、鉄鋼製品やフィルムなどの製造工程に使用される各種ロールツーロール（ｒｏｌｌ－ｔｏ－ｒｏｌｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、Ｒ２Ｒ）装備、圧延機などには必須でロール（ｒｏｌｌ）が使用され、これらのロール（ｒｏｌｌ）は、工場のライン（ｌｉｎｅ）の入口から出口までの接続されている連続性を持つため、設備の配置が非常に重要である。

【0003】

フィルムや圧延工場の生産ラインでのロール（ｒｏｌｌ）はストリップの方向を切り替えたり、張力をかけてくれる役割を実行する。

【0004】

したがって、ストリップが進む方向の中心線を基準としてロール（ｒｏｌｌ）の整列やレベルが高精度に行われなければ、製品は、ストリップが進む方向の中心線を基準にどちらか一方に傾く蛇行現象が発生することになり、これは、最終的に製品のシワ、波形、重ね、及び厚さ偏差の発生などを誘発し、操業中のフィルムが破断される原因となって、生産を中止するなど、生産性を低下させる問題を発生させる。

【0005】

このようなロール（ｒｏｌｌ）は消耗品で、一定期間の使用時には、修理や交換などの維持及び保守を必要とし、連続ラインの特性上、ストリップの進行を最適に維持されるように、厳格な基準に基づいて管理される。

【0006】

したがって、ロール（ｒｏｌｌ）の整列状態、すなわち、平行度及び水平度を測定し、これを補正することができるようにする測定装置が必要である。

【0007】

そこで、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態を測定する方法に関する先行技術として、図８の（ａ）に示すように韓国登録特許第１０－１６２８９５５号公報「ロール姿勢情報の検出装置とその測定方法」（以下、「先行技術１」とする）は、基準ロールに安着され、距離情報を検出するためのレーザー受発信部と、レーザー信号を貯蔵するセンサー部を含む固定ジグと；基準ロールから離間された測定ロールに安着されて、レーザー信号を反射部で直角に反射してレーザー受信部に伝達する移動ジグと；レーザー受発信部を制御して、センサー部から測定された距離値を受信してデータを収集し、イメージ情報と距離情報の対応関係を算出して前記測定ロールの水平度及び平行度を判断する制御部と；を含むことによって、ロール設備の設置状況や場所に制約を受けずに、ロールの水平度や平行度を最小限の人員で容易に測定することができるようにしたロール姿勢情報の検出装置及びその測定方法に関するものである。

【0008】

別の先行技術として、図８の（ｂ）に示すように韓国登録特許第１０－１８４６５１４号公報「ロール間の整列状態測定装置とこれを用いた測定方法」（以下、「先行技術２」とする）は、基準ロールの外周縁の一側に安着され、基準ロールを基準に整列したい測定ロールに２個以上のレーザー信号が放出されるようにする基準傾斜センサーが含まれている第１の基準検出器と;前記基準ロールに安着された第１の基準検出器から放出される２個以上のレーザー信号が照射されるように測定ロールの外周縁の一側に安着され、照射したレーザー信号を情報化して並べ替える検出制御部に転送する第２の測定検出器と；前記第２の測定検出器から送信されたレーザー信号の情報を受信して 、受信した情報に基づいて画像情報及び距離情報の対応関係を算出し、基準ロールに対する測定ロールの整列状態を確認/判断する整列検出制御部とで構成されるが、第１の基準検出器は、レーザー信号が放出されるレーザー発信部と；前記レーザー発信部から放出されたレーザー信号を入力して、一部は直角に反射されるようにし、他の一部は透過されるようにして、レーザー信号を、スプリッタ反射レーザー信号と、直角反射傾向レーザー信号とで分割させるビームスプリッタの反射部と；前記ビームスプリッタの反射部と一定距離離隔されて配置され、ビームスプリッタ反射部から透過されたレーザー信号、すなわち、直角反射傾向レーザー信号を受信して直角に反射させる直角反射鏡と;海面を基準にした水平度の絶対値を測定して第１の基準検出器が装着された基準ロールの水平度を確認できるようにする第１の基準検出器の上面一側に形成された基準傾斜センサーと；で構成され、前記第２の測定検出器は、第１の基準検出器から放出されたスプリッタ反射レーザー信号が照射される一定面積の第１のレーザーターゲット部が形成された第１のレーザー受信部と；第１の基準検出器から放出された直角反射傾向レーザー信号が照射される一定面積の第２のレーザーターゲット部が形成された第２のレーザー受信部と；前記第１のレーザー受信部に照射したスプリッタ反射レーザー信号を画像として貯蔵するＣＣＤ画像センサー（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）またはＣＭＯＳイメージセンサー（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）のいずれかから形成された第１のレーザーセンサー部と；前記第２のレーザー受信部に照射した直角反射傾向レーザー信号を画像として貯蔵するＣＣＤ画像センサー（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）またはＣＯＭＳイメージセンサー（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）のいずれかから形成された第２のレーザーセンサー部と；前記第１のレーザーセンサー部および第２のレーザーセンサー部に貯蔵された情報を整列検出制御部に転送するレーザー信号送信部で構成され、前記整列検出制御部は、第２の測定検出器から送信されたレーザー信号に関する情報を受信するレーザー信号受信部と；前記レーザー信号受信部で受信した情報に基づいて画像情報及び距離情報の対応関係を算出するロール整列状態算出部とで構成されるが、前記整列検出制御部は、画像情報及び距離情報の対応関係が座標に変換されて、測定者が視覚的にロールの整列状態を認知することができるように、第２の測定検出器に装着されて出力されたり、通信可能な別のディスプレイ部を含む出力装置に出力されるようにするロール間の整列状態測定装置及びこれを利用した測定方法に関するものである。

【0009】

前記先行技術１ないし先行技術２は、レーザーを利用して、基準ロールに対する測定ロールの整列状態を測定する測定装置及び測定方法に関する技術として、それぞれ２０１５年８月２６日と２０１７年１２月１２日に出願して登録された本出願人の従来技術である。

【0010】

したがって、本発明は、前記先行技術１乃至先行技術２を改良した改良発明であって、その技術的特徴が異なる。

【0011】

より具体的に説明すると、先行技術１は、固定ジグのレーザー発信部から移動ジグに放出されるレーザー信号を、移動ジグで反射させて再び固定ジグのレーザー受信部に照射しようにして測定したロールの整列状態を測定する構成で、レーザー信号を屈折及び回送させる第１の反射鏡と第２の反射が形成される。

【0012】

先行技術２は、第１の基準検出器内のレーザー発信部から放出されるレーザー信号を分割し、反射させて、第２の測定検出器の第１のレーザー受信部と第２のレーザー受信部に分割及び反射されたレーザー信号がそれぞれ照射されるようにして、測定ロールの整列状態を測定する構成として、レーザー信号を分割および反射させるビームスプリッタの反射部と直角反射鏡部が第１の基準検出器内に形成される。

【0013】

すなわち、前記先行技術１ないし先行技術２は、基準ロールに装着された装置（レーザーが放出される装置）から放出されるレーザー信号を測定ロールに装着された装置（レーザーを受信する装置）がそのまま受信し、受信したレーザー信号をデータ化して整列状態が出力される。

【0014】

これは、基準ロールと測定ロールとの関係、すなわち、ロール間の距離、装置が安着されるロール自体の長さがデバイスの測定能力と密接に関連して、ロール間の距離、ロールの長さ、及びセンサーの分解能に従って測定された整列状態の精度が変わることを考慮すると、先行技術１ないし先行技術２の場合、高度化された分解能を持つセンサーを装着していない限り、有効に現場で使用することは限界がある。

【0015】

また、先行技術１ないし先行技術２から発生される問題点を解決するための観点でアプローチしてみると、先行技術１は、固定ジグに形成されたレーザー発信部から発信されるレーザー信号が移動ジグに形成された反射部で直角に反射され、再び固定ジグに形成されたレーザー受信部に回送される過程において、レーザー発信部から発信されるレーザー信号が必ず第１の反射鏡の正確な位置に照射しなければならないので、基準ロールを基準に一定の距離離れた測定ロールの整列状態を測定するには、ロールの整列状態を測定するよりも、レーザー信号が第１の反射鏡の正確な中心点の位置に照射されるようにする位置調整作業が難しく、測定時間が長くかかり、これは、特に、熟練者以外は、取り扱いが容易でなく、測定のしやすさについて問題がある。

【0016】

したがって、前記先行技術１の問題点を解決するために、本出願人は、先行技術１の問題点を補完して、先行技術２をレーザー発信部から放出されるレーザー信号がビームスプリッタの反射部と直角反射鏡部を通じて２個に分割されるが、常に平行した状態が維持されるようにする測定装置を発明することによって、一つの装置はレーザーのみを放出されるようにし、もう一つの装置は、放出されるレーザーを受信するための手段としての役割を区分して、先行技術１の第１の反射鏡の正確な位置にレーザーが照射されるようにする必要がある位置調整作業の問題点を解決したが、現場適用時に、先行技術２だけの別の問題が発生した。

【0017】

このとき、先行技術２のもう一つの問題点は、先行技術２を介して座標で出力される基準ロールに対する測定ロールの整列状態が絶対値を利用するので、基準ロールに基づいて測定ロールの距離を測定できず、測定ロールが基準ロール方向に傾いているのか、基準ロールと遠ざかる方向に傾いているかどうかの測定情報を、出力される座標だけですぐに確認するのが難しいという問題である（測定ロールに構成されているレーザーを受信する受信部に、レーザーが照射される位置が同じになれば、測定ロールが基準ロールと遠ざかる方向に傾いているのか、基準ロールと密接に傾いているかどうかを判別することができない）。

【0018】

また、まだ高度化された分解能を持つセンサーを装着しなければならず、測定結果の精度が高くなるという問題である。

【0019】

すなわち、先行技術２で基準ロールを基準とした測定ロールの平行度が測定されるとき、出力される平行度の座標値だけでは測定ロールが基準ロールと近づく方向に傾いている値であるか、基準ロールと遠ざかる方向に傾いている値であるかを測定者がすぐに気づいていない問題や、高分解能のセンサーにより、高価の測定装置が提供されるしかないという問題が発生する。

【0020】

このような問題点は、例えば、先行技術２に測定者が測定ロールの平行度の整列状態を認知することができるように、照射しているレーザー信号のスポット（ｓｐｏｔ）のサイズを検出して、基準ロールと測定ロールとの遠近関係を導出することができるようにする別のアルゴリズム、または別の構成要素が追加されて、既存の構成要素と有機的な結合関係が成立するように必要があるため、簡単に解決できる問題ではなく、センサーの分解能の差に応じた測定範囲の限界も簡単に解決できる問題ではない。

【0021】

そこで、本発明は、前記先行技術１ないし先行技術２の致命的な問題点を同時に解決するために、先行技術２を背景技術として改良された改良発明であって、構成要素を簡素化しながらも、発想の転換で、ロール間の距離とロールの長さに関係なく、センサーの一定（一般的な）分解能でも、ロールの整列状態に関する情報の正確性や精度を保持できるようにするとともに、基準ロールと測定ロールとの遠近関係を一度に分かるようにした、測定者の測定容易性を向上させた発明である。

【0022】

したがって、本発明は、前記先行技術１乃至先行技術２の問題点を、ハードウェアとソフトウェア的に改良された技術で、同じ出願人による発明であるという点で、発明を構成する構成要素が多数同じだが、本発明が解決しようとする従来の問題点とそれを解決するための発明の重要な構成、これにより解決される発明の課題と発揮される効果に差があるので、技術的特徴が異なる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0023】

【文献】韓国登録特許第１０－１６２８９５５号公報

【文献】韓国登録特許第１０－１８４６５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

したがって、本発明は、前記のような問題点を解決するために提案された技術として、本発明の目的は、ロールが連続的にインストールされているロールの工程ラインを構築する時に、ロールの整列状態を容易に確認して基準ロールに対する測定ロールの整列操作が迅速で、正確に行われるようにする改良されたロール整列検出装置の提供にある。

【0025】

本発明の他の目的は、熟練者以外にも、ロールの整列状態をすぐに容易に確認してロールを整列することができるようにする測定結果が出力される、改良されたロール整列検出装置の提供にある。

【0026】

また、本発明の他の目的は、基準ロールを基準とした測定ロールの整列状態の中で、平行度の測定時、基準ロールと測定ロールとの間の遠近関係をすぐに確認できるようにする改良されたロール整列検出装置の提供にある。

【0027】

また、本発明の他の目的は、ロールの整列状態を容易に確認できるロール整列検出装置を用いて、簡単に基準ロールを基準とした測定ロールの整列状態、すなわち、平行度及び水平度を測定するロール整列状態の測定方法を提供して、測定ロールの整列操作が迅速かつ正確に行えるようにするロール整列状態の測定方法の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0028】

前記目的を達成するための本発明は、解決しようとする課題を達成するために案出されたものであり、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置は、測定の基準となる基準ロールに安着され、整列状態を測定しようとする測定ロール側へレーザー信号を放出するための基準位置の安着手段と；測定しようとする測定ロールに安着され、基準位置の安着手段から放出されるレーザー信号を受信する相対位置の測定手段と；相対位置の測定手段からレーザー信号に関する情報を受信して、基準ロールに対する測定ロールの整列状態を算出し、ディスプレイに出力させる検出結果の出力手段と；を含んで構成されるロール間の相対的な姿勢情報の検出装置において、前記相手位置測定手段は、前記基準位置の安着手段から放出される第１のレーザー信号を受信する第１のレーザー受信部と;前記基準位置の安着手段から放出される第２のレーザー信号を受信する第２のレーザー受信部と;前記基準位置の安着手段から放出される第１のレーザー信号を反射させて受信する第３のレーザー受信部と;を含んで構成されるが、前記第３のレーザー受信部は、前記基準位置の安着手段から放出される第１のレーザー信号を通過及び反射させ、通過された第１のレーザー信号は、前記第１のレーザー受信部に、反射されて生成された反射レーザー信号は、反射レーザー信号の受信モジュールに照射されるようにする受信レーザー信号の反射モジュールと；反射レーザー信号が照射される反射レーザー信号の受信モジュールと;前記反射レーザー信号の受信モジュールに照射した反射レーザー信号をデータとして貯蔵する反射レーザー信号のセンサーモジュールと;を含んで構成されて、前記相対位置の測定手段から送信されるデータをもとに、基準ロールに関する測定ロールの整列状態がリアルタイムでディスプレイに出力されるようにすることを特徴とする。

【0029】

また、これを用いたロール整列状態の測定方法は、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法において、測定の基準となる基準ロールに基準位置の安着手段を安着させる基準位置の安着手段の安着段階と;整列状態を測定しようとする測定ロールに相対位置の測定手段を安着させる相対位置の測定手段の安着段階と;前記基準位置の安着手段からレーザー信号が放出されるレーザー信号の放出段階と;放出されるレーザー信号が相対位置の測定手段に照射されるが、第１のレーザー信号を受信する第１のレーザー信号の受信段階、第２のレーザー信号を受信する第２のレーザー信号の受信段階、及び反射レーザー信号を受信する第３のレーザー信号の受信段階で形成されたレーザー信号の受信段階と;受信されたレーザー信号をデータ化するレーザー信号情報の検出段階と;データ化されたレーザー信号を検出結果の出力手段に転送するレーザー信号データの転送段階と;測定ロールの整列状態を算出する測定ロール整列状態の算出段階と;測定ロールの整列状態をディスプレイにリアルタイムで出力する測定結果出力段階と;測定ロールを整列させる測定ロールの整列段階と;で構成されるが、前記第１のレーザー信号の受信段階は、受信レーザー信号の反射モジュールを通過した第１のレーザー信号を受信し、前記第３のレーザー信号受信段階は、受信レーザー信号の反射モジュールによって第１のレーザー信号から反射レーザー信号が生成される反射レーザー信号の生成段階と；反射レーザー信号を受信する反射レーザー信号の受信段階と;で構成されて、多数が連続性を有するように設置される必要があるロールを利用した工程ラインの形成時に、ロールの整列状態、すなわち、基準ロールを基準とした測定ロールの平行度及び水平度を測定し、これをもとに測定ロールの整列操作が行われるようにすることによって、ロールの整列状態が優れた工程ラインが構築されるようにすることを特徴とする。

【0030】

一方、これに先立ち、本明細書は、特許登録請求の範囲に使用された用語や単語は通常的であるか、辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、彼自身の発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができる原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。

【0031】

したがって、本明細書に記載された実施例と図面に図示された構成は、本発明の最も望ましい一実施例にすぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる様々な均等物と変形例があることを理解しなければならない。

【発明の効果】

【0032】

以上の構成と作用で、前記で説明したように、本発明によれば、ロールが連続的にインストールされているロールの工程ラインを構築する時に、ロールの整列状態を容易に確認して、基準ロールに対する測定ロールの整列操作が正確で迅速に行われるようにする。

【0033】

また、基準位置の安着手段から放出されるレーザー信号を相対位置の測定手段で自主的に反射させて、反射されたレーザー信号を受信するので、ロール間の距離とロールの長さ、及びセンサーの分解能にかかわらず、一定（一般的な）分解能を持つセンサーでも基準ロールに対する測定ロールの整列状態が正確に測定及び出力される。

【0034】

また、基準位置の安着手段から放出されるレーザー信号が相対位置の測定手段の反射レーザー信号受信モジュールと、第２のレーザー信号受信モジュール内にのみ受信されるようにすればよいので、熟練者以外にもロールの整列状態の測定と確認が容易である。

【0035】

また、ロールの整列状態が測定者が直感的に認知することが非常に容易いグラフ（座標）に変換され、リアルタイムで出力されるので、非常に容易にロールの整列状態を確認して並べ替えることができる。

【0036】

従って、ロール整列状態を確認して整列するまでの作業時間が短縮される。

【0037】

また、本発明を利用して、基準ロールを基準とした測定ロールの整列状態、すなわち、平行度及び水平度を測定するロール整列状態の測定方法によりロールの整列状態が優れたロールの工程ラインを構築することができる。

【0038】

これにより、ロールの工程ラインの精度および耐久性を向上させるとともに、ロールの不規則な整列状態に起因する生産製品の不良率を除去することができる。

【0039】

また、構成の特性上、ロールの解体せずにロールの工程ラインの整列状態を確認することができ、測定場所のスペースの制約がなく、空間活用性が優れている。

【0040】

また、基準ロールを基準とした測定ロールの整列状態の中で、平行度の測定時、基準ロールと測定ロール間の遠近関係をすぐに確認することができるので、測定者が測定ロールの整列状態を直感的に認知することができる。

【0041】

また、基準ロール及び測定ロールのデータ収集が標準化され、作業手順が簡素化され、測定者の個人の分析能力に関係なく、検出結果の出力手段によって客観的な分析が行われることによって、ロールの整列状態をチェックしたり、整列する整列操作の信頼性が向上されている非常に効果的発明といえる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の構成図を示したものである。

【図2】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の概念図を示したものである。

【図3】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の状態斜視図を示したものである。

【図4】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置が現場に適用された実施例を示したものである。

【図5】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の測定実施例を平面図で表したものである。

【図6】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法についてブロック図を示す。

【図7】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置と従来技術との技術的特徴の違いを対比図で簡単に示したものである。

【図8】本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法に対する先行技術の代表図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、添付された図面を参照して本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法についての機能、構成、および作用を詳細に説明することにする。

【0044】

図１は、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の構成図を示したものであり、図２は、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の概念図であり、図３は、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の状態斜視図であり、図４は、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置が現場に適用された実施例を示したものであり、図５は、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置の測定実施例を平面図で表したものである。

【0045】

図１乃至図５に示すように、本発明によるロール間の相対的な姿勢情報の検出装置１は、測定の基準となる基準ロールＳＲに安着され、整列状態を測定しようとする測定ロールＭＲ側へレーザー信号Ｌを放出するための基準位置の安着手段１００と、測定しようとする測定ロールＭＲに安着され、基準位置の安着手段１００から放出されるレーザー信号Ｌを受信する相対位置の測定手段２００と、相対位置の測定手段２００からレーザー信号Ｌに関する情報を受信して、基準ロールＳＲに関する測定ロールＭＲの整列状態を算出し、ディスプレイＤに出力させる検出結果の出力手段３００とでなる。

【0046】

前記相対位置の測定手段２００は、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を受信する第１のレーザー受信部２１０と;基準位置の安着手段１００から放出される第２のレーザー信号Ｌ２を受信する第２のレーザー受信部２２０と;基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を反射させて受信する第３のレーザー受信部２３０と;で構成される。

【0047】

前記第３のレーザー受信部２３０は、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を通過及び反射させ、通過された第１のレーザー信号Ｌ１は、第１のレーザー受信部２１０に、反射されて生成された反射レーザー信号Ｌ３は、反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射されるようにする受信レーザー信号の反射モジュール２３１と;反射レーザー信号Ｌ３が照射される反射レーザー信号の受信モジュール２３２と;前記反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射した反射レーザー信号Ｌ３をデータとして貯蔵する反射レーザー信号のセンサーモジュール２３３と;で構成される。

【0048】

前記相対位置の測定手段２００から送信されるデータをもとに、基準ロールＳＲに関する測定ロールＭＲの整列状態がリアルタイムでディスプレイＤに出力されるようにすることを特徴とする。

【0049】

すなわち、本発明は、整列状態をチェックしたり、確認したいロールの工程ラインに、測定の基準となる基準ロールＳＲに基準位置の安着手段１００を装着し、測定対象となる測定ロールＭＲに相対位置の測定手段２００を装着して、基準位置の安着手段１００と相対位置の測定手段２００間のレーザー信号Ｌ信号の送受信によって生成された情報を分析する検出結果の出力手段３００を介してロールの整列状態を確認し、これを基に、測定者が測定ロールＭＲを容易に配置できるようにする検出装置である。

【0050】

より具体的に説明すると、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置１の基準位置の安着手段１００は、第１のレーザー信号Ｌ１、第１のレーザー信号Ｌ１と常に平行して、一定距離離隔された、同一平面上に位置する第２のレーザー信号Ｌ２が放出されるレーザー発信部１１０;で構成される。
前記相対位置の測定手段２００で２個のレーザー信号Ｌが照射されるようにする。

【0051】

前記相対位置の測定手段２００は、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を受信する第１のレーザー受信部２１０と;基準位置の安着手段１００から放出される第２のレーザー信号Ｌ２を受信する第２のレーザー受信部２２０と;基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を反射させて受信する第３のレーザー受信部２３０と;前記第１のレーザー受信部２１０、第２のレーザー受信部２２０、及び第３のレーザー受信部２３０に受信された第１のレーザー信号Ｌ１、第２のレーザー信号Ｌ２、及び反射レーザー信号Ｌ３の情報を聚合及び貯蔵する相対位置の検出制御部２４０と;で構成される。

【0052】

前記第１のレーザー受信部２１０は、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１が照射される第１のレーザー信号の受信モジュール２１１と;前記第１のレーザー信号の受信モジュール２１１に照射した第１のレーザー信号Ｌ１をデータとして貯蔵する第１のレーザー信号センサーモジュール２１２と;で構成さる。

【0053】

前記第２のレーザー受信部２２０は、基準位置の安着手段１００から放出される第２のレーザー信号Ｌ２が照射される第２のレーザー信号受信モジュール２２１と;前記第２のレーザー信号受信モジュール２２１に照射した第２のレーザー信号Ｌ２をデータとして貯蔵する第２のレーザー信号センサーモジュール２２２と;で構成される。

【0054】

前記第３のレーザー受信部２３０は、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１を通過及び反射させ、通過された第１のレーザー信号Ｌ１は、第１のレーザー受信部２１０に、反射されて生成された反射レーザー信号Ｌ３は、反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射されるようにする受信レーザー信号の反射モジュール２３１と;前記受信レーザー信号の反射モジュール２３１によって第１のレーザー信号Ｌ１から生成された反射レーザー信号Ｌ３が照射される反射レーザー信号の受信モジュール２３２と;前記反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射した反射レーザー信号Ｌ３をデータとして貯蔵する反射レーザー信号のセンサーモジュール２３３と;で構成される。

【0055】

前記相対位置の検出制御部２４０は、第１のレーザー信号センサーモジュール２１２、第２のレーザー信号センサーモジュール２２２、及び反射レーザー信号センサーモジュール２３３に貯蔵された第１のレーザー信号Ｌ１、第２のレーザー信号Ｌ２、及び反射レーザー信号Ｌ３のデータを聚合して貯蔵するレーザー信号の貯蔵モジュール２４１と;前記レーザー信号の貯蔵モジュール２４１から聚合、貯蔵された情報を検出結果の出力手段３００に転送する検出情報の送信モジュール２４２と;で構成される。

【0056】

これによって、基準位置の安着手段１００から放出される２つのレーザー信号Ｌを受信及び反射してデータ化する。

【0057】

前記検出結果の出力手段３００は、相対位置の測定手段２００から送信されるデータを受信する検出情報受信部３１０と;前記検出情報受信部３１０から受信したデータに基づいて、三角比を用いて測定ロールＭＲの整列状態を算出する検出情報算出部３２０と;前記検出情報算出部３２０から算出された測定ロールＭＲの整列状態の結果をグラフ化してディスプレイＤに出力させる検出結果の出力部３３０と;で構成される。

【0058】

これによって、基準ロールＳＲを基準にした、測定ロールＭＲの整列状態を測定者がリアルタイムでディスプレイＤを介して確認し、これを基に測定ロールＭＲの整列状態をチェックしたり、整列（校正）できるようにする。

【0059】

このとき、受信レーザー信号の反射モジュール２３１は、上述したように、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号L１をスプリッタ（ｓｐｌｉｔｔｅｒ）または反射鏡（ｍｉｒｒｏｒ）を利用して通過及び反射させて、通過された第１のレーザー信号Ｌ１は、第１のレーザー信号の受信モジュール２１１に、反射された第１のレーザー信号Ｌ１は、反射レーザー信号Ｌ３として反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射されるようにする。

【0060】

このように、それぞれに第１のレーザー信号の受信モジュール２１１、第２のレーザー信号受信モジュール２２１、及び反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射した第１のレーザー信号Ｌ１、第２のレーザー信号Ｌ２、及び反射レーザー信号Ｌ３を第１のレーザー信号センサーモジュール２１２、第２のレーザー信号センサーモジュール２２２、及び反射レーザー信号のセンサーモジュール２３３でデータ化し、これを、レーザー信号の貯蔵モジュール２４１で聚合及び貯蔵して、検出情報の送信モジュール２４２を介して検出結果の出力手段３００に送信し、検出結果の出力手段３００から分析されたデータに基づいて、ロールの整列状態がディスプレイＤにリアルタイムで出力される。

【0061】

前記検出結果の出力手段３００の検出情報算出部３２０では、検出情報受信部３１０を介して相対位置の測定手段２００から送信されたデータから第１のレーザー信号Ｌ１と、第１のレーザー信号Ｌ１が受信される受信レーザー信号の反射モジュール２３１との関係（スプリッタまたは反射鏡に反射的に受信、放出されるレーザー信号の入射角と反射角の同一性）に基づいて、三角比を用いて整列状態を検出及び測定する。

【0062】

すなわち、前記検出情報算出部３２０は、第１のレーザー受信部２１０と第３のレーザー受信部２３０を介して取得されたデータを基にして基準ロールＳＲと測定ロールＭＲの平行度を算出する平行度算出部３２１;第１のレーザー受信部２１０と第２のレーザー受信部２２０を介して取得されたデータを基にして基準ロールＳＲと測定ロールＭＲの水平度を算出する水平度算出部３２２と;で構成される。

【0063】

前記平行度算出部３２１は、三角比を用いて基準ロールＳＲと測定ロールＭＲとの間の平行度を、前記水平度算出部３２２は、水平度を測定する。

【0064】

特に、前記相対位置の測定手段２００内で、基準位置の安着手段１００から放出される第１のレーザー信号Ｌ１が受信レーザー信号の反射モジュール２３１により、自然に測定される値が自主的に一度加工されることにより、センサーの分解能が、ロール間の距離およびロールの自体の長さにかかわらず、一定（一般的な）分解能を持つセンサーでも、単純に平行移動された測定値であるか、または、整列状態の不良なのか検出結果の出力手段３００に綿密にロールの整列状態が出力される。

【0065】

すなわち、従来の検出装置では、基準ロールＳＲと測定ロールＭＲが平行な状態であっても、例えば、基準ロールＳＲを基準に測定ロールＭＲが、単純な平行移動されたものであるにもかかわらず、測定値には平行でない状態で出力されることができ、測定者の点検及び整列操作が難しくなる。

【0066】

しかしながら、本発明は、上述したように、受信レーザー信号の反射モジュール２３１を介して第１のレーザー信号Ｌ１をそれぞれ第１のレーザー信号受信モジュール２１１と反射レーザー信号受信モジュール２３２に照射されるようにして、基準ロールＳＲを基準に測定ロールＭＲは、単に平行移動された状態であるか、または平行度が不一致状態であるかを即座に知ることができていることと同時に、平行度の不一致状態が基準ロールＳＲを基準に測定ロールＭＲが基準ロールＳＲ側に近接した状態であるか、離れた状態であるかを即座に知ることができる。

【0067】

これは、図７に示すように、従来技術と対比して、例を挙げて説明することになる。

【0068】

図７の（ａ）は、従来の技術に、第１のレーザー信号Ｌ１がディテクターＤ１（ｄｅｔｅｃｔｏｒ、レーザー信号の受信モジュール）に受信される場合である。

【0069】

例えば、測定ロールＭＲの長さＲを１０００［ｍｍ］であると仮定して、測定ロールＭＲの平行度のずれを０.０１［ｍｍ］単位内まで測定したい場合は、ディテクターＤ１（ｄｅｔｅｃｔｏｒ、レーザー信号の受信モジュール）の分解能は、
Ｓ＝０．０１［ｍｍ］
Ｒ＝１０００［ｍｍ］であるので、
ａ［ｄｅｇ］＝ｔａｎ^－１（Ｓ/Ｒ）＝５．７３＊１０^－４、
ｃｏｓ ａ＝（Ｒ/（Ｒ＋Ｘ））であるので、
Ｘ［ｍｍ］＝（Ｒ/ｃｏｓ ａ）－Ｒ＝５．０＊１０^－８である。

【0070】

すなわち、従来の技術では、平行度のずれを０．０１［ｍｍ］単位内まで測定するためには、１０^－８まで分解することができる能力を持たなければならない。

【0071】

一方、図７の（ｂ）は、本発明として、図７の（ａ）と同一の条件で計算してみると、
Ｒ＝１０００［ｍｍ］
ａ［ｄｅｇ］＝５．７３Ｘ１０^－４ので、
Ｘ［ｍｍ］＝Ｒ＊ｔａｎ ａ＝１．０＊１０^－２である。

【0072】

すなわち、本発明は、１０^-２まで分解することができる能力だけ持っても、平行度のずれを０．０１［ｍｍ］単位内まで測定することができる。

【0073】

ここで、Ｄ１は、基準ロールＳＲと平行な状態のディテクター（ｄｅｔｅｃｔｏｒ、レーザー信号の受信モジュール）を示すものである。

【0074】

Ｄ２はＤ１が移動された状態、基準ロールＳＲを基準に一定の角度でずれて平行でない状態のディテクター（ｄｅｔｅｃｔｏｒ、レーザー信号の受信モジュール）を示すものである。

【0075】

追加で、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置１は、図７に示すように、受信レーザー信号の反射モジュール２３１に照射される第１のレーザー信号Ｌ１の入射角と反射されて放出される反射レーザー信号Ｌ３の反射角が同じである特性を考慮して、受信レーザー信号の反射モジュール２３１と第１のレーザー信号受信モジュール２１１との間の距離Ａと、受信レーザー信号の反射モジュール２３１と反射レーザー信号受信モジュール２３２との間の距離Ｂの関係にあって、Ａ＜Ｂの関係が形成されなければならない（平行度が不一致した状態であるか、または平行度は一致し、単純な平行移動による測定値であるかを導出するために必ず適用されなければならない）。

【0076】

もし、ＡとＢが同じ場合には、単純な平行移動による測定値であるか平行度が不一致した状態であるかを判別することができない。

【0077】

また、基準位置の安着手段１００と相対位置の測定手段２００の下面は、一定の範囲の傾斜角θからなる「∧」形状に形成される。

【0078】

「∧」形状に生成される傾斜角θの範囲は、１４０[°]乃至１６０[°]の範囲に形成するようにして、それぞれ安着される基準ロールＳＲと測定ロールＭＲの外周縁との密着力及び保持力が向上されるようにすることができる。

【0079】

一方、前記のようなロール間の相対的な姿勢情報の検出装置１を用いて、基準ロールＳＲに対する測定ロールＭＲの整列状態を測定するロール整列状態の測定方法２は、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法２において、測定の基準となる基準ロールＳＲに基準位置の安着手段１００を安着させる基準位置の安着手段の安着段階Ｓ１００と;整列状態を測定しようとする測定ロールＭＲに相対位置の測定手段２００を安着させる相対位置の測定手段の安着段階Ｓ２００と;基準位置の安着手段１００からレーザー信号Ｌが放出されるレーザー信号の放出段階Ｓ３００と;放出されるレーザー信号Ｌが相対位置の測定手段２００に照射して、第１のレーザー信号Ｌ１を受信する第１のレーザー信号の受信段階Ｓ４１０、第２のレーザー信号Ｌ２を受信する第２のレーザー信号の受信段階Ｓ４２０、及び反射レーザー信号Ｌ３を受信する第３のレーザー信号の受信段階Ｓ４３０で形成されたレーザー信号の受信段階Ｓ４００と;受信されたレーザー信号Ｌをデータ化するレーザー信号情報の検出段階Ｓ５００と;データ化されたレーザー信号Ｌを検出結果の出力手段３００に転送するレーザー信号データの転送段階Ｓ６００と;測定ロールＭＲの整列状態を算出する測定ロール整列状態の算出段階Ｓ７００と;測定ロールＭＲの整列状態をディスプレイＤにリアルタイムで出力する測定結果出力段階Ｓ８００と;測定ロールＭＲを整列させる測定ロールの整列段階Ｓ９００と;で構成される。

【0080】

前記第１のレーザー信号の受信段階Ｓ４１０は、受信レーザー信号の反射モジュール２３１を通過した第１のレーザー信号Ｌ１を受信する。

【0081】

前記第３のレーザー信号受信段階Ｓ４３０は、受信レーザー信号の反射モジュール２３１によって第１のレーザー信号Ｌ１から反射レーザー信号Ｌ３が生成される反射レーザー信号の生成段階Ｓ４３１と;反射レーザー信号Ｌ３を受信する反射レーザー信号の受信段階Ｓ４３２と;で構成される。

【0082】

これによって、多数が連続性を有するように設置される必要があるロールを利用した工程ラインの形成時に、ロールの整列状態、すなわち、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの平行度及び水平度を測定し、これをもとに測定ロールＭＲの整列操作が行われるようにすることによって、ロールの整列状態が優れた工程ラインが構築されるようにすることを特徴とする。

【0083】

このとき、測定結果出力段階Ｓ８００は、第１のレーザー信号Ｌ１の情報を出力する第１のレーザー信号の出力段階Ｓ８１０と;第２のレーザー信号Ｌ２の情報を出力する第２のレーザー信号の出力段階Ｓ８２０と;反射レーザー信号Ｌ３の情報を出力する第３のレーザー信号の出力段階Ｓ８３０と;で構成される。

【0084】

第１のレーザー信号の出力段階Ｓ８１０は、さらに細分化されて、既に設定された第１のレーザー信号の受信モジュール２１１に対するキャリブレーションに基づいて、第１のレーザー信号受信モジュール２１１に照射される第１のレーザー信号Ｌ１の座標値を登録する第１のリファレンスの登録段階Ｓ８１１と;前記第１のリファレンスの登録段階Ｓ８１１で登録された第１のレーザー信号Ｌ１の座標値で、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を演算する第１の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２と;前記第１の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２で演算された基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの平行度及び水平度に対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し、これを貯蔵する第１の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８１３と;で構成される。

【0085】

前記第２のレーザー信号の出力段階Ｓ８２０は、既に設定された第２のレーザー信号受信モジュール２２１に対するキャリブレーションに基づいて、第２のレーザー信号受信モジュール２２１に照射される第２のレーザー信号Ｌ２の座標値を登録する第２のリファレンスの登録段階Ｓ８２１と;前記第２のリファレンスの登録段階Ｓ８２１で登録された第２のレーザー信号Ｌ２の座標値で、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を演算する第２の整列状態の座標演算段階Ｓ８２２と;前記第２の整列状態の座標演算段階Ｓ８２２で演算された基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの平行度及び水平度に対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し、これを貯蔵する第２の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８２３と;で構成される。

【0086】

前記第３のレーザー信号の出力段階Ｓ８３０は、既に設定された反射レーザー信号受信モジュール２３２に対するキャリブレーションに基づいて、反射レーザー信号受信モジュール２３２に照射される反射レーザー信号Ｌ３の座標値を登録する第３のリファレンスの登録段階Ｓ８３１と;前記第３のリファレンスの登録段階Ｓ８３１で登録された反射レーザー信号Ｌ３の座標値で、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を演算する第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８３２と;前記第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８３２で演算された基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの平行度及び水平度に対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し、これを貯蔵する第３の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８３３と;で構成される。

【0087】

これによって、第１のレーザー信号センサーモジュール２１２、第２のレーザー信号センサーモジュール２２２、及び反射レーザー信号センサーモジュール２３３から取得されたデータを用いて、格子状の座標ターゲットの位置に演算することによって、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態、すなわち、平行度及び水平度が座標に変換されるようにして、ロールの整列状態を容易に直感的に確認できるようにする。

【0088】

すなわち、基準ロールＳＲに基準位置の安着手段１００を安着させ、測定ロールＭＲに相対位置の測定手段２００を安着させて、基準位置の安着手段１００からそれぞれ放出される、互いに平行な２個のレーザー信号Ｌ１、Ｌ２を相対位置の測定手段２００内で反射し、３個のレーザー信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で受信して、基準ロールＳＲを基準にした測定ロールＭＲの整列状態をセンサーの分解能に関係なく、検出結果の出力手段３００を介してディスプレイＤに出力して測定者が確認し、それに応じて測定ロールＭＲを矯正できるようにする測定方法を示したものである。

【0089】

このとき、測定結果出力段階Ｓ８００では、上述したように、第１ないし第３のリファレンスの登録段階Ｓ８１１、Ｓ８２１、Ｓ８３１、第１ないし第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２、Ｓ８２２、Ｓ８３２、及び第１ないし第３の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８１３、Ｓ８２３、Ｓ８３３で構成される。

【0090】

第１のリファレンスの登録段階Ｓ８１１は、第１のレーザー信号センサーモジュール２１２によって生成された第１のレーザー信号受信モジュール２１１に照射される第１のレーザー信号Ｌ１のデータを確認し、すでに設定されたキャリブレーションをもとにした第１のレーザー信号Ｌ１の座標値を登録する。

【0091】

第１の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２は、前記第１のリファレンスの登録段階Ｓ８１１で登録された第１のレーザー信号Ｌ１の座標値を演算して、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態が表示されるようにする。

【0092】

第１の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８１３は、前記第１の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２により表示される基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を確認して、測定ロールＭＲが基準ロールＳＲと平行、水平に矯正されるとき、これに対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し貯蔵する。

【0093】

同様に、第２のリファレンスの登録段階Ｓ８２１は、第２のレーザー信号センサーモジュール２２２によって生成された第２のレーザー信号受信モジュール２２１に照射される第２のレーザー信号Ｌ２のデータを確認し、既に設定されたキャリブレーションをもとにした第２のレーザー信号Ｌ２の座標値を登録する。

【0094】

第２の整列状態の座標演算段階Ｓ８２２は、前記第２のリファレンスの登録段階Ｓ８２１で登録された第２のレーザー信号Ｌ２の座標値を演算し、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態が表示されるようにする。

【0095】

第２の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８２３は、前記第２の整列状態の座標演算段階Ｓ８２２により表示される基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を確認し、測定ロールＭＲが基準ロールＳＲと平行、水平に矯正されるとき、これに対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し貯蔵する。

【0096】

また、第３のリファレンスの登録段階Ｓ８３１は、反射レーザー信号のセンサーモジュール２３３によって生成された反射レーザー信号受信モジュール２３２に照射される反射レーザー信号Ｌ３のデータを確認し、すでに設定されたキャリブレーションをもとにした反射レーザー信号Ｌ３の座標値を登録する。

【0097】

第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８３２は、前記第３のリファレンスの登録段階Ｓ８３１で登録された反射レーザー信号Ｌ３の座標値を演算して、基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態が表示されるようにする。

【0098】

第３の測定補正値の貯蔵段階Ｓ８３３は、前記第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８３２により表示される基準ロールＳＲを基準とした測定ロールＭＲの整列状態を確認して、測定ロールＭＲが基準ロールＳＲと平行、水平に矯正されるとき、これに対する測定値及び補正値をリアルタイムで出力し貯蔵する。

【0099】

参考にして、本発明のロール間の相対的な姿勢情報の検出装置１は、高精度の専用ジグ（ｊｉｇ）を介して、基準位置の安着手段１００と相対位置の測定手段２００との平行および水平状態のキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の関係（ｚｅｒｏ ｐｏｉｎｔ）を調整した後、現場に適用される。

【0100】

すなわち、本発明での「既に設定されたキャリブレーション」とは、上述したように、基準位置の安着手段１００と相対位置の測定手段２００との平行、水平状態を基準化することができる精密な専用ジグ（ｊｉｇ）に基準位置の安着手段１００と相対位置の測定手段２００を組み合わせることによって、現場でのロールの整列状態を測定する前に、予め横と縦格子のピクセルサイズと実際の距離の比率を計算して、ピクセルごとに分解能が設定された、これを基準に、あらかじめ座標値のゼロ点（ｚｅｒｏ ｐｏｉｎｔ）が貯蔵されている座標平面として定義することができる。

【0101】

また、第１ないし第３の登録段階Ｓ８１１、Ｓ８２１、Ｓ８３１は、簡単に説明すると、前記の「すでに設定されたキャリブレーション」に基づいて、第１および第２のレーザー信号受信モジュール２１１、２２１と反射レーザー信号の受信モジュール２３２に照射されたそれぞれのレーザー信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の座標値を貯蔵することをいう。

【0102】

第１ないし第３の整列状態の座標演算段階Ｓ８１２、Ｓ８２２、Ｓ８３２は、前記「すでに設定されたキャリブレーション」により、測定作業の前に、既に設定されたゼロ点（ｚｅｒｏ ｐｏｉｎｔ）と、前記第１ないし第３のリファレンスの登録段階Ｓ８１１、Ｓ８２１、Ｓ８３１に貯蔵されたレーザー信号Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の座標値を対比及び演算して基準ロールＳＲからの測定ロールＭＲの整列状態が確認されるようにすることをいう。

【0103】

また、図２に示された「通信網」とは、相対位置の測定手段２００と検出結果の出力手段３００との間の通信のための手段として、有線、無線を含む手段として定義することができる。

【0104】

また、基準位置の安着手段１００から放出されるレーザー信号Ｌ１、Ｌ２は、相対位置の測定手段２００と検出結果の出力手段３００からリアルタイムで受信して、データ化して測定者にリアルタイムで基準ロールＳＲに対する測定ロールＭＲの整列状態を提供する。

【0105】

このとき、「整列状態」とは、ロール間の遠近の関係が含まれている平行度及び水平度をいう。

【0106】

また、「レーザー信号Ｌ」とは、第１のレーザー信号Ｌ１又は第２のレーザー信号Ｌ２または反射レーザー信号Ｌ３又は、第１のレーザー信号Ｌ１、第２のレーザー信号Ｌ２、及び反射レーザー信号Ｌ３を総称したものである。

【0107】

また、本発明の検出結果の出力手段３００は、パーソナル端末、コンピュータ、タブレットＰＣなどのようなディスプレイＤが形成された携帯用電子機器として定義することができる。

【0108】

また、第１のレーザー信号センサーモジュール２１２、第２のレーザー信号センサーモジュール２２２、及び反射レーザー信号センサーモジュール２３３は、ＣＣＤイメージセンサー（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）、ＣＭＯＳイメージセンサー（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ）、及び位置検出センサー（ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）の中、いずれか一つ以上に形成され、受信される第１および第２のレーザー信号Ｌ１、Ｌ２と反射レーザー信号Ｌ３の位置を画像で獲得することができている。

【0109】

以上のように、本発明は、記載された実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形することができることは、この技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

【0110】

したがって、技術的思想や主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができるので、本発明の実施例は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならず、さまざまな変形して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明は、ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置及びこれを用いたロール整列状態の測定方法に関するものであり、これを製作する製作業と販売業、本発明が適用されるロールの工程ラインがインストールする必要がある各種産業現場、例えば、フィルム、薄膜（薄板）、紙、樹脂、布の製造および生産に従事している産業などのような、ロールがインストール及び使用される様々な産業分野増進に寄与することに適用することができる。

【符号の説明】

【0112】

１ ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置
２ ロール間の相対的な姿勢情報の検出装置を用いたロール整列状態の測定方法
１００ 基準位置の安着手段
１１０ レーザー発信部
２００ 相対位置の測定手段
２１０ 第１のレーザー受信部
２１１ 第１のレーザー信号の受信モジュール
２１２ 第１のレーザー信号センサーモジュール
２２０ 第２のレーザー受信部
２２１ 第２のレーザー信号受信モジュール
２２２ 第２のレーザー信号センサーモジュール
２３０ 第３のレーザー受信部
２３１ 受信レーザー信号の反射モジュール
２３２ 反射レーザー信号の受信モジュール
２３３ 反射レーザー信号のセンサーモジュール
２４０ 相対位置の検出制御部
２４１ レーザー信号の貯蔵モジュール
２４２ 検出情報の送信モジュール
３００ 検出結果の出力手段
３１０ 検出情報受信部
３２０ 検出情報算出部
３２１ 平行度算出部
３２２ 水平度算出部
３３０ 検出結果の出力部
Ｓ１００ 基準位置の安着手段の安着段階
Ｓ２００ 相対位置の測定手段の安着段階
Ｓ３００ レーザー信号の放出段階
Ｓ４００ レーザー信号の受信段階
Ｓ４１０ 第１のレーサー信号の受信段階
Ｓ４２０ 第２のレーザー信号の受信段階
Ｓ４３０ 第３のレーザー信号の受信段階
Ｓ４３１ 反射レーザー信号の生成段階
Ｓ４３２ 反射レーザー信号の受信段階
Ｓ５００ レーザー信号情報の検出段階
Ｓ６００ レーザー信号データの転送段階
Ｓ７００ 測定ロール整列状態の算出段階
Ｓ８００ 測定結果の出力段階
Ｓ８１０ 第１のレーザー信号の出力段階
Ｓ８１１ 第１のリファレンスの登録段階
Ｓ８１２ 第１の整列状態の座標演算段階
Ｓ８１３ 第１の測定補正値の貯蔵段階
Ｓ８２０ 第２のレーザー信号の出力段階
Ｓ８２１ 第２のリファレンスの登録段階
Ｓ８２２ 第２の整列状態の座標演算段階
Ｓ８２３ 第２の測定補正値の貯蔵段階
Ｓ８３０ 第３のレーザー信号の出力段階
Ｓ８３１ 第３のリファレンスの登録段階
Ｓ８３２ 第３の整列状態の座標演算段階
Ｓ８３３ 第３の測定補正値の貯蔵段階
Ｓ９００ 測定ロールの整列段階
Ａ 受信レーザー信号の反射モジュールと第１のレーザー信号受信モジュールとの間の距離
Ｂ 受信レーザー信号の反射モジュールと反射レーザー信号受信モジュールとの間の距離
Ｄ ディスプレイ
Ｌ レーザー信号
ＭＲ 測定ロール
ＳＲ 基準ロール
Ｌ１ 第１のレーザー信号
Ｌ２ 第２のレーザー信号
Ｌ３ 反射レーザー信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】