JP2003262514A - 丸鋼材の管理システム - Google Patents
丸鋼材の管理システムInfo
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- JP2003262514A JP2003262514A JP2002064828A JP2002064828A JP2003262514A JP 2003262514 A JP2003262514 A JP 2003262514A JP 2002064828 A JP2002064828 A JP 2002064828A JP 2002064828 A JP2002064828 A JP 2002064828A JP 2003262514 A JP2003262514 A JP 2003262514A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 丸鋼棒、丸鋼管および鋳造管などの丸鋼材の
３次元的な曲がり、外径および表面粗さなどの形状に関
する各データを測定するとともに、得られた各データに
基づいてただちに管理データが作成されるシステムを提
供する。 【解決手段】 測定部１０と、操作部２０と、データ処
理・管理部３０と、出力部４０とを備えてなる丸鋼材Ｗ
の管理システムＫであって、前記測定部１０が、被測定
丸鋼材Ｗの外周表面までの距離を測定する同心円状に所
定間隔で配設された所要数の非接触式距離測定手段と、
前記非接触式距離測定手段を被測定丸鋼材Ｗの軸心に沿
って移動させる移動手段とを有し、前記操作部２０は、
前記測定部１０への操作入力可能とされ、前記データ処
理・管理部３０は、前記測定部１０からの測定データを
処理して被測定丸鋼材Ｗの形状データを生成し、前記形
状データに基づいて管理データを作成し、前記管理デー
タを出力部４０に送出し、前記出力部４０は、前記デー
タ処理・管理部３０から入力された管理データを出力す
るものである。
３次元的な曲がり、外径および表面粗さなどの形状に関
する各データを測定するとともに、得られた各データに
基づいてただちに管理データが作成されるシステムを提
供する。 【解決手段】 測定部１０と、操作部２０と、データ処
理・管理部３０と、出力部４０とを備えてなる丸鋼材Ｗ
の管理システムＫであって、前記測定部１０が、被測定
丸鋼材Ｗの外周表面までの距離を測定する同心円状に所
定間隔で配設された所要数の非接触式距離測定手段と、
前記非接触式距離測定手段を被測定丸鋼材Ｗの軸心に沿
って移動させる移動手段とを有し、前記操作部２０は、
前記測定部１０への操作入力可能とされ、前記データ処
理・管理部３０は、前記測定部１０からの測定データを
処理して被測定丸鋼材Ｗの形状データを生成し、前記形
状データに基づいて管理データを作成し、前記管理デー
タを出力部４０に送出し、前記出力部４０は、前記デー
タ処理・管理部３０から入力された管理データを出力す
るものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は丸鋼材の管理システ
ムに関する。さらに詳しくは、丸鋼棒、丸鋼管および鋳
造管などの丸鋼材の３次元的な曲がり、外径および表面
粗さなどの形状に関する各データを測定し、それらのデ
ータに基づいて丸鋼材の管理をなす丸鋼材の管理システ
ムに関する。
ムに関する。さらに詳しくは、丸鋼棒、丸鋼管および鋳
造管などの丸鋼材の３次元的な曲がり、外径および表面
粗さなどの形状に関する各データを測定し、それらのデ
ータに基づいて丸鋼材の管理をなす丸鋼材の管理システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、鋼管や棒鋼などの品質保証の
ために外径寸法などの測定がなされている。そして、か
かる測定を機械的に処理するための方法や装置の提案が
種々なされている。
ために外径寸法などの測定がなされている。そして、か
かる測定を機械的に処理するための方法や装置の提案が
種々なされている。
【０００３】例えば、特開平９ー２６９２２０号公報に
は、走行する管体、棒体等の測定に際し、油膜による測
定誤差の排除、正確な真円の測定をなすことを目的とし
て、送られてくる管体、棒体等の中心軸線を挾んで、そ
の直角断面上で直径上に対向し、かつ、円周方向に間隔
を設けた複数組の接触体の機械的変位を検出する位置検
出手段の、前記各組の位置結果手段からの位置情報を記
憶すること、前記各組において前記記憶情報を加算する
ことを含む管体、棒体等の外径測定方法および外径測定
装置が提案されている。
は、走行する管体、棒体等の測定に際し、油膜による測
定誤差の排除、正確な真円の測定をなすことを目的とし
て、送られてくる管体、棒体等の中心軸線を挾んで、そ
の直角断面上で直径上に対向し、かつ、円周方向に間隔
を設けた複数組の接触体の機械的変位を検出する位置検
出手段の、前記各組の位置結果手段からの位置情報を記
憶すること、前記各組において前記記憶情報を加算する
ことを含む管体、棒体等の外径測定方法および外径測定
装置が提案されている。
【０００４】また、特開２００１ー３３２３３号公報に
は、製造ライン上で管状および棒状被検査物の外径異常
を適切に検出することを目的として、回転しながら直進
する管状および棒状被検査物の検査に際し、この被検査
物の中心軸に垂直な面に中心軸から同距離で、かつ被検
査物の円周方向に１個または２個以上の非接触式距離計
を固定して設置し、前記非接触距離計で被検査物の外表
面までの距離を被検査物の全長にわたり連続して測定
し、測定された変位量に基づいて、被検査物の外径異常
を検出する管状および棒状被検査物の検査方法が提案さ
れている。
は、製造ライン上で管状および棒状被検査物の外径異常
を適切に検出することを目的として、回転しながら直進
する管状および棒状被検査物の検査に際し、この被検査
物の中心軸に垂直な面に中心軸から同距離で、かつ被検
査物の円周方向に１個または２個以上の非接触式距離計
を固定して設置し、前記非接触距離計で被検査物の外表
面までの距離を被検査物の全長にわたり連続して測定
し、測定された変位量に基づいて、被検査物の外径異常
を検出する管状および棒状被検査物の検査方法が提案さ
れている。
【０００５】しかしながら、前記いずれの提案において
も、その測定や検査において得られたデータをいかに管
体、棒体等の被検査物の管理に活用するかについては一
切提案されていない。
も、その測定や検査において得られたデータをいかに管
体、棒体等の被検査物の管理に活用するかについては一
切提案されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、丸鋼棒、丸鋼管
および鋳造管などの丸鋼材の３次元的な曲がり、外径お
よび表面粗さなどの形状に関する各データを測定すると
ともに、得られた各データに基づいてただちに管理デー
タが作成される丸鋼材の管理システムを提供することを
目的としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、丸鋼棒、丸鋼管
および鋳造管などの丸鋼材の３次元的な曲がり、外径お
よび表面粗さなどの形状に関する各データを測定すると
ともに、得られた各データに基づいてただちに管理デー
タが作成される丸鋼材の管理システムを提供することを
目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の丸鋼材の管理シ
ステムは、被測定丸鋼材の所要数個所における外周面ま
での距離を該被測定丸鋼材の全長にわたって非接触にて
測定し、前記測定結果に基づいて被測定丸鋼材の形状デ
ータを生成し、前記形状データに基づいて被測定丸鋼材
の管理データを作成し、前記管理データを出力するよう
構成されてなることを特徴とする。
ステムは、被測定丸鋼材の所要数個所における外周面ま
での距離を該被測定丸鋼材の全長にわたって非接触にて
測定し、前記測定結果に基づいて被測定丸鋼材の形状デ
ータを生成し、前記形状データに基づいて被測定丸鋼材
の管理データを作成し、前記管理データを出力するよう
構成されてなることを特徴とする。
【０００８】本発明の丸鋼材の管理システムは、具体的
には、測定部と、操作部と、データ処理・管理部と、出
力部とを備えてなる丸鋼材の管理システムであって、前
記測定部が、被測定丸鋼材の外周表面までの距離を測定
する同心円状に所定間隔で配設された所要数の非接触式
距離測定手段と、前記非接触式距離測定手段を被測定丸
鋼材の軸心に沿って移動させる移動手段とを有し、前記
操作部は、前記測定部への操作入力可能とされ、前記デ
ータ処理・管理部は、前記測定部からの測定データを処
理して被測定丸鋼材の形状データを生成し、前記形状デ
ータに基づいて管理データを作成し、前記管理データを
出力部に送出し、前記出力部は、前記データ処理・管理
部から入力された管理データを出力することを特徴とす
る。
には、測定部と、操作部と、データ処理・管理部と、出
力部とを備えてなる丸鋼材の管理システムであって、前
記測定部が、被測定丸鋼材の外周表面までの距離を測定
する同心円状に所定間隔で配設された所要数の非接触式
距離測定手段と、前記非接触式距離測定手段を被測定丸
鋼材の軸心に沿って移動させる移動手段とを有し、前記
操作部は、前記測定部への操作入力可能とされ、前記デ
ータ処理・管理部は、前記測定部からの測定データを処
理して被測定丸鋼材の形状データを生成し、前記形状デ
ータに基づいて管理データを作成し、前記管理データを
出力部に送出し、前記出力部は、前記データ処理・管理
部から入力された管理データを出力することを特徴とす
る。
【０００９】本発明の丸鋼材の管理システムにおいて
は、形状データに、被測定丸鋼材の外径と、曲がり量
と、曲がり方向が含まれているのが好ましく、形状デー
タに、表面粗さが含まれているのがさらに好ましい。
は、形状データに、被測定丸鋼材の外径と、曲がり量
と、曲がり方向が含まれているのが好ましく、形状デー
タに、表面粗さが含まれているのがさらに好ましい。
【００１０】また、本発明の丸鋼材の管理システムにお
いては、管理データに被測定丸鋼材を特定する番号また
は記号と、曲がり量の変化と、曲がり方向の変化と、外
径変化と、判定結果とが含まれているのが好ましく、管
理データに、表面粗さの変化が含まれているのがさらに
好ましい。
いては、管理データに被測定丸鋼材を特定する番号また
は記号と、曲がり量の変化と、曲がり方向の変化と、外
径変化と、判定結果とが含まれているのが好ましく、管
理データに、表面粗さの変化が含まれているのがさらに
好ましい。
【００１１】さらに、本発明の丸鋼材の管理システムに
おいては、判定結果に曲がりに対する判定結果と、外径
変化に対する判定結果とが含まれているのが好ましく、
判定結果に表面粗さに対する判定結果が含まれているの
がさらに好ましい。
おいては、判定結果に曲がりに対する判定結果と、外径
変化に対する判定結果とが含まれているのが好ましく、
判定結果に表面粗さに対する判定結果が含まれているの
がさらに好ましい。
【００１２】
【作用】本発明は、前記の如く構成されているので、管
理データが測定終了と同時に作成されるため、丸鋼材の
管理の迅速化が図られて生産性が向上する。また、作成
された管理データにより、上流の生産設備の稼働の適否
もリアルタイムに把握することができて丸鋼材の歩留ま
りの向上が図られる。さらに、下流の手直し工程におい
ては、管理データに基づいて各丸鋼材ごとに手直し要領
を構築できるので、丸鋼材の歩留まりのより一層の向上
が図られる。
理データが測定終了と同時に作成されるため、丸鋼材の
管理の迅速化が図られて生産性が向上する。また、作成
された管理データにより、上流の生産設備の稼働の適否
もリアルタイムに把握することができて丸鋼材の歩留ま
りの向上が図られる。さらに、下流の手直し工程におい
ては、管理データに基づいて各丸鋼材ごとに手直し要領
を構築できるので、丸鋼材の歩留まりのより一層の向上
が図られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
【００１４】図１に、本発明の一実施形態に係る丸鋼材
の管理システム（以下、単にシステムという）Ｋの概略
構成を示す。
の管理システム（以下、単にシステムという）Ｋの概略
構成を示す。
【００１５】システムＫは、例えば鋳造管などの丸鋼材
Ｗの所要数個所における外周面までの距離をその丸鋼材
Ｗの全長にわたって非接触にて測定し、前記測定結果に
基づいて丸鋼材Ｗの曲がり量、曲がり方向、外径などを
含む形状データを生成し、前記形状データに基づいて丸
鋼材Ｗの曲がり量の変化、曲がり方向の変化、外径の変
化などを含む管理データを作成し、前記管理データを出
力するよう構成されてなるものとされる。
Ｗの所要数個所における外周面までの距離をその丸鋼材
Ｗの全長にわたって非接触にて測定し、前記測定結果に
基づいて丸鋼材Ｗの曲がり量、曲がり方向、外径などを
含む形状データを生成し、前記形状データに基づいて丸
鋼材Ｗの曲がり量の変化、曲がり方向の変化、外径の変
化などを含む管理データを作成し、前記管理データを出
力するよう構成されてなるものとされる。
【００１６】システムＫは、具体的には、測定部１０
と、測定部１０各部を操作するための操作入力を行う操
作部２０と、測定部１０が出力する測定データを記録保
存するとともに、測定データに後掲する各種処理をして
その処理結果に基づいて丸鋼材Ｗを管理するデータ処理
・管理部３０と、データ処理・管理部３０に管理されて
いるデータ(以下、管理データという)を出力する出力部
４０とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
と、測定部１０各部を操作するための操作入力を行う操
作部２０と、測定部１０が出力する測定データを記録保
存するとともに、測定データに後掲する各種処理をして
その処理結果に基づいて丸鋼材Ｗを管理するデータ処理
・管理部３０と、データ処理・管理部３０に管理されて
いるデータ(以下、管理データという)を出力する出力部
４０とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【００１７】図２に、測定部１０の詳細を示す。
【００１８】測定部１０は、基台１と、この基台１上に
設けられ丸鋼材Ｗを支持する支持部２と、丸鋼材Ｗの軸
方向各位置で外周面上の各点の位置を測定する位置測定
部３と、基台１上に設けられ位置測定部３を丸鋼材Ｗの
軸方向に移動させる測定部移動機構４とから構成され
る。
設けられ丸鋼材Ｗを支持する支持部２と、丸鋼材Ｗの軸
方向各位置で外周面上の各点の位置を測定する位置測定
部３と、基台１上に設けられ位置測定部３を丸鋼材Ｗの
軸方向に移動させる測定部移動機構４とから構成され
る。
【００１９】ここで、位置測定部３は、例えば３個のレ
ーザー式変位計（以下、単に変位計という）３ａ、３
ｂ、３ｃと、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃを支持するセン
サヘッド３ｄとからなるものとされる。
ーザー式変位計（以下、単に変位計という）３ａ、３
ｂ、３ｃと、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃを支持するセン
サヘッド３ｄとからなるものとされる。
【００２０】各変位計３ａ、３ｂ、３ｃは、支持部２に
よって支持される丸鋼材Ｗの１つの横断面上にある外周
面上の３点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3までの距離を計測することが
できるように、それぞれの光軸が１点Ｏ（図４参照）で
交わるよう丸鋼材Ｗの周方向に所定の間隔で（例えば点
Ｏを中心とする１２０°（度、degree）毎の位置）点Ｏ
から等距離の位置で、つまり同心円状にセンサヘッド３
ｄにより支持される。また、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃ
は、位置測定部３の移動中、所定の周期（例えば、１ｍ
ｍ（ミリ・メートル）の移動に対応する周期）で計測動
作を実施する。
よって支持される丸鋼材Ｗの１つの横断面上にある外周
面上の３点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3までの距離を計測することが
できるように、それぞれの光軸が１点Ｏ（図４参照）で
交わるよう丸鋼材Ｗの周方向に所定の間隔で（例えば点
Ｏを中心とする１２０°（度、degree）毎の位置）点Ｏ
から等距離の位置で、つまり同心円状にセンサヘッド３
ｄにより支持される。また、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃ
は、位置測定部３の移動中、所定の周期（例えば、１ｍ
ｍ（ミリ・メートル）の移動に対応する周期）で計測動
作を実施する。
【００２１】測定部移動機構４は、丸鋼材Ｗの軸方向と
一致する方向に延びるようにして基台１上に設けられる
リニア・レール４ａを含み、位置測定部３をリニア・レ
ール４ａに沿って丸鋼材Ｗの全長に亘って移動させるリ
ニアモータから構成される。なお、リニアモータに代え
て、サーボモータを用いてエンコーダによりセンサ測定
位置および丸鋼材Ｗの長さを測定するようにしてもよ
い。
一致する方向に延びるようにして基台１上に設けられる
リニア・レール４ａを含み、位置測定部３をリニア・レ
ール４ａに沿って丸鋼材Ｗの全長に亘って移動させるリ
ニアモータから構成される。なお、リニアモータに代え
て、サーボモータを用いてエンコーダによりセンサ測定
位置および丸鋼材Ｗの長さを測定するようにしてもよ
い。
【００２２】操作部２０は、例えば操作盤（ＰＬＣ；pr
gramable logic contoller）からなり、位置測定部３に
よる位置検出動作の開始、移動速度、粗さ測定領域等を
指示・設定する。
gramable logic contoller）からなり、位置測定部３に
よる位置検出動作の開始、移動速度、粗さ測定領域等を
指示・設定する。
【００２３】データ処理・管理部３０は、例えばパーソ
ナルコンピュータからなり、位置測定部３からの測定デ
ータを記録保存するとともに、後掲する各演算処理によ
って形状データを生成し、生成された形状データに基づ
いて丸鋼材Ｗの管理をなすものである。このデータ処理
・管理部３０の管理データは必要に応じて出力部４０に
より出力される。
ナルコンピュータからなり、位置測定部３からの測定デ
ータを記録保存するとともに、後掲する各演算処理によ
って形状データを生成し、生成された形状データに基づ
いて丸鋼材Ｗの管理をなすものである。このデータ処理
・管理部３０の管理データは必要に応じて出力部４０に
より出力される。
【００２４】また、データ処理・管理部３０は、各形状
データを所定の基準値と比較して丸鋼材Ｗが規格に適合
しているか否かを判定するための、後掲する各判定処理
を行って、その結果を管理データとして保存する。
データを所定の基準値と比較して丸鋼材Ｗが規格に適合
しているか否かを判定するための、後掲する各判定処理
を行って、その結果を管理データとして保存する。
【００２５】出力部４０は、例えば、ディスプレイ装
置、プリンタおよびネットワーク接続インタフェース
（いずれも不図示である）からなり、データ処理・管理
部３０の管理データをオペレータなどが認識できる態様
で出力するものとされる。
置、プリンタおよびネットワーク接続インタフェース
（いずれも不図示である）からなり、データ処理・管理
部３０の管理データをオペレータなどが認識できる態様
で出力するものとされる。
【００２６】次に、図３および図４を参照して、鋳造管
などの丸鋼材Ｗの各形状データの測定原理を説明する。
以下、鋳造管Ｗを例に採り説明する。
などの丸鋼材Ｗの各形状データの測定原理を説明する。
以下、鋳造管Ｗを例に採り説明する。
【００２７】図３に示すように、鋳造管Ｗの中心軸Ｉ上
の１つの点ＩKを含む横断面上にある、鋳造管Ｗの外周
面上の各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の位置を測定する場合を考え
る。ここで、図４に示すように、各変位計３ａ、３ｂ、
３ｃの光軸１１ａ、１１ｂ、１１ｃの交点Ｏを原点と
し、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃの位置がそれぞれ座標３
ａ（ｒ、θ）、３ｂ（ｒ、０）、３ｃ（ｒ、−θ）で表
される極座標系を定めるものとする。
の１つの点ＩKを含む横断面上にある、鋳造管Ｗの外周
面上の各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3の位置を測定する場合を考え
る。ここで、図４に示すように、各変位計３ａ、３ｂ、
３ｃの光軸１１ａ、１１ｂ、１１ｃの交点Ｏを原点と
し、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃの位置がそれぞれ座標３
ａ（ｒ、θ）、３ｂ（ｒ、０）、３ｃ（ｒ、−θ）で表
される極座標系を定めるものとする。
【００２８】このとき、各変位計３ａ、３ｂ、３ｃによ
り測定された各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3までの距離がそれぞれ
ｒa、ｒb、ｒcであるものとすると、各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3
の座標はそれぞれＰ1（ｒ−ｒa、θ）、Ｐ2（ｒ−ｒb、
０）、Ｐ3（ｒ−ｒc、−θ）で表される。
り測定された各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3までの距離がそれぞれ
ｒa、ｒb、ｒcであるものとすると、各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3
の座標はそれぞれＰ1（ｒ−ｒa、θ）、Ｐ2（ｒ−ｒb、
０）、Ｐ3（ｒ−ｒc、−θ）で表される。
【００２９】そして、各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3を結ぶ線分Ｐ1
−Ｐ2、Ｐ2−Ｐ3の各垂直２等分線Ｌ1、Ｌ2の交点Ｐ
C（ＰX、ＰY）の座標（直交座標）を下記式（１）およ
び（２）にしたがって算出する。
−Ｐ2、Ｐ2−Ｐ3の各垂直２等分線Ｌ1、Ｌ2の交点Ｐ
C（ＰX、ＰY）の座標（直交座標）を下記式（１）およ
び（２）にしたがって算出する。
【００３０】
PX=｛（a+c）・（ac-b2）｝/｛4ac・cosθ−2b（a+c）｝ （１）
【００３１】
PY=［（a-c）・｛（ac+b2）cosθ−b（a+c）｝］／［2sinθ・｛2ac・cosθ-b
（a+c）｝］ （２）
【００３２】ただし、式（１）、（２）において、ａ：
ａ＝ｒ−ｒa、ｂ：ｂ＝ｒ−ｒb、ｃ：ｃ＝ｒ−ｒc、で
ある。
ａ＝ｒ−ｒa、ｂ：ｂ＝ｒ−ｒb、ｃ：ｃ＝ｒ−ｒc、で
ある。
【００３３】このようにして演算された交点ＰC（ＰX、
ＰY）が、当該位置における鋳造管Ｗの中心点とされ
る。
ＰY）が、当該位置における鋳造管Ｗの中心点とされ
る。
【００３４】次に、図５および図６を参照して、鋳造管
Ｗの３次元的曲がりを求めるための曲がり演算処理、お
よび外径演算処理を説明する。
Ｗの３次元的曲がりを求めるための曲がり演算処理、お
よび外径演算処理を説明する。
【００３５】曲がり演算処理においては、図５に示すよ
うに、鋳造管Ｗの両端面における中心点ＰC1、ＰC2を結
ぶ直線Ｌ3を求め、この直線Ｌ3と、鋳造管Ｗの軸方向各
位置における中心点ＰCとの距離ｒdを算出するようにし
て軸方向各位置における曲がり量を測定し、また中心点
ＰCが直線Ｌ3に関してどの方向にあるかを測定し、これ
によって鋳造管Ｗの３次元的曲がりを測定するものとさ
れる。
うに、鋳造管Ｗの両端面における中心点ＰC1、ＰC2を結
ぶ直線Ｌ3を求め、この直線Ｌ3と、鋳造管Ｗの軸方向各
位置における中心点ＰCとの距離ｒdを算出するようにし
て軸方向各位置における曲がり量を測定し、また中心点
ＰCが直線Ｌ3に関してどの方向にあるかを測定し、これ
によって鋳造管Ｗの３次元的曲がりを測定するものとさ
れる。
【００３６】例えば、図６に示すように、中心点ＰCを
含み、直線Ｌ3上の点を原点とする、直線Ｌ3に垂直な極
座標平面ＸＹを考える。このとき、点ＰCの座標はＰ
C（ｒd，θ）として表される。ここで、ｒd値の最大値
が最大曲がり量ｒdxとして抽出され、これに基づいて後
掲する曲がり判定処理において当該鋳造管Ｗの規格適合
性が判定される。
含み、直線Ｌ3上の点を原点とする、直線Ｌ3に垂直な極
座標平面ＸＹを考える。このとき、点ＰCの座標はＰ
C（ｒd，θ）として表される。ここで、ｒd値の最大値
が最大曲がり量ｒdxとして抽出され、これに基づいて後
掲する曲がり判定処理において当該鋳造管Ｗの規格適合
性が判定される。
【００３７】また、外径演算処理においては、鋳造管Ｗ
の軸方向各位置における中心点ＰCと各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3
との距離に基づいて外径が算出される。
の軸方向各位置における中心点ＰCと各点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3
との距離に基づいて外径が算出される。
【００３８】図７に、システムＫにより鋳造管の３次元
的曲がりを測定した実施例を示す。
的曲がりを測定した実施例を示す。
【００３９】ここでは、全長２５００ｍｍ（ミリ・メー
トル）、外径６５ｍｍの鋳造管について、同鋳造管を１
８０°回転させて２度に亘り３次元的曲がりを測定し、
各測定Ｓ1、Ｓ2により得られた曲がり量および曲がり方
向を図８（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す。同図
（ａ）に示すように、同鋳造管においては一端面から約
１５００ｍｍの位置に最大曲がり（約０．７８ｍｍ）が
あることが計測され、また同図（ｂ）から同鋳造管は若
干蛇行しているのが確認された。
トル）、外径６５ｍｍの鋳造管について、同鋳造管を１
８０°回転させて２度に亘り３次元的曲がりを測定し、
各測定Ｓ1、Ｓ2により得られた曲がり量および曲がり方
向を図８（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示す。同図
（ａ）に示すように、同鋳造管においては一端面から約
１５００ｍｍの位置に最大曲がり（約０．７８ｍｍ）が
あることが計測され、また同図（ｂ）から同鋳造管は若
干蛇行しているのが確認された。
【００４０】次に、図８を参照して、表面粗さ演算処理
を説明する。
を説明する。
【００４１】図８は、順に表面粗さが粗くなっている４
種類の鋳造管Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、Ｗ4について軸方向の所定
長さ（例えば３０ｍｍ）の領域（以下、表面粗さ測定領
域という）における表面粗さを演算した演算結果を示し
ている。つまり、操作部２０で任意に設定された表面粗
さ測定領域（数ケ所／本）について、詳細な測定（例え
ば０．１ｍｍピッチ）を行い、各測定領域で傾き補正を
行った後の波形を示す。
種類の鋳造管Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、Ｗ4について軸方向の所定
長さ（例えば３０ｍｍ）の領域（以下、表面粗さ測定領
域という）における表面粗さを演算した演算結果を示し
ている。つまり、操作部２０で任意に設定された表面粗
さ測定領域（数ケ所／本）について、詳細な測定（例え
ば０．１ｍｍピッチ）を行い、各測定領域で傾き補正を
行った後の波形を示す。
【００４２】ここでは、１つの変位計の例えば０．１ｍ
ｍ毎の測定データを用い、表面粗さ測定領域の始端と終
端の所定数（例えば１０個）の測定データを用いて例え
ば最小二乗法により基準外周面を設定し、この基準外周
面からの凹凸として各鋳造管Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、Ｗ4の表面
粗さが示されている。
ｍ毎の測定データを用い、表面粗さ測定領域の始端と終
端の所定数（例えば１０個）の測定データを用いて例え
ば最小二乗法により基準外周面を設定し、この基準外周
面からの凹凸として各鋳造管Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、Ｗ4の表面
粗さが示されている。
【００４３】図９に、出力部４０により出力される管理
データの一例を示す。ここでは、出力部４０はデータ処
理・管理部３０に接続されたディスプレイ装置とされ、
その表示画面４１において、材料情報表示欄４２に鋳造
管Ｗについての各種情報（例：製品番号、ロット番号、
材質、全長、基準外径、基準内径、重量等）を表示し、
曲がり量表示欄４３および曲がり方向表示欄４４に曲が
り量および曲がり方向演算処理の結果をグラフ形式でそ
れぞれ表示し、外径変化表示欄４５に外径演算処理の結
果をグラフ形式で表示し、表面粗さ表示欄４７の第１欄
４７ａ、第２欄４７ｂおよび第３欄４７ｃに、各表面粗
さ測定領域での測定データから傾き補正、ノイズ除去
（レーザー式変位計のショットノイズ等。詳細サンプリ
ングにより表面形状による凸凹とノイズの波長の分離が
可能となる）した後の波形をグラフ表示している。表面
粗さの判定は、この波形を基に標準偏差あるいは最大振
幅等を求めて基準値と比較することにより行う。
データの一例を示す。ここでは、出力部４０はデータ処
理・管理部３０に接続されたディスプレイ装置とされ、
その表示画面４１において、材料情報表示欄４２に鋳造
管Ｗについての各種情報（例：製品番号、ロット番号、
材質、全長、基準外径、基準内径、重量等）を表示し、
曲がり量表示欄４３および曲がり方向表示欄４４に曲が
り量および曲がり方向演算処理の結果をグラフ形式でそ
れぞれ表示し、外径変化表示欄４５に外径演算処理の結
果をグラフ形式で表示し、表面粗さ表示欄４７の第１欄
４７ａ、第２欄４７ｂおよび第３欄４７ｃに、各表面粗
さ測定領域での測定データから傾き補正、ノイズ除去
（レーザー式変位計のショットノイズ等。詳細サンプリ
ングにより表面形状による凸凹とノイズの波長の分離が
可能となる）した後の波形をグラフ表示している。表面
粗さの判定は、この波形を基に標準偏差あるいは最大振
幅等を求めて基準値と比較することにより行う。
【００４４】ここで、傾き補正とは、被測定材の曲がり
や外径変化によるセンサとの緩やかな距離変動に起因す
る粗さ測定領域内データの傾きを補正することをいい、
その傾きは領域内では一様であるとして問題ないため、
直線近似を利用することをいう（例えば、全長３ｍで１
ｍｍの曲がりがある場合の粗さ測定領域５０ｍｍでのデ
ータを測定する場合は、領域内の傾きは直線近似として
も問題ない）。
や外径変化によるセンサとの緩やかな距離変動に起因す
る粗さ測定領域内データの傾きを補正することをいい、
その傾きは領域内では一様であるとして問題ないため、
直線近似を利用することをいう（例えば、全長３ｍで１
ｍｍの曲がりがある場合の粗さ測定領域５０ｍｍでのデ
ータを測定する場合は、領域内の傾きは直線近似として
も問題ない）。
【００４５】また、判定表示欄４８においては各判定処
理の結果を表示するものとされる。図示例では、最大曲
がり量ｒdxを所定の基準値と比較して規格適合性を判定
する、曲がり判定処理の処理結果が良好であり、外径演
算処理により求められた鋳造管Ｗの外径の最大値・最小
値を所定の基準値と比較して規格適合性を判定する、外
径変化判定処理の処理結果が良好であり、表面粗さ演算
処理の処理結果を所定の基準値と比較して規格適合性を
判定する、粗さ判定処理の処理結果が不良である場合が
示されている。
理の結果を表示するものとされる。図示例では、最大曲
がり量ｒdxを所定の基準値と比較して規格適合性を判定
する、曲がり判定処理の処理結果が良好であり、外径演
算処理により求められた鋳造管Ｗの外径の最大値・最小
値を所定の基準値と比較して規格適合性を判定する、外
径変化判定処理の処理結果が良好であり、表面粗さ演算
処理の処理結果を所定の基準値と比較して規格適合性を
判定する、粗さ判定処理の処理結果が不良である場合が
示されている。
【００４６】このように、この実施形態によれば、測定
部１０により測定された結果に基づいて、データ処理・
管理部３０により管理データが測定終了と同時に作成さ
れるので、丸鋼材Ｗの管理の迅速化が図られ、それによ
り生産性が向上する。また、データ処理・管理部３０に
より作成された管理データが各丸鋼材Ｗごとに出力部４
０に出力されるようにされているので、上流の生産設備
の稼働の適否もリアルタイムに把握することができ、丸
鋼材Ｗの歩留まりの向上が図られる。さらに、下流の手
直し工程においては、管理データに基づいて各丸鋼材Ｗ
ごとに手直し要領を構築できるので、丸鋼材Ｗの歩留ま
りのより一層の向上が図られる。
部１０により測定された結果に基づいて、データ処理・
管理部３０により管理データが測定終了と同時に作成さ
れるので、丸鋼材Ｗの管理の迅速化が図られ、それによ
り生産性が向上する。また、データ処理・管理部３０に
より作成された管理データが各丸鋼材Ｗごとに出力部４
０に出力されるようにされているので、上流の生産設備
の稼働の適否もリアルタイムに把握することができ、丸
鋼材Ｗの歩留まりの向上が図られる。さらに、下流の手
直し工程においては、管理データに基づいて各丸鋼材Ｗ
ごとに手直し要領を構築できるので、丸鋼材Ｗの歩留ま
りのより一層の向上が図られる。
【００４７】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態
では丸鋼材として鋳造管を例に採り説明されているが、
本発明の適用は各種鋼管に適用でき、例えば電縫管につ
いても適用できる。また、鋼管以外にも適用でき、例え
ば丸棒についても適用できる。
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態
では丸鋼材として鋳造管を例に採り説明されているが、
本発明の適用は各種鋼管に適用でき、例えば電縫管につ
いても適用できる。また、鋼管以外にも適用でき、例え
ば丸棒についても適用できる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
管理データが測定終了と同時に作成されるため、丸鋼材
の管理の迅速化が図られて生産性が向上するという優れ
た効果が得られる。
管理データが測定終了と同時に作成されるため、丸鋼材
の管理の迅速化が図られて生産性が向上するという優れ
た効果が得られる。
【００４９】また、作成された管理データにより、上流
の生産設備の稼働の適否もリアルタイムに把握すること
ができて丸鋼材の歩留まりの向上が図られるという優れ
た効果も得られる。
の生産設備の稼働の適否もリアルタイムに把握すること
ができて丸鋼材の歩留まりの向上が図られるという優れ
た効果も得られる。
【００５０】さらに、下流の手直し工程においては、管
理データに基づいて各丸鋼材ごとに手直し要領を構築で
きるので、丸鋼材の歩留まりのより一層の向上が図られ
るという優れた効果も得られる。
理データに基づいて各丸鋼材ごとに手直し要領を構築で
きるので、丸鋼材の歩留まりのより一層の向上が図られ
るという優れた効果も得られる。
【図１】本発明の一実施形態に係る鋳造管の管理システ
ムの概略構成を示すブロック図である。
ムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】同システムの測定部の詳細構成を示す２面図で
あって、同（ａ）は正面図を示し、同（ｂ）は側面図を
示す。
あって、同（ａ）は正面図を示し、同（ｂ）は側面図を
示す。
【図３】同測定部における測定原理を説明するための斜
視図である。
視図である。
【図４】同測定部における測定原理の説明図である。
【図５】同システムのデータ処理・管理部における曲が
り演算処理の説明図である。
り演算処理の説明図である。
【図６】同データ処理・管理部における曲がり演算処理
の概要を示す模式図である。
の概要を示す模式図である。
【図７】同システムにより鋳造管の３次元的曲りを測定
した示すグラフ図であって、同（ａ）は実施例の曲がり
量の測定結果を示し、同（ｂ）は実施例曲がり方向の測
定結果を示す。
した示すグラフ図であって、同（ａ）は実施例の曲がり
量の測定結果を示し、同（ｂ）は実施例曲がり方向の測
定結果を示す。
【図８】同システムにより各種鋳造管の表面粗さを測定
した実施例を示すグラフ図である。
した実施例を示すグラフ図である。
【図９】同システムの出力部により出力された測定デー
タの一例を示す模式図である。
タの一例を示す模式図である。
Ｋ 丸鋼材の管理システム
Ｗ 鋳造管，丸鋼材
３ 位置測定部
３ａ、３ｂ、３ｃ レーザー式変位計
３ｄ センサヘッド
４ 測定部移動機構
１０ 測定部
３０ データ処理・管理部
４０ 出力部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｂ 11/30 １０２ Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｍ
(72)発明者 小嶋 利尚
愛知県名古屋市南区竜宮町10番地 大同特
殊鋼株式会社築地工場内
Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA26 AA46 AA50 BB06
BB08 CC00 FF00
2F069 AA39 AA53 AA57 BB40 CC02
CC05 GG04 GG07 GG52 GG58
GG64 JJ06
Claims (8)
- 【請求項１】 被測定丸鋼材の所要数個所における外周
面までの距離を該被測定丸鋼材の全長にわたって非接触
にて測定し、前記測定結果に基づいて被測定丸鋼材の形
状データを生成し、前記形状データに基づいて被測定丸
鋼材の管理データを作成し、前記管理データを出力する
よう構成されてなることを特徴とする丸鋼材の管理シス
テム。 - 【請求項２】 測定部と、操作部と、データ処理・管理
部と、出力部とを備えてなる丸鋼材の管理システムであ
って、 前記測定部が、被測定丸鋼材の外周表面までの距離を測
定する同心円状に所定間隔で配設された所要数の非接触
式距離測定手段と、前記非接触式距離測定手段を被測定
丸鋼材の軸心に沿って移動させる移動手段とを有し、 前記操作部は、前記測定部への操作入力可能とされ、 前記データ処理・管理部は、前記測定部からの測定デー
タを処理して被測定丸鋼材の形状データを生成し、前記
形状データに基づいて管理データを作成し、前記管理デ
ータを出力部に送出し、 前記出力部は、前記データ処理・管理部から入力された
管理データを出力することを特徴とする丸鋼材の管理シ
ステム。 - 【請求項３】 形状データに、被測定丸鋼材の外径と、
曲がり量と、曲がり方向が含まれていることを特徴とす
る請求項１または２記載の丸鋼材の管理システム。 - 【請求項４】 形状データに、表面粗さが含まれている
ことを特徴とする請求項３記載の丸鋼材の管理システ
ム。 - 【請求項５】 管理データに、被測定丸鋼材を特定する
番号または記号と、曲がり量の変化と、曲がり方向の変
化と、外径変化と、判定結果とが含まれていることを特
徴とする請求項１または２記載の丸鋼材の管理システ
ム。 - 【請求項６】 管理データに、表面粗さの変化が含まれ
ていることを特徴とする請求項５記載の丸鋼材の管理シ
ステム。 - 【請求項７】 判定結果に、曲がりに対する判定結果
と、外径変化に対する判定結果とが含まれていることを
特徴とする請求項５記載の丸鋼材の管理システム。 - 【請求項８】 判定結果に、表面粗さに対する判定結果
が含まれていることを特徴とする請求項５記載の丸鋼材
の管理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064828A JP2003262514A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 丸鋼材の管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064828A JP2003262514A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 丸鋼材の管理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003262514A true JP2003262514A (ja) | 2003-09-19 |
Family
ID=29197416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002064828A Pending JP2003262514A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | 丸鋼材の管理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003262514A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107927A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Nittetsu Hokkaido Control Systems Corp | 長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラム |
| JP2012187599A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Toshiba Corp | 遠隔レーザ処理装置 |
| JP2018084491A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社デンソー | 表面粗さ測定方法及び表面粗さ測定装置 |
| JP2018146296A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 株式会社ジェイテクト | 軸部材の形状測定方法及び形状測定装置 |
| JP2019211348A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 吉川工業株式会社 | 長尺材の曲がり検出システム |
| WO2022012809A1 (de) * | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Data M Sheet Metal Solutions Gmbh | Messvorrichtung zur vermessung langer strangprofile |
-
2002
- 2002-03-11 JP JP2002064828A patent/JP2003262514A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007107927A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Nittetsu Hokkaido Control Systems Corp | 長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラム |
| JP4555762B2 (ja) * | 2005-10-11 | 2010-10-06 | ニッテツ北海道制御システム株式会社 | 長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラム |
| JP2012187599A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Toshiba Corp | 遠隔レーザ処理装置 |
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| JP2019211348A (ja) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | 吉川工業株式会社 | 長尺材の曲がり検出システム |
| JP7190153B2 (ja) | 2018-06-05 | 2022-12-15 | 吉川工業株式会社 | 長尺材の曲がり検出システム |
| WO2022012809A1 (de) * | 2020-07-17 | 2022-01-20 | Data M Sheet Metal Solutions Gmbh | Messvorrichtung zur vermessung langer strangprofile |
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|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061205 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070619 |