JP2010523948A - 丸線材の真円度を測定する方法 - Google Patents

Abstract

本発明はローラ列中を長手方向に動く丸線材の真円度測定または形状誤差の測定のための方法に関する。本方法は、それ自体は公知のように、それぞれ感光センサとレーザとを有する少なくとも２つのレーザスキャナを備えた測定装置を用いて、測定される丸線材に接し、かつ該丸線材を囲む多角形を成す少なくとも３つのシャドウエッジを形成および測定し、そこから相応する接線を計算するものであり、ａ）前記測定の前に、前記測定装置の測定野内の中心（Ｚ₀）がまだ定められていなければ、当該中心（Ｚ₀）を校正し定め、ｂ）前記中心（Ｚ₀）から前記接線（Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄，Ｔ₅，Ｔ₆，Ｔ_1’，Ｔ_2’，Ｔ_3’，Ｔ_4’，Ｔ_5’，Ｔ_6’）までの垂線（ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃，ｒ₄，ｒ₅，ｒ₆，ｒ_1’，ｒ_2’，ｒ_3’，ｒ_4’，ｒ_5’，ｒ_6’）を求め、前記中心（Ｚ₀）から前記接線（Ｔ₁−Ｔ_6’）までの距離を計算し、ｃ）前記丸線材を囲む多角形の頂点（Ａ−Ｋ）を計算し、輪郭を求め、ｄ）前記輪郭に対して基準円を次のように、すなわち、i）前記基準円に対する前記輪郭の平方形状誤差が最小値に達する、ii）前記基準円が前記輪郭を囲むできるだけ小さな円を描く、iii）前記基準円が前記輪郭の中に嵌るできるだけ大きな円を描く、またはiv）前記基準円と前記基準円と同心の別の円がともに、半径の差が最小のときに、前記輪郭を包囲するように配置し、ｅ）前記基準円の直径（Ｄ_ref）を計算し、空間内での位置から前記基準円の中心点を表す前記基準中心（Ｚ_p）を求め、ｆ）前記基準中心（Ｚ_p）から前記輪郭までの少なくとも２つのベクトルを計算し、当該データから非円度を求めることを特徴とする。

Description

本発明はローラ列の中を長手方向に動く丸線材の真円度測定または形状誤差の測定のための方法に関する。この方法では、それ自体は公知のように、それぞれ感光センサとレーザとを有する少なくとも２つのレーザスキャナを備えた測定装置を用いて、測定される丸線材に接し、この丸線材を囲む多角形を成す少なくとも３つのシャドウエッジが形成および測定され、そこから相応する接線が計算される。

鉄鋼業では、所望の最終製品を得るために、いわゆる長物が専用ローラ列中で圧延される。これらの長物を圧延してロッドにする場合には、長物はたいてい複数のローラブロック（たいてい３ローラブロック）をもつ３ローラ仕上げ台で最終寸法まで圧延され、冷却床上で冷却される。通常は、それぞれ３つのローラディスクを備えた４つのローラブロックが使用される。なお、ローラディスクの中央平面は隣りのローラブロックからそれぞれ６０°だけずれている。この種の棒鋼は円形から偏差して多角形をしていることが多い。主な形状は「３波」または「６波」である。

この種の多角形棒鋼の直径を機械的なノギスで測定したり、あるいは周を光学的に測定すると、求められたすべての直径が同じ値を有することがありうる。しかし、実際には製品は丸くなく、非円／波状である。この種の製品は「定幅曲線」と呼ばれる。

いわゆる定幅曲線誤差を求めるためには、支持角柱を有するノギスが使用されている。周の輪郭の波に応じてさまざまな支持角が推奨される。

真円度の機械的測定とその計算は数十年来関連するＤＩＮ規格に、例えばドイツ規格ＤＩＮ ＩＳＯ ４２９１の"Verfahren fuer die Ermittlung der Rundheitabweichung"、ＤＩＮ ＩＳＯ ６３１８の"Rundheitmessung, Begriffe und Kenngroessen fuer die Rundheit"、およびＤＩＮ ＩＳＯ ４２９２の"Verfahren zum Messen von Rundheitabweichungen, Zweipunkt- und Dreipunkt-Messverfahren"に記載および解説されている。

ここで話題にしている種類の長物の機械的な真円度測定装置を用いた機械的測定はオフラインで行われなければならない。この測定のためには、精密ターニング装置内にパターンを張らなければならない。回転運動中の輪郭の半径方向の偏差はタッチセンサによって測定される。結果として、そのときそのときの度数に応じた半径をもつ周の輪郭のグラフィック表現が得られる。この周の輪郭の評価は冒頭で述べた関連規格に詳細に記載されている。

測定室内での機械的測定の際に、パターンを回転させることによって周上の無制限の個数の点を求めるようにしてもよい。これに対して、製品が長手方向に輸送される生産ライン中では、局所断面の輪郭を求めることができるように、所望のすべての接線の測定が同時に行われなければならない。したがって、機械的なオンライン測定は不可能である。

非円度の測定および評価の際の重要な出力パラメータはいわゆる基準円とその中心であり、測定プロセスの以降すべてのステップがこれを基準としている。規格には４つの異なる求め方が記載されている。

また、機械的測定の他に、非接触測定法も数十年来公知である（例えばＤＥ ３９ １６ ７１５およびＤＥ ４０ ３７ ３８３ Ａ１）。さらに、例えばＪＰ ５６−１１７１０７ Ａには、測定されるべき長物をレーザ光線を用いて測定ないし走査する輪郭測定方法が記載されている。この刊行物には、例えば、定幅曲線の場合であっても、測定すべき輪郭をもつ物体の外周に第１、第２および第３の接線を当て、これら接線によって定まる円と測定すべき長物の輪郭との差によって輪郭測定を行うことにより、精確な輪郭測定が可能になることが記載されている。なお、接線の接触はレーザ光線ないし投影光線を用いて行われる。

また、ＤＥ １００ ２３ １７２ Ａからは、ここで論じている丸物製品ないし丸線材の非円度を測定する方法が公知である。この方法では、それぞれ１つの感光センサと１つのレーザとを有する３つ以上のレーザスキャナから成る測定装置が使用される。丸物製品は、この丸物製品が関連するセンサに１つまたは２つのシャドウエッジを投影するように、それぞれのレーザスキャナからのレーザ光線によって照明される。それぞれのシャドウエッジについて、レーザ光線に平行な直線が計算される。さらに、求められた３つの直線ごとに１つの円が計算される。これらの直線はこの円に接線として接する。円の計算は繰り返され、非円度が円の最大直径と最小直径との差として求められる。

この非円度の計算には、角度誤差が最小のときに測定が強く歪曲されるという欠点がある。このことは、接線が正確に最大または最小の周輪郭上に来ない場合に特に言える。それだけでなく、円の中心が空間内で定まらない。その結果、例えば形状誤差が非対称的な場合には、求められた輪郭が接線の個数と配置に関して周期的な対称性を有し、輪郭の真の特性を再現しなくなってしまう。

本発明の課題は、非接触式測定装置を用いて輪郭および非円度を生産ライン中でできるだけ精確に求めることのできる方法を提供することである。

この課題は請求項に述べられた特徴により解決される。

本発明による方法では、少なくとも２つのレーザスキャナを備えた測定装置によって、測定すべき丸線材に接する少なくとも３つのシャドウエッジが形成される。これらのレーザスキャナはそれぞれ１つの感光センサと１つのレーザを有している。

この種の測定装置は冒頭で挙げたＪＰ ５６−１１７１０７ ＡおよびＤＥ １００ ２３ １７２ Ａから公知である。

２つのレーザスキャナしかない場合、これらのレーザスキャナを用いて必要な（少なくとも３つの）シャドウエッジが形成され、測定されるように、測定すべき丸線材は完全に２つのレーザスキャナの光照射野の内部になければならない。

３つのレーザスキャナがある場合には、丸線材を部分的に照明するだけで十分である。これにより、レーザスキャナ１つにつき１つのシャドウエッジだけが形成される。

これらのシャドウエッジから、丸線材に正接する直線ないし接線が計算される。このとき、直線の互いに対する角度は既知である。レーザスキャナは少なくとも３つのシャドウエッジから１つの多角形が形成されるように配置ないし選択される。測定すべき丸線材はこの多角形によって張られる平面の内部にある。シャドウエッジが３つの場合は三角形平面である。

本発明による方法はとりわけ、ステップａ）において、測定装置の測定野内で中心Ｚ₀を校正し、定めることを特徴としている。測定野の平面は有利には丸線材の前進運動に対して垂直に配置される。測定装置の校正と測定野内での中心Ｚ₀の確定は、ここで論じている丸線材のオンライン測定の前に、例えば測定装置の組立時および／またはローラ列への組み入れ時に一度行うだけでよい。しかし、校正を時折チェックし、場合によってはもう一度行うことが奨められる。

本発明による方法のステップｂ）では、中心Ｚ₀から本方法の最中に測定された接線まで垂線が求められ、これにより中心Ｚ₀から接線までの距離が計算される。

ステップｃ）では、ステップｂ）で計算したデータから、丸線材を囲む多角形の頂点が計算され、輪郭が求められる。

つぎに本発明による方法のステップｄ）では、この輪郭の中に基準円が置かれる。この基準円は４つの異なる方式で定めることができる。すなわち、
i）この基準円に対する輪郭の形状誤差の平方が最小値に達するように、基準円を配置する。
ii）輪郭を囲むできるだけ小さな円が描かれるように、基準円を配置する。
iii）輪郭の中に嵌るできるだけ大きな円が描かれるように、基準円を配置する。または
iv）この基準円と、この基準円と同心の別の円がともに、半径の差が最小のときに、輪郭を包囲するように、輪郭に対して基準円を配置する。

基準円の定義におけるこれらの代替的な方式は冒頭で述べた規格で決められた定義に即している。これに関しては特にＤＩＮ ＩＳＯ ６３１８の"Rundheitsmessung"を参照されたい。そこでは、上記基準円の定義が５．の見出しのもと次のように記載されている。
５．１ 最小平方誤差の円（ＬＳＣ）
５．２ 最小外接円（ＭＣＣ）
５．３ 最大内接円（ＭＩＣ）
５．４ 最小の環状帯をもつ円（ＭＺＣ）

本発明による方法では、基準円を計算して定めた後、ステップｅ）において基準円の直径が計算される。空間内での位置から基準円の中心である基準中心Ｚ_pが計算される。

本発明による方法のステップｆ）では、この基準中心Ｚ_pから輪郭までの少なくとも２つのベクトルがこの基準中心から計算される。これらのデータから非円度が求められる。

ついでに言うと、相応する接線を計算するために、形成されたすべてのシャドウエッジを考慮する必要はない。さらなる計算を行うために考慮されるシャドウエッジの選択は、必要に応じて、また例えば接線間の距離または角度などの所望のパラメータに応じて行われる。同様のことは、さらなる計算の基礎となる垂線の数についても言える。

しかし、もちろん、輪郭ないし断面は同時に測定される接線が多ければ多いほどより正確に写し取られることは明らかである。

もっとも、レーザスキャナの数はふつうコスト上の理由と測定装置のサイズ制限とから限られている。それにもかかわらず断面をできるだけ完全に描写することができるように、有利には、多角形に関して利用できるデータから輪郭シミュレーションが計算される。このような輪郭シミュレーションは多角形による数値的近似として連続関数により表現することができる（ワイエルシュトラスの近似定理）。有利には、輪郭シミュレーションはスプライン補間を適合させることで行われる。ちなみに、このような平滑化計算は当業者には周知である。

このやり方によれば、その後で可能なすべての分析と測定法を適用することができ、断面特性の全体を考慮することが可能となる。とりわけ、丸線材に対して特定の角度で求めなければならない、または測定装置に対して特定の角度関係をもっていなければならない、典型的な測定量が存在する。例えば３ローラ台の場合がそうである。３ローラ台の場合、個々の台、とりわけ最後の台と最後一つ前の台の調節を最適化する際、典型値ＧＴおよびＤＴが非常に重要である。

この輪郭シミュレーションの別の利点は任意の数のレーザスキャナに適用することができることである。これらのレーザスキャナの配置と角度分割は均一ないし規則的ではなく、必要に応じて選ぶことができる。これに関連する重要なファクターは例えば空間的なデータと予想される形状誤差である。

最も単純なケースでは、本発明による方法は２つのベクトルとＺ_pから輪郭ないし輪郭シミュレーションまでの距離だけを計算する。これらのベクトルは異なる方向を示し、ほとんどの場合異なる大きさであるので、このことから既に非円度の値が得られる。もっとも、ほとんどの場合、非円度のおおよその値であるが。それゆえ、有利には、これらのベクトルは、Ｚ_pから輪郭ないし輪郭シミュレーションまでの最小距離Ｒ_minと最大距離Ｒ_maxを表すように定められ、計算される。

有利には、本発明による方法のステップｆ）では、Ｚ_pから輪郭ないし輪郭シミュレーションまで延びる２、３またはそれ以上のベクトル（Ｖ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3、ないしＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3）からなる１つまたは複数の集合が求められる。１つの集合のベクトル同士の間の角度は特に同じ角度、例えば６０°または１２０°である。１２０°の場合であれば、このような集合は３つのベクトルからなる。

有利には、ある集合のベクトルは基準中心Ｚ_pから最後のローラ台のローラ隙間の方向を指し、別の集合のベクトルは最後のローラ台のローラ中心の方向を指す。

ベクトルの集合が複数ある場合、ベクトルの間の角度はベクトルのすべての集合について有利には同じ大きさである。さらに、１つの集合のベクトルと他の集合のベクトルは互いに斜行している。だから例えば、特にそれぞれ３つのベクトルからなる２つの集合を計算するようにしてよい。この場合、各集合のベクトル間の角度は１２０°である。例えば第１の集合のベクトルがＺ_pから測定野（より正確には、測定野の平面）の０°方向（この基準方向はもちろん定められなければならない）に輪郭ないし輪郭シミュレーションまで指しているならば、他の２つのベクトルは１２０°方向ないし２４０°方向に輪郭ないし輪郭シミュレーションまでを指す。これに対して、第２の集合の３つのベクトルは例えば６０°だけ斜行しており、Ｚ_pから６０°、１８０°および３００°の方向を指す。このことから、３ローラ台に特有の値ＧＴおよびＤＴは難なく計算される。

さらに有利な実施形態によれば、測定装置は有利には６０°超の振動回転運動の形で丸線材の周りを周回する。原則的には、それぞれ１つのシャドウエッジ／接線しか生じさせないレーザスキャナが３つあれば、本発明の目的にとっては十分である。もっとも、少数のシャドウエッジ／接線しか形成ないし求められないこのようなケースでは、有利には振動する回転運動により、形成ないし求められるシャドウエッジ／接線の数を増やし、その結果特に測定の精度を上げることができる。

この場合、測定は異なる時点に行われる。さらに、個々の測定の間に経過した時間も求められる。これらのデータから丸線材の運動ベクトルを計算することができるので、丸線材の運動を認識し、補償することが可能となる。言い換えれば、測定されたデータは、時間を空けて行われる測定が丸線材の同じ基準中心に関係しているように、計算により処理される。これが意味しているところは、詳しく言えば、回転ないし振動運動の第１の位置ないし開始位置において第１のデータセットが受け取られ、その基準中心Ｚ_p1がここで説明されているようにして求められるということである。そして、利用できる接線に関するデータから相応する多角形も得られる。接線等に関するこの第１のデータセットは記憶される。

第２のステップでは、回転角が求められた後に、第２の相応するデータセットが受け入れられ、そのデータが関連する基準中心Ｚ_p2とともに記憶される。これらの方法ステップはセクタ全体が把握されるまで繰り返される。それゆえ、ｎ個のデータセットと、相応する個数の基準中心Ｚ_pnが存在する。

３６０°にわたって規則的に分布した３つのレーザスキャナを備えた装置の場合、これは例えば６０°のセクタが回転ないし振動運動によってカバーされるということである。

すべてのデータセットが把握されれば、基準中心Ｚ_p1からＺ_pnが同位置に来るようにすべての多角形が上下に重ねられる。これにより、個々のデータセットの接線の個数×ｎ多角形が得られる。

したがって、３つのスキャナがあり、５°ごとにデータセットを求める上記の例では、接線６つごとに求められた１２個のデータセットから１つの多角形が生じる。これらが一緒に７２個の切り子面のある１つの多角形を形成する。最終結果ないし結果として得られる輪郭は−ここで説明したように−このようにして得られた多角形を平滑化することにより生じる。有利には、平滑化にはスプライン関数が用いられる。

断面の模写はもちろん周全体に関するデータセットが多ければ多いほど正確である。さらに、このことから、十分多くの接線を求めれば、平滑化またはスプレイン演算がそもそも必要でないくらい正確に輪郭が写し取られることが分かる。

また、回転運動の角度範囲は形成できるシャドウエッジないし接線の個数に応じて６０°よりも小さく選ぶこともできる。

これに対して、十分な数のレーザスキャナが存在しているならば、および／または十分な数のシャドウエッジ、したがって接線を形成することができるならば、有利には測定装置を回転させない。

本発明による方法を実行して求められたデータおよび測定値は通常、評価装置に伝送され、そこで処理される。このような評価装置の性質は既知であるから、詳しい説明は不要である。

以下では、本発明による方法を図で表現した概略的な図面を参照しつつ、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

測定すべき丸線材の横断面を示す。 丸線材を囲む頂点Ａ〜Ｌを有する多角形を示す。 図２に示されている多角形が適合させたスプライン補間による平滑後にどのような形状をとるのかを示す。 どのようにして基準円に対する輪郭シミュレーションの平方形状誤差が最小値に達するように基準円を輪郭シミュレーション内に置くかを示す。 どのようにして基準中心Ｚ_pから輪郭シミュレーションまでの最小距離Ｒ_minと最大距離Ｒ_maxを求め、これらの値から非円度が求めるかを示す。 代替的な計算方法を図式的に示す。 丸線材の捻れにもかかわらず、所望の値ＧＴおよびＤＴをいかにして計算するかを示す。

図１には、測定すべき丸線材の横断面が示されており、その外輪郭線が太実線で示されている。この丸線材には６つのレーザスキャナによって合計で１２のシャドウエッジが当てられ、これらのシャドウエッジが接線Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄，Ｔ₅およびＴ₆ならびにＴ_1’，Ｔ_2’，Ｔ_3’，Ｔ_4’，Ｔ_5’およびＴ_6’となる。ここで、接線対Ｔ₁，Ｔ_1’；Ｔ₂，Ｔ_2’；Ｔ₃，Ｔ_3’；Ｔ₄，Ｔ_4’；Ｔ₅，Ｔ_5’およびＴ₆，Ｔ_6’がそれぞれ１つのレーザスキャナに属している。したがって、全体で６つのレーザスキャナが使用されている。測定すべき丸線材はそれぞれ完全にこのレーザススキャナの測定野内にある。

測定装置の測定野の中心Ｚ₀はシャドウエッジないし接線を当接させる前により正確に求められ、校正されている。

この実施例において合計で１２の接線を丸線材に当てる場合でも、この接線Ｔの個数は任意であってよい。しかし、丸線材を囲む多角形を形成するには、少なくとも３つの接線が必要である。接線は互いに対して既知の角度位置を有する。

接線が求められた後、垂線ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃，ｒ₄，ｒ₅，ｒ₆，ｒ_1’，ｒ_2’，ｒ_3’，ｒ_4’，ｒ_5’およびｒ_6’と、Ｚ₀から各接線までの垂直距離が求められる。

図２には、上記のようにして得られた接線が丸線材を囲む頂点Ａ〜Ｌを有する多角形を形成することが示されている。図２では、この多角形は太実線で表されており、一方、丸線材は点線で表されている。

図３には、図２に示されている多角形（図３では点線で示されている）が適合させたスプライン補間による平滑後にどのような形状をとるのかが示されている。これにより、広い範囲にわたって実際の丸線材（細実線）と一致する輪郭シミュレーションが生じる。このようにして、曲線全体で使用可能なデータが得られる。言い換えれば、実際にシャドウエッジまたは接線によって求められた値の外の場所についても、データを求めることができる。

図４には、基準円（一点鎖線）に対する輪郭シミュレーションの平方形状誤差が最小値に達するように、どのようにして基準円（一点鎖線）を輪郭シミュレーション（太実線）内に置くかが図示されている。この基準円に関してその直径Ｄ_refが計算される。空間内での基準円の位置から基準中心Ｚ_pが求められる。

図５には、このようにして求められた中心Ｚ_pから２つのベクトルが、すなわち、基準中心Ｚ_pから輪郭シミュレーションまでの最小距離Ｒ_minと最大距離Ｒ_maxがどのようにして求められ、これらの値から非円度が求められるかが示されている。求められた極値は輪郭シミュレーション上のどこかにありうる。それゆえ、求められた極値はまた元々の測定点の間の輪郭区間内にある角度位置にもありうる。

図６では、代替的な計算方法が図式的に説明されている。本発明による方法のステップｆ）では、基準中心Ｚ_pからローラ列の最後の２つの３ローラ台のローラディスクの方向へと延びるベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3ならびにＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3が計算される。ここで、最後より１つ前のローラ台のローラディスクの中央平面は０°、１２０°および２４０°に位置し、最後のローラ台の中央平面は６０°、１８０°および３００°に位置するものと仮定される。図６では、０°ないし１８０°平面は紙面に対して垂直にＶ_GT1とＶ_DT3を通って広がる平面内にあり、図６の垂直に走る一点鎖線の直線によって示されている。言い換えれば、ベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3は最後のローラ台のローラディスクの間の隙間の方向を指しており、一方でベクトルＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3は圧力点ないし最後のローラ台のローラの中心の方向を指している。なお、この圧力点はふつう最後より１つ前のローラ台のローラのローラ隙間がある場所にある。

簡単な数学的計算によって、ベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3からここで論じているローラ台の調整に関心のある値ＧＴを計算することができる。なお、値ＧＴは長さ寸法である。同様に、ベクトルＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3からは、同じく長さ寸法を表す値ＤＴを計算することができる。

これは−図示の通り−個々の３ローラブロックの調整の最適化の基準となる値であり、６０°の一定角度だけ互いにずれている。

本発明による方法に必要な測定装置は直接最後のローラ台の後に配置されるのではなく、まずは所定の距離だけ下流に配置されることが多い。ここで、仕上げ圧延された丸線材が最後のローラ台から測定装置の測定平面までの道程において捻れてしまうという問題が存在する。この場合、この道程で丸線材が長手軸周りに捻れる角度は個々のローラ列において通常は既知である。

図７には、丸線材の捻れにもかかわらず、所望の値ＧＴおよびＤＴをいかにして計算することができるかが図示されている。図７においてａで示されている捻れ角は既知であるから、０°、１２０°および２４０°（Ｖ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3に該当）ないし６０°、１８０°および３００°（Ｖ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3に該当）の方向にない、Ｚ_pから輪郭シミュレーションまでの上記ベクトルが図６に示されているように求められる。実際、これらのベクトルも捻れ角ａだけ捻れている。それゆえ、Ｚ_pを中心として角度ａだけ捻れた、Ｚ_pから輪郭シミュレーション（太実線）までのベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3ならびにＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3が求められる。図７において、ベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3はそれぞれ実線の矢印で表されており、ベクトルＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3は破線の矢印で表されている。

それゆえ、最後のローラ台を離れてから所定の距離でようやく測定が行われる場合であっても、３つのベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3ないしＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3のすべてを考慮して任意の角度位置ａについて同じ基準中心Ｚ_pから最後のローラ台の場所でのＧＴおよびＤＴの典型値を求めることができる。

ベクトルＶ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3ないしＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3の各ベクトルは個別に求めることができるので、本発明による方法を用いれば、各ローラ台の個々のローラの絶対送り量を求めることができる。例えば３ローラブロックのある１つのローラの圧力点が他の２つのローラの圧力点よりもさらに半径方向内側にずれているならば、これを本発明に従って求めることができる。その場合、ただ１つのローラの半径方向位置を補正するだけでよい。

Claims (10)

1. ローラ列中を長手方向に動く丸線材の真円度測定または形状誤差の測定のための方法であって、それ自体は公知のように、それぞれ感光センサとレーザとを有する少なくとも２つのレーザスキャナを備えた測定装置を用いて、測定される丸線材に接し、かつ該丸線材を囲む多角形を成す少なくとも３つのシャドウエッジを形成および測定し、そこから相応する接線を計算するようにした方法において、
   ａ）前記測定の前に、前記測定装置の測定野内の中心（Ｚ₀）がまだ定められていなければ、当該中心（Ｚ₀）を校正し定め、
   ｂ）前記中心（Ｚ₀）から前記接線（Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄，Ｔ₅，Ｔ₆，Ｔ_1’，Ｔ_2’，Ｔ_3’，Ｔ_4’，Ｔ_5’，Ｔ_6’）までの垂線（ｒ₁，ｒ₂，ｒ₃，ｒ₄，ｒ₅，ｒ₆，ｒ_1’，ｒ_2’，ｒ_3’，ｒ_4’，ｒ_5’，ｒ_6’）を求め、前記中心（Ｚ₀）から前記接線（Ｔ₁−Ｔ_6’）までの距離を計算し、
   ｃ）前記丸線材を囲む多角形の頂点（Ａ−Ｋ）を計算し、輪郭を求め、
   ｄ）前記輪郭に対して基準円を次のように、すなわち、
   i）前記基準円に対する前記輪郭の平方形状誤差が最小値に達する、
   ii）前記基準円が前記輪郭を囲むできるだけ小さな円を描く、
   iii）前記基準円が前記輪郭の中に嵌るできるだけ大きな円を描く、または
   iv）前記基準円と前記基準円と同心の別の円がともに、半径の差が最小のときに、前記輪郭を包囲する
   ように配置し、
   ｅ）前記基準円の直径（Ｄ_ref）を計算し、空間内での位置から前記基準円の中心点を表す前記基準中心（Ｚ_p）を求め、
   ｆ）前記基準中心（Ｚ_p）から前記輪郭までの少なくとも２つのベクトルを計算し、当該データから非円度を求める、ことを特徴とする方法。
2. 前記ステップｃ）の後に続き、かつ前記ステップｄ）に先行するステップｃ１）において、前記ステップｃ）で得られた多角形をワイエルシュトラスの近似定理に従って多角形による数値的近似により連続関数として表現し、平滑化された輪郭シミュレーションを求め、当該輪郭シミュレーションを用いて前記ステップｄ）〜ｆ）を実行する、請求項１記載の方法。
3. 適合させたスプライン補間により前記平滑化を行う、請求項２記載の方法。
4. 前記ステップｆ）において、前記ベクトルを前記基準中心（Ｚ_p）から前記輪郭／輪郭シミュレーションまでの最小距離（Ｒ_min）および最大距離（Ｒ_max）となるように計算し決定する、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記基準中心（Ｚ_p）から前記輪郭または輪郭シミュレーションまで延びる２、３またはそれより多くのベクトル（Ｖ_GT1，Ｖ_GT2およびＶ_GT3ないしＶ_DT1，Ｖ_DT2およびＶ_DT3）からなる１つまたは複数の集合を求める、ここで１つの集合のベクトルの間の角度はとりわけ同じである、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記ベクトルの集合が複数である場合、ベクトル間の角度はベクトルのすべての集合について同じ大きさであるが、ある１つの集合のベクトルは他の集合のベクトルに対して斜行している、請求項５記載の方法。
7. ある１つの集合のベクトルは前記基準中心（Ｚ_p）から最後のローラ台のローラ隙間の方向を指し、別の集合のベクトルは前記基準中心（Ｚ_p）から最後のローラ台のローラ中心の方向を指す、請求項５または６記載の方法。
8. それぞれ３つのベクトルからなる２つの集合を計算し、この場合、第１の集合のベクトルは第２の集合のベクトルに対して６０°の一定角度で斜行しており、このことから３ローラ台に特有の値ＧＴおよびＤＴを求める、請求項５から７のいずれか１項記載の方法。
9. 前記測定装置を前記丸線材の周りに周回させ、とりわけ６０°を超す振動をする回転運動を行わせる、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
10. 前記測定装置を前記丸線材の周りに周回させない、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。

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