JP2013036913A - Length measurement device - Google Patents

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Koji Ashida
耕司 芦田
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a length measurement device capable of accurately measuring a length of a long material under conveyance.SOLUTION: The length measurement device 1 includes a passage detection unit 3 arranged on a conveyance line 2 at an upstream side in the conveyance direction, a position detection unit 4 arranged at a downstream side in the conveyance direction, a calculation unit 5 for calculating the length of a long material, and a control unit 6 for controlling the calculation unit 5 and the like. The passage detection unit 3 includes a plurality of sets of passage light projection units 31 projecting light to the conveyance line 2 and passage light reception units 32 respectively arranged facing the passage light projection units 31 across the conveyance line 2. The position detection unit 4 includes a light projection unit 41 that projects light substantially perpendicular to the conveyance direction toward the conveyance line 2 and scans the conveyance line with the light in parallel with the conveyance direction, and a light receiving unit 42 arranged facing the light projection unit 41 across the conveyance line 2 and receiving the light from the light projection unit 41.

Description

本発明は、長さ測定装置に関する。特に、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置に関する。   The present invention relates to a length measuring device. In particular, the present invention relates to a length measuring apparatus that can accurately measure the length of a long material being conveyed.

従来より、搬送ライン上の鋼管や棒鋼や型鋼等の長尺材の長さを搬送中に測定する装置として、長尺材にローラを押し当て、ローラの回転数から長さを測定する装置が知られている。しかしながら、このような装置では、ローラと長尺材との間のすべりにより大きな誤差が発生する。
そして、そのような誤差を防ぐ測定装置として、図1に示すように、レンズと搬送方向に並べた複数の受光素子とを具備した受光部と、光源とを、搬送ラインを挟んで搬送方向と直交する方向に備え、受光部と光源との間を搬送ライン上の材料が通過するようにした測定装置が知られている(特許文献1参照)。
この測定装置では、長尺材の後端が所定の位置を通過したときに、光源からの光を受光する受光素子の位置から長尺材の前端の位置を検出し、検出した前端の位置と後端が通過した所定の位置とから長尺材の長さを算出する。しかしながら、このような装置では、長尺材の前端の搬送方向での位置が同じでも、パスラインが変動し、前端の位置が、搬送方向に直交する方向で、受光部との距離が変動する位置P1,P2間で変動すると、長尺材の前端を通過して受光素子に受光される光の位置が位置Q1、Q2間で変動する。従って、検出される前端の位置が変動し、測定される長尺材の長さに大きな誤差が生じる。
Conventionally, as a device for measuring the length of a long material such as a steel pipe, steel bar, or die steel on a conveyance line during conveyance, there is a device that presses a roller against the long material and measures the length from the number of rotations of the roller. Are known. However, in such an apparatus, a large error occurs due to slippage between the roller and the long material.
As a measuring apparatus for preventing such an error, as shown in FIG. 1, a light receiving unit including a lens and a plurality of light receiving elements arranged in the transport direction, and a light source are arranged in the transport direction across the transport line. A measuring device is known that is provided in a direction orthogonal to each other so that a material on a transport line passes between a light receiving unit and a light source (see Patent Document 1).
In this measuring apparatus, when the rear end of the long material passes through a predetermined position, the position of the front end of the long material is detected from the position of the light receiving element that receives light from the light source, and the detected position of the front end The length of the long material is calculated from the predetermined position through which the rear end has passed. However, in such an apparatus, even if the position of the front end of the long material in the transport direction is the same, the pass line varies, and the distance from the light receiving unit varies in the direction perpendicular to the transport direction. If it fluctuates between positions P1 and P2, the position of the light that passes through the front end of the long material and is received by the light receiving element fluctuates between positions Q1 and Q2. Therefore, the position of the detected front end varies, and a large error occurs in the length of the long material to be measured.

また、長尺材の端の通過を検出する複数の光センサを搬送方向に備えた測定装置が知られている(特許文献2参照)。この測定装置では、長尺材の後端の通過をいずれかの光センサが検出したときの長尺材の前端の位置を、前端がどの光センサとどの光センサとの間に在るかという情報と長尺材の推定搬送速度から算出する。そして、算出した前端の位置と、後端を検出した光センサの位置とから、長尺材の長さを算出する。推定搬送速度は、複数の光センサを通過する時間から計算する。しかしながら、このような装置では、長尺材の長さの算出に推定した搬送速度を用いるので、測定精度を良くするためには、搬送速度の推定値の精度を高くしなければならない。そして、搬送速度の推定値の精度を高くするためには、光センサの数を多くしなければならず、光センサの数が多くなると光センサの保守等に手間が掛かるという問題がある。   Moreover, a measuring apparatus provided with a plurality of optical sensors for detecting the passage of the end of the long material in the transport direction is known (see Patent Document 2). In this measuring apparatus, the position of the front end of the long material when any one of the light sensors detects the passage of the rear end of the long material, which light sensor is between which light sensor and the front end. It is calculated from the information and the estimated transport speed of the long material. Then, the length of the long material is calculated from the calculated position of the front end and the position of the optical sensor detecting the rear end. The estimated transport speed is calculated from the time passing through the plurality of optical sensors. However, in such an apparatus, since the estimated conveyance speed is used for calculating the length of the long material, the accuracy of the estimated value of the conveyance speed must be increased in order to improve the measurement accuracy. In order to increase the accuracy of the estimated value of the conveyance speed, the number of photosensors must be increased. If the number of photosensors increases, there is a problem that it takes time to maintain the photosensors.

また、長尺材の前端と後端の通過を検出する2個の検出器とレーザドップラ速度計とを備えた測定装置が知られている(特許文献3参照)。この測定装置では、長尺材の前端と後端を検出した時点とレーザドップラ速度計で測定した長尺材の搬送速度等から長尺材の長さを算出する。この測定装置は、長尺材の長さを概ね精度良く測定することができるので、長尺材の長さの測定に広く用いられている。
レーザドップラ速度計は、レーザ光を長尺材に投光し、その反射光によって搬送速度を検出する。しかし、レーザ光の投光部及び受光部から長尺材までの距離や、レーザ光を反射する長尺材の表面とレーザ光の光軸との角度等によっては、受光部の受光量が大きく変動する。そして、受光量が減少すると、搬送速度の測定が出来なくなる虞がある。
そのために、長尺材が鋼管や棒鋼の場合には、鋼管や棒鋼の外径に合わせてレーザ光の投光部及び受光部から長尺材までの距離を調整することにより、精度よく測定することができる。
しかしながら、長尺材が型鋼の場合には、H型鋼や山型鋼やZ型鋼等のように、断面形状が種々あり、置き方によってレーザ光を反射する表面の傾きが変わるので、型鋼までの距離を調整するだけでなく、レーザ光を反射する型鋼の表面の傾きに合わせてレーザ光の投光部及び受光部の位置を調整しなければならないという問題がある。図2に、各型鋼の断面を示す。特に同じ搬送ラインに複数の断面形状の型鋼を搬送する場合には、型鋼の断面形状に合わせてレーザ光の投光部及び受光部の位置を調整しなければならないので手間が掛かる。
Also, a measuring device is known that includes two detectors that detect the passage of a front end and a rear end of a long material and a laser Doppler velocimeter (see Patent Document 3). In this measuring apparatus, the length of the long material is calculated from the time when the front end and the rear end of the long material are detected and the conveyance speed of the long material measured by the laser Doppler velocimeter. Since this measuring apparatus can measure the length of a long material with high accuracy, it is widely used for measuring the length of a long material.
The laser Doppler velocimeter projects laser light on a long material, and detects the conveyance speed by the reflected light. However, the amount of light received by the light receiving unit is large depending on the distance from the light projecting unit and the light receiving unit to the long material, the angle between the surface of the long material that reflects the laser light and the optical axis of the laser light, and the like. fluctuate. If the amount of received light decreases, there is a possibility that the conveyance speed cannot be measured.
Therefore, when the long material is a steel pipe or steel bar, it is measured accurately by adjusting the distance from the laser beam projecting part and the light receiving part to the long material according to the outer diameter of the steel pipe or steel bar. be able to.
However, when the long material is a shape steel, there are various cross-sectional shapes, such as H-shape steel, angle-shape steel, and Z-shape steel, and the inclination of the surface that reflects the laser beam changes depending on how it is placed, so the distance to the shape steel In addition to adjusting the laser beam, there is a problem that the positions of the light projecting part and the light receiving part of the laser light must be adjusted in accordance with the inclination of the surface of the die steel that reflects the laser light. In FIG. 2, the cross section of each shape steel is shown. In particular, when a plurality of cross-sectional shape steels are transported to the same transport line, it takes time since the positions of the laser light projecting part and the light receiving part must be adjusted in accordance with the cross-sectional shape of the steel mold.

特開昭51−32659号公報JP 51-32659 A 特開平11−237214号公報JP 11-237214 A 特開昭62−240805号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-240805

本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve such a problem of the prior art, and an object of the present invention is to provide a length measuring device that can accurately measure the length of a long material being conveyed. .

発明者らは、長尺材のパスラインが変動しても、また、同一の搬送ラインに種々の断面形状の長尺材を搬送させても、搬送中に長尺材の長さを精度よく測定できる長さ測定装置を検討した。そして、検討の結果、搬送ラインに直交する光によって長尺材の端の位置を検出するようにすることにより、長尺材のパスラインの変動や、長尺材の断面形状の影響を受けずに長さを精度良く測定できることを見出した。   The inventors can accurately adjust the length of the long material during the conveyance even if the pass line of the long material fluctuates or the long material having various cross-sectional shapes is conveyed on the same conveyance line. The length measuring device that can be measured was examined. As a result of the investigation, the position of the end of the long material is detected by the light orthogonal to the conveyance line, so that it is not affected by fluctuations in the pass line of the long material or the cross-sectional shape of the long material. It was found that the length can be measured with high accuracy.

本発明は、上記の本発明者の検討結果に基づき完成されたものである。すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、前記位置検出部は、搬送方向にほぼ直交する光を前記搬送ラインに向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部と、該投光部と該搬送ラインを挟んで対向し、該投光部からの光を受光する受光部とを具備し、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記平行走査された光の前記受光部での受光が前記長尺材によって遮られる位置と遮られない位置とから前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置を提供する。   The present invention has been completed on the basis of the results of the above-described investigation by the present inventors. That is, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a length measuring device that measures the length of a long material conveyed in a conveyance line during conveyance, and includes an upstream side and a downstream side in the conveyance direction. A passage detection unit that is provided on any one side of the long material and detects that the end of the one side of the long material passes through a predetermined position; and the other side of the upstream side and the downstream side in the transport direction A position detection unit that detects a position of the other end of the long material at the time of passage detected by the passage detection unit, and the other side of the long material detected by the position detection unit A calculation unit that calculates the length of the long material from the position of the end of the sheet and the predetermined position, and the position detection unit projects light substantially orthogonal to the conveyance direction toward the conveyance line. A light projecting unit that scans the light in parallel with the transport direction, the light projecting unit, and the transport line A light receiving unit that faces and sandwiches the light from the light projecting unit, and the passage detection unit detects that the one end of the long material has passed the predetermined position. And detecting the position of the other end of the long material from the position where the light received by the light receiving portion of the parallel scanned light is blocked by the long material and the position where the light is not blocked by the long material. A length measuring device is provided.

本発明で、ほぼ直交するとは、完全に直交する場合だけでなく、本発明の長さ測定装置に求められる長さの測定精度に影響を与えない範囲内に変動している直交も含まれることを表したものである。
本発明によれば、投光部から搬送方向にほぼ直交するように投光され、搬送方向に平行走査された光によって、長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
In the present invention, the term “substantially orthogonal” includes not only the case of being completely orthogonal, but also including the orthogonality that fluctuates within a range that does not affect the measurement accuracy of the length required for the length measuring device of the present invention. It represents.
According to the present invention, since the position of the end of the long material is detected by the light projected from the light projecting portion so as to be substantially orthogonal to the transport direction and parallel scanned in the transport direction, the long material pass line Even if the position of the long material fluctuates in the direction perpendicular to the conveyance direction or the cross-sectional shape of the long material changes variously, the position detection unit detects the end of the long material. The position does not change. Therefore, the length of the long material can be accurately measured.

好ましくは、前記受光部は、搬送方向に延びる光導棒と該光導棒の一端側に設けられた光検出器とを具備し、前記投光部から前記光導棒に入射した光の一部が前記光検出器に導かれる。   Preferably, the light receiving unit includes a light guide extending in a transport direction and a photodetector provided on one end side of the light guide, and a part of light incident on the light guide from the light projecting unit is the light guide. Guided to a photodetector.

斯かる好ましい受光部によれば、光導棒は、搬送方向の長さを容易に変更することができるので、受光部が受光できる搬送方向の範囲を容易に長くすることができる。   According to such a preferable light receiving portion, the light guide rod can easily change the length in the carrying direction, and therefore the range in the carrying direction in which the light receiving portion can receive light can be easily lengthened.

また、本発明は、搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、前記位置検出部は、前記搬送ラインに向けて投光する投光部と、前記搬送ラインを挟んで該投光部と対向して設けられたテレセントリックレンズ付きの撮像部とを具備し、前記撮像部は、テレセントリックレンズの光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられ、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記搬送ラインを搬送される前記長尺材の前記他方側の端を撮像し、前記位置検出部は、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置を提供する。   In addition, the present invention is a length measuring device that measures the length of a long material conveyed in a conveying line during conveyance, and is provided on either the upstream side or the downstream side in the conveying direction. The passage detection unit that detects that the end of the one side of the long material passes through a predetermined position, and is provided on the other side of the upstream side and the downstream side in the transport direction, and the passage detection A position detection unit that detects a position of the other end of the long material at the passage time detected by the unit, a position of the other end of the long material detected by the position detection unit, and the predetermined position A calculation unit that calculates the length of the long material from the position of the light source, the position detection unit projecting light toward the transport line, and the light projecting unit across the transport line An imaging unit with a telecentric lens provided opposite to the imaging unit, the imaging unit The optical axis of the telecentric lens is provided so as to be substantially orthogonal to the transport direction, and the transport is detected when the passage detection unit detects that the one end of the long material has passed the predetermined position. The other end of the long material conveyed through a line is imaged, and the position detection unit detects the position of the other end of the long material from a captured image captured by the imaging unit. A length measuring device is provided.

本発明で、ほぼ直交するとは、完全に直交する場合だけでなく、本発明の長さ測定装置に求められる長さの測定精度に影響を与えない範囲内に変動している直交も含まれることを表したものである。
ここで、テレセントリックレンズについて説明する。図3は、テレセントリックレンズの説明図である。
テレセントリックレンズでは、被写体から光軸に平行に発せられた光束が光学系に取り込まれる。従って、被写体と光学系の距離が変化しても、像の大きさは変わらない。図3(a)は、従来のレンズでの被写体と像の関係を示す図である。同じ大きさの被写体でもレンズから遠くにある被写体の像は小さくなる。図3(b)は、テレセントリックレンズでの被写体と像の関係を示す図である。同じ大きさの被写体がテレセントリックレンズから遠い位置と近い位置とにあっても、像は同じ大きさになる。
図3(c)は、従来のレンズでの光路を示す図である。従来のレンズでは、撮像できる範囲をレンズの中心から見た角度で表すことができる。この角度を画角といい、主光線間の角度で定義される。
図3(d)は、テレセントリックレンズでの光路を示す図である。テレセントリックレンズとは、光軸に対して平行な主光線が焦点を通るように配列された光学系をいい、画角が0°となる。従って、被写体とテレセントリックレンズとの距離が変化しても像は変わらない。
In the present invention, the term “substantially orthogonal” includes not only the case of being completely orthogonal, but also including the orthogonality that fluctuates within a range that does not affect the measurement accuracy of the length required for the length measuring device of the present invention. It represents.
Here, the telecentric lens will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of a telecentric lens.
In the telecentric lens, a light beam emitted from a subject parallel to the optical axis is taken into an optical system. Therefore, even if the distance between the subject and the optical system changes, the size of the image does not change. FIG. 3A is a diagram illustrating a relationship between a subject and an image with a conventional lens. Even if the subject is the same size, the image of the subject far from the lens becomes smaller. FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the subject and the image in the telecentric lens. Even if a subject of the same size is located at a position far from the telecentric lens, the image has the same size.
FIG. 3C is a diagram showing an optical path in a conventional lens. In the conventional lens, the imageable range can be represented by an angle viewed from the center of the lens. This angle is called the angle of view and is defined by the angle between the principal rays.
FIG. 3D is a diagram showing an optical path in the telecentric lens. The telecentric lens is an optical system arranged so that principal rays parallel to the optical axis pass through the focal point, and the angle of view is 0 °. Therefore, the image does not change even if the distance between the subject and the telecentric lens changes.

本発明によれば、投光部から投光された光の中から搬送方向にほぼ直交する光がテレセントリックレンズによって選択され、その選択された光で撮像画像が形成される。そして、その撮像画像から長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。   According to the present invention, the light that is substantially orthogonal to the transport direction is selected from the light projected from the light projecting unit by the telecentric lens, and a captured image is formed by the selected light. And since the position of the end of the long material is detected from the captured image, even if the pass line of the long material fluctuates and the position of the long material fluctuates in the direction orthogonal to the conveying direction, Even if the cross-sectional shape of the material changes variously, the position of the end of the long material detected by the position detection unit does not change. Therefore, the length of the long material can be accurately measured.

本発明によれば、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定できる。   According to the present invention, the length of a long material being conveyed can be accurately measured.

図1は、従来の長さ測定装置の一部の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a part of a conventional length measuring apparatus. 図2は、型鋼の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the mold steel. 図3は、テレセントリックレンズの説明図であり、図3(a)は、従来のレンズでの被写体と像の関係を示す図であり、図3(b)は、テレセントリックレンズでの被写体と像の関係を示す図であり、図3(c)は、従来のレンズでの光路を示す図であり、図3(d)は、テレセントリックレンズでの光路を示す図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a telecentric lens, FIG. 3 (a) is a diagram showing the relationship between a subject and an image in a conventional lens, and FIG. 3 (b) is a diagram of the subject and image in a telecentric lens. FIG. 3C is a diagram showing an optical path in a conventional lens, and FIG. 3D is a diagram showing an optical path in a telecentric lens. 図4は、第1の実施形態に係る長さ測定装置の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of the length measuring apparatus according to the first embodiment. 図5は、受光センサと受光部の受光状態の推移図であり、図5(a)は、検出範囲内に型鋼の前端が無い場合の受光センサと受光部の受光状態の推移図であり、図5(b)は、検出範囲内に型鋼の前端がある場合の受光センサと受光部の受光状態の推移図である。FIG. 5 is a transition diagram of the light receiving state of the light receiving sensor and the light receiving unit, and FIG. 5A is a transition diagram of the light receiving state of the light receiving sensor and the light receiving unit when there is no front end of the die steel in the detection range, FIG. 5B is a transition diagram of the light receiving state of the light receiving sensor and the light receiving unit when the front end of the die steel is within the detection range. 図6は、同長さ測定装置を用いた測定方法のフロー図である。FIG. 6 is a flowchart of a measuring method using the same length measuring device. 図7は、受光部の他の一例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating another example of the light receiving unit. 図8は、第2の実施形態に係る長さ測定装置の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a length measuring apparatus according to the second embodiment. 図9は、撮像部が撮像した撮像画像を2値化した画像である。FIG. 9 is an image obtained by binarizing the captured image captured by the imaging unit. 図10は、同長さ測定装置を用いた測定方法のフロー図である。FIG. 10 is a flowchart of a measuring method using the same length measuring device.

(第1の実施形態)
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置1について説明する。
図4は、長さ測定装置1の構成図であり、搬送ライン2を上から見た図である。
長さ測定装置1は、搬送ライン2の搬送ロール21上を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する。長尺材は、搬送ライン2を矢印A方向に搬送されている。長尺材には、材質や断面形状の制限は無く、例えば、鋼管、棒鋼、型鋼、平鋼等が挙げられるが、本実施形態では、型鋼を例として、長さ測定装置1を説明する。
長さ測定装置1は、搬送ライン2の搬送方向上流側に設けられた通過検出部3と、搬送方向下流側に設けられた位置検出部4と、長尺材の長さを算出する算出部5とを備えている。また、長さ測定装置1は、演算部5等を制御する制御部6を備えている。
長さ測定装置1は、型鋼Kの上流側の端である後端が通過検出部3を通過したときの下流側の端である前端の位置を位置検出部4で検出し、型鋼Kの長さを測定する。
(First embodiment)
Hereinafter, the length measuring apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as appropriate.
FIG. 4 is a configuration diagram of the length measuring device 1 and is a view of the transport line 2 as viewed from above.
The length measuring device 1 measures the length of the long material conveyed on the conveyance roll 21 of the conveyance line 2 during conveyance. The long material is conveyed along the conveyance line 2 in the direction of arrow A. There is no restriction | limiting of a material or a cross-sectional shape in a long material, For example, a steel pipe, a bar steel, a shape steel, a flat steel etc. are mentioned, However, In this embodiment, the length measuring apparatus 1 is demonstrated taking a shape steel as an example.
The length measuring device 1 includes a passage detection unit 3 provided on the upstream side in the conveyance direction of the conveyance line 2, a position detection unit 4 provided on the downstream side in the conveyance direction, and a calculation unit that calculates the length of the long material. And 5. Moreover, the length measuring apparatus 1 is provided with the control part 6 which controls the calculating part 5 grade | etc.,.
The length measuring device 1 detects the position of the front end, which is the downstream end when the rear end, which is the upstream end of the shape steel K, has passed through the passage detection unit 3, and detects the length of the shape steel K. Measure the thickness.

通過検出部3は、型鋼Kの後端が所定の位置を通過するのを検出する。通過検出部3は、搬送ライン2に向けて投光する複数の通過投光部31と、搬送ライン2を挟んで通過投光部31と対向して設けられた複数の通過受光部32とをセットで具備している。通過投光部31は、例えば、レーザダイオードであり、通過受光部32は、例えば、フォトダイオードである。本実施形態では、通過投光部31と通過受光部32とのセット数をn個とする。この通過投光部31と通過受光部32とのセットを通過検出セット33と呼び、搬送方向の最も上流側に設けられた通過検出セット33を第1通過検出セット33と呼び、第1通過検出セット33の次の下流側に設けられた通過検出セット33を第2通過検出セット33と呼び、以下同様に、第3通過検出セット33等と呼ぶ。
それぞれの通過検出セット33は、搬送方向に所定の間隔を空けて設けられている。この所定の間隔は、例えば2mである。
通過投光部31と通過受光部32とは、両者を結ぶ直線が搬送方向とほぼ直交するように設けられている。通過投光部31から投光され、通過受光部32で受光される光が、型鋼Kの後端の通過を検出したい所定の位置を通るように通過検出セット33は配置されている。
また、通過検出部3は、各通過受光部32に接続されて制御部6に型鋼Kの後端の通過信号を伝達する信号発信部34を具備している。信号発信部34は、それぞれの通過受光部32がそれぞれの通過投光部31からの光を受光していない状態から受光している状態に変化したときに、それぞれの通過検出セット33の所定の位置を型鋼Kの後端が通過したとして、通過信号を制御部6に伝達する。
例えば、型鋼Kの搬送速度が4m/s程度であれば、通過検出セット33からは、0.5秒程度の間隔で通過信号が送られることになる。
The passage detection unit 3 detects that the rear end of the shape steel K passes a predetermined position. The passage detection unit 3 includes a plurality of passage light projecting units 31 that project toward the transport line 2 and a plurality of passage light receiving units 32 that are provided to face the passage light projecting unit 31 with the transport line 2 interposed therebetween. It is equipped with a set. The passage light projecting unit 31 is, for example, a laser diode, and the passage light receiving unit 32 is, for example, a photodiode. In the present embodiment, the number of sets of the passage light projecting unit 31 and the passage light receiving unit 32 is n. The set of the passage light projecting unit 31 and the passage light receiving unit 32 is referred to as a passage detection set 33, and the passage detection set 33 provided on the most upstream side in the transport direction is referred to as a first passage detection set 33. The passage detection set 33 provided on the downstream side next to the set 33 is referred to as a second passage detection set 33, and hereinafter, similarly referred to as a third passage detection set 33 or the like.
Each passage detection set 33 is provided at a predetermined interval in the transport direction. This predetermined interval is, for example, 2 m.
The passage light projecting unit 31 and the passage light receiving unit 32 are provided such that a straight line connecting the both is substantially orthogonal to the transport direction. The passage detection set 33 is arranged so that the light projected from the passage light projecting unit 31 and received by the passage light receiving unit 32 passes through a predetermined position where the passage of the rear end of the steel plate K is desired to be detected.
The passage detection unit 3 includes a signal transmission unit 34 that is connected to each passage light receiving unit 32 and transmits a passage signal of the rear end of the steel plate K to the control unit 6. The signal transmission unit 34 changes the predetermined detection state of each passage detection set 33 when each passage light receiving unit 32 changes from a state where it does not receive light from each passage light projecting unit 31 to a state where it receives light. Assuming that the rear end of the steel plate K has passed through the position, a passing signal is transmitted to the control unit 6.
For example, if the conveyance speed of the steel shape K is about 4 m / s, a passage signal is sent from the passage detection set 33 at intervals of about 0.5 seconds.

位置検出部4は、通過検出部3が型鋼Kの後端がそれぞれの所定の位置を通過した時点における型鋼Kの先端の位置を検出する。
位置検出部4は、搬送方向にほぼ直交する光を搬送ライン2に向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部41と、該投光部41と搬送ライン2を水平方向に挟んで対向し、該投光部41からの光を受光する受光部42とを具備している。
投光部41は、レーザ光(光)L1を発する半導体レーザ411と、レーザ光L1を回転しながら反射するポリゴンミラー412と、平面ミラー413と、放物面鏡414とを具備している。ポリゴンミラー412は矢印B方向に回転している。
半導体レーザ411から発せられたレーザ光L1は、ポリゴンミラー412、平面ミラー413、放物面鏡414の順に反射する。放物面鏡414は、平面ミラー413で反射したレーザ光L1が搬送方向にほぼ直交する方向に反射するように湾曲している。
従って、半導体レーザ411から発せられたレーザ光L1は、搬送方向にほぼ直交するように搬送ライン2に投光され、ポリゴンミラー412が回転しているので、搬送ライン2を搬送方向に、例えば1kHzで平行走査する。レーザ光L1が平行走査する範囲よりも内側に型鋼Kの先端の位置を検出する検出範囲が設けられる。この検出範囲は、通過検出セット33間の間隔よりも広くなければならない。
また、投光部41は、平面ミラー413で反射したレーザ光L1を受光する受光センサ415を具備しており、演算部5は、受光センサ415がレーザ光L1を受光する時点を基準として、任意の時点におけるレーザ光L1の走査位置を算出する。受光センサ415は、例えば、PINフォトダイオードである。
The position detection unit 4 detects the position of the tip of the shape steel K when the passage detection unit 3 passes the predetermined positions of the rear end of the shape steel K.
The position detection unit 4 projects light substantially orthogonal to the transport direction toward the transport line 2, and projects the light projecting unit 41 that scans the light in parallel with the transport direction, and the light projecting unit 41 and the transport line 2. A light receiving unit 42 that receives light from the light projecting unit 41 is provided so as to face each other in the horizontal direction.
The light projecting unit 41 includes a semiconductor laser 411 that emits laser light (light) L1, a polygon mirror 412 that reflects the laser light L1 while rotating, a plane mirror 413, and a parabolic mirror 414. The polygon mirror 412 rotates in the direction of arrow B.
The laser beam L1 emitted from the semiconductor laser 411 is reflected in the order of the polygon mirror 412, the plane mirror 413, and the parabolic mirror 414. The parabolic mirror 414 is curved so that the laser beam L1 reflected by the plane mirror 413 is reflected in a direction substantially perpendicular to the transport direction.
Accordingly, the laser beam L1 emitted from the semiconductor laser 411 is projected onto the conveyance line 2 so as to be substantially orthogonal to the conveyance direction, and the polygon mirror 412 is rotated. To scan in parallel. A detection range for detecting the position of the tip of the steel plate K is provided inside the range in which the laser beam L1 is scanned in parallel. This detection range must be wider than the interval between the passage detection sets 33.
The light projecting unit 41 includes a light receiving sensor 415 that receives the laser light L1 reflected by the flat mirror 413, and the calculation unit 5 is arbitrarily set based on the time when the light receiving sensor 415 receives the laser light L1. The scanning position of the laser beam L1 at the time is calculated. The light receiving sensor 415 is, for example, a PIN photodiode.

受光部42は、位置検出部4が型鋼Kの前端の位置を検出する検出範囲を搬送方向にカバーするように受光範囲を有している。レーザ光L1の走査箇所に型鋼Kが無いときには、レーザ光L1は受光部42で受光されるが、レーザ光L1の走査箇所に型鋼Kが有るときには、レーザ光L1は型鋼Kで遮られ受光部42で受光されない。受光部42は、投光部41からの光を受光している受光状態か否かを制御部6に伝達する。
受光部42は、レーザ光L1が受光範囲に投光されたか否かを検出する構成ならどのような構成でもよく、構成の一例を挙げれば、受光部42は搬送方向に並んだ複数のフォトダイオード421を具備した構成である。制御部6は、いずれかのフォトダイオード421が投光部41からの光を受光しているときは、受光部42は受光状態であるとし、いずれのフォトダイオード421も投光部41からの光を受光していないときは、受光部42は受光状態でないとする。
受光部42の他の例として、レーザ光L1を集光する放物面鏡と、集光されたレーザ光L1を検出するフォトダイオードを具備した構成でもよい。
The light receiving unit 42 has a light receiving range so that the position detection unit 4 covers the detection range in which the position of the front end of the steel plate K is detected in the transport direction. When the mold steel K is not present at the scanning position of the laser beam L1, the laser beam L1 is received by the light receiving unit 42. However, when the mold steel K is present at the scanning position of the laser beam L1, the laser beam L1 is blocked by the mold steel K. 42 does not receive light. The light receiving unit 42 transmits to the control unit 6 whether or not the light receiving state is receiving light from the light projecting unit 41.
The light receiving unit 42 may have any configuration as long as it detects whether or not the laser beam L1 is projected into the light receiving range. For example, the light receiving unit 42 includes a plurality of photodiodes arranged in the transport direction. 421. When any one of the photodiodes 421 receives light from the light projecting unit 41, the control unit 6 assumes that the light receiving unit 42 is in a light receiving state, and any of the photodiodes 421 also receives light from the light projecting unit 41. When light is not received, the light receiving unit 42 is not in a light receiving state.
As another example of the light receiving unit 42, a configuration including a parabolic mirror that condenses the laser light L1 and a photodiode that detects the condensing laser light L1 may be employed.

位置検出部4の検出範囲内に型鋼Kの前端が在るか否かの判断と、検出範囲内に前端が在る場合の前端の位置の検出方法を説明する。
図5(a)は、検出範囲内に型鋼Kの前端が無い場合の受光センサ415と受光部42の受光状態の推移図であり、図5(b)は、検出範囲内に型鋼Kの前端がある場合の受光センサ415と受光部42の受光状態の推移図である。受光している状態をオンとし、受光していない状態をオフとしている。なお、1kHzで平行走査された場合には、受光センサ415のオンとオンとの間隔は、1msecである。
検出範囲内に型鋼Kの前端が無い場合について説明する。
受光センサ415は、放物面鏡414を走査しているレーザ光L1を受光したときにオンになっている。そして、受光部42は、レーザ光L1が検出範囲内を走査している間、オンになっている。図中で受光部42がオフになっている箇所は、レーザ光L1が受光部42が受光できる範囲の外を走査しているときである。
次に、検出範囲内に型鋼Kの前端が在る場合について説明する。
受光センサ415は、検出範囲内に型鋼Kが無い場合と同様に、放物面鏡414を走査しているレーザ光L1を受光したときにオンになっている。
そして、受光部42は、レーザ光L1が搬送方向の前方から後方に向けて走査しているので、レーザ光L1が、型鋼Kの前端よりも下流側を走査しているとき、つまり平行走査されたレーザ光L1の受光部42での受光が型鋼Kによって遮られない位置であるときはオンであり、レーザ光L1が、型鋼Kの前端よりも上流側を走査しているとき、つまり平行走査されたレーザ光L1の受光部42での受光が型鋼Kによって遮られる位置であるときはオフになっており、型鋼Kの前端のところでオンからオフに変化している。
Determination of whether or not the front end of the shape steel K is within the detection range of the position detection unit 4 and a method for detecting the position of the front end when the front end is within the detection range will be described.
5A is a transition diagram of the light receiving state of the light receiving sensor 415 and the light receiving unit 42 when the front end of the shape steel K is not within the detection range, and FIG. 5B is a front view of the shape steel K within the detection range. It is a transition diagram of the light-receiving state of the light-receiving sensor 415 and the light-receiving unit 42 when there is a light. The state where light is received is turned on, and the state where light is not received is turned off. When parallel scanning is performed at 1 kHz, the interval between ON and ON of the light receiving sensor 415 is 1 msec.
A case where there is no front end of the shape steel K within the detection range will be described.
The light receiving sensor 415 is turned on when the laser beam L1 scanning the parabolic mirror 414 is received. The light receiving unit 42 is on while the laser beam L1 scans the detection range. The portion where the light receiving unit 42 is turned off in the drawing is when the laser beam L1 is scanning outside the range where the light receiving unit 42 can receive light.
Next, the case where the front end of the shape steel K exists in the detection range will be described.
The light receiving sensor 415 is turned on when the laser beam L1 scanning the parabolic mirror 414 is received as in the case where the steel plate K is not in the detection range.
And since the light-receiving part 42 is scanning the laser beam L1 from the front to the back of the conveyance direction, when the laser beam L1 is scanning downstream from the front end of the steel plate K, that is, parallel scanning is performed. When the laser beam L1 is received by the light receiving portion 42 at a position where it is not blocked by the steel mold K, the laser beam L1 is on. When the laser beam L1 is scanning upstream of the front end of the steel mold K, that is, parallel scanning is performed. When the received light of the laser beam L1 at the light receiving portion 42 is at a position where it is blocked by the steel mold K, the laser light L1 is turned off and changes from on to off at the front end of the steel mold K.

従って、レーザ光L1が検出範囲を走査しているときに、受光部42の受光状態がオンのままである場合は、検出範囲内に型鋼Kの前端が無いと判断され、レーザ光L1が検出範囲を走査しているときに、受光部42の受光状態がオンからオフに変化している場合は、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ると判断される。
そして、検出範囲内に型鋼Kの前端が在る場合には、受光部42の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ415がレーザ光L1を受光した時点との時間差を求め、その時間差から型鋼Kの前端の位置を求める。受光部42の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ415がレーザ光L1を受光した時点との時間差から型鋼Kの前端の位置を求めるには、レーザ光L1が受光センサ415で受光されてからの時間と、搬送ライン2でのレーザ光L1の走査位置との関係を計算や試験から求めておき、求めた関係と検出した前記の時間差から型鋼Kの前端の位置を求める。
Accordingly, when the light receiving state of the light receiving unit 42 remains on while the laser beam L1 scans the detection range, it is determined that there is no front end of the shape steel K within the detection range, and the laser beam L1 is detected. If the light receiving state of the light receiving unit 42 is changed from on to off while scanning the range, it is determined that the front end of the shape steel K exists within the detection range.
When the front end of the steel plate K is within the detection range, the time difference between the time when the light receiving state of the light receiving unit 42 changes from on to off and the time when the light receiving sensor 415 receives the laser beam L1 is obtained. The position of the front end of the shape steel K is obtained from the time difference. In order to obtain the position of the front end of the shape steel K from the time difference between the time when the light receiving state of the light receiving unit 42 changes from on to off and the time when the light receiving sensor 415 receives the laser light L1, the laser light L1 is received by the light receiving sensor 415. The relationship between the time after the light is received and the scanning position of the laser beam L1 on the conveying line 2 is obtained from calculation or test, and the position of the front end of the steel plate K is obtained from the obtained relationship and the detected time difference.

次に、上記の長さ測定装置1を用いた型鋼Kの長さの検出方法について説明する。
図6は、測定方法のフローを示す。
最初に、制御部6は、通過検出部3が型鋼Kの後端の通過を検出した回数を示す変数mを1にする(ステップ1、以下S1と記す)。
型鋼Kの搬送が始まり信号発信部34からの通過信号を受けると(S2)、制御部6は、次のレーザ光L1の走査時の1スキャンでの受光センサ415と受光部42とにおける受光状態のオンオフの推移のデータを変数mと共に記憶部(図示せず)に記憶する(S3)。
そして、変数mがn以上か否かを判断する(S4)。変数mがn以上でなければ、変数mに1を加え(S5)、S2に戻って、次の通過信号を待ち、S2〜S5を繰り返す。
S4において変数mがn以上であれば、型鋼Kの後端が最も下流側に設けられた通過検出セット33の箇所を通過したとして、演算部5に型鋼Kの長さを演算させる。
演算部5は、S3で記憶部が記憶した受光センサ415と受光部42とにおける受光状態のオンオフの推移のデータから、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ることが検出されているデータを検索する。この検索は、上述したように、レーザ光L1が検出範囲を走査している間に、受光部42の受光状態がオンからオフに変化しているか否かで判断する(S6)。
そして、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ることが検出されているデータを検索によって探し出すと、そのデータでの型鋼Kの前端の位置を求める。前端の位置は、上述したように、受光部42の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ415がレーザ光L1を受光した時点との時間差から求める(S7)。
次に、検出範囲内に型鋼Kの前端が在る時の型鋼Kの後端の位置を次のようにして求める。検出範囲内に型鋼Kの前端が在る時のデータと共に記憶された変数mによって、型鋼Kの前端の位置が検出された時に後端が通過した通過検出セット33を求める。例えば、変数mが1ならば、第1通過検出セット33であり、変数mが2ならば、第2通過検出セット33である。そして、求めた通過検出セット33が型鋼Kの後端の通過を検出する所定の位置が、型鋼Kの後端の位置である(S8)。
次に、演算部5は、求めた型鋼Kの前端の位置と後端の位置とから、型鋼Kの長さを算出する(S9)。
Next, a method for detecting the length of the shape steel K using the length measuring device 1 will be described.
FIG. 6 shows the flow of the measurement method.
First, the control unit 6 sets a variable m indicating the number of times the passage detection unit 3 has detected the passage of the rear end of the shape steel K to 1 (step 1, hereinafter referred to as S1).
When conveyance of the shape steel K is started and a passing signal is received from the signal transmission unit 34 (S2), the control unit 6 receives light in the light receiving sensor 415 and the light receiving unit 42 in one scan at the time of scanning of the next laser light L1. Is stored in a storage unit (not shown) together with the variable m (S3).
Then, it is determined whether or not the variable m is n or more (S4). If the variable m is not n or more, 1 is added to the variable m (S5), the process returns to S2, waits for the next passing signal, and repeats S2 to S5.
If the variable m is greater than or equal to n in S4, the calculation unit 5 is caused to calculate the length of the shape steel K, assuming that the rear end of the shape steel K has passed through the location of the passage detection set 33 provided on the most downstream side.
The calculation unit 5 obtains data in which the front end of the shape steel K is detected within the detection range from the on / off transition data of the light receiving state in the light receiving sensor 415 and the light receiving unit 42 stored in the storage unit in S3. Search for. As described above, this search is determined based on whether or not the light receiving state of the light receiving unit 42 is changed from on to off while the laser beam L1 scans the detection range (S6).
And if the data in which it is detected that the front end of the shape steel K exists in the detection range are searched, the position of the front end of the shape steel K in the data is obtained. As described above, the position of the front end is obtained from the time difference between the time when the light receiving state of the light receiving unit 42 changes from on to off and the time when the light receiving sensor 415 receives the laser light L1 (S7).
Next, the position of the rear end of the shape steel K when the front end of the shape steel K is within the detection range is obtained as follows. The passage detection set 33 through which the rear end has passed when the position of the front end of the shape steel K is detected is obtained by the variable m stored together with the data when the front end of the shape steel K is within the detection range. For example, if the variable m is 1, it is the first passage detection set 33, and if the variable m is 2, it is the second passage detection set 33. Then, the predetermined position where the obtained passage detection set 33 detects the passage of the rear end of the shape steel K is the position of the rear end of the shape steel K (S8).
Next, the calculating part 5 calculates the length of the shape steel K from the position of the front end and the position of the rear end of the obtained shape steel K (S9).

本実施形態の長さ測定装置1によれば、投光部41から搬送方向にほぼ直交するように投光され、搬送方向に平行走査された光によって、長尺材の前端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部4が検出する長尺材の前端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
特に、本実施形態では、長尺材の前端の位置を検出し易いように、投光部41と受光部42とを水平方向に配置しているが、投光部41からのレーザ光L1が搬送方向にほぼ直交しているので、長尺材のパスラインが変動し、投光部41及び受光部42と長尺材との距離が変動しても長尺材の長さを精度よく測定できる。
According to the length measuring device 1 of the present embodiment, the position of the front end of the long material is detected by the light projected from the light projecting unit 41 so as to be substantially orthogonal to the transport direction and scanned in parallel in the transport direction. Therefore, even if the pass line of the long material fluctuates and the position of the long material fluctuates in a direction orthogonal to the conveying direction, or the cross-sectional shape of the long material changes variously, the position detector 4 Does not change the position of the front end of the long material detected. Therefore, the length of the long material can be accurately measured.
In particular, in the present embodiment, the light projecting unit 41 and the light receiving unit 42 are arranged in the horizontal direction so that the position of the front end of the long material can be easily detected, but the laser light L1 from the light projecting unit 41 is generated. Since it is almost orthogonal to the transport direction, the length of the long material is accurately measured even if the path line of the long material fluctuates and the distance between the light projecting unit 41 and the light receiving unit 42 and the long material fluctuates. it can.

上記実施形態では、受光部が複数の受光素子を具備している例を説明したが、受光部の構成は、上記の例に限られず、例えば、次のような構成でもよい。
図7は、受光部の他の一例を示す構成図である。受光部42aは、搬送方向に延びた光導棒422と光導棒422の一端側に取り付けられた光検出器423とを具備している。光検出器423は、例えば、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管等である。光導棒422は、透明な材質から成っており、投光部41からのレーザ光L1の入射側とは反対側の内面422aにレーザ光L1が乱反射する粗面を具備している。
投光部41からのレーザ光L1は、内面422aで乱反射し、光導棒422の内面で反射を繰り返して一部が光検出器423で検出される。このような受光部42aによっても、上述した受光部42と同等の効果を得ることができる。
また、この受光部42aによれば、光導棒422は、搬送方向の長さを容易に変更することができるので、受光部42aが受光できる搬送方向の受光範囲を容易に長くすることができる。
そして、受光部42aが受光できる搬送方向の受光範囲を長くすると共に、投光部41がレーザ光L1を平行走査する搬送方向の範囲を長くすることにより、型鋼Kの前端の検出範囲を搬送方向に長くすることができる。そうして、型鋼Kの前端の検出範囲を搬送方向に長くすれば、通過検出セット33間の間隔を長くすることができるので、通過検出セット33の数を減らしてコストを低くすることができる。
In the above-described embodiment, the example in which the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements has been described. However, the configuration of the light receiving unit is not limited to the above example, and for example, the following configuration may be used.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating another example of the light receiving unit. The light receiving unit 42a includes a light guide 422 extending in the transport direction and a photodetector 423 attached to one end of the light guide 422. The photodetector 423 is, for example, a photodiode, an avalanche photodiode, a photomultiplier tube, or the like. The light guide 422 is made of a transparent material, and has a rough surface on which the laser light L1 is irregularly reflected on the inner surface 422a opposite to the incident side of the laser light L1 from the light projecting unit 41.
The laser beam L1 from the light projecting unit 41 is irregularly reflected by the inner surface 422a, and is repeatedly reflected by the inner surface of the light guide 422, and a part thereof is detected by the photodetector 423. Even with such a light receiving part 42a, an effect equivalent to that of the light receiving part 42 described above can be obtained.
In addition, according to the light receiving unit 42a, the length of the light guide 422 in the transport direction can be easily changed, so that the light receiving range in the transport direction in which the light receiving unit 42a can receive light can be easily lengthened.
And while extending the light-receiving range of the conveyance direction which the light-receiving part 42a can receive, and lengthening the range of the conveyance direction in which the light projection part 41 carries out parallel scanning of the laser beam L1, the detection range of the front end of the shape steel K is made into a conveyance direction. Can be long. And if the detection range of the front end of the shape steel K is lengthened in the conveyance direction, the interval between the passage detection sets 33 can be lengthened, so the number of passage detection sets 33 can be reduced and the cost can be reduced. .

本実施形態では、通過検出部3が型鋼Kの後端の通過を検出し、その時の型鋼Kの前端の位置を位置検出部4が検出するようにしたが、通過検出部3を搬送方向下流側に設け、位置検出部4を搬送方向上流側に設け、通過検出部3が型鋼Kの下流側の端である前端の通過を検出し、その時の型鋼Kの上流側の端である後端の位置を位置検出部4が検出するようにしてもよい。
また、本実施形態では、通過検出セット33を複数としたが、1セットとしてもよい。
また、通過検出部3において、通過投光部31からの光を通過受光部32が直接に受光するようにして型鋼Kの通過を検出したが、通過投光部31からの光を型鋼Kに反射させ、反射した光を通過受光部32が受光するようにして型鋼Kの通過を検出するようにしてもよい。
In the present embodiment, the passage detection unit 3 detects the passage of the rear end of the die steel K, and the position detection unit 4 detects the position of the front end of the die steel K at that time. The position detection unit 4 is provided on the upstream side in the conveyance direction, the passage detection unit 3 detects the passage of the front end that is the downstream end of the steel mold K, and the rear end that is the upstream end of the steel mold K at that time The position detector 4 may detect the position.
In the present embodiment, a plurality of passage detection sets 33 are provided, but a single set may be used.
Further, in the passage detection unit 3, the passage of the steel plate K is detected such that the light from the passage light projecting unit 31 is directly received by the passage light receiving unit 32, but the light from the passage light projecting unit 31 is transmitted to the steel plate K. The passage of the steel plate K may be detected by reflecting the reflected light and allowing the passage light receiving unit 32 to receive the reflected light.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る長さ測定装置について説明する。
本実施形態に係る長さ測定装置は、第1の実施形態に係る長さ測定装置と、位置検出部4の構成が異なり、位置検出部4に関係しない構成は同じである。
図8は、長さ測定装置1aの構成図である。第1の実施形態に係る長さ測定装置と同じ構成物には、同じ番号を付しており、説明を省略する。
位置検出部7は、搬送ライン2に向けて投光する投光部71と、投光部71と搬送ライン2を水平方向に挟んで対向したテレセントリックレンズ73付きの撮像部72を具備している。撮像部72は、例えばCCDカメラである。撮像部72は、複数が搬送方向に並置されている。撮像部72は、テレセントリックレンズ73の光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられている。撮像部72が撮像できる搬送方向の範囲よりも内側に検出範囲が設けられる。この検出範囲は、通過検出セット33間の間隔よりも広くなければならない。
撮像部72は、型鋼Kの搬送中は、常に搬送ライン2を撮像しており、通過検出部3が型鋼Kの後端の通過を検出したときも、搬送ライン2を搬送される型鋼Kの前端を撮像する。
また、位置検出部7は、画像処理部74を具備しており、画像処理部74は、撮像部72が撮像した画像を所定の濃度によって2値化処理し、2値化した画像を制御部6に伝達する。制御部6は、2値化された画像に基づいて、検出範囲内に型鋼Kの前端が在るか否かを判断し、前端が在る場合には、前端の位置を算出する。
投光部71は、発光するものなら何でもよく、例えば、LEDや、電球等が挙げられる。
また、撮像部72の数を複数としたが、1つでもよい。
(Second Embodiment)
Next, a length measuring apparatus according to the second embodiment will be described.
The length measurement device according to the present embodiment is different from the length measurement device according to the first embodiment in the configuration of the position detection unit 4, and the configuration that is not related to the position detection unit 4 is the same.
FIG. 8 is a configuration diagram of the length measuring device 1a. The same number is attached | subjected to the same structure as the length measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
The position detection unit 7 includes a light projecting unit 71 that projects light toward the transport line 2 and an imaging unit 72 with a telecentric lens 73 that faces the light projecting unit 71 and the transport line 2 in the horizontal direction. . The imaging unit 72 is a CCD camera, for example. A plurality of imaging units 72 are juxtaposed in the transport direction. The imaging unit 72 is provided so that the optical axis of the telecentric lens 73 is substantially orthogonal to the transport direction. A detection range is provided inside a range in the transport direction in which the imaging unit 72 can capture an image. This detection range must be wider than the interval between the passage detection sets 33.
The imaging unit 72 always images the conveyance line 2 during conveyance of the steel pattern K, and even when the passage detection unit 3 detects the passage of the rear end of the mold steel K, the imaging unit 72 of the mold steel K conveyed through the conveyance line 2 is captured. The front end is imaged.
Further, the position detection unit 7 includes an image processing unit 74, and the image processing unit 74 binarizes the image captured by the imaging unit 72 with a predetermined density, and controls the binarized image to the control unit. 6 is transmitted. Based on the binarized image, the control unit 6 determines whether or not the front end of the shape steel K is within the detection range, and when the front end is present, calculates the position of the front end.
The light projecting unit 71 may be anything that emits light, such as an LED or a light bulb.
Moreover, although the number of the imaging parts 72 was made into multiple, one may be sufficient.

次に、位置検出部7の検出範囲内に型鋼Kの前端が在るか否かの判断と、検出範囲内に前端が在る場合の前端の位置の検出方法を説明する。
図9は、撮像部72が撮像した撮像画像を2値化した画像である。画像は、複数の撮像部72が撮像した撮像画像を繋げて表示している。
図9では、型鋼Kの前端が画像の中央部分に映っている。検出範囲に型鋼Kが在ると、そこの部分は暗い像となるので、2値化された画像では、濃度の濃い像として表示される。
従って、2値化された画像で搬送方向の上流側から濃度の濃い像が下流側に向けて延出していれば、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ると判断することができる。そして、延出した先端が、型鋼Kの前端の位置を表すことになる。そして、撮像画像の各画素の位置と検出範囲での搬送方向の位置は、関係付けられるので、延出した前端部の画素の位置から型鋼Kの前端の位置を算出することができる。図9は、撮像部72が2次元画像を撮像した場合を説明したが、撮像部72が1次元画像を撮像するラインセンサの場合も同様に行うことができる。
Next, determination of whether or not the front end of the shape steel K is within the detection range of the position detection unit 7 and a method for detecting the position of the front end when the front end is within the detection range will be described.
FIG. 9 is an image obtained by binarizing the captured image captured by the imaging unit 72. The image is displayed by connecting the captured images captured by the plurality of imaging units 72.
In FIG. 9, the front end of the shape steel K is reflected in the central portion of the image. If the shape steel K is present in the detection range, the portion becomes a dark image, so that the binarized image is displayed as a dark image.
Therefore, if a high-density image extends from the upstream side in the transport direction toward the downstream side in the binarized image, it can be determined that the front end of the steel plate K is within the detection range. The extended tip represents the position of the front end of the steel plate K. And since the position of each pixel of a picked-up image and the position of the conveyance direction in a detection range are related, the position of the front end of the steel K can be calculated from the position of the pixel of the extended front end part. FIG. 9 illustrates the case where the imaging unit 72 captures a two-dimensional image, but the same can be done in the case where the imaging unit 72 is a line sensor that captures a one-dimensional image.

次に、上記の長さ測定装置1aを用いた型鋼Kの長さの検出方法について説明する。
図10は、検出方法のフローを示す。
最初に、制御部6は、通過検出部3が通過を検出した回数を示す変数mを1にする(S11)。
型鋼Kの搬送が始まり信号発信部34からの通過信号を受けると(S12)、制御部6は、そのときの撮像部72の撮像画像のデータを変数mと共に記憶部(図示せず)に記憶する(S13)。
そして、変数mがn以上か否かを判断する(S14)。変数mがn以上でなければ、変数mに1を加え(S15)、S12に戻って、次の通過信号を待ち、S12〜S15を繰り返す。
S14において変数mがn以上であれば、型鋼Kの後端が最も下流側に設けられた通過検出セット33の箇所を通過したとして、演算部5に型鋼Kの長さを演算させる。
演算部5は、S13で記憶部が記憶した撮像部72の撮像画像のデータから、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ることが検出されているデータを検索する。この検索は、上述したように、2値化された画像で搬送方向の上流側から濃度の濃い像が下流側に向けて延出しているか否かで判断する(S16)。
そして、検出範囲内に型鋼Kの前端が在ることが検出されているデータを検索によって探し出すと、そのデータでの型鋼Kの前端の位置を求める。前端の位置は、上述したように、延出した先端部の画素の位置から求める(S17)。
次に、検出範囲内に型鋼Kの前端が在る時の型鋼Kの後端の位置を次のようにして求める。検出範囲内に型鋼Kの前端が在る時のデータと共に記憶された変数mによって、型鋼Kの前端の位置が検出された時に後端が通過した通過検出セット33を求める。例えば、変数mが1ならば、第1通過検出セット33であり、変数mが2ならば、第2通過検出セット33である。そして、求めた通過検出セット33が型鋼Kの後端の通過を検出する所定の位置が、型鋼Kの後端の位置である(S18)。
次に、演算部5は、求めた型鋼Kの前端の位置と後端の位置とから、型鋼Kの長さを算出する(S19)。
Next, a method for detecting the length of the steel plate K using the length measuring device 1a will be described.
FIG. 10 shows the flow of the detection method.
First, the control unit 6 sets a variable m indicating the number of times that the passage detection unit 3 detects passage (S11).
When conveyance of the shape steel K starts and a passage signal is received from the signal transmission unit 34 (S12), the control unit 6 stores the data of the captured image of the imaging unit 72 at that time together with the variable m in a storage unit (not shown). (S13).
And it is judged whether the variable m is more than n (S14). If the variable m is not n or more, 1 is added to the variable m (S15), the process returns to S12, waits for the next passing signal, and repeats S12 to S15.
If the variable m is greater than or equal to n in S14, the calculation unit 5 is caused to calculate the length of the shape steel K, assuming that the rear end of the shape steel K has passed through the location of the passage detection set 33 provided on the most downstream side.
The calculation unit 5 searches for data in which it is detected that the front end of the shape steel K is within the detection range from the data of the captured image of the imaging unit 72 stored in the storage unit in S13. As described above, this search is determined based on whether or not a binarized image has a dark image extending from the upstream side in the transport direction toward the downstream side (S16).
And if the data in which it is detected that the front end of the shape steel K exists in the detection range are searched, the position of the front end of the shape steel K in the data is obtained. As described above, the position of the front end is obtained from the position of the extended pixel at the front end (S17).
Next, the position of the rear end of the shape steel K when the front end of the shape steel K is within the detection range is obtained as follows. The passage detection set 33 through which the rear end has passed when the position of the front end of the shape steel K is detected is obtained by the variable m stored together with the data when the front end of the shape steel K is within the detection range. For example, if the variable m is 1, it is the first passage detection set 33, and if the variable m is 2, it is the second passage detection set 33. And the predetermined | prescribed position where the calculated | required passage detection set 33 detects the passage of the rear end of the shape steel K is the position of the rear end of the shape steel K (S18).
Next, the calculating part 5 calculates the length of the shape steel K from the position of the front end and the position of the rear end of the obtained shape steel K (S19).

本実施形態の長さ測定装置1aによれば、投光部71から投光された光の中から搬送方向にほぼ直交する光がテレセントリックレンズ73によって選択され、その選択された光で撮像画像が形成される。そして、その撮像画像から長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部7が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
特に、本実施形態では、長尺材の前端の位置を検出し易いように、投光部71と撮像部72とを水平方向に配置しているが、テレセントリックレンズを用いているので、長尺材のパスラインが変動し、投光部71及び撮像部72と長尺材との距離が変動しても長尺材の長さを精度よく測定できる。
なお、本実施形態でも、通過検出部3が型鋼Kの後端の通過を検出し、その時の型鋼Kの前端の位置を位置検出部7が検出するようにしたが、通過検出部3を搬送方向下流側に設け、位置検出部7を搬送方向上流側に設け、通過検出部3が型鋼Kの下流側の端である前端の通過を検出し、その時の型鋼Kの上流側の端である後端の位置を位置検出部7が検出するようにしてもよい。
According to the length measuring apparatus 1a of the present embodiment, light that is substantially orthogonal to the transport direction is selected from the light projected from the light projecting unit 71 by the telecentric lens 73, and the captured image is captured by the selected light. It is formed. And since the position of the end of the long material is detected from the captured image, even if the pass line of the long material fluctuates and the position of the long material fluctuates in the direction orthogonal to the conveying direction, Even if the cross-sectional shape of the material changes variously, the position of the end of the long material detected by the position detection unit 7 does not change. Therefore, the length of the long material can be accurately measured.
In particular, in the present embodiment, the light projecting unit 71 and the imaging unit 72 are arranged in the horizontal direction so that the position of the front end of the long material can be easily detected. However, since the telecentric lens is used, Even if the path line of the material fluctuates and the distance between the light projecting unit 71 and the imaging unit 72 and the long material fluctuates, the length of the long material can be accurately measured.
In the present embodiment, the passage detection unit 3 detects the passage of the rear end of the shape steel K, and the position detection unit 7 detects the position of the front end of the shape steel K at that time. Provided on the downstream side of the direction, the position detection unit 7 is provided on the upstream side in the transport direction, and the passage detection unit 3 detects the passage of the front end, which is the downstream end of the die steel K, and is the upstream end of the die steel K at that time The position detector 7 may detect the position of the rear end.

1、1a・・・長さ測定装置
2・・・搬送ライン
3・・・通過検出部
4・・・位置検出部
41・・・投光部
42、42a・・・受光部
422・・・光導棒
5・・・演算部
7・・・位置検出部
71・・・投光部
72・・・撮像部
73・・・テレセントリックレンズ
K・・・型鋼(長尺材)
L1・・・レーザ光(光)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a ... Length measuring device 2 ... Conveyance line 3 ... Passage detection part 4 ... Position detection part 41 ... Light projection part 42, 42a ... Light-receiving part 422 ... Light guide Rod 5 ... Calculation unit 7 ... Position detection unit 71 ... Light projection unit 72 ... Imaging unit 73 ... Telecentric lens K ... Shape steel (long material)
L1 ... Laser beam (light)

Claims (3)

搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、
前記位置検出部は、搬送方向にほぼ直交する光を前記搬送ラインに向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部と、該投光部と該搬送ラインを挟んで対向し、該投光部からの光を受光する受光部とを具備し、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記平行走査された光の前記受光部での受光が前記長尺材によって遮られる位置と遮られない位置とから前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置。
A length measuring device that measures the length of a long material conveyed in a conveyance line during conveyance,
A passage detection unit that is provided on either the upstream side or the downstream side in the transport direction and detects that the end of the one side of the long material passes a predetermined position;
A position detection unit that is provided on the other side of the upstream side and the downstream side in the transport direction and detects the position of the other side end of the long material at the passage time detected by the passage detection unit;
A calculation unit that calculates the length of the long material from the position of the other end of the long material detected by the position detection unit and the predetermined position;
The position detection unit projects light substantially orthogonal to the transport direction toward the transport line, and projects a light projecting unit that scans the light in parallel with the transport direction, and sandwiches the light projecting unit and the transport line. A light receiving portion that receives light from the light projecting portion, and when the passage detection portion detects that the one end of the long material has passed the predetermined position, The length of the other end of the long material is detected from a position where light reception by the light receiving unit of the parallel scanned light is blocked by the long material and a position where the light is not blocked by the long material. Measuring device.
前記受光部は、搬送方向に延びる光導棒と該光導棒の一端側に設けられた光検出器とを具備し、
前記投光部から前記光導棒に入射した光の一部が前記光検出器に導かれることを特徴とする請求項1に記載の長さ測定装置。
The light receiving unit includes a light guide extending in the transport direction and a photodetector provided on one end side of the light guide,
The length measuring device according to claim 1, wherein a part of light incident on the light guide rod from the light projecting unit is guided to the photodetector.
搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、
前記位置検出部は、前記搬送ラインに向けて投光する投光部と、前記搬送ラインを挟んで該投光部と対向して設けられたテレセントリックレンズ付きの撮像部とを具備し、
前記撮像部は、テレセントリックレンズの光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられ、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記搬送ラインを搬送される前記長尺材の前記他方側の端を撮像し、
前記位置検出部は、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置。
A length measuring device that measures the length of a long material conveyed in a conveyance line during conveyance,
A passage detection unit that is provided on either the upstream side or the downstream side in the transport direction and detects that the end of the one side of the long material passes a predetermined position;
A position detection unit that is provided on the other side of the upstream side and the downstream side in the transport direction and detects the position of the other side end of the long material at the passage time detected by the passage detection unit;
A calculation unit that calculates the length of the long material from the position of the other end of the long material detected by the position detection unit and the predetermined position;
The position detection unit includes a light projecting unit that projects light toward the transport line, and an imaging unit with a telecentric lens provided to face the light projecting unit across the transport line,
The imaging unit is provided such that the optical axis of the telecentric lens is substantially orthogonal to the conveyance direction, and the passage detection unit detects that the one end of the long material has passed the predetermined position. To image the other end of the long material conveyed through the conveying line,
The position detection unit detects a position of the other end of the long material from a captured image captured by the imaging unit.
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