JP2016176909A - Method for reading stamp of steel material - Google Patents
Method for reading stamp of steel material Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016176909A JP2016176909A JP2015059352A JP2015059352A JP2016176909A JP 2016176909 A JP2016176909 A JP 2016176909A JP 2015059352 A JP2015059352 A JP 2015059352A JP 2015059352 A JP2015059352 A JP 2015059352A JP 2016176909 A JP2016176909 A JP 2016176909A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marking
- distance
- distance meter
- steel material
- forming surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、鋼材の表面に刻印された表示を読み取る方法、及び、読み取り装置に関する。 The present invention relates to a method and a reading device for reading a display stamped on the surface of a steel material.
棒鋼の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て得られたビレットが、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに多段の熱間圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し、且つ長尺化する。こうして、母材が得られる。この母材が冷却後に所定寸法に切断され、棒鋼が得られる。多数(数本から数十本)の棒鋼がバンドで結束され、出荷される。 A rolling method is widely known as a method for manufacturing steel bars. In this manufacturing method, the billet obtained through steps such as refining, ingot making, and ingot rolling is heated by a heating furnace. Next, this billet is subjected to multi-stage hot rolling. By this hot rolling, the billet is gradually reduced in diameter and lengthened. In this way, a base material is obtained. After this base material is cooled, it is cut into a predetermined size to obtain a steel bar. A large number (several to tens of bars) of steel bars are bound with a band and shipped.
この棒鋼の製造工程に関し、その製鋼、加熱、圧延、切断、検査等の履歴の追跡性(トレーサビリティー)の向上が要求されている。このために、ビレットごとに、ビレット情報を追跡するための固有の識別表示が付与される。この表示は、一般的には刻印によってなされる。そして、棒鋼の製造工程における所定時期に、このビレットの刻印表示が読み取られる。例えば、加熱炉への装入前である。そして、圧延トラッキングにビレット情報が付加される。 Regarding the manufacturing process of this steel bar, it is required to improve the traceability (traceability) of the history of steelmaking, heating, rolling, cutting, inspection and the like. For this purpose, each billet is given a unique identification for tracking billet information. This display is generally made by engraving. Then, the billet marking display is read at a predetermined time in the manufacturing process of the steel bar. For example, before charging into the heating furnace. And billet information is added to rolling tracking.
この刻印による表示は、鋼材の表面を部分的に凹陥させることによって形成される。このような鋼材表面の凹部は、種々の方法によって検出可能である。例えば、目視によって確認することができる。しかし、目視による場合、誤認識が生じる可能性があり、しかも、作業負荷が大きい。 This marking display is formed by partially denting the surface of the steel material. Such recesses on the surface of the steel material can be detected by various methods. For example, it can be confirmed visually. However, in the case of visual observation, there is a possibility that misrecognition occurs, and the work load is large.
また、鉄鋼製品に打刻された製品表示の文字をカメラによって読み取る方法が、特開平5−28311号公報に開示されている。しかし、カメラを用いた撮像の場合、撮影対象の表面に付着した塗料、錆等の色が、画像の二値化処理に悪影響を及ぼす可能性がある。その結果、読み取り不良(誤読)が生じるおそれがある。これらの不具合を回避するために、照明方法に工夫を凝らしたり、撮影時のフラッシュによってハレーションを生ぜしめる等の工夫もなされうる。しかし、これらの光が刻印の底部まで照射してしまうことにより、刻印の文字を画像として捉えることができなくなるおそれがある。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-28311 discloses a method of reading a product display character stamped on a steel product with a camera. However, in the case of imaging using a camera, colors such as paint and rust attached to the surface of the imaging target may adversely affect the binarization processing of the image. As a result, there is a risk of reading failure (misreading). In order to avoid these problems, it is possible to devise a lighting method or to create halation by a flash at the time of photographing. However, if these lights are irradiated to the bottom of the marking, there is a possibility that the letter of the marking cannot be captured as an image.
本発明は、上記した現況に鑑みてなされたものである。本発明は、刻印の読み取りに際し、刻印が形成された鋼材の表面の色、光、影の影響が少なく、安定して刻印文字を読み取ることのできる方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described present situation. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of stably reading a stamped character with little influence of the color, light, and shadow of the surface of the steel material on which the stamp is formed when the stamp is read.
本発明に係る鋼材の刻印読み取り方法は、鋼材の表面に形成された刻印を、刻印測定器によって読み取る方法であって、
この刻印測定器と上記刻印が形成された面との離間距離が、この刻印測定器に定められた測定可能な離間距離の範囲内となる位置に、刻印測定器を位置させる距離調整ステップと、
この測定可能な離間距離の範囲内にある刻印測定器により、上記刻印形成面を走査して距離の分布を測定する距離測定ステップと、
測定された距離の分布から、上記刻印形成面の2次元画像を得る読み取りステップと、
を含んでおり、
上記刻印測定器がレーザー距離計から構成されている。
The steel material stamp reading method according to the present invention is a method of reading a mark formed on the surface of a steel material by a marking measuring instrument,
A distance adjusting step of positioning the marking measuring instrument at a position where the separation distance between the marking measuring instrument and the surface on which the marking is formed is within the range of the measurable separation distance defined in the marking measuring instrument;
A distance measuring step of measuring the distribution of distances by scanning the marking forming surface with the marking measuring device within the measurable separation distance;
A reading step for obtaining a two-dimensional image of the engraving surface from the measured distance distribution;
Contains
The marking measuring instrument is composed of a laser distance meter.
好ましくは、上記距離調整ステップの前に、上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する予備測定ステップを含んでおり、
上記距離調整ステップにおいては、この予備測定ステップで測定された離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間又は接近させることにより、上記測定可能な離間距離の範囲内に位置させる。
Preferably, prior to the distance adjustment step, a preliminary measurement step of measuring a separation distance between the laser distance meter and the marking forming surface is included,
In the distance adjustment step, when the separation distance measured in the preliminary measurement step is out of the measurable separation distance range, the laser distance meter is separated or brought close to the marking forming surface. And within the range of the measurable separation distance.
好ましくは、測定対象の鋼材が、複数個であり且つ配列されており、
上記距離調整ステップ及び距離測定ステップにおいて、上記レーザー距離計が、鋼材の配列方向に移動しながら、各鋼材の刻印形成面を走査する。
Preferably, a plurality of steel materials to be measured are arranged and arranged,
In the distance adjusting step and the distance measuring step, the laser rangefinder scans the marking forming surface of each steel material while moving in the steel material arrangement direction.
好ましくは、上記予備測定ステップにおいて、第二の距離計により、上記レーザー距離計と上記複数個の鋼材の各刻印形成面との離間距離を測定し、
上記距離調整ステップにおいて、全鋼材について上記離間距離が同一となるように、レーザー距離計を上記刻印形成面に離間又は接近させる。
Preferably, in the preliminary measurement step, a distance between the laser distance meter and each marking forming surface of the plurality of steel materials is measured by a second distance meter,
In the distance adjusting step, the laser distance meter is separated from or approached to the marking forming surface so that the separation distance is the same for all steel materials.
本発明に係る鋼材の刻印読み取り装置は、鋼材の表面に形成された刻印を読み取る装置であって、
刻印が形成された面までの離間距離の分布を測定するレーザー距離計と、
このレーザー距離計を、上記鋼材の刻印形成面に沿って移動させる第一移動装置と、
上記レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間接近させる第二移動装置と、
上記第一移動装置及び第二移動装置の動作を制御する制御装置とを備えており、
この制御装置が、
上記第一移動装置を動作させることにより、上記レーザー距離計に上記刻印形成面を走査させ、測定された離間距離の分布から上記刻印形成面の2次元画像を得る。
The steel marking reading device according to the present invention is a device for reading the marking formed on the surface of the steel material,
A laser distance meter that measures the distribution of the separation distance to the surface on which the inscription is formed;
A first moving device for moving the laser distance meter along the marking forming surface of the steel material;
A second moving device for moving the laser distance meter away from and approaching the marking forming surface;
A control device for controlling the operation of the first moving device and the second moving device,
This controller is
By operating the first moving device, the laser distance meter is scanned over the marking forming surface, and a two-dimensional image of the marking forming surface is obtained from the distribution of the measured separation distance.
好ましくは、上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する第二距離計を備えており、
上記制御装置が、
上記レーザー距離計による上記刻印形成面の走査の前に、
上記第二距離計によって測定された離間距離が、上記レーザー距離計に定められた測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、上記離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲内となるように、上記第二移動装置を動作させる。
Preferably, it comprises a second distance meter for measuring the distance between the laser distance meter and the marking forming surface,
The control device is
Before scanning the marking surface with the laser distance meter,
When the separation distance measured by the second distance meter is out of the measurable separation distance range defined for the laser distance meter, the separation distance is within the measurable separation distance range. Then, the second moving device is operated.
本発明によれば、鋼材表面の刻印の読み取りに際し、刻印がなされた鋼材の表面の色、光、影の影響が少なく、安定した読み取りが可能となる。 According to the present invention, when reading the marking on the surface of the steel material, the influence of the color, light, and shadow on the surface of the steel material on which the marking has been made is small, and stable reading is possible.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図1及び図2には、刻印読み取り装置(以下、単に読み取り装置ともいう)2が示されている。図1は読み取り装置2の平面図であり、図2は正面図である。この読み取り装置2は、丸棒、角材、鋼片等、種々の形状の鋼材SSが、その測定対象となりうる。ここでは、刻印読み取り対象の鋼材SSとして、丸棒鋼が例示されている。
1 and 2 show a marking reading device (hereinafter, also simply referred to as a reading device) 2. FIG. 1 is a plan view of the
この読み取り装置2は、レーザー距離計4、レーザー距離計4を移動させる移動機構6、第二距離計8、及び、図5に示す制御装置10を備えている。上記レーザー距離計4、移動機構6及び第二距離計8は、読み取り装置2における機構部30と呼べる。上記制御装置10は、この機構部30を制御するものである。機構部30は、架台31の上に設置されている。
The
図1及び図2には、読み取り装置2と測定対象の鋼材SSとの位置関係を明確にするため、XYZの3軸方向が示されている。レーザー距離計4が鋼材SSの刻印された表面(以下、刻印形成面ともいう)SFに離間接近する方向(鋼材の長手方向)がZ軸方向、鋼材SSの配列方向(搬送方向)がY軸方向、これらZ軸及びY軸の各軸に垂直な方向がX軸方向とされている。本実施形態では、Y軸及びZ軸はともに水平方向に延び、X軸方向は鉛直方向に延びている。
In FIG. 1 and FIG. 2, three axial directions of XYZ are shown in order to clarify the positional relationship between the
この読み取り装置2では、レーザー距離計4が、測定対象面である刻印形成面SFまでのZ軸方向の距離を測定する。刻印は、棒鋼SSの端面に形成されている。刻印形成面SFにおける刻印部(凹部)及び非刻印部(平坦部)の所定の範囲につき、距離の分布が測定される。この所定の範囲とは、図3(a)に示され、後述されるX軸方向の測定幅Wである。レーザー距離計4から刻印部までの距離と、レーザー距離計4から非刻印部までの距離とは異なる。測定されたこの距離の分布から、刻印による表示が読み取られる。従来の、カメラ撮影による読み取りのような、陰影、錆、塗料等による悪影響は少ない。
In the
レーザー距離計4は、刻印形成面SFの刻印を読み取るために、刻印形成面SFに沿ってY軸方向に走査(スキャン)する必要がある。このため、上記移動機構6が、レーザー距離計4を、静止状態の鋼材SSの刻印形成面SFに沿って移動させる。測定された上記距離分布は、後述する制御装置10内のコンピュータプログラムによって2次元的画像に変換される。これは読み取りステップである。上記移動機構6は以下の通りに構成されている。
The
移動機構6は、Y軸方向に延びる第一移動装置としての第一リニアガイド12、この第一リニアガイド12上を移動可能に装着された第一スライダ14、この第一スライダ14上に固定された、Z軸方向に延びる第二移動装置としての第二リニアガイド16、この第二リニアガイド16上を移動可能に装着された第二スライダ18、及び、この第二スライダ18上に突設された、X軸方向(上下方向)に延びるボールねじ機構20を備えている。このボールねじ機構20に、レーザー距離計4が装着されている。
The moving
上記リニアガイドとは、リニアモーションガイドのことであり、装着されたスライダを直線移動させるための機構である。上記第一リニアガイド12は、Y軸駆動サーボモータ22を備えている。第二リニアガイド16は、Z軸駆動サーボモータ24を備えている。このリニアガイドに代えて、ボールねじ機構(送りねじ機構)等が採用されてもよい。上記ボールねじ機構20としては、本実施形態では、ハンドル26を手動で回してボールねじ28を回転させる簡易な構造のものが採用されている。
The linear guide is a linear motion guide, and is a mechanism for moving a mounted slider linearly. The first
上記第一スライダ14、第二リニアガイド16、第二スライダ18、ボールねじ機構20及びレーザー距離計4は、一体で、第一リニアガイド12によってY軸方向に移動可能である。第二スライダ18、ボールねじ機構20及びレーザー距離計4は、一体で、第二リニアガイド16によってZ軸方向に移動可能である。レーザー距離計4は、単独で、ボールねじ機構20によってX軸方向(上下方向)に移動可能である。ボールねじ機構20は、レーザー距離計4の、鋼材SSに対するX軸方向の位置合わせ等に用いられる。レーザー距離計4は、移動機構6によってXYZの3軸方向に移動可能に構成されている。
The
この読み取り装置2では、レーザー距離計4は、Z軸方向に500mmのストローク、Y軸方向に1200mmのストローク、及び、X軸方向に100mmのストロークが可能にされている。しかし、これらのストロークには限定されない。これらのストロークは、鋼材SSの外径、後述するレーザー距離計4の仕様等に応じて決定される。
In this
前述の第二距離計8として、本実施形態では、超音波距離計が採用されている。しかし、超音波距離計には限定されない。第二距離計8は、一本又は複数本の鋼材SSの刻印形成面SFとレーザー距離計4の基準部位との離間距離L(図3(a)参照)を測定する。測定された各刻印形成面SFの離間距離Lは、各鋼材SSと対応付けられて、制御装置10内に記憶される。この測定は、鋼材SSの位置を定量的に把握する予備測定である。すなわち、この測定は、レーザー距離計4を、刻印形成面SFの測定が可能な離間距離範囲内に誘導するための予備測定ステップである。この測定のためには、第二距離計8の基準部位は、レーザー距離計4の基準部位と、Z軸上の同一位置に設定されるのが好ましい。この基準部位というのは、レーザー距離計4と刻印形成面SFとの離間距離Lを特定するために定められる、レーザー距離計4の部位である。本実施形態では、この基準部位は、レーザー距離計4の、測定対象物(鋼材)側の先端位置とされている。もちろん、この部位には限定されない。
In the present embodiment, an ultrasonic distance meter is employed as the
本実施形態では、第二距離計8は、レーザー距離計4とは別体で、架台31に移動不能に固定されている。第二距離計8のY軸方向の位置は、図1及び図2に示されるように、鋼材SSの搬送方向におけるレーザー距離計4より上流側の位置である。さらに、同時搬送されて静止した複数本(本実施形態では5本)の鋼材SSの内の最後の一本よりも上流側の位置である。この配置によれば、搬送されてきた全鋼材SSが静止したときには、全鋼材SSの刻印形成面SFの離間距離Lが測定し終わっている。この第二距離計8により、全鋼材SSの刻印形成面SFの離間距離Lが、鋼材SSの配置順に把握される。
In the present embodiment, the
第二距離計8は、上記配置には限定されない。第二距離計8は、例えば、鋼材SSの配列方向(Y軸方向)に、レーザー距離計4と一体で移動可能にされていてもよい。このために、第二距離計8は、第一スライダ14に固定されていてもよい。
The
この読み取り装置2によれば、複数本の鋼材SSを1バッチとした距離測定も可能である。一般的に、複数本の鋼材SSは、パレット上に水平状態に配列されて搬送され、停止時にも水平の状態にある。このパレットには、一般的に、複数本のV字溝が平行に形成された、一般的なチェーンコンベアの形態をなしている。このV字溝に棒鋼が安定した状態で載置される。従って、複数本の棒鋼は、その位置関係が固定された状態となりうる。
According to this
この読み取り装置2によれば、現存の鋼材製造ラインにおいて、鋼材SSの搬送が停止するタイムサイクル(例えば35秒間の停止)内で、停止状態の複数本の鋼材SSの刻印を1スキャンで読み取ることができる。この場合、レーザー距離計4は、複数本の鋼材SSにわたってY軸方向にスキャンする。この複数本の鋼材SSに対するスキャンにおいても、移動機構6が、レーザー距離計4を移動させる。しかし、搬送途中で停止した時の複数本の鋼材SSは、図1に示されるように、通常はその刻印形成面SF同士が面一にはなっていない。鋼材SSによって、その刻印形成面SFからレーザー距離計4までの離間距離Lは異なっていることが多い。
According to this
図1に示されるように、ここでは、刻印形成面SFのZ軸方向の位置のバラツキの最大幅として、300mmが例示されている。このバラツキは、第二距離計8によって測定されたものであり、制御装置10内に記憶される。このバラツキの中心位置を、刻印形成面SFの基準位置(以下、刻印形成面基準位置という)CPと呼ぶ。また、この刻印形成面基準位置CPから、300mm離間した位置を、レーザー距離計4の基準位置(以下、単に距離計基準位置という)SPと呼ぶ。レーザー距離計4は、この距離計基準位置SPから350mmだけ後方に離間した退避位置BPに後退しうるようにされている。前述の通り、このレーザー距離計4のZ軸方向のストロークは500mmである。従って、レーザー距離計4は、距離計基準位置SPから150mmだけ刻印形成面SFに接近することができる。上記刻印形成面基準位置CPと距離計基準位置SPとの離間距離、及び、上記退避距離は、レーザー距離計4の仕様等に応じて決定される。
As shown in FIG. 1, here, 300 mm is exemplified as the maximum width of the variation in the position in the Z-axis direction of the marking forming surface SF. This variation is measured by the
上記距離計基準位置SPは、一般的に測定幅Wが刻印形成面SFの刻印領域をカバーできる離間距離Lとなるよう、形成面基準位置CPからの位置として設定されている。また、上記350mmの退避距離は、メンテナンスの際に人が鋼材に接触しないようZ軸方向に退避するための位置として設定されている。 The distance meter reference position SP is generally set as a position from the formation surface reference position CP so that the measurement width W is a separation distance L that can cover the marking area of the marking formation surface SF. The retreat distance of 350 mm is set as a position for retreating in the Z-axis direction so that a person does not touch the steel during maintenance.
レーザー距離計4には、測定可能な離間距離Lの範囲(測定可能離間距離範囲とも呼ぶ)が存在する。この測定可能な離間距離Lの範囲は、図3(b)に示されるように、レーザー距離計4から所定の距離(近距離)L1だけ離間した位置から、より長い距離(遠距離)L2だけ離間した位置までの範囲である。すなわち、このレーザー距離計4の測定可能離間距離範囲は、L1以上L2以下である。上記近距離L1はクリアランスとも呼ばれる。この測定可能離間距離範囲から外れた位置にある刻印形成面SFは、測定不可能となりうる。また、測定可能な範囲の大きさは、L2−L1である。この距離範囲は、測定範囲又はフルスケールとも呼ばれる。この測定範囲MRは、レーザー距離計の仕様として設定されている。これらレーザー距離計の仕様は、制御装置10内に記憶されている。
The
表1及び図3には、測定範囲MR、レーザー距離計4の分解能及び測定幅Wの一例が示されている。ここで例示されているレーザー距離計4の上記クリアランス(近距離)L1は135mmであり、遠距離L2は355mmである。従って、測定可能離間距離範囲は、135mm以上355mm以下であり、測定範囲(L2−L1)MRは、220mmである。しかし、レーザー距離計の仕様は、これらの数値には限定されない。測定対象の鋼材の大きさ等に応じて変更可能である。ここでは、測定対象の鋼材SSの横断面の直径、すなわち刻印形成面SFの直径が167mmとされている。このサイズの鋼材SSに適合する仕様のレーザー距離計4が採用されている。
Table 1 and FIG. 3 show an example of the measurement range MR, the resolution of the
また、一般的に、離間距離Lが短いほど分解能は優れるが、測定幅(X軸方向幅)Wが小さくなる。逆に、離間距離Lが長いほど分解能は低下するが、測定幅Wが大きくなる。従って、使用者は、鋼材SSの刻印領域の広さ、刻印形成面SFのZ軸方向位置のバラツキ、読み取りに必要な分解能等の兼ね合いから、それぞれの仕様に満足するレーザー距離計を選定する。クリアランスL1及び測定範囲MRは、当該レーザー距離計の仕様により、一意的に決まることとなる。 In general, the shorter the separation distance L, the better the resolution, but the measurement width (X-axis direction width) W becomes smaller. Conversely, the longer the separation distance L, the lower the resolution, but the measurement width W increases. Therefore, the user selects a laser distance meter that satisfies each specification in consideration of the width of the marking region of the steel material SS, the variation in the Z-axis direction position of the marking forming surface SF, the resolution necessary for reading, and the like. The clearance L1 and the measurement range MR are uniquely determined by the specifications of the laser distance meter.
上記近距離L1の位置におけるX軸方向の測定幅W1は64mmである。この近距離L1の位置における測定幅W1を近視野ともいう。この近距離L1の位置における、X軸方向分解能は、0.079mm/ドットであり、Z軸方向解能は、0.010mm/ドットである。一方、遠距離L2(=355mm)の位置におけるX軸方向の測定幅W2は162mmである。この遠距離L2の位置における測定幅W2を遠視野ともいう。この遠距離L2の位置における、X軸方向分解能は、0.181mm/ドットであり、Z軸方向解能は、0.052mm/ドットである。分解能の数値が小さいほど、分解能に優れている。 The measurement width W1 in the X-axis direction at the position of the short distance L1 is 64 mm. The measurement width W1 at the position of the short distance L1 is also referred to as a near field. The X-axis direction resolution at the position of the short distance L1 is 0.079 mm / dot, and the Z-axis direction resolution is 0.010 mm / dot. On the other hand, the measurement width W2 in the X-axis direction at the position of the long distance L2 (= 355 mm) is 162 mm. The measurement width W2 at the position of the far distance L2 is also referred to as a far field. The X-axis direction resolution at the position of this long distance L2 is 0.181 mm / dot, and the Z-axis direction resolution is 0.052 mm / dot. The smaller the resolution value, the better the resolution.
前述の測定可能離間距離範囲については、光学カメラの焦点距離ほどの制約が無い。すなわち、レーザー距離計4によれば、広範囲の距離にわたって明瞭な測定が可能である。
The above-described measurable separation range is not limited as much as the focal length of the optical camera. That is, according to the
しかし、刻印形成面SFの上記バラツキの幅が上記測定範囲MRを超えている場合は、Y軸方向に一直線にスキャンすれば、測定されない刻印形成面SFが存在する。この場合、全ての刻印形成面SFの離間距離が測定可能離間距離範囲内となるように、レーザー距離計4を刻印形成面SFに離間接近させつつスキャンする必要がある。このレーザー距離計4を、Z軸方向に進退させて刻印形成面SFに離間接近させる工程は、距離調整ステップである。刻印形成面SFのバラツキ、及び、測定範囲MRは、いずれも制御装置10に記憶されている。レーザー距離計4のZ軸方向移動の要否の判断、及び、移動装置6に対する上記Z軸方向移動の指示は、制御装置10によってなされる。
However, when the width of the variation of the marking forming surface SF exceeds the measurement range MR, there is a marking forming surface SF that is not measured when scanning in a straight line in the Y-axis direction. In this case, it is necessary to scan the
離間距離Lが測定可能離間距離範囲内であっても、離間距離Lの長短によってレーザー距離計4の分解能が異なる。その結果、離間距離Lが異なれば、測定精度が異なる可能性がある。従って、離間距離Lが相違した状態の複数本の鋼材SSを、レーザー距離計4がY軸方向に一直線にスキャンすれば、この測定データから得られる刻印表示の2次元的画像の精度も、鋼材SSによって相違したものとなりうる。
Even if the separation distance L is within the measurable separation distance range, the resolution of the
刻印形成面SFの位置のバラツキの幅が上記測定範囲MR内にある場合には、レーザー距離計4は、その測定範囲MR内に全ての鋼材SSの刻印形成面SFが入る位置に移動するだけでよい。しかる後、レーザー距離計4は、刻印形成面SFに離間接近することなく一直線にスキャンすればよい。つまり、レーザー距離計4は、多くとも一回だけ、刻印形成面SFに対して離間接近すればよい。ただし、これは、上記画像精度の不均一が許容できること、及び、全ての刻印形成面SFの刻印領域が測定幅Wによってカバーされていること、との条件付きである。
When the variation width of the position of the marking formation surface SF is within the measurement range MR, the
一方、全鋼材SSの刻印を同一精度で測定するためには、レーザー距離計4は、全鋼材SSに対して同一離間距離Lを置きながらスキャンする必要がある。このために、レーザー距離計4は、各刻印形成面SFのZ軸上位置に対応して離間接近しながらスキャンする必要がある。この場合、上記同一離間距離Lは、鋼材SSの刻印領域のX軸方向の広さと測定幅Wとが等しくなる距離とされるのが好ましい。制御装置10が、移動機構6に対して、各刻印形成面SFの位置に応じたZ軸方向移動の指示を行う。
On the other hand, in order to measure the marking of all the steel materials SS with the same accuracy, the
図4には、5本の鋼材SSに対するレーザー距離計4の離間距離L、及び、この離間距離における測定幅Wが例示されている。ただし図4はY軸方向とZ軸方向を示した図であり、測定幅Wは図示できないX軸方向(垂直方向)であるが、分かりやすく説明するために、Y軸方向に投影して示している。鋼材SSの各位置は、図1に示された鋼材SSの各位置と同一である。5本の鋼材には、SS1からSS5までの識別符号が順に付記されている。搬送先頭の鋼材にはSS1が付され、後尾の鋼材にSS5が付されている。5本の鋼材SSの刻印形成面SFのバラツキは300mmである。第三番目の鋼材SS3及び第五番目の鋼材SS5は、ともに、刻印形成面基準位置CP−150mmの位置にあり、第四番目の鋼材SS4のみが、刻印形成面基準位置CP+150mmの位置にある。第一番目の鋼材SS1は、刻印形成面基準位置CP−40mmの位置にある。第二番目の鋼材SS2は、刻印形成面基準位置CP−10mmの位置にある。離間距離Lは、鋼材SS1では260mm、鋼材SS2では290mm、鋼材SS3、SS5では150mmとなっている。鋼材SS4では、レーザー距離計4が距離計基準位置SPから鋼材SS4に接近する方向に110mm移動しているので、離間距離Lは340mmとなっている。刻印形成面SFのバラツキは300mmとなり、レーザー距離計4の測定範囲MRである220mmを超えている。従って、レーザー距離計4は、全鋼材SS1−SS5の刻印を読み取るために、Z軸方向の移動が必要となる。
FIG. 4 illustrates the separation distance L of the
図4では、レーザー距離計4は、4本の鋼材SS1−SS3、SS5に対しては、距離計基準位置SPに静止している。レーザー距離計4は、第四番目の鋼材SS4に対してのみ移動する。レーザー距離計4は、前述の通り、距離計基準位置SPから鋼材SS4に接近する方向に110mm移動する。距離を測定した後には、もとの距離計基準位置SPに戻る。
In FIG. 4, the
図4(b)には、図4(a)に示された離間距離に対応した測定幅W、及び、この測定幅Wを直径とする同心円が示されている。この同心円は、レーザー距離計4によって測定されうる範囲を示す。従って、刻印は、この同心円内に形成される必要がある。この範囲を超える部位に形成された刻印の部分は読み取られない可能性がある。測定幅Wは、鋼材SS1では119mm、鋼材SS2では133mm、鋼材SS3、SS5では70mm、鋼材SS4では155mmとなる。この場合、最小の測定幅Wが70mmとなる。外径が167mmの鋼材SSの端面に、直径70mmの狭い同心円内に刻印を形成しておく必要が生じる。このような刻印領域の制限を緩和するために、予め最小の測定幅を設定してもよい。例えば、最大刻印範囲を示す円の直径を110mmと設定する。この場合、上記鋼材SS3、SS5では、その離間距離Lが、239mm以上355mm以下となるように、距離計基準位置SPから後退する。すなわち、距離計基準位置SPから、89mm以上205mm以下の範囲で後退する。上記は、レーザー距離計4の変位の一例である。前述の、鋼材SSの刻印領域のX軸方向の広さと測定幅Wとが等しくなる距離とされる方法の場合、分解能がより良くなるよう離間距離Lを239mm、すなわち距離計基準位置SPから89mmに後退するのが好ましい。
FIG. 4B shows a measurement width W corresponding to the separation distance shown in FIG. 4A and concentric circles having the measurement width W as a diameter. This concentric circle indicates a range that can be measured by the
図5に示されるように、制御装置10は、レーザー距離計4用のコントローラ(第一コントローラという)32、Y軸駆動サーボモータ22用のサーボドライバ(Y軸サーボドライバという)34、Z軸駆動サーボモータ24用のサーボドライバ(Z軸サーボドライバという)36、第二距離計8用のコントローラ(第二コントローラという)38、パソコン(PCともいう)40及びプログラマブルロジックコントローラ(PLCともいう)42を備えている。駆動サーボモータに代えて、駆動モータとインバータドライバとが組み合わされて用いられてもよい。
As shown in FIG. 5, the
第一コントローラ32は、刻印形成面のX軸方向の測定幅Wの距離の分布を信号化する機能を有する。レーザー距離計の仕様によっては、さらにY軸方向に走査した距離の分布を2次元画像として生成する機能と、生成した2次元画像から文字を認識する機能を併せて有するものもある。第一コントローラ32で得た情報はPC40に通信等の手段で伝達されるが、上記2次元画像として生成する機能、文字を認識する機能は、レーザー距離計とPC40のどちらかで機能を分担するように設計される。第二コントローラ38は、第二距離計8による測定値から、鋼材SSの刻印形成面SFの位置を演算し、これをPLC42に送信する。
The
Y軸サーボドライバ34は、PLC42から送信された各鋼材SSのY軸方向位置を特定するデータに基づき、Y軸駆動サーボモータ22を所定回転数だけ回転させる。これにより、レーザー距離計4は、第一リニアガイド12上を、指定された鋼材SSに対応する位置まで移動する。
The Y-
Z軸サーボドライバ36は、必要に応じて、PLC42から送信された各鋼材SSの刻印形成面SFのZ軸方向位置を特定するデータに基づき、Z軸駆動サーボモータ24を所定回転数だけ回転させる。これにより、レーザー距離計4は、第二リニアガイド16上を、指定されたZ軸上の位置まで移動する。
The Z-
PC40は、第一コントローラ32から得た距離の分布、2次元画像、或いは文字認識に関する情報と、PLC42から得た鋼材SSの位置情報および移動機構6の位置情報から、当該鋼材SSの固有の識別表示である刻印を読取り、ビレット情報として保管し、圧延トラッキングにビレット情報を付加する機能を有する。PLC42は、Y軸方向への走査、Z軸方向への進退をそれぞれのサーボドライバ34、36に指示し、各スライダ14、18の位置情報を認識する。また第二コントローラ38から得た鋼材SSの刻印形成面の位置を演算する。これら鋼材SSの位置情報、移動機構6の位置情報をPC40に通信等の手段で伝達する。
The
以上説明された鋼材の刻印読み取り方法は、鋼材の製造工程履歴の追跡に有用である。 The steel material stamp reading method described above is useful for tracking the manufacturing process history of a steel material.
2・・・読み取り装置
4・・・レーザー距離計
6・・・移動機構
8・・・第二距離計
10・・・制御装置
12・・・第一リニアガイド
14・・・第一スライダ
16・・・第二リニアガイド
18・・・第二スライダ
20・・・ボールねじ機構
22・・・Z軸駆動サーボモータ
24・・・Y軸駆動サーボモータ
26・・・ハンドル
28・・・ボールねじ
30・・・機構部
31・・・架台
32・・・第一コントローラ
34・・・Z軸サーボドライバ
36・・・Y軸サーボドライバ
38・・・第二コントローラ
40・・・パソコン(PC)
42・・・プログラマブルロジックコントローラ(PLC)
BP・・・退避位置
CP・・・刻印形成面基準位置
L・・・離間距離
MR・・・測定範囲
SF・・・刻印形成面
SP・・・距離計基準位置
SS・・・鋼材
W・・・測定幅
2 ... Reading
42 ... Programmable logic controller (PLC)
BP: Retraction position CP: Stamp forming surface reference position L ... Separation distance MR ... Measurement range SF ... Stamp forming surface SP ... Distance meter reference position SS ... Steel material W ...・ Measurement width
Claims (6)
この刻印測定器と上記刻印が形成された面との離間距離が、この刻印測定器に定められた測定可能な離間距離の範囲内となる位置に、刻印測定器を位置させる距離調整ステップと、
この測定可能な離間距離の範囲内にある刻印測定器により、上記刻印形成面を走査して距離の分布を測定する距離測定ステップと、
測定された距離の分布から、上記刻印形成面の2次元画像を得る読み取りステップと、
を含んでおり、
上記刻印測定器がレーザー距離計から構成されている、鋼材の刻印読み取り方法。 A method of reading a stamp formed on the surface of a steel material with a stamp measuring instrument,
A distance adjusting step of positioning the marking measuring instrument at a position where the separation distance between the marking measuring instrument and the surface on which the marking is formed is within the range of the measurable separation distance defined in the marking measuring instrument;
A distance measuring step of measuring the distribution of distances by scanning the marking forming surface with the marking measuring device within the measurable separation distance;
A reading step for obtaining a two-dimensional image of the engraving surface from the measured distance distribution;
Contains
A method for reading a marking on a steel material, wherein the marking measuring instrument comprises a laser distance meter.
上記距離調整ステップにおいては、この予備測定ステップで測定された離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間又は接近させることにより、上記測定可能な離間距離の範囲内に位置させる、請求項1に記載の鋼材の刻印読み取り方法。 Before the distance adjustment step, including a preliminary measurement step of measuring a separation distance between the laser distance meter and the marking forming surface;
In the distance adjustment step, when the separation distance measured in the preliminary measurement step is out of the measurable separation distance range, the laser distance meter is separated or brought close to the marking forming surface. The method for reading a stamp of a steel material according to claim 1, wherein the marking is positioned within a measurable separation distance.
上記距離調整ステップ及び距離測定ステップにおいて、上記レーザー距離計が、鋼材の配列方向に移動しながら、各鋼材の刻印形成面を走査する、請求項1又は2に記載の鋼材の刻印読み取り方法。 The steel materials to be measured are plural and arranged.
3. The steel material marking reading method according to claim 1, wherein, in the distance adjusting step and the distance measuring step, the laser distance meter scans a marking forming surface of each steel material while moving in the arrangement direction of the steel materials.
上記距離調整ステップにおいて、全鋼材について上記離間距離が同一となるように、レーザー距離計を上記刻印形成面に離間又は接近させる、請求項3に記載の鋼材の刻印読み取り方法。 In the preliminary measurement step, the second distance meter measures the separation distance between the laser distance meter and each marking forming surface of the plurality of steel materials,
The steel material marking reading method according to claim 3, wherein in the distance adjusting step, a laser distance meter is separated or approached to the marking forming surface so that the separation distance is the same for all steel materials.
刻印が形成された面までの離間距離の分布を測定するレーザー距離計と、
このレーザー距離計を、上記鋼材の刻印形成面に沿って移動させる第一移動装置と、
上記レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間接近させる第二移動装置と、
上記第一移動装置及び第二移動装置の動作を制御する制御装置とを備えており、
この制御装置が、
上記第一移動装置を動作させることにより、上記レーザー距離計に上記刻印形成面を走査させ、測定された離間距離の分布から上記刻印形成面の2次元画像を得る、鋼材の刻印読み取り装置。 A device for reading a stamp formed on the surface of a steel material,
A laser distance meter that measures the distribution of the separation distance to the surface on which the inscription is formed;
A first moving device for moving the laser distance meter along the marking forming surface of the steel material;
A second moving device for moving the laser distance meter away from and approaching the marking forming surface;
A control device for controlling the operation of the first moving device and the second moving device,
This controller is
A steel material marking reading device that operates the first moving device to cause the laser distance meter to scan the marking forming surface and obtain a two-dimensional image of the marking forming surface from a distribution of measured separation distances.
上記制御装置が、
上記レーザー距離計による上記刻印形成面の走査の前に、
上記第二距離計によって測定された離間距離が、上記レーザー距離計に定められた測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、上記離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲内となるように、上記第二移動装置を動作させる、請求項5に記載の鋼材の刻印読み取り装置。 A second distance meter for measuring the distance between the laser distance meter and the marking forming surface;
The control device is
Before scanning the marking surface with the laser distance meter,
When the separation distance measured by the second distance meter is out of the measurable separation distance range defined for the laser distance meter, the separation distance is within the measurable separation distance range. 6. The steel marking reading device according to claim 5, wherein the second moving device is operated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015059352A JP2016176909A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Method for reading stamp of steel material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015059352A JP2016176909A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Method for reading stamp of steel material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016176909A true JP2016176909A (en) | 2016-10-06 |
Family
ID=57069308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015059352A Pending JP2016176909A (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Method for reading stamp of steel material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016176909A (en) |
-
2015
- 2015-03-23 JP JP2015059352A patent/JP2016176909A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106249694B (en) | Automatic machinery, the method for auto-control machine and machine readable media | |
DE102016209557B4 (en) | Method for identifying a workpiece, determining a measurement sequence and measuring a workpiece with a measuring device | |
CN107984090B (en) | Laser marking machine and using method thereof | |
CN104551865A (en) | Image measuring system and method | |
JP5813143B2 (en) | Surface shape measuring device and machine tool provided with the same | |
JP2016530102A (en) | Bending press | |
US9751329B2 (en) | Method for printing on elevation contours of the print object | |
CN109477714B (en) | Non-contact probe and method of operation | |
CN101750018A (en) | Non-contact real-time displacement measuring method and device in bending deformation process of work piece | |
CN106077961A (en) | A kind of laser marking machine | |
CN104085190A (en) | Male & female positioning and printing method for inkjet printer | |
KR101539357B1 (en) | 3-dimension forming equipment and methods on the surface of 3-dimension | |
JP2019063954A (en) | Robot system, calibration method and calibration program | |
CN103465246A (en) | Rough casting marking-off method and marking-off device | |
CN207147428U (en) | A kind of axle scanning means of dot laser four | |
JP2014012285A (en) | Apparatus for measuring bending angle of workpiece, press brake, and die | |
JP2010101740A (en) | Shaft workpiece measuring apparatus | |
KR100976597B1 (en) | Calibration apparatus for noncontact measuring system | |
JP6205023B2 (en) | Mold | |
JP2016176909A (en) | Method for reading stamp of steel material | |
JP2010217083A (en) | Noncontact shape measuring device | |
JP2017040635A (en) | Inspection device for mallet for powder compression molding machine | |
KR101110848B1 (en) | Method and apparatus for edge position measurement of a curved surface using Laser Vision System | |
JP6562724B2 (en) | Blade position measuring method and blade position measuring apparatus | |
CN108507465A (en) | Multifunctional data acquiring analysis method based on laser and camera |