JP2818685B2 - 長尺物の計尺装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はケーブル等の長尺物の計尺装置の改良に関す
る。特に、マイクロコンピュータ応用技術を利用してな
す尺取り方式の長尺物の計尺装置の改良に関する。さら
に詳しくは、計尺精度を向上することを目的としてなす
長尺物の計尺装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

尺取り方式を利用してなす従来の長尺物の計尺装置
は、下記する技術思想にもとづくものが一般である。

イ．走行する長尺物の表面にマーカ（標象付与装置）等
を使用して標象を付与し、 ロ．この標象が、上記のマーカ等から長尺物の長手方向
に基準距離Ｌだけ離隔した点を通過する度に、この標象
を検出して「１」づつカウントアップし、 ハ．標象を検出した後、出来る限り時間遅れなく、上記
のマーカ等を使用して、上記の標象が先に付与された領
域に対応する領域（先に付与された標象から基準距離Ｌ
だけ離隔した領域）における長尺物の表面に標象を付与
する。

ニ．上記の動作（尺取り動作）を繰り返して、最終カウ
ントと上記の基準距離Ｌとの積をもって長尺物の長さと
判断する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記する従来技術に係る長尺物の計尺装置に
おいては、先の標象が検出されてから、マーカ等によっ
て次の標象が長尺物の表面に付与されるまでの時間遅れ
が測定誤差の原因となる。換言すれば、１の標象と次の
表象との距離が、正確に基準距離Ｌとはならず、１の標
象と次の標象との距離は、上記の時間遅れ（１の標象が
検出されてから、次の標象が長尺物の表面に付与される
までに要する時間）とそのときの長尺物の走行速度との
積に相当する距離だけ、上記の基準距離Ｌより長くなる
ことになり、この誤差は、長尺物の走行速度に比例して
増大するから、高速計尺装置においては、看過し難い欠
点を構成する。

時間遅れ（１の標象が検出されてから、次の標象が長
尺物の表面に付与されるまでに要する時間）と走行速度
とが正確に一定であれば、信頼性の高い補正手段を提供
することも可能ではあるが、時間遅れも走行速度も変動
する性質を、本質的に有するので、信頼性の高い補正手
段を提供することは現実に不可能と云っても過言ではな
い。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、１
の標象が検出されてから、次の標象が長尺物の表面に付
与されるまでに要する時間にもとずく計尺誤差が発生す
る可能性が皆無であり、さらに、その計測精度は長尺物
の走行速度に依存しない性質を有し、高精度の計尺が可
能な長尺物の計尺装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、第１図にクレーム対応図を示す手段と
第２図にクレーム対応図を示す手段とのいずれをもって
も達成される。

第１図にクレーム対応図を示す手段（請求項［１］に
対応）と、第２図にクレーム対応図を示す手段（請求項
［２］に対応）との相違は、下記の点に限られる。

すなわち、前者（請求項［１］に対応）においては、
初回情報（本発明に係る計尺装置の動作の開始時に第１
の形状読み取り手段が読み込む情報）が基準情報記憶手
段（５）に読み込まれた後、及び、次回以降の基準情報
が基準情報記憶手段（５）に読み込まれた後、直ちに、
第１の記憶手段（３）と第２の記憶手段（４）とが書き
替えられることゝされているに反し、後者（請求項
［２］に対応）においては、初回情報（本発明に係る計
尺装置の動作の開始時に第１の形状読み取り手段が読み
込む情報）が基準情報記憶手段（５）に読み込まれた
後、及び、次回以降の基準情報が基準情報記憶手段
（５）に読み込まれた後、直ちには第１の記憶手段
（３）と第２の記憶手段（４）とが書き替えられること
はなく、予め定められた時間経過後に、第１の記憶手段
（３）と第２の記憶手段（４）とが書き替えられること
ゝされていることである。

よって、重複を避けるため、第１図にクレーム対応図
を示す手段を代表として、これのみについて、以下に説
明する。

第１図参照 本発明の第１の手段（請求項［１］に対応）に係る長
尺物の計尺装置に必須な構成要素は下記に列記するとう
りである。

イ．走行する長尺物（13）にそって配設され、長尺物
（13）自身の表面微細形状、例えば長尺物（13）の表面
上に製造時等に非意識的に形成された凹凸等を、長尺物
（13）の長手方向にそってなるべく短かい一定の時間間
隔で読み取る第１の形状読み取り手段（１）。

ロ．第１の形状読み取り手段（１）から、上記の長尺物
（13）の進行方向に、所定の距離（Ｌ）離隔して配設さ
れ、上記の長尺物（13）の前記形状を上記の第１の形状
読み取り手段（１）と同時に読み取る第２の形状読み取
り手段（２）。

ハ．上記の長尺物（13）の進行方向に対して後行する位
置に設けられる上記の第１の形状読み取り手段（１）が
読み取った情報を記憶する第１の記憶手段（３）。

ニ．上記の長尺物（13）の進行方向に位置する上記の第
２の形状読み取り手段（２）が読み取った情報を記憶す
る第２の記憶手段（４）。

ホ．上記の第１の形状読み取り手段（１）が読み取った
情報のうち、本発明に係る長尺物の計尺装置のなす各尺
取り工程の基準となる長尺物（13）上の位置を代表する
基準位置情報を記憶する基準情報記憶手段（５）。

ヘ．上記の第１の形状読み取り手段（１）が最初に読み
取った情報（初回情報）を上記の基準情報記憶手段
（５）に記憶させる初回情報指令手段（６）。

ト．上記の基準情報記憶手段（５）に記憶されている基
準情報と、上記の第２の形状読み取り手段（２）に逐次
記憶される情報とを逐次比較して同一であると判断した
たき（長尺物（13）のある特定の位置が所定の距離
（Ｌ）だけ送られたと判断したとき）に、尺取り信号を
発生する情報比較手段（７）。

チ．上記の第１の記憶手段（３）に記憶されている情報
のうち、上記の尺取り信号に対応する情報を選択して基
準情報記憶手段（５）に記憶させる基準情報選択・記憶
指令手段（８）。

リ．上記の尺取り信号に応答して上記の第１の記憶手段
（３）と上記の第２の記憶手段（４）とに記憶されてい
る情報とを書き替える記憶書き替え手段（９）。

ヌ．上記の尺取り信号に対応して尺取り信号をカウント
アップする尺取り回数計数手段（10）。

ル．この尺取り回数計数手段（10）が計数した尺取り回
数と上記の所定の距離（Ｌ）との積を演算する長さ算出
手段（11）。

次に、上記の構成要素の相互作用（連係動作）につい
て、略述する。

イ．ある所定の距離（Ｌ）を基準長さとして尺取り計尺
をなすにあたり、長尺物の長手方向にそって上記の所定
の距離（Ｌ）だけ相互に離隔している２個所の表面微細
形状を記憶しておき、 ロ．これら２個所の表面微細形状のうち、長尺物の進行
方向に対して先行する個所の表面微細形状が第２の形状
読み取り手段（長尺物の進行方向に対して進行方向に位
置する読み取り手段）によって読み取られたとき、長尺
物が上記の所定の距離（Ｌ）だけ進行したものと判断
し、 ハ．同時に、上記の所定の距離（Ｌ）だけ相互に離隔し
た２個所の表面微細形状を記憶して上記の尺取り工程を
繰り返すものであり、上記の所定の距離（Ｌ）だけ相互
に離隔した２個所の表面微細形状は常に同時に読み取ら
れるので、任意の所定の距離（Ｌ）を確認した後次の所
定の距離（Ｌ）を認識するまでに時間遅れがなく、尺取
り計尺精度が向上する。

本発明に係る長尺物の計尺装置には、上記の実施態様
の他、下記する種々な実施態様がある。

イ．前記の基準情報選択・記憶指令手段（８）が前記の
基準情報記憶手段（５）に情報を記憶させた後、任意の
予め定められた時間経過した後に前記の記憶書き替え手
段（９）を動作するようにした実施態様がある。この実
施態様の効果は、第１の記憶手段（３）と第２の記憶手
段（４）とが必要とする記憶容量を低減できることであ
る。

ロ．前記の予め定められた時間を、前記の長尺物の最大
移動速度（Vm）をもって前記の所定の距離（Ｌ）を除し
た時間を基準にし、これにいくらかの余裕を加算して決
定するようにした実施態様がある。この実施態様の効果
は、第１の記憶手段（３）と第２の記憶手段（４）とが
必要とする記憶容量を、信頼性を損なわない範囲におい
て、最低になしうることである。

〔作用〕

本発明が解決しようとする従来技術の欠点は、長尺物
上に付与されている１の標象を検出してから、マーカ等
が次の標象を付与するまでの時間が測定誤差の原因とな
るということである。

本発明においては、長尺物の進行方向に対して後行す
る位置にある表面微細形状の読み取り手段である第１の
形状読み取り手段１が、計尺開始と同時に、上記の長尺
物から順次読み取った表面微細形状を、上記の第１の形
状読み取り手段１から長尺物の進行方向に所定の距離し
隔てゝ設けられた第２の形状読み取り手段２が検出した
時刻に、同時に第１の形状読み取り手段１が読み取った
表面微細形状を次の検出対象の形状として、上記の動作
を繰返す。一方、上記の第２の形状読み取り手段１が上
記の表面微細形状を検出する毎に１カウントし、このカ
ウント回数と上記の所定の距離Ｌとの積をもって長尺物
の計尺を行うので、従来技術における上記の意味の時間
遅れ（１の標象が検出されてから、次の標象が長尺物の
表面に付与されるまでに要する時間）が発生する可能性
がなく、従って、上記の意味における測定誤差が発生せ
ず、精密な計尺が可能である。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に係る長
尺物の計尺装置について説明する。

まず、本発明の一実施例に係る長尺物の計尺装置の概
略構成を第４図に示す。

第４図参照 図において、１は第１の形状読み取り手段であり、図
に矢印Ａをもって示す方向に走行する計尺の対象とされ
ている長尺物13の進行方向に対して後行する位置に設け
られ、上記の長尺物13の表面微細形状をなるべく短い一
定の時間間隔で読み取る。２は、この第１の形状読み取
り手段から長尺物の長手方向にそって、所定の距離Ｌ
（尺取り計尺の基準長をなし例えば1m程度が選択され
る。）隔てゝ被計尺長尺物13の進行方向に設けられ、上
記の長尺物13の表面微細形状を上記の第１の形状読み取
り手段と同時に読み取る第２の形状読み取り手段であ
る。20はCPUであり、上記の第１の形状読み取り手段１
と上記の第２の形状読み取り手段２とがそれぞれ読み取
った情報にもとづいて演算処理をし、長尺物13の長さを
算出する。30は記憶手段であり、上記の第１及び第２の
形状読み取り手段１・２が読み取った情報を記憶する。
40は上記のCPUが算出した長尺物13の長さを表示する表
示器である。18はカウンタローラである。

つぎに、本発明の要旨に直接関連する構成要素につい
て第２図を再参照して説明する。

第２図再参照 図において、１は上記の長尺物13の表面微細形状をな
るべく短い一定の時間間隔で読み取る第１の形状読み取
り手段であり、２は上記の第１の形状読み取り手段１か
ら長尺物13の進行方向にそって所定の距離Ｌ隔てた位置
に設けられ、上記の長尺物13の形状を上記の第１の形状
読み取り手段１と同時に読み取る第２の形状読み取り手
段である。上記の第１の形状読み取り手段１と第２の形
状読み取り手段２として、例えば長尺物13の表面微細形
状（表面の凹凸等）を読み取る場合は例えばレーザ式ミ
クロン変位計を使用することができる。レーザ式ミクロ
ン変位計は例えばスポット径が50×90μｍであり、分解
能が0.5μｍであり、応答時間が100μsecであるので、
ケーブル等の長尺物の表面に製作時等に不所望に発生し
た凹凸等を極めて精密に、しかも、時間遅れなく読み取
ることが可能である。また、上記の第１の形状読み取り
手段１と第２の形状読み取り手段２とが読み取る長尺物
の表面微細形状として長尺物の外径を利用することも出
来る。長尺物の外径を計測するときは、上記のレーザ式
ミクロン変位計の代わりにレーザ外径測定器を使用す
る。

３は第１の標象読み取り手段１が読み取った情報を記
憶する第１の記憶手段であり、４は第２の形状読み取り
手段２が読み取った情報を記憶する第２の記憶手段であ
る。５は第１の形状読み取り手段１が読み取った情報の
中から基準となる情報を記憶する基準情報記憶手段であ
る。６は上記の第１の形状読み取り手段１が最初に読み
取った情報を上記の基準情報記憶手段５に記憶させる初
回情報指令手段である。この初回情報指令手段６が動作
するのは１回目の基準情報のときのみであって、２回目
以降の基準情報は下記のようにして基準情報記憶手段５
に記憶される。

７は、上記の第２の記憶手段４に記憶される情報の上
記の基準情報とを比較して同一と判断したとき、尺取り
信号を発生する情報比較手段である。

８は、第２の記憶手段４に記憶される情報のうち、上
記の基準情報と同一であると、上記の情報比較手段７に
よって判断された情報に対応する、上記の第１の記憶手
段３に記憶されている情報（第２の記憶手段４に記憶さ
れる情報のうち、基準情報と同一と判断された情報と同
時刻に第１の形状読み取り手段１が読み取った情報）を
選択して基準情報記憶手段５に記憶させる基準情報選択
・記憶指令手段である。

上記したとおり、第２の形状読み取り手段２が基準情
報を読み取ったときに次の基準情報が設定されるので、
従来技術におけるマーカが標象を形成するときの時間遅
れは発生せず、従って１回の尺取り距離が正確に上記の
所定の距離Ｌとなる。

19は上記の基準情報記憶手段５に情報が記憶されてか
ら、予め定められた時間経過した後に、前記基準情報選
択・記憶指令手段８に下記する記憶書き替え手段９を動
作させるための動作時間設定手段である。この動作時間
設定手段19を設けることにより、第１の記憶手段３と第
２の記憶手段４とに記憶する情報量を制限することがで
き、上記の第１の記憶手段３と第２の記憶手段４とが必
要とする記憶容量を低減することが可能となる。

９は、上記の第１の記憶手段３と第２の記憶手段４と
に記憶されている情報を書き替える記憶書き替え手段で
ある。

上記の予め定められた時間として、例えば長尺物13の
移動速度の変動を考慮して、最大移動速度Vmにおいて上
記のある形状が第１の形状読み取り手段１から第２の形
状読み取り手段２まで移動する時間を使用することがで
き、この場合、上記の第１の記憶手段３と第２の記憶手
段４とが必要とする記憶容量を最低にすることが可能と
なる。ただ、この場合は、万一想定していた最大移動速
度Vmより速い移動速度をもって長尺物が移動すると、計
尺失敗する虞があるので、いくらかの裕度を設ける必要
のあることは云うまでもない。この時間経過後に、第１
の記憶手段３と第２の記憶手段４とが同時に記憶を開始
する。なお、エンコーダ等を使用して長尺物の概略の移
動距離を測定して、検出すべき形状が第２の標識読み取
り手段２に到達したと想定される時刻に上記の記憶書き
変え手段を動作させてもよい。

10は上記の尺取り信号に応答してカウントアップする
尺取り回数計数手段である。11は上記の尺取り回数計数
手段が計数した回数Ｎと上記の第１の形状読み取り手段
１と第２の形状読み取り手段２との間の距離（所定の距
離）Ｌとの積を演算して長尺物の長さを算出する長さ算
出手段である。

次に、フローチャートを参照して、本発明の一実施例
に係る長尺物の計尺装置の本発明の要旨に関連する制御
手順について説明する。

第３図（イ）・（ロ）参照 計尺開始の指令に応答して第１の形状読み取り手段１
が、長尺物13の表面微細形状の読み取りを開始する
（ａ）。

この読み取った情報のうち、最初の情報を初回情報指
令手段６によって基準情報選択・記憶指令手段８を介し
て基準情報として基準情報記憶手段５に記憶する
（ｂ）。

第１の形状読み取り手段１と第２の形状読み取り手段
２とが逐次表面微細形状を読み取る（ｃ）。

基準情報選択・記憶指令手段８が基準情報記憶手段５
に情報を記憶させたときから予め定められた時間が経過
したか否かを判断する（ｄ）。

予め定められた時間が経過したら、記憶書き替え手段
９が、第１の記憶手段３と第２の記憶手段４とに記憶さ
れた情報を書き替える（ｅ）。

上記の読み取った情報をそれぞれ第１の記憶手段３と
第２の記憶手段４とに順次記憶する（ｆ）。

情報比較手段７が上記の第２の記憶手段４に記憶され
る情報と上記の基準情報とを比較して同一か否かを判断
し、同一のときに尺取り信号を発生する（ｇ）。

尺取り回数計数手段10が上記の尺取り信号に応答して
カウントアップする（ｈ）。

計尺終了か否か判断する（ｉ）。

計尺終了でなければ、上記の情報比較手段７によって
同一と判断された情報（基準情報と同一の形状情報）が
第２の形状読み取り手段２によって読み取られた時刻と
同一時刻に、第１の形状読み取り手段１によって読み取
られ、第１の記憶手段３に記憶されている情報を、基準
情報選択・記憶指令手段８が選択して基準情報記憶手段
５に記憶させる（ｊ）。

計尺終了と判断すれば、長さ算出手段11が尺取り回数
計数手段10が計数した回数Ｎと第１の形状読み取り手段
１と第２の形状読み取り手段２との間の距離Ｌとの積を
演算して長尺物の長さを算出する（ｋ）。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明に係る長尺物の計尺装置
においては、長尺物の長手方向にそって第１の形状読み
取り手段と第２の形状読み取り手段とが設けられてお
り、この計尺装置を使用して長尺物の長さを計測するに
あたっては、長尺物自身の形状例えば長尺門の表面の凹
凸等を第１の形状読み取り手段が読み取って取得した形
状情報のうちの最初の情報を基準情報として選択してお
き、長尺物が、第１の形状読み取り手段と第２の形状読
み取り手段との離隔距離Ｌだけ走行して、上記の基準情
報に対応する領域が第２の形状読み取り手段の位置に到
着して、上記の基準情報と同一の形状情報を第２の形状
読み取り手段が読み取った時刻に、これと同時に第１の
形状読み取り手段が読み取った形状情報を次の基準情報
に選定することゝされており、１の尺取り区間の末尾の
読み取り時刻と次の尺取り区間の当初の読み取り時刻と
の間に時間差はありえないようにされているので、各尺
取り区間相互間にマーカ動作期間等に起因する非測定距
離が介在することがなくなり、１回ごとの尺取りの長さ
が上記の所定の距離（第１の形状読み取り手段と第２の
形状読み取り手段との離隔距離）Ｌと正確に同一とな
る。よって、本発明に係る長尺物の計尺装置を使用すれ
ば、長尺物の長さの計尺を精密に実施することができ
る。

この本質的利益に加えて、本発明に係る長尺物の計尺
装置は、下記の副次的利益も有する。換言すれば、上記
のように、本発明に係る長尺物の計尺装置は、長尺物自
身の表面微細形状を標象として利用している。このこと
は、長尺物自身の表面形状例えば長尺物の表面を正確に
平坦にすることが現実的に困難であり、しかも、この長
尺物の表面微細形状は不規則的に変化するので、この凹
凸等の表面微細形状が長尺物の表面の領域を代表する標
象として使用しうると云う経験的事実にもとづき、これ
を積極的に活用したものである。このように、長尺物自
身の表面微細形状を積極的に利用することによって外部
から長尺物に標象を形成するためのマーカ等や標象が予
め形成されている標象媒体等を使用する必要がなくなる
と云う副次的利益も顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る長尺物の計尺装置（請求項
［１］に対応）のクレーム対応図である。 第２図は、本発明の一実施例に係る長尺物の計尺装置
（請求項［２］に対応）のクレーム対応図である。 第３図（イ）・（ロ）は、本発明の一実施例に係る長尺
物の計尺装置のフローチャートである。 第４図は、本発明の一実施例に係る長尺物の計尺装置の
ブロック図である。 １……第１の形状読み取り手段、 ２……第２の形状読み取り手段、 ３……第１の記憶手段、 ４……第２の記憶手段、 ５……基準情報記憶手段、 ６……初回情報指令手段、 ７……情報比較手段、 ８……基準情報選択・記憶指令手段、 ９……記憶書き替え手段、 10……尺取り回数計数手段、 11……長さ算出手段、 13……長尺物、 18……ローラ、 19……動作時間設定手段、 20……CPU、 30……記憶手段、 40……表示器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−205804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−94461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−114447（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−142059（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 5/04 G01B 11/00 - 11/30 G01B 21/06 G06F 11/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺物（13）を長手方向にそって走行さ
   せ、前記長尺物（13）が特定の基準長走行する度に１の
   尺取り信号を発生させ、該尺取り信号の発生回数と前記
   特定の基準長との積を計測して前記長尺物（13）の長さ
   を計測する長尺物の計尺装置において、 前記長尺物（13）にそって配設され、前記長尺物（13）
   の表面微細形状を一定の時間間隔で読み取る第１の形状
   読み取り手段（１）と、 該第１の形状読み取り手段（１）から、前記長尺物（1
   3）の進行方向に、所定の距離（Ｌ）、離隔して配設さ
   れ、前記長尺物（13）の前記表面微細形状を前記第１の
   形状読み取り手段（１）と同期して読み取る第２の形状
   読み取り手段（２）と、 前記第１の形状読み取り手段（１）が読み取った情報を
   記憶する第１の記憶手段（３）と、 前記第２の形状読み取り手段（２）が読み取った情報を
   記憶する第２の記憶手段（４）と、 前記第１の形状読み取り手段（１）が最初に読み取った
   情報を、初回情報指令手段（６）によって、基準情報と
   して記憶し、前記第１の形状読み取り手段（１）が引き
   続き読み取った情報のうち、前記尺取り信号に対応する
   情報を基準情報として記憶する基準情報記憶手段（５）
   と、 前記基準情報記憶手段（５）に記憶されている前記基準
   情報と前記第２の記憶手段（４）に記憶される情報とを
   比較し、同一であると判断したとき、前記尺取り信号を
   発生する情報比較手段（７）と、 前記第１の記憶手段（３）に記憶されている情報のう
   ち、前記尺取り信号に対応する情報を選択して基準情報
   記憶手段（５）に記憶させる基準情報選択・記憶指令手
   段（８）と、 前記尺取り信号に応答して、前記第１の記憶手段（３）
   に記憶されている情報と前記第２の記憶手段（４）に記
   憶されている情報とを書き替える記憶書き替え手段
   （９）と、 前記尺取り信号に応答して、該尺取り信号が発生された
   回数を積算する尺取り回数計数手段（10）と、 該尺取り回数計数手段（10）が計数した尺取り回数と前
   記所定の距離（Ｌ）との積を演算して前記長尺物の長さ
   を算出する長さ算出手段（11）と を有することを特徴とする長尺物の計尺装置。
2. 【請求項２】前記基準情報記憶手段（５）に基準情報が
   記憶された後、予め定められた時間経過した後に、前記
   基準情報選択・記憶指令手段（８）に、前記記憶書き替
   え手段（９）を動作させる動作時間設定手段（19）を有
   することを特徴とする請求項［１］記載の長尺物の計尺
   装置。