JP2882560B2 - 形鋼の寸法測定方法 - Google Patents
形鋼の寸法測定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、形鋼の寸法測定方法、
特にＨ形鋼、チャンネル、フラットバー等の形鋼を熱間
や冷間において走行状態でその寸法を測定する際に適用
して好適な、形鋼の寸法測定方法に関する。
特にＨ形鋼、チャンネル、フラットバー等の形鋼を熱間
や冷間において走行状態でその寸法を測定する際に適用
して好適な、形鋼の寸法測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱間や冷間において走行状態（走間）
で、形鋼の寸法を測定する技術としては、例えば本出願
人より提案された特開平４−１５７３０４に開示されて
いる「Ｈ形鋼の寸法測定方法」がある。
で、形鋼の寸法を測定する技術としては、例えば本出願
人より提案された特開平４−１５７３０４に開示されて
いる「Ｈ形鋼の寸法測定方法」がある。
【０００３】この寸法測定方法は、Ｈ形鋼をそのフラン
ジ幅方向に挾んで、フランジ及びウェブに面して、それ
ぞれ２次元距離計の対と、１次元距離計の対とを対向配
置し、２次元距離計において、それぞれ相対するフラン
ジまでの垂直距離を測定すると共に、１次元距離計によ
り、それぞれ相対するウェブまでの垂直距離を測定する
ことにより、中心の偏り、フランジ幅及びウェブの厚さ
を同時に算出するものである。
ジ幅方向に挾んで、フランジ及びウェブに面して、それ
ぞれ２次元距離計の対と、１次元距離計の対とを対向配
置し、２次元距離計において、それぞれ相対するフラン
ジまでの垂直距離を測定すると共に、１次元距離計によ
り、それぞれ相対するウェブまでの垂直距離を測定する
ことにより、中心の偏り、フランジ幅及びウェブの厚さ
を同時に算出するものである。
【０００４】以下、この寸法測定方法について詳述す
る。図４は、センサの配置と測定要領を示したもので、
フランジまでの距離を測定する１対のセンサＡ１、Ａ２
は、Ｈ形鋼Ｓのフランジ幅を挾む方向に対向配置された
２次元距離計（センサ）、例えば２次元レーザ距離計で
あり、このセンサＡ１、Ａ２により、走行中のＨ形鋼Ｓ
に横揺れが生じても測定ができ、且つ、フランジのエッ
ジの形状を正しく捕えることができるようになってい
る。
る。図４は、センサの配置と測定要領を示したもので、
フランジまでの距離を測定する１対のセンサＡ１、Ａ２
は、Ｈ形鋼Ｓのフランジ幅を挾む方向に対向配置された
２次元距離計（センサ）、例えば２次元レーザ距離計で
あり、このセンサＡ１、Ａ２により、走行中のＨ形鋼Ｓ
に横揺れが生じても測定ができ、且つ、フランジのエッ
ジの形状を正しく捕えることができるようになってい
る。
【０００５】又、Ｈ形鋼Ｓのウェブ面までの距離を測定
する１対のセンサＢ１、Ｂ２がウェブ面を挾む方向に対
向配置されている。このセンサＢ１、Ｂ２としては１次
元のレーザ距離計を用いることができる。
する１対のセンサＢ１、Ｂ２がウェブ面を挾む方向に対
向配置されている。このセンサＢ１、Ｂ２としては１次
元のレーザ距離計を用いることができる。
【０００６】上述した複数のセンサによる測定結果を組
合せることにより、図５に示したＨ形鋼の中心の偏り
Ｓ、フランジ幅Ｗ、上フランジの脚長b1、下フランジの
脚長b2及びウェブの厚さＴw を、それぞれ次の（１）〜
（５）式により求めることができる。
合せることにより、図５に示したＨ形鋼の中心の偏り
Ｓ、フランジ幅Ｗ、上フランジの脚長b1、下フランジの
脚長b2及びウェブの厚さＴw を、それぞれ次の（１）〜
（５）式により求めることができる。
【０００７】 Ｓ＝｛（Ｌ3 −Ｌ1 ）−（Ｌ4 −Ｌ2 ）｝／２ …（１） Ｗ＝Ｌ−（Ｌ1 −Ｌ2 ） …（２） b1＝Ｌ3 −Ｌ1 …（３） b2＝Ｌ4 −Ｌ2 …（４） Ｔw ＝Ｌ−（Ｌ3 −Ｌ4 ） …（５）
【０００８】又、上記センサＡ１、Ａ２及びセンサＢ
１、Ｂ２を１組として、図４の右側にも同様のセンサを
配置することにより、Ｈ形鋼Ｓの右側についても上記
（１）〜（５）式と同様の式に基づいてそれぞれの寸法
を測定することができる。
１、Ｂ２を１組として、図４の右側にも同様のセンサを
配置することにより、Ｈ形鋼Ｓの右側についても上記
（１）〜（５）式と同様の式に基づいてそれぞれの寸法
を測定することができる。
【０００９】更に、Ｈ形鋼Ｓのフランジ側面に対向する
位置に、互いに距離ＬWHで離間され、且つフランジ側面
よりそれぞれ距離ＬWH1 及びＬWH2 を隔てて設置され
た、一次元センサＣ１及びＣ２による測定データを用い
ることにより、次の（６）式から横幅Ｈを求めることが
できる。
位置に、互いに距離ＬWHで離間され、且つフランジ側面
よりそれぞれ距離ＬWH1 及びＬWH2 を隔てて設置され
た、一次元センサＣ１及びＣ２による測定データを用い
ることにより、次の（６）式から横幅Ｈを求めることが
できる。
【００１０】 Ｈ＝ＬWH−（ＬWH1 −ＬWH2 ） …（６）
【００１１】前記公報には、上述した（１）〜（５）式
を用いる寸法測定に適用できる寸法測定装置として、図
６に示した装置が具体的に開示されている。
を用いる寸法測定に適用できる寸法測定装置として、図
６に示した装置が具体的に開示されている。
【００１２】この図６に示した寸法測定装置について説
明すると、１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれ２次元距離計
（前記Ａ１又はＡ２に相当する）と１次元距離計（前記
Ｂ１又はＢ２に相当する）が組み込まれた一体形センサ
である。センサ１０Ａ、１０Ｃはセンサフレーム１２Ａ
に、センサ１０Ｂ、１０Ｄはセンサフレーム１２Ｂに、
それぞれ摺動可能に取り付けられ、各センサの横方向の
移動が可能となっている。
明すると、１０Ａ〜１０Ｄは、それぞれ２次元距離計
（前記Ａ１又はＡ２に相当する）と１次元距離計（前記
Ｂ１又はＢ２に相当する）が組み込まれた一体形センサ
である。センサ１０Ａ、１０Ｃはセンサフレーム１２Ａ
に、センサ１０Ｂ、１０Ｄはセンサフレーム１２Ｂに、
それぞれ摺動可能に取り付けられ、各センサの横方向の
移動が可能となっている。
【００１３】又、センサフレーム１２Ａは、摺動ガイド
１４Ａ、１４Ｃを、センサフレーム１２Ｂは摺動ガイド
１４Ｂ、１４Ｄを介して台車フレーム１６に取り付けら
れており、センサフレーム及びこれに取り付けられたセ
ンサの上下方向の移動が可能となっている。
１４Ａ、１４Ｃを、センサフレーム１２Ｂは摺動ガイド
１４Ｂ、１４Ｄを介して台車フレーム１６に取り付けら
れており、センサフレーム及びこれに取り付けられたセ
ンサの上下方向の移動が可能となっている。
【００１４】更に、モータ・セルシン１８Ａにより、ス
クリューシャフト２０Ａを介してセンサ１０Ａ、１０Ｃ
が、又、モータ・セルシン１８Ｂにより、スクリューシ
ャフト２０Ｂを介してセンサ１０Ｂ、１０Ｄがそれぞれ
横方向に移動され、その各位置が検出されるようになっ
ている。
クリューシャフト２０Ａを介してセンサ１０Ａ、１０Ｃ
が、又、モータ・セルシン１８Ｂにより、スクリューシ
ャフト２０Ｂを介してセンサ１０Ｂ、１０Ｄがそれぞれ
横方向に移動され、その各位置が検出されるようになっ
ている。
【００１５】又、上下方向には、モータ・セルシン２２
Ａにより、ウォーム減速機２４Ａ、２４Ｃ、スクリュー
シャフト２６Ａ、２６Ｃを介して、センサ１０Ａ、１０
Ｃが、又、モータ・セルシン２２Ｂにより、ウォーム減
速機２４Ｂ、２４Ｄ、スクリューシャフト２６Ｂ、２６
Ｄを介して、センサ１０Ｂ、１０Ｄが移動可能になされ
ている。
Ａにより、ウォーム減速機２４Ａ、２４Ｃ、スクリュー
シャフト２６Ａ、２６Ｃを介して、センサ１０Ａ、１０
Ｃが、又、モータ・セルシン２２Ｂにより、ウォーム減
速機２４Ｂ、２４Ｄ、スクリューシャフト２６Ｂ、２６
Ｄを介して、センサ１０Ｂ、１０Ｄが移動可能になされ
ている。
【００１６】上述した横方向移動機構及び上下方向移動
機構により、被測定材即ち、Ｈ形鋼Ｓのウェブ高さに合
せて、センサの横方向位置を最適位置に設定すると共
に、該Ｈ形鋼Ｓの外側面に合せて、センサの上下方向位
置を最適位置に設定することが可能となっている。
機構により、被測定材即ち、Ｈ形鋼Ｓのウェブ高さに合
せて、センサの横方向位置を最適位置に設定すると共
に、該Ｈ形鋼Ｓの外側面に合せて、センサの上下方向位
置を最適位置に設定することが可能となっている。
【００１７】又、台車フレーム１６自体は、モータ・セ
ルシン２８を駆動源として移動できるようになってお
り、オンライン、及びオフラインでの測定が可能となっ
ている。
ルシン２８を駆動源として移動できるようになってお
り、オンライン、及びオフラインでの測定が可能となっ
ている。
【００１８】又、図７に示すように、前記図６の装置に
Ｈ形鋼Ｓのフランジの外側面までの距離及びウェブの高
さを測定するための１次元センサ３０Ａ、３０Ｂ（前記
図４に示した１次元センサＣ１、Ｃ２に相当する）を備
えた測定装置も開発されている。この装置では、上記１
次元センサ３０Ａ、３０Ｂが、前記センサ１０Ａ〜１０
Ｄと同様に、それぞれモータ・セルシンによりスクリュ
ーシャフト（いずれも指示せず）を介して上下方向に移
動可能となっている。
Ｈ形鋼Ｓのフランジの外側面までの距離及びウェブの高
さを測定するための１次元センサ３０Ａ、３０Ｂ（前記
図４に示した１次元センサＣ１、Ｃ２に相当する）を備
えた測定装置も開発されている。この装置では、上記１
次元センサ３０Ａ、３０Ｂが、前記センサ１０Ａ〜１０
Ｄと同様に、それぞれモータ・セルシンによりスクリュ
ーシャフト（いずれも指示せず）を介して上下方向に移
動可能となっている。
【００１９】更に、前述した測定技術のオンライン化に
適した寸法測定装置が、同じく本出願人により特願平２
−４１８０９１に提案されている。この寸法測定装置の
要部を図８及び図９に示す。
適した寸法測定装置が、同じく本出願人により特願平２
−４１８０９１に提案されている。この寸法測定装置の
要部を図８及び図９に示す。
【００２０】図８、図９において、符号３２は台車、３
４は台車３２の直線的な進退移動を案内する軌条、３６
は車輪、３８は進退駆動モータである。台車３２は、そ
の前後両端においてそれぞれ縦ねじ軸４０Ａ、４０Ｂに
よって垂直に昇降移動可能とした方形取付枠４２を吊り
下げ保持する。図中４４は昇降駆動モータ、４６は伝動
軸、４８Ａ、４８Ｂは歯車箱である。
４は台車３２の直線的な進退移動を案内する軌条、３６
は車輪、３８は進退駆動モータである。台車３２は、そ
の前後両端においてそれぞれ縦ねじ軸４０Ａ、４０Ｂに
よって垂直に昇降移動可能とした方形取付枠４２を吊り
下げ保持する。図中４４は昇降駆動モータ、４６は伝動
軸、４８Ａ、４８Ｂは歯車箱である。
【００２１】方形取付枠４２はその内側で、互いに向い
合って他に対し少なくとも一方（図の左側）の他方（図
の右側）に対する接近、離隔移動可能に付設した１対の
馬蹄形保持枠５０Ａ、５０Ｂを備え、この例で馬蹄形保
持枠５０Ａは方形取付枠４２の上枠４２Ａを案内軌条と
して、該上枠４２Ａ上に保持固定した馬蹄形保持枠５０
Ｂに対し可動となっている。図中５２は該軌条上を転動
する車輪、５４は小台車、５６は駆動モータ、５８は伝
動軸である。
合って他に対し少なくとも一方（図の左側）の他方（図
の右側）に対する接近、離隔移動可能に付設した１対の
馬蹄形保持枠５０Ａ、５０Ｂを備え、この例で馬蹄形保
持枠５０Ａは方形取付枠４２の上枠４２Ａを案内軌条と
して、該上枠４２Ａ上に保持固定した馬蹄形保持枠５０
Ｂに対し可動となっている。図中５２は該軌条上を転動
する車輪、５４は小台車、５６は駆動モータ、５８は伝
動軸である。
【００２２】前記馬蹄形保持枠５０Ａ、５０Ｂには、図
９に示すように、脚部の下面６０Ａ、６０Ｂと上面６２
Ａ、６２Ｂ、及び互いに向い合う基部の内側面６４Ａ、
６４Ｂにそれぞれレーザ距離計d が装備されている。こ
れら距離計は、前記図４に示した２次元距離計Ａ１、Ａ
２、１次元距離計Ｂ１、Ｂ２及び１次元距離計Ｃ１、Ｃ
２にそれぞれ対応している。
９に示すように、脚部の下面６０Ａ、６０Ｂと上面６２
Ａ、６２Ｂ、及び互いに向い合う基部の内側面６４Ａ、
６４Ｂにそれぞれレーザ距離計d が装備されている。こ
れら距離計は、前記図４に示した２次元距離計Ａ１、Ａ
２、１次元距離計Ｂ１、Ｂ２及び１次元距離計Ｃ１、Ｃ
２にそれぞれ対応している。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
４、図５に示したような、被測定材（形鋼）のフランジ
端面の形状を２次元としてとらえる２次元距離計、及び
ウェブ面までの距離を測る１次元距離計を、フランジ及
びウェブ面にそれぞれ対向させ、これら距離計で被測定
材を挾み込むことにより、上下の距離計の間の寸法（固
定値）と、上下各センサから被測定材までの測定距離か
らフランジ幅及び脚長を求める方法は、形鋼のフランジ
がウェブ面に対して垂直であれば精度良く測ることがで
きるが、傾いている場合、例えば後述する図３に示すよ
うな直角度不良やフランジ反りが生じている場合には、
傾角分だけ測定精度が悪くなり、真値が得られないこと
になる。
４、図５に示したような、被測定材（形鋼）のフランジ
端面の形状を２次元としてとらえる２次元距離計、及び
ウェブ面までの距離を測る１次元距離計を、フランジ及
びウェブ面にそれぞれ対向させ、これら距離計で被測定
材を挾み込むことにより、上下の距離計の間の寸法（固
定値）と、上下各センサから被測定材までの測定距離か
らフランジ幅及び脚長を求める方法は、形鋼のフランジ
がウェブ面に対して垂直であれば精度良く測ることがで
きるが、傾いている場合、例えば後述する図３に示すよ
うな直角度不良やフランジ反りが生じている場合には、
傾角分だけ測定精度が悪くなり、真値が得られないこと
になる。
【００２４】特に、形鋼の全長を走間測定し、寸法精度
を保証する場合には、傾角分の差が発生するために保証
できなくなる。これは、前記センサによる測定原理が、
ノギス等で計測する通常の方法と異なるため、測定値が
実際の値と異なってしまうことに起因する。即ち、図１
０に示すように、傾いているフランジを、ノギス等で計
測する場合には、その傾きに合せて計測できるため脚長
b1を正確に求めることができるが、２次元センサでフラ
ンジの上端面外端z までの距離を測定する場合には、実
際の寸法b1よりも傾角分だけ短いb1′となる。
を保証する場合には、傾角分の差が発生するために保証
できなくなる。これは、前記センサによる測定原理が、
ノギス等で計測する通常の方法と異なるため、測定値が
実際の値と異なってしまうことに起因する。即ち、図１
０に示すように、傾いているフランジを、ノギス等で計
測する場合には、その傾きに合せて計測できるため脚長
b1を正確に求めることができるが、２次元センサでフラ
ンジの上端面外端z までの距離を測定する場合には、実
際の寸法b1よりも傾角分だけ短いb1′となる。
【００２５】このように脚長を正確に測定できない場合
には、前記図５に示した中心の偏りＳを正確に求めるこ
とができないことを、図１１に示した。この図１１に
は、Ｆ（フランジ）直角度と中心の偏りとの関係が示し
てあり、この図よりＦ直角度がずれると、中心の偏り
（前記図５に示したＳ）も大きくずれることが示されて
いる。なお、図中ＣＢ値は、クーリングベッドでノギス
により測定した値である。
には、前記図５に示した中心の偏りＳを正確に求めるこ
とができないことを、図１１に示した。この図１１に
は、Ｆ（フランジ）直角度と中心の偏りとの関係が示し
てあり、この図よりＦ直角度がずれると、中心の偏り
（前記図５に示したＳ）も大きくずれることが示されて
いる。なお、図中ＣＢ値は、クーリングベッドでノギス
により測定した値である。
【００２６】又、Ｈ形鋼を圧延製造する場合は、圧延中
のＨ形鋼について正確な寸法を測定し、その情報を圧延
機側へフィードバックしないと、手法精度が悪化するこ
とになるため、正しい寸法を正確に計測することが極め
て重要となる。
のＨ形鋼について正確な寸法を測定し、その情報を圧延
機側へフィードバックしないと、手法精度が悪化するこ
とになるため、正しい寸法を正確に計測することが極め
て重要となる。
【００２７】又、フランジに前記図１０に示したような
傾斜が生じた場合は、精整工程で、例えばプレス等で直
角度の修正を行うが、フランジが傾斜しない状態での寸
法で評価しておかないと、幅広及び中心偏りの矯正を間
違えてしまうことになり、更に不具合を発生させる恐れ
があるという問題もある。
傾斜が生じた場合は、精整工程で、例えばプレス等で直
角度の修正を行うが、フランジが傾斜しない状態での寸
法で評価しておかないと、幅広及び中心偏りの矯正を間
違えてしまうことになり、更に不具合を発生させる恐れ
があるという問題もある。
【００２８】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
く成されたもので、形鋼のフランジ等が傾斜している場
合でも、複数のセンサを用いて形鋼のフランジ幅や脚長
等の寸法を正確に測定することができる形鋼の寸法測定
方法を提供することを課題とする。
く成されたもので、形鋼のフランジ等が傾斜している場
合でも、複数のセンサを用いて形鋼のフランジ幅や脚長
等の寸法を正確に測定することができる形鋼の寸法測定
方法を提供することを課題とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｈ形鋼の両側
フランジの上端面及び下端面にそれぞれ対向し、該両端
面の外端及び内端までのＸＹ両軸方向の距離を測定する
各１対の２次元距離計と、両側フランジ近傍のウェブ上
面及び下面にそれぞれ対向する各１対のＹ軸方向１次元
距離計と、両側フランジ外側の高さ方向中央位置又はそ
の近傍にそれぞれ対向し、ウェブ高さ位置と同位置の各
フランジ外側面までの距離をそれぞれ測定する、少なく
とも１対以上のＸ軸方向１次元距離計とを備えた寸法測
定装置を用いて形鋼の断面寸法を測定する形鋼の寸法測
定方法であって、ウェブ高さより上側の上フランジと下
側の下フランジそれぞれの傾角θ 1 、θ 2 を、各距離計
の配置間距離と、各距離計によって測定した測定データ
とから演算するに当たり、前記２次元距離計及びＸ軸方
向１次元距離計による実測距離に基づいて求められる、
フランジの上下端面の各外端Ｐ、Ｒからウェブ高さ測定
位置の外側面までのＸ軸方向距離差Δｌ 1 、Δｌ 2 と、
Ｙ軸方向距離ＬＢ A1 、ＬＢ A2 から、上下各フランジの傾
角θ 1 、θ 2 を次式 θ 1 ＝tan -1 （Δ l 1 ／ＬＢ A1 ） θ 2 ＝tan -1 （Δ l 2 ／ＬＢ A2 ） により求めるとともに、これら 傾角θ 1 、θ 2 を用い
て、フランジ幅Ｗを、次式 Ｗ＝ＬＢ A1 ／cos θ 1 ＋ＬＢ
A2 ／cos θ 2 により求め、前記２次元距離計及びＹ軸方向１次元距離
計による実測距離に基づいて求められる、フランジの上
下端面の各内端Ｑ、Ｔからウェブまでの各距離ｂ 1 ′、
ｂ 2 ′を用いて、上下各フランジの脚長ｂ 1 、ｂ 2 を、
次式 b 1 ＝ b 1 ′／cos θ 1 b 2 ＝ b 2 ′／cos θ 2 により求め、 フランジの傾きに起因するフランジ幅及び
脚長等の測定誤差を補正することにより、前記課題を達
成したものである。
フランジの上端面及び下端面にそれぞれ対向し、該両端
面の外端及び内端までのＸＹ両軸方向の距離を測定する
各１対の２次元距離計と、両側フランジ近傍のウェブ上
面及び下面にそれぞれ対向する各１対のＹ軸方向１次元
距離計と、両側フランジ外側の高さ方向中央位置又はそ
の近傍にそれぞれ対向し、ウェブ高さ位置と同位置の各
フランジ外側面までの距離をそれぞれ測定する、少なく
とも１対以上のＸ軸方向１次元距離計とを備えた寸法測
定装置を用いて形鋼の断面寸法を測定する形鋼の寸法測
定方法であって、ウェブ高さより上側の上フランジと下
側の下フランジそれぞれの傾角θ 1 、θ 2 を、各距離計
の配置間距離と、各距離計によって測定した測定データ
とから演算するに当たり、前記２次元距離計及びＸ軸方
向１次元距離計による実測距離に基づいて求められる、
フランジの上下端面の各外端Ｐ、Ｒからウェブ高さ測定
位置の外側面までのＸ軸方向距離差Δｌ 1 、Δｌ 2 と、
Ｙ軸方向距離ＬＢ A1 、ＬＢ A2 から、上下各フランジの傾
角θ 1 、θ 2 を次式 θ 1 ＝tan -1 （Δ l 1 ／ＬＢ A1 ） θ 2 ＝tan -1 （Δ l 2 ／ＬＢ A2 ） により求めるとともに、これら 傾角θ 1 、θ 2 を用い
て、フランジ幅Ｗを、次式 Ｗ＝ＬＢ A1 ／cos θ 1 ＋ＬＢ
A2 ／cos θ 2 により求め、前記２次元距離計及びＹ軸方向１次元距離
計による実測距離に基づいて求められる、フランジの上
下端面の各内端Ｑ、Ｔからウェブまでの各距離ｂ 1 ′、
ｂ 2 ′を用いて、上下各フランジの脚長ｂ 1 、ｂ 2 を、
次式 b 1 ＝ b 1 ′／cos θ 1 b 2 ＝ b 2 ′／cos θ 2 により求め、 フランジの傾きに起因するフランジ幅及び
脚長等の測定誤差を補正することにより、前記課題を達
成したものである。
【００３０】
【作用】前述した如く、寸法測定装置の精度は、フラン
ジの直角度が大きいと、ノギス等による計測よりも悪い
ことが明らかになったが、これは、前記図４に示したよ
うな配置のセンサによるフランジ幅や脚長の測定原理
が、ノギス等による実測方法と本質的に異なるためであ
る。
ジの直角度が大きいと、ノギス等による計測よりも悪い
ことが明らかになったが、これは、前記図４に示したよ
うな配置のセンサによるフランジ幅や脚長の測定原理
が、ノギス等による実測方法と本質的に異なるためであ
る。
【００３１】しかしながら、本発明者等が種々検討した
結果、前記複数のセンサによる測定値から算出したフラ
ンジ幅、脚長等を、該センサによる実測データを用いて
フランジの傾斜角度に基づく補正を行うことによって正
確な寸法を求めることができることを知見した。
結果、前記複数のセンサによる測定値から算出したフラ
ンジ幅、脚長等を、該センサによる実測データを用いて
フランジの傾斜角度に基づく補正を行うことによって正
確な寸法を求めることができることを知見した。
【００３２】本発明は、上記知見により成されたもの
で、前記図４の配置の距離計（センサ）による測定デー
タを用いて、フランジの傾角を算出し、その傾角に基づ
いてセンサの測定寸法を補正することにより、測定寸法
の精度向上を可能とするものである。
で、前記図４の配置の距離計（センサ）による測定デー
タを用いて、フランジの傾角を算出し、その傾角に基づ
いてセンサの測定寸法を補正することにより、測定寸法
の精度向上を可能とするものである。
【００３３】即ち、２次元距離計Ａ１、Ａ２及びＹ軸方
向１次元距離計Ｂ１、Ｂ２と共に、ウェブ高さを計測す
るＸ軸方向１次元距離計Ｃ１、Ｃ２を用いることによ
り、フランジ上下両端面にそれぞれ対向配置された２次
元距離計によるフランジ端面の側端位置の測定結果に基
づいてフランジの傾角を算出し、該傾角を用いてセンサ
の測定データを補正するこにとより高精度の寸法測定が
可能となる。
向１次元距離計Ｂ１、Ｂ２と共に、ウェブ高さを計測す
るＸ軸方向１次元距離計Ｃ１、Ｃ２を用いることによ
り、フランジ上下両端面にそれぞれ対向配置された２次
元距離計によるフランジ端面の側端位置の測定結果に基
づいてフランジの傾角を算出し、該傾角を用いてセンサ
の測定データを補正するこにとより高精度の寸法測定が
可能となる。
【００３４】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００３５】図１は、本発明に係る一実施例の原理を説
明するための前記図４の左側部分に相当する説明図であ
る。本実施例には、前記図７に示した寸法測定装置や図
８及び図９に示した寸法測定装置を適用可能である。
明するための前記図４の左側部分に相当する説明図であ
る。本実施例には、前記図７に示した寸法測定装置や図
８及び図９に示した寸法測定装置を適用可能である。
【００３６】図１において、Ｈ形鋼Ｓのフランジの上方
及び下方にそれぞれ対向配置された２次元距離計Ａ１、
Ａ２と、ウェブの上面及び下面にそれぞれ対向配置され
たＹ軸方向１次元距離計Ｂ１、Ｂ２と、フランジ外側面
にそれぞれ対向配置されたＸ軸方向１次元距離計Ｃ１、
Ｃ２（但しＣ２は図示せず）とは、それぞれ所定の配置
で設置されている。なお、Ｘ軸方向１次元距離計Ｃ１
は、上記４つのセンサＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と同一フ
レーム内に設置され、ウェブの高さ位置と、フランジ外
側面までの距離を計測可能になされている。
及び下方にそれぞれ対向配置された２次元距離計Ａ１、
Ａ２と、ウェブの上面及び下面にそれぞれ対向配置され
たＹ軸方向１次元距離計Ｂ１、Ｂ２と、フランジ外側面
にそれぞれ対向配置されたＸ軸方向１次元距離計Ｃ１、
Ｃ２（但しＣ２は図示せず）とは、それぞれ所定の配置
で設置されている。なお、Ｘ軸方向１次元距離計Ｃ１
は、上記４つのセンサＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と同一フ
レーム内に設置され、ウェブの高さ位置と、フランジ外
側面までの距離を計測可能になされている。
【００３７】即ち、２次元距離計Ａ１、Ａ２はいずれも
１次元距離計Ｃ１からＸ軸方向（図中横方向）にＬ1 の
距離で離隔され、且つ、Ｙ軸方向（図中縦方向）に、Ａ
１とＣ１が距離Ｌ21で、Ｃ１とＡ２は距離Ｌ22で離隔さ
れている。
１次元距離計Ｃ１からＸ軸方向（図中横方向）にＬ1 の
距離で離隔され、且つ、Ｙ軸方向（図中縦方向）に、Ａ
１とＣ１が距離Ｌ21で、Ｃ１とＡ２は距離Ｌ22で離隔さ
れている。
【００３８】本実施例は、図中θ1 、θ2 で示した上下
両フランジの傾角を、以下に詳述する方法によりそれぞ
れ求め、この傾角を用いて上記各距離計（センサ）で計
測されたフランジ幅や脚長を補正し、その正確な寸法を
求めようとするものである。
両フランジの傾角を、以下に詳述する方法によりそれぞ
れ求め、この傾角を用いて上記各距離計（センサ）で計
測されたフランジ幅や脚長を補正し、その正確な寸法を
求めようとするものである。
【００３９】上述した各センサの配置では、２次元セン
サＡ１、Ａ２によって、フランジ上下端面それぞれの外
端Ｐ、Ｒを認識可能であり、これら両外端Ｐ、ＲのＸ軸
方向の位置はこの両センサＡ１、Ａ２のＸ軸方向の中心
位置から lA1、 lA2の位置として求まる。又、上記両外
端Ｐ、ＲのＹ軸方向は、同センサＡ１、Ａ２により直接
検出することができるので、ウェブの高さ位置を測定す
るセンサＣ１から上下両外端Ｐ、ＲまでのＹ軸方向の距
離はそれぞれＬＢA1、ＬＢA2となる。
サＡ１、Ａ２によって、フランジ上下端面それぞれの外
端Ｐ、Ｒを認識可能であり、これら両外端Ｐ、ＲのＸ軸
方向の位置はこの両センサＡ１、Ａ２のＸ軸方向の中心
位置から lA1、 lA2の位置として求まる。又、上記両外
端Ｐ、ＲのＹ軸方向は、同センサＡ１、Ａ２により直接
検出することができるので、ウェブの高さ位置を測定す
るセンサＣ１から上下両外端Ｐ、ＲまでのＹ軸方向の距
離はそれぞれＬＢA1、ＬＢA2となる。
【００４０】上記センサＣ１と上下両外端Ｐ、ＲとのＹ
軸方向距離は、それぞれ次の（７）式、（８）式で算出
できる。
軸方向距離は、それぞれ次の（７）式、（８）式で算出
できる。
【００４１】 ＬＢA1＝Ｌ21−（センサＡ１からＰ点迄の距離値） …（７） ＬＢA2＝Ｌ22−（センサＡ２からＲ点迄の距離値） …（８）
【００４２】一方、前述した如く、１次元センサＣ１
は、センサＡ１、Ａ２、センサＢ１、Ｂ２と同一フレー
ム内に設置され、且つＸ軸方向にセンサＡ１、Ａ２の中
心から距離Ｌ1 で固定されている。
は、センサＡ１、Ａ２、センサＢ１、Ｂ２と同一フレー
ム内に設置され、且つＸ軸方向にセンサＡ１、Ａ２の中
心から距離Ｌ1 で固定されている。
【００４３】従って、センサＣ１で計測した被測定材
（Ｈ形鋼Ｓ）の位置までのＸ軸方向距離 lC と、該セン
サＣ１から上外端Ｐ点までの距離のＸ軸方向の距離差Δ
l1 は、次式となる。
（Ｈ形鋼Ｓ）の位置までのＸ軸方向距離 lC と、該セン
サＣ１から上外端Ｐ点までの距離のＸ軸方向の距離差Δ
l1 は、次式となる。
【００４４】 Δ l1 ＝ lC −（Ｌ1 − lA1） …（９）
【００４５】従って、上記フランジの傾角θ1 は、次の
（１０）式として求めることができる。
（１０）式として求めることができる。
【００４６】 θ1 ＝tan -1（Δ l1 ／ＬＢA1） …（１０）
【００４７】又、同様にして、下フランジについても、
図示はしないが、上記（９）式、（１０）式に対応する
次の（９′）式、（１０′）式で求めることができる。
図示はしないが、上記（９）式、（１０）式に対応する
次の（９′）式、（１０′）式で求めることができる。
【００４８】 Δ l2 ＝ lC −（Ｌ1 − lA2） …（９′） θ2 ＝tan -1（Δ l2 ／ＬＢA2） …（１０′）
【００４９】このように、上下両フランジについて傾角
θ1 、θ2 が求められると、フランジ幅Ｗは次の（１
１）式で、上脚長 b1 及び下脚長 b2 はそれぞれ次の
（１２）式及び（１３）式で求められる。
θ1 、θ2 が求められると、フランジ幅Ｗは次の（１
１）式で、上脚長 b1 及び下脚長 b2 はそれぞれ次の
（１２）式及び（１３）式で求められる。
【００５０】 Ｗ＝ＬＢA1／cos θ1 ＋ＬＢA2／cos θ2 …（１１） b1 ＝ b1 ′／cos θ1 …（１２） b2 ＝ b2 ′／cos θ2 …（１３）
【００５１】ここで、 b1 ′は、内端Ｑについてセンサ
Ｂ１とセンサＡ１それぞれで求めたＹ軸方向の距離の差
であり、 b2 ′は、内端ＴについてセンサＢ２とセンサ
Ａ２それぞれで求めた同方向の距離の差である。
Ｂ１とセンサＡ１それぞれで求めたＹ軸方向の距離の差
であり、 b2 ′は、内端ＴについてセンサＢ２とセンサ
Ａ２それぞれで求めた同方向の距離の差である。
【００５２】上述した如く、片側のフランジについて５
つのセンサＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１による測定デ
ータを用いることにより、傾角θによる補正が可能とな
り、正確なフランジ幅Ｗ、脚長 b1 、 b2 を求めること
が可能となる。
つのセンサＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１による測定デ
ータを用いることにより、傾角θによる補正が可能とな
り、正確なフランジ幅Ｗ、脚長 b1 、 b2 を求めること
が可能となる。
【００５３】又、センサＡ１から外端Ｐ、内端Ｒまでの
距離がそれぞれ明らかであるため、その計測値を上フラ
ンジの傾角θ1 で補正することにより、正確なフランジ
厚さを算出することも可能である。下フランジについて
も同様に厚さを補正できる。
距離がそれぞれ明らかであるため、その計測値を上フラ
ンジの傾角θ1 で補正することにより、正確なフランジ
厚さを算出することも可能である。下フランジについて
も同様に厚さを補正できる。
【００５４】又、図２に示すように、Ｈ形鋼Ｓ（便宜上
直線で示す）が、そのウェブがＸ軸に対してθ′で傾い
ている場合には、センサＢ１〜Ｂ４それぞれにより計測
した距離値と各センサ間の距離より傾角θ′を算出し、
この傾角θ′による補正をも考慮することにより対応で
きる。
直線で示す）が、そのウェブがＸ軸に対してθ′で傾い
ている場合には、センサＢ１〜Ｂ４それぞれにより計測
した距離値と各センサ間の距離より傾角θ′を算出し、
この傾角θ′による補正をも考慮することにより対応で
きる。
【００５５】又、Ｈ形鋼Ｓが上下方向に振動する場合が
あるが、この場合は、前記図３（Ｃ）のような直角度不
良の場合は全く問題がないが、同図（Ａ）又は（Ｂ）の
場合は、寸法 lC がフランジの高さ位置、即ち傾角によ
って変動するため、ウェブ高さを計測するセンサＣ１を
２台の１次元センサＣ１及びＣ１′（図示せず）とし
て、上下両フランジ毎に区分して、それぞれ距離 lC1、
lC1′を計測することにより高精度に対応することが
可能となる。
あるが、この場合は、前記図３（Ｃ）のような直角度不
良の場合は全く問題がないが、同図（Ａ）又は（Ｂ）の
場合は、寸法 lC がフランジの高さ位置、即ち傾角によ
って変動するため、ウェブ高さを計測するセンサＣ１を
２台の１次元センサＣ１及びＣ１′（図示せず）とし
て、上下両フランジ毎に区分して、それぞれ距離 lC1、
lC1′を計測することにより高精度に対応することが
可能となる。
【００５６】以上詳述した如く、本実施例によれば、被
測定材（Ｈ形鋼）を複数のセンサで測定した距離値及び
そのポイントをＸＹ方向の座標点としてとらえることに
よって、フランジの傾角を計算ロジックで導き出すこと
により、この傾角でセンサ測定値を補正するようにした
ことによって、フランジ幅や脚長等を正確に測定するこ
とが可能となり、又、高精度な形鋼の走間連続測定が可
能となる。従って、高精度な圧延制御や、製品の精整が
可能となる。
測定材（Ｈ形鋼）を複数のセンサで測定した距離値及び
そのポイントをＸＹ方向の座標点としてとらえることに
よって、フランジの傾角を計算ロジックで導き出すこと
により、この傾角でセンサ測定値を補正するようにした
ことによって、フランジ幅や脚長等を正確に測定するこ
とが可能となり、又、高精度な形鋼の走間連続測定が可
能となる。従って、高精度な圧延制御や、製品の精整が
可能となる。
【００５７】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。
【００５８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、形
鋼のフランジが傾斜している場合でも、複数のセンサを
用いてフランジ幅、脚長等の寸法を正確に測定すること
が可能となる。
鋼のフランジが傾斜している場合でも、複数のセンサを
用いてフランジ幅、脚長等の寸法を正確に測定すること
が可能となる。
【図１】本発明に係る一実施例の補正方法の原理を説明
するための説明図
するための説明図
【図２】形鋼のウェブが傾斜した場合の補正方法の原理
を示す説明図
を示す説明図
【図３】フランジの反りの種類を示す説明図
【図４】センサによる測定の基本原理を示す説明図
【図５】形鋼の測定寸法の種類を示す説明図
【図６】従来の寸法測定装置の一例を示す正面図
【図７】従来の寸法測定装置の他の一例を示す正面図
【図８】従来の寸法測定装置の更に他の一例を示す正面
図
図
【図９】図８に示した寸法測定装置の要部斜視図
【図１０】フランジが傾斜することによって測定誤差が
生じることを示す説明図
生じることを示す説明図
【図１１】直角度と中心の偏りとの関係を示す線図
Ａ１、Ａ２…２次元距離計 Ｂ１、Ｂ２…ウェブ面用１次元距離計 Ｃ１、Ｃ２…ウェブ高さ用１次元距離計
Claims (1)
- 【請求項１】Ｈ形鋼の両側フランジの上端面及び下端面
にそれぞれ対向し、該両端面の外端及び内端までのＸＹ
両軸方向の距離を測定する各１対の２次元距離計と、両
側フランジ近傍のウェブ上面及び下面にそれぞれ対向す
る各１対のＹ軸方向１次元距離計と、両側フランジ外側
の高さ方向中央位置又はその近傍にそれぞれ対向し、ウ
ェブ高さ位置と同位置の各フランジ外側面までの距離を
それぞれ測定する、少なくとも１対以上のＸ軸方向１次
元距離計とを備えた寸法測定装置を用いて形鋼の断面寸
法を測定する形鋼の寸法測定方法であって、ウェブ高さより上側の上フランジと下側の下 フランジそ
れぞれの傾角θ 1 、θ 2 を、各距離計の配置間距離と、
各距離計によって測定した測定データとから演算するに
当たり、 前記２次元距離計及びＸ軸方向１次元距離計による実測
距離に基づいて求められる、フランジの上下端面の各外
端Ｐ、Ｒからウェブ高さ測定位置の外側面までのＸ軸方
向距離差Δｌ 1 、 Δｌ 2 と、Ｙ軸方向距離ＬＢ A1 、ＬＢ
A2 から、上下各フランジの傾角θ 1 、θ 2 を次式 θ 1 ＝tan -1 （Δ l 1 ／ＬＢ A1 ） θ 2 ＝tan -1 （Δ l 2 ／ＬＢ A2 ） により求めるとともに、 これら 傾角θ 1 、θ 2 を用いて、フランジ幅Ｗを、次式 Ｗ＝ＬＢ A1 ／cos θ 1 ＋ＬＢ A2 ／cos θ 2 により求め、 前記２次元距離計及びＹ軸方向１次元距離計による実測
距離に基づいて求められる、フランジの上下端面の各内
端Ｑ、Ｔからウェブまでの各距離ｂ 1 ′、ｂ 2 ′を用い
て、上下各フランジの脚長ｂ 1 、ｂ 2 を、次式 b 1 ＝ b 1 ′／cos θ 1 b 2 ＝ b 2 ′／cos θ 2 により求め、 フランジの傾きに起因するフランジ幅及び脚長等の測定
誤差を補正することを特徴とする形鋼の寸法測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336494A JP2882560B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 形鋼の寸法測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4336494A JP2882560B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 形鋼の寸法測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185988A JPH06185988A (ja) | 1994-07-08 |
| JP2882560B2 true JP2882560B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18299715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4336494A Expired - Fee Related JP2882560B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 形鋼の寸法測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882560B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3031529B2 (ja) * | 1995-03-31 | 2000-04-10 | 川崎製鉄株式会社 | Ｈ形鋼の断面寸法測定方法および装置 |
| JP2006234540A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Jfe Steel Kk | Ｈ形鋼の形状測定方法 |
| JP4568212B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2010-10-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 形状測定装置 |
| JP6256161B2 (ja) * | 2014-04-03 | 2018-01-10 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 形鋼直角度測定装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5455468A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-02 | Sumitomo Metal Ind | Method of measuring size and shape of large shape steel |
| JPH0682043B2 (ja) * | 1990-10-19 | 1994-10-19 | 川崎製鉄株式会社 | Ｈ形鋼の寸法測定方法 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4336494A patent/JP2882560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06185988A (ja) | 1994-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |