JP3331341B2 - 形鋼断面の寸法測定装置 - Google Patents
形鋼断面の寸法測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー距離計を
用いてＨ形鋼、Ｉ形鋼、山形鋼等の形鋼の断面寸法を測
定する装置に関する。
用いてＨ形鋼、Ｉ形鋼、山形鋼等の形鋼の断面寸法を測
定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、形鋼のフランジ幅やウエブの厚み
等の寸法測定は、ノギスやダイヤルゲージを用いた手動
測定が主であったが、その測定に個人差があること、測
定に時間がかかること等の問題があり、自動的に形鋼の
寸法を短時間で測定することが要望されていた。一方、
距離測定には極めて精度良く測定できるレーザー距離計
が提案されており、このレーザー距離計を用いた形鋼の
寸法測定に関しては、特開平６−１７４４３６号公報に
提案されている。前記公報に記載の形鋼（Ｈ形鋼）の寸
法測定方法は、ウエブが水平状態になるようにして搬送
されるＨ形鋼の上下に形鋼のフランジの端面形状を二次
元的に捕らえる二次元距離計と、ウエブまでに到る距離
を測定する一次元距離計をそれぞれ設け、フランジのウ
エブに対する傾き角を求め、得られた傾き角からフラン
ジの幅、脚長を測定するものである。
等の寸法測定は、ノギスやダイヤルゲージを用いた手動
測定が主であったが、その測定に個人差があること、測
定に時間がかかること等の問題があり、自動的に形鋼の
寸法を短時間で測定することが要望されていた。一方、
距離測定には極めて精度良く測定できるレーザー距離計
が提案されており、このレーザー距離計を用いた形鋼の
寸法測定に関しては、特開平６−１７４４３６号公報に
提案されている。前記公報に記載の形鋼（Ｈ形鋼）の寸
法測定方法は、ウエブが水平状態になるようにして搬送
されるＨ形鋼の上下に形鋼のフランジの端面形状を二次
元的に捕らえる二次元距離計と、ウエブまでに到る距離
を測定する一次元距離計をそれぞれ設け、フランジのウ
エブに対する傾き角を求め、得られた傾き角からフラン
ジの幅、脚長を測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載の形鋼の測定においては、未だ解決していない以
下のような問題があった。 （１）Ｈ形鋼のフランジの直下にも二次元距離計を配置
しているので、Ｈ形鋼の通過に伴うスケール等が二次元
距離計に落下し汚れ、常時清掃をする必要がある。 （２）Ｈ形鋼を走行させながら各寸法を測定する場合、
Ｈ形鋼が横に振れて二次元距離計及び一次元距離計の測
定域から外れる場合があり、この場合は前記公報の装置
では迅速に測定領域を動かすことが困難であるので、Ｈ
形鋼の各寸法を測定できない場合がある。 （３）二次元距離計自体を物理的に動かさなければ測定
領域の変更ができず、寸法の異なるＨ形鋼やその他の形
鋼の寸法測定が困難な場合がある。 （４）前記公報記載の形鋼の測定装置において、二次元
距離計として従来から使用されている三角測量法による
レーザー距離計を使用している場合には、一次元ＣＣＤ
やＰＳＤ等の受光素子が長くなるので、装置が大型化す
るという問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、比較的小型で精度良く形鋼の寸法が測定で
き、しかも形鋼が走行中に振れても迅速にレーザー距離
計の測定範囲が追従する形鋼断面の寸法測定装置を提供
することを目的とする。
報記載の形鋼の測定においては、未だ解決していない以
下のような問題があった。 （１）Ｈ形鋼のフランジの直下にも二次元距離計を配置
しているので、Ｈ形鋼の通過に伴うスケール等が二次元
距離計に落下し汚れ、常時清掃をする必要がある。 （２）Ｈ形鋼を走行させながら各寸法を測定する場合、
Ｈ形鋼が横に振れて二次元距離計及び一次元距離計の測
定域から外れる場合があり、この場合は前記公報の装置
では迅速に測定領域を動かすことが困難であるので、Ｈ
形鋼の各寸法を測定できない場合がある。 （３）二次元距離計自体を物理的に動かさなければ測定
領域の変更ができず、寸法の異なるＨ形鋼やその他の形
鋼の寸法測定が困難な場合がある。 （４）前記公報記載の形鋼の測定装置において、二次元
距離計として従来から使用されている三角測量法による
レーザー距離計を使用している場合には、一次元ＣＣＤ
やＰＳＤ等の受光素子が長くなるので、装置が大型化す
るという問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、比較的小型で精度良く形鋼の寸法が測定で
き、しかも形鋼が走行中に振れても迅速にレーザー距離
計の測定範囲が追従する形鋼断面の寸法測定装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の形鋼断面の寸法測定装置は、形鋼の周囲に複数台
のレーザー距離計を配置して、該形鋼の表面測定点の各
座標を測定し、その測定値から前記形鋼の断面形状を演
算する形鋼断面の寸法測定装置であって、前記レーザー
距離計に光波測距式のレーザー距離計を使用すると共
に、前記形鋼の両側方の外側に配置されたそれぞれ複数
台の前記レーザー距離計を、その光軸の振れ角を電気信
号によって任意に設定可能なスキャニング型のレーザー
距離計として、前記形鋼の厚み及び形状を測定してい
る。また、請求項２記載の形鋼断面の寸法測定装置は、
請求項１記載の装置において、前記形鋼が横置きされた
Ｈ形鋼であって、そのウエブの上下にはスポット型のレ
ーザー距離計が設けられて、該ウエブの肉厚が測定され
ている。請求項３記載の形鋼断面の寸法測定装置は、請
求項１又は２記載の装置において、前記形鋼の両側方の
外側に配置された前記レーザー距離計のうち最下部のレ
ーザー距離計を除く複数のレーザー距離計が、左右別々
の昇降架台に取付けられていると共に、該昇降架台はＣ
型フレームの上側フレームの先部及び基部にそれぞれ設
けられている。
記載の形鋼断面の寸法測定装置は、形鋼の周囲に複数台
のレーザー距離計を配置して、該形鋼の表面測定点の各
座標を測定し、その測定値から前記形鋼の断面形状を演
算する形鋼断面の寸法測定装置であって、前記レーザー
距離計に光波測距式のレーザー距離計を使用すると共
に、前記形鋼の両側方の外側に配置されたそれぞれ複数
台の前記レーザー距離計を、その光軸の振れ角を電気信
号によって任意に設定可能なスキャニング型のレーザー
距離計として、前記形鋼の厚み及び形状を測定してい
る。また、請求項２記載の形鋼断面の寸法測定装置は、
請求項１記載の装置において、前記形鋼が横置きされた
Ｈ形鋼であって、そのウエブの上下にはスポット型のレ
ーザー距離計が設けられて、該ウエブの肉厚が測定され
ている。請求項３記載の形鋼断面の寸法測定装置は、請
求項１又は２記載の装置において、前記形鋼の両側方の
外側に配置された前記レーザー距離計のうち最下部のレ
ーザー距離計を除く複数のレーザー距離計が、左右別々
の昇降架台に取付けられていると共に、該昇降架台はＣ
型フレームの上側フレームの先部及び基部にそれぞれ設
けられている。
【０００５】請求項４記載の形鋼断面の寸法測定装置
は、請求３記載の装置において、前記Ｃ型フレームは前
記形鋼の長さ方向に直交する方向に横移動可能に配置さ
れ、前記形鋼の横方向の振れに対応して該Ｃ型フレーム
が移動し、該Ｃ型フレームに搭載された前記複数台のレ
ーザー距離計の測定範囲の中心に該形鋼が位置するよう
に制御されている。そして、請求項５記載の形鋼断面の
寸法測定装置は、請求項４記載の形鋼断面の寸法測定装
置において、前記形鋼の横方向の振れに対して前記Ｃ型
フレームが追従移動中であっても、前記スキャニング型
のレーザー距離計の光軸の振れ角の中心が、前記形鋼の
測定点の中心となるように制御されている。
は、請求３記載の装置において、前記Ｃ型フレームは前
記形鋼の長さ方向に直交する方向に横移動可能に配置さ
れ、前記形鋼の横方向の振れに対応して該Ｃ型フレーム
が移動し、該Ｃ型フレームに搭載された前記複数台のレ
ーザー距離計の測定範囲の中心に該形鋼が位置するよう
に制御されている。そして、請求項５記載の形鋼断面の
寸法測定装置は、請求項４記載の形鋼断面の寸法測定装
置において、前記形鋼の横方向の振れに対して前記Ｃ型
フレームが追従移動中であっても、前記スキャニング型
のレーザー距離計の光軸の振れ角の中心が、前記形鋼の
測定点の中心となるように制御されている。
【０００６】請求項１〜５記載の形鋼断面の寸法測定装
置においては、レーザー距離計に光波測距式のレーザー
距離計を使用しているので、従来から使用されている三
角測量方式のレーザー距離計に比較して装置の小型化が
図れる。これによって、複数台のレーザー距離計を、形
鋼の両側方の外側に配置することができる。そして、形
鋼の両側方に配置した複数台のレーザー距離計について
は、その光軸の振れ角を電気信号によって任意に設定可
能なスキャニング型のレーザー距離計としているので、
中央に配置された形鋼の寸法によってその検査位置を電
気的に変更できることは当然として、仮に形鋼の搬送中
に横振れを起こしても、高速度でその移動に追従させる
ことができる。特に、請求項２記載の形鋼断面の寸法測
定装置においては、形鋼がＨ形鋼であって、そのウエブ
の上下にはスポット型のレーザー距離計が設けられてい
るので、ウエブの肉厚が極めて簡単に測定できる。この
場合、スポット型のレーザー距離計は搬送ローラに当接
するフランジの上下（特に、下）ではなくて、ウエブの
下に設けられているので、フランジの下に配置する場合
に比較して汚染が少ないという利点がある。
置においては、レーザー距離計に光波測距式のレーザー
距離計を使用しているので、従来から使用されている三
角測量方式のレーザー距離計に比較して装置の小型化が
図れる。これによって、複数台のレーザー距離計を、形
鋼の両側方の外側に配置することができる。そして、形
鋼の両側方に配置した複数台のレーザー距離計について
は、その光軸の振れ角を電気信号によって任意に設定可
能なスキャニング型のレーザー距離計としているので、
中央に配置された形鋼の寸法によってその検査位置を電
気的に変更できることは当然として、仮に形鋼の搬送中
に横振れを起こしても、高速度でその移動に追従させる
ことができる。特に、請求項２記載の形鋼断面の寸法測
定装置においては、形鋼がＨ形鋼であって、そのウエブ
の上下にはスポット型のレーザー距離計が設けられてい
るので、ウエブの肉厚が極めて簡単に測定できる。この
場合、スポット型のレーザー距離計は搬送ローラに当接
するフランジの上下（特に、下）ではなくて、ウエブの
下に設けられているので、フランジの下に配置する場合
に比較して汚染が少ないという利点がある。
【０００７】また、請求項３記載の形鋼断面の寸法測定
装置においては、形鋼の両側方に配置された複数台のレ
ーザー距離計は、左右の昇降架台に別々に取付けられて
高さ調整が可能となっているので、測定対象物である形
鋼の寸法が異なる場合にも対処できる。請求項４記載の
形鋼断面の寸法測定装置においては、昇降架台はＣ型フ
レームの上側フレームの先部及び基端部に設けられてい
るので、少なくとも上側フレームの先部に設けられた昇
降架台を上方に上げた状態で、形鋼ラインの側方に待機
していたＣ型フレームを形鋼の通過ラインに対して直交
方向に移動させて形鋼をＣ型フレーム内に取り込むこと
ができる。そして、請求項５記載の形鋼断面の寸法測定
装置は、形鋼の横振れに対してＣ型フレームが追従中で
あっても、スキャニング型のレーザー距離計の光軸の振
れ角の中心が、前記形鋼の測定点の中心となるように制
御されているので、形鋼の横振れがあっても連続的にス
キャニング型のレーザー距離計が高速度で追従すること
になり、結果として精度の良い測定ができる。
装置においては、形鋼の両側方に配置された複数台のレ
ーザー距離計は、左右の昇降架台に別々に取付けられて
高さ調整が可能となっているので、測定対象物である形
鋼の寸法が異なる場合にも対処できる。請求項４記載の
形鋼断面の寸法測定装置においては、昇降架台はＣ型フ
レームの上側フレームの先部及び基端部に設けられてい
るので、少なくとも上側フレームの先部に設けられた昇
降架台を上方に上げた状態で、形鋼ラインの側方に待機
していたＣ型フレームを形鋼の通過ラインに対して直交
方向に移動させて形鋼をＣ型フレーム内に取り込むこと
ができる。そして、請求項５記載の形鋼断面の寸法測定
装置は、形鋼の横振れに対してＣ型フレームが追従中で
あっても、スキャニング型のレーザー距離計の光軸の振
れ角の中心が、前記形鋼の測定点の中心となるように制
御されているので、形鋼の横振れがあっても連続的にス
キャニング型のレーザー距離計が高速度で追従すること
になり、結果として精度の良い測定ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る形鋼断面の寸法測定装置の正面図、図２は同側
面図、図３は同説明図、図４は他の実施の形態に係る形
鋼断面の寸法測定装置の説明図、図５、図６は光波測距
式のレーザー距離計の説明図、図７は入力電圧とガルバ
ノミラーの振れ角度との関係を示すグラフ、図８はガル
バノミラーの制御についての説明図である。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る形鋼断面の寸法測定装置の正面図、図２は同側
面図、図３は同説明図、図４は他の実施の形態に係る形
鋼断面の寸法測定装置の説明図、図５、図６は光波測距
式のレーザー距離計の説明図、図７は入力電圧とガルバ
ノミラーの振れ角度との関係を示すグラフ、図８はガル
バノミラーの制御についての説明図である。
【０００９】図１、図２に示すように、本発明の一実施
の形態に係る形鋼断面の寸法測定装置１０は、レール１
１上を転動する車輪１２、１３が設けられたＣ型フレー
ム１４と、Ｃ型フレーム１４の上側フレーム１５の基部
及び先部に昇降可能に取付けられた昇降架台１７、１６
と、昇降架台１６、１７に設けられた光波測距式のレー
ザー距離計１８〜２０、２１〜２３と、測定対象物であ
る形鋼の一例であるＨ形鋼２４の通過ラインの上下に対
向して設けられたスポット型のレーザー距離計２５、２
６と、制御装置１０ａとを有している。以下、これらに
ついて詳しく説明する。
の形態に係る形鋼断面の寸法測定装置１０は、レール１
１上を転動する車輪１２、１３が設けられたＣ型フレー
ム１４と、Ｃ型フレーム１４の上側フレーム１５の基部
及び先部に昇降可能に取付けられた昇降架台１７、１６
と、昇降架台１６、１７に設けられた光波測距式のレー
ザー距離計１８〜２０、２１〜２３と、測定対象物であ
る形鋼の一例であるＨ形鋼２４の通過ラインの上下に対
向して設けられたスポット型のレーザー距離計２５、２
６と、制御装置１０ａとを有している。以下、これらに
ついて詳しく説明する。
【００１０】前記Ｃ型フレーム１４は、前後対となるレ
ール１１上を走行する車輪１２、１３を備えている。そ
して、図２に示すように、左右のレール１１の中間に固
定して配置されたラック２７に噛合するピニオン２８を
備えた駆動モータ（油圧モータ、電動モータを含む）２
９がＣ型フレーム１４に取付けられ、駆動モータ２９を
回転することによって、Ｈ形鋼２４と直交する方向にＣ
型フレーム１４が移動可能となっている。車輪１３には
図１に示すように、摩擦車３０が当接し、この回転をベ
ルト３０ａによってロータリエンコーダ３０ｂの入力軸
に伝えて、Ｃ型フレーム１４の移動距離を検知できるよ
うになっている。また、Ｃ型フレーム１４は下側フレー
ム３１と、中間フレーム３２と、上側フレーム１５とを
連結して構成され、上側フレーム１５にはその基部及び
先部に、昇降架台１７、１６を備えている。
ール１１上を走行する車輪１２、１３を備えている。そ
して、図２に示すように、左右のレール１１の中間に固
定して配置されたラック２７に噛合するピニオン２８を
備えた駆動モータ（油圧モータ、電動モータを含む）２
９がＣ型フレーム１４に取付けられ、駆動モータ２９を
回転することによって、Ｈ形鋼２４と直交する方向にＣ
型フレーム１４が移動可能となっている。車輪１３には
図１に示すように、摩擦車３０が当接し、この回転をベ
ルト３０ａによってロータリエンコーダ３０ｂの入力軸
に伝えて、Ｃ型フレーム１４の移動距離を検知できるよ
うになっている。また、Ｃ型フレーム１４は下側フレー
ム３１と、中間フレーム３２と、上側フレーム１５とを
連結して構成され、上側フレーム１５にはその基部及び
先部に、昇降架台１７、１６を備えている。
【００１１】昇降架台１６、１７には、それぞれ垂直に
配置された複数のガイドロッド３３ａに沿って上下する
と共に、回転可能に垂直に立設されたボールねじ３３、
３４に螺合するボールナット３５、３６が設けられてい
る。ボールねじ３３、３４はモータ３７、３８によって
回転駆動されて、昇降架台１６、１７をそれぞれ上下に
移動させるようになっている。
配置された複数のガイドロッド３３ａに沿って上下する
と共に、回転可能に垂直に立設されたボールねじ３３、
３４に螺合するボールナット３５、３６が設けられてい
る。ボールねじ３３、３４はモータ３７、３８によって
回転駆動されて、昇降架台１６、１７をそれぞれ上下に
移動させるようになっている。
【００１２】前記昇降架台１６、１７には、それぞれ光
波測距式でしかもスキャニング型のレーザー距離計１８
〜２０、２１〜２３が所定の方向を向いて固定状態で取
付けられている。また、これらのレーザー距離計１８〜
２０、２１〜２３の下位置には、光波測距式でしかもス
キャニング型のレーザー距離計３９、４０が配置され、
これらはＣ型フレーム１４の下側フレーム３１の先部及
び基部に固定されている。前記Ｈ形鋼２４はローラコン
ベア４１上を搬送され、Ｃ型フレーム１４の下側フレー
ム３１及び上側フレーム１５の中間位置にＨ形鋼２４が
十分な隙間を有して通過するようになっている。
波測距式でしかもスキャニング型のレーザー距離計１８
〜２０、２１〜２３が所定の方向を向いて固定状態で取
付けられている。また、これらのレーザー距離計１８〜
２０、２１〜２３の下位置には、光波測距式でしかもス
キャニング型のレーザー距離計３９、４０が配置され、
これらはＣ型フレーム１４の下側フレーム３１の先部及
び基部に固定されている。前記Ｈ形鋼２４はローラコン
ベア４１上を搬送され、Ｃ型フレーム１４の下側フレー
ム３１及び上側フレーム１５の中間位置にＨ形鋼２４が
十分な隙間を有して通過するようになっている。
【００１３】図１及び図３に示すように、Ｈ形鋼２４の
両側方の外側にはスキャニング型でしかも光波測距式の
レーザー距離計１８〜２３、３９、４０が設けられて、
それぞれのレーザー距離計１８〜２３、３９、４０の位
置と、スキャニングして測定したその距離から、Ｈ形鋼
２４のフランジ４５、４６の形状及び厚み等を測定でき
るようになっている。前記スキャニング型で光波測距式
のレーザー距離計１８（１９〜２３、３９、４０におい
ても同じ）の距離測定原理を図５、図６を参照しながら
説明すると、周知構造のスポット型で光波測距式のレー
ザー距離測定装置４２の前方にガルバノミラー４３を配
置し、このガルバノミラー４３を振動させることによっ
て、照射されるレーザー光をスキャンしている。前記レ
ーザー距離測定装置４２は、測定箇所に照射するレーザ
ー光と、測定箇所から反射するレーザー光の位相の差か
ら、実際の距離を極めて高い精度で測定できるものであ
る。
両側方の外側にはスキャニング型でしかも光波測距式の
レーザー距離計１８〜２３、３９、４０が設けられて、
それぞれのレーザー距離計１８〜２３、３９、４０の位
置と、スキャニングして測定したその距離から、Ｈ形鋼
２４のフランジ４５、４６の形状及び厚み等を測定でき
るようになっている。前記スキャニング型で光波測距式
のレーザー距離計１８（１９〜２３、３９、４０におい
ても同じ）の距離測定原理を図５、図６を参照しながら
説明すると、周知構造のスポット型で光波測距式のレー
ザー距離測定装置４２の前方にガルバノミラー４３を配
置し、このガルバノミラー４３を振動させることによっ
て、照射されるレーザー光をスキャンしている。前記レ
ーザー距離測定装置４２は、測定箇所に照射するレーザ
ー光と、測定箇所から反射するレーザー光の位相の差か
ら、実際の距離を極めて高い精度で測定できるものであ
る。
【００１４】一方、前記ガルバノミラー４３は、図７に
示すように、ガルバノミラー４３に加える電圧によって
その振れ角度θが変位するもので、例えば、電圧Ｖ1 〜
Ｖ4 の場合には、それぞれその電圧に比例してその振れ
角度がθ1 〜θ4 に変わるものである。従って、図８に
示すように、（ｔ0 、ｔ1 ）間で電圧をＶ1 からＶ3 に
一次元的に上げると、ガルバノミラー４３がθ1 からθ
3 の位置に徐々に角度を振り、（ｔ1 、ｔ2 ）間でその
電圧をＶ3 からＶ1 に下げると、ガルバノミラー４３が
θ3 からθ1 に首を振ることになり、これらの交番電圧
を与えると、ガルバノミラー４３が振動的に首を振っ
て、ガルバノミラー４３からの反射レーザー光が２（θ
3 −θ1 ）の変位でスキャンすることになる。従って、
図５に示すように、レーザー距離測定装置４２の前方に
配置されるガルバノミラー４３のスキャン中心位置Ｐ0
（ｘ0 、ｙ0 ）は決まっているので、ガルバノミラー４
３から対象物４４までの距離、及びレーザー光のスキャ
ン角度に比例するガルバノミラー４３の入力電圧Ｖが分
かっていれば、スキャンされたレーザー光が照射した位
置が連続的に測定できることになる。
示すように、ガルバノミラー４３に加える電圧によって
その振れ角度θが変位するもので、例えば、電圧Ｖ1 〜
Ｖ4 の場合には、それぞれその電圧に比例してその振れ
角度がθ1 〜θ4 に変わるものである。従って、図８に
示すように、（ｔ0 、ｔ1 ）間で電圧をＶ1 からＶ3 に
一次元的に上げると、ガルバノミラー４３がθ1 からθ
3 の位置に徐々に角度を振り、（ｔ1 、ｔ2 ）間でその
電圧をＶ3 からＶ1 に下げると、ガルバノミラー４３が
θ3 からθ1 に首を振ることになり、これらの交番電圧
を与えると、ガルバノミラー４３が振動的に首を振っ
て、ガルバノミラー４３からの反射レーザー光が２（θ
3 −θ1 ）の変位でスキャンすることになる。従って、
図５に示すように、レーザー距離測定装置４２の前方に
配置されるガルバノミラー４３のスキャン中心位置Ｐ0
（ｘ0 、ｙ0 ）は決まっているので、ガルバノミラー４
３から対象物４４までの距離、及びレーザー光のスキャ
ン角度に比例するガルバノミラー４３の入力電圧Ｖが分
かっていれば、スキャンされたレーザー光が照射した位
置が連続的に測定できることになる。
【００１５】ここで、レーザー距離計１８のスキャン角
度（θ3 −θ1 ）の状態から、（θ4−θ2 ）の状態に
変えようと思う場合には、図７に示すように、ガルバノ
ミラー４３の入力電圧を（Ｖ4 −Ｖ2 ）間で制御すれば
よいことになり（図８参照）、その動作が極めて簡単で
あり、レーザー距離計１８自体の取付け角度を物理的に
動かす必要がなく変えることができる。
度（θ3 −θ1 ）の状態から、（θ4−θ2 ）の状態に
変えようと思う場合には、図７に示すように、ガルバノ
ミラー４３の入力電圧を（Ｖ4 −Ｖ2 ）間で制御すれば
よいことになり（図８参照）、その動作が極めて簡単で
あり、レーザー距離計１８自体の取付け角度を物理的に
動かす必要がなく変えることができる。
【００１６】従って、図３に示すように、Ｈ形鋼２４の
フランジ４５、４６のうちフランジ４５の上半分の形状
及び厚みを測定しようとする場合には、レーザー距離計
２１でフランジ４５の上半分の内側の表面座標を測定
し、レーザー距離計１９でフランジ４５の上半分の外側
の表面座標を測定する。また、フランジ４５の下半分の
形状及び厚みを測定する場合には、レーザー距離計２
０、４０を使用し、フランジ４６の上半分の形状及び厚
みを測定する場合には、レーザー距離計１８、２２を使
用し、フランジ４６の下半分の形状及び厚みを測定する
場合にはレーザー距離計３９、２３を使用することにな
る。
フランジ４５、４６のうちフランジ４５の上半分の形状
及び厚みを測定しようとする場合には、レーザー距離計
２１でフランジ４５の上半分の内側の表面座標を測定
し、レーザー距離計１９でフランジ４５の上半分の外側
の表面座標を測定する。また、フランジ４５の下半分の
形状及び厚みを測定する場合には、レーザー距離計２
０、４０を使用し、フランジ４６の上半分の形状及び厚
みを測定する場合には、レーザー距離計１８、２２を使
用し、フランジ４６の下半分の形状及び厚みを測定する
場合にはレーザー距離計３９、２３を使用することにな
る。
【００１７】更に、Ｈ形鋼２４のウエブ４７の厚みを測
定しようとする場合に、Ｈ形鋼２４の中央の上下に配置
されたスポット型の光波測距式のレーザー距離計２５、
２６を使用する。図３に示す測定装置では、ウエブ４７
の中央部分の厚みしか測定できないが、ウエブ４７の広
い範囲にわたってその形状及び厚みを測定する場合に
は、図４に示すように、Ｈ形鋼２４の上下にスキャニン
グ型で光波測距式のレーザー距離計４８、４９を配置
し、ウエブ４７の幅方向についてその座標を測定して、
ウエブ４７の形状及び厚みを測定することもできる。こ
の場合、下部のレーザー距離計２６、４９はＨ形鋼２４
のフランジ４５、４６の直下に配置されていないので、
フランジ４５、４６とローラコンベア４１の摩擦等によ
るスケールの落下に対して汚染されないという利点があ
る。
定しようとする場合に、Ｈ形鋼２４の中央の上下に配置
されたスポット型の光波測距式のレーザー距離計２５、
２６を使用する。図３に示す測定装置では、ウエブ４７
の中央部分の厚みしか測定できないが、ウエブ４７の広
い範囲にわたってその形状及び厚みを測定する場合に
は、図４に示すように、Ｈ形鋼２４の上下にスキャニン
グ型で光波測距式のレーザー距離計４８、４９を配置
し、ウエブ４７の幅方向についてその座標を測定して、
ウエブ４７の形状及び厚みを測定することもできる。こ
の場合、下部のレーザー距離計２６、４９はＨ形鋼２４
のフランジ４５、４６の直下に配置されていないので、
フランジ４５、４６とローラコンベア４１の摩擦等によ
るスケールの落下に対して汚染されないという利点があ
る。
【００１８】なお、各レーザー距離計１８〜２３、３
９、４０等の制御部及びこれらの結果から、Ｈ形鋼２４
の形状及びフランジ４５、４６やウエブ４７の厚みを測
定する演算部は、コンピュータを内蔵する制御装置１０
ａ内に収納されている。また、制御装置１０ａ内には、
この形鋼断面の寸法測定装置１０の全体を制御する制御
部が設けられ、更に通過させようとする各形鋼の種類、
形状、寸法を入力する入力装置（別のコンピュータであ
ってもよい）が接続され、更に制御装置１０ａからのデ
ータが入力する端子が設けられている。また、制御装置
１０ａには、制御装置１０ａを直接制御するキーボード
が設けられている。
９、４０等の制御部及びこれらの結果から、Ｈ形鋼２４
の形状及びフランジ４５、４６やウエブ４７の厚みを測
定する演算部は、コンピュータを内蔵する制御装置１０
ａ内に収納されている。また、制御装置１０ａ内には、
この形鋼断面の寸法測定装置１０の全体を制御する制御
部が設けられ、更に通過させようとする各形鋼の種類、
形状、寸法を入力する入力装置（別のコンピュータであ
ってもよい）が接続され、更に制御装置１０ａからのデ
ータが入力する端子が設けられている。また、制御装置
１０ａには、制御装置１０ａを直接制御するキーボード
が設けられている。
【００１９】続いて、この形鋼断面の寸法測定装置１０
の使用方法及び作用について説明すると、まず、測定対
象物である形鋼の種類、概ね寸法を入力しておく。駆動
モータ２９を駆動し、Ｃ型フレーム１４を移動させて昇
降架台１６、１７の中央に、測定しようとするＨ形鋼２
４が位置するようにする。この場合の移動距離はロータ
リエンコーダ３０ｂで測定することになる。所定の位置
にＣ型フレーム１４を搬送した後、図示しないロータリ
エンコーダが設けられたモータ３７、３８を駆動して昇
降架台１６、１７を上昇位置から所定位置まで下降させ
る。次に、レーザー距離計１８〜２３、３９、４０を作
動させて、Ｈ形鋼２４のフランジ４５、４６の座標を測
定し、その形状及び厚みを測定することになる。また、
レーザー距離計２５、２６を作動させることによって、
Ｈ形鋼２４のウエブ４７の厚みを測定できる。
の使用方法及び作用について説明すると、まず、測定対
象物である形鋼の種類、概ね寸法を入力しておく。駆動
モータ２９を駆動し、Ｃ型フレーム１４を移動させて昇
降架台１６、１７の中央に、測定しようとするＨ形鋼２
４が位置するようにする。この場合の移動距離はロータ
リエンコーダ３０ｂで測定することになる。所定の位置
にＣ型フレーム１４を搬送した後、図示しないロータリ
エンコーダが設けられたモータ３７、３８を駆動して昇
降架台１６、１７を上昇位置から所定位置まで下降させ
る。次に、レーザー距離計１８〜２３、３９、４０を作
動させて、Ｈ形鋼２４のフランジ４５、４６の座標を測
定し、その形状及び厚みを測定することになる。また、
レーザー距離計２５、２６を作動させることによって、
Ｈ形鋼２４のウエブ４７の厚みを測定できる。
【００２０】ここで、Ｈ形鋼２４が横に振れた場合に
は、各レーザー距離計１８〜２３、３９、４０の測定範
囲から外れることがあるが、この場合、各レーザー距離
計１８〜２３、３９、４０のガルバノミラー４３に加え
る電圧を変えて、その振動角を変え、予め定められたプ
ログラムに従い、レーザー光のスキャン位置を変更する
ことになる。この場合、スキャニング型のレーザー距離
計のスキャン角度の中心位置が、測定しようとするＨ形
鋼の測定対象点に位置するように、ガルバノミラーに加
える電圧を変化させることによって行う。
は、各レーザー距離計１８〜２３、３９、４０の測定範
囲から外れることがあるが、この場合、各レーザー距離
計１８〜２３、３９、４０のガルバノミラー４３に加え
る電圧を変えて、その振動角を変え、予め定められたプ
ログラムに従い、レーザー光のスキャン位置を変更する
ことになる。この場合、スキャニング型のレーザー距離
計のスキャン角度の中心位置が、測定しようとするＨ形
鋼の測定対象点に位置するように、ガルバノミラーに加
える電圧を変化させることによって行う。
【００２１】また、対象物の種類が異なる場合には、昇
降架台１６、１７の下降位置、各レーザー距離計１８〜
２３、３９、４０のスキャン角度を変更して、Ｈ形鋼の
フランジ及びウエブの厚みを測定することになる。図１
には、各Ｈ形鋼を示しているが、例えば、溝形鋼、山形
鋼等の形鋼であって前記したレーザー距離計１８〜２
３、３９、４０、レーザー距離計２５、２６、場合によ
ってはレーザー距離計４８、４９を用いて、その座標位
置から精度よく形鋼の形状や厚みを測定することができ
る。
降架台１６、１７の下降位置、各レーザー距離計１８〜
２３、３９、４０のスキャン角度を変更して、Ｈ形鋼の
フランジ及びウエブの厚みを測定することになる。図１
には、各Ｈ形鋼を示しているが、例えば、溝形鋼、山形
鋼等の形鋼であって前記したレーザー距離計１８〜２
３、３９、４０、レーザー距離計２５、２６、場合によ
ってはレーザー距離計４８、４９を用いて、その座標位
置から精度よく形鋼の形状や厚みを測定することができ
る。
【００２２】
【発明の効果】請求項１〜５記載の形鋼断面の寸法測定
装置においては以上の説明からも明らかなように、使用
するレーザー距離計に光波測距式のレーザー距離計を使
用しているので、装置の小型化が図れ、更には精度の良
い測定が行える。また、レーザー距離計の小型化が可能
となったので、複数台のレーザー距離計を、形鋼の両側
方の外側に配置することができる。そして、両側方に配
置した複数台のレーザー距離計は、その光軸の振れ角を
電気信号によって任意に設定可能なスキャニング型のレ
ーザー距離計としているので、仮に測定対象物である形
鋼の搬送中に横振れを起こしても、高速度でその振れに
追従させて、正確な測定をすることができる。
装置においては以上の説明からも明らかなように、使用
するレーザー距離計に光波測距式のレーザー距離計を使
用しているので、装置の小型化が図れ、更には精度の良
い測定が行える。また、レーザー距離計の小型化が可能
となったので、複数台のレーザー距離計を、形鋼の両側
方の外側に配置することができる。そして、両側方に配
置した複数台のレーザー距離計は、その光軸の振れ角を
電気信号によって任意に設定可能なスキャニング型のレ
ーザー距離計としているので、仮に測定対象物である形
鋼の搬送中に横振れを起こしても、高速度でその振れに
追従させて、正確な測定をすることができる。
【００２３】特に、請求項２記載の形鋼断面の寸法測定
装置においては、Ｈ形鋼のウエブの肉厚が極めて簡単に
測定できる。この場合、Ｈ形鋼の上下に配置したスポッ
ト型のレーザー距離計は搬送ローラに当接するフランジ
の下方には配置されていないので、上部から落下するス
ケール等によって汚染されることが少ないという利点が
ある。請求項３記載の形鋼断面の寸法測定装置において
は、形鋼の両側方に配置された複数台のレーザー距離計
は、左右の昇降架台に別々に取付けられて高さ調整が可
能となっているので、測定対象物である形鋼の種類、寸
法が異なる場合にも迅速に対処し、最適の状態で測定が
行える。請求項４記載の形鋼断面の寸法測定装置におい
ては、昇降架台はＣ型フレームの上側フレームの先部及
び基端部に設けられ、Ｃ型フレームは形鋼の長さ方向に
直交する方向に横移動可能に配置されているので、昇降
架台を上方に上げた状態で、移動させて形鋼の搬送ライ
ン中にこの形鋼断面の寸法測定装置を自由に設置するこ
とができる。請求項５記載の形鋼断面の寸法測定装置に
おいては、形鋼が横揺れしてＣ型フレームが即応して追
従できない場合も、スキャニング型のレーザー距離計が
迅速に追従するので、形鋼の横振れに関係なく、正確な
位置データを得ることができ、結果として正確な形鋼の
寸法測定ができる。
装置においては、Ｈ形鋼のウエブの肉厚が極めて簡単に
測定できる。この場合、Ｈ形鋼の上下に配置したスポッ
ト型のレーザー距離計は搬送ローラに当接するフランジ
の下方には配置されていないので、上部から落下するス
ケール等によって汚染されることが少ないという利点が
ある。請求項３記載の形鋼断面の寸法測定装置において
は、形鋼の両側方に配置された複数台のレーザー距離計
は、左右の昇降架台に別々に取付けられて高さ調整が可
能となっているので、測定対象物である形鋼の種類、寸
法が異なる場合にも迅速に対処し、最適の状態で測定が
行える。請求項４記載の形鋼断面の寸法測定装置におい
ては、昇降架台はＣ型フレームの上側フレームの先部及
び基端部に設けられ、Ｃ型フレームは形鋼の長さ方向に
直交する方向に横移動可能に配置されているので、昇降
架台を上方に上げた状態で、移動させて形鋼の搬送ライ
ン中にこの形鋼断面の寸法測定装置を自由に設置するこ
とができる。請求項５記載の形鋼断面の寸法測定装置に
おいては、形鋼が横揺れしてＣ型フレームが即応して追
従できない場合も、スキャニング型のレーザー距離計が
迅速に追従するので、形鋼の横振れに関係なく、正確な
位置データを得ることができ、結果として正確な形鋼の
寸法測定ができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る形鋼断面の寸法測
定装置の正面図である。
定装置の正面図である。
【図２】同側面図である。
【図３】同説明図である。
【図４】他の実施の形態に係る形鋼断面の寸法測定装置
の説明図である。
の説明図である。
【図５】光波測距式のレーザー距離計の説明図である。
【図６】光波測距式のレーザー距離計の説明図である。
【図７】入力電圧とガルバノミラーの振れ角度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図８】ガルバノミラーの制御についての説明図であ
る。
る。
１０：形鋼断面の寸法測定装置、１０ａ：制御装置、１
１：レール、１２：車輪、１３：車輪、１４：Ｃ型フレ
ーム、１５：上側フレーム、１６：昇降架台、１７：昇
降架台、１８：レーザー距離計、１９：レーザー距離
計、２０：レーザー距離計、２１：レーザー距離計、２
２：レーザー距離計、２３：レーザー距離計、２４：Ｈ
形鋼、２５：レーザー距離計、２６：レーザー距離計、
２７：ラック、２８：ピニオン、２９：駆動モータ、３
０：摩擦車、３０ａ：ベルト、３０ｂ：ロータリエンコ
ーダ、３１：下側フレーム、３２：中間フレーム、３
３：ボールねじ、３３ａ：ガイドロッド、３４：ボール
ねじ、３５：ボールナット、３６：ボールナット、３
７：モータ、３８：モータ、３９：レーザー距離計、４
０：レーザー距離計、４１：ローラコンベア、４２：レ
ーザー距離測定装置、４３：ガルバノミラー、４４：対
象物、４５：フランジ、４６：フランジ、４７：ウエ
ブ、４８：レーザー距離計、４９：レーザー距離計
１：レール、１２：車輪、１３：車輪、１４：Ｃ型フレ
ーム、１５：上側フレーム、１６：昇降架台、１７：昇
降架台、１８：レーザー距離計、１９：レーザー距離
計、２０：レーザー距離計、２１：レーザー距離計、２
２：レーザー距離計、２３：レーザー距離計、２４：Ｈ
形鋼、２５：レーザー距離計、２６：レーザー距離計、
２７：ラック、２８：ピニオン、２９：駆動モータ、３
０：摩擦車、３０ａ：ベルト、３０ｂ：ロータリエンコ
ーダ、３１：下側フレーム、３２：中間フレーム、３
３：ボールねじ、３３ａ：ガイドロッド、３４：ボール
ねじ、３５：ボールナット、３６：ボールナット、３
７：モータ、３８：モータ、３９：レーザー距離計、４
０：レーザー距離計、４１：ローラコンベア、４２：レ
ーザー距離測定装置、４３：ガルバノミラー、４４：対
象物、４５：フランジ、４６：フランジ、４７：ウエ
ブ、４８：レーザー距離計、４９：レーザー距離計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 昭宣 福岡県北九州市小倉北区白銀１丁目３番 10号 株式会社セルテックシステムズ内 審査官 白石 光男 (56)参考文献 特開 平８−271226（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−307820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−8608（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/04 G01B 11/24
Claims (5)
- 【請求項１】 形鋼の周囲に複数台のレーザー距離計を
配置して、該形鋼の表面測定点の各座標を測定し、その
測定値から前記形鋼の断面形状を演算する形鋼断面の寸
法測定装置であって、 前記レーザー距離計に光波測距式のレーザー距離計を使
用すると共に、 前記形鋼の両側方の外側に配置されたそれぞれ複数台の
前記レーザー距離計を、その光軸の振れ角を電気信号に
よって任意に設定可能なスキャニング型のレーザー距離
計として、前記形鋼の厚み及び形状を測定することを特
徴とする形鋼断面の寸法測定装置。 - 【請求項２】 前記形鋼が横置きされたＨ形鋼であっ
て、そのウエブの上下にはスポット型のレーザー距離計
が設けられて、該ウエブの肉厚が測定されている請求項
１記載の形鋼断面の寸法測定装置。 - 【請求項３】 前記形鋼の両側方の外側に配置された前
記レーザー距離計のうち最下部のレーザー距離計を除く
複数のレーザー距離計が、左右別々の昇降架台に取付け
られていると共に、該昇降架台はＣ型フレームの上側フ
レームの先部及び基部にそれぞれ設けられている請求項
１又は２記載の形鋼断面の寸法測定装置。 - 【請求項４】 前記Ｃ型フレームは前記形鋼の長さ方向
に直交する方向に横移動可能に配置され、前記形鋼の横
方向の振れに対応して該Ｃ型フレームが移動し、該Ｃ型
フレームに搭載された前記複数台のレーザー距離計の測
定範囲の中心に該形鋼が位置するように制御されている
請求項３記載の形鋼断面の寸法測定装置。 - 【請求項５】 前記形鋼の横方向の振れに対して前記Ｃ
型フレームが追従移動中であっても、前記スキャニング
型のレーザー距離計の光軸の振れ角の中心が、前記形鋼
の測定点の中心となるように制御されている請求項４記
載の形鋼断面の寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29322696A JP3331341B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 形鋼断面の寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29322696A JP3331341B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 形鋼断面の寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10115509A JPH10115509A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3331341B2 true JP3331341B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=17792066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29322696A Expired - Fee Related JP3331341B2 (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 形鋼断面の寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331341B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4626047B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2011-02-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の寸法測定方法 |
| JP2008185491A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Jfe Steel Kk | 山形鋼寸法演算方法および装置 |
| CN105235270A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-13 | 江苏利普机械有限公司 | 摩擦压力机的控制系统 |
| CN110017779B (zh) * | 2019-05-05 | 2020-11-10 | 安徽智时代软件服务有限公司 | 一种大型曲面造型产品测绘装置 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP29322696A patent/JP3331341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10115509A (ja) | 1998-05-06 |
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