JP3366528B2 - 長尺物のプロフィール測定方法 - Google Patents
長尺物のプロフィール測定方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼材や厚板のよ
うな帯状体等の長尺物のプロフィール（曲がり、反り、
キャンバーなど）を走間で測定する長尺物のプロフィー
ル測定方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、形鋼、厚板鋼板、鋼管等の長尺
物では、長手方向の表面プロフィールに許容以上の曲が
りや反り等が生じているかどうかは製品品質上，重要な
問題であり、真直度等を判定するために、搬送中の長尺
物の長手方向のプロフィールを非接触で測定すること
が、従来から実施されている。 【０００３】この長尺物のプロフィール測定方法として
は、従来、例えば、特開昭５９−６５７１０号公報等に
記載されているような逐次３点法による測定方法が開示
されている。 【０００４】この測定方法は、長尺物の長手方向（測定
方向）と平行な基準直線に沿って、Ｎ個（Ｎ≧３）の距
離計を所定間隔に配設しておき、長尺物が長手方向に所
定距離だけ移動する度に、各距離計によって同時に対向
する長尺物表面までの距離を測定する。そして、測定し
た複数の測定値に基づき、長尺物の長手方向の全プロフ
ィール形状を多次多項式に近似してプロフィールを測定
する。 【０００５】この従来の測定方法を、図９を参照しつ
つ、さらに説明する。なお、簡単のため、各サンプリン
グでの測定点を３点としている。図９中、５０は、距離
計を示し、５１は長尺物の測定するプロフィールを示し
ている。 【０００６】例えば、長尺物の測定方向での表面プロフ
ィール５０を６次の関数Ｆ（ｘ）で近似して、各サンプ
リング単位に３台の距離計５０で同時に検出した３つの
測定点をＡ，Ｂ，Ｃとした場合に、点Ａ及び点Ｂを通る
直線Ｇと測定点Ｃとの距離計での距離測定方向での偏差
をｄとし、このｄをサンプリング毎に求める。そして、
この得られたｄの組を４次の関数Ｍ（ｘ）に回帰した場
合に、Ｍ（ｘ）の係数とＦ（ｘ）の係数との間に所定の
式で示される関係があることに鑑み、上記関数Ｍ（ｘ）
を求めることで上記長尺物の表面プロフィールを表す関
数Ｆ（ｘ）を求める。 【０００７】このように、低い次数で演算することで、
計算機の負荷軽減と演算時間の短縮とを図りつつ長尺物
の長手方向のプロフィールが測定される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、プロフィールの全体形状を高次多項式で近似す
る測定方法では、全体に渡ってプロフィール形状が漸次
的に変化していれば近似可能であるが、一部に急激なプ
ロフィール変化がある場合には、誤差が大きくなり、原
理上、正確なプロフィールを求めることができないとい
う問題がある。 【０００９】特に、形鋼材等では先端部及び尾端部に急
激なプロフィール変化が生じることを確認しており、上
記測定方法では、所定以上の精度でプロフィールを求め
ることが困難になるおそれがある。 【００１０】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、測定するプロフィールの一部に急激な
プロフィール変化がある場合でも、所定精度でプロフィ
ールを、蛇行や回転を伴う走間で測定することができる
長尺物のプロフィール測定方法を提供することを課題と
している。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載した長尺物のプロフィ
ール測定方法は、測定方向に沿って配列した少なくとも
３台の距離計で、対向する長尺物表面までの各距離を測
定し、その３点以上の距離測定値に基づき測定位置での
プロフィールを多次曲線に近似することを、測定方向に
沿って順次，測定位置を変更して行い、順次求めた多次
曲線から長尺物のプロフィールを測定する長尺物のプロ
フィール測定方法であって、上記求めた多次曲線に基づ
き、測定点から測定方向へ所定サンプリング間隔だけず
れた多次曲線上の位置と当該測定点との距離計による距
離測定方向での距離の偏差を求めることを、測定方向に
沿って上記サンプリング間隔単位に実施し、順次求めた
距離の偏差を積分することにより長尺物のプロフィール
を測定することを特徴としている。 【００１２】この発明においては、複数の距離計で測定
する度に、つまりサンプリング毎に、測定位置のプロフ
ィール形状を多次曲線に近似する。そして、この多次曲
線への近似を繰り返し行い逐次，繋ぎ合わせることで、
測定方向全体のプロフィール形状を測定するので、一部
に急峻なプロフィール変化があっても、その急峻なプロ
フィール変化に対応した全プロフィールを測定できる。 【００１３】なお、サンプリング毎の隣合う測定位置
は、重複させてもよいし、重複させなくてもよい。 【００１４】また、本発明においては、各測定位置での
プロフィールの変化が距離の偏差という、測定点間の相
対的な形状変化量で表され、この離散的な形状変化量の
算出をサンプリング単位に行って繋げることで、測定方
向全体のプロフィールが求められる。 【００１５】このとき、距離の偏差を求めるためにずら
す間隔をサンプリング間隔に等しく設定することで、ｎ
番目のサンプリングでの測定点から距離偏差を求めるた
めにずらした位置が、（ｎ＋１）番目のサンプリングで
の測定点となるので、順次、求めた距離の偏差を積分し
ていくことで、自動的にプロフィールが算出される。 【００１６】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態の長尺物はＨ型鋼材
であって、そのＨ型鋼材の長手方向の形状を測定する場
合を例示する。 【００１７】上記Ｈ型鋼材は、図１に示すように、所定
パスラインに沿って搬送されるようになっている。その
搬送されるＨ型鋼材１の長手方向と所定距離だけ離れ且
つ当該Ｈ型鋼材１の搬送方向と平行に設定した基準直線
Ｈに沿って、３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が、相互に
所定スパン単位に設定され、その３台の距離計Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３によって、測定方向に沿った３つの測定点
ＡN ，ＢN ，ＣN までの基準直線Ｈからの距離を測定し
ている。 【００１８】上記距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３としては、周
知の距離計を使用すればよいが、図１では、レーザ距離
計を例示している。即ち、各投光器２から測定点ＡN ，
ＢN，ＣN に向けて垂直にレーザ光を照射し、その反射
光を斜め方向から受光器３で受け三角法によって、各測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN の基準直線Ｈからの距離を測定す
る。 【００１９】そして、本実施の形態は、Ｈ型鋼材１のフ
ランジ部１ａにおけるウェブ部１ｂとの接合部（フラン
ジ面中央）に沿った長手方向のプロフィールを測定する
べく、図２に示すように、距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によ
る測定点ＡN ，ＢN ，ＣN を上記接合部位置に設定して
いる。もっとも、接合部である必要はない。 【００２０】また、本実施の形態では、所定サンプリン
グ間隔、つまり所定サンプリング時間毎に、３台の距離
計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって同時に距離を測定し、その
測定した距離測定値に応じた信号を図外のコントローラ
に供給している。 【００２１】ここで、上記サンプリング時間は、Ｈ型鋼
材１の搬送速度に合わせて当該Ｈ型鋼材１が所定サンプ
リング間隔Ｌ２だけ移動する時間である。コントローラ
では、サンプリング毎に図３に示すような処理を行う。
つまり、上記３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から距離信
号をサンプリング毎に入力しつつ、下記処理によりプロ
フィールを測定する。 【００２２】即ち、３つの距離信号を入力すると（ステ
ップ１）、その同時刻に入力した３つの距離信号から、
現在の測定位置における、３つの測定点ＡN ，ＢN ，Ｃ
N を通過する多次曲線である２次曲線を求める（ステッ
プ２）。 【００２３】次に、求めた２次曲線に基づき、３つの測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN 中の一点ＡNからサンプリング間
隔Ｌ２だけ測定方向にずれた２次曲線上の点Ａ′N （図
５参照）と当該測定点ＡN との距離計の測定方向におけ
る距離の偏差（プロフィール変化量）δN を求める（ス
テップ３）。 【００２４】次に、今までの距離の偏差δN の積分から
次回のサンプリング時のプロフィールの基準位置（繋ぎ
合わせる位置）を求める（ステップ４）。これを、サン
プリング時間毎に実施し、上記距離の偏差δN の積分値
を順次求めることで、対象とするＨ型鋼材１における先
端から尾端までのプロフィールを測定する。 【００２５】例えば、図４に示すようなプロフィール形
状を測定する場合を想定し、○印がＮ回目の測定点
ＡN ，ＢN ，ＣN を、×印が（Ｎ＋１）回目の測定点Ａ
N+1 ，Ｂ N+1 ，ＣN+1 を，□印が（Ｎ＋２）回目の測定
点ＡN+2 ，ＢN+2 ，ＣN+2 とすると、図５に示すよう
に、Ｎ回目のサンプリング時の測定により２次曲線ＦN
を算出して測定点ＡN からサンプリング間隔Ｌ２だけず
れた位置ＡN ′の偏差δN を求める。これにより、ＡN
からＬだけずれた位置のプロフィール変化量の予想位置
（次回のサンプリング時のプロフィールの基準位置）が
算出され決定される。 【００２６】そして、今までの偏差加算値ＤにδN を加
算（積分）することでＡN+1 の相対位置が求められる。
偏差加算値Ｄとは、サンプリングを開始した材料の先端
からのδN （Ｎ：１〜Ｎ−１）の積分値である。 【００２７】次に、（Ｎ＋１）回目の距離測定により２
次曲線ＦN+1 を算出してサンプリング間隔Ｌ２だけずれ
た位置の偏差δN+1 を求める。そして、今までの偏差加
算値ＤにδN+1 を加算することでＡN+2 の相対位置が求
められる。 【００２８】このように、順次求めた距離偏差δN を積
分することで、全プロフィールが測定される。このよう
な測定方法では、サンプリング間隔毎に、現在の測定位
置での各プロフィールを逐次、多次曲線に近似し繋いで
いくようにしたので、局部的に急激なプロフィール変化
があっても、そのプロフィール変化に対応した全プロフ
ィールを求めることができる。 【００２９】しかも、測定位置毎にプロフィールを求め
ても、順次，距離の偏差δN を加算（積分）するだけ
で、簡単に、全プロフィールを求めることができるので
測定のための演算が簡略化される。 【００３０】このとき、前回のサンプリング位置からの
相対的な偏差で繋ぎ合わせるように全プロフィールを求
めているので、搬送されるＨ型鋼材１に多少の横振れ等
による誤差があって、各サンプリング毎に距離計Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３と材料中心との距離が変動しても、その変動
誤差分を吸収した状態で精度良くプロフィールを算出す
ることができる。 【００３１】なお、上記実施の形態では、長尺物である
Ｈ型鋼材１自体が移動する場合で説明しているが、距離
計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３側を基準直線Ｈに沿って移動させな
がら距離測定を行うように設定してもよい。 【００３２】また、上記実施の形態では、３台の距離計
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を使用することで、同時に測定する測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN を３点とし各測定位置のプロフィ
ールを２次曲線に近似する場合を例に説明しているが、
同時測定点を４点として３次曲線に近似するなど、３次
以上の多次曲線に近似、即ち、（Ｎ＋１）台の距離計を
配置してＮ次曲線に近似するようにしてもよい。 【００３３】また、３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のス
パンを等間隔Ｌ１に設定した例で説明しているが、必ず
しも等間隔に配置する必要はなく、不等間隔に配しても
よい。また，必ずしも基準曲線に沿って距離計Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３が並ぶ必要はなく、多少前後していてもよい。
この場合には、その前後分を補正すればよい。 【００３４】また、上記実施の形態では、サンプリング
間隔単位の離散的な値を積分してプロフィールを測定し
ているが、これに限定されるものではない。各サンプリ
ング単位に求めた２次曲線の一部を逐次繋ぐようにプロ
ットして全プロフィールを測定するようにしてもよい。 【００３５】また、上記実施の形態では、同時に距離測
定した３点のうちの一点の測定点Ａ N の距離の偏差を基
にプロフィールを測定しているが、これに限定されるも
のではない。例えば、３点の測定点ＡN ，ＢN ，ＣN で
並行して距離の偏差の演算を実施して、その３つ偏差に
よって求められるプロフィールの平均値を測定するプロ
フィールにするなどしてもよい。 【００３６】 【実施例】形鋼等の帯状材に生じる曲がり（反り）は、
先尾端部のみが急激に曲がっている場合がほとんである
ことに鑑み、そのような形状が測定できるかシミュレー
ションを行った。 【００３７】即ち、図６中実線で示すようなプロフィー
ルについて、上記実施の形態の測定方法に基づくプロフ
ィールの測定をシミュレーションしたところ、図６中破
線で示すように、元のプロフィールに近似したプロフィ
ールが測定された。この図６から分かるように、本発明
に基づく測定方法では、元のプロフィールに近似した形
状が測定できる。 【００３８】ここで、測定条件は、距離計Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３の間隔を７００mmに設定し、サンプリング間隔を１
００mmとしている。比較のために、前記従来の逐次３点
法によってシミュレーションを行ったところ図７に示す
ような結果が得られた。 【００３９】即ち、距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の間隔を変
化させても、元のプロフィールに近似した形状を得るこ
とが困難であった。なお、比較方法は、プロフィールを
６次式に近似した場合とした。 【００４０】以上の結果から、本発明に基づく測定方法
を使用することで、一部に急激なプロフィール変化があ
っても、それに対応したプロフィール形状を得ることが
できることが分かる。 【００４１】さらに、実際のＨ型鋼材１にわざと局部的
に変形させて、上記本発明の基づく測定方法で実際に測
定してみたところ、図８に示すような結果が得られた。
図８中、○が実際のプロフィールであり、●が本発明に
基づく測定方法により求めたプロフィールを示してい
る。 【００４２】この図８から分かるように、材料表面に急
激なプロフィール変化があっても、その形状に近似した
プロフィールを測定することができる。 【００４３】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の長尺
物のプロフィール測定方法では、搬送ラインを移動中の
長尺物を、その一部に急激なプロフィール変化があって
も、その急激な変化に対応したプロフィールが走間で測
定できるという効果がある。従って、通常、先尾端部が
大きく反るようなＨ型鋼材等の帯状材であっても、その
反り等の形状変化に対応したプロフィール形状を測定で
きるという効果がある。 【００４４】さらに、上記効果に加えて、各サンプリン
グの際に距離計と長尺物表面との距離に変動誤差があっ
ても、その誤差に影響を受けることなく精度の良いプロ
フィールが測定できると共に、積分によって簡単にプロ
フィールを測定できるので、演算負荷を低減可能とな
る。
うな帯状体等の長尺物のプロフィール（曲がり、反り、
キャンバーなど）を走間で測定する長尺物のプロフィー
ル測定方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、形鋼、厚板鋼板、鋼管等の長尺
物では、長手方向の表面プロフィールに許容以上の曲が
りや反り等が生じているかどうかは製品品質上，重要な
問題であり、真直度等を判定するために、搬送中の長尺
物の長手方向のプロフィールを非接触で測定すること
が、従来から実施されている。 【０００３】この長尺物のプロフィール測定方法として
は、従来、例えば、特開昭５９−６５７１０号公報等に
記載されているような逐次３点法による測定方法が開示
されている。 【０００４】この測定方法は、長尺物の長手方向（測定
方向）と平行な基準直線に沿って、Ｎ個（Ｎ≧３）の距
離計を所定間隔に配設しておき、長尺物が長手方向に所
定距離だけ移動する度に、各距離計によって同時に対向
する長尺物表面までの距離を測定する。そして、測定し
た複数の測定値に基づき、長尺物の長手方向の全プロフ
ィール形状を多次多項式に近似してプロフィールを測定
する。 【０００５】この従来の測定方法を、図９を参照しつ
つ、さらに説明する。なお、簡単のため、各サンプリン
グでの測定点を３点としている。図９中、５０は、距離
計を示し、５１は長尺物の測定するプロフィールを示し
ている。 【０００６】例えば、長尺物の測定方向での表面プロフ
ィール５０を６次の関数Ｆ（ｘ）で近似して、各サンプ
リング単位に３台の距離計５０で同時に検出した３つの
測定点をＡ，Ｂ，Ｃとした場合に、点Ａ及び点Ｂを通る
直線Ｇと測定点Ｃとの距離計での距離測定方向での偏差
をｄとし、このｄをサンプリング毎に求める。そして、
この得られたｄの組を４次の関数Ｍ（ｘ）に回帰した場
合に、Ｍ（ｘ）の係数とＦ（ｘ）の係数との間に所定の
式で示される関係があることに鑑み、上記関数Ｍ（ｘ）
を求めることで上記長尺物の表面プロフィールを表す関
数Ｆ（ｘ）を求める。 【０００７】このように、低い次数で演算することで、
計算機の負荷軽減と演算時間の短縮とを図りつつ長尺物
の長手方向のプロフィールが測定される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、プロフィールの全体形状を高次多項式で近似す
る測定方法では、全体に渡ってプロフィール形状が漸次
的に変化していれば近似可能であるが、一部に急激なプ
ロフィール変化がある場合には、誤差が大きくなり、原
理上、正確なプロフィールを求めることができないとい
う問題がある。 【０００９】特に、形鋼材等では先端部及び尾端部に急
激なプロフィール変化が生じることを確認しており、上
記測定方法では、所定以上の精度でプロフィールを求め
ることが困難になるおそれがある。 【００１０】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、測定するプロフィールの一部に急激な
プロフィール変化がある場合でも、所定精度でプロフィ
ールを、蛇行や回転を伴う走間で測定することができる
長尺物のプロフィール測定方法を提供することを課題と
している。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載した長尺物のプロフィ
ール測定方法は、測定方向に沿って配列した少なくとも
３台の距離計で、対向する長尺物表面までの各距離を測
定し、その３点以上の距離測定値に基づき測定位置での
プロフィールを多次曲線に近似することを、測定方向に
沿って順次，測定位置を変更して行い、順次求めた多次
曲線から長尺物のプロフィールを測定する長尺物のプロ
フィール測定方法であって、上記求めた多次曲線に基づ
き、測定点から測定方向へ所定サンプリング間隔だけず
れた多次曲線上の位置と当該測定点との距離計による距
離測定方向での距離の偏差を求めることを、測定方向に
沿って上記サンプリング間隔単位に実施し、順次求めた
距離の偏差を積分することにより長尺物のプロフィール
を測定することを特徴としている。 【００１２】この発明においては、複数の距離計で測定
する度に、つまりサンプリング毎に、測定位置のプロフ
ィール形状を多次曲線に近似する。そして、この多次曲
線への近似を繰り返し行い逐次，繋ぎ合わせることで、
測定方向全体のプロフィール形状を測定するので、一部
に急峻なプロフィール変化があっても、その急峻なプロ
フィール変化に対応した全プロフィールを測定できる。 【００１３】なお、サンプリング毎の隣合う測定位置
は、重複させてもよいし、重複させなくてもよい。 【００１４】また、本発明においては、各測定位置での
プロフィールの変化が距離の偏差という、測定点間の相
対的な形状変化量で表され、この離散的な形状変化量の
算出をサンプリング単位に行って繋げることで、測定方
向全体のプロフィールが求められる。 【００１５】このとき、距離の偏差を求めるためにずら
す間隔をサンプリング間隔に等しく設定することで、ｎ
番目のサンプリングでの測定点から距離偏差を求めるた
めにずらした位置が、（ｎ＋１）番目のサンプリングで
の測定点となるので、順次、求めた距離の偏差を積分し
ていくことで、自動的にプロフィールが算出される。 【００１６】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態の長尺物はＨ型鋼材
であって、そのＨ型鋼材の長手方向の形状を測定する場
合を例示する。 【００１７】上記Ｈ型鋼材は、図１に示すように、所定
パスラインに沿って搬送されるようになっている。その
搬送されるＨ型鋼材１の長手方向と所定距離だけ離れ且
つ当該Ｈ型鋼材１の搬送方向と平行に設定した基準直線
Ｈに沿って、３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が、相互に
所定スパン単位に設定され、その３台の距離計Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３によって、測定方向に沿った３つの測定点
ＡN ，ＢN ，ＣN までの基準直線Ｈからの距離を測定し
ている。 【００１８】上記距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３としては、周
知の距離計を使用すればよいが、図１では、レーザ距離
計を例示している。即ち、各投光器２から測定点ＡN ，
ＢN，ＣN に向けて垂直にレーザ光を照射し、その反射
光を斜め方向から受光器３で受け三角法によって、各測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN の基準直線Ｈからの距離を測定す
る。 【００１９】そして、本実施の形態は、Ｈ型鋼材１のフ
ランジ部１ａにおけるウェブ部１ｂとの接合部（フラン
ジ面中央）に沿った長手方向のプロフィールを測定する
べく、図２に示すように、距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によ
る測定点ＡN ，ＢN ，ＣN を上記接合部位置に設定して
いる。もっとも、接合部である必要はない。 【００２０】また、本実施の形態では、所定サンプリン
グ間隔、つまり所定サンプリング時間毎に、３台の距離
計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって同時に距離を測定し、その
測定した距離測定値に応じた信号を図外のコントローラ
に供給している。 【００２１】ここで、上記サンプリング時間は、Ｈ型鋼
材１の搬送速度に合わせて当該Ｈ型鋼材１が所定サンプ
リング間隔Ｌ２だけ移動する時間である。コントローラ
では、サンプリング毎に図３に示すような処理を行う。
つまり、上記３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３から距離信
号をサンプリング毎に入力しつつ、下記処理によりプロ
フィールを測定する。 【００２２】即ち、３つの距離信号を入力すると（ステ
ップ１）、その同時刻に入力した３つの距離信号から、
現在の測定位置における、３つの測定点ＡN ，ＢN ，Ｃ
N を通過する多次曲線である２次曲線を求める（ステッ
プ２）。 【００２３】次に、求めた２次曲線に基づき、３つの測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN 中の一点ＡNからサンプリング間
隔Ｌ２だけ測定方向にずれた２次曲線上の点Ａ′N （図
５参照）と当該測定点ＡN との距離計の測定方向におけ
る距離の偏差（プロフィール変化量）δN を求める（ス
テップ３）。 【００２４】次に、今までの距離の偏差δN の積分から
次回のサンプリング時のプロフィールの基準位置（繋ぎ
合わせる位置）を求める（ステップ４）。これを、サン
プリング時間毎に実施し、上記距離の偏差δN の積分値
を順次求めることで、対象とするＨ型鋼材１における先
端から尾端までのプロフィールを測定する。 【００２５】例えば、図４に示すようなプロフィール形
状を測定する場合を想定し、○印がＮ回目の測定点
ＡN ，ＢN ，ＣN を、×印が（Ｎ＋１）回目の測定点Ａ
N+1 ，Ｂ N+1 ，ＣN+1 を，□印が（Ｎ＋２）回目の測定
点ＡN+2 ，ＢN+2 ，ＣN+2 とすると、図５に示すよう
に、Ｎ回目のサンプリング時の測定により２次曲線ＦN
を算出して測定点ＡN からサンプリング間隔Ｌ２だけず
れた位置ＡN ′の偏差δN を求める。これにより、ＡN
からＬだけずれた位置のプロフィール変化量の予想位置
（次回のサンプリング時のプロフィールの基準位置）が
算出され決定される。 【００２６】そして、今までの偏差加算値ＤにδN を加
算（積分）することでＡN+1 の相対位置が求められる。
偏差加算値Ｄとは、サンプリングを開始した材料の先端
からのδN （Ｎ：１〜Ｎ−１）の積分値である。 【００２７】次に、（Ｎ＋１）回目の距離測定により２
次曲線ＦN+1 を算出してサンプリング間隔Ｌ２だけずれ
た位置の偏差δN+1 を求める。そして、今までの偏差加
算値ＤにδN+1 を加算することでＡN+2 の相対位置が求
められる。 【００２８】このように、順次求めた距離偏差δN を積
分することで、全プロフィールが測定される。このよう
な測定方法では、サンプリング間隔毎に、現在の測定位
置での各プロフィールを逐次、多次曲線に近似し繋いで
いくようにしたので、局部的に急激なプロフィール変化
があっても、そのプロフィール変化に対応した全プロフ
ィールを求めることができる。 【００２９】しかも、測定位置毎にプロフィールを求め
ても、順次，距離の偏差δN を加算（積分）するだけ
で、簡単に、全プロフィールを求めることができるので
測定のための演算が簡略化される。 【００３０】このとき、前回のサンプリング位置からの
相対的な偏差で繋ぎ合わせるように全プロフィールを求
めているので、搬送されるＨ型鋼材１に多少の横振れ等
による誤差があって、各サンプリング毎に距離計Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３と材料中心との距離が変動しても、その変動
誤差分を吸収した状態で精度良くプロフィールを算出す
ることができる。 【００３１】なお、上記実施の形態では、長尺物である
Ｈ型鋼材１自体が移動する場合で説明しているが、距離
計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３側を基準直線Ｈに沿って移動させな
がら距離測定を行うように設定してもよい。 【００３２】また、上記実施の形態では、３台の距離計
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を使用することで、同時に測定する測
定点ＡN ，ＢN ，ＣN を３点とし各測定位置のプロフィ
ールを２次曲線に近似する場合を例に説明しているが、
同時測定点を４点として３次曲線に近似するなど、３次
以上の多次曲線に近似、即ち、（Ｎ＋１）台の距離計を
配置してＮ次曲線に近似するようにしてもよい。 【００３３】また、３台の距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のス
パンを等間隔Ｌ１に設定した例で説明しているが、必ず
しも等間隔に配置する必要はなく、不等間隔に配しても
よい。また，必ずしも基準曲線に沿って距離計Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３が並ぶ必要はなく、多少前後していてもよい。
この場合には、その前後分を補正すればよい。 【００３４】また、上記実施の形態では、サンプリング
間隔単位の離散的な値を積分してプロフィールを測定し
ているが、これに限定されるものではない。各サンプリ
ング単位に求めた２次曲線の一部を逐次繋ぐようにプロ
ットして全プロフィールを測定するようにしてもよい。 【００３５】また、上記実施の形態では、同時に距離測
定した３点のうちの一点の測定点Ａ N の距離の偏差を基
にプロフィールを測定しているが、これに限定されるも
のではない。例えば、３点の測定点ＡN ，ＢN ，ＣN で
並行して距離の偏差の演算を実施して、その３つ偏差に
よって求められるプロフィールの平均値を測定するプロ
フィールにするなどしてもよい。 【００３６】 【実施例】形鋼等の帯状材に生じる曲がり（反り）は、
先尾端部のみが急激に曲がっている場合がほとんである
ことに鑑み、そのような形状が測定できるかシミュレー
ションを行った。 【００３７】即ち、図６中実線で示すようなプロフィー
ルについて、上記実施の形態の測定方法に基づくプロフ
ィールの測定をシミュレーションしたところ、図６中破
線で示すように、元のプロフィールに近似したプロフィ
ールが測定された。この図６から分かるように、本発明
に基づく測定方法では、元のプロフィールに近似した形
状が測定できる。 【００３８】ここで、測定条件は、距離計Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３の間隔を７００mmに設定し、サンプリング間隔を１
００mmとしている。比較のために、前記従来の逐次３点
法によってシミュレーションを行ったところ図７に示す
ような結果が得られた。 【００３９】即ち、距離計Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の間隔を変
化させても、元のプロフィールに近似した形状を得るこ
とが困難であった。なお、比較方法は、プロフィールを
６次式に近似した場合とした。 【００４０】以上の結果から、本発明に基づく測定方法
を使用することで、一部に急激なプロフィール変化があ
っても、それに対応したプロフィール形状を得ることが
できることが分かる。 【００４１】さらに、実際のＨ型鋼材１にわざと局部的
に変形させて、上記本発明の基づく測定方法で実際に測
定してみたところ、図８に示すような結果が得られた。
図８中、○が実際のプロフィールであり、●が本発明に
基づく測定方法により求めたプロフィールを示してい
る。 【００４２】この図８から分かるように、材料表面に急
激なプロフィール変化があっても、その形状に近似した
プロフィールを測定することができる。 【００４３】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の長尺
物のプロフィール測定方法では、搬送ラインを移動中の
長尺物を、その一部に急激なプロフィール変化があって
も、その急激な変化に対応したプロフィールが走間で測
定できるという効果がある。従って、通常、先尾端部が
大きく反るようなＨ型鋼材等の帯状材であっても、その
反り等の形状変化に対応したプロフィール形状を測定で
きるという効果がある。 【００４４】さらに、上記効果に加えて、各サンプリン
グの際に距離計と長尺物表面との距離に変動誤差があっ
ても、その誤差に影響を受けることなく精度の良いプロ
フィールが測定できると共に、積分によって簡単にプロ
フィールを測定できるので、演算負荷を低減可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＨ形鋼材と距離計の
配置を示す構成図である。 【図２】本発明の実施の形態に係る距離計で測定する測
定点を示す図である。 【図３】コントローラでの、各サンプリング毎の処理を
示す図である。 【図４】プロフィールと測定点との関係の例を示す図で
ある。 【図５】連続するサンプリング時に求めた２次曲線とサ
ンプリング間隔との関係等を説明するための図である。 【図６】元のプロフィールと本発明に基づく測定プロフ
ィールとの関係をシミュレーションした図である。 【図７】元のプロフィールと従来方法に基づく測定プロ
フィールとの関係をシミュレーションした図である。 【図８】実際のプロフィール形状と本発明により測定し
たプロフィールとの関係を示す図である。 【図９】従来の測定方法の原理を説明するための図であ
る。 【符号の説明】 １ Ｈ型鋼材 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 距離計 ２ 投光器 ３ 受光器 ＡN ，ＢN ，ＣN 測定点 δN 距離の偏差 Ｌ２ サンプリング間隔
配置を示す構成図である。 【図２】本発明の実施の形態に係る距離計で測定する測
定点を示す図である。 【図３】コントローラでの、各サンプリング毎の処理を
示す図である。 【図４】プロフィールと測定点との関係の例を示す図で
ある。 【図５】連続するサンプリング時に求めた２次曲線とサ
ンプリング間隔との関係等を説明するための図である。 【図６】元のプロフィールと本発明に基づく測定プロフ
ィールとの関係をシミュレーションした図である。 【図７】元のプロフィールと従来方法に基づく測定プロ
フィールとの関係をシミュレーションした図である。 【図８】実際のプロフィール形状と本発明により測定し
たプロフィールとの関係を示す図である。 【図９】従来の測定方法の原理を説明するための図であ
る。 【符号の説明】 １ Ｈ型鋼材 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 距離計 ２ 投光器 ３ 受光器 ＡN ，ＢN ，ＣN 測定点 δN 距離の偏差 Ｌ２ サンプリング間隔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−47510（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−34360（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−186028（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 21/20
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 測定方向に沿って配列した少なくとも３
台の距離計で、対向する長尺物表面までの各距離を測定
し、その３点以上の距離測定値に基づき測定位置でのプ
ロフィールを多次曲線に近似することを、測定方向に沿
って順次，測定位置を変更して行い、順次求めた多次曲
線から長尺物のプロフィールを測定する長尺物のプロフ
ィール測定方法であって、上記求めた多次曲線に基づ
き、測定点から測定方向へ所定サンプリング間隔だけず
れた多次曲線上の位置と当該測定点との距離計による距
離測定方向での距離の偏差を求めることを、測定方向に
沿って上記サンプリング間隔単位に実施し、順次求めた
距離の偏差を積分することにより長尺物のプロフィール
を測定することを特徴とする長尺物のプロフィール測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20232496A JP3366528B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 長尺物のプロフィール測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20232496A JP3366528B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 長尺物のプロフィール測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1047950A JPH1047950A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3366528B2 true JP3366528B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=16455672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20232496A Expired - Fee Related JP3366528B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 長尺物のプロフィール測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366528B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE173541T1 (de) * | 1994-03-19 | 1998-12-15 | Eidgenoess Munitionsfab Thun | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der toxizität sowie deren anwendung |
| JP4935289B2 (ja) * | 2006-10-12 | 2012-05-23 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 曲がり形状測定方法および装置 |
| JP6015100B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2016-10-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の曲がり状態判定方法および曲がり状態判定装置 |
| CN112304243B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-11-15 | 北京机电研究所有限公司 | 一种板材冲压件的轮廓检测装置及检测方法 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20232496A patent/JP3366528B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1047950A (ja) | 1998-02-20 |
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