JPH0310043B2

JPH0310043B2 -

Info

Publication number: JPH0310043B2
Application number: JP59019594A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Inoe; Toyoki Takahashi; Takeshi Terajima; Yasuhiro Sawada; Kunio Iwai; Toshihide Nakano
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-02-06
Filing date: 1984-02-06
Publication date: 1991-02-12
Also published as: JPS60164203A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、測定対象物（被測定材）と測定装置
の少なくとも一方を相対的に移動させつつ、被測
定材に局所的な着磁、塗料塗付、反射金属貼付、
被測定材切欠あるいは切削等により、電磁気的、
光学的あるいはその他の方式で自動検出し得る指
標（マーク）をまず付して、この指標を付す指標
付与手段と所定距離L₀離れた指標検出手段（マ
ーク検出器）でこの指標を検出すると次の指標を
指標付与手段で付けると言う具合に、所定間隔
L₀で指標を被測定材に付与しかつこの指標を検
出して、検出回数Ｎと間隔L₀の積NL₀を基に被測
定材の長さを求める長さ測定に関する。

〔従来技術〕

この種の測定の１つでは、特開昭53−23657号
公報に開示されているように、被測定材が鋼板、
棒鋼、鋼ワイヤ等の磁性体である場合に、磁性体
コアに電気コイルを巻回した一種の電磁石が指標
付与手段として用いられ、これのパルス付勢によ
り被測定材に極局所的な磁化が行なわれる。磁化
点が指標（マーク）である。この指標は、指標付
与手段である電磁石から所定距離離れた位置の磁
気センサ（指標検出手段）で検出される。測定制
御用の電気装置により、被測定材の到来先端から
所定位置Lfにまず１個の指標を付与すると、そ
の指標を指標検出手段が検出したときに指標付与
手段で次の指標を付し、Lf＋L₀をそれまでの検
出長とする制御および測定演算が行なわれる。以
下同様に、指標検出手段が指標を検出する毎に指
標付与と、それまでの検出長に更にL₀を加算し
て検出長を更新する制御および測定演算が行なわ
れる。被測定材の尾部では、最後の指標と尾端と
の距離Lbを他の何らかの方法で測定する。それ
までの検出長、すなわち指標検出による検出長に
Lbを加えた値を被測定材の全長Ltとして求める。

指標が塗料や光反射体などの可視マークである
場合には、指標の付与と指標検出に基づいた長さ
演算のみでよい場合もある。たとえば、第１番か
ら最後の指標までの長さを指標検出に基づいた長
さ演算で求め、被測定材先端から第１番の指標ま
での長さLfと最後の指標から尾端までの長さLb
とは、巻尺その他の測定器で測定する。

しかしながら、従来のこの種の長さ測定では、
用途によつては測長値の誤差が問題となる。つま
り、測定精度が満たされない。また、指標を検出
して検出長を更新してから次の指標を検出するま
で、実際の移動長が分からないという問題もあ
る。

〔発明の目的〕

本発明はこの種の指標検出による長さ測定の測
定精度を高くすることを第１の目的とし、測定中
各時点の移動長も明確に得ることを第２の目的と
する。

〔発明の構成〕

上述の、指標検出による長さ測定の誤差が何に
基づくものであるかを本発明者は種々検討した。
これによると、被測定材が一定速で測定装置に進
入しそれを通過する場合には、測定誤差が一定で
あり、定率補正でかなり正確な測定長が得られる
が、被測定材の速度変動が大きいと測定誤差が大
きく、しかも誤差の規則性がないので誤差補正が
不可能であることが分かつた。

そこで更に検討したところ、指標が指標検出手
段の検出位置に到来してから指標検出手段が実際
に検出信号を発生するまでの遅れ時間とこの検出
信号に応答して指標を実際に付与するまでの遅れ
時間の和αの遅れ時間が、指標検出手段への指標
到来から次の指標付与までにあり、したがつて、
指標間距離は、実際には、L₀に遅れ時間αの間
の移動量を加算した値になるはずであるとの知見
を得た。又この遅れ時間αは、指標検出及び付与
手段と被測定材のカーボン当量等の材質及び厚み
等の形状が定まれば測定でき、しかも一定してい
ることも判明した。

被測定材と測定装置との相対速度が一定である
場合には、測定値と実際の長さとは、L₀対L₀＋
αvになるはずで、速度ｖが一定であるので、測
定値と実際の長さとの比が一定であり、定率補正
で正確な測定値を得ることができる。

しかしながら、測定中に速度が変動すると、指
標１区間での誤差は、指標検出時の速度viとαの
積αviとなり、第１番の指標から第Ｎ番の指標ま
での実長は、（Ｎ−１）L₀＋_N-1 〓ⁱ⁼¹ αvi となる。

ここでviが固定値でなく変動するので、Σαvi
が測定材毎に異なり、測定値と実長との差すなわ
ち測定誤差がランダムになり、定率補正ができな
い。

本発明はこの知見に基づいてなされたものであ
り、指標が指標検出手段の検出位置に達つてして
から指標付与手段が指標を付与するまでの遅れ時
間αと前記相対的な移動の速度viとの積αviをL₀
に加算した値と、指標検出回数Ｎを基に被測定材
の少なくとも相対移動長を求める。

前記遅れ時間αと積をとる移動速度viとして
は、指標を検出した時点の速度とするのが最も精
度が高いので好ましいが、 (A) 前回指標を検出してから今回指標を検出する
まで相対移動同期パルスをカウントし、しかも
時間をカウントして、カウント値を時間で割つ
て速度viを求める、 (B) 前回指標を検出してから相対移動同期パルス
をカウントし、次の指標が指標検出手段の位置
に到達する直前をカウント値より判別して、該
直前から相対移動パルスのカウントをα前後の
時間行ない、このカウント値を該時間で割つた
ものを速度viとする、 (C) 指標１区間L₀分の相対移動時間よりも短い
時間Tt分割で、各分割区間の速度を検出し、
それを瞬時速度と見なし、指標検出時の瞬時速
度をviとする。

(D) 相対移動同期パルスをＦ／Ｖ変換器に与えて
常時瞬時速度信号を得て、指標検出時の瞬時速
度信号をviとし、必要に応じてＡ／Ｄ変換して
デジタルデータを得る、等のいずれでも、従来の場合、特に速度変動があ
る場合の測定、よりも格段に小さい誤差で長さ測
定をしうる。(A)〜(D)のいずれとするかは、予測さ
れる相対速度、予測される加減速度、指標区間
L₀、所要精度、あるいは測定装置構成の難易度
に応じて適宜選択すればよいが、単純には(B)、
(C)、(D)の方が(A)よりも高精度にしうるので好まし
い。

マイクロコンピユータなどの演算処理装置を用
いて電気回路構成を簡単にするにおいては、(B)又
は(C)とするのがよい。また、マイクロコンピユー
タの割込処理を使用して処理プログラムを簡単に
するにおいては(B)とするのが好ましい。

第１番の指標からの長さに限らず、被測定材の
先端からの長さを得るのが通常好ましいので、本
発明の好ましい実施例では、被測定材の先端が指
標付与手段から所定距離Lf通過したときに指標
を付与し、この所定距離Lfの通過から、それを
検出し指標付与手段が指標を付与するまでの遅れ
時間βと相対的な移動の速度v₀との積βv₀をLfに
加算した値を、指標検出による検出長に加算し、
しかも移動速度v₀は、先端検出から指標付与まで
の遅れ誤差を小さくするため、所定距離Lf通過
を検出するときの速度v₀とする。このv₀も前記(A)
〜(D)のいずれかとする。

更には、指標検出による長さ測定のみでは、被
測定材が測定装置を通過し終るまでは、最新に検
出した指標までの長さしか分らないので、次の指
標を検出するまでの実際の通過長を測定するのが
好ましい。

そこで本発明の好ましい実施例では、指標検出
をする毎に、相対移動の所定長当りに１パルスの
移動同期パルスのカウントを開始し、このカウン
ト値に対応する長さをすでに得ている検出長に加
算した和を次の指標を検出するまでの検出長と
し、次の指標を検出すると、そのときのカウント
値相当の長さを検出長より減算して代りに、今回
指標検出による演算値L₀＋αviを加算する。

更には、被測定材が測定装置を通過し終るとき
には、その全長測定値が得られるのが好ましい。
そこで本発明の好ましい実施例では、指標検出を
する毎に移動同期パルスのカウントを開始し、こ
のカウント値に対応する長さをすでに得ている検
出長に加算した和を次の指標を検出するまでの検
出長とし、被測定材の後端が指標付与手段から所
定距離Lb通過した時点にすでに得ている検出長
にLbを加、減算して検出長の更新を停止する。
停止時の検出長が被測定材の全長である。加算か
減算かは、相対移動方向に関して指標付勢手段よ
りも被測定材検出手段が上流側にあるか、下流側
にあるかに依存する。

なお、上記説明においては、指標付与手段を起
点に被測定材の相対移動長さを測定する態様で、
指標付与手段を基準にした距離関係を表現してい
るが、配置距離が固定であるので、他の手段を基
準にした位置関係および測定態様に表現を変更す
ることは容易であり、しかも変更しても固定距離
表現が変るだけであり、指標付与手段を基準にす
る場合と測定上の異なりはない。したがつて、以
下においては、指標付与手段を基準にした形で説
明を進める。

第１図に、本発明を一態様で実施する装置構成
を概要を示す。

第１図において、TLは鋼板１の移送ラインを
示し、このラインTLに沿つて被測定材である鋼
板１が矢印方向に送られる。２は被測定材検出手
段である鋼板検出器、３は指標付与手段である電
磁石、４は指標検出手段である磁気センサであ
る。５は、鋼板１に接触し、その所定長の移動毎
に１回転するメジヤリングローラであり、このロ
ーラ５にロータリーエンコーダ６が結合されてお
り、ローラ５の所定角度の回転につき１パルスの
電気信号（移動同期パルス）を発生する。

７はやはり被測定材検出手段である鋼板検出器
である。なおこの実施例では、被測定材検出手段
を２つ（２と７）を備えているが、１つとしても
よい。１つの場合には、電磁石３と磁気センサ４
の間に配置するのが好ましい。

電磁石３は、コイルドライバ（通電制御回路）
８より通電を受ける。

鋼板検出器２の検出信号は増幅して２値化回路
１２に与えられ、そこで高レベルＨ：鋼板あり、
低レベルＬ：鋼板なし、を示す２値信号に変換さ
れる。

ロータリーエンコーダ６の発生信号も増幅され
て２値化回路１６に与えられ、そこで高レベル
Ｈ：割込非指示、低レベルＬ：割込指示、を示す
２値信号に変換される。

磁気センサ４の検出信号も増幅して２値化回路
１４に与えられ、そこで高レベルＨ：指標あり、
低レベルＬ：指標なしを示す２値信号に変換され
る。

鋼板検出器７の検出信号も増幅して２値化回路
１７に与えられ、そこで高レベルＨ：鋼板あり、
低レベルＬ：鋼板なしを示す２値信号に変換され
る。

これらの２値信号の内、ロータリーエンコーダ
６の発生パルスを示すもの、すなわち移動同期パ
スルは、マイクロコンピユータ（以下CPUと称
する）１３の第１割込ポートIP₁に印加される。
２値化回路１２，１４および１７の出力（鋼板検
出信号、指標検出信号および鋼板検出信号）は
CPU１３の通常の入力ポートＰ２，Ｐ４および
Ｐ７に印加される。

CPU１３が、これらの信号のレベルを読んで、
２による鋼板検出、非検出、４による指標検出、
非検出および７による鋼板の検出、非検出を読み
取る。

CPU１３の第２の割込ポートIP₂には、発振器
９が発生する定周期パルスをカウンタ10で分周し
たパルスが印加される。カウンタ10の出力パルス
の周期Ttは、移動同期パルスのカウント時間を
定めるものであり、指標１区間の移動時間よりも
極く短い時間であつて、しかも移動同期パルスを
数パルス以上カウントし得るに十分に長い時間と
されている。

CPU１３は、第１の割込ポートIP₁が低レベル
Ｌになる毎に、つまりロータリーエンコーダ６が
低レベルパルスを発生する毎に、第４図に示す割
込処理を実行し、移動同期パルスのカウントアツ
プと、検出長（電磁石３通過長）の更新を行な
う。CPU１３は更に、第２の割込ポートIP₂が低
レベルＬになる毎に、つまりTtの時間経過毎に、
第５図に示す割込処理を実行し、Ttの間の移動
同期パルスのカウント数を速度変換して速度とし
て更新メモリする。

CPU１３の出力ポートには、バツフアアンプ
１８を介して表示ドライバ13およびプリンタ１１
が接続されている。

表示ドライバ13はCPU１３が与えたデータ
（検出長データ）を示す数値を表示器１６に表示
させる。

プリンタ１１はCPU１３が与えたデータ（全
長データ）をプリントアウトする。

CPU１３はそのROMに格納された測長制御・
演算プログラムに従つて第２図〜第５図に示す測
長制御動作を実行する。

この測長制御動作を説明する前に、第１図の実
施例での測長原理を説明する。

鋼板１が左から右に向けて移送され、その先端
が鋼板検出器７で検出されたときは、電磁石３を
通過した鋼板長はLfである。

しかし、鋼板検出器７の検出遅れ時間と、それ
から電磁石３が付勢されて実際に磁化（指標付
与）するまでの遅れ時間の和βがあるので、検出
器７が鋼板１の到来を検出してから電磁石３で指
標を付けたとき、鋼板１が電磁石３を通過した長
さ、つまり、鋼板１の先端から第１の指標までの
長さは、（Lf＋βv₀）である。v₀は鋼板１の先端を検出し第１指標を付
けるときの鋼板１の移動速度である。

次に、第１の指標を磁気センサ４が検出して電
磁石３で第２の指標を付与したときには、鋼板１
が電磁石３を通過した長さ、つまり、鋼板１の先
端から第２の指標までの長さは、（Lf＋βv₀）＋L₀＋αv₁ である。αは第１指標が磁気センサ４に到達して
から第２の指標を付与するまでの遅れ時間、v₁
は、第１の指標を検出し第２の指標を付けるとき
の鋼板１の移動速度である。

以下同様にして、第Ｎ番の指標を検出して第Ｎ
＋１番の指標を付けたときには、鋼板１が電磁石
３を通過した長さ、つまり、鋼板１の先端から第
Ｎ＋１番の指標までの長さLiは、 Li＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi） …(1) となる。

ここで、磁気センサ４が指標を検出して電磁石
３で指標を付けたときから移動同期パルスのカウ
ントを開始し、カウント値に対応する移動量をli
とすると、前の指標と次の指標の間の区間が磁気
センサ４に位置しているときの、鋼板１が電磁石
３を通過した長さ、つまり、鋼板１の先端から電
磁石３までの長さ、すなわち各時点での相対移動
長Ｌは、Ｌ＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li …(2) となる。Ｎは、それまでの磁気センサ４による指
標検出回数である。

そして、この各時点での相対移動長Ｌを求めて
いる状態で、磁気センサ４が次の指標を検出する
と、そのときの移動同期パルスカウント値に対応
する長さをＬより減算して、残値に今回の演算値
L₀＋αviを加えることにより、つまり、Ｌ内の、
移動同期パルスに基づいて測定した最新一区間分
の測定値liを、最新指標間隔演算値（L₀＋αvi）
に置き換えることにより、各時点での相対移動長
Ｌは、指標検出に基づいた測定値を最大限に導入
した、各時点での、鋼板１が電磁石３を通過した
長さを示すことになる。

さて、電磁石３で指標を付ける毎に移動同期パ
ルスのカウントを開始していると、鋼板１の抜け
を鋼板検出器２が検出したときには、上記Liが、
鋼板１が電磁石３を通過した長さを示しているの
で、鋼板１の全長Ltは、 Lt＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li＋Lb …(3) として求まる。

なお、鋼板１の尾端が鋼板検出器２を抜けてか
ら、CPU１３がLiの更新を停止するまでの遅れ
時間γの間の誤差をも低減するときには、Ｌ＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li＋Lb−γvf …(4) と演算すればよい。なお、vfは、鋼板検出器２が
鋼板１なしを検出したときの移動速度である。

なお、前述のように、指標を検出したときに、
前に指標を検出してから今回検出するまでの間
の、移動同期パルスカウント値に基づく検出距離
liを、L₀＋αviに置き換えるのは、検出区間が長
くなればなる程、メジヤリングローラ５のわずか
なスリツプによる測長誤差が累積して測長誤差が
大きくなり、固定長L₀＋αviの方がはるかに誤差
が小さいからである。

第２図〜第５図に示し以下に説明する測定動作
を行なう実施例では、(2)式で時々刻々の移動長さ
Ｌ（電磁石３通過長）を測定し、かつ、鋼板１が
検出器２を抜けたときには、(3)式で全長を求める
ようにしている。

第２図〜第５図を参照してCPU１３の測定制
御、演算動作を説明する。

まず第４図に示す割込制御を説明する。この割
込制御は移動同期パルスがＨからＬになる毎に実
行され、ＨからＬになると、ノイズ応答を避ける
ために、ＬがdTの間継続するのを待ち、継続し
ないとノイズであるとしてメインルーチン（第２
図および第３図）の、割込に進む直前のステツプ
に復帰する。

継続した場合には、指標付与をスタートとして
移送同期パルスをカウントするための端数カウン
タ１（プログラムカウンタ）および瞬時速度算出
用に移動同期パルスをカウントする端数カウンタ
２を１カウントアツプし、測長レジスタ（その時
点までの、電磁石３を鋼板１が通過した長さデー
タを格納する用途）の内容に１を加えた値を該測
長レジスタに更新メモリし、測長レジスタの内容
を長さ単位に変換（係数の乗算）して表示ドライ
バ15に与える。そして、H₁フラグをクリアし、
メインルーチンに復帰する。

なお、メインルーチンでは、ステツプＡで割込
ポートIP₁の信号レベルを監視し、それがＬから
ＨになつたときにH₁フラグをセツトする。次の
割込は、ＨからＬになつたとき、つまり、H₁フ
ラグが立つている状態で、IP₁がＬのときに実行
され、H₁フラグが立つていないでIP₁がＬのとき
（Ｌになつて割込を実行した後、まだIP₁がＬのと
き）には、すでにその回の割込処理を終了してい
るので、割込処理は実行しない。

次に第５図に示す割込制御を説明する。この割
込制御は定周期Ttの分周パルスがＨからＬにな
る毎に実行され、ＨからＬになると、ノイズ応答
を避けるために、ＬがdTの間継続するのを待ち、
継続しないとノイズであるとしてメインルーチン
（第２図および第３図）の、割込に進む直前のス
テツプに復帰する。継続した場合には、端数カウ
ンタ２の内容を速度値に変換（係数の乗算）し、
求めた速度データを速度レジスタにメモリし、次
に端数カウンタをクリアする。そしてH₂フラグ
をクリアしてメインルーチンに復帰する。

なお、メインルーチンはステツプＡで、割込ポ
ートIP₂の信号レベルを監視し、それがＬからＨ
になつたときにH₂フラグをセツトする。次の割
込は割込ポートIP₂の信号がＨからＬになつたと
き、つまり、H₂フラグが立つている状態で、IP₂
がＬのときに実行れ、H₂フラグが立つていない
でIP₂がＬのとき（Ｌになつて割込を実行した後、
まだIP₂がＬのとき）には、すでにその回の割込
処理を終了しているので、割込処理は実行しな
い。この割込み処理により、Tt周期で端数カウ
ンタ２のカウント値（Ttの間の移動量）が読み
取られ、かつカウント値が零に更新され、カウン
ト値とTtとにより速度が演算されて速度レジス
タに更新メモリされる。したがつて速度レジスタ
には、常に、直前のTtの間の鋼板１の移動速度、
すなわち瞬時速度が格納されていることになる。

第２図を参照する。それ自身に電源が投入され
るとCPU１３は、まず初期化を行なう。この初
期化において、CPU１３は、出力ポートP3には
非付勢を指示するＬをセツトし、バツフアアンプ
１８には、非表示、非プリントアウトの信号を出
力すると共に、プリンタ１１には待期セツト指示
信号をセツトする。

そして測長レジスタ、端数カウンタ１、２、各
種フラグおよび各種タイマ（プログラムタイマ
ー）をクリアし、割込不可をセツトし、入力ポー
トＰ２，Ｐ４およびＰ７は信号読取可にセツトす
る。

この初期化を終えるとCPU１３は、入力ポー
トＰ２の入力信号を監視し、入力信号がＬ（鋼板
１非検出）からＨ（鋼板１検出）になるのを待つ。

鋼板１が左方から右方に向けて送られて来て、
その先端が鋼板検出器２で検出されると（Ｐ２が
ＬからＨになると）、CPU１３は、測長レジス
タ、端数カウンタ１、２、各種フラグおよび各種
タイマーをクリアし、次いで割込可をセツトす
る。これにより、第４図および第５図に示す割込
動作が開始されることになるが、鋼板１の先端が
メジヤリングローラ５に達つするまでは移動同期
パルスが現われないので、第４図に示す割込制御
動作は、それまで実質上行なわれない。

カウンタ10より定周期Ttの分周パルスがIP₂に
印加されるので、第５図に示す割込制御動作は実
行されるが、移動同期パルスが現われるまでは、
端数カウンタ２のカウント値が常に零であるの
で、速度レジスタには速度零を示すデータがメモ
リされていることになる。

以上に説明した状態は、鋼板１の先端がメジヤ
リングローラ５に達つするまで継続する。

鋼板１の先端がメジヤリングローラ５に達つす
ると、IP₁に移動同期パルスが加わるので、第４
図に示す割込制御動作で、移動同期パルスの１パ
ルスが到来する毎に、端数レジスタ１、２が１カ
ウントアツプし、測長レジスタの内容が１づつイ
ンクレメントされ、測長レジスタの内容を長さに
変換したデータが表示ドライバ15に与えられ、長
さの表示が行なわれる。しかし、鋼板検出器７が
鋼板１を検出するまでは、第２図のメインルーチ
ンで、表示を零にセツトする指示が表示ドライバ
に与えられるので、表示は、実質上長さ零を示す
ものに留まる。

第２図の「表示を零にセツト」の次の「(A)に同
じ」のステツプでは、割込ポートIP₁，IP₂の信号
レベルを見て、IP₁がＨであるとH₁フラグをセツ
トし、IP₂がＨであるとH₂フラグをセツトするも
のである。

このように端数カウンタ１、２の、移動同期パ
ルスのカウントアツプが行なわれるので、第５図
に示す割込制御動作で、速度レジスタには、現時
点の直前のTt時間の間の鋼板１移動速度がメモ
リされ、Tt時間毎に更新される。すなわち、鋼
板１の瞬時速度データが常に速度レジスタにメモ
リされているようになる。

次に、鋼板検出器７が鋼板１の先端を検出する
と（ポートＰ７がＬからＨになると）、CPU１３
は、出力ポートＰ３に通電を指示するＨをセツト
する（マーク付勢セツト）。

そしてパルス通電の期間（パルス幅）を定める
ため、Ta時限のタイマー（プログラムタイマー）
をセツトする。

引き続いてCPU１３は、瞬時速度をメモリし
ている速度レジスタの内容v₀に、予めROMにメ
モリしている定数（遅延時間）βを乗じ、それら
の積に、同様にROMにメモリしている固定値
（電磁石３−鋼板検出器７間距離）Lfを加算した
和（Lf＋βv₀；但し、移動同期パルスの数の単
位）を測長レジスタにメモリし、端数レジスタ１
をクリアする。

このメモリ処理により、それまでの測長レジス
タの内容はキヤンセルされるので、測長レジスタ
の内容は、電磁石３と鋼板１先端との距離に相当
するもの（メモリ内容は、移動同期パルスの数の
単位）となる。この時点から測長レジスタの内容
が測定長（電磁石３と鋼板１先端との距離を、移
動同期パルスの単位で表わすもの）を示すことに
なる。

次にCPU１３は、ステツプ(A)で割込ポートIP₁
およびIP₂の信号レベル読取りと、Ｈである場合
のH₁フラグ、H₂フラグのセツトを行ない、次
に、Taタイマーがタイムオーバしているか否か
（Ta時間経過か否か）を見る。

タイムオーバしていると、電磁石３に所要期間
Taの通電をしたことになるので、出力ポートＰ
３に非付勢指示レベルＬをセツトする（マーク付
勢リセツト）。

以上により、第１の指標（パルス磁化：磁気マ
ーク）が鋼板１に付与されたことになる。タイム
オーバしていないときには、ステツプＡの前に復
帰して、割込ポートの信号読取、処理を実行しま
たタイムオーバを参照し、これを繰り返してタイ
ムオーバを待つ。

一方、マーク付勢すると共に端数カウンタ１を
クリアしたので、マーク付勢を始点に移動同期パ
ルスのカウントが、第４図に示す割込制御動作で
行なわれるようになり、端数カウンタの内容は第
１マーク付勢からの鋼板１の移動量を示すものと
なる。また、同じく第４図に示す割込制御動作に
より測長レジスタの内容は、移動同期パルスが１
パルス現われる毎に前述のLf＋βv₀にその後の鋼
板１の移動量を加算したもの（付加加算値＝端数
カウンタ１のカウント値）となり、しかも測長レ
ジスタの内容を実長単位に変換して表示セツトす
る（第４図）ので、表示器１６が(2)式で示す、現
在時点の電磁石３−鋼板１先端間の長さ、すなわ
ち電磁石３通過長を表示する。

さてマーク付勢リセツトをするとCPU１３は、
第３図に示すフローに進み、割込ポートIP₁，IP₂
の信号レベル読取、H₁、H₂フラグ処理を行な
い、入力ポートＰ４の信号レベルを読んで、磁気
センサ４が指標、すなわち電磁石３で付された磁
気マークを検出しているか否かを見る。

検出していないと、後の説明と関連するマーク
検出フラグをクリアし、入力ポートＰ２の信号レ
ベルを読んで鋼板検出器２が鋼板１を検出してい
るか否かを見る。検出器２を信号がまだＨである
と鋼板１の尾端が検出器２にまだ到来していない
ので、また割込ポートIP₁，IP₂の信号レベル読
取、H₁、H₂フラグ処理を行ない、入力ポートＰ
４の信号レベルを読んで、磁気センサ４が指標、
すなわち電磁石３で付された磁気マークを検出し
ているか否かの判定に進む。指標（磁気マーク）
が磁気センサ４に到来せず、しかも鋼板検出器２
が鋼板１を検出している間は、割込ポートIP₁，
IP₂の信号レベル読取およびH₁、H₂フラグ処理、
ポートＰ４の信号読取およびポートＰ２の信号読
取を繰り返している。

この間、第４図に示す割込制御動作が、移動同
期パルスが１パルス現われる毎に実行されて、端
数カウンタ１、２が１カウントアツプされ、測長
レジスタの内容が１インクレメントされ、表示器
１６による長さ表示が移動同期パルス１パルス分
の移動量を加算したものに更新される。また、カ
ウンタ10より分周パルスが１パルス出力される毎
に、第５図に示す割込制御動作が実行され、速度
レジスタの瞬時速度データが更新され、端数レジ
スタ２がクリアされる。

さて、入力ポートＰ４の信号レベルがＬからＨ
になると、つまり磁気マーク（指標）が磁気セン
タ４に到来し、磁気センサ４がこれを検出する
と、CPU１３は、マーク検出フラグがあるか否
かを参照しそれがないと、磁気マークを新たに検
出したことになるので、マーク検出フラグをセツ
トし、出力ポートＰ３にＨ（通電指示）をセツト
（マーク付勢セツト）し、タイマTaをセツトす
る。引き続いてCPU１３は、測長レジスタの内
容より、端数カウンタ１のカウント値を減算し、
残値にL₀を加えた値を測長レジスタに更新メモ
リし、端数レジスタ１をクリアする。

そして、速度レジスタの内容v₁に、ROMにメ
モリしている定数αを乗算した値αv₁を測長レジ
スタの内容に加え、この和を測長レジスタに更新
メモリする。これにより、測長レジスタの内容
は、第１番の指標検出であるので、Ｌ＝（Lf＋βv₀）＋（L₀＋αv₁）となる。

次にCPU１３は、ステツプ(A)で割込ポートIP₁
およびIP₂の信号レベル読取と、Ｈである場合の
H₁フラグ、H₂フラグのセツトを行ない、次に、
Taタイマーがタイムオーバしているか否か（Ta
時間経過か否か）を見る。タイムオーバしている
と、電磁石３に所要期間Taの通電をしたことに
なるので、出力ポートＰ３に非付勢指示レベルＬ
をセツトする（マーク付勢リセツト）。これによ
り、第２の指標（パルス磁化：磁気マーク）が鋼
板１に付与されたことになる。

タイムオーバしていないときには、割込ポート
IP₁，IP₂の信号読取、H₁、H₂フラグ処理を実行
しまたタイムオーバを参照し、これを繰り返して
タイムオーバを待ち、タイムオーバすると出力ポ
ートＰ３に非付勢指示レベルＬをセツトする（マ
ーク付勢リセツト）。

その後は第１指標（磁気マーク）を付与したと
きと同様に、第３図のフローの先頭に復帰する。
復帰したときに、まだ継続して磁気マーク（第２
の指標）を検出していても、マーク検出フラグが
あるので、マーク付勢には進まない。これは１回
のマーク検出につき２回以上のマーク付勢動作を
することを避けるためである。前述のように、磁
気マークを検出していないときには、マーク検出
フラグをクリアするので、すでに検出した磁気マ
ークが通過し終ると、マーク検出フラグがクリア
され、次に磁気マークを検出したときには、マー
ク付勢セツトに進むことになる。

さて第２の磁気マークを付け、第１の磁気マー
クが磁気センサ４を通過してしまうと、磁気セン
サ４が第２の磁気マークを検出するか、あるいは
鋼板検出器２が鋼板１の通過を検出するまで、割
込ポートIP₁，IP₂の信号レベル読取、H₁、H₂フ
ラグ処理を繰り返している。この間、第４図およ
び第５図の割込処理により、移動同期パルスが１
パルス発生する毎に、端数カウンタ１、２が１カ
ウントアツプし、測長レジスタの内容が１インク
レメントされて、表示器１６の表示が、移動同期
パルスの１パルス相当の移動量づつ大きい値に更
新され、また速度レジスタの瞬時速度データが、
カウンタ10より分周パルスが出力される毎に、更
新される。

それ以後、磁気センサ４が新たな磁気マークを
検出する毎に、第２番の磁気マークが磁気センサ
４で検出されたときの動作と同様な動作が行なわ
れる。

磁気マークを磁気センサ４が検出していないと
きには、測長レジスタの内容は上記(2)式で示すも
の（但し、移動同期パルスの数単位）となり、表
示は電磁石３を鋼板１が通過した長さを示すもの
となる。磁気マークを検出した時点には上記(1)式
で示すものとなる。

鋼板１の尾端が検出器２を通過すると、CPU
１３は、割込不可をセツトする。これにより、第
４図および第５図に示す割込処理が行なわれなく
なり、端数カウンタ１、２のカウント値は、鋼板
１の尾端が検出器２を抜けたときのカウント値に
留まり、速度レジスタの内容も、鋼板１の尾端が
検出器２を抜けたときにメモリしている速度デー
タのままとなる。

CPU１３は、割込不可をセツトすると、測長
レジスタの内容にLbを加えた値を測長レジスタ
に更新メモリする。これにより、測長レジスタの
内容は、鋼板１の尾端が検出器２を抜けたときの
電磁石３と鋼板１の先端との距離Ｌすなわち第(2)
式で表わされる長さＬに、Lbを加えた長さすな
わち第(3)式で表わされる全長Ltを、移動同期パ
ルスの数単位で示したものになる。

CPU１３は次に、測長レジスタの内容を実長
さ単位に変換（係数乗算）し、変換した値を表示
ドライバ15に与えて表示セツトを指示し、次に該
変換した値をプリンタ１１に与えてプリントアウ
トを指示する。これにより、表示器１６には、そ
れ以降次の鋼板が検出器２で検出されるまで、測
定を終了した鋼板１の全長が表示され、該全長が
プリンタ１１でプリントアウトされている。

CPU１３は、プリントアウトを指示すると、
第２図のフローの「初期化」の次のステツプに復
帰し、次の鋼板が鋼板検出器２に到来するのを待
つ。

以上に説明した実施例においては、第１図に示
す矢印方向に移送される鋼板１の先端が検出器７
に達つすると、鋼板１が電磁石３を通過した長さ
Lf＋βv₀が表示器１６に表示される。βは鋼板１
の先端が検出器７に達つしてから、電磁石３が鋼
板１に第１の磁気マークを付けるまでの遅れ時
間、v₀は検出器７が鋼板１を検出する直前の移動
速度である。

その後は、移動同期パルスが１パルスCPU１
３に与えられる毎に、鋼板１が電磁石３を通過し
た長さLf＋βv₀＋liが表示器１６で更新表示され
る。liは、第１の磁気マークを付けてからの鋼板
１の移動量である。

第１の磁気マークが磁気センサ４で検出される
と、Lf＋βv₀＋L₀＋αv₁が表示器１６で更新表示
され、第２の磁気マークが鋼板１に付けられる。
αは第１の磁気マークが磁気センサ４に達つして
から電磁石３で第２の磁気マークを付けるまでの
遅れ時間、v₁は第１の磁気マークを磁気センサ４
が検出する直前の移動速度である。

その後は、CPU１３に移動同期パルスが１パ
ルス与えられる毎に、鋼板１が電磁石３を通過し
た長さLf＋βv₀＋L₀＋αv₁＋liが表示器１６で更新
表示される。liは、第２の磁気マークを付けてか
らの鋼板１の移動量である。

以下同様にして(2)式で示す、電磁石３通過長Li
が表示器１６で表示される。

鋼板１の尾端が検出器２を抜けると、(3)式で示
す鋼板１の全長Ltが表示器１６で固定表示され、
全長Ltがプリンタ１１でプリントアウトされる。

ここで再び(3)式および(4)式を参照する。

Lt＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li＋Lb …(3) Lt＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li＋Lb＋γvf …(4) Ｎ：磁気マーク検出回数であり、正確な値、 Lf、L₀、Lb：正確な固定長、 α、β、γ：予め測定し調整し得る値であり、正
確に設定できる固定値又は調整値、 v₀、vi、vf：正確な測定は困難。

ここで、誤差が含まれるのは、βv₀、_N 〓ⁱ⁼¹ αvi、li
およびγvfであるが、α、β、γは極く小さい値
であるので、βv₀およびγvfについての測定誤差は
格別に大きくない。特にγvfは、上記実施例では
検出器２を鋼板１の尾端が抜けてから抜けたと検
出するまでの遅れ時間γが極めて短い時間である
ので、この項自身を無視し得る。

そこで問題にすべきは、_N 〓ⁱ⁼¹ αvi、liである。

liについては、メジヤリングローラ５のスリツ
プが最も大きい影響を及ぼす。

_N 〓ⁱ⁼¹ αviについては、速度検出がメジヤリングロ
ーラ５の回転速度を検出する形であるので、速度
検出精度にやはりメジヤリングローラ５のスリツ
プが影響を及ぼす。また速度検出精度には、鋼板
１の速度変動に対する速度検出の追従性が問題に
なる。

そこで上記実施例のように短時間Ttの移動同
期パルスカウント値で瞬時速度を求めることによ
り、あるいは、Ｆ／Ｖ変換器を用いて瞬時速度を
求めることにより、精度が上がるが、Ttを短く
しすぎると、その区間での同期パルス数が少なく
なり、逆に精度が落ちることがある。またＦ／Ｖ
変換器の場合でも、アナログ信号のリツプルを押
さえるための時定数が必要であり、時間遅れがな
い瞬時速度を得ることは困難である。また、メジ
ヤリングローラ５のスリツプが速度検出誤差とな
る。したがつて鋼板の所定量の移動当りのロータ
リーエンコーダ発生パルス数を多くし、Ttを小
さくし、Ｆ／Ｖ変換器の場合は時定数を小さくす
る。また、メジヤリングローラ５のスリツプを極
力なくする。

いずれにしても、従来はβv₀および_N 〓ⁱ⁼¹ αviを考
慮していない所、上記実施例では少なくとも_N 〓ⁱ⁼¹
αviの補正を行なうので、従来よりは極めて正確
に長さ測定をし得る。

また、liはL₀＋αvi未満であるので、全長Ltに
対する寄与分は小さいので、その分の誤差は全長
Ltに対しては極めて小さい。特にＮが大きい程、
liに関する誤差の影響が小さくなる。

上述のように、鋼板の所定量の移動当りのロー
タリーエンコーダ発生パルス数を多くし、Ttを
小さくし、Ｆ／Ｖ変換器の場合は時定数を小さく
する。また、メジヤリングローラ５のスリツプを
極力なくすことにより、極めて正確な長さ測定が
行なわれる。

なお、上記実施例では、鋼板検出器２と７を用
いているが、これを１つにすることも出来る。た
とえば１個の鋼板検出器を電磁石３と磁気センサ
４の間に配置する。この場合には、(3)、(4)式にお
いて、Lbは−Lbと書き換える。つまり、全長計
算のときに、全長Ltは、それまでの電磁石３−
鋼板１先端間距離Ｌより電磁石３−鋼板検出器間
距離Lbを減算した値とする。

〔効果〕

以上の通り本発明では、指標が指標検出手段の
検出位置に達つしてから指標付与手段が指標を付
与するまでの遅れ時間αと、測定装置と被測定材
との相対的な移動速度viとの積αviを補正として
加入するので、移動速度が被測定材毎に異なる場
合などでも、各被測定材毎に正確な長さ検出をし
得る。特に、瞬時速度を検出し移動速度viを指標
検出手段が指標を検出するときの瞬時速度とする
本発明の好ましい実施例では、たとえば各一個の
被測定材でも測定中に速度が次第に上昇し、その
後降下するなどの変動を示す場合にも正確な測定
が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を一態様で実施する装置構成の
概要を示すブロツク図、第２図、第３図、第４図
および第５図は、それぞれ第１図に示すマイクロ
コンピユータ１３の測定制御・演算動作を示すフ
ローチヤートである。１：鋼板（被測定材）、２，７：鋼板検出器
（被測定材検出器）、３：電磁石（指標付与手段）、
４：磁気センサ（指標検出手段）、５：メジヤリ
ングローラ（移動同期パルス発生手段）、６：ロ
ータリーエンコーダ（移動同期パルス発生手段）、
１３：マイクロコンピユータ（指示手段、速度検
出手段、演算手段）。

Claims

【特許請求の範囲】１指標付与手段および指標検出手段ならびに被
測定材検出手段の組合せでなる検出手段組体と、
被測定材、の二者の内、少くとも一者を、指標検
出手段と指標付与手段の配列線に沿う方向で他者
に対して相対的に移動させ、指標付与手段で指標
検出手段の指標検出に応答して被測定材に指標を
付与し、指標検出手段の指標検出に応答して計数
手段で指標検出手段の指標検出回数Ｎを計数し、
検出手段組体と被測定材との相対的な移動の所定
長当り１パルスを発生する移動同期パルス発生手
段が発生する該パルスに基づいて速度検出手段に
より移動速度を検出し、被測定材検出手段の被測
定材の先端検出に応答してそのときの前記速度検
出手段の検出速度v₀を速度記憶手段に記憶し、指
標検出手段の指標検出に同期してそのときの前記
速度検出手段の検出速度viを速度記憶手段に記憶
し、演算手段で、指標付与手段から被測定材検出
器までの距離Lf、指標付与手段と指標検出手段
との配列距離L₀、被測定材検出手段の検出遅れ
時間と指標付与手段の指標与遅れ時間の和β及び
指標が指標検出手段に検出されてから次の指標を
付与するまでの遅れ時間αをそれぞれ定数として
記憶した定数記憶手段より、これらの定数を読出
し速度記憶手段より検出速度を読出してこれらと
計数手段の計数値Ｎより、次式(1)の、所定回数の
指標を検出した時の被測定材の先端から指標付与
手段部までの被測定材の長さLiを求める、指標検
出による長さ測定方法、 Li＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi） …(1) ２指標付与手段および指標検出手段ならびに被
測定材検出手段の組合せでなる検出手段組体と、
被測定材、の二者の内、少くとも一者を、指標検
出手段と指標付与手段の配列線に沿う方向で他者
に対して相対的に移動させ、指標付与手段で指標
検出手段の指標検出に応答して被測定材に指標を
付与し、指標検出手段の指標検出に応答して計数
手段で指標検出手段の指標検出回数Ｎを計数し、
検出手段組体と被測定材との相対的な移動の所定
長当り１パルスを発生する移動同期パルス発生手
段が発生する該パルスに基づいて速度検出手段に
より移動速度を検出し、移動距離演算手段で指標
付与手段の指標付与に同期して前記パルスの計数
を開始しこの開始後の計数値より新たに指標付与
手段が指標を付与してからの移動距離liを算出
し、被測定材検出手段の被測定材の先端検出に応
答してそのときの前記速度検出手段の検出速度v₀
を速度記憶手段に記憶し、指標検出手段の指標検
出に応答してそのときの前記速度検出手段の検出
速度viを速度記憶手段に記憶し、演算手段で、指
標付与手段から被測定材検出器までの距離Lf、
指標付与手段と指標検出手段との配列距離L₀、
被測定材検出手段の検出遅れ時間と指標付与手段
の指標与遅れ時間の和β及び指標が指標検出手段
に検出されてから次の指標を付与するまでの遅れ
時間αをそれぞれ定数として記憶した定数記憶手
段より、これらの定数を読出し速度記憶手段より
検出速度v₀およびviを読出してこれらと計数手段
の計数値Ｎおよび移動距離演算手段が算出する移
動距離liより、次式(2)の、被測定材の先端から指
標付与手段部までの被測定材の相対長さLaを求
める、指標検出による長さ測定方法、 La＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li …(2) ３指標付与手段および指標検出手段ならびに被
測定材検出手段の組合せでなる検出手段組体と、
被測定材、の二者の内、少くとも一者を、指標検
出手段と指標付与手段の配列線に沿う方向で他者
に対して相対的に移動させ、指標付与手段で指標
検出手段の指標検出に応答して被測定材に指標を
付与し、指標検出手段の指標検出に応答して計数
手段で指標検出手段の指標検出回数Ｎを計数し、
検出手段組体と被測定材との相対的な移動の所定
長当り１パルスを発生する移動同期パルス発生手
段が発生する該パルスに基づいて速度検出手段に
より移動速度を検出し、移動距離演算手段で指標
付与手段の指標付与に同期して前記パルスの計数
を開始しこの開始後の計数値より新たに指標付与
手段が指標を付与してからの移動距離liを算出
し、被測定材検出手段の被測定材の先端検出に応
答してそのときの前記速度検出手段の検出速度v₀
を速度記憶手段に記憶し、指標検出手段の指標検
出に応答してそのときの前記速度検出手段の検出
速度viを速度記憶手段に記憶し、演算手段で、指
標付与手段から被測定材検出器までの距離Lf、
指標付与手段と指標検出手段との配列距離L₀、
被測定材検出手段の検出遅れ時間と指標付与手段
の指標与遅れ時間の和β及び指標が指標検出手段
に検出されてから次の指標を付与するまでの遅れ
時間αをそれぞれ定数として記憶した定数記憶手
段より、これらの定数を読出し速度記憶手段より
検出速度v₀およびviを読出してこれらと計数手段
の計数値Ｎおよび移動距離演算手段が算出する移
動距離liより、次式(3)の、被測定材の尾端が被測
定材検出手段部を通過後の被測定材の先端から尾
端までの全長Ltを求める、指標検出による長さ
測定方法、 Lt＝（Lf＋βv₀）＋（NL₀＋_N 〓ⁱ⁼¹ αvi）＋li±L₀ …(3) 但し、式(3)において被測定材検出手段が被測定
材の搬送路の指標付与手段より上流側と指標検出
手段より下流側に配設されている場合には＋Lb
を採用し、被測定材検出手段が被測定材の搬送路
の指標付手段と指標検出手段の間に配設されてい
る場合には−Lbを採用する。