JPH08145658A - 切断面傾斜角測定装置 - Google Patents
切断面傾斜角測定装置Info
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- JPH08145658A JPH08145658A JP31567794A JP31567794A JPH08145658A JP H08145658 A JPH08145658 A JP H08145658A JP 31567794 A JP31567794 A JP 31567794A JP 31567794 A JP31567794 A JP 31567794A JP H08145658 A JPH08145658 A JP H08145658A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- face plate
- center line
- axis
- inclination angle
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- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 棒材、管材等の切断面の最大傾斜角度を、最
大傾斜方向の向きに関係なく、かつ切断面の凹凸に関係
なく自動的に測定する。 【構成】 材料１の切断面３に測定面板７を押当て、材
料の中心線２に直交する基準面１０上の正三角形の各頂
点位置から測定面板７までの中心線２に平行な方向の距
離をそれぞれ距離測定器１１、１２、１３（１３は図示
なし）によって測定して電算機１７に供給し、上記中心
線２に一致するＹ軸にそれぞれ直交するＸ軸周りの測定
面板７の回転角成分ｐ及びＺ軸周りの測定面板７の回転
角成分ｂをそれぞれ演算し、次いでこれら回転角成分
ｐ、ｂより測定面板７の最大傾斜角を演算する。
大傾斜方向の向きに関係なく、かつ切断面の凹凸に関係
なく自動的に測定する。 【構成】 材料１の切断面３に測定面板７を押当て、材
料の中心線２に直交する基準面１０上の正三角形の各頂
点位置から測定面板７までの中心線２に平行な方向の距
離をそれぞれ距離測定器１１、１２、１３（１３は図示
なし）によって測定して電算機１７に供給し、上記中心
線２に一致するＹ軸にそれぞれ直交するＸ軸周りの測定
面板７の回転角成分ｐ及びＺ軸周りの測定面板７の回転
角成分ｂをそれぞれ演算し、次いでこれら回転角成分
ｐ、ｂより測定面板７の最大傾斜角を演算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状または管状の材料
の切断面の傾斜を自動的に測定する装置に関する。
の切断面の傾斜を自動的に測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼管、条鋼などは、指定長さに切断さ
れ、或いは疵部分を切断除去するなどして出荷される
が、往々にして切断面が傾斜している場合がある。これ
は、ガス焔、回転砥石、鋸などを用いて切断する際に、
鋼管等のチャッキングの傾きなどによるものである。
れ、或いは疵部分を切断除去するなどして出荷される
が、往々にして切断面が傾斜している場合がある。これ
は、ガス焔、回転砥石、鋸などを用いて切断する際に、
鋼管等のチャッキングの傾きなどによるものである。
【０００３】上述の材料の切断面の傾斜が大きい場合に
は、これを製品に加工する際の歩留や加工作業の安全性
などに影響するため、出荷される材料の束の中にこのよ
うな不良材料が混入しているときは、材料全体の商品価
値を低下させ、販売収益を損なうことになる。そのため
に、従来は切断直後、或いは外観検査時に、目視または
簡単な測定ゲージを用いて検査していた。また、検査の
自動化が考えられても、切断面の最大傾斜の方向がどの
方向を向いて搬入されるか不定であるため、その実現が
困難であった。
は、これを製品に加工する際の歩留や加工作業の安全性
などに影響するため、出荷される材料の束の中にこのよ
うな不良材料が混入しているときは、材料全体の商品価
値を低下させ、販売収益を損なうことになる。そのため
に、従来は切断直後、或いは外観検査時に、目視または
簡単な測定ゲージを用いて検査していた。また、検査の
自動化が考えられても、切断面の最大傾斜の方向がどの
方向を向いて搬入されるか不定であるため、その実現が
困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、出荷される材
料の全数について目視または測定による検査を実施する
のに多大の工数が費やされており、それにも拘らずその
検査結果は完全ではなかった。本発明は、材料の切断面
の最大傾斜の向きが一定していなくても、その最大傾斜
角度を高速度で自動的に検査しようとするものである。
料の全数について目視または測定による検査を実施する
のに多大の工数が費やされており、それにも拘らずその
検査結果は完全ではなかった。本発明は、材料の切断面
の最大傾斜の向きが一定していなくても、その最大傾斜
角度を高速度で自動的に検査しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに平行な
両表面を有する測定平面板を材料の切断面に押当てる手
段と、上記材料の中心線に直交する基準平面上にあって
その中心が上記中心線付近に位置する正三角形の各頂点
にそれぞれ相当する３点から、上記測定面板までの上記
中心線に平行する方向に距離をそれぞれ測定する手段と
を含んでいる。
両表面を有する測定平面板を材料の切断面に押当てる手
段と、上記材料の中心線に直交する基準平面上にあって
その中心が上記中心線付近に位置する正三角形の各頂点
にそれぞれ相当する３点から、上記測定面板までの上記
中心線に平行する方向に距離をそれぞれ測定する手段と
を含んでいる。
【０００６】上記測定面板を材料切断面に押当てる手段
としては、上記中心線にほぼ沿って位置する支持桿の先
端に上記測定面板を、例えば自在接手のような全方向に
傾動可能な機構によって支持し、上記支持桿の基端に例
えばシリンダーのような直線往復動作を営む駆動装置を
有するものが適している。
としては、上記中心線にほぼ沿って位置する支持桿の先
端に上記測定面板を、例えば自在接手のような全方向に
傾動可能な機構によって支持し、上記支持桿の基端に例
えばシリンダーのような直線往復動作を営む駆動装置を
有するものが適している。
【０００７】上記距離測定手段としては、測定器本体よ
り上記中心線に平行する方向に測定針が伸延していて、
測定針のくり出された長さに対応する電気信号を上記測
定器本体が発生する形式のリニアースケールや、レーザ
ー変位差計などを使用することもできる。
り上記中心線に平行する方向に測定針が伸延していて、
測定針のくり出された長さに対応する電気信号を上記測
定器本体が発生する形式のリニアースケールや、レーザ
ー変位差計などを使用することもできる。
【０００８】上述の距離測定手段によって得た距離情報
は演算手段に導かれ、先ず、上記中心線（Ｙ軸）に直交
するＸ軸の周りの上記測定面板の傾斜角度成分ｐと、
Ｘ、Ｙ両軸にそれぞれ直交するＺ軸の周りの上記測定面
板の傾斜角度成分ｂとが求められる。続いて、Ｘ、Ｚ両
軸の周りの傾斜角度成分ｐ、ｂより、上記測定面板の中
心線Ｙに対する最大傾斜角θが求められる。
は演算手段に導かれ、先ず、上記中心線（Ｙ軸）に直交
するＸ軸の周りの上記測定面板の傾斜角度成分ｐと、
Ｘ、Ｙ両軸にそれぞれ直交するＺ軸の周りの上記測定面
板の傾斜角度成分ｂとが求められる。続いて、Ｘ、Ｚ両
軸の周りの傾斜角度成分ｐ、ｂより、上記測定面板の中
心線Ｙに対する最大傾斜角θが求められる。
【０００９】
【作用】材料の切断面に測定面板が押当てられると、そ
の反対側の表面は材料切断面に平行になる。上記基準平
面に直交座標軸Ｘ、Ｚを置き、上記中心線上に座標軸Ｙ
を置き、上記基準平面内で中心点０からそれぞれ距離ａ
の位置にある正三角形の各頂点位置から測った測定面板
までの距離をそれぞれｙ1 、ｙ2 、ｙ3 とすると、測定
面板７上の距離を測った点Ａ、Ｂ、Ｃの各座標は図２に
示す通り数式１のようになる。
の反対側の表面は材料切断面に平行になる。上記基準平
面に直交座標軸Ｘ、Ｚを置き、上記中心線上に座標軸Ｙ
を置き、上記基準平面内で中心点０からそれぞれ距離ａ
の位置にある正三角形の各頂点位置から測った測定面板
までの距離をそれぞれｙ1 、ｙ2 、ｙ3 とすると、測定
面板７上の距離を測った点Ａ、Ｂ、Ｃの各座標は図２に
示す通り数式１のようになる。
【００１０】
【数１】
【００１１】従って測定面板７のＸ軸の周りの傾き角ｐ
及びＺ軸の周りの傾き角ｂは、それぞれ数式２のように
なる。
及びＺ軸の周りの傾き角ｂは、それぞれ数式２のように
なる。
【００１２】
【数２】
【００１３】次に、上述の座標系とは無関係に、図３に
示すように測定面板１０上にＸ軸及びＺ軸をとり、これ
らに垂直にＹ軸をとる。空間に任意の点Ｐｏ（Ｘｏ，Ｙ
ｏ，Ｚｏ）を考え、座標系をＸ軸の周りに角度ｐだけ回
転すると、Ｙ軸はＹ′軸へ回転し、Ｚ軸はＺ′軸へ回転
し、点Ｐｏは点Ｐｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）へ移動する。
ここで、 Ｘｐ＝Ｘｏ Ｙｐ＝Ｙｏ cosｐ−Ｚｏ sinｐ Ｚｐ＝Ｚｏ sinｐ＋Ｚｏ cosｐ になる。
示すように測定面板１０上にＸ軸及びＺ軸をとり、これ
らに垂直にＹ軸をとる。空間に任意の点Ｐｏ（Ｘｏ，Ｙ
ｏ，Ｚｏ）を考え、座標系をＸ軸の周りに角度ｐだけ回
転すると、Ｙ軸はＹ′軸へ回転し、Ｚ軸はＺ′軸へ回転
し、点Ｐｏは点Ｐｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Ｚｐ）へ移動する。
ここで、 Ｘｐ＝Ｘｏ Ｙｐ＝Ｙｏ cosｐ−Ｚｏ sinｐ Ｚｐ＝Ｚｏ sinｐ＋Ｚｏ cosｐ になる。
【００１４】次に、図４に示すように、座標系Ｘ、
Ｙ′、Ｚ′をＺ′軸の周りに角度ｂだけ回転すると、Ｘ
軸及びＹ′軸はそれぞれＸ″軸及びＹ″軸へ回転し、点
Ｐｐは点Ｐｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）へ移動する。ここ
で、 Ｘｂ＝Ｘｐ cosｂ−Ｙｐ sinｂ Ｙｂ＝Ｘｐ sinｂ＋Ｙｐ cosｂ Ｚｂ＝Ｚｐ となる。
Ｙ′、Ｚ′をＺ′軸の周りに角度ｂだけ回転すると、Ｘ
軸及びＹ′軸はそれぞれＸ″軸及びＹ″軸へ回転し、点
Ｐｐは点Ｐｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）へ移動する。ここ
で、 Ｘｂ＝Ｘｐ cosｂ−Ｙｐ sinｂ Ｙｂ＝Ｘｐ sinｂ＋Ｙｐ cosｂ Ｚｂ＝Ｚｐ となる。
【００１５】簡単のために、図３における点Ｐｏを図５
に示すＹ軸上、即ち測定面板７の中心を通る垂線上に考
えると、その座標は（０，Ｙｏ，０）となる。そこで座
標系をＸ軸の周りに角度ｐだけ回転し、更にＺ′軸の周
りに角度ｂだけ回転して、点Ｐｏを材料の中心線上の点
Ｐｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に持ってくると、材料の中心
線Ｐｂ０は測定面板７（ＸＺ平面）に対して角度θだけ
傾くことになり、その値は数式３によって算出すること
ができる。
に示すＹ軸上、即ち測定面板７の中心を通る垂線上に考
えると、その座標は（０，Ｙｏ，０）となる。そこで座
標系をＸ軸の周りに角度ｐだけ回転し、更にＺ′軸の周
りに角度ｂだけ回転して、点Ｐｏを材料の中心線上の点
Ｐｂ（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）に持ってくると、材料の中心
線Ｐｂ０は測定面板７（ＸＺ平面）に対して角度θだけ
傾くことになり、その値は数式３によって算出すること
ができる。
【００１６】
【数３】
【００１７】この角度θは、材料の中心軸に対する切断
面の最大傾斜角になるから、これを表示することによっ
て材料の切断角度を知ることができ、更にこの角度θを
予め設定された許容誤差角度と比較することにより、切
断角度が不適切な材料について警報を発したりマーキン
グを行ったりすることができる。
面の最大傾斜角になるから、これを表示することによっ
て材料の切断角度を知ることができ、更にこの角度θを
予め設定された許容誤差角度と比較することにより、切
断角度が不適切な材料について警報を発したりマーキン
グを行ったりすることができる。
【００１８】従って、材料の切断面の最大傾斜の方向が
どのような向きで搬入されても、支障なく最大傾斜角度
を求めることができ、基準面と材料切断面との距離測定
は、中間に測定面板を介在させて行うために、切断面の
凹凸に災いされて大きな測定誤差を生じたり、凹凸によ
り距離測定器が損傷を受けたりするのを防ぐことがで
き、さらに薄肉の管材の測定も支障なく行うことができ
る。
どのような向きで搬入されても、支障なく最大傾斜角度
を求めることができ、基準面と材料切断面との距離測定
は、中間に測定面板を介在させて行うために、切断面の
凹凸に災いされて大きな測定誤差を生じたり、凹凸によ
り距離測定器が損傷を受けたりするのを防ぐことがで
き、さらに薄肉の管材の測定も支障なく行うことができ
る。
【００１９】
【実施例】図１において、材料１は中心線２に対して本
来は直角に切断されるべきであるが、往々にして傾斜し
た切断面３を有している。４は駆動装置で、これから中
心線２の延長上に延びる支持桿５は、その先端に測定面
板７をその中心部で自在結合部６によって支持してい
る。駆動装置４は、支持桿５を矢印で示すように中心線
２の方向に進退させる。測定面板７は、その両表面が互
いに平行な平面をなしている。
来は直角に切断されるべきであるが、往々にして傾斜し
た切断面３を有している。４は駆動装置で、これから中
心線２の延長上に延びる支持桿５は、その先端に測定面
板７をその中心部で自在結合部６によって支持してい
る。駆動装置４は、支持桿５を矢印で示すように中心線
２の方向に進退させる。測定面板７は、その両表面が互
いに平行な平面をなしている。
【００２０】中心線２に直交する基準平面８上には、中
心線２に一致する中心を持った正三角形の各頂点に相当
する位置に、距離測定器１１、１２、１３が配置され、
各測定器からは中心線２に平行に測定針１４、１５、１
６が繰出され、その先端は当に測定面板７の表面に当接
するように構成されている。なお距離測定器１３及び測
定針１６は、紙面上で距離測定器１２及び測定針１５に
重なる位置に存在する。
心線２に一致する中心を持った正三角形の各頂点に相当
する位置に、距離測定器１１、１２、１３が配置され、
各測定器からは中心線２に平行に測定針１４、１５、１
６が繰出され、その先端は当に測定面板７の表面に当接
するように構成されている。なお距離測定器１３及び測
定針１６は、紙面上で距離測定器１２及び測定針１５に
重なる位置に存在する。
【００２１】各測定針１４、１５、１６の中心線２から
の距離は何れもａである。そして各測定針の先端は、図
２に示したように、それぞれ点Ａ、Ｂ、Ｃにおいて測定
面板７に当接し、その際の各測定器からの各測定針の繰
出し量はそれぞれｙ1 、ｙ2、ｙ3 で表される。各測定
器は、これら測定針繰出量ｙ1 、ｙ2 、ｙ3 に対応する
距離データを電算機回路１７に送入する。
の距離は何れもａである。そして各測定針の先端は、図
２に示したように、それぞれ点Ａ、Ｂ、Ｃにおいて測定
面板７に当接し、その際の各測定器からの各測定針の繰
出し量はそれぞれｙ1 、ｙ2、ｙ3 で表される。各測定
器は、これら測定針繰出量ｙ1 、ｙ2 、ｙ3 に対応する
距離データを電算機回路１７に送入する。
【００２２】電算機回路１７は、これら距離データに基
づき、数式２に従ってＸ軸周りの傾斜角成分ｐ及びＺ軸
周りの傾斜角ｂを算出し、次いでこれら傾き角ｐ及びｂ
から数式３に従って最大傾斜角θを算出し、これをモニ
タ受像機１８に表示させる。そして、電算機回路１７に
キーボード１９で最大傾斜角θの許容誤差が設定されて
いるときは、これとの比較が行われ、良否結果が受像機
１８に表示される。
づき、数式２に従ってＸ軸周りの傾斜角成分ｐ及びＺ軸
周りの傾斜角ｂを算出し、次いでこれら傾き角ｐ及びｂ
から数式３に従って最大傾斜角θを算出し、これをモニ
タ受像機１８に表示させる。そして、電算機回路１７に
キーボード１９で最大傾斜角θの許容誤差が設定されて
いるときは、これとの比較が行われ、良否結果が受像機
１８に表示される。
【００２３】２０はシーケンサーで、材料１が所定位置
へ運ばれて来ると駆動装置４を動作させ、測定面板７を
材料の切断面３に押当てる。次いで測定が始まり、電算
機回路１７より不良の信号を受けると、警報器２１より
警報音を発生させ、かつマーキング装置２２を動作させ
て材料１に不良品であることを示すマークを施させる。
一連の動作を完了すると、シーケンサー２０の制御によ
り測定面板７は後退し、材料１は搬出される。
へ運ばれて来ると駆動装置４を動作させ、測定面板７を
材料の切断面３に押当てる。次いで測定が始まり、電算
機回路１７より不良の信号を受けると、警報器２１より
警報音を発生させ、かつマーキング装置２２を動作させ
て材料１に不良品であることを示すマークを施させる。
一連の動作を完了すると、シーケンサー２０の制御によ
り測定面板７は後退し、材料１は搬出される。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明によるときは、
材料の切断面の角度をその傾斜方向の如何に関係なく短
時間内に測定できるので、人手による検査を不要にし、
かつ測定の精度を向上することができる。しかも、測定
面板を介在させて測定を行うため、切断面の凹凸に災い
されず、かつ薄肉の管材でも支障なく傾斜角度を測定す
ることができる。
材料の切断面の角度をその傾斜方向の如何に関係なく短
時間内に測定できるので、人手による検査を不要にし、
かつ測定の精度を向上することができる。しかも、測定
面板を介在させて測定を行うため、切断面の凹凸に災い
されず、かつ薄肉の管材でも支障なく傾斜角度を測定す
ることができる。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】上記実施例における測定面板７上の距離測定点
の説明図である。
の説明図である。
【図３】座標軸をＸ軸の周りに、材料切断面のＸ軸周り
の傾斜角度成分ｐだけ回転した際の空間の任意の点の移
動の説明図である。
の傾斜角度成分ｐだけ回転した際の空間の任意の点の移
動の説明図である。
【図４】座標軸を更にＺ軸の周りに、材料のＺ軸周りの
傾斜角度成分ｂだけ回転した際の空間の上記の点の移動
の説明図である。
傾斜角度成分ｂだけ回転した際の空間の上記の点の移動
の説明図である。
【図５】空間の上記の点の移動より材料の最大傾斜角を
求める演算の説明図である。
求める演算の説明図である。
１ 材料 ２ 材料中心線 ３ 材料切断面 ４ 測定面板の駆動装置 ６ 自在接手 ７ 測定面板 １０ 基準平面 １１〜１３ 距離測定器 １４〜１６ 測定針 １７ 電算機回路 １８ モニタ受像機 １９ キーボード ２０ シーケンサー ２１ 警報器 ２２ マーキング装置
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに平行な両表面を有する測定面板を
材料の切断面に押当てる手段と、上記材料の中心線に直
交する基準平面上にあってその中心が上記中心線付近に
位置する正三角形の各頂点にそれぞれ相当する３点か
ら、上記測定面板までの上記中心線に平行する方向の距
離をそれぞれ測定する手段と、この測定された距離に基
づいて上記測定面板の上記中心線にそれぞれ直交する二
軸の周りの傾斜角成分をそれぞれ演算する手段と、この
二つの傾斜角成分より上記測定面板の上記中心線に対す
る最大傾斜角を演算する手段とよりなる切断面傾斜角測
定装置。 - 【請求項２】 上記測定面板を材料切断面に押当てる手
段は、上記正三角形の中心より上記中心線に平行に伸延
する支持桿と、この支持桿の先端に全方向に傾動可能に
支持された上記測定面板と、上記支持桿をその伸延方向
に進退させる駆動装置とを有することを特徴とする請求
項１記載の切断面傾斜角測定装置。 - 【請求項３】 上記距離測定手段は、上記正三角形の各
頂点に相当する位置にそれぞれ配置された測定器本体
と、各本体よりそれぞれ上記中心線に平行に伸延する測
定針とよりなることを特徴とする請求項１記載の切断面
傾斜角測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31567794A JPH08145658A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 切断面傾斜角測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31567794A JPH08145658A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 切断面傾斜角測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145658A true JPH08145658A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=18068242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31567794A Pending JPH08145658A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 切断面傾斜角測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145658A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006017492A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Nittetsu Hokkaido Control Systems Corp | ホルダー内ピストンの傾斜測定装置 |
| JP2016191639A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 新日鐵住金株式会社 | 面間距離測定装置及び方法 |
| CN108827219A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-16 | 北京石晶光电科技股份有限公司济源分公司 | 一种非接触式罗拉线偏角检测装置及检测方法 |
| WO2022127217A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 华能(福建漳州)能源有限责任公司 | 一种堆取料机的回转角度检测机构 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP31567794A patent/JPH08145658A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006017492A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Nittetsu Hokkaido Control Systems Corp | ホルダー内ピストンの傾斜測定装置 |
| JP2016191639A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 新日鐵住金株式会社 | 面間距離測定装置及び方法 |
| CN108827219A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-16 | 北京石晶光电科技股份有限公司济源分公司 | 一种非接触式罗拉线偏角检测装置及检测方法 |
| WO2022127217A1 (zh) * | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 华能(福建漳州)能源有限责任公司 | 一种堆取料机的回转角度检测机构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991130 |