JPH08285551A - 容器ライニングの磨耗を測定するための容器の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 とりべのような容器のライニングの磨耗を精
度よく測定することができなかった。 【解決手段】 容器３に設けられる少なくとも３つの参
照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの参照画像を撮像手段１によ
って採取し、光を出射しかつ受光する測定部材２を用い
て容器のライニングの参照測定を行う。その後、実測定
状況において、参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの測定画像
を、撮像手段１を用いて採取し、光を出射しかつ受光す
る測定部材２によって容器のライニングの磨耗の実際の
測定を行う。そして、測定状況画像を参照画像と比較す
ることにより補正係数を計算し、それに基づいて、容器
ライニングにおける磨耗の実測定と前になされた容器ラ
イニングの参照測定とを、同一座標系に表すように結合
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器ライニングの
磨耗を測定するために容器を位置決めする方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明は、容器、特に、冶金工業にお
いて使用されるとりべのライニングの磨耗の測定に適用
される。ライニングの磨耗は、一般に、レーザ光線の伝
播時間あるいは位相差の測定に基づく方法により測定さ
れる。ここで、レーザ光線は、転炉の内表面上のライニ
ングに照射され、そこで測定部材に向けて反射される。
この伝播時間の測定に基づく方法では、測定部材の座標
系において、測定部材と測定されるべきライニング上の
各測定点との距離が、レーザ光線の照射時間と反射時間
との差に基づいて計算される。測定された点は、例え
ば、表示端末に出力されるライニングの磨耗形状を定義
し、それによって、使用中の容器から測定された磨耗形
状が、実際に使用される前、すなわち、最初の溶融の前
のモデリング段階において測定された同一容器の内表面
の形状と画像的および数学的に比較され得る。

【０００３】とりべ、あるいは、その類の容器のような
三次元物体のライニングにおける磨耗を、レーザ測定の
ような非接触の方法により測定するためには、測定部材
と容器とが同じ座標系内に表されることが必要である。
測定部材および容器の座標系を結合することは、位置決
定（fixing）と呼ばれている。言い換えれば、測定部材
が物体に対して位置決めされる。位置決定のためには、
少なくとも３つの固定点あるいは参照マークを用いる必
要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】公知の方法では、位置
決定は、容器開口部近傍に設けられた固定点を使用して
行われる。測定部材から出射されたレーザ光線は、これ
らの固定点に対して順に照射され、それによって、測定
部材の座標系における各固定点の座標が測定される。ま
た、公知の方法では、測定されるべき容器および測定部
材は、固定点および測定されるべきライニングにおける
実際の点を同時に測定することにより同じ座標系内に表
される。さらに、公知の方法では、測定部材から出射さ
れるレーザ光線は、固定点に手動で、例えば、双眼鏡あ
るいはその他の装置を用いて指向させられる。これら公
知の方法では、固定点の中心に手動でレーザ光線を指向
させることを目的としており、したがって、位置決定を
成功させるためには、測定部材のオペレータは、全ての
固定点が測定されるまでに、多くの操作を行う必要があ
った。これら公知の方法の欠点は、位置決定操作を自動
化することが困難であり、加えて、人間によって位置決
定がなされた場合には、固定点の中心の見積もりおよび
実際の指向段階の両方において誤差の生ずるおそれがあ
ることである。出願人自信の以前の出願ＦＩ９３２３３
９号は、上述したタイプの方法を開示している。そこで
は、固定点あるいは参照マークは、容器の開口部近傍で
はなく、前に位置決めされた容器の底部に設けられてい
る。

【０００５】特に、容器がとりべである場合には、測定
場所に運ばれたとりべは、不純物および、容器を支持す
る構造物あるいはそれによって支持される容器の部分が
受ける応力によって、前のときとは、いつも微妙に異な
る位置および姿勢に配されるという事実により、さらな
る問題が生ずる。

【０００６】この発明は、上記公知の解決手段に関連す
る問題を解消する新たな方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このことは、この発明の
方法により達成することができる。この発明の方法は、
容器上に設けた少なくとも３つの参照マークの組の参照
画像を撮像手段を用いて採取し、光を出射しかつ受光す
る測定部材を用いて容器ライニングの参照測定を行い、
その後の実際の測定状況において、撮像手段を用いて参
照マークの組の測定画像を採取し、光を出射しかつ受光
する測定部材を用いて容器ライニングの磨耗の実際の測
定を行い、測定画像と参照画像とを比較することにより
補正係数を計算し、これに基づいて、容器ライニングの
磨耗の実測定と前に行われた該容器ライニングの参照測
定結果とをそれらが同一座標系に表されるように結合す
ることを特徴としている。

【０００８】この発明の方法は、多くの利点を有してい
る。この方法によれば、容器の位置が前の測定時といつ
も微妙に相違するという事実により生ずる問題点を解消
することができる。容器の位置は、人間にの目視による
指向操作に基づくのではなく、装置によりなされた計算
に基づいて決定される。この方法は、信頼性が高くかつ
いつも同じ方式で繰り返すことができる。この発明の方
法は、人間により生ずる誤差の源をなくし、それによっ
て測定の成功の可能性を向上させるものである。これに
より、実際のライニング測定の信頼性は改良され、容器
ライニングの耐用年数をさらに効率的に最適化すること
ができるので、財産的節約にも帰結する。加えて、この
方法は、その大部分を、公知の方法と比較してより容易
に自動化することができるものである。この方法を適用
することにより、較正も簡易かつ確実な方式で行うこと
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照してこの
発明をさらに詳細に説明する。図１は、測定装置を示し
ている。図２は、撮像手段により採取された参照マーク
の組の参照画像を示している。図３は、撮像手段により
採取された参照マークの組の測定画像を示している。図
４は、磨耗していないものと比較して示された磨耗した
容器の参照図である。図５は、容器の長手方向から見た
図４に対応する参照図である。図６は、較正における第
１の実施形態に係る測定装置を示している。図７は、較
正における第２の実施形態に係る測定装置を示してい
る。

【００１０】これら図面を参照すると、この測定装置の
主要構成要素は、撮像手段１と、光を出射しかつ受光す
る測定部材２と、容器３と、容器上に設けられた１組の
参照マークあるいは参照点である。容器３は、とりべで
ある。このように、容器３は、参照マークＰ１，Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４の組Ｐを具備しており、これら参照マークは
容器３の側面に取り付けられていることが好ましい。図
において、参照マークＰ１〜Ｐ４は、参照マーク部材Ｐ
あるいは参照マークプレートＰ上に設けられている。撮
像手段１の主要部は、レンズ１ａ、像平面１ｂおよびス
タンド２ｃである。

【００１１】容器３あるいはとりべ３は、底面３ａと、
壁面３ｂと、開口部３ｃと、ライニング３ｄ，３ｅとを
具備している。ライニング３ｄは、新しく磨耗していな
いものを表す一方、ライニング３ｅは、これに基づい
て、磨耗の実際の測定が行われる磨耗したライニングを
表している。容器は、底部ハッチ３ｆをも具備してお
り、それによって、容器内部を空にすることができるよ
うになっている。

【００１２】測定装置は、研磨ステーションＡと連結さ
れて供給されることが好ましい。測定場所Ａ、すなわ
ち、研磨ステーションＡは、その中に測定部材２が位置
される塔４のような構造物４と、容器３が支持部材６に
よって支持される支持手段５とを具備している。容器
３、特に、とりべ３は、天井ケーブルホイストのような
搬送装置により測定場所Ａに搬送されてくる。

【００１３】撮像手段１は、ＣＣＤカメラであることが
好ましく、測定部材２はレーザ光のような光を出射しか
つ受光する部材であり、その主要構成要素は、送受信機
２ａである。この測定装置は、さらに、光ケーブル２ｂ
と、計算ユニット２ｃと、表示装置２ｄとを具備してい
る。加えて、この測定装置は、撮像手段１を計算ユニッ
ト２ｃに接続するためのケーブル２ｅを具備している。
計算ユニット２ｃは、したがって、レーザ測定部材２お
よびカメラ１の両方から受けたデータを処理する。表示
装置２ｄはモニターであり、図４および図５に示される
容器３のライニングの形状がその画面上に表示されるよ
うになっている。

【００１４】図１，図６，図７は、座標系１０〜１２を
も示している。座標系１０は測定部材２の座標系であ
り、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を具備している。座標系１１はカ
メラ２の座標系であり、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を具備してい
る。座標系１２は測定されるべき物体、すなわち、容器
３の座標系であり、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を具備している。

【００１５】この発明は、容器３を位置決めする方法に
関し、その位置決め情報を、容器ライニングの磨耗の測
定に利用するものである。この方法によれば、図２に示
されるように、容器３に設けられた少なくとも３つの参
照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの参照画像７が撮像手段１に
よって採取され、容器３のライニングの参照測定３ｄ
が、光を出射しかつ受光する測定装置２によって行われ
る。図２は、参照マークの組Ｐあるいは参照点Ｐ１〜Ｐ
４の参照画像７を示している。図４および図５は、ライ
ニングの参照測定結果３ｄを示している。

【００１６】撮像手段１により参照マークＰ１〜Ｐ４の
組の参照画像７が採取されたときと、測定部材２によっ
てライニングの参照測定３ｄが行われるときとにおい
て、容器の位置は同じである。カメラ１を用いた参照マ
ークＰ１〜Ｐ４の組の参照画像７の採取および測定部材
２により行われるライニングの参照測定３ｄは、少なく
とも概略同時にあるいは比較的短い時間内において継続
して行われることが好ましい。これにより、採取された
参照マークＰ１〜Ｐ４の組の参照画像７とライニングの
参照測定値３ｄとを確実に相互に比較可能なあるいは結
合された計測結果とすることができる。

【００１７】一旦参照マークＰ１〜Ｐ４の組の参照画像
７が採取され、ライニングの参照測定３ｄが行われる
と、容器は測定場所Ａから以下の処理工程に搬送され
る。容器３あるいはとりべ３は溶融した材料を充填さ
れ、そして種々の工程の後に溶融金属が底部ハッチ３ｆ
を通して排出される。この後に、そのライニングが微妙
に磨耗させられたとりべは、再び測定場所Ａに運ばれて
くる。この発明の方法によれば、図３に示される参照マ
ークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの測定画像８が、撮像手段１によ
って実際の測定状況において採取され、容器ライニング
における磨耗の実際の測定３ｅが測定部材２によって行
われる。この発明の方法は、さらに、参照マークＰ１〜
Ｐ４の組の測定画像８を参照マークＰ１〜Ｐ４の組の参
照画像と比較することによる補正係数の計算を含んでい
る。これらの補正係数に基づいて、磨耗した容器ライニ
ングにおける磨耗の実際の測定結果３ｅおよび前に測定
された磨耗していないライニングの参照測定結果３ｄ
が、同じ座標系に表されるように結合される。さらに、
容器の位置は、参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの測定画像
８が採取されたときと、容器ライニングにおける磨耗の
実際の測定３ｅが行われたときとで同じである。参照マ
ークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの測定画像８および磨耗の実際の
測定結果３ｅの採取が少なくとも略同時にあるいは比較
的短時間の内に継続して行われることが好ましく、これ
によって、採取された参照マークＰ１〜Ｐ４の組の測定
画像８および容器ライニングにおける磨耗の実際の測定
結果３ｅを確実に相互に結合された計測結果とすること
ができる。

【００１８】図２の参照画像７は、各参照マークＰ１〜
Ｐ４の中心ｐ１ｒ，ｐ２ｒ，ｐ３ｒ，ｐ４ｒを示してい
る。これと対応して、図３の測定画像８は、各参照マー
クＰ１〜Ｐ４の中心ｐ１ｍ，ｐ２ｍ，ｐ３ｍ，ｐ４ｍを
示している。

【００１９】撮像手段１の座標系１１における参照マー
クＰ１〜Ｐ４の１組Ｐの相対的な位置および姿勢は、画
像処理操作、例えば、マトリクス代数により参照画像７
および測定画像８の両方に基づいて決定される。参照画
像７において、カメラの座標系１１における参照マーク
Ｐ１〜Ｐ４の中心の座標は、以下の通りである。 Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ２（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ３
（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ４（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ。 これに対応して、測定画像８において、カメラの座標系
１１における参照マークＰ１〜Ｐ４の中心の座標は、以
下の通りである。 Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ、Ｐ２（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ、Ｐ３
（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ、Ｐ４（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ。 これらの座標は計算ユニット２ｃにおいて計算される。
測定状況における容器の位置が、参照状況における位置
に対してどのように異なっているかを見いだすために、
この方法は、参照マークの組の位置および姿勢の変化お
よびこの変化に基づいて計算される補正係数Ｄを決定す
ることを含んでいる。この発明に係る方法の好ましい実
施形態によれば、参照画像７（中心ＰＣｒ）および測定
画像８（中心ＰＣｍ）における参照点、例えば、参照マ
ークの組Ｐの中心の位置は、焦点マークＰ１〜Ｐ４の組
Ｐの位置および姿勢の変化を決定するために決定され
る。この好ましい実施形態はこの方法を促進するもので
ある。

【００２０】好ましい実施形態によれば、各参照マーク
Ｐ１〜Ｐ４の中心の位置は、参照マークＰ１〜Ｐ４の組
Ｐの位置および姿勢の変化を決定するために決定され
る。このように、Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ２（ｘ，
ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ３（ｘ，ｙ，ｚ）ｒ、Ｐ４（ｘ，ｙ，
ｚ）ｒおよびＰ１（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ、Ｐ２（ｘ，ｙ，
ｚ）ｍ、Ｐ３（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ、Ｐ４（ｘ，ｙ，ｚ）ｍ
は、参照マークＰ１〜Ｐ４の中心座標である。この実施
形態は、中心を簡易な計算によって決定することができ
るので、この方法を促進するものである。

【００２１】この発明の好ましい実施形態では、カメラ
１によって画像が採取されるべき参照マークＰ１〜Ｐ４
は、規則的な形状を有し、単純な方式で計算処理され得
る実質的に円形であることが好ましい。

【００２２】計算ユニット２ｃは、参照画像７と測定画
像８とを比較し、補正係数を計算する。この計算ユニッ
ト２ｃは、最初に、参照状況における参照マークＰ１〜
Ｐ４の組の位置および姿勢と現在の測定状況におけるそ
れらの位置および姿勢との相違を計算する。これらのデ
ータおよび容器３の既知の幾何寸法に基づいて、計算ユ
ニット２ｃは、参照マークＰ１〜Ｐ４の組の位置および
姿勢の変化に対応する容器３内部のライニングの表面上
における計算補正値を計算する。このデータに基づい
て、ライニングにおける磨耗の測定結果３ｅおよび前の
ライニングの参照測定結果３ｄが同一座標系に表される
ことを許容する最終的な補正係数を計算することが可能
であり、これによって、これらの測定値を相互に比較す
ることが可能となる。

【００２３】撮像手段１は、このように、参照状況と実
測定状況との間の相違を測定するために容器３を位置決
めするために用いられる。撮像手段１により得られたデ
ータは、磨耗の測定に際して計算補正データとして利用
される。

【００２４】磨耗の参照測定および実際の測定は、それ
自体公知の方法および測定部材２を用いて実施される。
ここで言及されている出願人の以前の出願ＦＩ９３２３
３９号は、同様の部材の使用を開示している。しかし、
この発明の解決手段は、特に、参照状況および実際の測
定状況において撮像手段１により参照マークＰ１〜Ｐ４
の組Ｐの画像を採取し、ライニングの磨耗の参照測定結
果３ｄと実際の測定結果３ｅとを相互に比較可能とする
ために、すなわち、それらが同一の座標系に表され得る
ように、該参照マークＰ１〜Ｐ４の組の参照画像７およ
び測定画像８に基づいて決定された補正データを利用す
ることに関するものである。

【００２５】計算ユニット２ｃは、測定部材２の送受信
機２ａの送信機から容器のライニングを介して送受信機
２ａの受信機までのレーザパルスの伝播時間を測定する
ためのそれ自体公知の方式で使用される。伝播時間の測
定により、測定部材２と該測定部材により照射されるレ
ーザ光線が容器ライニング３ｅに当たる点との間の距離
を、ライニングの測定において決定することができる。
複数のマークを使用することにより、図４および図５に
示されるように全体の輪郭が得られる。ここで、３ｄは
磨耗していない新たなライニングの参照測定結果を示
し、３ｅは磨耗したライニングにおける磨耗の実際の測
定結果を表す。ライニングの測定は、測定部材２から出
射される光線を容器開口部３ｃを通してライニングに照
射し、反射してくる反射光を測定することにより、それ
自体公知の方式で実施される。測定された磨耗したライ
ニング３ｅは、図４および図５に示されるように、例え
ば、図１に示される表示端末の画面４ａ上において、モ
デリング段階あるいは参照状況において測定されたライ
ニング３ｄと比較される。この発明の方法は、撮像手段
１およびそれによって採取された参照画像７および測定
画像８に基づいて計算された相違を用いて磨耗していな
いライニング３ｄと磨耗したライニング３ｅとを同一座
標系内に表すことを可能とする。この相違は、補正係数
Ｄ：ｄＰ１（ｘ，ｙ，ｚ）、ｄＰ２（ｘ，ｙ，ｚ）によ
り表される。

【００２６】新たなあるいは再生されたライニングを有
する容器が測定場所に運ばれてくると、参照マークＰ１
〜Ｐ４の組の参照画像７が採取され、ライニングの参照
測定３ｄが行われる。磨耗したライニングを有する容器
が測定場所Ａに運ばれてくると、参照マークＰ１〜Ｐ４
の組の測定画像が採取され、ライニングの実測定が行わ
れる。このように、この方法によれば、新たなあるいは
再生されたとりべ３上の参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの
参照画像が一度採取され、容器ライニングの参照測定３
ｄあるいはいわゆるモデリング測定が一度行われる。容
器がそのライニングが磨耗したときに測定場所Ａに再度
運ばれてくると、参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの測定画
像８が採取され、ライニングにおける磨耗の実際の測定
３ｅが行われる。上記において使用している「一度」の
語句は、同じ状況で複数の参照画像が採取され、あるい
は、同じ状況で容器ライニングの複数の参照測定が行わ
れる可能性を排除するものではないことを特筆してお
く。平均を使用すれば、この方法をさらに信頼性の高い
ものとすることができるからである。

【００２７】この発明の好ましい実施形態によれば、参
照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの画像は、撮像手段１の像平
面１ｂと参照マークＰ１〜Ｐ４により形成される平面と
が相対的に傾けられているような方法で、撮像手段１を
用いて採取される。傾きは、３つの座標軸ｘ，ｙ，ｚの
全てに関してもたらされる。図１、図６および図７にお
いて、参照マークの組Ｐは、その上縁が参照マークの組
の下縁よりも撮像手段１の像平面１ｂに近接し、かつ、
例えば、参照マークの組Ｐの右縁が左縁よりも撮像手段
１の像平面１ｂに近接するような方式で傾けられてい
る。カメラ１の像平面１ｂに対して参照マークＰ１〜Ｐ
４の組を傾けることは、参照マークの組Ｐのみならず容
器の位置および姿勢の変化をカメラによってさらに容易
に検知することができ、これによってこの方法の精度を
向上することができるという利点を有している。この好
ましい実施形態において、参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐ
の位置および姿勢の変化は、このようにして、カメラ１
の像平面１ｂにさらに鮮明に投影される。好ましい実施
形態によれば、傾きは２０゜〜４５゜であり、さらに好
ましくは、少なくとも約４０゜であり、それによれば、
変化が十分に大きくかつ参照マークをカメラ１によって
なお十分に検知することができる。参照マークＰ１〜Ｐ
４の組Ｐは、上述したように、上縁が下縁よりもカメラ
１の像平面１ｂに近接するように傾けられるときに、ス
ラグのはねかかりおよび衝撃に対して良好に保護されて
いる。

【００２８】この発明に係る方法の好ましい実施形態に
よれば、参照マークＰ１〜Ｐ４の組Ｐの画像は撮像手段
１を用いて、測定部材２により行われるライニングの測
定とは全く異なる方向から採取される。参照マークＰ１
〜Ｐ４の組Ｐの画像は、図１に示されるように側方から
あるいは下方から撮像手段１によって採取され、ライニ
ングは測定部材２によって上方から測定されることが最
も好ましい。この技術は、とりべ３の測定に特に適して
いる。この実施形態により得られる利点は、カメラ１が
参照マークＰ１〜Ｐ４の組の明瞭な視界を有し、測定部
材２が容器の内表面のライニングの明瞭な視界を有して
いることである。この実施形態の他の利点は、カメラ１
および測定部材２がスラグのはねかかりや過度の熱に対
して保護されていることである。参照マークの組Ｐの画
像が下方から採取される場合には、参照マークの組Ｐ
は、当然、容器３の底面に位置されあるいはその他の下
方位置に備えられているべきである。

【００２９】この方法の好ましい実施形態は、固定され
た焦点距離を有する静止した撮像手段１を採用してい
る。この実施形態は、誤差の発生源の数を最小化すると
ともに、装置構成を簡素化している。

【００３０】この発明に係る好ましい実施形態は、測定
装置の較正を含んでいる。較正は、測定の信頼性を確保
するために実施される。図６は、較正の第１の好ましい
実施形態による測定装置を示しており、図７は較正の第
２の実施形態による測定装置を示している。較正は、容
器から離れて備えられた参照マークの第２の組ＰＫを用
いることにより実施される。この組は、図６において、
少なくとも３つの参照マークＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，
ＰＫ４、あるいは、図７において少なくとも３つの参照
マークＰＫ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，ＰＫ１４を具備
している。図６による較正では、例えば、測定部材２
は、参照マークの組ＰＫの異なる参照マークＰＫ１，Ｐ
Ｋ２，ＰＫ３，ＰＫ４に順に指向され、測定部材２の座
標系１０におけるこの第２の組ＰＫの参照マークＰＫ
１，ＰＫ２，ＰＫ３，ＰＫ４の位置は、反射光に基づい
て決定される。測定部材２と撮像手段１との相対的な位
置は、撮像手段１に対するこれらの参照マークＰＫ１，
ＰＬ２，ＰＫ３，ＰＫ４（図６）あるいはＰＫ１１，Ｐ
Ｋ１２，ＰＫ１３，ＰＫ１４（図７）の位置における既
知データ、あるいは、撮像手段１（図７）により得られ
た画像情報に基づいて計算され得る位置データに基づい
て較正される。

【００３１】図６に示される好ましい実施形態によれ
ば、較正に使用される参照マークＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ
３，ＰＫ４の組ＰＫは、公知の方法で撮像手段１に堅固
に接続されかつ測定装置２の方向に向けられている。出
願人は、図６の実施形態が、較正を実施するための迅速
かつ信頼性の高い方法であることを見いだした。

【００３２】較正の第２の好ましい実施形態によれば、
図７に示されるように、較正に使用される参照マークＰ
Ｋ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，ＰＫ１４の組ＰＫは、撮
像手段１から離れ、かつ、測定部材２および撮像手段１
の両方に向けて備えられている。撮像手段１は、該撮像
手段１の座標系１１における較正参照マークの組ＰＫの
位置を与える第２の参照マークＰＫ１１，ＰＫ１２，Ｐ
Ｋ１３，ＰＫ１４の組の画像を採取する。この実施形態
の利点は、較正参照マーク相互の位置が変化しないこと
である。測定部材により測定された較正参照マークＰＫ
は、カメラにより採取された画像の参照マークと同じで
あるか、あるいは、それらは少なくとも同じ参照マーク
部材に備えられている。

【００３３】概して言えば、この方法は、容器以外の他
の物体を位置決めするために使用することもできる。し
たがって、測定されるべき物体は、容器以外のものでも
よい。この方法は、ライニングやその他のコーティング
の測定に適用されなければならないものではなく、他の
測定のために用いられてもよい。

【００３４】この発明は、添付図面に従う例に関して上
記のように記載されているけれども、この発明がこれに
限定されるものではなく、請求項に開示された発明の概
念の範囲内において、種々の変更も可能であることは明
白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る測定装置を示している。

【図２】撮像手段により採取された１組の参照マークの
参照画像を示している。

【図３】撮像手段により採取された１組の参照マークの
測定画像を示している。

【図４】磨耗していないものと比較したときの磨耗した
容器の参照図である。

【図５】容器の長手方向から見た図４に対応する参照図
である。

【図６】較正における第１の実施形態に係る測定装置を
示している。

【図７】較正における第２の実施形態に係る測定装置を
示している。

【符号の説明】

１ 撮像手段 １ａ レンズ １ｂ 像平面 ２ 測定部材 ３ 容器 ３ｄ 参照測定 ３ｅ 実測定 ７ 参照画像 ８ 測定画像 １０，１１，１２ 座標系 Ｐ，ＰＫ 組 Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 参照マーク ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，ＰＫ４ 参照マーク ＰＫ１１，ＰＫ１２，ＰＫ１３，ＰＫ１４ 参照マーク ｐ１ｒ，ｐ２ｒ，ｐ３ｒ，ｐ４ｒ，ｐ１ｍ，ｐ２ｍ，ｐ
３ｍ，ｐ４ｍ 中心 ｘ，ｙ，ｚ 座標軸

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器のライニングにおける磨耗を測定す
   るために容器を位置決めする方法であって、 容器（３）に設けられた少なくとも３つの参照マーク
   （Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の参照画像（７）を撮像手段
   （１）によって採取し、 光を出射しかつ受光する測定部材（２）を用いて容器の
   ライニングの参照測定（３ｄ）を実施し、 その後の実際の測定状況において、 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の測定画像（８）
   を撮像手段（１）によって採取し、 光を出射しかつ受光する測定部材（２）を用いて容器の
   ライニングの磨耗の実際の測定（３ｅ）を実施し、 この測定画像（８）と前記参照画像（７）とを比較する
   ことにより、補正係数を計算し、 この補正係数に基づいて、容器のライニングにおける磨
   耗の実際の測定結果（３ｅ）と前になされた容器のライ
   ニングの参照測定結果（３ｄ）とを、それらが同一の座
   標系に表されるように結合することを特徴とする位置決
   め方法。
2. 【請求項２】 撮像手段（１）の座標系（１１）におけ
   る参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の相対的な位置
   および姿勢が、画像処理操作により、参照画像（７）と
   測定画像（８）とに基づいて決定され、 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の位置および姿勢
   の変化が計算されるとともに、 その変化に基づいて、補正係数が計算されることを特徴
   とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 参照画像（７）および測定画像（８）に
   基づく参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の相対的な
   位置および姿勢を決定するために、参照マーク（Ｐ１〜
   Ｐ４）の組の中心（ＰＣｒ、ＰＣｍ）のような参照点の
   位置が決定されることを特徴とする請求項２記載の方
   法。
4. 【請求項４】 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の
   位置および姿勢の変化を決定するために、個々の参照マ
   ーク（Ｐ１〜Ｐ４）の位置が、参照画像および測定画像
   に基づいて決定されることを特徴とする請求項２または
   請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）の
   位置および姿勢の変化を決定するために、個々の参照マ
   ーク（Ｐ１〜Ｐ４）の中心（ｐ１ｒ，ｐ２ｒ，ｐ３ｒ，
   ｐ４ｒ，ｐ１ｍ，ｐ２ｍ，ｐ３ｍ，ｐ４ｍ）の位置が、
   参照画像および測定画像に基づいて決定されることを特
   徴とする請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 新しいあるいは再生されたライニングを
   有する容器が測定場所（Ａ）に搬送されてきたときに、
   参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組の参照画像（７）が採取
   され、かつ、ライニングの参照測定が行われ、 磨耗したライニングを有する容器（３）が測定場所に搬
   送されてきたときに、参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組の
   測定画像が採取され、かつ、ライニングの実際の測定が
   行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 撮像手段（１）の像平面（１ｂ）と参照
   マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組により形成される平面とが相
   互に傾斜させられるようにして、参照マーク（Ｐ１〜Ｐ
   ４）の組（Ｐ）の画像が採取されることを特徴とする請
   求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 前記傾斜は３つの座標軸（ｘ，ｙ，ｚ）
   の全てに対してもたらされていることを特徴とする請求
   項７記載の方法。
9. 【請求項９】 前記傾斜は、２０゜から４５゜であるこ
   とを特徴とする請求項７または請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記傾斜は約４０゜であることを特徴
    とする請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）
    の画像が、測定部材（２）によって行われるライニング
    の測定とは全く異なる方向から撮像手段（１）によって
    採取されることを特徴とする請求項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）
    の画像が撮像手段（１）によって、側方あるいは下方か
    ら採取され、ライニングは測定部材（２）によって上方
    から測定されることを特徴とする請求項１１記載の方
    法。
13. 【請求項１３】 固定された焦点距離を有するレンズ
    （１ａ）を具備し、かつ、静止した撮像手段（１）を用
    いることを特徴とする請求項１記載の方法。
14. 【請求項１４】 参照マーク（Ｐ１〜Ｐ４）の組（Ｐ）
    の参照画像（７）の採取およびライニングの参照測定
    （３ｄ）が、少なくともほぼ同時にあるいは比較的短時
    間の内に継続して実施されることを特徴とする請求項１
    記載の方法。
15. 【請求項１５】 容器（３）から離れて設けられ、少な
    くとも３つの参照マーク（ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，Ｐ
    Ｋ４）を有する第２の参照マークの組（ＰＫ）を用いて
    較正を行うとともに、 その較正において、測定部材（２）が、前記参照マーク
    の組（ＰＫ）の異なる参照マーク（ＰＫ１、ＰＫ２、Ｐ
    Ｋ３、ＰＫ４）に順次指向され、前記測定部材（２）の
    座標系（１０）における前記参照マークの第２の組（Ｐ
    Ｋ）の参照マーク（ＰＫ１，ＰＫ２，ＰＫ３，ＰＫ４）
    の位置が、反射光に基づいて決定され、 測定部材（２）と撮像手段（１）の相対的な位置が、撮
    像手段（１）に対する前記参照マーク（ＰＫ１，ＰＫ
    ２，ＰＫ３，ＰＫ４）の位置における既知データあるい
    は撮像手段（１）により得られた画像情報に基づいて計
    算される位置データに基づいて較正されることを特徴と
    する請求項１記載の方法。
16. 【請求項１６】 較正に使用される参照マーク（ＰＫ
    １，ＰＫ２，ＰＫ３，ＰＫ４）の組（ＰＫ）が、撮像手
    段（１）に公知方法を用いて堅固に接続され、測定部材
    に向けられていることを特徴とする請求項１５記載の方
    法。
17. 【請求項１７】 較正に使用される参照マーク（ＰＫ１
    １，ＰＫ１２，ＰＫ１３，ＰＫ１４）の組（ＰＫ）が、
    撮像手段（１）から離れて設けられるとともに、測定部
    材（２）および撮像手段（１）の両方に向けられ、 較正が、撮像手段（１）の座標系において前記参照マー
    クの組（ＰＫ）に含まれる参照マーク（ＰＫ１１，ＰＫ
    １２，ＰＫ１３，ＰＫ１４）の位置を決定するために、
    撮像手段（１）を用いて参照マーク（ＰＫ１１，ＰＫ１
    ２，ＰＫ１３，ＰＫ１４）の前記第２の組（ＰＫ）の画
    像を採取することを含んでいることを特徴とする請求項
    １５記載の方法。