JPH0933243A - 長尺材の形状測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状測定精度を高くする。長尺材と形状測定
器との相対的な振動による測定誤差を低減する。長手方
向の表面凹凸を高密度で検出する。 【解決手段】 長尺材(1)の長手方向に所定間隔(RL1)離
れた１対の表面距離検出器(3A,3B)と該長尺材(1)の少く
とも一方を他方に対して相対的に該長手方向に移送しつ
つ相対移送距離(RXP)を計測し、該移送の間移送距離(RX
P)対応で両検出器(3A,3B)の表面距離検出情報(Za,Zb)を
摘出し、同一時刻に摘出した両検出器(3A,3B)の表面距
離検出情報(Za,Zb)の差(Za-Zb)を積算し、長尺材の長手
方向位置ｉまでの積算値を、該位置ｉの表面位置として
得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺材の表面の曲
りあるいは凹凸を測定する形状測定に関し、特に、これ
に限定する意図ではないが、鉄道用レ−ルの製造ライン
で、搬送中のレ−ルの頭部の上面および側面の曲りある
いは凹凸を連続的に高密度（短サンプリングピッチ）で
検出するレ−ル形状測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道用レ−ルはレ−ル上面に凹凸がある
と、車両走行中に輪重変動が発生し車両が振動するた
め、乗り心地に悪影響を及ぼす。その影響は車両速度が
高速になればなるほど大きく、最もきびしいものではレ
−ル上面の波１つ１つの凹凸の波長は2000mm以上及び波
高は0.2mm以下に、微小な凹凸は波長200mm以上及び波高
0.13mm以下に抑えることが要求されている。更に端部に
曲がりが生じると、レ−ル敷設時のレ−ル間接続に矯正
作業が発生するため、鋼種によって異なるが、上曲がり
で約1500mmに対して0.5mm以下及び下曲がり0mmにするこ
とが要求されている。レ−ル上部上面長さ方向の凹凸量
測定方法は、従来人手によりストレ−トエッジとテ−パ
−ゲ−ジにより測定されていた。また機械による自動測
定では特開平５−１９６４５７号公報の「鉄道用レ−ル
頭部上面の曲がり測定方法及び装置」がある。この方法
では図１５のごとく、３台の距離計４４ａ，４４ｂ，４
４ｃをそれぞれＬａ／２間隔で配置し、レ−ル上面の凹
凸状の曲がりをＳｉｎ波、周期をλと仮定することで、
３台の距離計出力ｈａ，ｈｂ，ｈｃよりレ−ル上面長さ
方向の凹凸状の曲がり量Δｈを算出するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１９６４５７号公報による方法では、レ−ル上面に
存在する凹凸をＳｉｎ波と仮定しているが、実際にオフ
ラインでレ−ル上面の凹凸を測定するとＳｉｎ波になる
ことはあり得ない。それ故、算出された振幅及び周期は
信頼性に欠けているという問題点があった。また、レ−
ルの全長に対する波長及び振幅を測定するものであり、
レ−ル上面に存在する個々の凹凸に対する評価ができな
いことから、要求されている品質保証に対応ができない
という問題があった。

【０００４】本発明は、形状測定精度を高くすることを
第１の目的とし、長尺材とその表面形状を測定するため
の検出器との、長尺材長手方向の相対移動中の両者の相
対的な振動による測定誤差を低減することを第２の目的
とし、長手方向の表面凹凸を高密度で検出することを第
３の目的する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の長尺材の形状測
定方法では、長尺材(1)の長手方向に所定間隔(RL1)離れ
た１対の表面距離検出器(3A,3B)と該長尺材(1)の少くと
も一方を他方に対して相対的に該長手方向に移送しつつ
相対移送距離(RXP)を計測し、該移送の間移送距離(RXP)
対応で両検出器(3A,3B)の表面距離検出情報(Za,Zb)を摘
出し、同一時刻に摘出した両検出器(3A,3B)の表面距離
検出情報(Za,Zb)の差(Za-Zb)を積算し、長尺材の長手方
向位置ｉまでの積算値を、該位置ｉの表面位置として得
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１態様の長尺材の形状
測定装置は、長尺材(1)をその長手方向に移送する搬送
ロ−ラ(2A,2B)；該搬送ロ−ラ(2A,2B)により送られる長
尺材(1)の移動速度を表わす電気信号を発生する速度信
号発生手段(6A,6B)；該電気信号を積算し移動距離情報
を発生する距離カウント手段(20のRXP)；前記搬送ロ−
ラ(2A,2B)による長尺材(1)の移送方向に実質上平行な基
準面(Ss1)に対向する長尺材(1)表面の距離(Za,Zb)を検
出する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL1)を置
いて配設された２個の距離検出器(3A,3B)；これらの距
離検出器(3A,3B)の同一時刻の検出距離(Za,Zb)の差(Za-
Zb)を、発生順に積算する積算手段(20のRΣZ)；およ
び、積算手段(20のRΣZ)の積算値(RΣZ)を、前記距離カ
ウント手段(20のRXP)の移動距離情報(RXP)対応で記憶す
る形状情報記憶手段(テ-ブル4)；を備える。

【０００７】本発明の第２態様の長尺材の形状測定装置
は、長尺材(1)をその長手方向に移送する搬送ロ−ラ(2
A,2B)；該搬送ロ−ラ(2A,2B)により送られる長尺材(1)
の移動速度を表わす電気信号を発生する速度信号発生手
段(6A,6B)；該電気信号を積算し移動距離情報を発生す
る距離カウント手段(20のRXP)；前記搬送ロ−ラ(2A,2B)
による長尺材(1)の移送方向に実質上平行な第１基準面
(Ss1)に対向する長尺材(1)の第１表面の距離(Za,Zb)を
検出する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL1)を
置いて配設された第１組の２個の距離検出器(3A,3B)；
前記搬送ロ−ラ(2A,2B)による長尺材(1)の移送方向に実
質上平行で第１基準面(Ss1)に直交する第２基準面(Ss2)
に対向する長尺材(1)の第２表面の距離(Y4a,Y4b)を検出
する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL3-RL2)を
置いて配設された第２組の２個の距離検出器(4A,4B)；
第１組の距離検出器(3A,3B)の同一時刻の検出距離(Za,Z
b)の差(Za-Zb)を、発生順に積算する第１積算手段(図7
のRΣZ)；第２組の距離検出器(4A,4B)の同一時刻の検出
距離(Y4a,Y4b)の差(Y4a-Y4b)を、発生順に積算する第２
積算手段(図9のRΣY)；第１積算手段(図7のRΣZ)の積算
値(RΣZ)を、前記距離カウント手段(20のRXP)の移動距
離情報対応で記憶する第１形状情報記憶手段(テ-ブル
4)；および、第２積算手段(図9のRΣY)の積算値(RΣY)
を、前記距離カウント手段(20のRXP)の移動距離情報対
応で記憶する第２形状情報記憶手段(テ-ブル7)；を備え
る長尺材の形状測定装置。

【０００８】本発明の第３態様の長尺材の形状測定装置
は、長尺材(1)をその長手方向に移送する搬送ロ−ラ(2
A,2B)；該搬送ロ−ラ(2A,2B)により送られる長尺材(1)
の移動速度を表わす電気信号を発生する速度信号発生手
段(6A,6B)；該電気信号を積算し移動距離情報を発生す
る距離カウント手段(20のRXP)；前記搬送ロ−ラ(2A,2B)
による長尺材(1)の移送方向に実質上平行な第１基準面
(Ss1)に対向する長尺材(1)の第１表面の距離(Za,Zb)を
検出する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL1)を
置いて配設された第１組の２個の距離検出器(3A,3B)；
前記搬送ロ−ラ(2A,2B)による長尺材(1)の移送方向に実
質上平行で第１基準面(Ss1)に直交する第２基準面(Ss2)
に対向する長尺材(1)の第２表面の距離(Y4a,Y4b)を検出
する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL3-RL2)を
置いて配設された第２組の２個の距離検出器(4A,4B)；
長尺材(1)の第２表面に対向する第３表面の距離(Y5a,Y5
b)を検出する、該移送方向に沿って相互に所定距離(RL3
-RL2)を置いて配設された第３組の２個の距離検出器(5
A,5B)；第１組の距離検出器(3A,3B)の同一時刻の検出距
離(Za,Zb)の差(Za-Zb)を、発生順に積算する第１積算手
段(図7のRΣZ)；第２組の距離検出器(4A,4B)の同一時刻
の検出距離(Y4a,Y4b)の差(Y4a-Y4b)を、発生順に積算す
る第２積算手段(図9のRΣY)；第３組の距離検出器(5A,5
B)の同一時刻の検出距離(Y5a,Y5b)の差(Y5a-Y5b)を、発
生順に積算する第３積算手段(図11のRΣY)；第１積算手
段(図7のRΣZ)の積算値(RΣZ)を、前記距離カウント手
段(20のRXP)の移動距離情報対応で記憶する第１形状情
報記憶手段(テ-ブル4)；第２積算手段(図9のRΣY)の積
算値(RΣY)を、前記距離カウント手段(20のRXP)の移動
距離情報対応で記憶する第２形状情報記憶手段(テ-ブル
7)；および、第３積算手段(図11のRΣY)の積算値(RΣY)
を、前記距離カウント手段(20のRXP)の移動距離情報対
応で記憶する第３形状情報記憶手段(テ-ブル10)；を備
える長尺材の形状測定装置。

【０００９】第１態様〜第３態様に共通の一実施例で
は、第１組の距離検出器(3A,3B)は、第１基準面(Ss1)に
平行にレ−ザを発射しこのレ−ザを該基準面(Ss1)に垂
直な方向に走査するレ−ザスキャナ(3Ae,3Be)と、長尺
材(1)を間に置いてレ−ザスキャナに対向し長尺材によ
り遮断されないレ−ザを検出する受光器(3Ar,3Br)とを
含む、レ−ザ走査型のレベル測定器であり、第２組およ
び第３組の距離検出器(4A,4B/5A,5B)は、スポット光反
射型の距離測定器である。

【００１０】第１態様〜第３態様に共通の一実施例は、
形状情報記憶手段(テ-ブル4,7,10)の記憶情報(RΣZ)を
報知する報知手段(20,30)；を更に備える。

【００１１】第１態様〜第３態様に共通の一実施例は、
形状情報記憶手段(テ-ブル4,7,10)の、長尺材(1)の所定
長(2000mm,1500mm)対応のあるアドレスｉからｊまでの
領域の積算値(RΣZ)の上ピ−ク値(RMA)と下ピ−ク値(RM
I)を検出し両ピ−ク値の差(PD)すなわち山谷差(RMA-RM
I)を算出し、これをアドレスｉ対応で凹凸情報記憶手段
(テ-ブル5,8,11)に記憶し、アドレスｉ，ｊを順次更新
してこれを繰返す凹凸検出手段(20)；を更に備える。

【００１２】第１態様〜第３態様に共通の一実施例は、
凹凸情報記憶手段(テ-ブル5,8,11)の記憶情報(PD=RMA-R
MI)を報知する報知手段(20,30)；を更に備える。

【００１３】第１態様〜第３態様に共通の一実施例は、
凹凸情報記憶手段(テ-ブル5,8,11)の記憶情報(PD=RMA-R
MI)の、設定値(0.2mm,0.5mm)を越えるものを検索し、そ
の長尺材(1)上の長手方向位置対応情報(RXP)を検索して
曲り位置情報記憶手段(テ-ブル6,9,12)に記憶する曲り
位置検索手段(20)；を更に備える。

【００１４】第１態様〜第３態様に共通の一実施例は、
曲り位置情報記憶手段(テ-ブル6,9,12)の記憶情報(RXP)
を報知する報知手段(20,30)；を更に備える。

【００１５】なお、理解を容易にするためにカッコ内に
は、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項
の符号を、参考までに付記した。

【００１６】

【作用および効果】例えば図１３に示すように、位置Ａ
とＢに表面距離検出器(3A,3B)があって、図１３上で長
尺材１が右から左に移動し、ある時刻ｔ（同一時刻）に
おけるＡ位置の検出器(3A)の検出値をｆ(A,t)とし、Ｂ
位置の検出器(3B)の検出値をｆ(B,t)とし、これらの検
出値ｆ(A,t)，ｆ(B,t)の一方で表わされる長尺材１の形
状（ｘ方向各位置の高さ）をＦ(x,t)とすると、このＦ
(x,t)は、図１３に(1)式で示すように、長尺材１の実際
の形状ｆ(x)に、平行振動分Ｖ(t)が加わったものであ
る。この平行振動分Ｖ(t)は時間推移と共に変動する値
(ノイズ)である。この平行振動分Ｖ(t)を除去するため
に、Ｆ(x,t)を長手方向(x)で微分すると、図１３に示す
(2)式が得られ、この微分値を(3)式で示すように積分す
ると、検出値より平行振動分Ｖ(t)を除去した形状値ｆ
(x)が得られる。

【００１７】(2)式は、位置ＡとＢの表面距離検出器(3
A,3B)の同一時刻（ｔ）の測定値ｆ(A,t)＝Ｚa，ｆ(B,t)
＝Ｚbより、図１３の(4)式に示すように得ることができ
る。すなわち、長尺材（１）の形状の微分値ｆ（ｘ，
ｔ）は、 ｆ（ｘ，ｔ）＝ｆ(A,t)−ｆ(B,t) ＝Ｚa−Ｚb で得られ、これを長尺材(1)の長手方向（ｘ）で積分す
ると形状ｆ（ｘ）が得られる。ｘ方向（長手方向）所定
ピッチで両検出器(3A,3B)の同一時刻の測定値(Za,Zb)を
摘出(サンプリング)し、それらの差ＤＺ＝Ｚa−Ｚbを算
出すると、サンプリングNo.ｉの位置（ｘ）の形状（表
面の高さ又は距離）は、サンプリングNo.ｉまでの各サ
ンプリング位置のＤＺ＝Ｚa−Ｚbの総和（積算値）とな
る。

【００１８】本発明の上記長尺材の形状測定方法は、こ
の原理に基づいて表面位置(上記ｆ(x)）を得るので、時
間推移と共に変動する、長尺材(1)と検出器(3A,3B)との
間の振動ノイズ(平行振動分Ｖ(t))が、表面位置情報(積
算値)に含まれず、測定誤差が低減し、形状測定精度が
向上する。また、サンプリングピッチを小さくして長尺
材(1)の長手方向(x)の表面凹凸もしくは曲りを高密度で
検出することができる。

【００１９】上記第１態様によれば、搬送ロ−ラ(2A,2
B)が、長尺材(1)をその長手方向に移送し、速度信号発
生手段(6A,6B)が、長尺材(1)の移動速度を表わす電気信
号を発生し、距離カウント手段(20のRXP)が、該電気信
号を積算し移動距離情報を発生する。移送方向(x)に所
定距離(RL1)分離れた２個の距離検出器(3A,3B)が、基準
面(Ss1)に対向する長尺材(1)表面の距離(Za,Zb)を検出
する。ここで、検出距離(Za,Zb)は、上述の、図１３に
示すｆ(A,t)，ｆ(B,t)に相当するものであり、所定距離
(RL1)は、図１３に示す位置Ａ，Ｂ間の距離に相当す
る。積算手段(20のRΣZ)が、同一時刻の検出距離(Za,Z
b)の差(DZ=Za-Zb)を、発生順に積算する。長尺材(1)の
ある位置ｉ（それに対応する時刻ｔi)における積算値
(ｉまでのΣDZ：図7のRΣZ)は、該位置ｉの表面距離
（図１３のｆ(x)）となる。

【００２０】しかして、形状情報記憶手段(テ-ブル4)
が、各位置(i)の積算値(RΣZ)を距離カウント手段(20の
RXP)の移動距離情報(RXP:ｉ相当値)対応で記憶するの
で、この形状情報記憶手段(テ-ブル4)上に、長尺材(1)
の長手方向(x)各位置(i)の表面距離(RΣZ)が得られる。

【００２１】この形状情報記憶手段(テ-ブル4)上に得た
形状情報には、時間推移と共に変動する、長尺材(1)と
検出器(3A,3B)との間の振動ノイズ(平行振動分Ｖ(t))が
含まれない。したがって、測定誤差が小さく、形状測定
精度が高い。また、サンプリングピッチ（ｉの１単位当
りの長尺材(1)上の長さ)を小さくして長尺材(1)の長手
方向(x)の表面凹凸もしくは曲りを高密度で検出するこ
とができる。

【００２２】上記第２態様は、第１態様の距離検出器(3
A,3B)を第１組として、第１態様と同じく第１基準面(S
s)に対する長尺材(1)表面(頂面)の距離(Z)を検出し第１
形状情報記憶手段(テ-ブル4)に記憶するので、上述の第
１態様の作用および効果が同様に得られる。加えて、第
２態様では、移送方向(x)に所定距離(RL3-RL2)分離れた
２個の距離検出器(4A,4B)が、第１基準面(Ss1)に直交す
る第２基準面(Ss2)に対向する長尺材(1)表面(右側面)の
距離(Y4a,Y4b)を検出する。ここでも、検出距離(Y4a,Y4
b)は、上述の、図１３に示すｆ(A,t)，ｆ(B,t)に対応す
るものであり、所定距離(RL3-RL2)は、図１３に示す位
置Ａ，Ｂ間の距離に対応する。第２積算手段(20のRΣZ)
が、同一時刻の検出距離(Y4a,Y4b)の差(DY1=Y4a-Y4b)
を、発生順に積算する。長尺材(1)のある位置ｉ（それ
に対応する時刻ｔi)における積算値(ｉまでのΣDY1：図
9のRΣY)は、該位置ｉの表面距離（図１３のｆ(x)）と
なる。 しかして、第２形状情報記憶手段(テ-ブル7)
が、各位置(i)の積算値(RΣY)を距離カウント手段(20の
RXP)の移動距離情報(RXP:ｉ相当値)対応で記憶するの
で、第２形状情報記憶手段(テ-ブル7)上に、長尺材(1)
の長手方向(x)各位置(i)の表面(右側面)距離(RΣY)が得
られる。

【００２３】第２形状情報記憶手段(テ-ブル7)上に得た
形状情報には、時間推移と共に変動する、長尺材(1)と
検出器(4A,4B)との間の振動ノイズ(平行振動分Ｖ(t))が
含まれない。したがって、測定誤差が小さく、形状測定
精度が高い。また、サンプリングピッチ（ｉの１単位当
りの長尺材(1)上の長さ)を小さくして長尺材(1)の長手
方向(x)の表面(右側面)凹凸もしくは曲りを高密度で検
出することができる。

【００２４】上記第３態様は、第１態様の距離検出器(3
A,3B)を第１組として、第１態様と同じく第１基準面(S
s)に対する長尺材(1)表面(頂面)の距離(Z)を検出し第１
形状情報記憶手段(テ-ブル4)に記憶し、しかも、第２態
様と同じく第２基準面(Ss2)に対する長尺材(1)の第２表
面(右側面)の距離(Y)を検出し第２形状情報記憶手段(テ
-ブル7)に記憶するので、上述の第１態様および第２態
様の作用および効果が同様に得られる。加えて、第３態
様では、移送方向(x)に所定距離(RL3-RL2)分離れた第３
組の２個の距離検出器(5A,5B)が、長尺材(1)の第２表面
（右側面）に対向する第３表面（左側面）の距離(Y5a,Y
5b)を検出し、第２積算手段(20のRΣZ)が、同一時刻の
検出距離(Y5a,Y5b)の差(DY2=Y5a-Y5b)を、発生順に積算
し、第３形状情報記憶手段(テ-ブル10)が、各位置(i)の
積算値(RΣY)を距離カウント手段(20のRXP)の移動距離
情報(RXP:ｉ相当値)対応で記憶するので、第３形状情報
記憶手段(テ-ブル10)上に得た形状情報には、時間推移
と共に変動する、長尺材（１）と検出器（５Ａ，５Ｂ）
との間の振動ノイズ(平行振動分Ｖ(t))が含まれない。
したがって、測定誤差が小さく、第３表面（左側面）の
形状測定精度が高い。また、サンプリングピッチ（ｉの
１単位当りの長尺材(1)上の長さ)を小さくして長尺材
(1)の長手方向(x)の表面(左側面)凹凸もしくは曲りを高
密度で検出することができる。

【００２５】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００２６】

【実施例】図１に本発明の一実施例の、鉄道レ−ル搬送
ライン上の、距離測定器の外観を示す。表面形状測定対
象の長尺材であるレ−ル１を水平ｘ方向に送る搬送テ−
ブルの搬送ロ−ラ２Ａ，２Ｂの上方に、搬送方向上流側
から、レ−ザ走査型のレベル測定器３Ａ，同じくレ−ザ
走査型のレベル測定器３Ｂ，スポット光反射型の距離測
定器４Ａおよび同じくスポット光反射型の距離測定器４
Ｂが、100mmピッチ(RL1=100mm，RL2=200mm，RL3=300mm)
で配列されている。レベル測定器３Ａおよび３Ｂが、レ
−ル１の頭部の頂面の形状（ｘ方向各位置の高さ：レベ
ルＺ）を測定するための第１組の距離検出器であり、距
離測定器４Ａおよび４Ｂが、レ−ル１の頭部の右側面の
形状（ｘ方向各位置の右張出し長さＹ）を測定するため
の第２組の距離検出器である。距離測定器４Ａおよび４
Ｂのそれぞれに対向してもう１組のスポット光反射型の
距離測定器５Ａおよび５Ｂがあり、これらが、レ−ル１
の頭部の左側面の形状（ｘ方向各位置の左張出し長さ
Ｙ）を測定するための第３組の距離検出器である。

【００２７】レ−ザ走査型のレベル測定器３Ａは、レ−
ザスキャナ３Ａｅと受光器３Ａｒを、レ−ル１の頭部を
間に置いて相対向して配置したものである。レ−ザスキ
ャナ３Ａｅは、ポリゴンミラ−にレ−ザを投射し、ポリ
ゴンミラ−の反射光を付加ミラ−で水平な第１基準面Ｓ
ｓ１に平行なｙ方向（右から左）に反射して受光器３Ａ
ｒに投射するものであり、ポリゴンミラ−の回転によ
り、受光器３Ａｒに投射されるレ−ザは、ｙ方向に平行
な線であるが、ｚ方向（下から上）に繰返し移動する。
この投射レ−ザがレ−ル１の頭部で遮断されている間
は、受光器３Ａｒはレ−ザ光を受光しない。投射レ−ザ
がｚ方向でレ−ル１の頭部の上方に外れている間、受光
器３Ａｒがレ−ザ光を受光する。レ−ザスキャナ３Ａｅ
には、レ−ザのｚ方向走査位置を表わす信号を発生する
電気回路，受光器Ａｒが非受光から受光に変わったとき
のレ−ザのｚ方向走査位置（レ−ル１の頭部の頂面の高
さ：ｚ位置＝Ｚａ）をラッチし、後述するコンピュ−タ
２０（図２）によりデ−タ転送指令があるとラッチデ−
タＺａをコンピュ−タ２０に転送するマイクロコンピュ
−タならびに通信回路が備わっている。

【００２８】レ−ザ走査型のレベル測定器３Ｂも、３Ａ
と構造および機能が同一であり、その位置での、レ−ル
１の頭部の頂面の高さ：ｚ位置＝Ｚｂを検出し、コンピ
ュ−タ２０よりデ−タ転送指令があると検出デ−タＺａ
をコンピュ−タ２０に転送する。

【００２９】スポット光反射型の距離測定器４Ａは、レ
−ザをレ−ル１の頭部の右側面に投射しレ−ル１の反射
光を受光して、投射光と反射光のなす角を算出して該角
度を右側面の位置Ｙ（Ｙ４ａ）に換算するものであり、
この距離計測を繰返し、該位置デ−タＹ４ａを得る毎に
それをラッチ（メモリに記憶）し、コンピュ−タ２０よ
りデ−タ転送指令があると検出デ−タＺａをコンピュ−
タ２０に転送する。

【００３０】スポット光反射型の距離測定器４Ｂは、４
Ａと構造および機能が同一であり、その位置での、レ−
ル１の右側面の位置Ｙ４ｂを検出し、コンピュ−タ２０
よりデ−タ転送指令があると検出デ−タＹ４ｂをコンピ
ュ−タ２０に転送する。

【００３１】スポット光反射型の距離測定器５Ａは、４
Ａと構造および機能が同一であり、距離測定器４Ａに対
向し、それが測定する位置（ｘ方向）での、レ−ル１の
左側面の位置Ｙ５ａを検出し、コンピュ−タ２０よりデ
−タ転送指令があると検出デ−タＹ５ａをコンピュ−タ
２０に転送する。

【００３２】スポット光反射型の距離測定器５Ｂは、４
Ａと構造および機能が同一であり、距離測定器４Ｂに対
向し、それが測定する位置（ｘ方向）での、レ−ル１の
左側面の位置Ｙ５ｂを検出し、コンピュ−タ２０よりデ
−タ転送指令があると検出デ−タＹ５ｂをコンピュ−タ
２０に転送する。

【００３３】搬送ロ−ラ２Ａは、レベル測定器３Ａのや
や上流（ｘ方向）にあり、このロ−ラ２Ａにロ−タリエ
ンコ−ダ６Ａが結合されており、レ−ル１の所定短距離
の移動につき１パルスの電気信号（指速信号）を発生す
る。搬送ロ−ラ２Ａがレベル測定器３Ａの上流にあるの
で、レ−ル１の先端がレベル測定器３Ａに到来する前か
らロ−タリエンコ−ダ６Ａは該パルス信号を発生する。

【００３４】搬送ロ−ラ２Ｂは、距離測定器４ｂ，５Ｂ
のやや下流（ｘ方向）にあり、このロ−ラ２Ｂにロ−タ
リエンコ−ダ６Ｂが結合されており、ロ−タリエンコ−
ダ６Ａと同じくレ−ル１の所定短距離の移動につき１パ
ルスの電気信号（指速信号）を発生する。このパルス周
期（１パルス周期の間のレ−ル１の移動量）はエンコ−
ダ６Ｂが発生するものと同一である。搬送ロ−ラ２Ｂが
距離測定器４Ｂ，５Ｂの下流にあるので、レ−ル１の後
端が距離測定器４Ｂ，５Ｂを通過した後しばらくは、ロ
−タリエンコ−ダ６Ｂは該パルス信号の発生を継続す
る。

【００３５】上述の測定器３Ａ〜５Ａおよび３Ｂ〜５Ｂ
は、図２に示すように、パ−ソナルコンピュ−タ２０に
接続された、デ−タ入力用のデジルインタ−フェイス１
０に接続されており、このインタ−フェイス１０を介し
てコンピュ−タ２０からデ−タ転送指令を受信し、それ
に応答して検出デ−タをコンピュ−タ２０に転送する。
ロ−タリエンコ−ダ６Ａ，６Ｂは、そのぞれの発生信号
（パルス）をインタ−フェイス１０を介してコンピュ−
タ２０の割込信号入力端に与える。コンピュ−タ２０に
は、プリンタ３０が接続されている。

【００３６】コンピュ−タ２０には、形状測定プログラ
ムが装填されている。該プログラムは、測定条件および
演算定数をコンピュ−タ２０に設定するための入力プロ
グラムと、図３〜図１２に示す、測定制御および形状値
算出を行なう実行プログラムが含まれ、オペレ−タは、
はじめに入力プログラムを起動してコンピュ−タ２０
に、測定器のパラメ−タおよび演算定数の所定のものを
入力し、そして測定の実行指示を入力する。この実行指
示に応答してコンピュ−タ２０は、実行プログラムを起
動する。

【００３７】図３および図４に、実行プログラムに従っ
てコンピュ−タ２０が行なう測定制御および形状値算出
の内容を示す。これにおいては、まず図３を参照する
と、レ−ル１が測定器３Ａ，３Ｂ，４Ａおよび４Ｂの各
位置にあるか否かを示すレジスタ（コンピュ−タ２０の
内部メモリの一領域）ＴＦ１〜ＴＦ４をクリア（０の書
込みに同義）する（ステップ１）。これにより、レジス
タＴＦ１〜ＴＦ４のデ−タはいずれも、各位置にレ−ル
１が存在しないことを示す「０」に設定（初期化）され
たことになる。以下、コンピュ−タ２０の処理動作を、
項目分けして説明する。なお、以下において、カッコ内
には、「ステップ」という語を省略してステップＮｏ．
記号（数字）のみを記す。

【００３８】１．レ−ル１の到来待ち：コンピュ−タ２
０は、Ｔｓ時限のタイマＴｓをスタ−トして（２）、測
定器３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂ，５Ａおよび５Ｂにデ−タ
の転送を要求し、それらが転送して来たデ−タＺａ，Ｚ
ｂ，Ｙ４ａ，Ｙ４ｂ，Ｙ５ａおよびＹ５ｂを、それぞれ
レジスタにセ−ブする（３）。そして、レ−ル１が最初
に到達する測定器３Ａのデ−タＺａが、Ｚｓ以上（レ−
ル１が存在）であるかをチェックする（４）。Ｚｓ未満
であると、レ−ル１がまだ到来していないとして、タイ
マＴｓがタイムオ−バした（時間Ｔｓが経過した）かを
チェックして（５〜７）、タイムオ−バするのを待つ
（７）。タイムオ−バすると、再度タイマＴｓをスタ−
トして（２）、全測定器の測定デ−タを読込む（３）。
測定器３Ａのデ−タＺａが、Ｚｓ以上（レ−ル１が存
在）となるまでこれを繰返す。すなわち、レ−ル１の先
端が測定器３Ａに到来するのを待つ。

【００３９】２．レ−ル１の先端が測定器３Ａに到来し
たときの処理：ステップ４のチェックで、測定器３Ａの
デ−タＺａが、Ｚｓ以上（レ−ル１が存在）であること
を始めて検知すると、レジスタＴＦ１に「１」（レ−ル
１が測定器３Ａ位置にある）を書込み（８，９）、レ−
ル１の移動距離（レ−ル１上の測定位置）追跡用のレジ
スタＲＸＰに１（ｘ方向始端：第１位置）を書込んで
（１０）、レジスタＲＰｘをクリアし（１１）、そし
て、ロ−タリエンコ−ダ６Ａが発生するパルスに応答し
た割込処理を許可する（１２）。このときレ−ル１はす
でに搬送ロ−ラ２Ａ上にあり、ロ−タリエンコ−ダ６Ａ
は、レ−ル１の所定短距離の進行毎に１パルスの指速信
号を発生する。割込処理を許可したことによりコンピュ
−タ２０は、該指速信号（パルス）が１パルス発生する
度に、図５に示す割込処理を実行する。

【００４０】３．指速信号に応答する割込処理：図５を
参照する。指速信号（指速パルス）が１パルス発生する
と、これに応答してコンピュ−タ２０は、レジスタＲＰ
ｘ（このデ−タをステップ１３でクリアすなわち初期化
している）のデ−タＲＰｘに１を加えた和をレジスタＲ
Ｐｘに更新書込みする（４１）。すなわちレジスタＲＰ
ｘのデ−タを１インクレメントする。レジスタＲＰｘ
は、指速パルスをカウントアップするためのカウントレ
ジスタである。次に、レジスタＲＰｘのデ−タが設定値
Ｎｓに達したかをチェックして（４２）、達していない
とメインル−チン（図３，図４）の、今回の割込処理に
入る直前の処理に復帰する。レジスタＲＰｘのデ−タが
設定値Ｎｓに達したときには、レジスタＷＣＦに「１」
（測定デ−タ読込み要）を書込み、レジスタＲＸＰのデ
−タＲＸＰを１インクレメントして（４４）、レジスタ
ＲＰｘをクリアする（４５）。以上の割込処理により、
ロ−タリエンコ−ダ６ＡがＮｓ個の指速パルスを発生す
る度に、レジスタＲＸＰのデ−タＲＸＰが１インクレメ
ントされる。このＮｓ個（デ−タＲＸＰの一単位）は、
この実施例ではレ−ル１の20mmの移動に相当する。すな
わち、レ−ル１の先端が測定器３Ａに到達した直後か
ら、レ−ル１が20mm進行する度に、レジスタＷＣＦに
「１」（測定デ−タ読込み要）が発生し、かつ、レジス
タＲＸＰのデ−タが１づつ増大する。レジスタＲＸＰの
デ−タＲＸＰが表わす数に20mmを掛けた値が、レ−ル１
先端の、測定器３Ａからの進行距離を表わし、しかも、
測定器３Ａによるレ−ル１上の測定位置（ｘ方向；レ−
ル１の先端からのｘ方向の距離）を表わす。

【００４１】４．レ−ル１の先端が測定器３Ｂに到来し
たときの処理：コンピュ−タ２０は、レ−ル１が測定器
３Ｂの位置にあるかをチェックし（１３）、無しから有
りに変わったときに、レジスタＴＦ２に「１」（レ−ル
１が測定器３Ｂの位置にある）を書込み（１３，１５，
１６）、そのときのレジスタＲＸＰのデ−タＲＸＰをレ
ジスタＲＬ１に書込む（１７）。測定器３Ａと３Ｂのｘ
方向距離は100mmに設定されているので、レジスタＲＬ
１のデ−タＲＬ１が示す値は、100/20あるいはその前後
の値である(機構設定誤差や測定誤差があるため)。

【００４２】５．レ−ル１の先端が測定器３Ｂに到来し
てから、測定器４Ｂに到達するまでの処理：図３のステ
ップ３−４−８−１３−１５（最初は更に１６，１７）
−１８−１９−−図４の３１−３２−２９−３０−３
のル−プを繰返して実行する。すなわち、割込処理（図
５）でレジスタＲＸＰを１インクレメントしレジスタＷ
ＣＦに「１」を書込む度に（レ−ル１が20mm進行する度
に）、図４のステップ２９でこのＷＣＦ＝「１」を検知
して、そこでＷＣＦをクリアし（３０）、そしてステッ
プ３で全測定器のデ−タを読込む（３）。そして、測定
器３Ａと３Ｂの測定デ−タＺａ，Ｚｂの差ＤＺ＝Ｚａ−
Ｚｂを算出して、テ−ブル１（コンピュ−タ２０の内部
メモリの一領域；以下「テ−ブル」の意味は同義）のア
ドレスＲＸＰ（ＰＸＰはレジスタＲＸＰのデ−タ）に書
込む（１８）。これを繰返す。

【００４３】６．レ−ル１の先端が測定器４Ａに到来し
たときの処理：測定器４Ａへのレ−ル１先端の到達はス
テップ１９で検知する。これを検知すると、レジスタＴ
Ｆ３に「１」（レ−ル１が測定器４Ａの位置にある）を
書込み（２１）、レジスタＲＬ２にレジスタＲＸＰのデ
−タＲＸＰを書込む（２２）。測定器３Ａと４Ａのｘ方
向距離は200mmに設定されているので、レジスタＲＬ２
のデ−タＲＬ２が示す値は、200/20あるいはその前後の
値である(機構設定誤差や測定誤差があるため)。レ−ル
１の先端が測定器４Ｂに到達するまでは、上記５．の処
理を継続する。

【００４４】７．レ−ル１の先端が測定器４Ｂに到来し
たときの処理：測定器４Ｂへのレ−ル１先端の到達はス
テップ２３で検知する。これを検知すると、レジスタＴ
Ｆ４に「１」（レ−ル１が測定器４Ａの位置にある）を
書込み（２５）、レジスタＲＬ３にレジスタＲＸＰのデ
−タＲＸＰを書込む（２６）。測定器３Ａと４Ｂのｘ方
向距離は300mmに設定されているので、レジスタＲＬ３
のデ−タＲＬ３が示す値は、300/20あるいはその前後の
値である(機構設定誤差や測定誤差があるため)。更に、
ロ−タリエンコ−ダ６Ａの指速パルスに応答する割込処
理を禁止し、代りに、ロ−タリエンコ−ダ６Ｂの指速パ
ルスに応答する割込処理を許可する（２７）。このよう
にロ−タリエンコ−ダの切換えを行なうのは、その後レ
−ル後端が搬送ロ−ラ２Ａを通過してしまって、ロ−タ
リエンコ−ダ６Ａが発生するパルスが、レ−ル１の移動
速度対応のもの（指速パルス）からずれる可能性がある
ので、これを防止するためである。このように切換えて
も、ロ−タリエンコ−ダ６Ｂの指速パルスに応答して図
５に示す割込処理を同様に実行し、かつ、この切換え時
にレジスタＲＰＸ，ＲＸＰを初期化しないので、レジス
タＲＰｘ，ＲＸＰにより、連続して、レ−ル１の移動量
計測が継続される。 ８．レ−ル１の先端が測定器４Ｂに到来してから、レ−
ル１の後端が測定器３Ａを通過するまでの処理：図３の
ステップ３−４−８−１３−１５−１８〜２４（最初は
更に２５〜２７）−２８−２９−３０−３のル−プを繰
返して実行する。すなわち、上記５．の処理に加えて、
ステップ２８の処理を実行する。ステップ２８では、測
定器４Ａと４Ｂの測定デ−タＹ４ａ，Ｙ４ｂの差ＤＹ１
＝Ｙ４ａ−Ｙ４ｂを算出して、テ−ブル２のアドレス
「ＲＸＰ−ＲＬ３」に書込み、更に、測定器５Ａと５Ｂ
の測定デ−タＹ５ａ，Ｙ５ｂの差ＤＹ２＝Ｙ５ａ−Ｙ５
ｂを算出して、テ−ブル３のアドレス「ＲＸＰ−ＲＬ
３」に書込む。この、上記５．の処理＋ステップ２８の
処理を、繰返す。

【００４５】９．レ−ル１の後端が測定器３Ａを通過し
たときの処理：レ−ル１の後端が測定器３Ａを通過する
と、これをステップ４で検知し、レジスタＴＦ１をクリ
アする（５）。そして、上記５．の処理（ステップ１
８）はそこで停止し、上記８．で説明したステップ２８
の処理を実行する。

【００４６】１０．レ−ル１の後端が測定器４Ａを通過
したときの処理：レ−ル１の後端が測定器４Ａを通過す
ると、これをステップ１９で検知し、レジスタＴＦ３，
ＴＦ４をクリアする（３１）。そして、上記８．で説明
したステップ２８の処理も停止し、割込みを禁止し（３
３）、「形状計算＆出力」（３４）を実行する。割込み
の禁止により、レジスタＲＸＰのデ−タのインクレメン
トは停止し、レジスタＲＸＰのデ−タは、レ−ル１の後
端が測定器４Ａを通過したときの値ＲＸＰｆ（「レ−ル
１の全長＋測定器３Ａ／４Ａ間距離（ＲＬ２）」を表わ
す値）に留まる。

【００４７】以上に説明した全測定器３Ａ〜５Ｂの測定
デ−タの繰返し読込みと差分演算および差分値（図１３
の微分値に相当）のテ−ブル１〜３への書込み（ステッ
プ１８，２８）により、テ−ブル１には、レ−ル１の頭
部の頂面の、測定器３Ａと３Ｂにおける高さＺの偏差
が、ｘ方向で20mm刻み（ＲＸＰの１単位）で、レ−ル１
の先端をメモリアドレスの起点としそれからＲＬ１分ア
ドレスが進んだ位置から、レ−ル２の後端からＲＬ１分
手前の位置をアドレスの終点とする形で格納されてい
る。テ−ブル２には、レ−ル１の頭部の右側面の、測定
器４Ａと４Ｂにおける水平方向の右張り出し長さＹの偏
差が、ｘ方向で20mm刻みで、レ−ル１の先端をメモリア
ドレスの起点としそれからＲＬ１分アドレスが進んだ位
置から、レ−ル２の後端から（ＲＬ３−ＲＬ２）分手前
の位置をアドレスの終点とする形で格納されている。同
様にテ−ブル３には、レ−ル１の頭部の左側面の、測定
器５Ａと５Ｂにおける水平方向の左張り出し長さＹの偏
差が、ｘ方向で20mm刻みで、レ−ル１の先端をメモリア
ドレスの起点としそれからＲＬ１分アドレスが進んだ位
置から、レ−ル２の後端から（ＲＬ３−ＲＬ２）分手前
の位置をアドレスの終点とする形で格納されている。

【００４８】レ−ル１の先端から後端までの、テ−ブル
１にデ−タを書込んだ測定領域を図１４の（ａ）に、テ
−ブル２および３にデ−タを書込んだ測定領域を図１４
の（ｂ）に示す。

【００４９】図６に、「形状計算＆出力」（３４）の内
容を示す。この処理では、「上面の形状計算＆表示」
（５１），「右側面の形状計算＆表示」（５２），「左
側面の形状計算＆表示」（５３），「算出デ−タの編
集」（５４）および「編集デ−タのプリントアウト」
（５５）を、この順に順次実行する。

【００５０】図７および図８に、「上面の形状計算＆表
示」（５１）の内容を示す。ここでは、まずデ−タのイ
ンクレメント（レ−ル１の位置カウント）を停止したレ
ジスタＲＸＰのデ−タをレジスタＲＸＰｆにセ−ブして
（６１Ａ）、テ−ブル１のデ−タ読出しアドレス領域の
始点ＲＬ１をレジスタＲＸＰに、終点ＲＸＰｆ−（ＲＬ
１＋ＲＬ２）をレジスタＲＡＤに設定する（６２Ａ，６
３Ａ）。これらの始点ＲＬ１〜終点ＲＸＰｆ−（ＲＬ１
＋ＲＬ２）の間に、測定器３Ａと３Ｂの測定値の差値が
格納されている（図１４の（ａ）を参照）。次に積算処
理の前準備として積算レジスタＲΣＺをクリアする（６
４Ａ）。

【００５１】次に、レジスタＲＸＰのデ−タをアドレス
としてテ−ブル１のデ−タを読出して、積算レジスタＲ
ΣＺのデ−タに加え、得た和を積算レジスタＲΣＺに更
新書込みし、そしてレジスタＲＸＰを１インクレメント
し、同様にデ−タの読出し，加算および更新書込みを行
ない（６５Ａ〜７０Ａ）、これを繰返す。すなわちテ−
ブル１の差値デ−タの積算処理を行なう。差値デ−タ
は、テ−ブル１のアドレスｘ＝ＲＬ１から存在する。そ
こで、レジスタＲＸＰのデ−タがＲＬ１に達したかをチ
ェックして（６７Ａ）、達した後は、積算値ＲΣＺをテ
−ブル４のアドレスＲＸＰ（そのときのレジスタＲＸＰ
のデ−タ）に書込む（６８Ａ）。この積算処理と積算値
ＲΣＺをテ−ブル１のアドレスＲＸＤ＝ＲＡＤ＝ＲＸＰ
ｆ−（ＲＬ１＋ＲＬ２）まで行なう（６５Ａ〜７０Ａの
組返し）。これを終了すると、テ−ブル４のデ−タすな
わち、レ−ル１の頭部の頂面の、レ−ル１の、先端から
ＲＬ１分入った位置から、後端よりＲＬ１分手前の位置
までの高さ（レベル）Ｚを、20mm刻みで示す形状デ−
タ、をコンピュ−タ２０のディスプレイの、頂面形状表
示領域の第１欄に、折れ線グラフで表示する（７１
Ａ）。

【００５２】次に、該表示した領域の、2000mm長領域
（ＲＬＣ＝０〜９９）毎の、高さＺの上ピ−ク値（ＲＭ
Ａ）と下ピ−ク値（ＲＭＩ）の差すなわち山谷差（ＰＤ
＝ＲＭＡ−ＲＭＩ）を、該表示した領域の先端（３ＲＬ
１）から後端（ＲＡＤ）まで、20mm刻み（ＲＸＰの一単
位）で算出して、テ−ブル５に書込む（７２Ａ〜８９
Ａ）。これを繰返す（７７Ａ〜８４Ａ，８８Ａ，８９Ａ
の繰返し）。これと同時に、山谷差（ＰＤ＝ＲＭＡ−Ｒ
ＭＩ）が設定値0.2mmを越えているかをチェックし（８
５Ａ）、越えていると、そのときのアドレスＲＸＰをテ
−ブル６に書込む（７２Ａ，８５Ａ，８７Ａ）。この処
理を終了すると、テ−ブル５のデ−タは、テ−ブル４の
デ−タの表示と同様に折れ線グラフで、テ−ブル６のデ
−タは表形式（数字表示）で、コンピュ−タ２０のディ
スプレイの、頂面形状表示領域の第２欄および第３欄
に、表示する（９０Ａ）。

【００５３】以上により、コンピュ−タ２０のディスプ
レイの、頂面形状表示領域の第１欄には、レ−ル１の頭
部の頂面の高さ分布が折れ線グラフで、第２欄には、頂
面の山谷差分布が折れ線グラフで、また第３欄には、頂
面の山谷差が設定値を越える位置を示す数表が、それぞ
れ表示されている。

【００５４】図９および図１０に、「右側面の形状計算
＆表示」（５２）の内容を示す。ここでは、まずテ−ブ
ル２のデ−タ読出しアドレス領域の始点ＲＬ３をレジス
タＲＸＰに、終点ＲＸＰｆ−（ＲＬ３−ＲＬ２）をレジ
スタＲＡＤに設定する（６２Ｂ，６３Ｂ）。これらの始
点ＲＬ３〜終点ＲＸＰｆ−（ＲＬ３−ＲＬ２）の間に、
測定器４Ａと４Ｂの測定値の差値が格納されている（図
１４の（ｂ）を参照）。次に積算処理の前準備として積
算レジスタＲΣＺをクリアする（６４Ｂ）。

【００５５】次に、レジスタＲＸＰのデ−タをアドレス
としてテ−ブル２のデ−タを読出して、積算レジスタＲ
ΣＺのデ−タに加え、得た和を積算レジスタＲΣＺに更
新書込みし、そしてレジスタＲＸＰを１インクレメント
し、同様にデ−タの読出し，加算および更新書込みを行
ない（６５Ｂ〜７０Ｂ）、これを繰返す。すなわちテ−
ブル２の差値デ−タの積算処理を行なう。差値デ−タ
は、テ−ブル２のアドレスｘ＝ＲＬ３−ＲＬ２から存在
する。そこで、レジスタＲＸＰのデ−タが（ＲＬ３−Ｒ
Ｌ２）に達したかをチェックして（６７Ｂ）、達した後
は、積算値ＲΣＺをテ−ブル７のアドレスＲＸＰ（その
ときのレジスタＲＸＰのデ−タ）に書込む（６８Ｂ）。
この積算処理と積算値ＲΣＺをテ−ブル２のアドレスＲ
ＸＤ＝ＲＡＤ＝ＲＸＰｆ−（ＲＬ３−ＲＬ２）まで行な
う（６５Ｂ〜７０Ｂの組返し）。これを終了すると、テ
−ブル７のデ−タすなわち、レ−ル１の頭部の右側面
の、レ−ル１の、先端から（ＲＬ３−ＲＬ２）分入った
位置から、後端より（ＲＬ３−ＲＬ２）分手前の位置ま
での右張出し長Ｙを20mm刻みで示す形状デ−タをコンピ
ュ−タ２０のディスプレイの、右側面形状表示領域の第
１欄に、折れ線グラフで表示する（７１Ｂ）。

【００５６】次に、該表示した領域の、1500mm長領域
（ＲＬＣ＝０〜７４）毎の、右張り出し長Ｙの上ピ−ク
値（ＲＭＡ）と下ピ−ク値（ＲＭＩ）の差すなわち山谷
差（ＰＤ＝ＲＭＡ−ＲＭＩ）を、該表示した領域の先端
（ＲＬ３−ＲＬ２）から後端（ＲＡＤ）まで、20mm刻み
（ＲＸＰの一単位）で算出して、テ−ブル８に書込む
（７２Ｂ〜８９Ｂ）。これを繰返す（７７Ｂ〜８４Ｂ，
８８Ｂ，８９Ｂの繰返し）。これと同時に、山谷差（Ｐ
Ｄ＝ＲＭＡ−ＲＭＩ）が設定値0.5mmを越えているかを
チェックし（８５Ｂ）、越えていると、そのときのアド
レスＲＸＰをテ−ブル９に書込む（７２Ｂ，８５Ｂ，８
７Ｂ）。この処理を終了すると、テ−ブル８のデ−タ
は、テ−ブル７のデ−タの表示と同様に折れ線グラフ
で、テ−ブル９のデ−タは表形式（数字表示）で、コン
ピュ−タ２０のディスプレイの、右側面形状表示領域の
第２欄および第３欄に、表示する（９０Ｂ）。

【００５７】以上により、コンピュ−タ２０のディスプ
レイの、右側面形状表示領域の第１欄には、レ−ル１の
頭部の右側面の右張り出し長分布が折れ線グラフで、第
２欄には、右側面の山谷差分布が折れ線グラフで、また
第３欄には、右側面の山谷差が設定値を越える位置を示
す数表が、それぞれ表示されている。

【００５８】図１１および図１２に、「左側面の形状計
算＆表示」（５２）の内容を示す。ここでは、まずテ−
ブル３のデ−タ読出しアドレス領域の始点（ＲＬ３−Ｒ
Ｌ２）をレジスタＲＸＰに、終点ＲＸＰｆ−（ＲＬ３−
ＲＬ２）をレジスタＲＡＤに設定する（６２Ｃ，６３
Ｃ）。これらの始点（ＲＬ３−ＲＬ２）〜終点ＲＸＰｆ
−（ＲＬ３−ＲＬ２）の間に、測定器５Ａと５Ｂの測定
値の差値が格納されている（図１４の（ｂ）を参照）。
次に積算処理の前準備として積算レジスタＲΣＺをクリ
アする（６４Ｃ）。

【００５９】次に、レジスタＲＸＰのデ−タをアドレス
としてテ−ブル３のデ−タを読出して、積算レジスタＲ
ΣＺのデ−タに加え、得た和を積算レジスタＲΣＺに更
新書込みし、そしてレジスタＲＸＰを１インクレメント
し、同様にデ−タの読出し，加算および更新書込みを行
ない（６５Ｃ〜７０Ｃ）、これを繰返す。すなわちテ−
ブル３の差値デ−タの積算処理を行なう。差値デ−タ
は、テ−ブル３のアドレスｘ＝ＲＬ３−ＲＬ２から存在
する。そこで、レジスタＲＸＰのデ−タが（ＲＬ３−Ｒ
Ｌ２）に達したかをチェックして（６７Ｃ）、達した後
は、積算値ＲΣＺをテ−ブル１０のアドレスＲＸＰ（そ
のときのレジスタＲＸＰのデ−タ）に書込む（６８
Ｃ）。この積算処理と積算値ＲΣＺをテ−ブル３のアド
レスＲＸＤ＝ＲＡＤ＝ＲＸＰｆ−（ＲＬ３−ＲＬ２）ま
で行なう（６５Ｃ〜７０Ｃの組返し）。これを終了する
と、テ−ブル１０のデ−タすなわち、レ−ル１の頭部の
左側面の、レ−ル１の、先端からＲＬ３分入った位置か
ら、後端より（ＲＬ３−ＲＬ２）分手前の位置までの左
張出し長Ｙを、20mm刻みで示す形状デ−タ、をコンピュ
−タ２０のディスプレイの、左側面形状表示領域の第１
欄に、折れ線グラフで表示する（７１Ｃ）。

【００６０】次に、該表示した領域の、1500mm長領域
（ＲＬＣ＝０〜７４）毎の、左張り出し長Ｙの上ピ−ク
値（ＲＭＡ）と下ピ−ク値（ＲＭＩ）の差すなわち山谷
差（ＰＤ＝ＲＭＡ−ＲＭＩ）を、該表示した領域の先端
（ＲＬ３−ＲＬ２）から後端（ＲＡＤ）まで、20mm刻み
（ＲＸＰの一単位）で算出して、テ−ブル１１に書込む
（７２Ｃ〜８９Ｃ）。これを繰返す（７７Ｃ〜８４Ｃ，
８８Ｃ，８９Ｃの繰返し）。これと同時に、山谷差（Ｐ
Ｄ＝ＲＭＡ−ＲＭＩ）が設定値0.5mmを越えているかを
チェックし（８５Ｃ）、越えていると、そのときのアド
レスＲＸＰをテ−ブル１２に書込む（７２Ｃ，８５Ｃ，
８７Ｃ）。この処理を終了すると、テ−ブル１１のデ−
タは、テ−ブル１０のデ−タの表示と同様に折れ線グラ
フで、テ−ブル１２のデ−タは表形式（数字表示）で、
コンピュ−タ２０のディスプレイの、左側面形状表示領
域の第２欄および第３欄に、表示する（９０Ｃ）。

【００６１】以上により、コンピュ−タ２０のディスプ
レイの、左側面形状表示領域の第１欄には、レ−ル１の
頭部の左側面の左張り出し長分布が折れ線グラフで、第
２欄には、左側面の山谷差分布が折れ線グラフで、また
第３欄には、左側面の山谷差が設定値を越える位置を示
す数表が、それぞれ表示されている。

【００６２】上述の「左側面の形状計算＆表示」（５
３）の処理を終えると、コンピュ−タ２０は、「算出デ
−タの編集」（５４）を行なう。これにおいては、テ−
ブル１〜１２のデ−タをすべて第１表〜第１２表に編集
する。そして「編集デ−タのプリントアウト」（５５）
で、第１表〜第１２表をプリンタ３０に与えてプリント
アウトする。

【００６３】以上に説明した実施例においては、レ−ザ
走査型のレベル測定器３Ａ，３Ｂでレ−ル１頂面の高さ
Ｚを、水平に進行するレ−ザの下から上への垂直走査の
繰返しにより検出するので、レ−ル１が横方向ｙにずれ
ても、高さ検出が正確である。

【００６４】レ−ル１の高さ方向ｚの振動又は偏位によ
りレベル測定器３Ａ，３Ｂによる高さ検出は不正確とな
るが、同一時点にｘ方向に位置差がある２箇所の頂面高
さを検出し、それらの差値を用いて頂面高さを算出する
ので、レ−ル１の高さ方向ｚの振動又は偏位による高さ
検出誤差は、得られる高さデ−タ（テ−ブル４のデ−
タ）に含まれず、正確な頂面高さデ−タが得られ、これ
に基づいた山谷差デ−タ（テ−ブル４のデ−タ）も正確
なものが得られる。

【００６５】レ−ル１の頭部の右側面および左側面の張
り出し長Ｙは、スポット光反射型の距離測定器４Ａ，４
Ｂおよび５Ａ，５Ｂで、レ−ル１の側面方向から検出す
るので、レ−ル１が高さ方向ｚに振動しても、張り出し
長検出は正確である。レ−ル１の横方向ｙの振動又は偏
位により距離測定器４Ａ，４Ｂおよび５Ａ，５Ｂによる
張り出し長検出は不正確となるが、同一時点にｘ方向に
位置差がある２箇所の側面位置を検出し、それらの差値
を用いて側面位置を算出するので、レ−ル１の横方向ｙ
の振動又は偏位による検出誤差は、得られる側面位置デ
−タ（テ−ブル７，１０のデ−タ）に含まれず、正確な
頂面高さデ−タが得られ、これに基づいた山谷差デ−タ
（テ−ブル８，１１のデ−タ）も正確なものが得られ
る。

【００６６】なお、ｘ方向に位置差がある１対の測定器
で同一時刻に測定した値の差値をｘ方向に積算して表面
形状デ−タを得るので、レ−ル１の先端領域および後端
領域の表面形状デ−タは得られない（図１４を参照）。
一般にレ−ル１の先端領域および後端領域は反り又は曲
りが大きいので、特別に精細に形状測定を行なう必要が
ある。このような先端領域および後端領域の形状測定
を、本発明者等はすでに提案しており（例えば特願平７
−６７４０１号）、上記実施例で形状デ−タを得られな
い領域については、別途の測定方法（例えば特願平７−
６７４０１号）を適用する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の、レ−ル搬送テ−ブルの
上方に配設された測定器の外観を示す斜視図である。

【図２】 本発明の一実施例の全体を示すブロック図で
ある。

【図３】 図２に示すコンピュ−タ２０の、形状測定処
理の内容の一部を示すフロ−チャ−トである。

【図４】 図２に示すコンピュ−タ２０の、形状測定処
理の内容の残部を示すフロ−チャ−トである。

【図５】 図２に示すコンピュ−タ２０の、ロ−タリエ
ンコ−ダ６Ａが発生するパルスに応答して実行する割込
処理の内容を示すフロ−チャ−トである。

【図６】 図４に示す「形状計算＆出力」（３４）の内
容を示すフロ−チャ−トである。

【図７】 図６に示す「上面の形状計算＆表示」（５
１）の内容の一部を示すフロ−チャ−トである。

【図８】 図６に示す「上面の形状計算＆表示」（５
１）の内容の残部を示すフロ−チャ−トである。

【図９】 図６に示す「右側面の形状計算＆表示」（５
２）の内容の一部を示すフロ−チャ−トである。

【図１０】 図６に示す「右側面の形状計算＆表示」
（５２）の内容の残部を示すフロ−チャ−トである。

【図１１】 図６に示す「左側面の形状計算＆表示」
（５３）の内容の一部を示すフロ−チャ−トである。

【図１２】 図６に示す「左側面の形状計算＆表示」
（５３）の内容の残部を示すフロ−チャ−トである。

【図１３】 図１に示すレ−ル１の側面図であり、Ａ，
Ｂ点における高さ測定値の差値より高さを算出する原理
を示す。

【図１４】 図１に示すレ−ル１の側面図であり、図３
および図４に示す「形状測定」（ＦＭＴ）における、レ
−ル１の位置，レ−ル１の移動量計測値ＲＸＰ、および
テ−ブルへ測定デ−タを書込む領域の相関を示す。

【図１５】 従来の１つの形状測定方法で形状を求める
原理を示すグラフである。

【符号の説明】

１：レ−ル ２Ａ，２Ｂ：搬
送ロ−ラ ３Ａ，３Ｂ：レベル測定器 ３Ａｅ，３Ｂ
ｅ：レ−ザスキャナ ３Ａｒ，３Ｂｒ：受光器 ４Ａ，４Ｂ，５
Ａ，５Ｂ：距離測定器 ６Ａ，６Ｂ：ロ−タリエンコ−ダ １０：デジタル
インタ−フェイス ２０：コンピュ−タ ３０：プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元 松 廣 議 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺材の長手方向に所定間隔離れた１対の
   表面距離検出器と該長尺材の少くとも一方を他方に対し
   て相対的に該長手方向に移送しつつ相対移送距離を計測
   し、該移送の間移送距離対応で両検出器の表面距離検出
   情報を摘出し、 同一時刻に摘出した両検出器の表面距離検出情報の差を
   積算し、長尺材の長手方向位置ｉまでの積算値を、該位
   置ｉの表面位置として得る、長尺材の形状測定方法。
2. 【請求項２】長尺材をその長手方向に移送する搬送ロ−
   ラ；該搬送ロ−ラにより送られる長尺材の移動速度を表
   わす電気信号を発生する速度信号発生手段；該電気信号
   を積算し移動距離情報を発生する距離カウント手段；前
   記搬送ロ−ラによる長尺材の移送方向に実質上平行な基
   準面に対向する長尺材表面の距離を検出する、該移送方
   向に沿って相互に所定距離を置いて配設された２個の距
   離検出器；これらの距離検出器の同一時刻の検出距離の
   差を、発生順に積算する積算手段；および、 積算手段の積算値を、前記距離カウント手段の移動距離
   情報対応で記憶する形状情報記憶手段；を備える長尺材
   の形状測定装置。
3. 【請求項３】距離検出器は、基準面に平行にレ−ザを発
   射しこのレ−ザを該基準面に垂直な方向に走査するレ−
   ザスキャナと、長尺材を間に置いてレ−ザスキャナに対
   向し長尺材により遮断されないレ−ザを検出する受光器
   とを含む、レ−ザ走査型のレベル測定器である、請求項
   ２記載の形状測定装置。
4. 【請求項４】長尺材をその長手方向に移送する搬送ロ−
   ラ；該搬送ロ−ラにより送られる長尺材の移動速度を表
   わす電気信号を発生する速度信号発生手段；該電気信号
   を積算し移動距離情報を発生する距離カウント手段；前
   記搬送ロ−ラによる長尺材の移送方向に実質上平行な第
   １基準面に対向する長尺材の第１表面の距離を検出す
   る、該移送方向に沿って相互に所定距離を置いて配設さ
   れた第１組の２個の距離検出器；前記搬送ロ−ラによる
   長尺材の移送方向に実質上平行で第１基準面に直交する
   第２基準面に対向する長尺材の第２表面の距離を検出す
   る、該移送方向に沿って相互に所定距離を置いて配設さ
   れた第２組の２個の距離検出器；第１組の距離検出器の
   同一時刻の検出距離の差を、発生順に積算する第１積算
   手段；第２組の距離検出器の同一時刻の検出距離の差
   を、発生順に積算する第２積算手段；第１積算手段の積
   算値を、前記距離カウント手段の移動距離情報対応で記
   憶する第１形状情報記憶手段；および、 第２積算手段の積算値を、前記距離カウント手段の移動
   距離情報対応で記憶する第２形状情報記憶手段；を備え
   る長尺材の形状測定装置。
5. 【請求項５】第１組の距離検出器は、第１基準面に平行
   にレ−ザを発射しこのレ−ザを該基準面に垂直な方向に
   走査するレ−ザスキャナと、長尺材を間に置いてレ−ザ
   スキャナに対向し長尺材により遮断されないレ−ザを検
   出する受光器とを含む、レ−ザ走査型のレベル測定器で
   あり、第２組の距離検出器は、スポット光反射型の距離
   測定器である、請求項４記載の形状測定装置。
6. 【請求項６】長尺材をその長手方向に移送する搬送ロ−
   ラ；該搬送ロ−ラにより送られる長尺材の移動速度を表
   わす電気信号を発生する速度信号発生手段；該電気信号
   を積算し移動距離情報を発生する距離カウント手段；前
   記搬送ロ−ラによる長尺材の移送方向に実質上平行な第
   １基準面に対向する長尺材の第１表面の距離を検出す
   る、該移送方向に沿って相互に所定距離を置いて配設さ
   れた第１組の２個の距離検出器；前記搬送ロ−ラによる
   長尺材の移送方向に実質上平行で第１基準面に直交する
   第２基準面に対向する長尺材の第２表面の距離を検出す
   る、該移送方向に沿って相互に所定距離を置いて配設さ
   れた第２組の２個の距離検出器；長尺材の第２表面に対
   向する第３表面の距離を検出する、該移送方向に沿って
   相互に所定距離を置いて配設された第３組の２個の距離
   検出器；第１組の距離検出器の同一時刻の検出距離の差
   を、発生順に積算する第１積算手段；第２組の距離検出
   器の同一時刻の検出距離の差を、発生順に積算する第２
   積算手段；第３組の距離検出器の同一時刻の検出距離の
   差を、発生順に積算する第３積算手段；第１積算手段の
   積算値を、前記距離カウント手段の移動距離情報対応で
   記憶する第１形状情報記憶手段；第２積算手段の積算値
   を、前記距離カウント手段の移動距離情報対応で記憶す
   る第２形状情報記憶手段；および、 第３積算手段の積算値を、前記距離カウント手段の移動
   距離情報対応で記憶する第３形状情報記憶手段；を備え
   る長尺材の形状測定装置。
7. 【請求項７】第１組の距離検出器は、第１基準面に平行
   にレ−ザを発射しこのレ−ザを該基準面に垂直な方向に
   走査するレ−ザスキャナと、長尺材を間に置いてレ−ザ
   スキャナに対向し長尺材により遮断されないレ−ザを検
   出する受光器とを含む、レ−ザ走査型のレベル測定器で
   あり、第２組および第３組の距離検出器は、スポット光
   反射型の距離測定器である、請求項４記載の形状測定装
   置。
8. 【請求項８】形状情報記憶手段の記憶情報(RΣZ)を報知
   する報知手段；を更に備える請求項２，請求項３，請求
   項４，請求項５，請求項６又は請求項７記載の長尺材の
   形状測定装置。
9. 【請求項９】形状情報記憶手段の、長尺材の所定長対応
   のあるアドレスｉからｊまでの領域の積算値の上ピ−ク
   値と下ピ−ク値を検出し両ピ−ク値の差すなわち山谷差
   を算出し、これをアドレスｉ対応で凹凸情報記憶手段に
   記憶し、アドレスｉ，ｊを順次更新してこれを繰返す凹
   凸検出手段；を更に備える請求項２，請求項３，請求項
   ４，請求項５，請求項６又は請求項７記載の長尺材の形
   状測定装置。
10. 【請求項１０】凹凸情報記憶手段の記憶情報を報知する
    報知手段；を更に備える請求項９記載の形状測定装置。
11. 【請求項１１】凹凸情報記憶手段の記憶情報の、設定値
    を越えるものを検索し、その長尺材上の長手方向位置対
    応情報を検索して曲り位置情報記憶手段に記憶する曲り
    位置検索手段；を更に備える請求項９記載の形状測定装
    置。
12. 【請求項１２】曲り位置情報記憶手段の記憶情報を報知
    する報知手段；を更に備える請求項１１記載の形状測定
    装置。
13. 【請求項１３】長尺材は、枕木に乗る足部の下面が搬送
    ロ−ラで支えられる鉄道用レ−ルであり、距離検出器
    は、レ−ルの頭部の、車輪を下支持する上面，右側面あ
    るいは左側面の距離を検出する、請求項２，請求項３，
    請求項４，請求項５，請求項６，請求項７，請求項８，
    請求項９，請求項１０，請求項１１又は請求項１２記載
    の形状測定装置。