JPH11237214A - 被搬送体の長さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被搬送体が高速で搬送される場合でも、その
長さを正確に測定する。 【解決手段】 入力部６から被搬送体１の搬送速度Ｖ、
設定長Ｘ₀及び許容公差±△Ｘを入力すると、入力値に
対応して、例えば光電センサ３₁、３₅、３₆の組及びこ
れらの距離Ｌ₀、Ｌ₁がメモリ２₃から読み出される。そ
して、これら光電センサが動作状態とされ、タイマ２₄
により被搬送体１の先端が光電センサ３₅、３₆に対向し
た時点ｔ₀、ｔ₁、後端がセンサ３₁に対向した時点ｔ₂が
測定され、演算部２₂において、長さＸ＝Ｌ₀＋Ｌ₁（ｔ₂
−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀）が演算され、プリンタ４で記録
されると共に表示部５で表示される。光電センサが高速
応答特性であるから測定精度が向上する。また、得られ
た長さをロータリーホットソーの制御装置にフィードバ
ックして、プリセットされた設定長Ｘ₀に補正をかける
ことにより、切断長を許容範囲内に収めることができる
ので、製品の歩留まりが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、搬送されている物体の長
さを測定する装置に関し、特に、小径管製造ラインにお
いて搬送される小径管の長さを測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、被搬送体の長さを測定するため
の、従来例（特開昭５１−３２６５９号公報）の長さ測
定装置の概略構成図を示しており、図３において、１０
はローラによって搬送される被搬送体、２０は先端位置
検出装置である。該先端位置検出装置２０は、蛍光灯か
らなる投光器２１、レンズ２２、及び１０２４個のフォ
トダイオード２３₁，２３₂，・・，２３₁₀₂₄からなる直
線状の受光アレイを備え、３００ｍｍの視野を有するよ
う構成されている。３１₁，３１₂，・・，３１_n及び３
２₁，３２₂，・・，３２_nは複数対の投光器及び受光器
であり、複数（ｎ個）の光電センサを構成している。こ
れら光電センサは一定の間隔ｄに配置され、全体として
後端位置検出装置４０を構成している。

【０００３】このような従来例の長さ測定装置におい
て、被搬送体１０の先端が先端位置検出装置２０の視野
内に入っている状態で、後端位置検出装置４０のいずれ
かの光電センサにおける受光器３２_iへの光が遮光状態
から入光状態に変化した瞬間を考えると、被搬送体１０
の長さＸは、 Ｘ＝Ｌ＋ｌ で表される。なお、Ｌは、図３に示したように、当該光
電センサ（投光器３１_i及び受光器３２_i）の位置から、
先端位置検出装置２０の基準位置（始点）に配置された
最後の光電センサ（投光器３１_n及び受光器３２_n）の位
置までの距離であり、 Ｌ＝ｄ×（ｎ−ｉ） により求められる。また、ｌは、最後の光電センサの位
置すなわち先端位置検出装置２０の始点から被搬送体１
０の先端までの距離であり、 ｌ＝３００／１０２４・ｊ により求めることができる。ただし、ｊは、被搬送体１
０により遮光された先端位置検出装置２０のフォトダイ
オード２３₁〜２３_jの個数であり、上記式が成立するの
は、図３に示したように、長さｌがフォトダイオード２
３₁〜２３_jの長さに等しくなるように、先端位置検出装
置２０を構成したことによるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例の長さ測定装置においては、被搬送体１０の搬
送速度が大きくなると先端位置検出装置２０の応答性に
問題が生じる。これは、以下の理由によるものである。
先端位置検出装置２０において測定すべき距離ｌは、１
０２４個のフォトダイオードのオン／オフ状態を検出し
て、そのオン又はオフ状態の一連のフォトダイオードの
数ｊに基づいて測定されている。そして、フォトダイオ
ードのオン／オフ状態は、１０２４個のパルスを１周期
とする順次パルス列により検出するものであるから、距
離ｌを測定するためには、最大で１０２４個のパルスが
必要となる。以上のように、先端位置検出装置２０にお
ける距離ｌの測定は、１０２４個のパルスの発生を必要
とするものであるから、該パルスの発生周期に対応する
時間が必要となる。したがって、被搬送体１０が高速で
搬送されている場合には、距離ｌの測定中に被搬送体１
０の先端が大幅に進行してずれてしまうので、測定値の
信頼性が低下してしまう。

【０００５】なお、被搬送体が高速搬送されかつ長さの
測定が行われるシステムの一例として、小径管製造ライ
ンを上げることができる。該小径管製造ラインおいて
は、長い小径管がロータリホットソー（Ｈ／Ｓ部）にお
いて所定の長さに切断され、冷却床で冷却され、ストレ
ートナーで形状及び寸法が矯正され、長さ測定部で長さ
の測定が実行され、面取り機に搬送される。長さの測定
においては、被搬送体としての複数の小径管が２００〜
４００ｍ／分の高速で順次搬送される。そして、Ｈ／Ｓ
部においては、設定長に一致するように小径管を切断す
るものであるが、該Ｈ／Ｓ部への搬送速度の変動、ある
いは搬送機械設備の保守状況によって、実際の切断長が
変動してしまい、したがって、小径管の長さを測定して
良否を判定する必要がある。このような高速搬送を行う
システムにおいては、図３に示した従来例の長さ測定装
置を用いた場合は、上記したように、被搬送体の長さを
正確に測定することが極めて困難であり、製品の歩留ま
りが低下してしまう。

【０００６】また、図３の従来例における先端位置検出
装置２０は、下部に蛍光灯からなる投光器２１を、上部
にフォトダイオード２３₁〜２３₁₀₂₄からなる受光器を
設けて構成されているが、保守の面等から考えると、先
端位置検出装置２０をＣフレーム台車方式で構成せざる
を得ない。したがって、被搬送体１０が幅の広いスラ
ブ、厚板、薄板等の場合にはさほどの問題が生じない
が、幅の狭い小径管等の場合には、搬送中のセンタずれ
が生じてしまい、先端位置の検出が不正確になる。な
お、投光器及び受光器を被搬送体１０の水平方向すなわ
ち左右方向に配置することも考えられるが、この場合に
は、搬送時の被搬送体の上下変動により被搬送体の先端
が先端位置検出装置２０の視野から外れてしまう恐れが
あり、これにより、測定精度が低下するか、または、最
悪の場合には測定が不能となる恐れがある。さらにま
た、蛍光灯を用いているので、熱間機に適用しようとし
ても、対環境性及び保守性の面から実用化が困難であ
る。

【０００７】本発明は、上記したような従来例の問題点
に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、被搬送
体が高速で搬送される場合であっても、その長さを高精
度で測定できる被搬送体の長さ測定装置を提供すること
である。本発明の第２の目的は、被搬送体が高速で搬送
され、かつその幅が狭い場合であっても、その長さを高
精度で測定でき、しかも、保守が簡単で設備費が安価で
ある被搬送体の長さ測定装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した第１の目的を達
成するために、本発明に係る長さ測定装置においては、
搬送ラインに沿って離間して配置される４以上の複数の
光電センサと、被搬送体の目標とする長さである設定長
に応じて、複数の光電センサの中から３つを選択し、か
つ選択された光電センサを動作状態に制御する制御手段
と、被搬送体の先端及び後端が３つの光電センサによっ
て検出された時点の中の３つの時点、及び３つの光電セ
ンサの中心の光電センサと両端の光電センサとの距離に
基づき、被搬送体の長さを演算する演算手段とを備えて
いることを特徴としている。上記した第２の目的を達成
するために、本発明に係る長さ測定装置においては、搬
送ラインに沿って配置されている上記した複数の光電セ
ンサの各々が、水平方向又は垂直方向に少なくとも２段
に配置されていることを特徴としている。なお、水平及
び垂直方向共に複数段に配置することが好ましい。

【０００９】本発明の好適実施例の長さ測定装置におい
ては、演算手段は、３つの時点をｔ₀、ｔ₁、ｔ₂（ただ
し、ｔ₀＜ｔ₁＜ｔ₂）、３つの光電センサの内、搬送方
向の下流側に位置する第１の光電センサと中央に位置す
る第２の光電センサとの距離をＬ₀、第２の光電センサ
と搬送方向の上流側に位置する光電センサとの距離をＬ
₁としたとき、３つの時点がどの光電センサによって得
られたものかに応じて、被搬送体の長さＸを、以下の式 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₂−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀） Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₀） Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₁） のいずれかにより演算するよう構成されている。

【００１０】本発明の別の好適実施例の長さ測定装置に
おいては、制御手段は、設定長及びその許容公差をＸ₀
及び△Ｘし、３つの光電センサの内、搬送方向の下流側
に位置する第１の光電センサと中央に位置する第２の光
電センサとの距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方向
の上流側に位置する第３の光電センサとの距離をＬ₁と
したとき、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀＋Ｌ₁ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
選択するように構成されており、演算手段は、被搬送体
の先端が第２及び第３の光電センサによって検出された
時点をｔ₀、ｔ₁とし、後端が第１の光電センサによって
検出された時点をｔ₂としたとき、被搬送体の長さＸ
を、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₂−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀） により演算するよう構成されている。

【００１１】本発明のさらに別の好適実施例の長さ測定
装置においては、制御手段は、設定長及びその許容公差
をＸ₀及び△Ｘし、３つの光電センサの内、搬送方向の
下流側に位置する第１の光電センサと中央に位置する第
２の光電センサとの距離をＬ₀、第２の光電センサと搬
送方向の上流側に位置する第３の光電センサとの距離を
Ｌ₁としたとき、 Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
選択するように構成されており、演算手段は、被搬送体
の後端が第１の光電センサによって検出された時点をｔ
₀とし、先端が第２及び第３の光電センサによって検出
された時点をｔ₁、ｔ₂としたとき、被搬送体の長さＸ
を、 Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₁） により演算するよう構成されている。

【００１２】本発明の他の好適実施例の長さ測定装置に
おいては、制御手段は、設定長及びその許容公差をＸ₀
及び△Ｘし、３つの光電センサの内、搬送方向の下流側
に位置する第１の光電センサと中央に位置する第２の光
電センサとの距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方向
の上流側に位置する第３の光電センサとの距離をＬ₁と
したとき、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀ Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀＋Ｌ₁ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
選択するように構成されており、演算手段は、被搬送体
の先端が第２の光電センサによって検出された時点をｔ
₀とし、後端が第１の光電センサによって検出された時
点をｔ₁とし、先端が第３の光電センサによって検出さ
れた時点をｔ₂としたとき、被搬送体の長さＸを、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₀） により演算するよう構成されている。

【００１３】

【発明の実施の態様】図１は、本発明の長さ測定装置の
一実施例を説明するための概略ブロック図を示してお
り、図１において、１は被搬送体、２はコントローラ２
₁、演算回路２₂、メモリ２₃及びパルス・カウンタから
なるタイマ回路２₄を含む演算処理部、３₁〜３_nは複数
の光電センサ、４はプリンタ、５は表示部、６はキーボ
ード等の入力部である。なお、搬送ローラ等は省略され
ている。光電センサ３₁〜３_nは、４個以上（例えば、ｎ
＝９）に設定され、搬送ラインに沿って所定の距離だけ
離間して配置されている。なお、隣接する２つの光電セ
ンサ間の距離を同一にする必要はない。光電センサとし
て、例えば、２５０μｓｅｃの応答時間を有し、最大検
出距離が１１００ｍｍ程度のものが好ましい。また、複
数の光電センサの内、３つの光電センサが選択される
が、これらの３つの光電センサは、被搬送体１の目標と
なる設定長Ｘ₀に応じて選択される。プリンタ４は、測
定の結果得られた被搬送体１の長さＸ及び該長さが許容
範囲内か否か等についての情報を印字するものであり、
表示部５は、３つの光電センサの動作、及び被搬送体１
の長さの異常等を表示する。

【００１４】ここで、本発明の測定原理について、図２
（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。なお、図２におい
ては、選択された３つの光電センサを、Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂
で表すものとし、被搬送体１は、図の左方向に搬送され
るものとする。図２（Ａ）は、被搬送体１の長さＸ、光
電センサＳ₀と光電センサＳ₁との距離Ｌ₀、光電センサ
Ｓ₁と光電センサＳ₂との距離Ｌ₁との関係が、 Ｘ＞Ｌ₀＋Ｌ₁ である場合を示している。上記不等式の両辺の差をＬ₂
とすると、長さＸは、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁＋Ｌ₂ （１） となる。

【００１５】そして、被搬送体１が搬送されて、その先
端が光電センサＳ₁により検知された時点ｔ₀を基準とし
て、該先端が光電センサＳ₂により検知された時点ｔ₁ま
での時間をＴ₁（＝ｔ₁−ｔ₀）とし、さらに、被搬送体
１の後端が光電センサＳ₀によって検知された時点ｔ₂ま
での時間をＴ₂（＝ｔ₂−ｔ₀）とすると、時点ｔ₂におけ
る被搬送体１の先端と光電センサＳ₂との距離はＬ₂と等
しくなり、以下のように表すことができる。 Ｌ₂＝Ｖ（Ｔ₂−Ｔ₁） ＝（Ｌ₁／Ｔ₁）（Ｔ₂−Ｔ₁） ＝Ｌ₁（Ｔ₂−Ｔ₁）／Ｔ₁ （２） [ ただし、Ｖは搬送速度 ]したがって、被搬送体１の長
さＸは、式（１）及び（２）より、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁（Ｔ₂／Ｔ₁） Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁（ｔ₂−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀） （３） となり、光電センサ間の距離Ｌ₀、Ｌ₁及び時間Ｔ₁、Ｔ₂
又は時点ｔ₀、ｔ₁、ｔ₂より、演算することができるこ
とが分かる。

【００１６】図２（Ｂ）は、Ｌ₀＜Ｘ＜Ｌ₀＋Ｌ₁となる
場合を示している。上記不等式の中辺及び右辺の差をＬ
₂とすると、長さＸは、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁−Ｌ₂ （４） となる。そして、被搬送体１が搬送されて、その先端が
光電センサＳ₁により検知された時点ｔ₀を基準として、
その後端が光電センサＳ₀により検知された時点ｔ₁まで
の時間をＴ₁（＝ｔ₁−ｔ₀）とし、さらに、被搬送体１
の先端が光電センサＳ₂によって検知された時点ｔ₂まで
の時間をＴ₂（＝ｔ₂−ｔ₀）とすると、時点ｔ₂における
被搬送体１の後端と光電センサＳ₀との距離はＬ₂と等し
くなり、以下のように表すことができる。 Ｌ₂＝Ｖ（Ｔ₂−Ｔ₁）＝（Ｌ₁／Ｔ₂）（Ｔ₂−Ｔ₁） ＝Ｌ₁（Ｔ₂−Ｔ₁）／Ｔ₂ （５） したがって、被搬送体１の長さＸは、式（４）及び
（５）より、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁（Ｔ₁／Ｔ₂） ＝Ｌ₀＋Ｌ₁（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₀） （６） となり、光電センサ間の距離Ｌ₀、Ｌ₁及び時間Ｔ₁、Ｔ₂
又は時点ｔ₀、ｔ₁、ｔ₂より、演算することができる。

【００１７】図２（Ｃ）は、Ｘ＜Ｌ₀なる場合を示して
いる。上記不等式の両辺の差をＬ₂とすると、長さＸ
は、 Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₂ （７） となる。そして、被搬送体１が搬送されて、その後端が
光電センサＳ₀により検知された時点ｔ₀を基準として、
その先端が光電センサＳ₁により検知された時点ｔ₁まで
の時間をＴ₁（＝ｔ₁−ｔ₀）とし、さらに、被搬送体１
の先端が光電センサＳ₂によって検知された時点ｔ₂まで
の時間をＴ₂（＝ｔ₂−ｔ₀）とすると、時点ｔ₂における
被搬送体１の後端と光電センサＳ₀との距離はＬ₁＋Ｌ₂
と等しくなり、以下のように表すことができる。 Ｌ₁＋Ｌ₂＝Ｖ・Ｔ₂＝Ｌ₁／（Ｔ₂−Ｔ₁）・Ｔ₂ ＝Ｌ₁・Ｔ₂／（Ｔ₂−Ｔ₁） Ｌ₂＝−Ｌ₁＋Ｌ₁・Ｔ₂／（Ｔ₂−Ｔ₁） ＝Ｌ₁・Ｔ₁／（Ｔ₂−Ｔ₁） （８） したがって、被搬送体１の長さＸは、式（７）及び
（８）より、 Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₁・Ｔ₁／（Ｔ₂−Ｔ₁） ＝Ｌ₀−Ｌ₁（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₁） （９） となり、光電センサ間の距離Ｌ₀、Ｌ₁及び時間Ｔ₁、Ｔ₂
又は時点ｔ₀、ｔ₁、ｔ₂より、演算することができる。

【００１８】以上、図２を参照して説明したように、３
つの光電センサを用い、被搬送体の先端又は後端がこれ
らの光電センサに位置している時点を測定すれば、上記
式（３）、（６）、（９）を演算することにより、被搬
送体の長さを得ることができることが分かる。以下に、
本発明の測定方法を説明する。なお、図１のメモリ２₃
には、設定長Ｘ₀と３つの光電センサの組との対応関係
を表すルックアップ・テーブルが記憶されており、ま
た、各光電センサの位置及び相互間の距離（Ｌ₀、Ｌ₁）
が予め記憶されているものとする。測定においては、ま
ず、オペレータが入力部６から被搬送体１の搬送速度
Ｖ、並びに、目標とする設定長Ｘ₀及びその許容公差±
△Ｘを入力する。すると、コントローラ２₁の制御の下
に、入力された設定長Ｘ₀に基づいて、メモリ２₃に予め
記憶されている３つの光電センサＳ₀、Ｓ₁、Ｓ₂の組が
選択されてそれらの識別番号が読み出され、また、選択
された３つの光電センサの間の距離Ｌ₀、Ｌ₁が読み出さ
れる。例えば、設定長Ｘ₀＝５４００〜５７５０ｍｍの
とき、光電センサ３₁、３₅、３₆がそれぞれ光電センサ
Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂として選択されて読み出され、かつ、そ
れらの間の距離Ｌ₀＝５４２６ｍｍ、Ｌ₁＝１８７ｍｍが
読み出される。

【００１９】次に、コントローラ２₁は、読み出された
３つの光電センサのみを動作状態とし、そして、設定長
Ｘ₀のロットの製造が継続中、これら光電センサの受光
状態をモニタし、タイマ２₄により時点ｔ₀、ｔ₁、ｔ₂が
測定される。これらの時点が得られると、演算部２₂に
おいて、上記（３）、（６）、又は（９）式に基づき被
搬送体１の長さＸが演算される。このとき、式（３）、
（６）、（９）のいずれを採用するかは、光電センサＳ
₀、Ｓ₁、Ｓ₂のオン／オフ（受光／遮光）状態に応じて
決定される。例えば、光電センサを透過型とすると、光
電センサＳ₂がオン状態からオフ状態に変化した時点で
光電センサＳ₀がオフ状態であれば、図２（Ａ）に対応
するから、式（３）を採用し、光電センサＳ₁がオン状
態からオフ状態に変化した時点で光電センサＳ₀がオン
状態であれば、図２（Ｃ）に対応するから、式（９）を
採用し、これら以外の場合に、図２（Ｂ）に対応するか
ら、式（６）を採用する。

【００２０】なお、３つの式を随時選択して演算する代
わりに、設定長Ｘ₀及び公差△Ｘ、並びに距離Ｌ₀、Ｌ₁
との関係が、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀＋Ｌ₁ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
選択すれば、被搬送体１とこれらの光電センサとが、図
２（Ａ）に示される関係となる確率が極めて高いので、
式（３）のみを用いればよい。同様に、 Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
選択すれば、図２（Ｃ）に表される関係となるので、式
（９）を用い、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀ Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀＋Ｌ₁ を満足する３つの光電センサを選択すれば、図２（Ｂ）
に表される関係となるので、式（６）を用いればよい。

【００２１】さらに、演算部２₂において該長さＸと設
定長Ｘ₀との差が演算され、コントローラ２₁は、該差が
許容公差±△Ｘ以上であるか否かを判定する。プリンタ
４は、得られた長さＸを記録するとともに、許容範囲に
入らない被搬送体を識別するための長さ異常マークを付
ける。該マークには、被搬送体１が「短すぎる」及び
「長すぎる」ことを識別する情報も含まれている。な
お、長さＸが許容範囲に入らない被搬送体１について
は、表示部５又は音声で警報表示してオペレータに報知
するようにしてもよい。警報報知機能を備えることによ
り、例えば、小径管製造ラインの上流側の製管、切断部
に異常を連絡することができるので、各種の設定を調整
する等の対処を速やかにすることができる。オペーレー
タに警報を発生する代わりに、自動制御により、被搬送
体１の長さＸの実測値を、同一ロットの製造中、ロータ
リーホットソーの制御装置にフィードバックし、該実測
値に応じてプリセットされた設定長Ｘ₀に補正をかけ
て、製品の切断長を許容範囲内となるよう調整するよう
にすることもできる。また、同一切断長の被搬送体の次
回の製造時にも、フィードフォワード制御用に、実測値
を活用することができる。

【００２２】また、得られた長さＸ及び許容範囲外であ
ることを示す長さ異常マークを、被搬送体それぞれの識
別番号に対応づけてメモリ２₃等に記憶し、測定後の所
望の時点でそれを読み出して、表示部５で表示し、また
必要に応じてプリンタ４で印字するようにしてもよい。
光電センサ３₁〜３_nは、透過型光電センサ及び反射型光
電センサのいずれも採用可能である。また、搬送ライン
の垂直方向及び水平方向への被搬送体１の変動に対処す
るため、光電センサ３₁〜３_nの投光器及び受光器を垂直
方向に配置する場合は、水平方向に２段以上の光電セン
サを配置し、投光器及び受光器を水平方向に配置する場
合は、垂直方向に２段以上の光電センサを配置すること
が好ましい。水平及び垂直方向共に、光電センサを複数
段配置すれば、信頼性がさらに向上する。

【００２３】さらに、上記説明においては、許容公差±
△Ｘがオペレータにより入力されるものとして説明した
が、オペレータによって入力された設定長Ｘ₀に応じ
て、自動的に許容公差が設定されるように構成してもよ
い。例えば、演算部２₂において、入力された設定長Ｘ₀
に許容誤差パーセントを乗算して許容公差±△Ｘを求め
てもよく、またメモリ２₃に予め記憶した検索テーブル
から読み出すようにしてもよい。また、設定長Ｘ₀も、
製品ロット番号等に対応させてメモリ２₃に記憶してお
き、オペレータの製品ロット番号の入力により、読み出
すようにしてもよい。

【００２４】本発明の他の使用方法を、以下に説明す
る。図２における３つの光電センサＳ₀、Ｓ₁、Ｓ₂と被
搬送体１の目標とする設定長Ｘ₀が、 Ｘ₀＝Ｌ₀＋Ｌ₁／２ を満足し、かつ、公差下限値ＬＭ及び公差上限値ＬＰが ＬＭ＝Ｘ₀−△Ｘ＝Ｘ₀−Ｌ₁／２＝Ｌ₀ ＬＰ＝Ｘ₀＋△Ｘ＝Ｘ₀＋Ｌ₁／２＝Ｌ₀＋Ｌ₁ となるように、３つの光電センサを選択すれば、これら
の光電センサのオン／オフ状態により、被搬送体１の長
さＸが許容範囲以内にあるかどうかを識別することがで
きる。すなわち、光電センサＳ₁に被搬送体１の先端が
到達したときに、後端が光電センサＳ₀を既に通過して
いる場合を考えると、図２（Ｃ）に相当し、被搬送体が
公差下限値ＬＭ＝Ｌ₀よりも短く、「短すぎる」ことを
表している。また、光電センサＳ₂に被搬送体１の先端
が到達した時点で後端が未だ光電センサＳ₀に到達して
いない場合は、図２（Ａ）に相当し、被搬送体の長さＸ
が公差上限値ＬＰ＝Ｌ₀＋Ｌ₁よりも長く、「長すぎる」
ことを表している。それ以外の場合が図２（Ｂ）に相当
し、長さＸが許容範囲に入っていることを表している。

【００２５】したがって、被搬送体１の長さを計算する
ことなく、許容範囲のものかどうかを判別することがで
きる。なお、この場合、上記したように、設定長Ｘ₀及
び距離Ｌ₀、Ｌ₁が、以下の条件 Ｘ₀＝Ｌ₀＋Ｌ₁／２ ＬＭ＝Ｌ₀ ＬＰ＝Ｌ₀＋Ｌ₁ を満たすことが必要である。光電センサが固定位置に設
置されていても、光電センサに角度調整機能を持たせて
設置位置を等価的に調節可能とすれば、実質的に上記条
件を満足する３つの光電センサを選択することが可能と
なる。また、上記条件からみて、被搬送体１の先端を検
出する光電センサＳ₁、Ｓ₂が比較的近接して位置されて
いる必要がある（Ｌ₁＝２ΔＸであるため）から、複数
の光電センサ３₁〜３_nの内、幾つかの対を近接して配置
することが好ましい。

【００２６】上記したように、本発明の長さ測定装置
は、検出部に高速応答特性の光電センサのみを用いてい
るので、被搬送体が高速に搬送されている場合でも、被
搬送体の先端及び後端を時間的に高精度検出することが
でき、また、演算部での演算も簡単な式だけでよいので
高速演算でき、よって、高精度の長さ測定ができる。さ
らに、搬送ラインに沿って配置した複数の光電センサ
を、２段以上、垂直方向、水平方向、又はその両方向に
配置すれば、被搬送体の上下左右方向の蛇行変動にも対
処することができる。よって、被搬送体の長さをより正
確に測定することができる。さらにまた、長さ異常が生
じた場合は、オペレータにより、または自動的に上流側
にフィードバックすることにより切断長を調整すること
ができるので、長さ異常の少ない製品を得ることがで
き、よって、製品の歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の被搬送体長さ測定装置のブ
ロック図である。

【図２】本発明の測定原理を説明するための説明図であ
る。

【図３】従来例の被搬送体長さ測定装置のブロック図で
ある。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の速度で搬送される被搬送体の長さ
   を測定する長さ測定装置において、 搬送ラインに沿って離間して配置される４以上の複数の
   光電センサと、 被搬送体の目標とする長さである設定長に応じて、複数
   の光電センサの中から３つを選択し、かつ選択された光
   電センサを動作状態に制御する制御手段と、 被搬送体の先端及び後端が３つの光電センサによって検
   出された時点の中の３つの時点、及び３つの光電センサ
   の中心の光電センサと両端の光電センサとの距離に基づ
   き、被搬送体の長さを演算する演算手段とを備えている
   ことを特徴とする長さ測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の長さ測定装置において、
   演算手段は、３つの時点をｔ₀、ｔ₁、ｔ₂（ただし、ｔ₀
   ＜ｔ₁＜ｔ₂）、３つの光電センサの内、搬送方向の下流
   側に位置する第１の光電センサと中央に位置する第２の
   光電センサとの距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方
   向の上流側に位置する光電センサとの距離をＬ₁とした
   とき、３つの時点がどの光電センサによって得られたも
   のであるかに応じて、被搬送体の長さＸを、以下の式 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₂−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀） Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₀） Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₁） のいずれかにより演算することを特徴とする長さ測定装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の長さ測定装置において、 制御手段は、設定長及びその許容公差をＸ₀及び△Ｘ
   し、３つの光電センサの内、搬送方向の下流側に位置す
   る第１の光電センサと中央に位置する第２の光電センサ
   との距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方向の上流側
   に位置する第３の光電センサとの距離をＬ₁としたと
   き、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀＋Ｌ₁ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
   選択するように構成されており、 演算手段は、被搬送体の先端が第２及び第３の光電セン
   サによって検出された時点をｔ₀、ｔ₁とし、後端が第１
   の光電センサによって検出された時点をｔ₂としたと
   き、被搬送体の長さＸを、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₂−ｔ₀）／（ｔ₁−ｔ₀） により演算するよう構成されていることを特徴とする長
   さ測定装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の長さ測定装置において、 制御手段は、設定長及びその許容公差をＸ₀及び△Ｘ
   し、３つの光電センサの内、搬送方向の下流側に位置す
   る第１の光電センサと中央に位置する第２の光電センサ
   との距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方向の上流側
   に位置する第３の光電センサとの距離をＬ₁としたと
   き、 Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
   選択するように構成されており、 演算手段は、被搬送体の後端が第１の光電センサによっ
   て検出された時点をｔ₀とし、先端が第２及び第３の光
   電センサによって検出された時点をｔ₁、ｔ₂としたと
   き、被搬送体の長さＸを、 Ｘ＝Ｌ₀−Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₁） により演算するよう構成されていることを特徴とする長
   さ測定装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の長さ測定装置において、 制御手段は、設定長及びその許容公差をＸ₀及び△Ｘ
   し、３つの光電センサの内、搬送方向の下流側に位置す
   る第１の光電センサと中央に位置する第２の光電センサ
   との距離をＬ₀、第２の光電センサと搬送方向の上流側
   に位置する第３の光電センサとの距離をＬ₁としたと
   き、 Ｘ₀−ｍ△Ｘ＞Ｌ₀ Ｘ₀＋ｍ△Ｘ＜Ｌ₀＋Ｌ₁ （ただし、ｍは２以上）を満足する３つの光電センサを
   選択するように構成されており、 演算手段は、被搬送体の先端が第２の光電センサによっ
   て検出された時点をｔ₀とし、後端が第１の光電センサ
   によって検出された時点をｔ₁とし、先端が第３の光電
   センサによって検出された時点をｔ₂としたとき、被搬
   送体の長さＸを、 Ｘ＝Ｌ₀＋Ｌ₁・（ｔ₁−ｔ₀）／（ｔ₂−ｔ₀） により演算するよう構成されていることを特徴とする長
   さ測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５いずれかに記載の長さ測定
   装置において、搬送ラインに沿って配置されている複数
   の光電センサの各々は、水平方向又は垂直方向に少なく
   とも２段に配置されていることを特徴とする長さ測定装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６いずれかに記載の長さ測定
   装置において、該装置は、小径管製造ラインに組み込ま
   れて、切断後に搬送される小径管の長さを測定するため
   のものであることを特徴とする長さ測定装置。