JPH11351855A - 長さ計測方法および装置 - Google Patents

長さ計測方法および装置

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JPH11351855A
JPH11351855A JP15560698A JP15560698A JPH11351855A JP H11351855 A JPH11351855 A JP H11351855A JP 15560698 A JP15560698 A JP 15560698A JP 15560698 A JP15560698 A JP 15560698A JP H11351855 A JPH11351855 A JP H11351855A
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JP
Japan
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length
measured
measuring
measurement
length measuring
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JP15560698A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Konishi
務 小西
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Reliance Electric Ltd
Original Assignee
Reliance Electric Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料の全長を先端から連続して測定するので
はなく、測定器の誤差を保証できる長さの部分を測定
し、それより長い材料に対して、予め高精度に測定した
部分を加算することにより測長し、長尺材料に対しても
各種の測定誤差を排除した高精度の長さ計測装置を提供
する。 【解決手段】 長さ計測装置は、固定された材料端検出
器2と可動部12とを備えている。可動部12には、材
料端検出器から高精度に計測された基底長LS の位置に
設置測長ロール(ML)4A、測長ロール4に直結され
たパルス発生器(PG)5A、パルスを通すゲート6、
パルスを計数する測長累積器7、LS を設定する基底長
設定器8、誤差補正設定器11、計測長算出器9が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、停止あるいは移動
する材料の寸法を計測する長さ計測方法および装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄板,フィルム,ウェブ等の走間切断機
に用いる長さ計測すなわち測長方法として、たとえば特
公平7−47273号公報に開示されるように測長ロー
ラが用いられる。
【0003】また、この測長ローラによる測長方法の欠
点を改善するため、特公平6−43008号公報に開示
の技術では、圧延ローラに直結したパルス発振器により
圧延駆動電動機の回転に比例したパルスを発生して、測
長のために用いる方法を提案している。この方法では、
2個の材料検出器A,B間の距離(LAB)を、材料端部
が通過する間に、パルス発振器のパルス数(PAB)を計
数し、これらの値を用いて1パルスを発生する間の材料
移動量LP1(=LAB/PAB)を算出し、この算出された
値を用いて長さを計測し、所定長で材料を切断してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特公平7−472
73号公報に記載の技術では、測長ローラ自身の製作精
度,外力,温度変化等による変形、ローラの材料に対す
る摩擦係数および粘性,温度変化等に基づく係数値の変
動、材料の凹凸による実長との相違等、多くの要因によ
り測長誤差を発生する。この誤差は材料の長さにほぼ比
例して増大するので、特に長尺材料では測長時の絶対誤
差が累積し、仕様を満足できなくなるという問題があ
る。
【0005】また、特公平6−43008号公報に記載
の技術では、圧延条件の変化、例えば板厚,材料組成,
材料の表面状態,材料に加わる張力等に基づく電動機回
転によるパルス発生定数の変化、圧延ローラと材料間の
滑り、パルス発振器のパルス計数時の量子化誤差等多く
の要因により測長誤差を発生する。この誤差も材料の長
さにほぼ比例して増大するので、特に長尺材料では測長
時の絶対誤差が累積し、仕様を保証できなくなるという
問題がある。
【0006】本発明の目的は、上述した問題点を解決す
るためになされたもので、材料の全長を先端から連続し
て測定するのではなくて、測定器の誤差を保証できる長
さの部分を測定し、それより長い材料に対して、予め高
精度に測定した部分を加算することにより測長し、長尺
材料に対しても各種の測定誤差を排除した高精度の長さ
計測方法および装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る長さ計測方法は、材料先端が計測点
で検出された後、先端より高精度の位置にある長さ計測
器により、その後の移動長さを測定し、その両者の和と
して測長する方法となっている。また、本発明によれ
ば、長さ計測器より高精度の位置にある他の長さ計測器
によりその後の移動長さを測定し、先端検出器と後端検
出器との間の長さと、この測定長の和として移動材料の
全長を計測する方法となっている。勿論、これらは移動
方向が逆の場合でも有効である。
【0008】また、本発明によれば、材料の長さが多種
多様である場合には、先端検出器および/または後端検
出器を複数設置し、それを切り換え選択して使用するこ
とにより対処できる。
【0009】以上説明したように、本発明によれば、長
尺材料全長の寸法を先端より連続して測定しなくても、
精度が保証された一部分の長さを測定し、所定の長さを
加算することにより、精度の保証された長さ測定ができ
る。長尺の一定長の材料に対しても、全長を測定しなく
ても精度が保証された一部分の長さを測定し、測定点よ
り先端検出器までの長さ、および後端検出器までの長さ
を加算することにより、精度の保証された長さ測定がで
きる。なお、複数個の先端検出器および後端検出器を設
置することにより、種々の長さに対する材料に対し、精
度の保証された長さ測定ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の長さ計測装置の
一実施例の全体構成図である。この長さ計測装置は、固
定された材料端検出器2と可動部12とを備えている。
可動部12には、材料端検出器から高精度に計測された
基底長LS の位置に設置された測長ロール(ML)4
A、測長ロール4Aに直結されたパルス発生器(PG)
5A、パルスを通すゲート6、パルスを計数する測長累
積器7、LS を設定する基底長設定器8、誤差補正設定
器11、計測長算出器9が設けられている。
【0011】この長さ計測装置の動作について、図1を
用いて説明する。まず第一に、可動部12が静止し、材
料1が移動する場合について説明する。図1において、
材料1が左方向に移動するとする。材料が移動してくる
と材料端検出器2により材料の先端が検出され、ゲート
開信号3が発生する。このゲート開信号3は、ゲート6
を開く。
【0012】一方、材料1の面に密着した測長ロール4
Aが回転し、その軸に接続されたパルス発生器5Aによ
り測長パルスが発生する。ゲート6が開いているので、
測長パルスは測長累積器7に入力される。測長累算器7
では、パルスを累積して測長値LR を出力する。
【0013】基底長設定器8には、予め高精度に測定さ
れた材料端検出器2と測長ロール4Aの中心間の距離す
なわち基底長LS が設定されており、基底長LS は、計
測長算出器9に入力される。
【0014】計測長算出器9は、入力される基底長LS
と測長値LR との和をとり、材料長LA =LS +LR
算出して、材料長信号10として出力する。このときの
誤差補正あるいは基底長の値の変更に備えて、補正値L
E が誤差補正設定器11により計測長算出器9に与えら
れるので、補正値LE が存在するときは、材料長はL A
=LS +LR +LE として算出される。
【0015】次に、材料が静止し、可動部12が動く場
合について、図1を用いて説明する。材料の先端が、材
料端検出器2に検出された位置で材料は静止しているも
のとする。この状態で、長さ計測装置の可動部12を基
底長LS の位置から右方向に移動するとする。このと
き、材料1の面に密着した測長ロール4Aが回転し、計
測長算出器9より材料長信号10が得られる過程は上述
の通りである。
【0016】図2は、材料の先端より後端までを測長す
る、本発明の長さ測定装置の他の実施例を示す図であ
る。この計測装置は、先端検出器20,測長ロール4
A,パルス発生器5A,ゲート6,後端検出器30,測
長累積器7,基底前長設定器8A,基底後長設定器8
B,オフセット設定器15,計測長算出器9を備えてい
る。
【0017】基底前長LF は、高精度に測定された先端
検出器20と測長ロール4Aの中心との間の距離であ
り、基底後長LB は、高精度に測定された後端検出器3
0と測長ロール4Aの中心との間の距離である。これら
基底前長LF および基底後長L B は、基底前長設定器2
2および基底後長設定器8Bにそれぞれ設定される。
【0018】オフセット設定器15には、正確に採寸済
みの材料の全長試行計測時の修正に備えて、修正値L。
が予め設定される。
【0019】この実施例の長さ計測装置を用いて、材料
1の先端から後端までの長さを計測する動作について説
明する。材料1が左方向に移動する場合、先端検出器2
0により一定長の材料1の先端が検出され、ゲート開信
号3が発生する。このとき、材料1の面に密着した測長
ロール4Aの回転によって、その軸に接続されたパルス
発生器5Aにより測長パルスが発生し、ゲート6に与え
られる。ゲート開信号3により、ゲート6が開いている
ので、測長パルスが測長累積器7に入力される。
【0020】その後、一定長の材料1の後端が後端検出
器30により検出され、ゲート6にゲート閉信号20が
与えられるまで測長が進み、測長値LM が測長累積器7
に記録される。
【0021】一方、前述したように、基底前長設定器8
Aには、予め高精度に測定された先端検出器20と測長
ロール4Aの中心との間の距離すなわち基底前長LF
設定されており、また、基底後長設定器8Bには予め高
精度に測定された測長ロール4Aの中心と後端検出器3
0との間の距離すなわち基底後長LB が設定されてい
る。これら基底前長LF ,基底後長LB が計測長算出器
10に与えられ、これらの和として、材料全長LT =L
F +LB +LM が算出され、材料全長信号10として出
力される。このとき、誤差補正,基底長値の変更、ある
いは正確に採寸済みの材料の全長試行計測時の修正に備
えて、修正値LO がオフセット設定器15により計測長
算出器9に与えられるので、この値LO が存在するとき
は、材料全長はLT =LF +LB +LM +LO として算
出され、材料全長信号10として出力される。
【0022】オフセット設定器15の他の使用法につい
て説明する。図2の長さ計測装置を用いて、一定長の材
料1の全長を計測する場合、全長すなわちLT が正確に
分かっている材料を計測するとする。この場合には、測
長LM は誤差の範囲で計測されるが、基底前長と基底後
長の和すなわち先端検出器と後端検出器間の距離LF
B に誤差が含まれているとする。このとき、LO =L
T −LM −(LF +L B )をオフセット設定器15に設
定することにより、他の材料の全長を精度よく計測する
ことができる。
【0023】図3は、先端検出器および後端検出器をそ
れぞれ複数個設けて、測定すべき材料の測定長に応じ
て、検出器を選択して切換えて使用できるようにした本
発明の長さ計測装置の他の実施例である。この計測装置
は、m個の先端検出器、すなわち第1先端検出器21,
第2先端検出器22,・・・,第m先端検出器23と、
これら検出器を切換えてゲート6に接続する先端検出信
号切換器16と、n個の後端検出器、すなわち第1後端
検出器31,第2後端検出器32,・・・,第n後端検
出器33と、これら検出器を切換えてゲート6に接続す
る後端検出信号切換器17とを備えている。
【0024】次に、本実施例の動作を示す。まず、材料
長に応じて、適切な先端検出器および後端検出器を切換
器16,17により選択する。材料1が左方向に移動し
ているとする。先端を検出する選択された先端検出器か
らはゲート開信号3が発生され、信号切換器16を経て
ゲート6に入力される。また、後端を検出する選択され
た後端検出器からは、ゲート開信号13が発生され、信
号切換器17を経てゲート6に入力される。その他の動
作は、図2の実施例と同じであるので、説明は省略す
る。
【0025】以上の各実施例では、測長パルスは、測長
ローラに接続されたパルス発生器のパルスを使用してい
るが、材料駆動電動機軸に接続されたパルスエンコーダ
のパルスを使用しても差し支えない。
【0026】また、測長ローラおよびパルス発生器に代
えて、レーザ測長装置を用いてもよい。図4〜図6は、
図1〜図3の実施例において、測長ローラ4Aおよびパ
ルス発生器5Aに代えて、レーザ測長装置5Bを用いた
例を示す。レーザ測長装置5Bでは、ドップラセンサ4
Bにより移動する材料に、レーザを交差角で照射し、散
乱光を光検出器で受信し、ドップラ信号を得る。ドップ
ラ信号の周波数は移動物体の速度に比例する。速度を積
分することにより移動距離が求まる。測長パルスは、一
定の移動距離毎に出力される。なお、このようなレーザ
ドップラ方式の測長装置5Bは、既知であり、これ以上
の説明は行わない。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
材料長の絶対誤差が仕様されているとき、測長誤差がそ
れを満足している場合には、計測長に無関係に、精度を
保証できる効果がある。したがって、計測長が大きいほ
ど、相対誤差が小さくなるという効果がある。
【0028】また、比較的短い長さの測定で済むので、
精度の低いかつ安価な長さ計測装置により、全長の長い
材料すなわち長尺材料に対して、高精度あるいは絶対誤
差を保証した長さ計測装置が実現できる効果がある。な
お、定尺材料の寸法を所定の精度で計測できる効果があ
る。
【0029】また、種々の長さの材料に対応して、材料
長をそれぞれ所定の精度で計測できる効果がある。
【0030】動作原理上、高速移動材料を対象とし、高
精度で長さ計測ができる効果がある。そのため、走間切
断機に適用する場合には、切断材料の寸法精度を極めて
向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の長さ計測装置において測長ロールを用
いた一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の長さ計測装置において測長ロールを用
いた一実施例を示すブロック図である。
【図3】本発明の長さ計測装置において測長ロールを用
いた一実施例を示すブロック図である。
【図4】図1の実施例において測長ロールおよびパルス
発生器に代えてレーザ測長装置を用いた一実施例を示す
ブロック図である。
【図5】図2の実施例において測長ロールおよびパルス
発生器に代えてレーザ測長装置を用いた一実施例を示す
ブロック図である。
【図6】図3の実施例において測長ロールおよびパルス
発生器に代えてレーザ測長装置を用いた一実施例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 材料 2 材料端検出器 3 ゲート開信号 4A 測長ロール 4B ドップラセンサ 5A パルス発生器 5B レーザ測長装置 6 ゲート 7 測長累積器 8 基底長設定器 8A 基底前長設定器 8B 基底後長設定器 9 計測長算出器 10 材料長信号 11 誤差補正設定器 12 可動部分 13 ゲート開信号 15 オフセット設定器 16 先端検出信号切換器 17 後端検出信号切換器 20 先端検出器 21 第1先端検出器 22 第2先端検出器 23 第m先端検出器 30 後端検出器 31 第1後端検出器 32 第2後端検出器 33 第n後端検出器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定材料の一端からの長さを計測する方
    法において、 前記一端から高精度に測定された距離(LS )の位置か
    ら、長さLR を計測し、全長をLS とLR の和とするこ
    とを特徴とする長さ計測方法。
  2. 【請求項2】被測定材料の先端から後端までの長さを計
    測する方法において、 前記被測定材料の先端から高精度に測定された距離(L
    S )の位置から、後端までの長さLR を計測し、全長を
    S とLR の和とすることを特徴とする長さ計測方法。
  3. 【請求項3】被測定材料の一端からの長さを計測する装
    置において、 前記一端を検出するとゲート開信号を発生する検出器
    と、 前記検出器から高精度に測定された位置(LS )に設置
    され、前記被測定材料との相対移動により測長パルスを
    発生する測長パルス発生器と、 前記位置(LS )を予め設定する設定器と、 前記被測定材料または前記測長パルス発生器が移動した
    ときに発生する前記測長パルスを、前記ゲート開信号に
    より通過させるゲートと、 ゲートを通過した測長パルスを累積して、前記被測定材
    料または測長パルス発生器の移動長を測長値(LR )と
    して出力する測長累積器と、 前記設定器からのLS と、前記測長累積器からのLR
    を加算して、計測長として出力する計測長算出器と、を
    備えることを特徴とする長さ計測装置。
  4. 【請求項4】被測定材料の先端から後端までの長さを計
    測する装置において、 前記先端を検出するとゲート開信号を発生する第1の検
    出器と、 前記後端を検出するとゲート閉信号を発生する第2の検
    出器と、 前記被測定材料の移動により測長パルスを発生する測長
    パルス発生器と、 前記第1の検出器と前記測長パルス発生器との間の高精
    度に測定された距離(LF )を予め設定する第1の設定
    器と、 前記第2の検出器と前記測長パルス発生器との間の高精
    度に測定された距離(LB )を予め設定する第2の設定
    器と、 前記測長パルスを、前記ゲート開信号により通過を許可
    し、前記ゲート開信号により通過を阻止するゲートと、 ゲートを通過した測長パルスを累積して、前記被測定材
    料の移動長を測長値(LR )として出力する測長累積器
    と、 前記第1の設定器からのLF と、前記第2の設定器から
    のLB と、前記測長累積器からのLR とを加算して、計
    測長として出力する計測長算出器と、を備えることを特
    徴とする長さ計測装置。
  5. 【請求項5】前記第1および第2の検出器は、それぞれ
    複数個設けられ、前記被測定材料の長さに応じて、これ
    らの中からそれぞれ1個を切換えて使用することを特徴
    とする請求項4に記載の長さ計測装置。
  6. 【請求項6】前記測長パルス発生器は、前記被測定材料
    の面に接触する測長ロールと、この測長ロールの軸に接
    触されたパルス発生器とからなることを特徴とする請求
    項1〜5のいずれかに記載の長さ計測装置。
  7. 【請求項7】前記測長パルス発生器は、レーザ測長装置
    であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
    の長さ計測装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105043328A (zh) * 2015-08-25 2015-11-11 杭州朝阳橡胶有限公司 一种胎面测长装置和方法
JP2017150973A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 Jfeスチール株式会社 鋼材測長装置、鋼材の製造装置、鋼材測長方法および鋼材の製造方法
CN108598205A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 浙江晶科能源有限公司 一种聚光焊段及其裁段方法、裁段装置

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