JPH06281429A - 形鋼材の寸法測定装置 - Google Patents

形鋼材の寸法測定装置

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JPH06281429A
JPH06281429A JP5250879A JP25087993A JPH06281429A JP H06281429 A JPH06281429 A JP H06281429A JP 5250879 A JP5250879 A JP 5250879A JP 25087993 A JP25087993 A JP 25087993A JP H06281429 A JPH06281429 A JP H06281429A
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shaped steel
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shape steel
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Kozo Oba
厚三 大場
Tsutomu Fujita
藤田  勉
Masao Kinoshita
正生 木下
Haruhiko Yoshida
晴彦 吉田
Yasuto Nagatomo
慶人 長友
Goro Yamamoto
吾朗 山本
Satoru Ishida
悟 石田
Masaaki Sakamoto
雅昭 坂本
Takeshi Yamada
烈史 山田
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 H形鋼に対して光を照射する光源部12と、H
形鋼からの反射光を入力する複数個のラインセンサー11
と、これら各ラインセンサー11からの受光信号よりH形
鋼のエッジ位置を検出するエッジ位置検出回路14と、H
形鋼の表面までの距離を測定する複数個のレーザ距離計
13と、エッジ位置検出回路14およびレーザ距離計13から
の測定信号を入力して、H形鋼の外形寸法を演算する演
算処理部15とから構成したものである。 【効果】 通常の光を受光し得る複数個のラインセンサ
ーにより、H形鋼のエッジ位置を検出するようにしたの
で、レーザ光を使用してエッジ位置を検出する場合に比
べて、その表面状態に影響を受けることなく測定をする
ことができ、またその測定信号を演算処理部に入力して
形鋼材の外形寸法を検出するようにしたので、形鋼材の
外形寸法を、精度良くかつ連続して測定することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、形鋼材の寸法測定装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、形鋼材の熱間圧延製造工程におい
ては、圧延された製品の寸法を測定する場合、その一部
をホットソーなどで切り出して製造ラインからサンプル
を取り出し、そしてこのサンプルを冷却した後、作業員
が、レーザ距離計などを使用して、外形寸法を測定して
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、切り出されたサンプルをレーザ距離計を使用して、
その都度、作業員が測定するという作業は効率が悪く、
また形鋼材のエッジ部分などをレーザ光で測定する場
合、例えば表面粗度などの表面状態の影響を受け易く、
したがってその測定精度が充分に得られないという問題
があった。
【0004】そこで、本発明は上記問題を解消し得る形
鋼材の寸法測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の形鋼材の寸法測定装置は、形鋼材に対して
所定の光を照射する光源部と、形鋼材からの反射光を入
力する複数個のラインセンサーと、これら各ラインセン
サーからの受光信号より形鋼材のエッジ位置を検出する
エッジ位置検出部と、形鋼材の表面までの距離を測定す
る複数個の光波距離計と、上記エッジ位置検出部および
光波距離計からの測定信号を入力して、形鋼材の所定の
外形寸法を演算する演算処理部とから構成したものであ
る。
【0006】
【作用】上記の構成によると、通常の光を受光し得る複
数個のラインセンサーにより、形鋼材のエッジ位置を検
出するようにしたので、レーザ光を使用してエッジ位置
を検出する場合に比べて、その表面状態に影響を受ける
ことなく測定をすることができるとともに、その測定信
号を演算処理部に入力して形鋼材の所定の外形寸法を検
出するようにしたので、形鋼材の所定の外形寸法を、精
度良くかつ連続して測定することができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を図1〜図4に
基づき説明する。本実施例においては、熱間圧延ライン
を移動するH形鋼の外形寸法を、連続的に測定する寸法
測定装置について説明する。
【0008】この寸法測定装置は、図1および図2に示
すように、H形鋼1のフランジ2の各端部に対応して、
90度異なる方向において2個づつ、計8個配置された
ラインセンサー(CCDにより構成されたもので、例え
ば5000画素程度のもの)11と、上記各ラインセン
サー11に対応して計8箇所に配置されて、フランジ2
の端部に光を照射する光源部(図2に示し、キセノンラ
ンプ,ハロゲンランプなどが使用される)12と、H形
鋼1のウエブ3の各表面に対応して2個づつ配置された
レーザ距離計(光波距離計の一例で、例えば三角測量を
応用したもの)13と、上記各ラインセンサー11で受
光した受光信号を入力するとともに、各フランジ2の端
部位置、すなわちエッジ位置を検出するためのエッジ位
置検出回路(エッジ位置検出部)14と、このエッジ位
置検出回路14からのエッジ位置信号および上記レーザ
距離計13からの距離信号を入力して、H形鋼1の外形
寸法を演算する演算処理部15とから構成されている。
【0009】また、この演算処理部15には、図示しな
いが、演算を実行する処理回路と、制御タイミングを制
御する制御回路とが設けられている。さらに、この演算
処理部15で得られたH形鋼1の外形寸法のデータは、
外部インターフース16を介して、例えば中央制御室に
設けられた表示装置および各種制御機器に出力されてお
り、また逆に、中央制御室からは、現在のH形鋼1の状
態(例えば現時点におけるH形鋼の温度、移動速度など
の各種データが、外部インターフース16を介して、演
算処理部15、エッジ位置検出回路14、ラインセンサ
ー11、レーザ距離計13および光源部12に、それぞ
れ制御信号が出力されている。
【0010】なお、図示していないが、各機器にはその
他の必要なもの、例えばラインセンサーとエッジ位置検
出回路との間には信号変換器(A/D変換器)が設けら
れ、レーザ距離計側にはアンプが設けられ、さらに光源
部にはコントローラが設けられている。
【0011】次に、H形鋼の具体的な測定作業を、図3
および図4に基づき説明する。例えば、図3(a)に示
すように、H形鋼1のあるエッジ部分A,Bに着目して
説明すると、光源部12からエッジ部分A,Bに対して
光が照射され、この反射光が第1ラインセンサー11A
とこの第1ラインセンサー11Aに対して90度異なる
方向で配置された第2ラインセンサー11Bにより、図
3(b)に示すような受光信号が得られる。
【0012】このように、受光された受光信号はエッジ
位置検出回路14に送られて、図4に示すように、ここ
でまず両エッジ部分A,Bの位置が抽出され、そして第
1ラインセンサー11Aと第2ラインセンサー11Bと
の交点から一方のエッジ部分Aの位置座標が検出され
る。
【0013】次に、この一方のエッジ部分Aの位置座標
と、第1ラインセンサー11Aにより抽出された両エッ
ジ部分A,Bの位置から他方のエッジ部分Bの位置座標
が検出される。
【0014】このような測定作業を、H形鋼1の全ての
エッジ部分で行うことにより、全てのエッジ部分の位置
座標を知ることができる。また、H形鋼1のウエブ3に
ついては、その両側面に対応する位置に、それぞれ2個
づつ配置されたレーザ距離計13によりウエブ3表面ま
での距離を測定することにより、このウエブ3の厚みを
測定することができる。
【0015】これらの測定(図4の黒丸印にて、測定箇
所を示す)により、H形鋼1の全体についての必要箇所
の位置測定が行われたことになり、これらの測定データ
により、フランジの厚さ、フランジの幅、ウエブの高
さ、ウエブの厚さ、ウエブ中心偏り、フランジ直角度な
どを演算により求めることができ、またその測定精度
は、例えば±0.1 〜±0.3 mmの範囲内に納めることがで
きる。
【0016】また、この測定は、従来のように、圧延ラ
インから被測定物である形鋼材を取り出すことなく、圧
延ラインを移動する形鋼材を、そのままの状態で測定す
ることができる。
【0017】次に、本発明の第2の実施例を図5〜図7
に基づき説明する。上記第1の実施例においては、各フ
ランジの端部に2個づつで計8個のラインセンサーを設
けて、H形鋼のエッジ部の位置を検出するようになし、
かつH形鋼のウエブの各表面に対応して2個づつで計4
個のレーザ距離計を設けて、ウエブの厚みを検出するよ
うにしたのに対し、本第2の実施例では、4個のライン
センサーと、H形鋼の各フランジに対応して2個づつで
計8個のレーザ距離計とを設け、またH形鋼のウエブの
各表面に対応して2個づつで計4個のレーザ距離計を設
けることにより、H形鋼のフランジのエッジ位置の座標
を検出するとともに、フランジの幅およびフランジの表
面間距離(H形鋼の高さに相当)を検出するようにした
ものである。
【0018】すなわち、本第2の実施例における寸法測
定装置は、図5および図6に示すように、H形鋼1のフ
ランジ2の各端部に対応して、各1個づつで計4個配置
されたラインセンサー(CCDにより構成されたもの
で、例えば5000画素程度のもの)21と、上記各ラ
インセンサー21に対応して4箇所に配置されて、フラ
ンジ2の端部に光を照射する光源部(図6に示し、キセ
ノンランプ,ハロゲンランプなどが使用される)22
と、H形鋼1のフランジ2の各端部に1個づつ、および
各表面に2個づつ、並びにウエブ3の各表面に対応して
2個づつで、計12個配置されたレーザ距離計(光波距
離計の一例で、例えば三角測量を応用したもの)23
と、上記各ラインセンサー21で受光した受光信号を入
力するとともに、各フランジ2の端部位置、すなわちエ
ッジ位置を検出するためのエッジ位置検出回路(エッジ
位置検出部)24と、このエッジ位置検出回路24から
のエッジ位置信号および上記レーザ距離計23からの距
離信号を入力して、H形鋼1の外形寸法を演算する演算
処理部25とから構成されている。なお、26は外部イ
ンタフェースである。
【0019】次に、H形鋼の具体的な測定作業を、図6
および図7に基づき説明する。例えば、図7(a)に示
すように、H形鋼1のあるフランジ端部Cに着目して説
明すると、光源部12からフランジ端部Cに対して光が
照射され、この反射光が第1ラインセンサー21Aに入
り、図7(b)に示すような受光信号が得られる。
【0020】このように、受光された受光信号はエッジ
位置検出回路24に送られ、ここで明るく見えているフ
ランジ2の端部の幅Wが測定される。なお、上記第1の
実施例についても言えることであるが、レーザ距離計
は、その基準位置とH形鋼表面までの距離を測定するも
のであり、それぞれのレーザ距離計の基準位置は空間的
に定まっており、したがって各測定距離からH形鋼の各
寸法を求めることができる。
【0021】すなわち、レーザ距離計23Aと23Dお
よびレーザ距離計23Hと23Eで測定された距離か
ら、フランジ2の幅を求めることができる。また、レー
ザ距離計23Bと23Gおよびレーザ距離計23Cと2
3Fで測定された距離から、ウエブ3の高さを求めるこ
とができ、またレーザ距離計23Iと23Jおよびレー
ザ距離計23Kと23Lで測定された距離から、ウエブ
3の厚さを求めることができる。
【0022】そして、上記第1の実施例で説明したよう
に、これらの各測定値を組み合わせることにより、ウエ
ブ3の中心偏り、フランジ2の直角度などが簡単に演算
により求めることができる。
【0023】なお、上記各実施例においては、距離計と
してレーザを使用したものについて説明したが、形鋼材
の表面までの距離を測定する場合には、レーザ光を使用
しても、エッジ部分とは異なり、その測定精度が低下す
ることはない。
【0024】ところで、上記第1の実施例においては、
H形鋼を測定するのに、8個のラインセンサーと4個の
レーザ距離計を使用したが、例えば図8に示すように、
4個のラインセンサー31と2個のレーザ距離計33を
使用して測定することもできる。
【0025】また、上記各実施例においては、形鋼材と
してH形鋼を説明したが、このH形鋼に限定されるもの
ではなく、他の形状の形鋼材の測定にも適用し得るもの
であり、勿論、使用すべきラインセンサーおよびレーザ
距離計の個数は、測定すべき形鋼材の形状に応じて、適
当に選択される。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、通
常の光を受光し得る複数個のラインセンサーにより、形
鋼材のエッジ位置を検出するようにしたので、従来のよ
うに、レーザ光を使用してエッジ位置を検出する場合に
比べて、その表面状態に影響を受けることなく測定をす
ることができるとともに、その測定信号を演算処理部に
入力して形鋼材の所定の外形寸法を検出するようにした
ので、形鋼材の所定の外形寸法を、精度良くかつ連続し
て自動的に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における形鋼材の寸法測
定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】同第1の実施例における形鋼材の寸法測定装置
のセンサーの配置状態を示す正面図である。
【図3】同第1の実施例における形鋼材の寸法測定方法
を説明する斜視図である。
【図4】同第1の実施例における形鋼材の寸法測定方法
を説明する図である。
【図5】本発明の第2の実施例における形鋼材の寸法測
定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図6】同第2の実施例における形鋼材の寸法測定装置
のセンサーの配置状態を示す正面図である。
【図7】同第2の実施例における形鋼材の寸法測定方法
を説明する斜視図である。
【図8】本発明の実施例の変形例における形鋼材の寸法
測定装置のセンサーの配置状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1 H形鋼 2 フランジ 3 ウエブ 11,21 ラインセンサー 12,22 光源部 13,23 レーザ距離計 14,24 エッジ位置検出回路 15,25 演算処理部
フロントページの続き (72)発明者 吉田 晴彦 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 長友 慶人 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 山本 吾朗 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 石田 悟 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 坂本 雅昭 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 山田 烈史 大阪府大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立造船株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形鋼材に対して所定の光を照射する光源部
    と、形鋼材からの反射光を入力する複数個のラインセン
    サーと、これら各ラインセンサーからの受光信号より形
    鋼材のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、形鋼
    材の表面までの距離を測定する複数個の光波距離計と、
    上記エッジ位置検出部および光波距離計からの測定信号
    を入力して、形鋼材の所定の外形寸法を演算する演算処
    理部とから構成したことを特徴とする形鋼材の寸法測定
    装置。
JP05250879A 1993-01-27 1993-10-07 形鋼材の寸法測定装置 Expired - Lifetime JP3073374B2 (ja)

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JP1122793 1993-01-27
JP5-11227 1993-01-27
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009229321A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Kobe Steel Ltd 検査方法及び検査装置
JP2010237123A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Kobe Steel Ltd 検査方法
JP2011013160A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶接h形鋼の製造方法及び装置

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