JPH11271032A - 断面輪郭測定装置および方法 - Google Patents
断面輪郭測定装置および方法Info
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- JPH11271032A JPH11271032A JP7807498A JP7807498A JPH11271032A JP H11271032 A JPH11271032 A JP H11271032A JP 7807498 A JP7807498 A JP 7807498A JP 7807498 A JP7807498 A JP 7807498A JP H11271032 A JPH11271032 A JP H11271032A
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- distance meter
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 角度検出器を必要とせずかつ測定時間も短
縮できる断面輪郭測定装置および方法を提供する。 【解決手段】 所定の寸法を有し被測定物１に近接して
設けた定位置に配置された校正片２と、湾曲形の断面形
状を有し所定の基線10に平行に往復走行し往路で校正片
断面と被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾
内に収容でき、かつ複数の光学式の距離計３を担持可能
に構成された距離計ガイド４と、この距離計ガイドを保
持して前記基線に平行に往復走行させるガイドムーバ５
とを有し、各距離計の位置および角度校正機能を備えた
断面輪郭測定装置を用いて、往路のみで校正片計測結果
を用いて角度・位置を校正しながら被測定物の断面全輪
郭を測定する。
縮できる断面輪郭測定装置および方法を提供する。 【解決手段】 所定の寸法を有し被測定物１に近接して
設けた定位置に配置された校正片２と、湾曲形の断面形
状を有し所定の基線10に平行に往復走行し往路で校正片
断面と被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾
内に収容でき、かつ複数の光学式の距離計３を担持可能
に構成された距離計ガイド４と、この距離計ガイドを保
持して前記基線に平行に往復走行させるガイドムーバ５
とを有し、各距離計の位置および角度校正機能を備えた
断面輪郭測定装置を用いて、往路のみで校正片計測結果
を用いて角度・位置を校正しながら被測定物の断面全輪
郭を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、断面輪郭測定装置
および方法に関し、特に、レーザ距離計等、物体との距
離を非接触で計測する光学式の距離計を用いて、例えば
Ｈ形鋼の中間製品等、断面形状の複雑な被測定物の断面
輪郭を精度よく測定できる断面輪郭測定装置および方法
に関する。
および方法に関し、特に、レーザ距離計等、物体との距
離を非接触で計測する光学式の距離計を用いて、例えば
Ｈ形鋼の中間製品等、断面形状の複雑な被測定物の断面
輪郭を精度よく測定できる断面輪郭測定装置および方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学式の距離計を用いて形鋼の断面形状
寸法を測定する技術として、例えば特開昭59−27210 号
公報に開示されるように、形鋼を包囲して回転するよう
に保持された筒体と、この筒体に取り付けられた距離計
と、筒体の回転角度を検出する角度検出器と、距離計で
得られた形鋼測定点までの距離信号および角度検出器か
らの角度信号を入力し両信号から形鋼の断面形状寸法を
算出する演算装置とを有する寸法測定装置が知られてい
る。この装置は、１個の距離計と１個の角度検出器によ
り、形鋼断面上の各部位の寸法、形状測定を同時に行お
うとするものである。
寸法を測定する技術として、例えば特開昭59−27210 号
公報に開示されるように、形鋼を包囲して回転するよう
に保持された筒体と、この筒体に取り付けられた距離計
と、筒体の回転角度を検出する角度検出器と、距離計で
得られた形鋼測定点までの距離信号および角度検出器か
らの角度信号を入力し両信号から形鋼の断面形状寸法を
算出する演算装置とを有する寸法測定装置が知られてい
る。この装置は、１個の距離計と１個の角度検出器によ
り、形鋼断面上の各部位の寸法、形状測定を同時に行お
うとするものである。
【０００３】ここに、光学式の距離計とは、例えば細く
絞ったHe−Neレーザビームを物体表面に照射し、その照
射点を光学レンズを通して受光面上に結像し、その点像
の位置およびその変化を検出して物体表面までの距離を
計測する計器を指す。しかしながら、この装置は、１個
の距離計を円周上に固定しているために、その円周を回
転させても形鋼の断面輪郭（プロフィル）の全貌を測定
することができず、形状良否判定のために断面全輪郭の
測定値を必要とする形鋼中間製品等の被測定物には適用
できない。
絞ったHe−Neレーザビームを物体表面に照射し、その照
射点を光学レンズを通して受光面上に結像し、その点像
の位置およびその変化を検出して物体表面までの距離を
計測する計器を指す。しかしながら、この装置は、１個
の距離計を円周上に固定しているために、その円周を回
転させても形鋼の断面輪郭（プロフィル）の全貌を測定
することができず、形状良否判定のために断面全輪郭の
測定値を必要とする形鋼中間製品等の被測定物には適用
できない。
【０００４】これに対し、特開平８−327329号公報に
は、角度検出器を取り付けた距離計を形鋼の上下に１個
ずつ水平往復走行可能に設け、往路と復路で距離計の角
度を変更して、往復走行させながら形鋼までの距離と角
度のデータを採取し、これらのデータから形鋼の断面輪
郭の座標値を算出し、さらに、距離計間の機差を、被測
定物の測定毎に断面寸法既知の校正片を測定しその結果
を用いて補正するという方法および装置が提案されてい
る。
は、角度検出器を取り付けた距離計を形鋼の上下に１個
ずつ水平往復走行可能に設け、往路と復路で距離計の角
度を変更して、往復走行させながら形鋼までの距離と角
度のデータを採取し、これらのデータから形鋼の断面輪
郭の座標値を算出し、さらに、距離計間の機差を、被測
定物の測定毎に断面寸法既知の校正片を測定しその結果
を用いて補正するという方法および装置が提案されてい
る。
【０００５】これによれば、被測定物の断面全輪郭を測
定することができる。しかしながら、この装置は、距離
計の角度を角度検出器により検出するものであるため、
以下のような問題がある。 角度検出器を用いた場合、角度データ転送時の距離
データとの同期処理が困難で、また、計器本体およびデ
ータサンプリング用ソフトウエアが高価である。 角度検出器は距離計と共に走行するので走行時の衝
撃、振動、走行レールの変形等の影響を受け、距離計と
の相対位置関係がずれやすく、それがそのまま検出誤差
となる。 角度検出器自体が熱などの影響で故障しやすく、ま
た故障に至らないまでもそれによる誤差を生じやすい。 角度検出器は検出精度を確保するために取り付けの
位置決めに時間がかかる。
定することができる。しかしながら、この装置は、距離
計の角度を角度検出器により検出するものであるため、
以下のような問題がある。 角度検出器を用いた場合、角度データ転送時の距離
データとの同期処理が困難で、また、計器本体およびデ
ータサンプリング用ソフトウエアが高価である。 角度検出器は距離計と共に走行するので走行時の衝
撃、振動、走行レールの変形等の影響を受け、距離計と
の相対位置関係がずれやすく、それがそのまま検出誤差
となる。 角度検出器自体が熱などの影響で故障しやすく、ま
た故障に至らないまでもそれによる誤差を生じやすい。 角度検出器は検出精度を確保するために取り付けの
位置決めに時間がかかる。
【０００６】また、この装置は、往路と復路でデータを
採取する必要があるため測定に時間がかかる問題もあ
る。
採取する必要があるため測定に時間がかかる問題もあ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
に鑑み、本発明は、角度検出器を必要とせずかつ測定時
間も短縮できる断面輪郭測定装置および方法を提供する
ことを目的とする。
に鑑み、本発明は、角度検出器を必要とせずかつ測定時
間も短縮できる断面輪郭測定装置および方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、物体との距離
を非接触で計測する光学式の距離計を用いた断面輪郭測
定装置において、所定の寸法を有し被測定物に近接して
設けた定位置に配置された校正片と、湾曲形の断面形状
を有し所定の基線に平行に往復走行し往路で校正片断面
と被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾内に
収容でき、かつ複数の距離計を担持可能に構成された距
離計ガイドと、この距離計ガイドを保持して前記基線に
平行に往復走行させるガイドムーバとを有し、各距離計
の位置および角度校正機能を備えたことを特徴とする断
面輪郭測定装置（本発明装置）である。
を非接触で計測する光学式の距離計を用いた断面輪郭測
定装置において、所定の寸法を有し被測定物に近接して
設けた定位置に配置された校正片と、湾曲形の断面形状
を有し所定の基線に平行に往復走行し往路で校正片断面
と被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾内に
収容でき、かつ複数の距離計を担持可能に構成された距
離計ガイドと、この距離計ガイドを保持して前記基線に
平行に往復走行させるガイドムーバとを有し、各距離計
の位置および角度校正機能を備えたことを特徴とする断
面輪郭測定装置（本発明装置）である。
【０００９】本発明装置では、距離計ガイドの断面形状
が円弧状であり、ガイドムーバが距離計ガイドを旋回可
能に保持することが好ましい。請求項１記載の装置。ま
た、本発明は、前記本発明装置を用いて被測定物の断面
輪郭を測定する方法であって、距離計ガイドに複数の距
離計を被測定物の断面形状に応じて設定した位置と角度
で担持させ、往復走行の往路走行時に距離計で校正片と
被測定物とを順次距離計測し、校正片の距離計測値から
各距離計の角度と位置を校正し、この校正値と被測定物
の距離計測値から被測定物の断面全輪郭の座標値を算出
することを特徴とする断面輪郭測定方法（本発明方法）
である。
が円弧状であり、ガイドムーバが距離計ガイドを旋回可
能に保持することが好ましい。請求項１記載の装置。ま
た、本発明は、前記本発明装置を用いて被測定物の断面
輪郭を測定する方法であって、距離計ガイドに複数の距
離計を被測定物の断面形状に応じて設定した位置と角度
で担持させ、往復走行の往路走行時に距離計で校正片と
被測定物とを順次距離計測し、校正片の距離計測値から
各距離計の角度と位置を校正し、この校正値と被測定物
の距離計測値から被測定物の断面全輪郭の座標値を算出
することを特徴とする断面輪郭測定方法（本発明方法）
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明装置は、例えば図１に示す
ように、所定の寸法を有し被測定物１に近接して設けた
定位置に配置された校正片２と、湾曲形の断面形状を有
し所定の基線10に平行に往復走行し往路で校正片断面と
被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾内に収
容でき、かつ複数の距離計３を担持可能に構成された距
離計ガイド４と、この距離計ガイド４を保持して前記基
線10に平行に往復走行させるガイドムーバ５とを有す
る。６はガイドムーバ５に取り付けられガイドムーバ５
と校正片２との距離の基線方向成分を計測する基準距離
計、７は被測定物１を支持するローラである。基準距離
計６は距離計３と同じものを用いてよい。距離計３およ
び基準距離計６の距離計測は同期して行われる。
ように、所定の寸法を有し被測定物１に近接して設けた
定位置に配置された校正片２と、湾曲形の断面形状を有
し所定の基線10に平行に往復走行し往路で校正片断面と
被測定物断面とをこの順に湾曲形の湾口経由で湾内に収
容でき、かつ複数の距離計３を担持可能に構成された距
離計ガイド４と、この距離計ガイド４を保持して前記基
線10に平行に往復走行させるガイドムーバ５とを有す
る。６はガイドムーバ５に取り付けられガイドムーバ５
と校正片２との距離の基線方向成分を計測する基準距離
計、７は被測定物１を支持するローラである。基準距離
計６は距離計３と同じものを用いてよい。距離計３およ
び基準距離計６の距離計測は同期して行われる。
【００１１】この例では、被測定物１がＨ形鋼の中間製
品であり、距離計ガイド４が被測定物１の上下に各２個
の距離計３を担持している。各距離計３の取り付け位置
と角度は、往路走間でこれら距離計３の測定点が全体と
して被測定物１の断面全輪郭を走査するように設定す
る。この場合、湾口側の距離計３は湾奥側に向かせ、湾
奥側の距離計３は湾口側に向かせるように角度設定する
のがよい。このような設定条件は自由度が大きいので、
個々の距離計３の取り付け精度はさほど厳密さを要求さ
れない。
品であり、距離計ガイド４が被測定物１の上下に各２個
の距離計３を担持している。各距離計３の取り付け位置
と角度は、往路走間でこれら距離計３の測定点が全体と
して被測定物１の断面全輪郭を走査するように設定す
る。この場合、湾口側の距離計３は湾奥側に向かせ、湾
奥側の距離計３は湾口側に向かせるように角度設定する
のがよい。このような設定条件は自由度が大きいので、
個々の距離計３の取り付け精度はさほど厳密さを要求さ
れない。
【００１２】なお、被測定物１の形状によっては、各距
離計３の狙い位置を変更する必要が生じるが、多くの場
合、各距離計３の円周方向の相互位置関係は保存できる
ことから、図示のように、距離計ガイド４を円弧状と
し、これをガイドムーバ５で旋回可能に保持しておけ
ば、距離計ガイド４を旋回させるだけで各距離計３の狙
い位置を変更できるから測定能率を向上できて好まし
い。
離計３の狙い位置を変更する必要が生じるが、多くの場
合、各距離計３の円周方向の相互位置関係は保存できる
ことから、図示のように、距離計ガイド４を円弧状と
し、これをガイドムーバ５で旋回可能に保持しておけ
ば、距離計ガイド４を旋回させるだけで各距離計３の狙
い位置を変更できるから測定能率を向上できて好まし
い。
【００１３】本発明方法に従って、距離計ガイド４がガ
イドムーバ５によって校正片２の右側から左向きに往路
走行させられると、距離計ガイド４の湾内には先に校正
片２が入り、次いで被測定物１が入るから、距離計３に
より被測定物１に先立って校正片２が走査される。い
ま、図２に示すように、基線10を含む鉛直面内で長方形
ＯＡＢＣを断面輪郭とする校正片２を、辺ＯＡが基線10
に平行になるように配置し、図示のようにＸＹ座標軸を
とって、この校正片２を距離計３で往路走査するものと
すれば、走査経路は、上湾口側ではＢ→Ｃ→Ｏ、上湾奥
側ではＡ→Ｂ→Ｃ、下湾口側ではＡ→Ｏ→Ｃ、下湾奥側
ではＢ→Ａ→Ｏとなる。このとき、距離計３の角度θ
は、校正片２のＹ軸平行辺上（湾口側では辺ＯＣ上、湾
奥側では辺ＡＢ上）で距離計毎に任意に選ばれる２つの
測定点Ｐ1 、Ｐ2 の距離計測値（距離データ）Ｌ1 、Ｌ
2と基準距離計６の同期計測値ｘ1 、ｘ2 とから(1) 式
により算出できる。なお、図２には上湾口側の距離計の
み図示した。
イドムーバ５によって校正片２の右側から左向きに往路
走行させられると、距離計ガイド４の湾内には先に校正
片２が入り、次いで被測定物１が入るから、距離計３に
より被測定物１に先立って校正片２が走査される。い
ま、図２に示すように、基線10を含む鉛直面内で長方形
ＯＡＢＣを断面輪郭とする校正片２を、辺ＯＡが基線10
に平行になるように配置し、図示のようにＸＹ座標軸を
とって、この校正片２を距離計３で往路走査するものと
すれば、走査経路は、上湾口側ではＢ→Ｃ→Ｏ、上湾奥
側ではＡ→Ｂ→Ｃ、下湾口側ではＡ→Ｏ→Ｃ、下湾奥側
ではＢ→Ａ→Ｏとなる。このとき、距離計３の角度θ
は、校正片２のＹ軸平行辺上（湾口側では辺ＯＣ上、湾
奥側では辺ＡＢ上）で距離計毎に任意に選ばれる２つの
測定点Ｐ1 、Ｐ2 の距離計測値（距離データ）Ｌ1 、Ｌ
2と基準距離計６の同期計測値ｘ1 、ｘ2 とから(1) 式
により算出できる。なお、図２には上湾口側の距離計の
み図示した。
【００１４】 θ＝cos -1｛（ｘ2 −ｘ1 ）／（Ｌ2 −Ｌ1 ）｝ (1) すなわち、本発明装置は、各距離計３が校正片２の距離
データに基準距離計６の同期計測値を援用して自身の角
度を校正することができる、すなわち角度校正機能を有
するので、角度検出器を必要としない。一方、各距離計
３と基準距離計６との相対位置関係は走行中不変であ
り、各距離計３の基準距離計６からの距離のＸ、Ｙ方向
成分ＸC 、ＹC は、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、距離計３の校正片２上の往路最終測定点（上湾口
側及び下湾奥側では点Ｏ、上湾奥側及び下湾口側では点
Ｃ）の距離データＬC と、基準距離計６の同期計測値Ｘ
O およびＹ座標値ＹO （既知）とを用いて以下の式で表
される。なお、ＯＡ＝ＢＣ＝ａ、ＡＢ＝ＣＯ＝ｂとし
た。
データに基準距離計６の同期計測値を援用して自身の角
度を校正することができる、すなわち角度校正機能を有
するので、角度検出器を必要としない。一方、各距離計
３と基準距離計６との相対位置関係は走行中不変であ
り、各距離計３の基準距離計６からの距離のＸ、Ｙ方向
成分ＸC 、ＹC は、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、距離計３の校正片２上の往路最終測定点（上湾口
側及び下湾奥側では点Ｏ、上湾奥側及び下湾口側では点
Ｃ）の距離データＬC と、基準距離計６の同期計測値Ｘ
O およびＹ座標値ＹO （既知）とを用いて以下の式で表
される。なお、ＯＡ＝ＢＣ＝ａ、ＡＢ＝ＣＯ＝ｂとし
た。
【００１５】上湾口側（図３（ａ））： ＸC ＝（ＸO ＋ａ）＋Ｌ3 ×cos θ (2) ＹC ＝Ｌ3 ×sin θ−ＹO (3) 下湾奥側（図３（ｂ））： ＸC ＝（ＸO ＋ａ）−Ｌ3 ×cos θ (4) ＹC ＝Ｌ3 ×sin θ＋ＹO (5) 上湾奥側（図３（ｃ））： ＸC ＝（ＸO ＋ａ）−Ｌ3 ×cos θ (6) ＹC ＝Ｌ3 ×sin θ＋（ｂ−ＹO ） (7) 下湾口側（図３（ｄ））： ＸC ＝（ＸO ＋ａ）＋Ｌ3 ×cos θ (8) ＹC ＝Ｌ3 ×sin θ−（ｂ−ＹO ） (9) このようにして校正片２の往路走査時に、各距離計３の
基準距離計６に対する相対位置（ＸC ，ＹC ）を校正す
ることができる。すなわち、本発明装置は各距離計３の
位置校正機能も有する。
基準距離計６に対する相対位置（ＸC ，ＹC ）を校正す
ることができる。すなわち、本発明装置は各距離計３の
位置校正機能も有する。
【００１６】次いで、各距離計３は被測定物１の往路走
査にかかるが、被測定物１上の測定点Ｐの座標（ｘP ，
ｙP ）と、距離データＬP および基準距離計６の同期計
測値ＸS 、ならびに校正された角度θ、基準距離計６に
対する相対位置（ＸC ，ＹC）、基準距離計６のＹ座標
値ＹO とは、各距離計３について図４、図５に示すよう
な幾何学的関係にあるから、ＬP およびＸS の計測の都
度、式(10)〜(17)を用いて測定点Ｐの座標（ｘP ，
ｙP ）を算出することができる。
査にかかるが、被測定物１上の測定点Ｐの座標（ｘP ，
ｙP ）と、距離データＬP および基準距離計６の同期計
測値ＸS 、ならびに校正された角度θ、基準距離計６に
対する相対位置（ＸC ，ＹC）、基準距離計６のＹ座標
値ＹO とは、各距離計３について図４、図５に示すよう
な幾何学的関係にあるから、ＬP およびＸS の計測の都
度、式(10)〜(17)を用いて測定点Ｐの座標（ｘP ，
ｙP ）を算出することができる。
【００１７】 上湾口側（図４（ａ））： ｘP ＝−｛（ＸC −ａ−ＸS ）−ＬP ×cos θ｝ (10) ｙP ＝（ＹC ＋ＹO ）−ＬP ×sin θ (11) 下湾奥側（図４（ｂ））： ｘP ＝−｛（ＸC −ａ−ＸS ）＋ＬP ×cos θ｝ (12) ｙP ＝−｛（ＹC −ＹO ）−ＬP ×sin θ｝ (13) 上湾奥側（図５（ａ））： ｘP ＝−｛（ＸC −ａ−ＸS ）＋ＬP ×cos θ｝ (14) ｙP ＝（ＹC ＋ＹO ）−ＬP ×sin θ (15) 下湾口側（図５（ｂ））： ｘP ＝−｛（ＸC −ａ−ＸS ）−ＬP ×cos θ｝ (16) ｙP ＝−｛（ＹC −ＹO ）−ＬP ×sin θ｝ (17) 各距離計３毎の測定点Ｐの座標（ｘP ，ｙP ）は、同一
座標軸上の値として高精度に校正されているから、往路
の途上で、各距離計毎の座標値を逐次重ね合わせるだけ
で、直ちに被測定物１の断面部分輪郭が得られる。そし
て、複数の距離計３は、往路走間でそれぞれの測定点が
全体として被測定物の断面全輪郭を走査するように取り
付けられているから、往路の終点では被測定物の断面全
輪郭が得られる。
座標軸上の値として高精度に校正されているから、往路
の途上で、各距離計毎の座標値を逐次重ね合わせるだけ
で、直ちに被測定物１の断面部分輪郭が得られる。そし
て、複数の距離計３は、往路走間でそれぞれの測定点が
全体として被測定物の断面全輪郭を走査するように取り
付けられているから、往路の終点では被測定物の断面全
輪郭が得られる。
【００１８】また、(2) 〜(9) 式の左辺を(10)〜(17)式
の対応する右辺に代入すると、以下の式が得られる。 上湾口側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）＋（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (18) ｙP ＝−（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (19) 下湾奥側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）−（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (20) ｙP ＝（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (21) 上湾奥側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）−（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (22) ｙP ＝ｂ−（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (23) 下湾口側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）＋（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (24) ｙP ＝ｂ＋（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (25) すなわち、本発明では(2) 〜(9) 式の演算を省略し、(1
0)〜(17)式の代わりに(18)〜(25)式を用いて被測定物測
定点の座標を算出することもできる。
の対応する右辺に代入すると、以下の式が得られる。 上湾口側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）＋（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (18) ｙP ＝−（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (19) 下湾奥側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）−（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (20) ｙP ＝（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (21) 上湾奥側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）−（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (22) ｙP ＝ｂ−（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (23) 下湾口側： ｘP ＝（ＸS −ＸO ）＋（ＬP −Ｌ3 ）×cos θ (24) ｙP ＝ｂ＋（ＬP −Ｌ3 ）×sin θ (25) すなわち、本発明では(2) 〜(9) 式の演算を省略し、(1
0)〜(17)式の代わりに(18)〜(25)式を用いて被測定物測
定点の座標を算出することもできる。
【００１９】なお、ここでは、被測定物の上下に各２個
の距離計を配置した例について説明したが、距離計の個
数は被測定物の形状に応じて適宜決めればよい。
の距離計を配置した例について説明したが、距離計の個
数は被測定物の形状に応じて適宜決めればよい。
【００２０】
【実施例】Ｈ形鋼の中間製品製造ラインに本発明を実施
した。装置構成は図１に示したように、校正片は断面長
方形とし、距離計ガイドは円弧状とし、これをガイドム
ーバで旋回可能に支持するようにした。距離計ガイドの
旋回駆動には電動モータを用いた。距離計は被測定物の
上下に各２個、往路走行時に測定点が被測定物の全輪郭
を走査できる位置・角度を選んで、距離計ガイドに取り
付けた。また、距離計及び基準距離計にはレーザ距離計
を用いた。
した。装置構成は図１に示したように、校正片は断面長
方形とし、距離計ガイドは円弧状とし、これをガイドム
ーバで旋回可能に支持するようにした。距離計ガイドの
旋回駆動には電動モータを用いた。距離計は被測定物の
上下に各２個、往路走行時に測定点が被測定物の全輪郭
を走査できる位置・角度を選んで、距離計ガイドに取り
付けた。また、距離計及び基準距離計にはレーザ距離計
を用いた。
【００２１】前記のようにして往路のみで校正片を先に
走査して得た距離データから各距離計毎の角度θを算出
すると共に、被測定物上の測定点Ｐの距離データＬP 及
び基準距離計の同期計測値ＸS から(18)〜(25)式により
測定点の座標を算出し、各距離計による測定点座標を重
ね合わせて被測定物の断面全輪郭を測定した。さらに、
この輪郭測定データを基に、図示しない演算装置によ
り、Ｈ形鋼のフランジ厚、フランジ幅、ウエブ厚、ウエ
ブ高さ、脚長、中心偏りなどを自動演算して求めた。
走査して得た距離データから各距離計毎の角度θを算出
すると共に、被測定物上の測定点Ｐの距離データＬP 及
び基準距離計の同期計測値ＸS から(18)〜(25)式により
測定点の座標を算出し、各距離計による測定点座標を重
ね合わせて被測定物の断面全輪郭を測定した。さらに、
この輪郭測定データを基に、図示しない演算装置によ
り、Ｈ形鋼のフランジ厚、フランジ幅、ウエブ厚、ウエ
ブ高さ、脚長、中心偏りなどを自動演算して求めた。
【００２２】これにより、角度検出器を使用して角度を
検出していた時期に比べて、距離計取り付け作業時間が
約50％短縮し、角度検出器のゼロ点調整不足や角度の誤
認識による断面輪郭の重ね合わせのずれが皆無となり、
また、角度検出器使用時に必要であった角度データのと
りこみ・同期処理等のソフトウエアが不要となった。ま
た、復路での測定が不要となったことから、復路での走
行スピードを上げることができ、往路と復路の両方で測
定する従来技術に比較して、測定所要時間が約30％短縮
した。
検出していた時期に比べて、距離計取り付け作業時間が
約50％短縮し、角度検出器のゼロ点調整不足や角度の誤
認識による断面輪郭の重ね合わせのずれが皆無となり、
また、角度検出器使用時に必要であった角度データのと
りこみ・同期処理等のソフトウエアが不要となった。ま
た、復路での測定が不要となったことから、復路での走
行スピードを上げることができ、往路と復路の両方で測
定する従来技術に比較して、測定所要時間が約30％短縮
した。
【００２３】
【発明の効果】かくして本発明によれば、形鋼等の複雑
な断面形状をもつ被測定物の断面全輪郭を、コスト面や
取り付け調整面に難のある角度検出器を必要とせず、高
精度にかつ従来よりも短時間で測定できるようになると
いう優れた効果を奏する。
な断面形状をもつ被測定物の断面全輪郭を、コスト面や
取り付け調整面に難のある角度検出器を必要とせず、高
精度にかつ従来よりも短時間で測定できるようになると
いう優れた効果を奏する。
【図１】本発明装置の構成を示す説明図である。
【図２】距離計の角度校正方法を示す説明図である。
【図３】距離計の相対位置校正方法を示す説明図であ
る。
る。
【図４】測定点の座標算出方法を示す説明図である。
【図５】測定点の座標算出方法を示す説明図である。
【符号の説明】 １ 被測定物 ２ 校正片 ３ 距離計 ４ 距離計ガイド ５ ガイドムーバ ６ 基準距離計 ７ ローラ 10 基線
Claims (3)
- 【請求項１】 物体との距離を非接触で計測する光学式
の距離計を用いた断面輪郭測定装置において、所定の寸
法を有し被測定物に近接して設けた定位置に配置された
校正片と、湾曲形の断面形状を有し所定の基線に平行に
往復走行し往路で校正片断面と被測定物断面とをこの順
に湾曲形の湾口経由で湾内に収容でき、かつ複数の距離
計を担持可能に構成された距離計ガイドと、この距離計
ガイドを保持して前記基線に平行に往復走行させるガイ
ドムーバとを有し、各距離計の位置および角度校正機能
を備えたことを特徴とする断面輪郭測定装置。 - 【請求項２】 距離計ガイドの断面形状が円弧状であ
り、ガイドムーバが距離計ガイドを旋回可能に保持する
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置を用いて
被測定物の断面輪郭を測定する方法であって、距離計ガ
イドに複数の距離計を被測定物の断面形状に応じて設定
した位置と角度で担持させ、往復走行の往路走行時に距
離計で校正片と被測定物とを順次距離計測し、校正片の
距離計測値から各距離計の角度と位置を校正し、この校
正値と被測定物の距離計測値から被測定物の断面全輪郭
の座標値を算出することを特徴とする断面輪郭測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7807498A JPH11271032A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 断面輪郭測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7807498A JPH11271032A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 断面輪郭測定装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271032A true JPH11271032A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=13651705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7807498A Pending JPH11271032A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 断面輪郭測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271032A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162223A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Kawasaki Steel Corp | Ｈ形鋼の寸法測定装置、及び、これを用いた寸法測定方法 |
| JP2006275919A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jfe Steel Kk | 形鋼の寸法測定方法 |
| JP2011149849A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Mitsutoyo Corp | 非接触変位計測装置 |
| JP2015197431A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 形鋼直角度測定装置 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP7807498A patent/JPH11271032A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162223A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Kawasaki Steel Corp | Ｈ形鋼の寸法測定装置、及び、これを用いた寸法測定方法 |
| JP4626047B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2011-02-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の寸法測定方法 |
| JP2006275919A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Jfe Steel Kk | 形鋼の寸法測定方法 |
| JP4677810B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2011-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 形鋼の寸法測定方法 |
| JP2011149849A (ja) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Mitsutoyo Corp | 非接触変位計測装置 |
| JP2015197431A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 形鋼直角度測定装置 |
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