(57)【要約】【課題】外乱の影響を受けることがなく、管・棒状材の真直度を精度良く測定することができる。【解決手段】棒材Ｂの真直度を測定する真直度測定装置１００であって、棒材Ｂを搬送路から測定位置に移動させる移動機構２０と、移動機構２０で移動させた測定位置において棒材Ｂを支持して円周方向に回転させる回転支持機構３０と、棒材Ｂの両端部の少なくとも一方の端部及び中央部を含む少なくとも二点における前記管・棒状材を回転させたときの当該管・棒状材の外周面の位置を測定する外周面位置測定機構５０と、前記端部と前記中央部とを含む少なくとも二点の外周面の位置の回転角度毎の変位量に基づいて棒材Ｂの真直度を判定する真直度判定機構６０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管・棒状材の真直度を測定する真直度測定装置であって、
前記管・棒状材を搬送路から測定位置に移動させる移動機構と、
前記移動機構で移動させた測定位置において前記管・棒状材を支持して円周方向に回転させる回転支持機構と、
前記管・棒状材の両端部の少なくとも一方の端部及び中央部を含む少なくとも二点における前記管・棒状材を回転させたときの当該管・棒状材の外周面の位置を測定する外周面位置測定機構と、
前記端部と前記中央部とを含む少なくとも二点の外周面の位置の回転角度毎の変位量に基づいて前記管・棒状材の真直度を判定する真直度判定機構と、
を備えることを特徴とする真直度測定装置。
【請求項２】
前記真直度判定機構は、
回転角度と前記端部の外周面の位置とを関連付けた第１波形を作成し、回転角度と前記中央部の外周面の位置とを関連付けた第２波形を作成し、
前記第１波形と前記第２波形とが交差する場合に、交差前の変位量の最大値と交差後の変位量の最大値との和を前記管・棒状材の真直度を判定する検査値とし、
前記第１波形と前記第２波形とが交差しない場合に、変位量の最大値と変位量の最小値との差を前記管・棒状材の真直度を判定する検査値とし、
前記検査値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載された真直度測定装置。
【請求項３】
前記外周面位置測定機構は、
前記中央部に近接する部分及び前記管・棒状材の他方の端部における回転角度毎の外周面の位置をさらに測定し、
前記真直度判定機構は、
回転角度と前記中央部に近接する部分の外周面の位置とを関連付けた第３波形を作成し、回転角度と前記他方の端部の外周面の位置とを関連付けた第４波形を作成し、
前記第３波形及び前記第４波形についても前記第１波形との関係から検査値を算出し、前記検査値の最大値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載された真直度測定装置。
【請求項４】
前記真直度判定機構は、
前記第４波形と前記第２波形及び前記第３波形との関係からさらに検査値を算出し、前記検査値の最大値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載された真直度測定装置。
【請求項５】
前記真直度判定機構は、
判定した結果を出力する出力手段を備え、
前記出力手段は、判定された前記管・棒状材を搬送する搬送ロボットに出力すると共に、予め設置された表示手段に出力する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された真直度測定装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記搬送路となる搬送ローラ間から昇降する昇降アームであり、
前記回転支持機構は、前記昇降アームで測定位置に上昇した管・棒状材を受け取り支持するローラ支持部と、このローラ支持部を前記管・棒状材を支持する支持位置と退避位置に移動する移動アームとを有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載された真直度測定装置。
【請求項７】
管・棒状材の真直度を測定する真直度測定方法であって、
前記管・棒状材を搬送路から測定位置に移動させる移動ステップと、
前記移動ステップで移動させた測定位置において前記管・棒状材を支持して円周方向に回転させる回転支持ステップと、
前記管・棒状材の両端部の少なくとも一方の端部及び中央部を含む少なくとも二点における前記管・棒状材を回転させたときの当該管・棒状材の外周面の位置を測定する外周面位置測定ステップと、
前記端部と前記中央部とを含む少なくとも二点の外周面の位置の回転角度毎の変位量に基づいて前記管・棒状材の真直度を判定する真直度判定ステップと、
を行うことを特徴とする真直度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管・棒状材の真直度測定装置、及び真直度測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管棒状体（管・棒状材）の曲がりを測定する方法として、以下の方法が提案されている。被測定物としての管棒状体（管・棒状材）を２点支持梁の状態に支持するとともに、被測定物を円周方向に回転させる回転機構を備えた支持装置を設置する。また、該梁部分の長手方向の中央点または任意の２点以上の点における被測定物の外周面と基準位置との間の離隔距離を検出する距離検出器を設置する。そして、被測定物を回転させながら前記距離を検出し、被測定物の１回転内の前記距離の最大値と最小値との差から被測定物の曲がり量を算出する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−９０００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、１／１００ミリメートルの曲がり量を検出することが難しかった。すなわち、特許文献１に記載された技術では、長さが数メートルから数１０メートル程度の製品の数ミリメートルの曲がり量を測定することが可能であるが、長さが１メートル以下の製品の１／１００ミリメートルの曲がり量を測定しようとした場合に外乱（例えば、回転ローラの振れ等）の影響により正確な曲がり量を測定することができなかった。
【０００５】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、外乱の影響を受けることがなく、管・棒状材の真直度を精度良く測定することができる真直度測定装置、及び真直度測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明に係る真直度測定装置は、管・棒状材の真直度を測定する真直度測定装置であって、前記管・棒状材を搬送路から測定位置に移動させる移動機構と、前記移動機構で移動させた測定位置において前記管・棒状材を支持して円周方向に回転させる回転支持機構と、前記管・棒状材の両端部の少なくとも一方の端部及び中央部を含む少なくとも二点における前記管・棒状材を回転させたときの当該管・棒状材の外周面の位置を測定する外周面位置測定機構と、前記端部と前記中央部とを含む少なくとも二点の外周面の位置の回転角度毎の変位量に基づいて前記管・棒状材の真直度を判定する真直度判定機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、搬送路により送られてきた管・棒状材を、移動機構が搬送路から受け取り、測定位置に移動させる。そして、真直度測定装置は、測定位置にある管・棒状材を回転支持機構が支持した状態で円周方向に回転させ、管・棒状材の一端及び中央部における管・棒状材の外周面の位置を外周面位置測定機構で測定する。真直度測定装置は、管・棒状材を回転させて外周面の位置から管・棒状材の一方の端部を基準とした中央部の変位量を回転角度毎に算出することが可能であり、外乱（例えば、回転ローラの振れ等）の影響を受けることがなく算出した変位量から管・棒状材の真直度を判定することができる。また、管・棒状材が楕円形状であっても、所定範囲内であれば真直度を検査することが可能である。
【０００８】
また、本発明に係る真直度測定装置は、前記真直度判定機構が、回転角度と前記端部の外周面の位置とを関連付けた第１波形を作成し、回転角度と前記中央部の外周面の位置とを関連付けた第２波形を作成し、前記第１波形と前記第２波形とが交差する場合に、交差前の変位量の最大値と交差後の変位量の最大値との和を前記管・棒状材の真直度を判定する検査値とし、前記第１波形と前記第２波形とが交差しない場合に、変位量の最大値と変位量の最小値との差を前記管・棒状材の真直度を判定する検査値とし、前記検査値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、端部の外周面の位置を表した第１波形と中央部の外周面の位置を表した第２波形とが交差するか否かを判定することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、第１波形と第２波形とが交差するか否かにより、真直度を判定するための適切な検査値を算出することができる。
【００１０】
また、本発明に係る真直度測定装置は、前記外周面位置測定機構が、前記中央部に近接する部分及び前記管・棒状材の他方の端部における回転角度毎の外周面の位置をさらに測定し、前記真直度判定機構が、回転角度と前記中央部に近接する部分の外周面の位置とを関連付けた第３波形を作成し、回転角度と前記他方の端部の外周面の位置とを関連付けた第４波形を作成し、前記第３波形及び前記第４波形についても前記第１波形との関係から検査値を算出し、前記検査値の最大値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、管・棒状材の中央部に近接する部分及び他方の端部における回転角度毎の外周面の位置をさらに取得することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、管・棒状材の一方の端部を基準とした中央部に近接する部分の変位量及び他方の端部の変位量を回転角度毎に算出することが可能であり、算出した変位量から管・棒状材の真直度を判定することができる。その為、管・棒状材の曲がり量が一般的に最も出やすい中央部のみならず、チャックで掴まれやすい部分の曲がり量が測定できるので、前後の工程を考慮した真直度の判定を行える。
【００１２】
また、真直度測定装置は、中央部に近接する部分の外周面の位置を表した第３波形と他方の端部の外周面の位置を表した第４波形とが交差するか否かを判定することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、第１波形と第３波形及び第４波形とが交差するか否かにより、真直度を判定するための適切な検査値を算出することができる。
【００１３】
また、本発明に係る真直度測定装置は、前記真直度判定機構が、前記第４波形と前記第２波形及び前記第３波形との関係からさらに検査値を算出し、前記検査値の最大値が閾値を超えていない場合に前記管・棒状材が真直であると判定することを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、管・棒状材の他方の端部を基準とした中央部の変位量、及び中央部に近接する部分の変位量を回転角度毎に算出することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、管・棒状材の他方の端部を基準とした管・棒状材の真直度を判定することができる。
【００１５】
また、本発明に係る真直度測定装置は、前記真直度判定機構が、判定した結果を出力する出力手段を備え、前記出力手段は、判定された前記管・棒状材を搬送する搬送ロボットに出力すると共に、予め設置された表示手段に出力することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、外部に判定した結果を報知することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、次工程であるピーリング工程でのエラーを事前に防止することができる。その為、次工程（例えば、ピーリング工程）での歩留まりを向上することができる。
【００１７】
また、本発明に係る真直度測定装置は、前記移動機構が、前記搬送路となる搬送ローラ間から昇降する昇降アームであり、前記回転支持機構が、前記昇降アームで測定位置に上昇した管・棒状材を受け取り支持するローラ支持部と、このローラ支持部を前記管・棒状材を支持する支持位置と退避位置に移動する移動アームとを有することを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、真直度測定装置は、搬送路上に設置することができる。したがって、本発明に係る真直度測定装置によれば、設置スペースを別途設ける必要がない。その為、スペースを有効に活用することが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る真直度測定方法は、管・棒状材の真直度を測定する真直度測定方法であって、前記管・棒状材を搬送路から測定位置に移動させる移動ステップと、前記移動ステップで移動させた測定位置において前記管・棒状材を支持して円周方向に回転させる回転支持ステップと、前記管・棒状材の両端部の少なくとも一方の端部及び中央部を含む少なくとも二点における前記管・棒状材を回転させたときの当該管・棒状材の外周面の位置を測定する外周面位置測定ステップと、前記端部と前記中央部とを含む少なくとも二点の外周面の位置の回転角度毎の変位量に基づいて前記管・棒状材の真直度を判定する真直度判定ステップと、を行うことを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、真直度測定方法は、管・棒状材の両端部の少なくとも一方の端部及び中央部における回転角度毎の外周面の位置を取得することができる。したがって、本発明に係る真直度測定方法によれば、管・棒状材の一方の端部を基準とした中央部の変位量を回転角度毎に算出することが可能であり、外乱（例えば、回転ローラの振れ等）の影響を受けることがなく算出した変位量から管・棒状材の真直度を判定することができる。また、管・棒状材が楕円形状であっても、所定範囲内であれば真直度を検査することが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外乱の影響を受けることがなく、管・棒状材の真直度を精度良く測定することができる。その為、次工程（例えば、ピーリング工程）での歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る真直度測定装置を説明するための図である。
【図２】実施形態に係る真直度測定装置の概略外観斜視図である。
【図３Ａ】実施形態に係る真直度測定装置の概略正面図である。
【図３Ｂ】実施形態に係る真直度測定装置の概略側面図である。
【図４】実施形態に係る真直度判定機構のブロック図である。
【図５Ａ】実施形態に係る真直度判定機構の処理を示すフローチャート（１）である。
【図５Ｂ】実施形態に係る真直度判定機構の処理を示すフローチャート（２）である。
【図６】実施形態に係る真直度判定機構が作成する基準波形と比較対象波形との関係を説明するための図である。
【図７】実施形態に係る真直度判定機構が作成する基準波形及び比較対象波形の例を示す図である。
【図８】実施形態に係る真直度測定装置を用いた真直度測定方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［実施形態］
以下、本発明の実施するための形態を、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、参照する図面において、本発明を構成する部材の寸法は、説明を明確にするために誇張して表現されている場合がある。なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。また、実施形態においては、便宜上、図に対して前後左右上下を設定しているが、必ずしも設定した方向に限定されるものではない。
【００２４】
≪真直度測定装置の構成の説明≫
真直度測定装置は、長手方向に所定の長さを有する管材や棒材（以下、「管・棒状材」と呼ぶ）の真直度を測定する装置である。本実施形態では、真直度測定装置がアルミニウム合金を原料とするサスペンションアーム用連続鋳造棒のような丸棒材を被測定物とする場合を想定して説明を行うことにする。しかしながら、本発明に係る真直度測定装置の測定対象である管・棒状材がこの丸棒材に限定されるものではない。詳細は変形例で説明する。
【００２５】
本実施形態に係る真直度測定装置１００は、図１に示すように、棒材Ｂを搬送する搬送路上に設置される。搬送路は、棒材Ｂが移動する通路であり、複数の搬送ローラＲにより構成される。搬送ロボットＨは、真直度測定装置１００で真直度が測定された棒材Ｂを次工程であるピーリング工程に送るための装置である。真直度測定装置１００は、搬送ロボットＨとネットワークを介して通信可能に接続されている。
【００２６】
図１〜図３Ｂに示すように、真直度測定装置１００は、移動機構２０と、回転支持機構３０と、押圧回転機構４０と、周面位置測定機構５０と、真直度判定機構６０と、出力手段７０と、表示手段８０とを備えて構成される。以下では、真直度測定装置１００の各構成について説明する。
【００２７】
＜移動機構＞
移動機構２０は、被測定物である棒材Ｂを搬送位置から測定位置に移動させる構成要素である。本実施形態では、移動機構２０は、一対の昇降アーム２１，２１として構成される。各昇降アーム２１は、搬送ローラＲの間に設置される。各昇降アーム２１は、図示しない駆動源の駆動力により搬送ローラＲの間を昇降可能である。各昇降アーム２１は、上昇することで内側部分が搬送ローラＲ上の棒材Ｂの外周面に当接するようなＶ字形状をなす。この構成により、移動機構２０は、真直度を測定する場合に搬送ローラＲ上の棒材Ｂを軸方向が水平方向と並行した状態のまま、搬送路の上方に設定される測定位置まで持ち上げる。
【００２８】
＜回転支持機構＞
回転支持機構３０は、測定位置において棒材Ｂを円周方向に回転させながら支持する構成要素である。本実施形態では、回転支持機構３０は、一対の回転支持部３１，３１として構成される。回転支持部３１，３１は、棒材Ｂの先端近傍、及び後端近傍に設置される。各回転支持部３１は、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａと、移動アーム３１ｂ，３１ｂとを備えて構成される。各ローラ支持部３１ａは、棒材Ｂに当接し、棒材Ｂを回転させる回転ローラ３１ｃを回転自在に支持する。一対のローラ支持部３１ａ，３１ａは、互いが左右方向に往復移動可能であり、離間したり近接したりする。以下では、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａが離間した状態（図３Ａの破線）を「退避位置」と呼び、近接した状態（図３Ａの実線）を「支持位置」と呼ぶことにする。移動アーム３１ｂ，３１ｂは、ローラ支持部３１ａ，３１ａを支持位置と退避位置に移動させる。
【００２９】
ローラ支持部３１，３１は、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａが退避位置にある状態において、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａの間を昇降アーム２１，２１により上昇する棒材Ｂが通過する。また、ローラ支持部３１，３１は、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａが支持位置にある状態において、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａの間で昇降アーム２１，２１により上昇した棒材Ｂを受け取り支持する。そして、一対のローラ支持部３１ａ，３１ａが支持する回転ローラ３１ｃ，３１ｃは、棒材Ｂを支持している状態で回転する。この構成により、回転支持機構３０は、測定位置において、ローラ支持部３１，３１が設置される二点で棒材Ｂを二点支持梁の状態で支持すると共に、棒材Ｂを円周方向に回転させる。
【００３０】
＜押圧回転機構＞
押圧回転機構４０は、棒材Ｂを回転支持機構３０に押さえつけた状態で回転する構成要素である。本実施形態では、押圧回転機構４０は、ローラ支持部４０ａと、移動アーム４０ｂとを備えて構成される。押圧回転機構４０は、測定位置の上方に設置される。ローラ支持部４０ａは、棒材Ｂに当接し、棒材Ｂを回転させる回転ローラ４０ｃを回転自在に支持する。ローラ支持部４０ａは、上下方向に往復移動可能である。移動アーム４０ｂは、ローラ支持部４０ａを上下方向に移動させる。この構成により、押圧回転機構４０は、ローラ支持部４０ａが降下した状態において、棒材Ｂを回転支持機構３０に押さえつける。
【００３１】
押圧回転機構４０は、棒材Ｂが変形しない範囲内、かつ、棒材Ｂが回転支持機構３０上で滑らない程度の力で押さえつけるのがよい。ローラ支持部４０ａが支持する回転ローラ４０ｃの回転速度は、回転支持機構３０の回転ローラ３１ｃ，３１ｃの回転速度に合わせるのがよい。なお、本実施形態では押圧回転機構４０が、棒材Ｂの先端側に設置されているが、後端側に設置されてもよい。
【００３２】
＜周面位置測定機構＞
周面位置測定機構５０は、棒材Ｂの特定部分における外周面の位置を測定する構成要素である。周面位置測定機構５０は、第１〜第４距離検出器５１を備えて構成されている。第１〜第４距離検出器５１は構成が同様である。以下では、第１〜第４距離検出器５１を区別しない場合に、単に「距離検出器５１」と呼ぶ場合がある。
【００３３】
第１距離検出器５１は、棒材Ｂの先端部に設置される。第２距離検出器５１は、棒材Ｂの中央部に設置される。第３距離検出器５１は、棒材Ｂの中央部に近接する部分に設置される。第４距離検出器５１は、棒材Ｂの後端部に設置される。
【００３４】
距離検出器５１は、例えば、投光器５１ａと、受光器５１ｂとを備えて構成される。図３Ａに示すように、距離検出器５１は、棒材Ｂの押圧回転機構４０側の片側半円を投光器５１ａ及び受光器５１ｂで挟み込むように向かい合わせに設置される。
【００３５】
投光器５１ａは、受光器５１ｂに対してレーザ光線を照射する。受光器５１ｂは、投光器５１ａからのレーザ光線が入射する。このとき、棒材Ｂが投光器５１ａからのレーザ光線の一部を遮る。そのため、受光器５１ｂは、棒材Ｂがレーザ光線を遮った領域が入射されずに暗部となり、遮らなかった領域が入射されることで明部となる。明部と暗部との境界は、三次元空間に任意に設定された基準に対する棒材Ｂの外周面の位置（以下、単に「外周面の位置」と呼ぶ場合がある）に相当する。以下では、受光器５１ｂの下部を基準とした場合において、基準から棒材Ｂの外周面の位置までの距離（基準から明部と暗部との境界までの距離）を「離間距離」と呼ぶことにする。なお、ここで説明した基準は、あくまで例示である。その為、基準は、受光器５１ｂの下部、上部のどちらでも良く、また、その他の三次元空間に設定した任意の位置であっても良い。
【００３６】
この構成により、第１距離検出器５１は、棒材Ｂの先端部の外周面の位置を測定する。第２距離検出器５１は、棒材Ｂの中央部の外周面の位置を測定する。第３距離検出器５１は、棒材Ｂの中央部に近接する部分の外周面の位置を測定する。第４距離検出器５１は、棒材Ｂの後端部の外周面の位置を測定する。そして、距離検出器５１は、外周面の位置（離間距離）に関する情報を真直度判定機構６０に出力する。
【００３７】
＜真直度判定機構＞
真直度判定機構６０は、棒材Ｂの真直度を判定する構成要素である。真直度判定機構６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体を備えて構成され、記憶媒体に記憶されるプログラムをＣＰＵが実行処理することにより実現する。
【００３８】
真直度判定機構６０の構成を図４に示す。真直度判定機構６０は、波形作成手段６１と、基準波形選択手段６２と、比較対象波形選択手段６３と、波形比較手段６４と、検査値算出手段６５と、真直度判定手段６６とを備えて構成される。以下では、図４〜図７を参照しながら真直度判定機構６０の処理を説明する。
【００３９】
（波形作成手段）
波形作成手段６１には、回転支持機構３０から回転ローラ３１ｃ，３１ｃの回転速度に関する情報が入力され、また、周面位置測定機構５０から棒材Ｂの特定部分における外周面の位置を表す離間距離に関する情報が入力される。これにより、波形作成手段６１は、棒材Ｂが所定角度（例えば、１２°）回転する毎の外周面の位置を算出できる。波形作成手段６１は、入力された情報を用いて、図６に示すように棒材Ｂの回転角度と棒材Ｂの外周面の位置を表す離間距離とを関連付けた波形（基準波形及び比較対象波形）を作成する（ステップＳ１０）。波形作成手段６１は、距離検出器５１の数に応じた数の波形を作成する。周面位置測定機構５０が第１〜第４距離検出器５１で構成されていれば、波形作成手段６１は、４個の波形を作成する。なお、図６では、説明の便宜上、２個の波形を記載している。そして、波形作成手段６１は、作成した波形に関する情報を基準波形選択手段６２に出力する。
【００４０】
（基準波形選択手段）
基準波形選択手段６２には、波形作成手段６１から作成された波形に関する情報が入力される。基準波形選択手段６２は、入力された波形に関する情報の中から「基準波形」を選択する。基準波形は、外周面の位置の変動が少ないものがよいので、基準波形選択手段６２は、棒材Ｂの端部に設置される距離検出器５１が測定した外周面の位置に関する情報から作成した波形を基準波形に選択するのがよい。さらには、押圧回転機構４０が設置される側の端部に設置される距離検出器５１（図２では第１距離検出器５１）が測定した外周面の位置に関する情報から作成した波形を基準波形に選択するのが好適である。そして、基準波形選択手段６２は、選択した基準波形に関する情報を含む波形に関する情報を比較対象波形選択手段６３及び波形比較手段６４に出力する。
【００４１】
（比較対象波形選択手段）
比較対象波形選択手段６３には、基準波形選択手段６２から選択された基準波形に関する情報を含む波形に関する情報が入力される。比較対象波形選択手段６３は、入力された情報を用いて、基準波形以外の波形を基準波形に対して「比較対象波形」として選択する。そして、比較対象波形選択手段６３は、選択した比較対象波形に関する情報を波形比較手段６４に出力する。
【００４２】
（波形比較手段）
波形比較手段６４には、基準波形選択手段６２から選択された基準波形に関する情報を含む波形に関する情報が入力され、また、比較対象波形選択手段６３から選択された比較対象波形に関する情報が入力される。波形比較手段６４は、入力された情報を用いて比較対象波形選択手段６３が選択した比較対象波形の中から一つを選択する（ステップＳ２０）。そして、波形比較手段６４は、基準波形とステップＳ２０で選択した比較対象波形とを比較し、基準波形と比較対象波形とがどのような関係にあるのかを判定する（ステップＳ３０，Ｓ４０）。ここで、基準波形と比較対象波形との関係を三つのパターンで表すことができる。図６に、基準波形と比較対象波形との関係を表す三つのパターンを示す。なお、図６に示すグラフの横軸は棒材Ｂの回転角度（°）を表し、縦軸は図３Ａに示す離間距離（ｍｍ）を表している。
【００４３】
第１のパターンは、図６（ａ）に示すように、基準波形と比較対象波形とが交差する場合である。以下では、このパターンを「パターン１」と呼ぶことにする。図６に示すマイナス側とは、基準波形の離間距離よりも比較対象波形の離間距離が長い場合であり、ある回転角度での「基準波形の離間距離」−「比較対象波形の離間距離」が０よりも小さくなる場合（マイナスになる場合）をいう。一方、図６に示すプラス側とは、基準波形の離間距離よりも比較対象波形の離間距離が短い場合であり、ある回転角度での「基準波形の離間距離」−「比較対象波形の離間距離」が０よりも大きくなる場合（プラスになる場合）をいう。図６（ａ）において、比較対象波形は、回転角度が０°〜約１５０°の間はマイナス側に存在し、回転角度が約１５０°〜約２６０°の間はプラス側に存在し、回転角度が約２６０°〜３６０°の間はマイナス側に存在する。
【００４４】
第２のパターンは、図６（ｂ）に示すように、基準波形と比較対象波形とが交差せず、かつ比較対象波形が基準波形に対してマイナス側に存在する場合である。以下では、このパターンを「パターン２」と呼ぶことにする。
第３のパターンは、図６（ｃ）に示すように、基準波形と比較対象波形とが交差せず、かつ比較対象波形が基準波形に対してプラス側に存在する場合である。以下では、このパターンを「パターン３」と呼ぶことにする。
そして、波形比較手段６４は、基準波形と比較対象波形との関係を表すパターン情報を含む波形に関する情報を検査値算出手段６５に出力する。
【００４５】
（検査値算出手段）
検査値算出手段６５には、波形比較手段６４から判定された基準波形と比較対象波形との関係を表すパターン情報を含む波形に関する情報が入力される。検査値算出手段６５は、波形比較手段６４が判定したパターンに対応した計算式を用いて棒材Ｂの真直度を判定するための検査値を算出する（ステップＳ５０〜Ｓ７０）。ステップＳ５０〜Ｓ７０に示す、「Ａ−ｉｊ」，「Ｂ−ｉｊ」，「Ｃ−ｉｊ」，「Ｄ−ｉｊ」は、以下のように定義する。
【００４６】
マイナス側の変位量の最大値：Ａ−ｉｊ（「−」マイナスの値）
プラス側の変位量の最大値  ：Ｂ−ｉｊ（「＋」プラスの値）
マイナス側の変位量の最小値：Ｃ−ｉｊ（「−」マイナスの値）
プラス側の変位量の最小値  ：Ｄ−ｉｊ（「＋」プラスの値）
【００４７】
上記定義において、「Ａ〜Ｄ」の記号は最大値及び最小値、並びにマイナス側及びプラス側を区別するための識別子である。「ｉ」は基準波形の基になった外周面の位置を測定した距離検出器５１の番号（第○距離検出器５１の○部分）を表す。「ｊ」は比較対象波形の基になった外周面の位置を測定した距離検出器５１の番号（第○距離検出器５１の○部分）を表す。
【００４８】
なお、パターン１では、基準波形と比較対象波形とが交差するため、Ｃ−ｉｊ＝Ｄ−ｉｊ＝０となる（図６（ａ）参照）。また、パターン２では、基準波形に対して比較対象波形が常にマイナス側に存在するので、プラス側の最大値であるＢ−ｉｊ及びプラス側の最小値であるＤ−ｉｊは存在しない（図６（ｂ）参照）。また、パターン３では、基準波形に対して比較対象波形が常にプラス側に存在するので、マイナス側の最大値であるＡ−ｉｊ及びマイナス側の最小値であるＣ−ｉｊは存在しない（図６（ｃ）参照）。
【００４９】
そして、検査値算出手段６５は、ステップＳ５０〜Ｓ７０の処理において、該当するパターンに対応した計算式を用いて棒材Ｂの真直度を判定するための検査値を算出する。パターン別の計算式を以下に示す。
パターン１の場合：検査値＝｜Ａ−ｉｊ｜＋｜Ｂ−ｉｊ｜
パターン２の場合：検査値＝｜Ａ−ｉｊ｜−｜Ｃ−ｉｊ｜
パターン３の場合：検査値＝｜Ｂ−ｉｊ｜−｜Ｄ−ｉｊ｜
【００５０】
上記計算式を補足説明すると、パターン１の場合は、交差前の変位量の最大値の絶対値と交差後の変位量の最大値の絶対値との和を検査値とする。一方、パターン２，３の場合は、変位量の最大値の絶対値と変位量の最小値の絶対値との差を検査値とする。
【００５１】
検査値算出手段６５は、ステップＳ５０〜Ｓ７０の処理に続いて、すべての比較対象波形の検査値を算出したか否かを判定する（ステップＳ８０）。すべての比較対象波形の検査値を算出していない場合には処理がステップＳ２０に戻り、新たな比較対象波形が選択される。一方、すべての比較対象波形の検査値を算出した場合には処理がステップＳ９０に進む。ステップＳ９０において、検査値算出手段６５は、算出した検査値の中での最大値を棒材Ｂの真直度を判定するための真直度判定値とする。そして、検査値算出手段６５は、算出した検査値の中での最大値（真直度判定値）に関する情報を真直度判定手段６６に出力する。
【００５２】
（真直度判定手段）
真直度判定手段６６には、検査値算出手段６５から算出された検査値の中での最大値（真直度判定値）に関する情報が入力される。真直度判定手段６６は、入力された算出された検査値の中での最大値（真直度判定値）が図示しない記憶媒体に記憶された閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１００）。閾値は、棒材Ｂのサイズ（例えば、直径と長さとの比率）や次工程での処理内容により決定される値である。算出した検査値の中での最大値（真直度判定値）が閾値を超えている場合に、真直度判定手段６６は、棒材Ｂが真直でないと判定する（ステップＳ１１０）。一方、算出した検査値の中での最大値（真直度判定値）が閾値を超えている場合に、真直度判定手段６６は、棒材Ｂが真直であると判定する（ステップＳ１２０）。そして、真直度判定手段６６は、棒材Ｂが真直であるか否かの判定結果に関する情報を、出力手段７０を介して搬送ロボットＨに出力する。また、真直度判定手段６６は、棒材Ｂが真直であるか否かの判定結果に関する情報を、表示手段８０に出力する。
【００５３】
次に、真直度判定機構６０における処理を、基準波形と比較対象波形との関係が「パターン１」の場合を例にとり具体的に説明する（適宜、図７参照）。
ステップＳ１０の処理において、波形作成手段６１が、第１距離検出器５１から取得した情報に基づいて図７に示す第１波形を作成し、第２距離検出器５１から取得した情報に基づいて図７に示す第２波形を作成し、第３距離検出器５１から取得した情報に基づいて図７に示す第３波形を作成し、第４距離検出器５１から取得した情報に基づいて図７に示す第４波形を作成した場合を想定する。そして、基準波形選択手段６２が、第１波形を基準波形に選択したとする。また、比較対象波形選択手段６３が、第２波形〜第４波形を比較対象波形に選択したとする。
【００５４】
波形比較手段６４は、ステップＳ２０で比較対象波形である第２波形を選択し、ステップＳ３０で基準波形である第１波形と選択した第２波形とが交差すると判定する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ５０で検査値を計算式＝｜Ａ−１２｜＋｜Ｂ−１２｜に基づき算出する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ８０で比較対象波形である第３波形及び第４波形の検査値を算出していないので、処理をステップＳ２０に戻す。
【００５５】
次に、波形比較手段６４は、ステップＳ２０で比較対象波形である第３波形を選択し、ステップＳ３０で基準波形である第１波形と選択した第３波形とが交差すると判定する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ５０で検査値を計算式＝｜Ａ−１３｜＋｜Ｂ−１３｜に基づき算出する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ８０で比較対象波形である第４波形の検査値を算出していないので、処理をステップＳ２０に戻す。
【００５６】
次に、波形比較手段６４は、ステップＳ２０で比較対象波形である第４波形を選択し、ステップＳ３０で基準波形である第１波形と選択した第４波形とが交差すると判定する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ５０で検査値を計算式＝｜Ａ−１４｜＋｜Ｂ−１４｜として算出する。続いて、検査値算出手段６５は、ステップＳ８０ですべての比較対象波形における検査値を算出したと判定し、処理をステップＳ９０に進める。
【００５７】
ステップ９０の処理において、検査値算出手段６５は、算出した検査値である｜Ａ−１２｜＋｜Ｂ−１２｜，｜Ａ−１３｜＋｜Ｂ−１３｜，｜Ａ−１４｜＋｜Ｂ−１４｜の中での最大値である｜Ａ−１４｜＋｜Ｂ−１４｜を真直度判定値とする。続いて、ステップＳ１００の処理において、真直度判定手段６６は、最大値である｜Ａ−１４｜＋｜Ｂ−１４｜が閾値を超えているか否かを判定する。真直度判定手段６６は、閾値を超えている場合に棒材Ｂが真直でないと判定し（ステップＳ１１０）、閾値を超えていない場合に棒材Ｂが真直であると判定する（ステップＳ１２０）。以上で、真直度判定機構６０の説明を終了する。
【００５８】
＜出力手段＞
出力手段７０は、真直度判定機構６０が判定した棒材Ｂが真直であるか否かの結果を、搬送ロボットＨ（図１参照）に出力する構成要素である。判定結果が入力された搬送ロボットＨは、真直である棒材Ｂをピーリング工程に送る。一方、搬送ロボットＨは、真直でない棒材Ｂをピーリング工程に送らずに、廃棄処理の工程に送る。なお、出力手段７０は、棒材Ｂが真直でないことを示す情報のみを搬送ロボットＨに送信するようにしてもよい。
【００５９】
＜表示手段＞
表示手段８０は、真直度判定機構６０が判定した棒材Ｂが真直であるか否かの結果を表示するための構成要素である。表示手段８０は、例えば、液晶ディスプレイや警報ランプとして構成される。真直度測定装置１００のオペレータは、表示手段８０を確認することで、棒材Ｂが真直であるか否かをリアルタイムに確認することができる。なお、表示手段８０は、棒材Ｂが真直でないことを示す情報のみを表示手段８０に表示するようにしてもよい。
以上で、実施形態に係る真直度測定装置１００の構成についての説明を終了する。
【００６０】
≪真直度測定装置を用いた真直度測定方法の説明≫
以下では、図８を参照して、真直度測定装置１００を用いた真直度測定方法について説明する。
真直度測定装置１００は、搬送ローラＲ上を搬送される棒材Ｂが、移動機構２０が配設される位置に到達したら、移動機構２０によって棒材Ｂを測定位置である上方に持ち上げる（図８（ａ）参照）。
【００６１】
続いて、真直度測定装置１００は、図８（ｂ）に示すように、回転支持機構３０によって測定位置において棒材Ｂを支持し、移動機構２０が降下する。また、真直度測定装置１００は、押圧回転機構４０が降下して棒材Ｂを回転支持機構３０に押し付ける。続いて、真直度測定装置１００は、回転支持機構３０の回転ローラ３１ｃ及び押圧回転機構４０の回転ローラ４０ｃの回転によって棒材Ｂを回転させる。真直度測定装置１００は、周面位置測定機構５０によって回転中の棒材Ｂの外周面の位置を測定する。そして、真直度測定装置１００は、周面位置測定機構５０が測定した外周面の位置を用いて、真直度判定機構６０によって図５Ａ及び図５Ｂの処理を行い棒材Ｂが真直あるか否かを判定する。
【００６２】
真直度測定装置１００は、真直度判定機構６０による判定が終了したら、図８（ｃ）に示すように、押圧回転機構４０が上昇し、回転支持機構３０への押し付けを解除する。また、真直度測定装置１００は、移動機構２０が上昇し棒材Ｂを支持すると、回転支持機構３０による測定位置における棒材Ｂの支持を解除する。
続いて、真直度測定装置１００は、図８（ｄ）に示すように、移動機構２０が棒材Ｂを支持したまま降下することによって棒材Ｂを搬送ローラＲ上に戻す。そして、棒材Ｂは、再度、搬送ローラＲ上を搬送される。
以上で、真直度測定装置１００を用いた真直度測定方法についての説明を終了する。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る真直度測定装置１００は、棒材Ｂの両端部の少なくとも一方の端部及び中央部における回転角度毎の外周面の位置を取得することができる。したがって、真直度測定装置１００によれば、棒材Ｂの一方の端部を基準とした中央部の変位量を回転角度毎に算出することが可能であり、外乱（例えば、回転ローラ３１ｃの振れ等）の影響を受けることがなく算出した変位量から棒材Ｂの真直度を判定することができる。また、棒材Ｂが楕円形状であっても、所定範囲内であれば真直度を検査することが可能である。
【００６４】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。実施形態の変形例を以下に示す。
【００６５】
実施形態では、真直度測定装置１００の被測定物である管・棒状材として丸棒材を想定していた。しかしながら、真直度測定装置１００は、正面視が円形の管材についても被測定物とすることが可能である。また、回転支持機構３０を例えば管・棒状材の両端面を挟み込むようにして支持し回転される構成にすれば、真直度測定装置１００は、角棒材や正面視が多角形の管材についても被測定物とすることが可能である。
【００６６】
また、実施形態の周面位置測定機構５０は、棒材Ｂの先端部に設置される第１距離検出器５１、棒材Ｂの中央部に設置される第２距離検出器５１、棒材Ｂの中央部に近接する部分に設置される第３距離検出器５１、及び棒材Ｂの後端部に設置される第４距離検出器５１を備えて構成されていた。しかしながら、距離検出機５１が設置される位置や設置される数は、これに限定されない。距離検出機５１が設置される位置や設置される数は、被測定物の種類や形状、真直度測定装置１００が設置される前後の工程の内容により適宜選択することができる。
【００６７】
また、実施形態の距離検出器５１は、投光器５１ａと、受光器５１ｂとを備えて構成されていた。しかしながら、距離検出器５１は、被測定物の外周面の位置を測定できれば、実施形態の構成に限定されない。距離検出器５１は、例えば、実施形態の他にレーザ光線やマイクロ波を用いた測長計、渦流式変位計、静電容量式変位計など公知の検出器を用いることができる。
【００６８】
また、実施形態の真直度判定機構６０は、一つの基準波形を選択していた。しかしながら、真直度判定機構６０は、選択した基準波形と比較対象波形との関係で真直度を判定する検査値を算出した後に、比較対象波形の中から新たな基準波形を選択し、新たな基準波形と比較対象波形との関係でさらに検査値を算出するようにしてもよい。例えば、真直度判定機構６０は、図７に示す基準波形である第１波形と比較対象波形である第２波形，第３波形，第４波形との関係で真直度を判定する検査値を算出した後に、第４波形を新たな基準波形として、新たな基準波形である第４波形と比較対象波形である第２波形，第３波形との関係からさらに真直度を判定する検査値を算出するようにしてもよい。
【００６９】
また、実施形態の真直度測定装置１００は、真直度判定機構６０が判定した棒材Ｂが真直であるか否かの結果を音声として出力する構成要素を加えた構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
２０    移動機構
３０    回転支持機構
４０    押圧回転機構
５０    周面位置測定機構
６０    真直度判定機構
６１    波形作成手段
６２    基準波形選択手段
６３    比較対象波形選択手段
６４    波形比較手段
６５    検査値算出手段
６６    真直度判定手段
７０    出力手段
８０    表示手段
１００  真直度測定装置
Ｂ      棒材（管・棒状材）
Ｈ      搬送ロボット
Ｒ      搬送ローラ
【図１】
2014178182.tif 000003
【図２】
2014178182.tif 000004
【図３Ａ】
2014178182.tif 000005
【図３Ｂ】
2014178182.tif 000006
【図４】
2014178182.tif 000007
【図５Ａ】
2014178182.tif 000008
【図５Ｂ】
2014178182.tif 000009
【図６】
2014178182.tif 000010
【図７】
2014178182.tif 000011
【図８】
2014178182.tif 000012