(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定搬送速度で長手方向に案内ロールで案内されて搬送される棒状体の単位長さ当りの曲がり量を測定するようにした棒状体の曲がり量測定装置であって、
前記棒状体の搬送経路に沿って一定間隔を保って配設され且つ当該棒状体の搬送方向と直交する平面内において互いに交差する２方向の棒状体の位置を検出する３つのエッジ位置検出部と、
各エッジ位置検出部で検出したエッジ位置検出値を所定サンプリング周期で取り込んで前記棒状体の単位長さ当りの曲がり量を演算する曲がり量演算部と、
該曲がり量演算部で演算した単位長さ当りの曲がり量を記憶する曲がり量記憶部と、
該曲がり量記憶部に記憶された単位長さ当りの曲がり量について棒状体の長手方向の前後の値を順次比較して異常閾値を超える曲がり量異常値を除去し、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量を平滑化処理する曲がり量正常化処理部とを備え、
前記曲がり量正常化処理部は、前記曲がり量記憶部に記憶されている各単位長さ当りの曲がり量における棒状体の長手方向中央部である定常部での最小値を正常値として設定し、該正常値から前記棒状体の両端部方向に順次前後の値を比較して曲がり量異常値を除去する
ことを特徴とする棒状体の曲がり量測定装置。
【請求項２】
前記３つのエッジ位置検出部は、それぞれ投受光式センサにより前記エッジ位置を検出可能とされており、
前記案内ロールは、幅方向中央部から両端側に行くに従って径が大きくなる形状をなし、
前記投受光式センサは、前記棒状体の下側のエッジについてその２方向の位置を検出可能であることを特徴とする請求項１に記載の棒状体の曲がり量測定装置。
【請求項３】
前記３つのエッジ位置検出部は、前記棒状体の搬送方向に５００ｍｍ間隔で配置され、
前記曲がり量演算部は前記棒状体の１ｍ当りの曲がり量を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の棒状体の曲がり量測定装置。
【請求項４】
前記曲がり量正常化処理部の平滑化処理は、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量を移動平均することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の棒状体の曲がり量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸棒鋼や円管棒などの棒状体を長手方向に搬送する搬送ラインにおいて、その曲がり量をオンラインで測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の棒状体の曲がりの測定方法としては、特許文献１に開示された技術が知られている。この技術は、棒状体の搬送経路に沿って棒状体の搬送方向と直交する平面内において互いに交差する第１及び第２の方向の棒状体変位を所要のサンプリング周期毎に検出する少なくとも３つの変位検出手段を備え、各変位検出手段は、投光器から棒状体と直交する帯状のレーザ光を棒状体に投射し、投光器と棒状体を挟んで反対側に配置した受光器で受ける構成とされている。そして、受光器で、棒状体で遮られた帯状レーザ光の長さを検出し、各変位検出手段の検出値を演算装置に供給して棒状体の単位長さ当たりの曲がり量を求めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、測定対象となる丸ビレット等の棒状体は表面スケールが多く、且つ搬送による振動によって表面スケールが飛散する条件下で測定すると、変位検出手段で浮遊するスケールを検出してエッジ部を誤検出してしまい異常検出値を出力することになり、演算装置での演算結果に誤差が生じ、正確な曲がり量を測定することができないという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、飛散するスケールや棒状体に付着するスケールによる影響を受けることなく棒状体の曲がり量を正確に測定することができる棒状体の曲がり量測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る棒状体の曲がり測定装置の一態様は、所定搬送速度で長手方向に案内ロールで案内されて搬送される棒状体の単位長さ当りの曲がり量を測定するようにした棒状体の曲がり量測定装置であって、前記棒状体の搬送経路に沿って一定間隔を保って配設され且つ当該棒状体の搬送方向と直交する平面内において互いに交差する２方向の棒状体の位置を検出する３つのエッジ位置検出部と、各エッジ位置検出部で検出したエッジ位置検出値を所定サンプリング周期で取り込んで前記棒状体の単位長さ当りの曲がり量を演算する曲がり量演算部と、該曲がり量演算部で演算した単位長さ当りの曲がり量を記憶する曲がり量記憶部と、該曲がり量記憶部に記憶された単位長さ当りの曲がり量について棒状体の長手方向の前後の値を順次比較して異常閾値を超える曲がり量異常値を除去し、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量を平滑化処理する曲がり量正常化処理部とを備え、前記曲がり量正常化処理部は、前記曲がり量記憶部に記憶されている各単位長さ当りの曲がり量における棒状体の長手方向中央部である定常部での最小値を正常値として設定し、該正常値から前記棒状体の両端部方向に順次前後の値を比較して曲がり量異常値を除去する。
【０００７】
ここで、前記３つのエッジ位置検出部は、それぞれ投受光式センサにより前記エッジ位置を検出可能とされており、前記案内ロールは、軸方向中央部から両端部に行くに従って径が大きくなる形状をなし、前記投受光式センサは、前記棒状体の下側のエッジについてその２方向の位置を検出可能であることが好ましい。
また、前記３つのエッジ位置検出部は、前記棒状体の搬送方向に５００ｍｍ間隔で配置すると、前記曲がり量演算部は前記棒状体の１ｍ当りの曲がり量を測定することができる。
さらに、前記曲がり量正常化処理部の平滑化処理は、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量を移動平均することで実施できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、オンラインで、長手方向に搬送される棒状体の曲がり量を、飛散するスケールや棒状体に付着したスケールの影響を受けることなく正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の棒状体の曲がり量測定装置を示す全体構成図である。
【図２】エッジ位置検出部の構成を示す正面図である。
【図３】位置検出器の測定原理を説明する図である。
【図４】図１の演算装置で実行する曲がり量測定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４の端部の曲がり量算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】各位置検出器の位置検出信号から求めた変位量Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３とＸ方向曲がり量ｄｘの関係についての説明図であり、（ａ）は定常部の曲がり量ｄｘ２を示し、（ｂ）は端部の曲がり量ｄｘ１を示す。
【図７】端部における曲がり量Ｓ１をベクトル和として求める説明図である。
【図８】図４の定常部の曲がり量算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】図４の曲がり量正常化処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】曲がり量測定結果を示す図であって、（ａ）はスケールの影響を除去する前の曲がり量測定結果を示す図、（ｂ）はスケール影響を除去した後の曲がり量測定結果を示す図である。
【図１１】エッジ位置検出部の構成を示す正面図であり、（ａ）は下側のエッジを検出する状態を、（ｂ）は上側のエッジを検出する状態を示す図である。
【図１２】図１の演算装置で実行する曲がり量測定処理手順の別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。この実施形態は、本発明の棒状体の曲がり量測定装置を、所定の搬送ラインで搬送される棒状体１０の曲がりの測定に適用した場合について説明する。ここで、棒状体１０とは丸棒鋼や円管棒などであり、以下では、棒状体１０として縦断面が円からなり、その直径が９０〜２６０ｍｍ程度の丸棒鋼の場合について説明する。
【００１１】
図１に示すように、長手方向をＺ方向として搬送される棒状体１０の搬送経路の下側に２つの案内ロール１１および１２が所定間隔を保って配設され、これら案内ロール１１，１２の間に、個別に棒状体１０の下面側のエッジを検出する第１のエッジ位置検出部２１、第２のエッジ位置検出部２２および第３の位置検出部２３が棒状体１０の検査基準によって決まる所定間隔を保って配置されており、第１のエッジ位置検出部２１は案内ロール１１の直近の下流側に、第３のエッジ位置検出部２３は案内ロール１２の直近の上流側に、第２のエッジ位置検出部２２は第１のエッジ位置検出部２１と第２のエッジ位置検出部２３との間に配置されている。案内ロール１１，１２は、軸方向の中央部から両端部に行くに従って徐々に径が大きくなる軸方向断面がＶ字状あるいは鼓状に形成されている。
【００１２】
第１のエッジ位置検出部２１、第２のエッジ位置検出部２２および第３のエッジ位置検出部２３の配置間隔は、図１に示すように、棒状体１０の検査基準が単位長さＬ当たりの曲がり量を評価する場合にはＬ／２とし、例えば、棒状体１０の１ｍ当たりの曲がり量を評価する場合には、その配置間隔は５００ｍｍとなる。
第１のエッジ位置検出部２１、第２のエッジ位置検出部２２、及び第３のエッジ位置検出部２３のそれぞれは、その搬送方向と垂直な平面内のほぼ直交する２方向、すなわち、図１および図２に示す例えば水平方向に対して＋４５度となるＸ方向と、水平方向に対して＋１３５度となるＹ方向との互いに９０度の角度で交差するように配置したＹ方向の位置検出器２４ａと、Ｘ方向の位置検出器２４ｂとを備えている。位置検出器２４ａと位置検出器２４ｂとは棒状体１０の搬送方向に僅かな距離ずれた位置に配置されている。
【００１３】
ここで、位置検出器２４ａは、投受光式センサによりエッジ位置を検出可能とされており、図２に示すように、棒状体１０を挟んでＸ方向に対向配置される投光器２１１と受光器２１２とからなるレーザ式またはＬＥＤ式の棒状体１０の径方向端部（エッジ）検出センサであり、投光器２１１から出射されるＹ方向に帯状となるレーザ光またはＬＥＤ光を、光電変換素子をＹ方向に配列した受光器２１２で受けるように構成されている。ここで、投光器２１１から出射されるレーザ光またはＬＥＤ光が棒状体１０の下側を照射するように、投光器２１１は配置されている。
【００１４】
このような構成からなる位置検出器２４ａでは、Ｙ方向の棒状体１０のエッジ位置の測定を、投光器２１１からの光を棒状体１０が遮ることにより生ずる影の部分の長さを受光器２１２で検出することにより行い、その検出信号により棒状体１０の下側のＹ方向のエッジ位置が分かるのでその検出信号を棒状体１０の位置検出信号として出力する。
【００１５】
位置検出器２４ｂは、投受光式センサによりエッジ位置を検出可能とされており、棒状体１０を挟んでＹ方向に対向して配置された投光器２１１と受光器２１２とからなり、位置検出器２４ａとは、投光器２１１と受光器２１２との対向方向、レーザ光またはＬＥＤ光の帯状をなす方向、光電変換素子の配列方向、および、棒状体１０の位置測定方向が異なるだけで、その他は同様に構成されている。すなわち、位置検出器２４ｂではＸ方向の棒状体１０のエッジ位置の測定を行えるよう、Ｙ方向に投光器２１１と受光器２１２とが棒状体１０を挟むように対向配置され、投光器２１１から出射されるＸ方向に帯状となるレーザ光またはＬＥＤ光を、光電変換素子をＸ方向に配列した受光器２１２で受けるように構成されている。また、投光器２１１から出射されるレーザ光またはＬＥＤ光が棒状体１０の下側を照射するように、投光器２１１は配置されている。
【００１６】
そして、エッジ位置検出部２１、２２および２３の各位置検出器２４ａの受光器２１２から出力される位置検出信号が、対応するコントローラ３１、３２、３３を介して演算装置３０に入力され、かつ、エッジ位置検出部２１、２２および２３の各位置検出器２４ｂの受光器２１２から出力される位置検出信号が、対応するコントローラ３４、３５、３６を介して演算装置３０に入力される。なお、コントローラ３１〜３６は、入力インタフェースとして機能するものである。
また、演算装置３０には、案内ロール１１の上流側に設けた棒状体検出用センサ３７から測定開始にかかる信号が入力されるとともに、後述の検査基準にかかるデータが上位計算機から入力され、かつ、演算装置３０からは警報表示器３８に対して後述する警報信号を出力するように構成されている。
【００１７】
さらに、演算装置３０は、曲がり量演算部３０Ａ、曲がり量記憶部としてのメモリ３０Ｂおよび曲がり量正常化処理部３０Ｃを備えている。曲がり量演算部３０Ａは、後述する所定タイミング毎に、エッジ位置検出部２１〜２３の各位置検出器２４ａ及びエッジ位置検出部２１〜２３の各位置検出器２４ｂから各位置検出信号を取り込み、この取り込んだ位置検出信号に基づいて、後述の棒状体１０の両端部の単位長さ当りの曲がり量Ｓ１，Ｓ３（以下、単に曲がり量Ｓ１，Ｓ３と称す）および両端部を除く中間部の単位長さ当りの曲がり量Ｓ２（以下、単に曲がり量Ｓ２と称す）を演算する。メモリ３０Ｂは、曲がり量演算部３０Ａで演算した曲がり量Ｓ１，Ｓ２およびＳ３を順次記憶する。曲がり量正常化処理部３０Ｃは、メモリ３０Ｂに記憶された各曲がり量Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を全長についての曲がり量Ｓのデータとし、この曲がり量Ｓから曲がり量異常値を除去した後の曲がり量Ｓを平滑化処理してスケールの影響を除去した正確な曲がり量Ｓを算出する。
【００１８】
すなわち、演算装置３０は、図４に示す曲がり量測定処理を実行する。この曲がり量測定処理は、先ず、ステップＳ１で、測定開始タイミングであるか否かを判定する。この測定開始タイミングの判定は、３つのエッジ位置検出部のうち最下流に位置するエッジ位置検出部２３へ棒状体１０の先端が到来したか否かで行う。すなわち、棒状体検出用センサ３７から棒状体１０の先端が到来した旨の信号を受取ると、演算装置３０はエッジ位置検出部２１〜２３の投光器２１１を稼働（レーザ光またはＬＥＤ光を照射している状態）させるとともに、受光器２１２を稼働させる。そして、最下流のエッジ位置検出部２３の位置検出部２４ａあるいは２４ｂの受光器２１２について受光量の監視を開始する。棒状体１０の先端が受光器２１２の位置に到達すると、棒状体１０により投光器２１１の光が遮光されるので受光器２１２での受光量は低下する。よって、受光量の閾値を設けておき、受光量がこの閾値に一致したあるいは下回った時点で、棒状体１０の先端がエッジ位置検出器２３に到来したと判断して、エッジ位置検出器２３の位置に棒状体が有と判定し、この棒状体が有と判定した時点を測定開始タイミングと判定する。
【００１９】
このステップＳ１の判定結果が、棒状体が有と判定していないときには、棒状体が有と判定するまで待機し、棒状体が有と判定したときにはステップＳ２に移行して、後述する棒状体１０の前端部の曲がり量Ｓ１および両端部を除く長手方向の中間部の曲がり量Ｓ２を算出する曲がり量算出処理を行ってからステップＳ３に移行する。
このステップＳ３では、上記ステップＳ２で算出した曲がり量Ｓ１およびＳ２を“１”から順次増加する連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ１(i)，Ｓ２(i)としてメモリ３０Ｂに記憶してからステップＳ４に移行し、棒状体１０の先端からＬ／２位置が下流側エッジ位置検出部２３を通過したか否かを判定する。この場合の判定は、棒状体１０の先端が下流側エッジ位置検出部２３の位置検出器２４ｂに到達した時刻から先端からＬ／２位置が下流側エッジ位置検出部２３の位置検出器２４ｂに到達するまでの所定時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。この所定時間Ｔ１は棒状体１０の搬送速度ＶをＬ／２で除した値すなわちＴ１＝Ｖ／Ｌ／２で求めることができる。
【００２０】
このステップＳ４の判定結果が、棒状体１０の先端からＬ／２位置が下流側エッジ位置検出部２３の位置検出器２４ｂを通過していないときには、ステップＳ５に移行して、次のサンプリング周期Ｔｓまで待機してから前記ステップＳ２に戻る。ここで、サンプリング周期Ｔｓは、棒状体１０の搬送速度Ｖと、棒状体１０の端部における曲がり量Ｓ１を評価する際に、端部における曲がり量の測定位置と実際の棒状体１０の端部とのずれの許容差、および、棒状体の曲がり量Ｓ１およびＳ２を評価するピッチにより予め決めておくものとする。例えば、棒状体１０の搬送速度が９０ｍ／ｍｉｎ程度であり、棒状体の端部における曲がり量Ｓ１を実際の棒状体１０の端部から１５ｍｍ以内の箇所で測定し、また、１５ｍｍ程度のピッチで、測定したい場合には、そのサンプリング周期は、１０ｍｓｅｃ程度となる。
【００２１】
一方、ステップＳ４の判定結果が、棒状体１０の先端からＬ／２位置が下流側位置検出部２３の位置検出器２４ｂを通過したものであるときには、ステップＳ６に移行して、棒状体１０の両端部を除く長手方向の中間部の曲がり量Ｓ２を算出する曲がり量算出処理を実行し、次いで、ステップＳ７に移行して算出した曲がり量Ｓ２を順次増加する連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ２(i)としてメモリ３０Ｂに記憶してからステップＳ８に移行する。ここで、曲がり量Ｓ２に対して付される連続番号ｉはステップＳ３で付された連続番号ｉから連続したものとする。
【００２２】
このステップＳ８では、棒状体１０の後端からＬ／２位置が上流側位置検出部２１の位置検出器２４ａに到達したか否かを判定する。この場合の判定は、棒状体検出用センサ３７で棒状体１０の尾端を検出した時刻から所定時間Ｔ２が経過したか否かで判定する。この場合の所定時間Ｔ２は、棒状体１０の搬送速度Ｖで棒状体検出用センサ３７と位置検出部２１の位置検出部２４ａまでの距離Ｌ０ｘからＬ／２を引いた値を除した値すなわちＴ２＝（Ｌ０ｘ−Ｌ／２）／Ｖで求めることができる。
【００２３】
このステップＳ８の判定結果が、所定時間Ｔ２が経過していないときには、ステップＳ９に移行して、次のサンプリング時間まで待機してからステップＳ６に戻り、所定時間Ｔ２が経過したときには、棒状体１６の後端が上流側エッジ位置検出器２１に到達したもの判断してステップＳ１０に移行する。
このステップＳ１０では、ステップＳ６と同様の曲がり量Ｓ２の算出を行うとともに、後述する棒状体の後端部の曲がり量Ｓ３を算出する曲がり量算出処理を行ってからステップＳ１１に移行する。
【００２４】
このステップＳ１１では、上記ステップＳ１０で算出した曲がり量Ｓ２を順次増加する連続番号ｉ（ステップＳ７で付した連続番号ｉから連続する連続番号）を付した曲がり量Ｓ(i)としてメモリ３０Ｂに記憶するとともに、上記ステップＳ１０で算出した曲がり量Ｓ３を“１”から順次増加する連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ３(i)としてメモリ３０Ｂに記憶してからステップＳ１２に移行する。
【００２５】
ステップＳ１２では、測定終了タイミングであるか否かを判定する。この測定終了タイミングの判定は、３つのエッジ位置検出部のうち最上流に位置するエッジ位置検出部２１へ棒状体の後端が到達したか否かで行う。すなわち、棒状体検出用センサ３７から棒状体１０の先端が到来した旨の信号を受取ると、最上流のエッジ位置検出部２１の位置検出器２４ａあるいは２４ｂの受光器２１２についても受光量の監視を開始する。棒状体１０の後端が受光器２１２の位置に達すると、棒状体１０による投光器２１１の光の遮光がなくなるので受光器２１２での受光量は増加する。よって、受光量の閾値を設けておき、受光量がこの閾値と一致したあるいは上回った時点で、棒状体１０の後端がエッジ位置検出器２１に搭載したと判断して、エッジ位置検出器２１位置に棒状体が無と判定し、この棒状体が無と判断した時点を測定終了タイミングと判定する。
【００２６】
このステップＳ１２の判定結果が、棒状体が無と判定していないときには、ステップＳ１３に移行し、次のサンプリング時間まで待機してからステップＳ１０に戻り、ステップＳ１２の判定結果が、棒状体が無と判定したしたときにはステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、メモリ３０Ｂに記憶されている曲がり量Ｓ１(i)〜Ｓ１(n)、Ｓ２(i)〜Ｓ２(m),Ｓ３(i)〜Ｓ３(p)を結合して全長の曲がり量Ｓ(１)〜Ｓ(n+m+p)デ-タとし、Ｓ(１)〜Ｓ(n+m+p)からスケ-ルの影響を受けている曲がり量異常値を除去し、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量を平滑化する曲がり量正常化処理を行ってからステップＳ１５に移行する。
【００２７】
このステップＳ１５では、曲がり量正常化処理を行った後の曲がり量Ｓが予め設定した合否判定閾値Ｓａ未満であるか否かを判定し、Ｓ＜Ｓａであるときには棒状体１０の単位長さ当りの曲がり量が許容範囲内であると判断して曲がり測定処理を終了する。
一方、ステップＳ１５の判定結果が、Ｓ≧Ｓａであるときに棒状体１２に許容以上の曲がりが生じているものと判断してステップＳ１６に移行し、警報表示器３８に警報信号を出力して警報表示を行わせる。
【００２８】
この図４の処理おけるステップＳ２の曲がり量Ｓ１およびステップＳ１０の曲がり量Ｓ３の算出処理は、図５に示すように、先ず、ステップＳ２１で、エッジ位置検出器２１〜２３の各位置検出器２４ａからＹ方向の各位置検出信号と、エッジ位置検出器２１〜２３の各位置検出器２４ｂからのＸ方向の各位置検出信号とをそれぞれ取り込む。
次いで、ステップＳ２２に移行して、取り込んだＸ方向の各位置検出信号と予め設定されている各基準位置とに基づいて棒状体１０のＸ方向の各変位量Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を算出するとともに、その取り込んだ棒状体１０のＹ方向の各位置検出信号と予め設定されている各基準位置とに基づいて棒状体１０のＹ方向の各変位量Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を算出する。
【００２９】
ここで、長手方向端部が位置する側の最上流側あるいは最下流側の一方のエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からＸ方向変位をＸ３、Ｙ方向変位をＹ３として、長手方向端部が位置しない側の最上流側あるいは最下流側の他方のエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からＸ方向変位をＸ１、Ｙ方向変位をＹ１として、一方のエッジ位置検出部と前記他方のエッジ位置検出部との間に配設されたエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からはＸ方向変位をＸ２、Ｙ方向変位をＹ２として算出する。
【００３０】
つまり、図１の例においては、棒状体の端部が位置する最下流側のエッジ位置検出部、すなわち第３のエッジ位置検出部２３によりサンプリングされた棒状体の位置信号からＸ方向変位Ｘ３、Ｙ方向変位Ｙ３を算出し、棒状体の端部が位置しない側の最上流側の第１のエッジ位置検出部２１によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からＸ方向変位Ｘ１、Ｙ方向変位Ｙ１を算出し、さらに、最上流側のエッジ位置検出部と最下流側のエッジ位置検出部との間に配設された第２のエッジ位置検出部２２によりサンプリングされた棒状体の位置信検出号からＸ方向変位Ｘ２、Ｙ方向変位Ｙ２を算出する。
【００３１】
上記の変位量の算出例について、棒状体１０のＹ方向の変位量Ｙ１の算出について、図３を参照して説明する。棒状体１０のＹ方向の下側のエッジ位置ｙｍは、エッジ位置検出部２１の位置検出器２４ａからの位置検出信号に基づいて求められ、この位置ｙｍと予め設定されている基準位置ｙｏとの差を、棒状体１０のＹ方向における変位量Ｙ１とする。
基準位置ｙｏは、搬送ラインを停止させた状態で、曲がりが無いと見なせる基準棒をエッジ位置検出部２１〜２３の設置部分の案内ロール１１，１２上にセットしたときに、棒状体１０の場合と同様に基準棒のＹ方向の下側のエッジの位置を測定に先立って予め求めておき、この求めたエッジの位置を基準位置として演算装置３０のメモリ３０Ｂに予め格納させておく（図３参照）。
変位量Ｘ１,Ｘ２,Ｘ３,Ｙ２,Ｙ３についても、同様にエッジ位置と基準位置との差から求められる。
【００３２】
次に、ステップＳ２３に移行して、求めた変位量Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３を用いて、下記（１）式の演算を行って棒状体１０の端部におけるＸ方向の曲がり量ｄｘを算出する。すなわち、棒状体１０の前端部についての端部曲がり量Ｓ１を求めようとしている時は、最上流側のエッジ位置検出部２１の位置検出器２４ｂの変位量Ｘ１と中央のエッジ位置検出部２２の位置検出器２４ｂの変位量Ｘ２との変化量（Ｘ２−Ｘ１）と、中央のエッジ位置検出部２２の位置検出器２１ｂの変位量Ｘ２との和を求めた後、この値と、最下流側のエッジ位置検出部２３の位置検出器２４ｂの変位量Ｘ３との偏差を求め、この求めた偏差を棒状体１０の端部におけるＸ方向の曲がり量ｄｘ１とする。
ｄｘ１＝Ｘ３−（Ｘ２＋（Ｘ２−Ｘ１））・・・（１）
【００３３】
次いで、ステップＳ２４に移行して、取り込んだ変位量Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を用いて、下記（２）式の演算を行って棒状体１０の端部におけるＹ方向の曲がり量ｄｙを算出する。すなわち、最上流側のエッジ位置検出部２１の位置における棒状体の変位量Ｙ１と中央のエッジ位置検出部２２の位置における棒状体の位置検出器２４ａの変位量Ｙ２との変化量（Ｙ２−Ｙ１）と、中央のエッジ位置検出部２２の位置における棒状体の変位量Ｙ２との和を求めた後、この値と、最下流側のエッジ位置検出部２３の位置における棒状体の変位量Ｙ３との偏差を求め、この求めた偏差を棒状体１０の端部におけるＹ方向の曲がり量ｄｙ１とする。
ｄｙ１＝Ｙ３−（Ｙ２＋（Ｙ２−Ｙ１））・・・（２）
【００３４】
本実施形態において、（１）式、（２）式からＸ方向曲がり量ｄｘ１、Ｙ方向曲がり量ｄｙ１を求める理由は、端部の曲がり量を正確に検出するためである。これらＸ方向曲がり量ｄｘ１、Ｙ方向曲がり量ｄｙ１の算出式について後述する棒状体１０の両端部を除いた残り全長に渡った長手方向の中間部となる定常部におけるＸ方向曲がり量ｄｘ２、Ｙ方向曲がり量ｄｙ２の算出式と比較して説明する。棒状体１０の定常部における単位長さＬ当たりのＸ方向曲がり量ｄｘ２およびＹ方向曲がり量ｄｙ２は下記（１）′式、（２）′式により求めている。
ｄｘ２＝（Ｘ１＋Ｘ３）／２−Ｘ２・・・（１）′
ｄｙ２＝（Ｙ１＋Ｙ３）／２−Ｙ２・・・（２）′
【００３５】
つまり、Ｘ方向曲がり量ｄｘ２については図６（ａ）に示すように、最上流側のエッジ位置検出部２１の位置の棒状体位置ｘ１点と最下流側のエッジ位置検出部２３の位置の棒状体位置ｘ３点とを結ぶ直線Ｐに対して、中央のエッジ位置検出部２２の位置の棒状体位置ｘ２点がどれだけＸ方向にずれているかを求め、これを中央のエッジ位置検出部２２が測定した位置における棒状体の単位長さＬ当たりのＸ方向曲がり量ｄｘ２としている。
【００３６】
この場合には、棒状体１０の端部を除いた定常部の曲がり量を測定することができるが、端部の曲がり量を測定することはできない。すなわち、棒状体の先端からＬ/２の長さについては、曲がり量の評価を行えていない。そこで、本実施形態では、図６（ｂ）に示したように、端部の曲がり量については、最上流側のエッジ位置検出部２１の位置の棒状体位置ｘ１点と中央のエッジ位置検出部２２の位置の棒状体位置ｘ２とを結ぶ直線Ｑに対して、最下流側のエッジ位置検出部（端部に位置する位置検出部）２３の位置の棒状位置ｘ３がどれだけＸ方向にずれているかを求め、これを曲がり量とする。すなわち、上記（１）式からＸ方向曲がり量ｄｘ１を算出しこれを端部の曲がり量とする。
【００３７】
次いで、ステップＳ２５に移行して、棒状体１０の端部におけるＸ方向曲がり量ｄｘ１及びＹ方向曲がり量ｄｙ１をもとに下記（３）式の演算を行って、棒状体１０の前端部における曲がり量Ｓ１を算出する。すなわち、Ｘ方向曲がり量ｄｘ１と、Ｙ方向曲がり量ｄｙ１とのベクトル和を、下記（３）式により求め、この求めた絶対値を棒状体１０の前端部における曲がり量Ｓ１とする（図７参照）。
Ｓ１＝（ｄ×１２＋ｄｙ１２）１／２・・・（３）
ここで、（３）式の右辺は、曲がり量ｄｘ１を２乗したものと曲がり量ｄｙ１を２乗したものとの和を求め、この和の平方根を意味する。
【００３８】
なお、棒状体１０の後端部についての端部曲がり量Ｓ３を求める場合は、最下流側のエッジ位置検出部２３の位置検出器２４ｂ、２４ａの変位量をそれぞれＸ１，Ｘ２とし、中央のエッジ位置検出部２２の位置検出器２４ｂ，２４ａの変位量をそれぞれＸ２、Ｙ２とし、最上流側のエッジ位置検出部２１の位置検出部２４ｂ及び２４ａの変位量をＸ３、Ｙ３として、上記（１）式、（２）式および（３）式によりＳ１に代えて後端部曲がり量Ｓ３を求める。
【００３９】
また、図４におけるステップＳ２，Ｓ６及びＳ１０の定常部の曲がり量Ｓ２の算出処理は、図８に示すように、上述した図５の端部における曲がり量算出処理において、ステップＳ２１およびＳ２２と同様の処理を行うステップＳ３１及びＳ３２を有するとともに、ステップＳ２３の処理が前述した（１）′式の演算を行うステップＳ３３に変更され、ステップＳ２４の処理が前述した（２）′式の演算を行うステップＳ３４に変更され、さらにステップＳ２５の処理が前述した（３）式と同様の下記（３）′式の演算を行って定常部における曲がり量Ｓ２の算出処理に変更されている。
Ｓ２＝（ｄｘ２２＋ｄｙ２２）１／２・・・（３）′
【００４０】
そして、上記図５のステップＳ２１〜Ｓ２５の処理および図６のＳ３１〜Ｓ３５の処理が曲がり量演算部３０Ａに対応している。
また、図４におけるステップＳ１４の曲がり量正常化処理は、図９に示すように、先ず、ステップＳ４０で、メモリに記憶されている前端部曲がり量Ｓ１(i)、定常部曲がり量Ｓ２(i)、および後端部曲がり量Ｓ３(i)を結合して、全長の曲がり量データＳ(i)を得る。これはＳ１(i)のうちのｉの最大値をｎ、Ｓ２(i)のうちのｉの最大値をｍとすると、Ｓ（ｉ；ｉ＝１〜ｎ）＝Ｓ１(i)とするとともに、Ｓ(i+n)＝Ｓ２(i)とし、Ｓ(i+n+m)＝Ｓ３(i)とすることで行われる。次に、ステップＳ４１で、メモリ３０Ｂに記憶されている定常部における曲がり量Ｓ２における長手方向の中央部付近の最小値を基準値Ｓ(j)として設定する。
【００４１】
次いで、ステップＳ４２に移行して、変数ｋを基準値Ｓ(j)の変数ｊから“１”を減算した値に設定し、次いでステップＳ４３に移行して曲がり量Ｓ(k)を読込んでからステップＳ４４に移行する。
このステップＳ４４では、曲がり量Ｓ（ｋ）から曲がり量Ｓ(j)を減算した値の絶対値を偏差ΔＳとして算出し、次いでステップＳ４５に移行して、算出した偏差ΔＳが予め設定された異常判定用閾値ΔＳａを超えているか否かを判定する。
【００４２】
このステップＳ４４の判定結果がΔＳ＞ΔＳａであるときには曲がり量Ｓ(k)がスケールの影響による異常値であると判断してステップＳ４６に移行し、メモリ３０Ｂから曲がり量Ｓ（k）を削除してからステップＳ４７に移行する。
このステップＳ４７では、現在の変数ｋから“１”を減算した値を新たな変数ｋとして設定し、次いでステップＳ４１に移行して、曲がり量Ｓ(k)がメモリ３０Ｂに存在するか否かを判定し、メモリ３０Ｂに存在する場合には前記ステップＳ４３に戻り、メモリ３０Ｂに存在しない場合には前端側への異常値除去処理が終了したものと判断してステップＳ５０に移行する。
【００４３】
一方、前記ステップＳ４５の判定結果が、ΔＳ≦ΔＳａであるときには現在の曲がり量Ｓ(k)が正常であると判断してステップＳ４９に移行し、変数ｋを新たな変数ｊとして設定してから前記ステップＳ４７へ移行する。
また、ステップＳ５０では、前記ステップＳ４１で設定した基準値Ｓ(j)を読込み、次いでステップＳ５１に移行して変数ｊに“１”を加えた値を変数ｋとして設定し、次いでステップＳ５２に移行して曲がり量Ｓ(k)を読込んでからステップＳ５３に移行する。
【００４４】
このステップＳ５３では、曲がり量Ｓ(k)から曲がり量Ｓ(j)を減算した値の絶対値を偏差ΔＳとして算出し、次いでステップＳ５４に移行して、算出した偏差ΔＳが予め設定された異常判定用閾値ΔＳａを超えているか否かを判定する。
このステップＳ５４の判定結果がΔＳ＞ΔＳａであるときには曲がり量Ｓ(k)がスケールの影響による異常値であると判断してステップＳ５５に移行し、メモリ３０Ｂから曲がり量Ｓ(k)を削除してからステップＳ５６に移行する。
【００４５】
このステップＳ５６では、現在の変数ｋに“１”を加算した値を新たな変数ｋとして設定し、次いでステップＳ５７に移行して、曲がり量Ｓ(k)がメモリ３０Ｂに存在するか否かを判定し、メモリ３０Ｂに存在する場合には前記ステップＳ５２に戻り、メモリ３０Ｂに存在しない場合には異常値の除去が完了したものと判断してステップＳ５９に移行する。
【００４６】
一方、前記ステップＳ５４の判定結果が、ΔＳ≦ΔＳａであるときには、現在の曲がり量Ｓ(k)が正常であると判断してステップＳ５８に移行し、変数ｋを新たな変数ｊとして設定してからステップＳ５６へ移行する。
このステップＳ５９では、メモリ３０Ｂに残った正常な曲がり量Ｓについて移動平均処理を行って平滑化し、平滑化した曲がり量Ｓをメモリ３０Ｂに記憶してから正常化処理を終了する。
この図９の処理が曲がり量正常化処理部３０Ｃに対応している。
【００４７】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、棒状体１０が案内ロール１１に搬送されていない状態にあるものとし、この状態では、棒状体検出用センサ３７で棒状体１０を検出していないので、演算装置３０では図４に示す曲がり量測定処理がスイッチング素子で測定開始と判断するまで待機状態となっている。
この状態で、クーリングベッドなどから丸ビレットでなる棒状体１０の搬送が開始されると、これに合わせて上位計算機から演算装置３０へ曲がり合否判定値、(k)サイズ、ビレットNo.などの棒状体情報が送信される。このため、演算装置３０では棒状体情報を受信することにより、曲がり測定の準備を開始する。
この状態で、棒状体１０が所定の搬送速度Ｖで搬送されて、その先端が棒状体検出用センサ３７の位置に到達すると、この棒状体検出用センサ３７で棒状体１０の先端が検出され、その検出信号が演算装置３０に供給されることにより、演算装置３０で棒状体１０のトラッキングを開始する。
【００４８】
そして、棒状体１０の先端が案内ロール１１に案内されて第１のエッジ位置検出器２１および第２のエッジ位置検出部２２を通過して第３のエッジ位置検出部２３のＹ方向位置検出器２４ａに到達すると、測定開始状態となって、ステップＳ２に移行し、図５に示す棒状体１０の前端部の曲がり量Ｓ１を算出する曲がり量算出処理および図８に示す定常部の曲がり量Ｓ２を算出する曲がり量算出処理が実行される。
【００４９】
この図５の曲がり量算出処理では、前述したように、先ず、３つのエッジ位置検出部２１、２２および２３のＸ方向位置検出器２４ｂおよびＹ方向位置検出器２４ａで検出される位置検出信号を取り込み（ステップＳ２１）、次いで、取り込んだ各位置検出信号に基づいて変位量Ｘ１〜Ｘ３およびＹ１〜Ｙ３を算出する（ステップＳ２２）。
そして、算出した変位量Ｘ１〜Ｘ３に基づいて前述した（１）式の演算を行って、Ｘ方向曲がり量ｄｘ1を算出し（ステップＳ２３）、次いで変位量Ｙ１〜Ｙ３に基づいて前出した（２）式の演算を行って、Ｙ方向曲がり量ｄｙ1を算出する（ステップＳ２４）。
さらに、算出したＸ方向曲がり量ｄｘ1およびＹ方向曲がり量ｄｙ1に基づいて前記（３）式の演算を行うことにより、棒状体１０の前端の曲がり量Ｓ１を算出する（ステップＳ２５）。
【００５０】
また、図８の曲がり量算出処理では、前述したように、先ず、３つのエッジ位置検出部２１、２２および２３のＸ方向位置検出器２４ｂおよびＹ方向位置検出器２４ａで検出される位置検出信号を取り込み（ステップＳ３１）、次いで、取り込んだ各位置検出信号に基づいて変位量Ｘ１〜Ｘ３およびＹ１〜Ｙ３を算出する（ステップＳ３２）。
そして、算出した変位量Ｘ１〜Ｘ３に基づいて前述した（１）′式の演算を行って、Ｘ方向曲がり量ｄｘ２を算出し（ステップＳ３３）、次いで変位量Ｙ１〜Ｙ３に基づいて前述した（２）′式の演算を行ってＹ方向曲がり量ｄｙ２を算出する（ステップＳ３４）。
さらに、算出したＸ方向曲がり量ｄｘ２およびＹ方向曲がり量ｄｙ２に基づいて前記（３）′式の演算を行うことにより、棒状体１０の定常部の曲がり量Ｓ２を算出する（ステップＳ３５）。
【００５１】
そして、図５の曲がり量算出処理で算出した棒状体１０の前端の曲がり量Ｓ１、および、図８の曲がり量算出処理で算出した棒状体１０の定常部の曲がり量Ｓ２に、例えば“１”から始まる連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ１(i)、Ｓ２(i)をメモリ３０Ｂに記憶する。
その後、棒状体１０の先端からＬ２／２位置が下流側の第３のエッジ位置検出部２３を通過したか否かを判定し（ステップＳ４）、棒状体１０の前端が第３のエッジ位置検出部２３を通過したばかりであるので、次のサンプリング時間まで待機し（ステップＳ５）する。
【００５２】
そして、次のサンプリング時間となると、ステップＳ２に戻って前述した前端部の曲がり量Ｓ１および定常部の曲がり量Ｓ２の算出処理を行い（ステップＳ２）、次いで算出した曲がり量Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ(i)としてメモリ３０Ｂに記憶する。
曲がり量算出処理のうち前端部の曲がり量算出処理は棒状体１０の先端からＬ／２位置が下流側の第３のエッジ位置検出部２３を通過するまで繰り返される。このため、棒状体１０の曲がり量Ｓ１およびＳ２が棒状体１０の長手方向に１５ｍｍ程度のピッチで測定されて順次曲がり量Ｓ１(i)としてメモリ３０Ｂに記憶される。
【００５３】
そして、棒状体１０の先端からＬ／２位置が下流側の第３の位置検出部２３を通過すると、図４の曲がり測定処理においてステップＳ４からステップＳ６に移行して、棒状体１０の前後端部を除く中間部である定常部のみの曲がり測定処理に移行する。
この定常部のみの曲がり測定処理では、ステップＳ２と同様にして曲がり量Ｓ２が算出され（ステップＳ６）、算出された定常部の曲がり量Ｓ２が連続番号ｉ（ステップＳ３で付したｉから連続する番号）を付した曲がり量Ｓ２(i)としてメモリ３０Ｂに順次記憶される（ステップＳ７）。この定常部の曲がり測定処理が棒状体１０の後端からＬ／２位置が上流側の第１の位置検出部２１に到達するまで繰り返される。
【００５４】
その後、棒状体１０の後端からＬ／２位置が上流側の第１のエッジ位置検出部２１に到達すると、ステップＳ８からステップＳ１０に移行して、定常部の曲がり量算出処理に加えて後端の曲がり量算出処理が実行されて、後端の曲がり量Ｓ３が算出され、ステップＳ１１で算出された定常部の曲がり量Ｓ２が連続番号ｉ（ステップＳ７で付したｉから連続する番号）を付した曲がり量Ｓ２(i)として、後端の曲がり量Ｓ３が“１”から始まる連続番号ｉを付した曲がり量Ｓ３(i)としてメモリ３０Ｂに記憶される。
【００５５】
これにより、棒状体１０の曲がり測定処理が終了する。しかしながら、メモリ３０Ｂに記憶された連続番号ｉが付された前端の曲がり量Ｓ１、定常部の曲がり量Ｓ２および後端の曲がり量Ｓ３は、エッジ位置検出部２１〜２３が帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光を使用したエッジ検出手法を採用していることにより、棒状体１０に付着したスケールや棒状体１０の搬送時の振動によって飛散するスケールの影響を受け易く、記憶された曲がり量Ｓ１(1)〜Ｓ１(n)、Ｓ２(1)〜Ｓ２(m)およびＳ３(1)〜Ｓ３(p)に、図１０（ａ）に示すように、スケールの影響を受けた異常値が含まれている。このため、測定した曲がり量Ｓ１，Ｓ２およびＳ３に基づいて曲がり判定を行うと正確な曲がり判定を行うことができない。
そこで、本実施形態では、曲がり量Ｓ１およびＳ２の測定が終了した時点で、曲がり量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を結合して得られる全長についての曲がり量Ｓ(1)〜Ｓ(n+m+p)に対してスケールの影響による異常値を除去する曲がり量正常化処理を実行する（ステップＳ１２）。
【００５６】
この曲がり量正常化処理は、図９に示すように、先ず、曲がり量Ｓ１(i)，Ｓ２(i)，Ｓ３(i)を結合して全長の曲がり量データＳ(i)を得る（ステップＳ４０）。次いで、棒状体１０の曲がり易い前端および後端を除く棒状体１０の長手方向の中央部における複数の曲がり量Ｓ(i)（ｉ＝ｎ＋１〜ｎ＋ｍ）のうち最小値を抽出してこれを基準値Ｓ(j)として設定する(ステップＳ４１)。ここで、長手方向の中央部における曲がり量Ｓ(i)のうちの最小値を抽出するので、スケールの影響や、棒状体１０の表面が疵ついて変形している等の影響を受けやすい両端部のデータを正常なものとして基準値Ｓ(j)としてしまうことを防止できる。
【００５７】
次いで、メモリ３０Ｂから基準値Ｓ(j)の前端側の１つ手前の曲がり量Ｓ(k)(ｋ＝ｊ-1)を読出し（ステップＳ４３）、基準値Ｓ(j)から1つ手前の曲がり量Ｓ(k)を減算した値の絶対値でなる偏差ΔＳを算出する（ステップＳ４４）。
そして、算出した偏差ΔＳが予め設定した異常判定用閾値ΔＳａより大きいか否かを判定し（ステップＳ４５）、ΔＳ＞ΔＳａであるときには１つ手前の曲がり量Ｓ(k)がスケールの影響を受けた曲がり量異常値であると判断してメモリ３０Ｂから曲がり量Ｓ(k)を削除する。
【００５８】
そして、現在の変数ｋから“１”を減算した値を新たな変数ｋとし（ステップＳ４７）、これに対応する曲がり量Ｓ(k)がメモリ３０Ｂ内に存在するか否かを判定し（ステップＳ４８）、正常化処理を開始したばかりであるので、曲がり量Ｓ(k)が存在するので、ステップＳ４３に戻って基準値Ｓ(j)より２つ前の曲がり量Ｓ(k)を読込み、これと基準値Ｓ(j)との偏差ΔＳを算出し、この偏差ΔＳが異常判定用閾値ΔＳａ以下であるときには正常値であると判断して変数ｊを変数ｋとして設定する（ステップＳ４９）。次いで、現在の変数ｋから“１”を減算した値を新たな変数ｋとして設定し（ステップＳ４７）、Ｓ(k)が存在するのでステップＳ４３に戻る。
【００５９】
このため、基準値Ｓ(j)から２つ手前の正常な曲がり量Ｓ(j-2)とその１つ手前の曲がり量Ｓ(j-3)との偏差ΔＳが算出され、この偏差ΔＳが異常判定用閾値ΔＳａより大きければ曲がり量Ｓ(j-3)がスケールの影響を受けた異常値としてメモリ３０Ｂから削除されて次の曲がり量Ｓ(j-4)との比較が行われる。
また、偏差ΔＳが異常判定用閾値ΔＳａ以下であるときには曲がり量Ｓ(j-3)が正常値と判断されてこの曲がり量Ｓ(j-3)と１つ手前の曲がり量Ｓ(j-4)との比較が行われる。
【００６０】
このようにして、スケールの影響による曲がり量異常値をメモリ３０Ｂから削除して行き、曲がり量Ｓ(1)まで異常判定処理が進み、ステップＳ４７で算出される変数ｋが“０”となると、曲がり量Ｓ(0)がメモリ３０Ｂに存在しないので、前端側への異常値探索を終了し、ステップＳ５０に移行して、基準値Ｓ(j)から後端側への異常値探索が行われ、スケールの影響による曲がり異常値がメモリ３０Ｂから削除される。
【００６１】
そして、後端側への異常値探索が終了すると、ステップＳ５９に移行して、メモリ３０Ｂに残された曲がり量について移動平均処理を行って平滑化し、平滑化した曲がり量を再度メモリ３０Ｂに記憶してから正常化処理を終了して図４のステップＳ１５に移行する。
このため、平滑化された曲がり量は図１０（ｂ）に示すようにスケールの影響による異常値が除去された正常な曲がり量となる。
そして、平滑化された曲がり量に基づいて曲がり異常判定を行うことにより、曲がり量Ｓが合否判定閾値Ｓａと比較されることにより、Ｓ＜Ｓａであるときには棒状体１０が正常と判断されるが、Ｓ≧Ｓａであるときには棒状体１０に許容量以上７の曲がりが生じていると判断してステップＳ１６に移行し、警報信号を警報表示器３８に出力して警報表示を行う。
【００６２】
以上説明したように、この実施形態によれば、棒状体の搬送中にＸ方向及びＹ方向の棒状体の基準位置からの変位量を所要のサンプリング周期ごとに検出し、この検出した変位量に基づいて上記（１）〜（３）式および（１）′〜（３）′式を用いて棒状体の端部および定常部における曲がり量を演算するようにした。このため、棒状体の端部および定上部における曲がり量を正確に測定できる。
また、この実施形態では、３台のエッジ位置検出部２１〜２３と、これらエッジ位置検出部２１〜２３に関連して２つの案内ロール１１、１２を、上記のように適正に配置するようにしたので、３台のエッジ位置検出部２１〜２３は棒状体の位置を精度良く測定することができる。
【００６３】
そして、各位置検出部２１〜２３から出力されるＸ方向およびＹ方向の位置検出信号に基づいて棒状体の曲がり量Ｓ１およびＳ２を算出するが、算出した棒状体の曲がり量Ｓ１およびＳ２にはスケールの影響による曲がり量異常値が含まれているが、曲がり量正常化処理を行うことにより、曲がり量異常値を除去するので、正確な曲がり量を測定することができる。
しかも、曲がり量異常値を除去した後の曲がり量に対して平滑化処理を行うので、メモリ３０Ｂに記憶された曲がり量が歯抜け状態となって不連続となることがなく、連続した正確な曲がり量を測定することができる。
【００６４】
以上説明したように、本発明の棒状体の曲がり量測定装置は、棒状体の搬送中に第１及び第２方向の棒状体の変位を所要のサンプリング周期ごとに検出し、この検出した変位に基づいて棒状体の端部における曲がり量を算するようにした。その結果、製品異常に即時に対応可能となる上に、不合格品の大量発生が防止可能となる。
なお、上記実施形態では、位置検出部２１〜２３の位置検出器２４ａおよび２４ｂが水平方向に対して４５度傾斜している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、位置検出器２４ａおよび２４ｂの位置検出方向が略同一面内で直交していれば、位置検出器２４ａおよび２４ｂの配置角度は任意に設定することができる。例えば位置検出器２４ａを水平方向に配置し、位置検出器２４ｂを垂直方向に配置するようにしてもよい。
【００６５】
しかし、上記実施形態のように、投受光式センサが棒状体の下側のエッジについてその２方向の位置を検出可能であり、案内ロールは、軸方向中央部から両端部に行くに従って径が大きくなる形状をなしていることが、投受光式センサの設備コスト上昇を防止する観点から特に好ましい。
案内ロール１１、１２は、軸方向中央部から両端部に行くに従って径が大きくなる形状をなしているため、これら案内ロール１１、１２に下側から支持される棒状体１０は、案内ロール１１あるいは案内ロール１２の上では、案内ロールの軸方向中央部に位置し易くなる。すなわち、棒状体１０に曲がりがあったとしても、案内ロール１１か案内ロール１２のいずれの棒状体を支持する側の案内ロールでは、棒状体１０の断面における中心が案内ロールの軸方向中央部の真上近傍に位置するようになる。
【００６６】
曲がり量を測定する被測定物である棒状体として、最小径Ｄｍｉｎ〜最大径Ｄｍａｘのものがある際の、位置検出器２４ａ、２４ｂにおける帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光の必要幅Ｗは、棒状体１０の下側に対してレーザ光あるいはＬＥＤ光が照射されている方が、上側に対してレーザ光あるいはＬＥＤ光が照射されている場合に比べて小さく済む。
【００６７】
以下、その理由についてＹ方向位置検出器２４ａを例に取って説明する。図１１は、棒状体１０を支持しているのが案内ロール１１であるとして、案内ロール１１直近のエッジ位置検出器２１のＹ方向位置検出器２４ａを、棒状体１０の搬送方向から見た図である。ここで、図１１（ａ）は、位置検出器２４ａが棒状体１０の下側のエッジ位置を検出する場合を、図１１（ｂ）は、位置検出器２４ａが棒状体１０の上側のエッジ位置を検出する場合を示している。
【００６８】
案内ロール１１は図１１に示したように、軸方向中央部から両端側に行くに従って径が大きくなる形状をなしている。図１１の例では、案内ロール１１は軸方向断面がＶ字状に形成されている。
なお、案内ロール１２は案内ロール１１と同様の形状とされており、エッジ位置検出部２２の位置検出器２４ａ、エッジ位置検出部２３の位置検出器２４ａのいずれも図１１と同様の構成とされている。ただし、エッジ位置検出部２２、エッジ位置検出器２３の位置では、棒状体の曲がりに応じて、棒状体１０の位置が変化する。
【００６９】
棒状体に曲がりが存在していたとしても、上述のとおり、エッジ位置検出部２１の位置（案内ロール１１の出側直近位置）あるいはエッジ位置検出部２３の位置（案内ロール１２の入側直近位置）では、棒状体１０の断面における中心が案内ロールの軸方向中央部Ｃの近傍に位置するようになり、図１１は、エッジ位置検出部２１の位置で棒状体１０の中心が案内ロール１１の軸方向中央部Ｃに位置している状態を示している。
【００７０】
図１１に示すように、棒状体の径がＤｍｉｎ〜Ｄｍａｘの間で変化することにより、Ｙ方向エッジ位置はΔＥｙだけ変化する。
エッジ位置検出部２２、２３においてもＹ方向位置検出器２４ａは図１１と同様に配置されているから、棒状体１０のＹ方向変位の最大がΔＹであるとすると、エッジ位置検出部２２、２３において、必要な帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光の幅Ｗは、２×ΔＹ＋ΔＥｙである。
【００７１】
図１１（ａ）と図１１（ｂ）を比較してわかるように、帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光が棒状体１０の下側のエッジを照射するように投光器２１１および受光器２１２が配置されている場合（図１１（ａ））は、帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光が棒状体１０の上側のエッジを照射するように投光器２１１および受光器２１２が配置されている場合（図１１（ｂ））に比べて、歩を状態の径の変化に伴うＹ方向エッジ位置の変化ΔＥｙが小さくなる。結果として、帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光の必要幅Ｗ＝２×ΔＹ＋ΔＥｙは、帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光が棒状体１０の下側のエッジを照射する場合の方が、小さくて済む。
【００７２】
帯状のレーザ光あるいはＬＥＤ光の必要幅Ｗを小さくできることは、投光器２１１および受光器２１２の小型化が可能であるということであり、設備コスト上昇を防止する観点から有利である。
なお、Ｙ方向位置検出器２４ａを用いて、投受光式センサが棒状体１０の下側のエッジを検出する構成であることの利点を説明したが、Ｘ方向位置検出器２４ｂについても全く同様である。
また、上記実施形態では、エッジ位置検出部２１〜２３は、一組の位置検出器２４ａと位置検出器２４ｂとが略同一面内で直交するように配置されているが、必ずしも直交させる必要はなく所定の角度で交差させて配置することも可能である。この場合には、位置検出器２４ａ及び位置検出器２４ｂの何れか一方の変位量を交差角に応じて補正すれば、直交状態のときの変位量を求めることができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、位置検出器２４ａ、２４ｂをいわゆる透過型の投受光式センサとしたが、これに代えて棒状体を撮像装置で撮像し、その画像データを画像処理して変位を検出するようにしても良い。
また、上記実施形態では、棒状体１０がエッジ位置検出部２１〜２３の位置にある時にリアルタイムで、棒状体１０のエッジ位置の検出、曲がり量の演算、曲がり量異常値の除去、曲がり量の平滑化処理を行っているが、エッジ位置検出部による棒状体のエッジ位置（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）の検出のみをリアルタイムで行い、その後の、曲がり量の演算、曲がり量異常値の除去、曲がり量の平滑化処理は、棒状体１０の後端がエッジ位置検出部２１〜２３を通過した後に行うようにしてもよい。この場合の曲がり量測定処理はフローを図１２に示す。
【００７４】
ステップＳ５１で、測定開始タイミングであるか否かを判定する。このステップＳ５１は、図４に示したフローにおけるステップＳ１と全く同様である。ステップＳ５１で棒状体が有と判定したときには、測定開始タイミングと判断しステップＳ５２に移行する。
ステップＳ５２では、エッジ位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１．Ｙ２．Ｙ３のデータを採取する。これらのエッジ位置は、エッジ位置検出部２１〜２３のそれぞれについて行われる。
【００７５】
次いで、ステップＳ５３では、採取したエッジ位置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３のデータをメモリに記憶する。このステップＳ５３では、上記ステップＳ５２で採取したエッジ位置それぞれに“１”から順次増加する連続番号ｌを付したＸ１(i)，Ｘ２(i)，Ｘ３(i)，Ｙ１(i)，Ｙ２(i)，Ｙ３(i)としてメモリ３０Ｂに記憶してからステップＳ５４に移行する。
ステップＳ５４では、測定終了タイミングであるか否かを判定する。このステップＳ５４は、図４に示したフローにおけるステップＳ１２と全く同様である。ステップＳ５４における判定結果が、棒状体が無と判定していないときにはステップＳ５５に移行して、次のサンプリング時間まで待機してからステップＳ５２に戻り、ステップＳ５５の判定結果が、棒状体が無と判定したときにステップＳ５６に移行する。
【００７６】
ステップＳ５６では、ステップＳ５３で記憶されたエッジ位置Ｘ１(i)，Ｘ２(i)，Ｘ３(i)，Ｙ１(i)，Ｙ２(i)，Ｙ３(i)のデータから、棒状体１０の長手方向各位置における曲がり量Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を算出する。ここで、曲がり量Ｓ１は前端部の曲がり量であり、サンプリング周期Ｔと棒状体１０の搬送速度Ｖとから、棒状体１０の先端から２／Ｌの長さが最下流側のエッジ位置検出部２３に到達するまでの間のサンプリング数ｎを、ｎ＝Ｌ／（２×Ｖ×Ｔ）により求め、Ｘ１(1)〜Ｘ１(n)、Ｘ２(1)〜Ｘ２(n)、Ｘ３(1)〜Ｘ３(n)、Ｙ１(1)〜Ｙ１(n)、Ｙ２(1)〜Ｙ２(n)、Ｙ３(1)〜Ｙ３(n)を用いて、それぞれの符号ｉについての前端部の曲がり量Ｓ１(i)を上述した（１）式、（２）式、および（３）式を用いて演算する。曲がり量Ｓ２は定常部の曲がり量であり、所定周期でサンプリングされた全てのＸ１(i)，Ｘ２(i)，Ｘ３(i)，Ｙ１(i)，Ｙ２(i)，Ｙ３(i)について符号ｉ毎に、上述した（１）′式、（２）′式、（３）′式を用いて演算する。曲がり量Ｓ３は後端部の曲がり量であり、サンプリング数ｍである場合には、Ｘ１(m-n+1)〜Ｘ１(m)、Ｘ２(m-n+1)〜Ｘ２(m)、Ｘ３(m-n+1)〜Ｘ３(m)、Ｙ１(m-n+1)〜Ｘ１(m)、Ｙ２(m-n+1)〜Ｙ２(m)、Ｙ３(m-n+1)〜Ｙ３(m)を用いて、それぞれの符号ｉ毎に、上述した（１）式、（２）式、および（３）式を用いて演算する。なお、曲がり量Ｓ１およびＳ３を算出するにあたっては、上述の実施形態と同様、長手方向端部が位置する側の最上流あるいは最下流側の一方のエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からＸ方向変位をＸ３、Ｙ方向変位をＹ３として、長手方向端部が位置しない側の最上流側あるいは最下流側の他方のエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からＸ方向変位をＸ１、Ｙ方向変位をＹ１として、一方のエッジ位置検出部と前記他方のエッジ位置検出部との間に配設されたエッジ位置検出部によりサンプリングされた棒状体の位置検出信号からはＸ方向変位をＸ２、Ｙ方向変位をＹ２として算出する。
【００７７】
ステップＳ５７ではステップＳ５６で算出した曲がり量Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を、それぞれに、サンプリングタイミングが早いものから順に“１”から始まる番号ｉを付して、メモリに記憶して、ステップＳ５８に移行する。
ステップＳ５８〜ステップＳ６０における処理は、図４に示したステップＳ１４〜ステップＳ１６と全く同一であるので説明を省略する。
さらに、上記実施形態では、平滑化処理を移動平均処理することにより曲がり量の平滑化を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、平滑化処理としてローパスフィルタ処理を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０…棒状体
１１，１２…案内ロール
２１…第１の位置検出部
２２…第２の位置検出部
２３…第３の位置検出部
２４ａ，２４ｂ…位置検出器
３０…演算装置
３０Ａ…曲がり量演算部
３０Ｂ…メモリ
３０Ｃ…曲がり量正常化処理部
３１〜３６…コントローラ
３７…棒状体検出用センサ
３８…警報表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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