(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円断面長尺体である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を計測する円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置であって、
前記束の六角形状断面を取囲む１つの囲繞枠と、
該囲繞枠にて前記束の六角形状断面の各辺との対向位置に１つずつ支持された計６つの取付ヘッドと、
前記６つの取付ヘッドの各々でレーザ距離計の１つずつが支持されて、各取付ヘッドに沿って移動しつつ前記レーザ距離計の測距原点から前記束の外面内の測距点までの距離を前記束の六角形状断面の一辺毎に計測して計測距離を取得する前記レーザ距離計と、
前記計測距離の時間変化情報から、前記束の六角形状断面の各辺の物品本数を導出し該導出した各辺の物品本数から前記束内の物品本数を算出する演算手段と、
を備える構成とされたことを特徴とする円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置。
【請求項２】
円断面長尺体である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を計測する円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置であって、
前記束の六角形状断面を取囲む１つの囲繞枠と、
該囲繞枠にて支持されて前記束の六角形状断面の各辺との対向位置に移動する１つの取付ヘッドと、
前記１つの取付ヘッドで１つのレーザ距離計が支持されて、前記取付ヘッドに沿って移動しつつ前記レーザ距離計の測距原点から前記束の外面内の測距点までの距離を前記束の六角形状断面の一辺毎に計測して計測距離を取得する前記レーザ距離計と、
前記計測距離の時間変化情報から、前記束の六角形状断面の各辺の物品本数を導出し該導出した各辺の物品本数から前記束内の物品本数を算出する演算手段と、
を備える構成とされたことを特徴とする円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置に関し、詳しくは、円断面長尺体（例えば管や丸棒等の、断面外形が円形状である長尺体）である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を計測する、円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、連続して接触又は重なった状態で搬送中の棒鋼、とりわけ熱鋼でも計数出来るようにし、搬送テーブルの搬送ローラに棒鋼を分離搬送するための溝を無くし、該溝付の搬送ローラ上にあらかじめ棒鋼を移載する設備を不用とする手段として、搬送テーブルの上方で且つ搬送テーブルの搬送方向と平行に搬送テーブルの一定位置の測定箇所に向けて搬送テーブルの水平方向に対してそれぞれ傾斜して取り付けたレーザー投光器と該レーザー投光器の反射角側に対向する赤外線フィルター付ＣＣＤシャッターカメラと並びに該ＣＣＤシャッターカメラからの信号を処理する画像処理装置からなることを特徴とする搬送テーブル上の棒鋼の本数を計数するレーザ式本数カウント装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−３０５７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、円断面長尺体である物品例えば鋼管は、該鋼管が複数本、公用の六角結束装置で断面六角形状に結束され、該結束されてなる束の状態で該束内の本数を計測される場合がある。この場合、従来は、人が束内の鋼管の管端を目視して本数を数える事で計測していた。然しながら、本数が多いと非常に負荷が大きく、又、数え間違いも発生していた。尚、この場合、管は平面上に並列配置された状態になく、立体的に結束された状態にあるので、特許文献１に記載の手段は適用できない。
【０００５】
これに対し、近年は、束の管長手方向端面を、エリア照明を当てつつ、静止した１台のエリアカメラで撮影し、その撮影像を画像処理して本数を自動計測する技術も適用されつつある。然し、斯かる自動計測では、照明の調整が困難である。即ち１台の静止したカメラで撮影する場合の被写体全体に均等に照明を当てるのが困難である。又、距離・撮影範囲が大きく変わると分解能が変わり、計測できない事も多い。
【０００６】
結局のところ、従来の技術では、円断面長尺体である物品の六角結束内本数を数え落としや重複数えの誤計測無く自動計測する事ができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決する為になされた本発明は以下の通りである。
１．  円断面長尺体である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を計測する円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置であって、
前記束の六角形状断面を取囲む１つの囲繞枠と、
該囲繞枠にて前記束の六角形状断面の各辺との対向位置に１つずつ支持された計６つの取付ヘッドと、
前記６つの取付ヘッドの各々でレーザ距離計の１つずつが支持されて、各取付ヘッドに沿って移動しつつ前記レーザ距離計の測距原点から前記束の外面内の測距点までの距離を前記束の六角形状断面の一辺毎に計測して計測距離を取得する前記レーザ距離計と、
前記計測距離の時間変化情報から、前記束の六角形状断面の各辺の物品本数を導出し該導出した各辺の物品本数から前記束内の物品本数を算出する演算手段と、
を備える構成とされたことを特徴とする円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置。
２．  円断面長尺体である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を計測する円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置であって、
前記束の六角形状断面を取囲む１つの囲繞枠と、
該囲繞枠にて支持されて前記束の六角形状断面の各辺との対向位置に移動する１つの取付ヘッドと、
前記１つの取付ヘッドで１つのレーザ距離計が支持されて、前記取付ヘッドに沿って移動しつつ前記レーザ距離計の測距原点から前記束の外面内の測距点までの距離を前記束の六角形状断面の一辺毎に計測して計測距離を取得する前記レーザ距離計と、
前記計測距離の時間変化情報から、前記束の六角形状断面の各辺の物品本数を導出し該導出した各辺の物品本数から前記束内の物品本数を算出する演算手段と、
を備える構成とされたことを特徴とする円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鋼管等の円断面長尺体である物品を複数本、断面六角形状に結束してなる束内の物品本数を、数え落としや重複数えの誤計測無く自動計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の装置構成の例（其１）を示す概略図である。
【図２】本発明の装置構成の例(其２)を示す概略図である。
【図３】一辺毎の計測距離の時間変化情報から各辺の物品本数を導出する方法を示す説明図である。
【図４】各辺の物品本数から束内の物品本数を算出する方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。    本発明は、図１、図２にそれぞれ例（其１）、例（其２）を概略図で示すように、円断面長尺体である物品１０を複数本、断面六角形状に結束してなる束１１内の物品本数を計測する円断面長尺物品の六角結束内本数計測装置であって、前記束１１の六角形状断面を取囲む囲繞枠３にて取付ヘッド２を支持し、該取付けヘッド２でレーザ距離計１を支持して移動４させて該移動中のレーザ距離計１で該レーザ距離計１の測距原点P0から前記束１１の外面内の測距点P1までの距離Ｌを前記束１１の六角形状断面の全６辺（a辺〜ｆ辺）の一辺毎に計測する構成を有する。尚、前記全６辺（a辺〜f辺）のうち、ｂ辺は束１１の最下段に相当し、ｂ辺の対辺であるe辺は束１１の最上段に相当する。
【００１１】
例（其１）は、６本の取付ヘッド２を用い、これらを夫々６辺の各辺に対向配置し、取付けヘッド２を支持されたレーザ距離計は、夫々各辺に平行して移動４する形態とされた。一方、例（其２）は、１本の取付ヘッド２を用い、これを束１１の外周回りに回転６させることで、各辺に取付けヘッド２を対向配置することが可能で、取付けヘッド２に対向した辺に平行してレーザ距離計を移動４させる形態とされた。これら例の何れも好ましく用い得る。尚、囲繞枠３は、その取囲む束１１の外径の変更に応じて取付ヘッド２の束径方向位置を容易に調整できるようにするために、囲繞枠３を束径方向に拡縮５できる構成とされることが好ましい。
【００１２】
本発明の構成全体のうち上述した以外の構成部分は、前記移動中のレーザ距離計による一辺毎の計測距離を、パソコン等の演算手段（図示せず）に伝送し、該演算手段によって、（手順１）前記一辺毎の計測距離Ｌの時間変化情報から各辺の物品本数を導出する、そして、(手順２)該導出した各辺の物品本数から前記束内の物品本数を算出するものである。
【００１３】
前記手順１において、各辺毎の計測距離Ｌの時間変化情報は、例えばｆ辺では、図３に示す曲線２０（詳しくは、計測距離Ｌの時間変化曲線２０）と等価である。この曲線２０において、谷部の個数＝ｆ辺内の物品本数、である事は自明である。他の５辺（ａ辺〜ｅ辺）でも同様である。前記谷部の個数は、計測距離Ｌの時系列データが、適宜設定された閾値を上から下に通過した回数（又は下から上に通過した回数）である閾値通過回数に他ならない。そこで、一辺毎に前記計測距離Ｌに対し前記閾値を設定し前記閾値通過回数のカウントを行う事で、各辺の物品本数は過不足なく導出される。ここで、a辺〜f辺の各物品本数を便宜上a〜fと記す。尚、前記例（其１、其２）の場合、図１、図２より、共に、a=b=c=d=e=f＝４、と導出され、実本数と整合する。
【００１４】
次に、前記手順２において、手順１の導出結果から、束内物品本数を算出する方法（略して、束内本数算出方法）を述べる。
円断面長尺体（物品１０）が六角結束されてなる束１１は、一般に、図４に例示される断面形態を有し、これは、次のとおり特徴づけられる。
（ア）最下段から（最上段−１）段までの各段では物品１０の配列は密である（配列サイトに空きが無い）が、最上段では物品１０の配列が密でない（配列サイトに空きが有る）場合がある。
（イ）最下段から中間段（配列サイト幅が最も広い段）までの昇段順の物品本数は、初項＝最下段物品本数（＝Bとする）、公差＝１、の等差数列となる。従って、最下段から中間段までの段数（即ち項数）＝nとすると、中間段の物品本数（＝Mとする）は、下式となる。
M＝B+(n-1)   …(1)
又、最下段から中間段までの物品本数（＝Z1とする）は、初項＝B、終項＝M、項数＝nの等差数列の和、即ち下式となる。
Z1＝(B+M)*n/2   …(2)
（ウ）中間段から（最上段−１）段までの昇段順の物品本数は、初項＝中間段物品本数M、公差＝−１、の等差数列となる。従って、中間段から（最上段−１）段までの段数（即ち項数）＝mとすると、（最上段−１）段の物品本数（＝Sとする）は、下式となる。
S＝M-(m-1)        …(3)
又、（中間段＋１）段の物品本数は、（M-1）である。
【００１５】
よって、（中間段＋１）段から（最上段−１）段までの物品本数（＝Z2とする）は、初項＝M-1、終項＝S、項数＝m-1の等差数列の和、即ち下式となる。
Z2＝(M-1+S)*(m-1)/2   …(4)
そこで、最上段の物品本数がTであるとすると、束内物品本数（＝Zsumとする）は、下式となる。
Zsum＝Z1+Z2+T   …(5)
一方、図４より、B=b、n=a=c、T=e、であり、
mは、d≠fのときm=Min（d,f）=Max(d,f)-1、d=fのときm=d-1=f-1であるから、
Z1= (2*b+a-1)*a/2   …(2A)
Z2：
d≠fのとき、Z2=(2*(b+(a-1))-Min（d,f）)*(Min（d,f）-1)/2   …(4-1A)
d=fのとき、Z2=(2*(b+(a-1))-(d-1))*((d-1)-1)/2   …(4-2A)
Zsum=Z1+Z2+e   …(5A)
となり、これらの式を用いる事で、a〜fからZsumが算出される。
【００１６】
例えば図４の例では、a=5,b=3,c=5,d=3,e=3,f=4であるから、(2A)(4-1A)(5A)式より、
Z1=(2*3+5-1)*5/2=10*5/2=25,
Z2=(2*(3+(5-1))-3)*(3-1)/2=11*2/2=11,
Zsum=25+11+3=39,
となり、断面での目視カウント本数＝39と一致する。
【００１７】
又、図１の例では、a=b=c=d=e=f=4であるから、(2A)(4-2A)(5A)式より、
Z1= (2*4+4-1)*4/2=11*4/2=22
Z2=(2*(4+(4-1))-(4-1))*((4-1)-1)/2=11*2/2=11
Zsum=22+11+4=37
となり、断面での目視カウント本数＝37と一致する。
【００１８】
尚、断面が正六角形の場合、a=b=c=d=e=fなので、これを(2A)(4-2A)(5A)式に適用して得られるところの次式、
Zsum=3*a2-3*a-1      …(5B)
で算出してもよい（図１の例(a=4)で検算： Zsum=3*16-3*4-1=48-12-1=37）。
【実施例】
【００１９】
鋼管の六角結束ヤードにおいて、上述した実施形態の例（其２）に則って本発明を実施したところ、本発明実施前である従来（人が目視で束内鋼管本数計測をしていた）に比べ、計測の所要時間が格段に短縮され、生産性が大幅に向上した。又、従来ではかなりの頻度で発生していた数え落としや重複数えは、本発明実施後ではその発生が皆無となり、品質管理の信頼性が大幅に向上した。
【符号の説明】
【００２０】
１  レーザ距離計
２  取付けヘッド
３  囲繞枠
４  移動
５  拡縮
６  回転
１０  円断面長尺体である物品（例えば管）
１１  束
２０  曲線（計測距離Ｌの時間変化曲線）                                                                                                  
【図１】
0006003211.tif 000002
【図２】
0006003211.tif 000003
【図３】
0006003211.tif 000004
【図４】
0006003211.tif 000005