(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物との間の距離を測定するための光学変位計と、
前記光学変位計を直線状に走行させるための走行装置と、
前記光学変位計により測定された測定値を取得し、前記測定値に基づいて長尺鋼材を計数するための演算装置と、を備え、
前記走行装置は、前記光学変位計を、前記測定対象物としての長尺鋼材が並列に並べて置かれている載置面に平行な面内であって、前記長尺鋼材の長手方向と交差する方向の直線上を走行させ、
前記演算装置は、前記光学変位計の複数の走行位置における複数の前記測定値の中から長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および前記測定の終了を特定し、前記長尺鋼材ごとの距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材を計数し、
前記演算装置は、前記載置面から前記光学変位計までの距離および前記長尺鋼材の径から得られる第１のしきい値と、前記距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および前記測定の終了を特定し、
前記演算装置は、さらに、前記長尺鋼材の径から得られる第２のしきい値と、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始からの前記光学変位計の走行距離とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の終了を特定する、
計数システム。
【請求項２】
前記演算装置は、
前記光学変位計からの前記測定値に基づく計数結果が所定本数に達したか否かを判断するための判断手段と、
前記計数結果が前記所定本数に達したと判断された場合に、前記所定本数と判断された測定値を得た前記光学変位計の走行位置を表す情報を発信するための発信手段と、を含む、請求項１に記載の計数システム。
【請求項３】
並列に並べて置かれている長尺鋼材を計数する方法であって、
測定対象物との間の距離を測定するための光学変位計を、前記長尺鋼材の長手方向と交差する方向の直線上を走行させるステップと、
前記光学変位計によって得られた複数の測定値の中から、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および前記測定の終了を特定するステップと、
前記長尺鋼材ごとに距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材を計数するステップと、を備え、
前記測定の開始および前期測定の終了を特定するステップにおいて、前記載置面から前記光学変位計までの距離および前記長尺鋼材の径から得られる第１のしきい値と、前記距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および前記測定の終了を特定し、さらに、前記長尺鋼材の径から得られる第２のしきい値と、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始からの前記光学変位計の走行距離とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の終了を特定する、
計数方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は計数システムに関し、特に、鉄筋棒鋼や丸棒鋼などの長尺鋼材を計数するためのシステムおよびその計数方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋棒鋼や丸棒鋼等の長尺鋼材の製造および出荷は、次のようにして行われる。鋼片（ビレット）を熱間圧延することにより全長８０〜１２０ｍ程度の長尺素材を形成し、この長尺素材を、冷却した後、所定の長さ（例えば８ｍ）毎に切断し、複数の長尺鋼材とする。そして、これら長尺鋼材は所定数毎に束ねられて出荷される。
【０００３】
長尺鋼材の製造および出荷の工程には、長尺鋼材を計数する工程が含まれる。
長尺鋼材を計数する方法としては、たとえば、並列に並べた複数の長尺鋼材をその長手方向に沿って複数配置された歯車状のホイールに順次供給することで、長尺鋼材をホイールの歯に嵌めこませて隣接する長尺鋼材の間隔を拡げた状態で、フォトセンサの発光素子と受光素子との間を順に通過させることによって計数する方法が知られている（第１の方法）。また、他の方法として、複数の長尺鋼材をカメラで撮影し、撮影画像を解析して長尺鋼材１本ずつを抽出して計数する方法が知られている（第２の方法）。また、他の方法として、たとえば特開２００５−１５７９６０号公報（特許文献１）に開示されているように、複数の長尺鋼材を長手方向に直交する方向に並列に並べた状態でコンベアによって搬送し、その上方に固定されているレーザ変位計などの光学変位計により搬送されてくる長尺鋼材の形状を順に認識することによって計数する方法が知られている（第３の方法）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記第１の方法については、複数本の長尺鋼材の相互の間隔を１本ずつ拡げる必要があるため、高速化の要求に応じられないという問題がある。第２の方法については、画像の解像度や解析能が計数精度に影響する場合がある。第３の方法については、計数対象の棒鋼の移動による振動が光学変位計によるセンシングに影響する場合がある。すなわち、棒鋼の移動による振動によって光学変位計での測定結果に誤差が生じる場合がある。特に、計数対象の長尺鋼材が異形棒鋼と呼ばれる表面に凹凸を有するものである場合、光学変位計が凹凸部分を測定することによってより大きな誤差が生じるおそれがある。しかも、上記の特許文献１に開示されている計数方法は、計数対象の鋼材を転動させながら光学変位計によって鋼材表面との間の距離を測定し、この測定した距離に基づいて表面プロフィールを作成して、そのプロフィールを微分処理した信号と、しきい値とを比較することによって鋼材数をカウントする方法である。この方法によると、計数対象の鋼材に転動による振動が生じると、光学変位計によって測定された距離に基づく表面プロフィールに、実際の表面形状にはない波形が生じることになる。そのため、そのプロフィールを微分処理した信号にも振動による凹凸が発生し、計数結果に影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
この発明の目的の一つは、高精度で、かつ高速に長尺鋼材を計数することを可能とする計数システムを提供することである。また、他の目的は、高精度で、かつ高速に長尺鋼材を計数することを可能とする計数方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施形態によると、計数システムは、測定対象物との間の距離を測定するための光学変位計と、光学変位計を直線状に走行させるための走行装置と、光学変位計により測定された測定値を取得し、測定値に基づいて長尺鋼材を計数するための演算装置と、を備える。走行装置は、光学変位計を、測定対象物としての長尺鋼材が並列に並べて置かれている載置面に平行な面内であって、長尺鋼材の長手方向と交差する方向の直線上を走行させる。演算装置は、光学変位計の複数の走行位置における複数の測定値の中から長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および測定の終了を特定し、長尺鋼材ごとの距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材を計数する。
この計数システムによれば、計数対象の長尺鋼材の位置を固定し光学変位計を移動させて当該光学変位計から長尺鋼材までの距離が測定される。そのため、長尺鋼材の移動に伴う振動の影響を受けることなく光学変位計から長尺鋼材までの距離が測定されることになる。それ故、計数精度を向上させることができる。
また、長尺鋼材を移動させてセンサ位置を通過させる場合と比較してセンサを移動させる方が、相対的な移動速度を速めることができる。それ故、計数速度を速めることができる。
また、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および測定の終了が特定されて、その間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材が計数されるため、光学変位計による測定間隔が大きい場合に生じるおそれのある計数の漏れも、測定間隔が小さい場合に生じるおそれのある重複する計数も防ぐことができる。それ故、計数精度を向上させることができる。
【０００８】
好ましくは、演算装置は、載置面から光学変位計までの距離および長尺鋼材の径から得られる第１のしきい値と、距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および測定の終了を特定する。
この計数システムによれば、長尺鋼材ごとの距離の測定の開始およびその測定の終了を容易にかつ高精度に特定することができ、その結果として計数精度を向上させることができる。
【０００９】
より好ましくは、演算装置は、さらに、長尺鋼材の径から得られる第２のしきい値と、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始からの光学変位計の走行距離とを比較することによって、長尺鋼材ごとに距離の測定の終了を特定する。
この計数システムによれば、複数の長尺鋼材が間隔をあけることなく隣接している場合であっても、複数の長尺鋼材ごとの距離の測定の開始およびその測定の終了を容易にかつ高精度に特定することができ、その結果として計数精度を向上させることができる。
【００１０】
好ましくは、演算装置は、光学変位計からの測定値に基づく計数結果が所定本数に達したか否かを判断するための判断手段と、計数結果が所定本数に達したと判断された場合に、所定本数と判断された測定値を得た光学変位計の走行位置を表す情報を発信するための発信手段と、を含む。
この計数システムによれば、長尺鋼材の計数と並行して、所定本数目の長尺鋼材を素早く高精度に特定することができる。そのため、計数対象の複数の長尺鋼材の中から所定本数目の長尺鋼材を抜き出す装置や、計数対象の長尺鋼材に対して結束などの処理を行う装置などと連携することで、計数後の処理を素早く行うことができる。
【００１１】
本発明の他の実施形態によると、計数方法は、並列に並べて置かれている長尺鋼材を計数する方法である。この方法は、測定対象物との間の距離を測定するための光学変位計を、長尺鋼材の長手方向と交差する方向の直線上を走行させるステップと、光学変位計によって得られた複数の測定値の中から、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および測定の終了を特定するステップと、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材を計数するステップ、を備える。
この計数方法によれば、計数対象の長尺鋼材の位置を固定し光学変位計を移動させて当該光学変位計から長尺鋼材までの距離が測定される。そのため、長尺鋼材の移動に伴う振動の影響を受けることなく光学変位計から長尺鋼材までの距離が測定されることになる。それ故、計数精度を向上させることができる。
また、長尺鋼材を移動させてセンサ位置を通過させる方法と比較して、相対的な移動速度を速めることができる。それ故、計数速度を速めることができる。
また、長尺鋼材ごとに距離の測定の開始および測定の終了が特定されて、その間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材が計数されるため、光学変位計による測定間隔が大きい場合に生じるおそれのある計数の漏れも、測定間隔が小さい場合に生じるおそれのある重複する計数も防ぐことができる。それ故、計数精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この開示によると、高精度で、かつ高速に長尺鋼材を計数することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態にかかる長尺鋼材計数システムの構成を説明するための概略図である。
【図２】長尺鋼材計数システムに含まれる走行装置の正面概略図である。
【図３】走行装置の側面概略図である。
【図４】長尺鋼材計数システムに含まれる演算装置の装置構成の一例を表したブロック図である。
【図５】長尺鋼材計数システムに含まれる変位計と計数対象の長尺鋼材とを模式的に表した図である。
【図６】変位計での測定を説明するための図である。
【図７】図６の各点での測定結果および計数方法を説明するための図である。
【図８】図６の各点での測定結果および計数方法を説明するための図である。
【図９】演算装置の機能構成の一例を表わしたブロック図である。
【図１０】演算装置での具体的な制御の流れを表わしたフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ７の計数処理の詳細を表わしたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しつつ、好ましい実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。
【００１５】
［第１の実施の形態］
＜システム構成＞
図１は、本実施の形態にかかる長尺鋼材計数システムの構成を説明するための概略図である。図１を参照して、本実施の形態にかかる長尺鋼材計数システム（以下、計数システム）１００は、変位計３と、走行装置５と、変位計３および走行装置５と電気的に接続された演算装置１と、を含む。
演算装置１と変位計３および走行装置５との通信は、無線通信であってもよいし有線の通信であってもよい。
【００１６】
変位計３は光学変位計であって、たとえばレーザ変位計である。変位計３は、レーザ光を測定方向に対して照射するための発光部３ａと、測定方向からの反射光を受光するための受光部３ｂと、を含む。変位計３は、一例として、発光部３ａが照射した光が測定方向に存在する測定対象物から反射する光を受光するまでの時間に基づいて測定対象物までの距離を測定する。
変位計３は演算装置１と通信するための通信装置３１をさらに含む。変位計３は、演算装置１からの制御信号に従って測定対象物までの距離の測定を開始する。好ましくは、変位計３は、演算装置１からの制御信号に従う間隔で測定対象物までの距離を測定する。そして、変位計３は、測定値を示す信号を演算装置１に入力する。
【００１７】
測定対象物としての複数本の長尺鋼材Ａは、並列に並べた状態で載置面７上に載置されている。載置面７は、長尺鋼材Ａの長手方向に沿って所定間隔ごとに設けられた複数の長尺レール８の上面で構成されている。
変位計３は載置面７を測定方向とする、つまり、変位計３は、発光部３ａの照射方向が載置面７に向かい、かつ、受光部３ｂが受光する方向が載置面７から当該受光部３ｂに向かう方向となるように取り付けられている。
【００１８】
走行装置５は動力源であるモータＭを有する。走行装置５は、モータＭの回転を利用して直線状に変位計３を走行させる。変位計３の走行する方向を、以降の説明において走行方向とも称する。また、変位計３の移動距離を走行距離とも称する。図１において、変位計３の走行方向をＸ方向、鉛直方向をＺ方向、Ｘ方向およびＺ方向を含む面の法線方向をＹ方向とする。
【００１９】
走行装置５は演算装置１と通信するための通信装置５３をさらに含む。走行装置５は、演算装置１からの制御信号に従って、変位計３の移動を開始する。好ましくは、走行装置５は、演算装置１からの制御信号に従う速度で変位計３を移動させる。また、好ましくは、走行装置５は、演算装置１からの制御信号に従う距離変位計３を移動させる。
【００２０】
測定対象物としての長尺鋼材Ａは、変位計３の走行方向に長手方向が交差するように載置面７上に並列に並べられて置かれる。好ましくは、長尺鋼材Ａは、変位計３の走行方向に対して長手方向が直交するように載置面７上に並列に並べられて置かれる。
【００２１】
演算装置１は、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。演算装置１は、変位計３から、載置面７の上方を走行中に測定された測定値を取得し、この測定値に基づいて載置面７上に並べて置かれた長尺鋼材Ａを計数する。好ましくは、演算装置１は、変位計３によって計数されるべき長尺鋼材Ａの本数の指示をユーザ操作等によって受け付けて、該指示に基づいて変位計３を制御する。好ましくは、演算装置１は、変位計３での測定間隔を予め記憶しておき、記憶されている測定間隔に基づいて変位計３および／または走行装置５を制御する。測定間隔は、計数対象の長尺鋼材Ａの直径よりも短い間隔である。演算装置１は、長尺鋼材Ａの直径と測定間隔との関係を表した関係式を予め記憶している場合、計数対象の長尺鋼材Ａの直径の指定を受け付けてもよい。
【００２２】
＜装置構成＞
図２および図３を用いて走行装置５の装置構成を説明する。図２は、走行装置５を図１のＹ方向と逆方向に見た図であって、走行装置５の正面概略図である。図３は、走行装置５を図１のＺ方向と逆方向に見た図であって、走行装置５の側面概略図である。
図２および図３を参照して、走行装置５は、変位計３を走行方向であるＸ方向に直線状に移動させるための機構の一例として、サーボモータ等のモータＭと、Ｘ方向に沿って直線状に設置され、モータＭによって回転駆動されるボールねじ５１とを有し、変位計３を把持する把持部５２を、ボールねじ５１の回転力を利用してＸ方向およびその逆方向に往復移動させる。これにより、把持部５２に把持された変位計３がＸ方向に沿って往復移動する。
【００２３】
好ましくは、走行装置５は、把持部５２をＺ方向に沿って往復移動させるための機構の一例として、図示しないサーボモータなどのモータを含む、Ｚ方向およびその逆方向に可動の電動シリンダをさらに有する。これにより、走行装置５は、変位計３と測定対象物としての長尺鋼材Ａとの間の高さ方向の距離を調整可能である。
【００２４】
好ましくは、走行装置５は、把持部５２をＹ方向に沿って往復移動させるための機構の一例として、図示しないギヤードモータなどのモータと、Ｙ方向に沿った方向をラックの移動方向とする図示しないラックピニオンとをさらに有する。これにより、走行装置５は、変位計３と測定対象物としての長尺鋼材Ａとの間の長尺鋼材Ａの長手方向の距離を調整可能である。
【００２５】
好ましくは、モータＭの回転／停止、および回転速度は、演算装置１からの制御信号に従う。これにより、計数システム１００での計数動作が演算装置１によって制御される。
【００２６】
図４を用いて演算装置１の装置構成を説明する。図４は、演算装置１が一般的なＰＣである場合の、演算装置１の装置構成の一例を表したブロック図である。
図４を参照して、演算装置１は、装置全体を制御するためのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０と、ＣＰＵ１０で実行されるプログラムを記憶するためのＲＯＭ（Read  Only  Memory）１１と、ＣＰＵ１０でプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Random  Access  Memory）１２と、計数結果などを記憶するためのＨＤＤ（Hard  Disc  Drive）１３と、キーボードやスイッチなどの入力装置１４と、ディスプレイ１５と、他の装置と無線または有線にて通信するための通信装置１６とを含む。
【００２７】
＜計数原理＞
図５〜図８を用いて、本実施の形態にかかる計数システム１００での計数原理を説明する。図５は、変位計３と測定対象物としての長尺鋼材Ａとを模式的に表した図である。図６は、変位計３での測定を説明するための図である。図７および図８は、それぞれ、図６の各点での測定結果および計数方法を説明するための図であって、図７は長尺鋼材Ａが１本独立して置かれている場合の例、図８は長尺鋼材Ａが複数本、間隔をあけることなく隣接した状態で置かれている場合の例を表している。
【００２８】
図５を参照して、変位計３は、走行装置５によって、載置面７上に並列に並んで置かれた長尺鋼材Ａの上方を、長尺鋼材Ａの長手方向に直交する方向に走行しながら規定された間隔で測定対象物との間の距離を測定する。変位計３の走行方向であるＸ方向の位置である走行位置が、載置面７に長尺鋼材Ａの置かれていない位置の真上である場合、測定値Ｚは、変位計３から載置面７までの距離Ｌとなる（Ｚ＝Ｌ）。走行位置が載置面７に長尺鋼材Ａの置かれている位置の真上であって、長尺鋼材Ａの頂点の真上である場合、つまり、長尺鋼材の頂点が測定位置となっている場合、測定値Ｚは、変位計３から載置面７までの距離Ｌから長尺鋼材Ａの直径Ｄを減じた距離となる（Ｚ＝Ｌ−Ｄ）。そのため、走行中の変位計３からの測定値Ｚが上記Ｌ−Ｄを満たすものであったときに変位計３が１本の長尺鋼材Ａの真上を通過しているものとしてカウントしていくこともできる。しかしながら、変位計３による測定位置は必ずしも長尺鋼材Ａの頂点とならない場合もある。特に、計数速度を優先して測定間隔を大きくするほど、測定位置が長尺鋼材Ａの頂点とならない可能性は高まる。この場合、その長尺鋼材Ａの計数が漏れてしまうおそれがある。逆に、測定間隔を小さくすると、測定位置が１本の長尺鋼材の頂点近傍に複数ある場合が生じる。すなわち、上記Ｌ−Ｄに近い値となる測定値Ｚが１本の長尺鋼材に対して複数得られる場合が生じる。この場合、その長尺鋼材Ａについて２以上カウントされてしまうおそれがある。
【００２９】
そこで、本実施の形態にかかる計数システム１００において演算装置１は、走行中の変位計３によって得られた複数の測定値の中から、長尺鋼材Ａごとに距離の測定の開始および終了を特定する。そして、演算装置１は、長尺鋼材Ａごとに距離の測定の開始から終了までの間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材Ａを計数する。
【００３０】
ここで、具体的に、図６に表されたように、長尺鋼材Ａが１本だけ離れて置かれている場合と、２本間隔をあけずに隣接しておかれている場合と、のそれぞれを例に挙げて本計数システム１００での計数方法を説明する。図６において、測定点Ｐ１〜Ｐ２２は、その順で、走行する変位計３によって変位計３との距離が測定された点を表している。測定点Ｐ１〜Ｐ２２のうちのＰ１、Ｐ２，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ２１，Ｐ２２は長尺鋼材Ａと共に測定対象物となる載置面７上の点であり、他の点は、長尺鋼材Ａ表面上の点である。図７は図６の測定点Ｐ１〜Ｐ１０までの測定結果（測定値Ｚ）を表し、図８は図６の測定点Ｐ１０〜Ｐ２２までの測定結果を表している。この例では、変位計３から載置面７までの距離Ｌを２００ｍｍ（Ｌ＝２００）、長尺鋼材Ａの直径Ｄを１０ｍｍ（Ｄ＝１０）とする。したがって、測定値Ｚは、Ｌ≦Ｚ≦（Ｌ−Ｄ）、つまり２００≦Ｚ≦１９０を満たす。
演算装置１は、変位計３から測定値Ｚを得るたびに図７、図８のように測定値Ｚをメモリに書き込むと共に、直前の測定位置における測定値（Ｚ（ｎ−１））からの差分（Ｚ（ｎ−１）−Ｚｎ）を算出し、メモリに書き込む。
【００３１】
演算装置１は、長尺鋼材Ａごとに距離の測定の開始を特定するためのしきい値Ｔｈ１を予め記憶している。そして、演算装置１は、変位計３から測定値Ｚを得るたびに測定値Ｚとしきい値Ｔｈ１とを比較し、その測定値を得たときの走行位置が長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を開始する位置であるか否かを判断する。
しきい値Ｔｈ１は、測定対象としての長尺鋼材Ａの直径Ｄの所定割合として算出されてもよい。一例として、しきい値Ｔｈ１は、Ｔｈ１＝Ｌ−（Ｄ×Ａ）を満たす値とする。変数Ａは、たとえば０．７５である。この例の場合、しきい値Ｔｈ１は概ね１９３ｍｍとなる（Ｔｈ１≒１９３）。この場合、図７を参照して、測定点Ｐ４の測定値Ｚ＝１９３ｍｍが取得されると、演算装置１は長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を開始する位置であると判断する。また、図８を参照して、測定点Ｐ１２の測定値Ｚ＝１９３ｍｍが取得されると、演算装置１は長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を開始する位置であると判断する。
【００３２】
演算装置１は、長尺鋼材Ａとの間の距離の測定の開始を特定すると、その走行位置以降の変位計３による測定が、当該長尺鋼材Ａまでの距離を測定している状態にあることを記憶する。一例として、演算装置１はフラグを備えており、ある１本の長尺鋼材Ａまでの距離を測定している状態にある場合にそのフラグをＯＮ状態とする。以降の説明または図面においては、フラグをＯＮ状態とすること、あるいはフラグがＯＮ状態であることをｏｎ記憶するともいう。
図７においては、測定点Ｐ４で測定値がしきい値Ｔｈ１以下となるので、測定点Ｐ４でｏｎ記憶されている。図８においては、測定点Ｐ１２で測定値がしきい値Ｔｈ１以下となるので、測定点Ｐ４でｏｎ記憶されている。なお、図６においては、ｏｎ記憶されている状態における測定点が白丸、ｏｎ記憶されていないときの測定点が黒丸で表されている。
【００３３】
演算装置１は、変位計３から測定値Ｚを得るたびにｏｎ記憶されているか否かを確認する。ｏｎ記憶されていない場合には、上記のしきい値Ｔｈ１との比較を行ってｏｎ記憶するか否かを判断する。ｏｎ記憶されている場合には、直前の測定位置における測定値（Ｚ（ｎ−１））からの差分（Ｚ（ｎ−１）−Ｚｎ）、つまり測定値の変化が正であるか負であるかを判断する。測定値の変化が負となるときは長尺鋼材Ａの頂点に至るまでの面上の位置が測定位置である。測定値の変化が正となるときは長尺鋼材Ａの頂点からＸ方向に進む面上の位置が測定位置である。そして、演算装置１は、ｏｎ記憶されている状態において測定値の変化が負から正に初めて転じたことが判断されると、その長尺鋼材Ａを１カウントする。すなわち、演算装置１はカウンタを含み、ｏｎ記憶されている状態において測定値の変化が負から正に初めて転じたことが判断されると当該カウンタを１インクリメントする。
図７においては、測定点Ｐ６では測定点Ｐ５における測定値との差分が負であり、測定点Ｐ７で測定点Ｐ６における測定値との差分が初めて正に転じている。そのため、演算装置１は、測定点Ｐ７でカウンタを１インクリメントする。また、図８においては、測定点Ｐ１３では測定点Ｐ１２における測定値との差分が負であり、測定点Ｐ１４で測定点Ｐ１３における測定値との差分が初めて正に転じている。そのため、演算装置１は、測定点Ｐ１４でカウンタを１インクリメントする。
【００３４】
演算装置１は、１本の長尺鋼材Ａとの間の距離の測定の終了を特定するためのしきい値Ｔｈ２を予め記憶している。そして、演算装置１は、ｏｎ記憶されている状態において変位計３から測定値Ｚを得るたびに測定値Ｚとしきい値Ｔｈ２とを比較し、その測定値が得られた変位計３の位置がその１本の長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を終了する位置であるか否かを判断する。
しきい値Ｔｈ２は、計数対象の長尺鋼材Ａの直径Ｄの所定割合として算出されてもよい。一例として、しきい値Ｔｈ２は、Ｔｈ２＝Ｌ−（Ｄ×Ｂ）を満たす値とする。変数Ｂは、たとえば０．３５である。この例の場合、しきい値Ｔｈ２は概ね１９６ｍｍとなる（Ｔｈ２≒１９６）。この場合、図７を参照して、測定点Ｐ９の測定値Ｚ＝２００ｍｍが取得されると、演算装置１はその１本の長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を終了する位置であると判断する。
【００３５】
ところが、計数対象の長尺鋼材Ａが図６に表されたように２本以上間隔をあけずに隣接している場合、測定値Ｚがしきい値Ｔｈ２に達するよりも以前に次の長尺鋼材Ａの測定が開始されてしまう場合がある。つまり、測定値Ｚがしきい値Ｔｈ２に達しないうちに測定値Ｚの変化が負に転じる場合がある。この場合、演算装置１は、変位計３の走行距離に基づいて１本の長尺鋼材との間の距離の測定の終了を特定する。具体的には、演算装置１は、変位計３と１本の長尺鋼材との間の距離の測定が開始されたときの（ｏｎ記憶したときの）変位計３の走行位置を起点とする変位計３の走行距離が、長尺鋼材Ａの概ね直径Ｄ分となると、当該１本の長尺鋼材Ａの測定は終了して隣接する次の長尺鋼材の測定を開始しているものとして、当該長尺鋼材Ａについてのｏｎ記憶を解消（フラグをリセット）する。演算装置１は、予め記憶している変位計３における測定間隔と、変位計３から取得した測定値の数とに基づいて変位計３の走行距離を算出することができる。
【００３６】
この判断を行うため、演算装置１は、さらに、２本以上隣接あるいは近接している場合に長尺鋼材Ａごとに距離の測定の終了を特定するためのしきい値Ｔｈ３を予め記憶している。そして、演算装置１は、ｏｎ記憶されている状態において変位計３から測定値Ｚを得るたびに測定値Ｚとしきい値Ｔｈ２とを比較する。その結果、その１本の長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を終了する位置ではないと判断した場合に、演算装置１は、さらに、当該１本の長尺鋼材Ａについてｏｎ記憶したときの変位計３の走行位置（図８では測定点Ｐ１２に相当する走行位置）からの変位計３の走行距離Ｘｎとしきい値Ｔｈ３とを比較する。これにより、演算装置１は、変位計３の現在位置がその１本の長尺鋼材Ａとの間の距離の測定を終了する位置であるか否かを判断する。
上記判断に従ってｏｎ記憶を解消すると、演算装置１は、次の長尺鋼材Ａの測定が開始されているか、つまり、測定値を上記のしきい値Ｔｈ１との比較を行ってｏｎ記憶するか否かを判断する。
本計数システム１００では、変位計３が予め規定された距離走行し、その間の測定値それぞれに対して演算装置１が上記の処理を行なうことで、載置面７上の上記予め規定された走行距離に対応した部分に並列に並んで置かれた長尺鋼材Ａが計数される。
【００３７】
なお、測定対象物とする長尺鋼材Ａが載置面７上で複数本重なってしまう場合がある。重なり部分では、測定値Ｚが、変位計３から載置面７までの距離Ｌから長尺鋼材Ａの直径Ｄを減じた距離よりも短くなる（Ｚ＜（Ｌ−Ｄ））。そこで、演算装置１は、測定値ＺがＺ＜Ｌ−Ｄを満たす場合には、エラーを通知してもよい。または、演算装置１は、重なった状態で隣接する長尺鋼材Ａの距離の測定の開始および終了を特定するためのしきい値をさらに記憶しておき、重なった状態で載置面７に置かれた長尺鋼材も計数するようにしてもよい。
【００３８】
＜機能構成＞
図９は、上記動作を行なうための演算装置１の機能構成の一例を表わしたブロック図である。図９の各機能は、演算装置１のＣＰＵ１０がＲＯＭ１１に記憶されているプログラムをＲＡＭ１２上に読み出して実行することで、主にＣＰＵ１０において実現される。しかしながら、少なくとも一部機能が図４に表わされた他のハードウェア、または図示されていない電気回路などの他のハードウェアによって実現されてもよい。
【００３９】
図９を参照して、演算装置１のＣＰＵ１０は、信号入力部１０１と、フラグ判定部１０２と、距離算出部１０３と、差分算出部１０４と、カウンタ判定部１０５とを含む。
信号入力部１０１は、通信装置１６を介して変位計３から測定値を示す信号の入力を受け付ける。フラグ判定部１０２は、上記のしきい値Ｔｈ１〜Ｔｈ３を予め記憶しておき、測定値としきい値とを比較することで、ｏｎ記憶するか否か、あるいはｏｎ記憶を解消するか否かを判定する。そして、フラグ判定部１０２は、ＲＡＭ１２に含まれる記憶領域であるフラグ記憶部１２１に、現在のフラグの状態を記憶させる。距離算出部１０３は、変位計３の走行距離Ｘｎを算出する。フラグ判定部１０２は、必要に応じて変位計３の走行距離Ｘｎをしきい値Ｔｈ３と比較することによってｏｎ記憶を解消するか否かを判定する。
差分算出部１０４は、変位計３から測定値の、直前の測定位置における測定値からの差分を算出する。カウンタ判定部１０５は、ｏｎ記憶されている状態において上記差分が負から正に最初に転じたと判定すると、ＲＡＭ１２に含まれる記憶領域であるカウンタ１２２を１インクリメントする。
【００４０】
＜動作フロー＞
図１０は、本計数システム１００において計数動作が行なわれる際の、演算装置１での具体的な制御の流れを表わしたフローチャートである。図１０のフローチャートに表わされた動作は、演算装置１のＣＰＵ１０がＲＯＭ１１に記憶されているプログラムをＲＡＭ１２上に読み出して実行し、図９の各機能を発揮することによって実現される。図１０の動作は、たとえば入力装置１４から計数開始のユーザ操作を受け付けるなどによって開始される。
【００４１】
図１０を参照して、計数動作が開始すると、演算装置１のＣＰＵ１０は走行装置５に制御信号を出力することによって変位計３の走行を開始する（ステップＳ１）。ＣＰＵ１０は、予め記憶している変位計３の走行速度と走行開始からの経過時間とに基づいて変位計３の走行距離Ｘｎを監視する。そして、変位計３の走行距離が予め規定されている測定位置に達するたびに（ステップＳ３でＹＥＳ）、変位計３に対して距離の測定を指示する（ステップＳ５）。ＣＰＵ１０は、変位計３から測定された距離を表わす信号の入力を受け付けて、その信号に基づいて計数処理を実行する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、ＣＰＵ１０は、変位計３からの複数の測定値から計数対象の長尺鋼材Ａの１本ずつをｏｎ記憶することによって区別して、長尺鋼材Ａごとに測定の開始と終了とを特定する（ステップＳ７１）。そして、ＣＰＵ１０は、開始と終了との間に得られる測定値に基づいて、当該長尺鋼材Ａをカウントする（ステップＳ７３）。
【００４２】
ＣＰＵ１０は、走行開始からの変位計３の走行距離Ｘｎの合計が計数終了位置として予め規定されている位置に達するまで上記の動作を繰り返す。そして、変位計３が終了位置に達すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、計数動作を終了する。好ましくは、ＣＰＵ１０は、計数動作を終了すると、計数結果をディスプレイ１５に表示するなどして出力する。
【００４３】
図１１は、図１０のステップＳ７の計数処理の詳細を表わしたフローチャートである。図１１を参照して、ＣＰＵ１０は、変位計３からある測定点Ｐｎにおける測定値を表わす信号の入力を受け付けると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、入力された測定値である、変位計３によって測定された距離Ｚｎをメモリに記憶する（ステップＳ１０３）。
【００４４】
測定点Ｐｎの測定値を得たタイミングがｏｎ記憶されていない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ＣＰＵ１０は、測定値である距離Ｚｎとしきい値Ｔｈ１とを比較する。測定点Ｐｎにおける距離Ｚｎがしきい値Ｔｈ１よりも小さい場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０はｏｎ記憶する（ステップＳ１０９）。すなわち、ＣＰＵ１０は、測定点Ｐｎをある１本の長尺鋼材Ａまでの距離の測定の開始点であると特定する。
測定点Ｐｎにおける距離Ｚｎがしきい値Ｔｈ１よりも大きい場合には（ステップＳ１０７でＮＯ）、ＣＰＵ１０は以降の動作を行なうことなく、次の測定点Ｐ（ｎ＋１）における測定値の入力を待機する。
【００４５】
測定点Ｐｎの測定値を得たタイミングがｏｎ記憶である場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、あるいは上記の動作によって測定点Ｐｎの測定値を得たタイミングがｏｎ記憶されると、ＣＰＵ１０は、距離Ｚｎと直前の測定点Ｐ（ｎ＋１）における測定値である距離Ｚ（ｎ−１）との差分を算出して、メモリに記憶する（ステップＳ１１１）。算出された差分がｏｎ記憶されてから負から正に最初に転じたものである場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０は、カウンタを１インクリメントする（ステップＳ１１５）。すなわち、ＣＰＵ１０は、当該長尺鋼材Ａを１本カウントする。
【００４６】
ＣＰＵ１０は、ｏｎ記憶されている場合に、測定値である距離Ｚｎとしきい値Ｔｈ２とを比較する。その結果、測定点Ｐｎにおける距離Ｚｎがしきい値Ｔｈ２よりも大きい場合（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０はｏｎ記憶を解除する（ステップＳ１２１）。または、ＣＰＵ１０は、ｏｎ記憶されている場合に、測定点Ｐｎにおける距離Ｚｎがしきい値Ｔｈ２に達するよりも前に、当該ｏｎ記憶の状態となった走行位置からの変位計３の走行距離Ｘがしきい値Ｔｈ３に達した場合（ステップＳ１１９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１０はｏｎ記憶を解除する（ステップＳ１２１）。すなわちＣＰＵ１０は、これらいずれかの場合、測定点Ｐｎをある１本の長尺鋼材Ａまでの距離の測定の終了点であると特定する。
【００４７】
ＣＰＵ１０は、次の測定点Ｐ（ｎ＋１）が予め規定された測定の終了位置であるか否かを確認し、まだ終了位置まで達していない場合には（ステップＳ１２３でＮＯ）、次の測定点Ｐ（ｎ＋１）を処理対象の測定点Ｐｎとして（ステップＳ１２５）、上記ステップＳ１０１以降の動作を繰り返す。次の測定点Ｐ（ｎ＋１）が予め規定された測定の終了位置である場合には（ステップＳ１２３でＹＥＳ）、すべての測定が終了したものとしてＣＰＵ１０は一連の動作を終了する。このとき、ＣＰＵ１０は、カウンタに記憶された計数結果をディスプレイ１５などで出力してもよい。
【００４８】
＜第１の実施の形態の効果＞
本計数システム１００が上記のように構成されていることによって、計数対象とする長尺鋼材Ａが載置面７上に位置が固定された状態で、変位計３が当該長尺鋼材Ａを測定対象とした状態で直線状に走行して当該変位計３から長尺鋼材までの距離が測定される。そのため、長尺鋼材Ａの移動に伴う振動の影響を受けることなく変位計３から長尺鋼材までの距離が測定されることになる。それ故、一般的な、長尺鋼材を整列して移動させながら固定された光学変位計で長尺鋼材までの距離を測定することによって当該長尺鋼材を計数する方法よりも計数精度を向上させることができる。また、上記の一般的な計数方法よりも、長尺鋼材と光学変位計との相対的な移動速度を速めることができる。それ故、上記の一般的な計数方法よりも計数速度を速めることができる。
また、演算装置１は変位計３からの複数の測定値に基づいて、長尺鋼材Ａごとに距離の測定の開始および測定の終了を特定し、その間に得られた測定値に基づいて長尺鋼材Ａを計数する。そのため、変位計３の測定間隔が大きい場合に生じるおそれのある計数の漏れも、測定間隔が小さい場合に生じるおそれのある重複する計数も防ぐことができる。それ故、計数精度を向上させることができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
本計数システム１００は、他の装置と連携して用いられてもよい。連携する装置は、たとえば、計数対象とされた複数の長尺鋼材Ａの中から特定の１本以上の長尺鋼材を取り除く装置や、該長尺鋼材にマーキングする装置や、所定本数の長尺鋼材を結束する装置などである。または、連携する装置は本計数システム１００内に搭載されている装置であってもよい。たとえば、変位計３に、載置面７上の長尺鋼材Ａを押し出す器具、または把持して引き出す器具が取り付けられていてもよいし、マーキングするための器具が取り付けられてもよい。
【００５０】
第２の実施の形態にかかる計数システム１００において演算装置１は、入力装置１４に対するユーザ操作、あるいは、通信装置１６を介して他の装置からの入力情報によって、たとえば「４０本」などの、計数するべき長尺鋼材Ａの本数の指定を受け付ける。また、演算装置１は、通信装置１６によって上記の連携する装置と通信する。上記のように、連携する装置が本計数システム１００内に搭載されているものであっても、演算装置１は、通信装置１６によって上記の連携する装置と通信して必要な情報を発信する。
【００５１】
再び図９を参照して、第２の実施の形態にかかる演算装置１のＣＰＵ１０は、上記の動作を行なうために、指定部１０６と、判断部１０７と、発信部１０８とをさらに含む。
指定部１０６は、計数するべき長尺鋼材Ａの本数の指定を受け付ける。
判断部１０７は、カウンタ判定部１０５が１カウントするたびに、計数結果を記憶しているカウンタ１２２を参照して指定された本数に達したか否かを判断する。計数結果が指定された本数に達したと判断部１０７によって判断された場合に、発信部１０８は、指定された数と判断された測定値を得た変位計３の走行位置を表わす情報を、上記の連携する装置に対して発信する。
【００５２】
再び図１０を参照して、第２の実施の形態にかかる演算装置１は、ステップＳ７で計数処理を行なって変位計３からの測定値に基づいて長尺鋼材Ａを計数するたびに、指定された本数に達したか否かを判断する（ステップＳ９）。そして、計数した数が指定された本数に達したと判断された場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、演算装置１は、その数をカウントしたときの変位計３の走行位置を表わす情報を連携する装置に発信する（ステップＳ１１）。
【００５３】
＜第２の実施の形態の効果＞
第２の実施の形態にかかる計数システム１００において上記の動作が行なわれることによって、指定された本数の長尺鋼材を計数することができる。そのため、所定本数の長尺鋼材を拘束する装置や、所定本数目の長尺鋼材を抜き出したりマーキングしたりする装置などと連携することで、計数後の処理を素早く行うことができる。
【００５４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５５】
１  演算装置、３  変位計、３ａ  発光部、３ｂ  受光部、５  走行装置、７  載置面、８  レール、１０  ＣＰＵ、１１  ＲＯＭ、１２  ＲＡＭ、１３  ＨＤＤ、１４  入力装置、１５  ディスプレイ、１６  通信装置、３１  通信装置、５１  ボールねじ、５２  把持部、５３  通信装置、１００  計数システム、１０１  信号入力部、１０２  フラグ判定部、１０３  距離算出部、１０４  差分算出部、１０５  カウンタ判定部、１０６  指定部、１０７  判断部、１０８  発信部、１２１  フラグ記憶部、１２２  カウンタ、Ａ  長尺鋼材、Ｍ  モータ。
【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】
0006660167.tif 000009
【図９】
0006660167.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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