(57)【要約】      （修正有）【課題】真直度の高い較正棒を使用することなく曲がり量測定装置を較正することのできる曲がり量測定装置の較正方法を提供する。【解決手段】長手方向に搬送される棒状体の搬送方向に間隔をおいて、少なくとも三つの変位量検出手段を、搬送方向と垂直な平面内で互いに交差する方向に配置した構成で、この測定装置に棒状体を通過させつつ、長手方向にわたり複数点の曲がり量を測定し、これら複数の曲がり量測定値にもとづいて、変位量の基準位置を補正。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に搬送される棒状体の搬送方向に間隔をおいて配置された少なくとも三つの変位量検出手段により前記棒状体の搬送方向と垂直な平面内で互いに交差する二つの方向における前記棒状体の変位量をそれぞれ検出し、これらの変位量に基づいて前記棒状体の曲がり量を測定する曲がり量測定装置を較正する方法であって、棒状体を曲がり量測定装置に通過させつつ、該棒状体の長手方向にわたり複数点の曲がり量を測定し、これら複数の曲がり量測定値にもとづいて前記変位量の基準位置を補正して前記曲がり量測定装置を較正するようにしたことを特徴とする曲がり量測定装置の較正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒状体の曲がり量を測定する曲がり量測定装置を較正する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、棒鋼などの棒状体の曲がり量を測定する方法として、特許文献１あるいは特許文献２に開示された方法が知られているが、特許文献１に開示された方法は、長手方向と直交する方向に移動する被測定棒材が所定位置に達したときの曲がり量を測定するため、検出器を設置した部分での曲がり量は測定できるものの、被測定棒材を長手方向に搬送しながら曲がり量を測定することができず、被測定棒材の長手方向の単位長さあたりの曲がりを、所定のピッチ（例えば１００ｍｍピッチ）で、被測定棒材の全長にわたって測定することができないなどの問題がある。一方、特許文献２に開示された方法は、片持状態で支持された管の先端部分の曲がり量を測定する方法であるため、管のように連続して同じ曲率で曲がりが発生する場合には問題ないが、例えば棒鋼等のように連続して同一曲率になるとは限らない場合には曲がり量を測定することができない。
【０００３】
そこで、かかる問題を解決するために、案内ロールにより長手方向に案内されながら搬送される棒状体の搬送方向にほぼ等間隔で配置された少なくとも三つの変位量検出器により棒状体の搬送方向と垂直な平面内で互いに交差する二つの方向における棒状体の変位量をそれぞれ検出し、これらの変位量に基づいて棒状体の曲がり量を測定するようにした曲がり量測定装置が特許文献３に開示されている。
【０００４】
このような曲がり量測定装置で棒状体の曲がり量を測定する場合、案内ロール間に棒状体の撓みが発生したり、あるいは案内ロールの摩耗によりゆがみが生じると、許容範囲を越える測定誤差が生じ、棒状体の曲がり量を正確に測定することが困難となる。そこで、従来においては、棒状体の曲がり量を測定する前に、被測定材の材質、径、長さに応じた曲がりのない真っ直ぐな較正棒を使用して曲がり量測定装置を較正するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５１−１３２８５６号公報
【特許文献２】
特開平８−９４３４８号公報
【特許文献３】
特開２０００−１６１９４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した較正方法では、曲がりのない真っ直ぐな較正棒を被測定材の材質、径、長さに応じて使用しなければならないため、較正棒の製作及び管理に多大のコストがかかるという問題があった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、被測定材の材質，径，長さ毎に、曲がりのない真っ直ぐな較正棒を使用することなく曲がり量測定装置を較正することのできる曲がり量測定装置の較正方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、長手方向に搬送される棒状体の搬送方向に間隔をおいて配置された少なくとも三つの変位量検出手段により前記棒状体の搬送方向と垂直な平面内で互いに交差する二つの方向における前記棒状体の変位量をそれぞれ検出し、これらの変位量に基づいて前記棒状体の曲がり量を測定する曲がり量測定装置を較正する方法であって、棒状体を曲がり量測定装置に通過させつつ、該棒状体の長手方向にわたり複数点の曲がり量を測定し、これら複数の曲がり量測定値にもとづいて前記変位量の基準位置を補正して前記曲がり量測定装置を較正するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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。
図１は、本発明方法が適用される曲がり量測定装置の概略構成を示す図である。同図に示すように、この曲がり量測定装置１０は棒鋼等の棒状体ａを長手方向（図中矢印Ｚ方向）に案内しながら搬送する三つの案内ロール１１，１２，１３を備えており、これら案内ロール１１〜１３の近傍には、棒状体ａの長手方向と垂直な平面内で互いに直交する二つ方向（図中矢印Ｘ及び矢印Ｙ方向）における棒状体ａの変位量つまり基準点からのずれ量を検出する変位量検出器２１，２２，２３が棒状体ａの長手方向にほぼ等間隔で配置されている。
【０００９】
変位量検出器２１〜２３は棒状体ａのＸ方向位量ｘｍ（図２参照）を検出する第１の位置検出器２１ａと棒状体ａのＹ方向位量ｙｍを検出する第２の位置検出器２１ｂとから構成されており、これらの位置検出器２１ａ，２１ｂから出力された信号は、棒状体ａの曲がり量Ｓ１を演算する演算装置３０に供給されるようになっている。なお、位置検出器２１ａ，２１ｂは、図３に示すように、棒状体ａを挟んで相対向するレーザ投光器２１１とレーザ受光器２１２とから構成されている。
【００１０】
演算装置３０は、図４に示すフローチャートに従って棒状体ａの曲がり量Ｓ１を算出するように構成されている。すなわち、案内ロール１１〜１３により棒状体ａが長手方向に搬送されると、所定時間間隔で演算装置３０は変位量検出器２１〜２３の位置検出器２１ａ，２１ｂから出力された位置信号を取り込む（ステップＳ２１）。そして、位置検出器２１ａで検出された棒状体ａのＸ方向位置ｘｍと測定に先立って設定されたＸ方向基準位置ｘ０（図２参照）とに基づいて棒状体ａのＸ方向変位量Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を算出するとともに、位置検出器２１ｂで検出された棒状体ａのＹ方向位置ｙｍと測定に先立って設定されたＹ方向基準位置ｙ０（図２参照）とに基づいて棒状体ａのＹ方向変位量Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を算出する（ステップＳ２２）。
【００１１】
このようにして棒状体ａのＸ方向変位量Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３及びＹ方向変位量Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３を算出すると、演算装置３０は棒状体ａのＸ方向曲がり量ｄｘ及びＹ方向曲がり量ｄｙを下式（１）及び（２）から求める（ステップＳ２３及びＳ２４）。そして、ステップＳ２３及びＳ２４で求めた棒状体ａのＸ方向曲がり量ｄｘ及びＹ方向曲がり量ｄｙを基に棒状体ａの曲がり量Ｓ１を下式（３）から算出する（ステップＳ２５）。
【００１２】
ｄｘ＝（（Ｘ１＋Ｘ３）／２）−Ｘ２      （１）
ｄｙ＝（（Ｙ１＋Ｙ３）／２）−Ｙ２      （２）
Ｓ１＝√ｄｘ２＋ｄｙ２                  （３）
このとき、前記Ｘ方向基準位置およびＹ方向基準位置を設定するには、真直度が高く実質曲がりのない棒状体を校正棒として前記変位量検出器の位置に設置し、この状態でＸ方向曲がり量ｄｘおよびＹ方向曲がり基ｄｙを測定し、測定されたＸ方向曲がり量ｄｘおよびＹ方向曲がり量ｄｙが零となるように、Ｘ方向基準位置ｘ０およびＹ方向基準位置ｙ０を設定すればよいのであるが、この方法によれば、案内ロール１１〜１３の摩耗等による校正棒のゆがみは、棒状体の材質、径、長さによっても変化するため、実際に測定する棒状体の材質、径、長さ毎に、曲がりのない校正棒を準備して基準点を再設定する必要があるが、真直度が高い校正棒の製作、管理は事実上困難であり、基準点が設定精度には限界がある。
【００１３】
本実施形態では、校正棒の真直度が上記のような校正方法による場合程には必要でなく、さらに、真直度が高い校正棒を用いた従来法よりも、基準点の設定精度を向上させるために、以下に説明する方法で基準点の設定を行う。図５は本実施形態の校正方法を説明するフローチャートである。
【００１４】
先ず、校正に使用する棒状体（ある程度の真直度は必要であるが、上記校正方法で用いる場合程の真直度は必要ない）を、変位量検出器に通過させる（ステップＳ３２）。そして、棒状体を移動させつつ、所定時間間隔でＸ方向曲がり量ｄｘおよびＹ方向曲がり量ｄｙを測定することを繰り返す。（ステップＳ３３〜ステップＳ３７）具体的には、第１回目の測定として、３つの変位量検出器により変位量Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３を測定し（ステップ３３〜３５）、次にこれら変位量検出値から、上記（１）式および（２）式により、曲がり量ｄｘ、ｄｙを算出して（ステップＳ３６）、これを第１回目の曲がり量ｄｘｎ（ｎ＝１）、ｄｙｎ（ｎ＝１）として記録する（ステップＳ３７）。そして、棒状体が未だ変位量検出器を通過中である場合には、ステップＳ３４に戻り、ステップＳ３５〜Ｓ３７にしたがつて、第２回目の測定を行い、曲がり量ｄｘｎ（ｎ＝２）、ｄｙｎ（ｎ＝２）を記録する。
棒状体が変位量検出器を通過し終わるまでｄｘｎ、ｄｙｎの測定が繰り返され、複数の曲がり量測定値ｄｘｎ（ｎ＝１、２、３  ・・・）、ｄｙｎ（ｎ＝１、２、３・・・）が記録される。棒状体が変位量検出器を通過し終わると、複数の曲がり量の測定、記録が終了させ（ステップＳ３８）、ステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では
ｄｘｎ’＝ｄｘｎ−ｘ０
ｄｙｎ’＝ｄｙｎ−ｙ０
として、
Σ｜ｄｘｎ’（ｎ＝１，２，３・・・）｜
Σ｜ｄｙｎ’（ｎ＝１，２，３・・・）｜
がそれぞれ最小になるｘ０、ｙ０を算出する。そして、ステップＳ３９で、算出したｘ０、ｙ０の値を、それぞれＸ方向基準位置、Ｙ方向基準位置として設定する（ステップＳ４０）。具体的には変位量測定値Ｘ２、Ｙ２  について、それぞれｘ０、ｙ０だけ減じる補正を行うようにすればよい。
【００１５】
以上の基準位置の決定方法に従えば、棒状体を変位量検出器に通過させつつ、複数点の曲がり量測定値の平均値が零となるようにとして設定できるので、校正に使用する棒状体に部分的に曲がりが発生しているような場合でも、曲がった点の測定値があったとしても、最終的に求められる基準位置は、他の曲がりのない点の測定値と均一化され、そのため、校正棒の真直度の管理が緩和されるという効果を有する。さらに、校正棒を用いなくても、被測定棒状体の曲がり量を全長にわたって測定した後、得られた複数の曲がり量測定値ｄｘ、ｄｙの平均値を求め、この平均値をそれぞれ基溝点ｘ０、ｙ０として、この基準位置を用いて全測定値を補正するようにしてもよい。
【００１６】
図６は、棒状体（鋼種：Ｓ４０Ｃ、外径  ２７．１ｍｍ×長さ  ６０００ｍｍ）について、変位量検出器を通過させつつ棒状体の長手方向の複数点について、Ｘ方向曲がり量とＹ方向曲がり量と測定した結果をプロットした図である。（ａ）は従来法に従い、基準位置を設定した場合を、（ｂ）は本発明法に従い基準位置を設定した場合を示す。すなわち（ａ）の場合は、従来用いられている真直度の高い校正棒を変位量検出器位置に停止した状態で設置し、このときに測定された曲がり量が零（図中のｄｘ＝０、ｄｙ＝０の点）となるように基準位置を設定している。一方、（ｂ）では、棒状体長手方向にわたって複数点について、Ｘ方向曲がり量ｄｘとＹ方向曲がり量ｄｙと測定し、上記図５に示したフローに従い、複数点のｄｘ、ｄｙ測定値から基準位置を設定した場合である。（ａ）と（ｂ）とを比較すると、ｄｘ、ｄｙの原点に対する測定点の分布に、ずれが生じていることがわかる。図７は、以上のようにしてそれぞれ基準点を決定した場合において、最大曲がり量が０．５２ｍｍ／Ｍの棒状体（鋼種：Ｓ４０Ｃ、外径  ２７．１ｍｍ×長さ  ６０００ｍｍ）を使用して、この棒状体の長手方向複数点について、Ｘ方向曲がり量ｄｘとＹ方向曲がり量ｄｙと測定した結果を示すものであり（ａ）は、図６（ａ）と同様に従来法により基準位置の設定を行った場合を、（ｂ）は、図６（ａ）で説明した方法で基準位置の設定を行つた場合を示す。測定は、それぞれ、従来法、本発明法いずれについても、同一の棒状体を３回ずつ変位量検出器に通過させている。図中には１回目の測定結果を■、２回目の測定結果を○、３回目の測定結果を▽でそれぞれプロットした。同図に示すように、従来法に従って基準点を設定した場合には、１回目〜３回目のそれぞれの測定結果において、曲がり量の最大値は、１回目：０．６３ｍｍ、２回目：０．６３ｍｍ、３回目：０．４２ｍｍであり、ばらつきが大きかった。これに対し、本発明に従った場合には、曲がり量の最大値が、１回目：０．５５ｍｍ、２回目：０．５５ｍｍ、３回目：０．４８ｍｍであり、ばらつきが小さくなっていることがわかる。
【００１７】
図８は棒状体の曲がりをダイヤルゲージで測定した結果を示す図で、図９は本発明方法で曲がり量測定装置１０を較正した後に棒状体の曲がりを測定した結果を示す図である。これらの図から明らかように、本発明方法で曲がり量測定装置１０を較正することにより棒状体の曲がりを全長にわたって精度よく測定できることがわかる。
【００１８】
図１０は、本発明方法で曲がり量測定装置１０を較正した後、最大曲がり量が０．５５ｍｍ／Ｍの棒状体を曲がり量測定装置１０で測定した結果を示す図である。同図に示すように、本発明方法で曲がり量測定装置１０を較正することにより棒状体の曲がりを全長にわたって精度よく測定できることがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、棒状体を曲がり量測定装置に通過させつつ、複数点の曲がり量を測定し、これら複数の曲がり量測定値にもとづいて、変位量の基準位置を補正するようにしたので、較正棒に多少の曲がりがあったとしても精度よく曲がり量測定装置を較正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】棒状体の曲がり量を測定する装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す変位量検出器の出力から棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を算出する方法を説明するための説明図である。
【図３】図１に示す位置検出器の構成を示す図である。
【図４】図１に示す演算装置で棒状体の曲がり量を求める方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る較正方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図で、（ａ）は曲がり量測定装置を従来の較正方法により較正した場合の棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図、（ｂ）は曲がり量測定装置を本発明の較正方法により較正した場合の棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図である。
【図７】最大曲がり量が０．５２ｍｍ／ｍの棒状体を使用して棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図で、（ａ）は曲がり量測定装置を従来の較正方法により較正した場合の棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図で、（ｂ）は曲がり量測定装置を本発明の較正方法により較正した場合の棒状体のＸ方向変位量とＹ方向変位量を測定した結果を示す図である。
【図８】棒状体の曲がり量をダイヤルゲージで測定した結果を示す図である。
【図９】本発明方法で曲がり量測定装置を較正した後に棒状体の曲がり量を曲がり量測定装置で測定した結果を示す図である。
【図１０】本発明方法で曲がり量測定装置を較正した後、最大曲がり量が０．５５ｍｍ／Ｍの棒状体を曲がり量測定装置で測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
１０      曲がり量測定装置
１１，１２，１３      案内ロール
２１，２２，２３      変位量検出器
２１ａ，２１ｂ        位置検出器
３０      演算装置
【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】
2004233287.tif 000011
【図１０】
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