(57)【要約】【課題】圧延機により圧延された棒鋼，線材等の圧延材の寸法および形状を常に確実に測定し得る寸法形状測定装置を提供する。【解決手段】平行光線６を照射する投光器４と該平行光線を受光する第１のＣＣＤ受光器８とを圧延機により圧延された直後で長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材１を両側から挟むように配置すると共に、該平行光線および該圧延材の移動方向と直交する両側部位に該平行光線の反射光を該圧延材の部位毎に検出し得る第２，第３のＣＣＤ受光器１２，１３を対向配置し、該各ＣＣＤ受光器の受光状況から該圧延材の寸法，形状が測定されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光線を照射する投光器と該平行光線を受光する第１のＣＣＤ受光器とを圧延機により圧延された直後で長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材を両側から挟むように配置すると共に、該平行光線および該圧延材の移動方向と直交する両側部位に該平行光線の反射光を該圧延材の部位毎に検出し得る第２，第３のＣＣＤ受光器を対向配置し、該各ＣＣＤ受光器の受光状況から該圧延材の寸法，形状が測定されるようにしたことを特徴する圧延材の寸法形状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は棒鋼，線材等の圧延材の寸法や形状を光学的に測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転円板の中心に設けられた透孔に線材などの長尺部材を挿通し、該線材を挟むように投光器と受光器とを該回転円板上に対向配置し、該回転円板を回転動することにより該線材の外径を連続的に検出する光学式寸法測定装置は、下記特許文献１，２等により知られている。
【特許文献１】特開２０００−１３１０２１号公報
【特許文献２】特開昭５４−９４０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、圧延機で圧延されることによって長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材は、回転円板の回転動と同期した捻れを起こすおそれがあるので、そうすると圧延材の断面形状が楕円形、或いはだるま形等に変形していたり、バリができていても検出できないことがあった。
本発明は上記欠点を解消し、圧延材の寸法および形状を常に確実に測定し得る装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのために本発明に係る圧延材の寸法形状測定装置は、平行光線を照射する投光器と該平行光線を受光する第１のＣＣＤ受光器とを圧延機により圧延された直後で長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材を両側から挟むように配置すると共に、該平行光線および該圧延材の移動方向と直交する両側部位に該平行光線の反射光を該圧延材の部位毎に検出し得る第２，第３のＣＣＤ受光器を対向配置し、該各ＣＣＤ受光器の受光状況から該圧延材の寸法，形状が測定されるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
圧延機により圧延された直後で長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材の寸法および形状が常に確実に測定し得るようになる。
【実施例１】
【０００６】
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。図１は本発明に係る寸法形状測定装置の概略を示し、１は圧延機（図示せず）により所定径に熱間圧延された直後で長手方向に移動している棒鋼，線材等の圧延材、２は中心に該圧延材１が貫挿される透孔３が形成された回転円板で、該回転円板は図示しないモータによって矢印の方向に回転し得るよう構成されている。４は該回転円板２上に設けられた投光器で、該投光器４は約４００ｎｍの波長の青紫色の光を発振するレーザーダイオード５と、その光を平行光線６として圧延材１に照射するコリメーターレンズ７とからなる。また、８は該圧延材１を挟んで該回転円板２上反対側に設けられた第１のＣＣＤ受光器で、該受光器はコリメーターレンズ９と基板上に多数のＣＣＤ受光素子を並設してなるＣＣＤ受光素子基板１０とからなり、該コリメーターレンズ９は投光器４から照射された平行光線６を該ＣＣＤ受光素子基板１０に集光させる。なお、１１は圧延材１から放射される赤外線を遮断するために設けられたバンドパスフィルタである。
【０００７】
また、平行光線６および圧延材１の移動方向と直交する両側部位で回転円板２上に第２のＣＣＤ受光器１２と第３のＣＣＤ受光器１３を対向配置する。該受光器１２，１３は、基板上に多数のＣＣＤ受光素子を並設してなるＣＣＤ受光素子基板４，１５と、該ＣＣＤ受光素子基板に圧延材１からの光を集光させる光学レンズ１６，１７とからなり、該光学レンズの前面には圧延材１から放射される赤外線を遮断するためのバンドパスフィルタ１８，１９が設けられている。このため圧延材１に照射された平行光線６の直交方向に反射する反射光を該ＣＣＤ受光素子基板１４，１５により該圧延材１の部位毎に検出することができる。
【０００８】
図２は圧延材１の横断面形状が真円である場合の上記各ＣＣＤ受光器８，１２，１３の受光状況を示すもので、前記ＣＣＤ受光器８は圧延材１の影になる部分の受光量が所定の閾値以下となることから信号処理することによって求められる幅Ｗ１により圧延材１の直径を計測することができる。また、ＣＣＤ受光器１２とＣＣＤ受光器１３には平行光線６が圧延材１に当たって直交方向に反射した反射光が夫々受光されることから、該各ＣＣＤ受光器１２，１３に入射する反射光量は図示したように投光器４側の半部分が際立って大きくなり、これを所定の閾値により信号処理することにより幅Ｗ２および幅Ｗ３が求められる。そして演算により幅Ｗ２および幅Ｗ３が上記幅Ｗ１の２分の１であることが確かめられることにより圧延材１は真円であることが検知される。即ち、圧延材１が真円であることの条件は、Ｗ１／２＝Ｗ２＝Ｗ３  である。
【０００９】
一方、図３に示したように圧延材１が楕円形で平行光線６に対して斜めに捻れていた場合は、該圧延材１に当たって直交方向に反射した反射光の分布がＣＣＤ受光器１２とＣＣＤ受光器１３とでは大きく異なることから上記信号処理によって算出された幅Ｗ２の値と幅Ｗ３の値とが大きく相違し、これによって圧延材１は真円でないことが検知される。
【００１０】
また、図４或いは図５に示したように圧延材１が楕円形であって平行光線６に対して真直に対向していた場合は、上記幅Ｗ２および幅Ｗ３が幅Ｗ１の２分の１ではなくなることから、これによって圧延材１は真円でないことが検知される。同様に圧延材１がだるま形等に変形したものであったり、バリができていたりするものであった場合にも上記Ｗ１とＷ２およびＷ３の値が異常を示すことから、これらの形状異常を検知することができる。また、Ｗ２とＷ３の分布位置の違いからも形状異常を検知することができる。いずれにしても、圧延材１が捻れていたとしても、この３つのＣＣＤ受光器８，１２，１３の受光状況を基に該圧延材の寸法およびその形状異常等を容易に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る圧延材の寸法形状測定装置の概略図である。
【図２】図１の測定装置における各受光器の受光状況を示す説明図。
【図３】図１の測定装置における各受光器の受光状況を示す説明図。
【図４】図１の測定装置における各受光器の受光状況を示す説明図。
【図５】図１の測定装置における各受光器の受光状況を示す説明図。
【符号の説明】
【００１２】
１            圧延材
２            回転円板
３            透孔
４            投光器
５            レーザーダイオード
６            平行光線
７            コリメーターレンズ
８            第１のＣＣＤ受光器
９            コリメーターレンズ
１１          バンドパスフィルタ
１２          第２のＣＣＤ受光器
１３          第３のＣＣＤ受光器
１６，１７    光学レンズ
１８，１９    バンドパスフィルタ
【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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