(57)【要約】【課題】搬送中の長尺材の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置を提供する。【解決手段】長さ検出装置１は、搬送ライン２の搬送方向上流側に設けられた通過検出部３と、搬送方向下流側に設けられた位置検出部４と、長尺材の長さを算出する算出部５と、演算部５等を制御する制御部６を備えている。通過検出部３は、搬送ライン２に向けて投光する複数の通過投光部３１と、搬送ライン２を挟んで通過投光部３１と対向して設けられた複数の通過受光部３２とをセットで具備している。位置検出部４は、搬送方向にほぼ直交する光を搬送ライン２に向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部４１と、該投光部４１と搬送ライン２を挟んで対向し、該投光部４１からの光を受光する受光部４２とを具備している。【選択図】図４
2013036913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、
前記位置検出部は、搬送方向にほぼ直交する光を前記搬送ラインに向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部と、該投光部と該搬送ラインを挟んで対向し、該投光部からの光を受光する受光部とを具備し、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記平行走査された光の前記受光部での受光が前記長尺材によって遮られる位置と遮られない位置とから前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置。
【請求項２】
前記受光部は、搬送方向に延びる光導棒と該光導棒の一端側に設けられた光検出器とを具備し、
前記投光部から前記光導棒に入射した光の一部が前記光検出器に導かれることを特徴とする請求項１に記載の長さ測定装置。
【請求項３】
搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、
搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、
前記位置検出部は、前記搬送ラインに向けて投光する投光部と、前記搬送ラインを挟んで該投光部と対向して設けられたテレセントリックレンズ付きの撮像部とを具備し、
前記撮像部は、テレセントリックレンズの光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられ、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記搬送ラインを搬送される前記長尺材の前記他方側の端を撮像し、
前記位置検出部は、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長さ測定装置に関する。特に、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、搬送ライン上の鋼管や棒鋼や型鋼等の長尺材の長さを搬送中に測定する装置として、長尺材にローラを押し当て、ローラの回転数から長さを測定する装置が知られている。しかしながら、このような装置では、ローラと長尺材との間のすべりにより大きな誤差が発生する。
そして、そのような誤差を防ぐ測定装置として、図１に示すように、レンズと搬送方向に並べた複数の受光素子とを具備した受光部と、光源とを、搬送ラインを挟んで搬送方向と直交する方向に備え、受光部と光源との間を搬送ライン上の材料が通過するようにした測定装置が知られている（特許文献１参照）。
この測定装置では、長尺材の後端が所定の位置を通過したときに、光源からの光を受光する受光素子の位置から長尺材の前端の位置を検出し、検出した前端の位置と後端が通過した所定の位置とから長尺材の長さを算出する。しかしながら、このような装置では、長尺材の前端の搬送方向での位置が同じでも、パスラインが変動し、前端の位置が、搬送方向に直交する方向で、受光部との距離が変動する位置Ｐ１，Ｐ２間で変動すると、長尺材の前端を通過して受光素子に受光される光の位置が位置Ｑ１、Ｑ２間で変動する。従って、検出される前端の位置が変動し、測定される長尺材の長さに大きな誤差が生じる。
【０００３】
また、長尺材の端の通過を検出する複数の光センサを搬送方向に備えた測定装置が知られている（特許文献２参照）。この測定装置では、長尺材の後端の通過をいずれかの光センサが検出したときの長尺材の前端の位置を、前端がどの光センサとどの光センサとの間に在るかという情報と長尺材の推定搬送速度から算出する。そして、算出した前端の位置と、後端を検出した光センサの位置とから、長尺材の長さを算出する。推定搬送速度は、複数の光センサを通過する時間から計算する。しかしながら、このような装置では、長尺材の長さの算出に推定した搬送速度を用いるので、測定精度を良くするためには、搬送速度の推定値の精度を高くしなければならない。そして、搬送速度の推定値の精度を高くするためには、光センサの数を多くしなければならず、光センサの数が多くなると光センサの保守等に手間が掛かるという問題がある。
【０００４】
また、長尺材の前端と後端の通過を検出する２個の検出器とレーザドップラ速度計とを備えた測定装置が知られている（特許文献３参照）。この測定装置では、長尺材の前端と後端を検出した時点とレーザドップラ速度計で測定した長尺材の搬送速度等から長尺材の長さを算出する。この測定装置は、長尺材の長さを概ね精度良く測定することができるので、長尺材の長さの測定に広く用いられている。
レーザドップラ速度計は、レーザ光を長尺材に投光し、その反射光によって搬送速度を検出する。しかし、レーザ光の投光部及び受光部から長尺材までの距離や、レーザ光を反射する長尺材の表面とレーザ光の光軸との角度等によっては、受光部の受光量が大きく変動する。そして、受光量が減少すると、搬送速度の測定が出来なくなる虞がある。
そのために、長尺材が鋼管や棒鋼の場合には、鋼管や棒鋼の外径に合わせてレーザ光の投光部及び受光部から長尺材までの距離を調整することにより、精度よく測定することができる。
しかしながら、長尺材が型鋼の場合には、Ｈ型鋼や山型鋼やＺ型鋼等のように、断面形状が種々あり、置き方によってレーザ光を反射する表面の傾きが変わるので、型鋼までの距離を調整するだけでなく、レーザ光を反射する型鋼の表面の傾きに合わせてレーザ光の投光部及び受光部の位置を調整しなければならないという問題がある。図２に、各型鋼の断面を示す。特に同じ搬送ラインに複数の断面形状の型鋼を搬送する場合には、型鋼の断面形状に合わせてレーザ光の投光部及び受光部の位置を調整しなければならないので手間が掛かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−３２６５９号公報
【特許文献２】特開平１１−２３７２１４号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４０８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは、長尺材のパスラインが変動しても、また、同一の搬送ラインに種々の断面形状の長尺材を搬送させても、搬送中に長尺材の長さを精度よく測定できる長さ測定装置を検討した。そして、検討の結果、搬送ラインに直交する光によって長尺材の端の位置を検出するようにすることにより、長尺材のパスラインの変動や、長尺材の断面形状の影響を受けずに長さを精度良く測定できることを見出した。
【０００８】
本発明は、上記の本発明者の検討結果に基づき完成されたものである。すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、前記位置検出部は、搬送方向にほぼ直交する光を前記搬送ラインに向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部と、該投光部と該搬送ラインを挟んで対向し、該投光部からの光を受光する受光部とを具備し、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記平行走査された光の前記受光部での受光が前記長尺材によって遮られる位置と遮られない位置とから前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置を提供する。
【０００９】
本発明で、ほぼ直交するとは、完全に直交する場合だけでなく、本発明の長さ測定装置に求められる長さの測定精度に影響を与えない範囲内に変動している直交も含まれることを表したものである。
本発明によれば、投光部から搬送方向にほぼ直交するように投光され、搬送方向に平行走査された光によって、長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
【００１０】
好ましくは、前記受光部は、搬送方向に延びる光導棒と該光導棒の一端側に設けられた光検出器とを具備し、前記投光部から前記光導棒に入射した光の一部が前記光検出器に導かれる。
【００１１】
斯かる好ましい受光部によれば、光導棒は、搬送方向の長さを容易に変更することができるので、受光部が受光できる搬送方向の範囲を容易に長くすることができる。
【００１２】
また、本発明は、搬送ライン中を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する長さ測定装置であって、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか一方側に設けられ、前記長尺材の前記一方側の端が所定の位置を通過するのを検出する通過検出部と、搬送方向の上流側及び下流側の内のいずれか他方側に設けられ、前記通過検出部が検出した前記通過時点における前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記長尺材の前記他方側の端の位置と前記所定の位置とから前記長尺材の長さを算出する算出部とを備え、前記位置検出部は、前記搬送ラインに向けて投光する投光部と、前記搬送ラインを挟んで該投光部と対向して設けられたテレセントリックレンズ付きの撮像部とを具備し、前記撮像部は、テレセントリックレンズの光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられ、前記通過検出部が前記長尺材の前記一方側の端が前記所定の位置を通過したことを検出したときに、前記搬送ラインを搬送される前記長尺材の前記他方側の端を撮像し、前記位置検出部は、前記撮像部が撮像した撮像画像から前記長尺材の前記他方側の端の位置を検出することを特徴とする長さ測定装置を提供する。
【００１３】
本発明で、ほぼ直交するとは、完全に直交する場合だけでなく、本発明の長さ測定装置に求められる長さの測定精度に影響を与えない範囲内に変動している直交も含まれることを表したものである。
ここで、テレセントリックレンズについて説明する。図３は、テレセントリックレンズの説明図である。
テレセントリックレンズでは、被写体から光軸に平行に発せられた光束が光学系に取り込まれる。従って、被写体と光学系の距離が変化しても、像の大きさは変わらない。図３（ａ）は、従来のレンズでの被写体と像の関係を示す図である。同じ大きさの被写体でもレンズから遠くにある被写体の像は小さくなる。図３（ｂ）は、テレセントリックレンズでの被写体と像の関係を示す図である。同じ大きさの被写体がテレセントリックレンズから遠い位置と近い位置とにあっても、像は同じ大きさになる。
図３（ｃ）は、従来のレンズでの光路を示す図である。従来のレンズでは、撮像できる範囲をレンズの中心から見た角度で表すことができる。この角度を画角といい、主光線間の角度で定義される。
図３（ｄ）は、テレセントリックレンズでの光路を示す図である。テレセントリックレンズとは、光軸に対して平行な主光線が焦点を通るように配列された光学系をいい、画角が０°となる。従って、被写体とテレセントリックレンズとの距離が変化しても像は変わらない。
【００１４】
本発明によれば、投光部から投光された光の中から搬送方向にほぼ直交する光がテレセントリックレンズによって選択され、その選択された光で撮像画像が形成される。そして、その撮像画像から長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、搬送中の長尺材の長さを精度よく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、従来の長さ測定装置の一部の構成図である。
【図２】図２は、型鋼の断面図である。
【図３】図３は、テレセントリックレンズの説明図であり、図３（ａ）は、従来のレンズでの被写体と像の関係を示す図であり、図３（ｂ）は、テレセントリックレンズでの被写体と像の関係を示す図であり、図３（ｃ）は、従来のレンズでの光路を示す図であり、図３（ｄ）は、テレセントリックレンズでの光路を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る長さ測定装置の構成図である。
【図５】図５は、受光センサと受光部の受光状態の推移図であり、図５（ａ）は、検出範囲内に型鋼の前端が無い場合の受光センサと受光部の受光状態の推移図であり、図５（ｂ）は、検出範囲内に型鋼の前端がある場合の受光センサと受光部の受光状態の推移図である。
【図６】図６は、同長さ測定装置を用いた測定方法のフロー図である。
【図７】図７は、受光部の他の一例を示す構成図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る長さ測定装置の構成図である。
【図９】図９は、撮像部が撮像した撮像画像を２値化した画像である。
【図１０】図１０は、同長さ測定装置を用いた測定方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の第１の実施形態に係る長さ測定装置１について説明する。
図４は、長さ測定装置１の構成図であり、搬送ライン２を上から見た図である。
長さ測定装置１は、搬送ライン２の搬送ロール２１上を搬送される長尺材の長さを搬送中に測定する。長尺材は、搬送ライン２を矢印Ａ方向に搬送されている。長尺材には、材質や断面形状の制限は無く、例えば、鋼管、棒鋼、型鋼、平鋼等が挙げられるが、本実施形態では、型鋼を例として、長さ測定装置１を説明する。
長さ測定装置１は、搬送ライン２の搬送方向上流側に設けられた通過検出部３と、搬送方向下流側に設けられた位置検出部４と、長尺材の長さを算出する算出部５とを備えている。また、長さ測定装置１は、演算部５等を制御する制御部６を備えている。
長さ測定装置１は、型鋼Ｋの上流側の端である後端が通過検出部３を通過したときの下流側の端である前端の位置を位置検出部４で検出し、型鋼Ｋの長さを測定する。
【００１８】
通過検出部３は、型鋼Ｋの後端が所定の位置を通過するのを検出する。通過検出部３は、搬送ライン２に向けて投光する複数の通過投光部３１と、搬送ライン２を挟んで通過投光部３１と対向して設けられた複数の通過受光部３２とをセットで具備している。通過投光部３１は、例えば、レーザダイオードであり、通過受光部３２は、例えば、フォトダイオードである。本実施形態では、通過投光部３１と通過受光部３２とのセット数をｎ個とする。この通過投光部３１と通過受光部３２とのセットを通過検出セット３３と呼び、搬送方向の最も上流側に設けられた通過検出セット３３を第１通過検出セット３３と呼び、第１通過検出セット３３の次の下流側に設けられた通過検出セット３３を第２通過検出セット３３と呼び、以下同様に、第３通過検出セット３３等と呼ぶ。
それぞれの通過検出セット３３は、搬送方向に所定の間隔を空けて設けられている。この所定の間隔は、例えば２ｍである。
通過投光部３１と通過受光部３２とは、両者を結ぶ直線が搬送方向とほぼ直交するように設けられている。通過投光部３１から投光され、通過受光部３２で受光される光が、型鋼Ｋの後端の通過を検出したい所定の位置を通るように通過検出セット３３は配置されている。
また、通過検出部３は、各通過受光部３２に接続されて制御部６に型鋼Ｋの後端の通過信号を伝達する信号発信部３４を具備している。信号発信部３４は、それぞれの通過受光部３２がそれぞれの通過投光部３１からの光を受光していない状態から受光している状態に変化したときに、それぞれの通過検出セット３３の所定の位置を型鋼Ｋの後端が通過したとして、通過信号を制御部６に伝達する。
例えば、型鋼Ｋの搬送速度が４ｍ／ｓ程度であれば、通過検出セット３３からは、０．５秒程度の間隔で通過信号が送られることになる。
【００１９】
位置検出部４は、通過検出部３が型鋼Ｋの後端がそれぞれの所定の位置を通過した時点における型鋼Ｋの先端の位置を検出する。
位置検出部４は、搬送方向にほぼ直交する光を搬送ライン２に向けて投光し、該光を該搬送方向に平行走査する投光部４１と、該投光部４１と搬送ライン２を水平方向に挟んで対向し、該投光部４１からの光を受光する受光部４２とを具備している。
投光部４１は、レーザ光（光）Ｌ１を発する半導体レーザ４１１と、レーザ光Ｌ１を回転しながら反射するポリゴンミラー４１２と、平面ミラー４１３と、放物面鏡４１４とを具備している。ポリゴンミラー４１２は矢印Ｂ方向に回転している。
半導体レーザ４１１から発せられたレーザ光Ｌ１は、ポリゴンミラー４１２、平面ミラー４１３、放物面鏡４１４の順に反射する。放物面鏡４１４は、平面ミラー４１３で反射したレーザ光Ｌ１が搬送方向にほぼ直交する方向に反射するように湾曲している。
従って、半導体レーザ４１１から発せられたレーザ光Ｌ１は、搬送方向にほぼ直交するように搬送ライン２に投光され、ポリゴンミラー４１２が回転しているので、搬送ライン２を搬送方向に、例えば１ｋＨｚで平行走査する。レーザ光Ｌ１が平行走査する範囲よりも内側に型鋼Ｋの先端の位置を検出する検出範囲が設けられる。この検出範囲は、通過検出セット３３間の間隔よりも広くなければならない。
また、投光部４１は、平面ミラー４１３で反射したレーザ光Ｌ１を受光する受光センサ４１５を具備しており、演算部５は、受光センサ４１５がレーザ光Ｌ１を受光する時点を基準として、任意の時点におけるレーザ光Ｌ１の走査位置を算出する。受光センサ４１５は、例えば、ＰＩＮフォトダイオードである。
【００２０】
受光部４２は、位置検出部４が型鋼Ｋの前端の位置を検出する検出範囲を搬送方向にカバーするように受光範囲を有している。レーザ光Ｌ１の走査箇所に型鋼Ｋが無いときには、レーザ光Ｌ１は受光部４２で受光されるが、レーザ光Ｌ１の走査箇所に型鋼Ｋが有るときには、レーザ光Ｌ１は型鋼Ｋで遮られ受光部４２で受光されない。受光部４２は、投光部４１からの光を受光している受光状態か否かを制御部６に伝達する。
受光部４２は、レーザ光Ｌ１が受光範囲に投光されたか否かを検出する構成ならどのような構成でもよく、構成の一例を挙げれば、受光部４２は搬送方向に並んだ複数のフォトダイオード４２１を具備した構成である。制御部６は、いずれかのフォトダイオード４２１が投光部４１からの光を受光しているときは、受光部４２は受光状態であるとし、いずれのフォトダイオード４２１も投光部４１からの光を受光していないときは、受光部４２は受光状態でないとする。
受光部４２の他の例として、レーザ光Ｌ１を集光する放物面鏡と、集光されたレーザ光Ｌ１を検出するフォトダイオードを具備した構成でもよい。
【００２１】
位置検出部４の検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在るか否かの判断と、検出範囲内に前端が在る場合の前端の位置の検出方法を説明する。
図５（ａ）は、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が無い場合の受光センサ４１５と受光部４２の受光状態の推移図であり、図５（ｂ）は、検出範囲内に型鋼Ｋの前端がある場合の受光センサ４１５と受光部４２の受光状態の推移図である。受光している状態をオンとし、受光していない状態をオフとしている。なお、１ｋＨｚで平行走査された場合には、受光センサ４１５のオンとオンとの間隔は、１ｍｓｅｃである。
検出範囲内に型鋼Ｋの前端が無い場合について説明する。
受光センサ４１５は、放物面鏡４１４を走査しているレーザ光Ｌ１を受光したときにオンになっている。そして、受光部４２は、レーザ光Ｌ１が検出範囲内を走査している間、オンになっている。図中で受光部４２がオフになっている箇所は、レーザ光Ｌ１が受光部４２が受光できる範囲の外を走査しているときである。
次に、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る場合について説明する。
受光センサ４１５は、検出範囲内に型鋼Ｋが無い場合と同様に、放物面鏡４１４を走査しているレーザ光Ｌ１を受光したときにオンになっている。
そして、受光部４２は、レーザ光Ｌ１が搬送方向の前方から後方に向けて走査しているので、レーザ光Ｌ１が、型鋼Ｋの前端よりも下流側を走査しているとき、つまり平行走査されたレーザ光Ｌ１の受光部４２での受光が型鋼Ｋによって遮られない位置であるときはオンであり、レーザ光Ｌ１が、型鋼Ｋの前端よりも上流側を走査しているとき、つまり平行走査されたレーザ光Ｌ１の受光部４２での受光が型鋼Ｋによって遮られる位置であるときはオフになっており、型鋼Ｋの前端のところでオンからオフに変化している。
【００２２】
従って、レーザ光Ｌ１が検出範囲を走査しているときに、受光部４２の受光状態がオンのままである場合は、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が無いと判断され、レーザ光Ｌ１が検出範囲を走査しているときに、受光部４２の受光状態がオンからオフに変化している場合は、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ると判断される。
そして、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る場合には、受光部４２の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ４１５がレーザ光Ｌ１を受光した時点との時間差を求め、その時間差から型鋼Ｋの前端の位置を求める。受光部４２の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ４１５がレーザ光Ｌ１を受光した時点との時間差から型鋼Ｋの前端の位置を求めるには、レーザ光Ｌ１が受光センサ４１５で受光されてからの時間と、搬送ライン２でのレーザ光Ｌ１の走査位置との関係を計算や試験から求めておき、求めた関係と検出した前記の時間差から型鋼Ｋの前端の位置を求める。
【００２３】
次に、上記の長さ測定装置１を用いた型鋼Ｋの長さの検出方法について説明する。
図６は、測定方法のフローを示す。
最初に、制御部６は、通過検出部３が型鋼Ｋの後端の通過を検出した回数を示す変数ｍを１にする（ステップ１、以下Ｓ１と記す）。
型鋼Ｋの搬送が始まり信号発信部３４からの通過信号を受けると（Ｓ２）、制御部６は、次のレーザ光Ｌ１の走査時の１スキャンでの受光センサ４１５と受光部４２とにおける受光状態のオンオフの推移のデータを変数ｍと共に記憶部（図示せず）に記憶する（Ｓ３）。
そして、変数ｍがｎ以上か否かを判断する（Ｓ４）。変数ｍがｎ以上でなければ、変数ｍに１を加え（Ｓ５）、Ｓ２に戻って、次の通過信号を待ち、Ｓ２〜Ｓ５を繰り返す。
Ｓ４において変数ｍがｎ以上であれば、型鋼Ｋの後端が最も下流側に設けられた通過検出セット３３の箇所を通過したとして、演算部５に型鋼Ｋの長さを演算させる。
演算部５は、Ｓ３で記憶部が記憶した受光センサ４１５と受光部４２とにおける受光状態のオンオフの推移のデータから、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ることが検出されているデータを検索する。この検索は、上述したように、レーザ光Ｌ１が検出範囲を走査している間に、受光部４２の受光状態がオンからオフに変化しているか否かで判断する（Ｓ６）。
そして、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ることが検出されているデータを検索によって探し出すと、そのデータでの型鋼Ｋの前端の位置を求める。前端の位置は、上述したように、受光部４２の受光状態がオンからオフに変化した時点と、受光センサ４１５がレーザ光Ｌ１を受光した時点との時間差から求める（Ｓ７）。
次に、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る時の型鋼Ｋの後端の位置を次のようにして求める。検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る時のデータと共に記憶された変数ｍによって、型鋼Ｋの前端の位置が検出された時に後端が通過した通過検出セット３３を求める。例えば、変数ｍが１ならば、第１通過検出セット３３であり、変数ｍが２ならば、第２通過検出セット３３である。そして、求めた通過検出セット３３が型鋼Ｋの後端の通過を検出する所定の位置が、型鋼Ｋの後端の位置である（Ｓ８）。
次に、演算部５は、求めた型鋼Ｋの前端の位置と後端の位置とから、型鋼Ｋの長さを算出する（Ｓ９）。
【００２４】
本実施形態の長さ測定装置１によれば、投光部４１から搬送方向にほぼ直交するように投光され、搬送方向に平行走査された光によって、長尺材の前端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部４が検出する長尺材の前端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
特に、本実施形態では、長尺材の前端の位置を検出し易いように、投光部４１と受光部４２とを水平方向に配置しているが、投光部４１からのレーザ光Ｌ１が搬送方向にほぼ直交しているので、長尺材のパスラインが変動し、投光部４１及び受光部４２と長尺材との距離が変動しても長尺材の長さを精度よく測定できる。
【００２５】
上記実施形態では、受光部が複数の受光素子を具備している例を説明したが、受光部の構成は、上記の例に限られず、例えば、次のような構成でもよい。
図７は、受光部の他の一例を示す構成図である。受光部４２ａは、搬送方向に延びた光導棒４２２と光導棒４２２の一端側に取り付けられた光検出器４２３とを具備している。光検出器４２３は、例えば、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管等である。光導棒４２２は、透明な材質から成っており、投光部４１からのレーザ光Ｌ１の入射側とは反対側の内面４２２ａにレーザ光Ｌ１が乱反射する粗面を具備している。
投光部４１からのレーザ光Ｌ１は、内面４２２ａで乱反射し、光導棒４２２の内面で反射を繰り返して一部が光検出器４２３で検出される。このような受光部４２ａによっても、上述した受光部４２と同等の効果を得ることができる。
また、この受光部４２ａによれば、光導棒４２２は、搬送方向の長さを容易に変更することができるので、受光部４２ａが受光できる搬送方向の受光範囲を容易に長くすることができる。
そして、受光部４２ａが受光できる搬送方向の受光範囲を長くすると共に、投光部４１がレーザ光Ｌ１を平行走査する搬送方向の範囲を長くすることにより、型鋼Ｋの前端の検出範囲を搬送方向に長くすることができる。そうして、型鋼Ｋの前端の検出範囲を搬送方向に長くすれば、通過検出セット３３間の間隔を長くすることができるので、通過検出セット３３の数を減らしてコストを低くすることができる。
【００２６】
本実施形態では、通過検出部３が型鋼Ｋの後端の通過を検出し、その時の型鋼Ｋの前端の位置を位置検出部４が検出するようにしたが、通過検出部３を搬送方向下流側に設け、位置検出部４を搬送方向上流側に設け、通過検出部３が型鋼Ｋの下流側の端である前端の通過を検出し、その時の型鋼Ｋの上流側の端である後端の位置を位置検出部４が検出するようにしてもよい。
また、本実施形態では、通過検出セット３３を複数としたが、１セットとしてもよい。
また、通過検出部３において、通過投光部３１からの光を通過受光部３２が直接に受光するようにして型鋼Ｋの通過を検出したが、通過投光部３１からの光を型鋼Ｋに反射させ、反射した光を通過受光部３２が受光するようにして型鋼Ｋの通過を検出するようにしてもよい。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る長さ測定装置について説明する。
本実施形態に係る長さ測定装置は、第１の実施形態に係る長さ測定装置と、位置検出部４の構成が異なり、位置検出部４に関係しない構成は同じである。
図８は、長さ測定装置１ａの構成図である。第１の実施形態に係る長さ測定装置と同じ構成物には、同じ番号を付しており、説明を省略する。
位置検出部７は、搬送ライン２に向けて投光する投光部７１と、投光部７１と搬送ライン２を水平方向に挟んで対向したテレセントリックレンズ７３付きの撮像部７２を具備している。撮像部７２は、例えばＣＣＤカメラである。撮像部７２は、複数が搬送方向に並置されている。撮像部７２は、テレセントリックレンズ７３の光軸が搬送方向にほぼ直交するように設けられている。撮像部７２が撮像できる搬送方向の範囲よりも内側に検出範囲が設けられる。この検出範囲は、通過検出セット３３間の間隔よりも広くなければならない。
撮像部７２は、型鋼Ｋの搬送中は、常に搬送ライン２を撮像しており、通過検出部３が型鋼Ｋの後端の通過を検出したときも、搬送ライン２を搬送される型鋼Ｋの前端を撮像する。
また、位置検出部７は、画像処理部７４を具備しており、画像処理部７４は、撮像部７２が撮像した画像を所定の濃度によって２値化処理し、２値化した画像を制御部６に伝達する。制御部６は、２値化された画像に基づいて、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在るか否かを判断し、前端が在る場合には、前端の位置を算出する。
投光部７１は、発光するものなら何でもよく、例えば、ＬＥＤや、電球等が挙げられる。
また、撮像部７２の数を複数としたが、１つでもよい。
【００２８】
次に、位置検出部７の検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在るか否かの判断と、検出範囲内に前端が在る場合の前端の位置の検出方法を説明する。
図９は、撮像部７２が撮像した撮像画像を２値化した画像である。画像は、複数の撮像部７２が撮像した撮像画像を繋げて表示している。
図９では、型鋼Ｋの前端が画像の中央部分に映っている。検出範囲に型鋼Ｋが在ると、そこの部分は暗い像となるので、２値化された画像では、濃度の濃い像として表示される。
従って、２値化された画像で搬送方向の上流側から濃度の濃い像が下流側に向けて延出していれば、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ると判断することができる。そして、延出した先端が、型鋼Ｋの前端の位置を表すことになる。そして、撮像画像の各画素の位置と検出範囲での搬送方向の位置は、関係付けられるので、延出した前端部の画素の位置から型鋼Ｋの前端の位置を算出することができる。図９は、撮像部７２が２次元画像を撮像した場合を説明したが、撮像部７２が１次元画像を撮像するラインセンサの場合も同様に行うことができる。
【００２９】
次に、上記の長さ測定装置１ａを用いた型鋼Ｋの長さの検出方法について説明する。
図１０は、検出方法のフローを示す。
最初に、制御部６は、通過検出部３が通過を検出した回数を示す変数ｍを１にする（Ｓ１１）。
型鋼Ｋの搬送が始まり信号発信部３４からの通過信号を受けると（Ｓ１２）、制御部６は、そのときの撮像部７２の撮像画像のデータを変数ｍと共に記憶部（図示せず）に記憶する（Ｓ１３）。
そして、変数ｍがｎ以上か否かを判断する（Ｓ１４）。変数ｍがｎ以上でなければ、変数ｍに１を加え（Ｓ１５）、Ｓ１２に戻って、次の通過信号を待ち、Ｓ１２〜Ｓ１５を繰り返す。
Ｓ１４において変数ｍがｎ以上であれば、型鋼Ｋの後端が最も下流側に設けられた通過検出セット３３の箇所を通過したとして、演算部５に型鋼Ｋの長さを演算させる。
演算部５は、Ｓ１３で記憶部が記憶した撮像部７２の撮像画像のデータから、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ることが検出されているデータを検索する。この検索は、上述したように、２値化された画像で搬送方向の上流側から濃度の濃い像が下流側に向けて延出しているか否かで判断する（Ｓ１６）。
そして、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在ることが検出されているデータを検索によって探し出すと、そのデータでの型鋼Ｋの前端の位置を求める。前端の位置は、上述したように、延出した先端部の画素の位置から求める（Ｓ１７）。
次に、検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る時の型鋼Ｋの後端の位置を次のようにして求める。検出範囲内に型鋼Ｋの前端が在る時のデータと共に記憶された変数ｍによって、型鋼Ｋの前端の位置が検出された時に後端が通過した通過検出セット３３を求める。例えば、変数ｍが１ならば、第１通過検出セット３３であり、変数ｍが２ならば、第２通過検出セット３３である。そして、求めた通過検出セット３３が型鋼Ｋの後端の通過を検出する所定の位置が、型鋼Ｋの後端の位置である（Ｓ１８）。
次に、演算部５は、求めた型鋼Ｋの前端の位置と後端の位置とから、型鋼Ｋの長さを算出する（Ｓ１９）。
【００３０】
本実施形態の長さ測定装置１ａによれば、投光部７１から投光された光の中から搬送方向にほぼ直交する光がテレセントリックレンズ７３によって選択され、その選択された光で撮像画像が形成される。そして、その撮像画像から長尺材の端の位置を検出するので、長尺材のパスラインが変動して長尺材の位置が搬送方向に直交する方向に変動しても、また、長尺材の断面形状が種々に変化しても、位置検出部７が検出する長尺材の端の位置は変わらない。従って、長尺材の長さを精度よく測定できる。
特に、本実施形態では、長尺材の前端の位置を検出し易いように、投光部７１と撮像部７２とを水平方向に配置しているが、テレセントリックレンズを用いているので、長尺材のパスラインが変動し、投光部７１及び撮像部７２と長尺材との距離が変動しても長尺材の長さを精度よく測定できる。
なお、本実施形態でも、通過検出部３が型鋼Ｋの後端の通過を検出し、その時の型鋼Ｋの前端の位置を位置検出部７が検出するようにしたが、通過検出部３を搬送方向下流側に設け、位置検出部７を搬送方向上流側に設け、通過検出部３が型鋼Ｋの下流側の端である前端の通過を検出し、その時の型鋼Ｋの上流側の端である後端の位置を位置検出部７が検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１、１ａ・・・長さ測定装置
２・・・搬送ライン
３・・・通過検出部
４・・・位置検出部
４１・・・投光部
４２、４２ａ・・・受光部
４２２・・・光導棒
５・・・演算部
７・・・位置検出部
７１・・・投光部
７２・・・撮像部
７３・・・テレセントリックレンズ
Ｋ・・・型鋼（長尺材）
Ｌ１・・・レーザ光（光）
【図１】
2013036913.tif 000003
【図２】
2013036913.tif 000004
【図３】
2013036913.tif 000005
【図４】
2013036913.tif 000006
【図５】
2013036913.tif 000007
【図６】
2013036913.tif 000008
【図７】
2013036913.tif 000009
【図８】
2013036913.tif 000010
【図９】
2013036913.tif 000011
【図１０】
2013036913.tif 000012