(57)【要約】【課題】刻印がなされた鋼材の表面の色、光、影の影響が少なく、安定した読み取りが可能となる刻印読み取り方法の提供。【解決手段】鋼材ＳＳの表面に形成された刻印を、刻印測定器４によって読み取る方法であって、この刻印測定器４と上記刻印が形成された面ＳＦとの離間距離が、この刻印測定器４に定められた測定可能な離間距離の範囲内となる位置に、刻印測定器４を位置させる距離調整ステップと、この測定可能な離間距離の範囲内にある刻印測定器４により、上記刻印形成面ＳＦを走査して距離の分布を測定する距離測定ステップと、測定された距離の分布から、上記刻印形成面ＳＦの２次元画像を得る読み取りステップと、を含んでおり、上記刻印測定器４がレーザー距離計から構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材の表面に形成された刻印を、刻印測定器によって読み取る方法であって、
この刻印測定器と上記刻印が形成された面との離間距離が、この刻印測定器に定められた測定可能な離間距離の範囲内となる位置に、刻印測定器を位置させる距離調整ステップと、
この測定可能な離間距離の範囲内にある刻印測定器により、上記刻印形成面を走査して距離の分布を測定する距離測定ステップと、
測定された距離の分布から、上記刻印形成面の２次元画像を得る読み取りステップと、
を含んでおり、
上記刻印測定器がレーザー距離計から構成されている、鋼材の刻印読み取り方法。
【請求項２】
上記距離調整ステップの前に、上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する予備測定ステップを含んでおり、
上記距離調整ステップにおいては、この予備測定ステップで測定された離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間又は接近させることにより、上記測定可能な離間距離の範囲内に位置させる、請求項１に記載の鋼材の刻印読み取り方法。
【請求項３】
測定対象の上記鋼材が、複数個であり且つ配列されており、
上記距離調整ステップ及び距離測定ステップにおいて、上記レーザー距離計が、鋼材の配列方向に移動しながら、各鋼材の刻印形成面を走査する、請求項１又は２に記載の鋼材の刻印読み取り方法。
【請求項４】
上記予備測定ステップにおいて、第二の距離計により、上記レーザー距離計と上記複数個の鋼材の各刻印形成面との離間距離を測定し、
上記距離調整ステップにおいて、全鋼材について上記離間距離が同一となるように、レーザー距離計を上記刻印形成面に離間又は接近させる、請求項３に記載の鋼材の刻印読み取り方法。
【請求項５】
鋼材の表面に形成された刻印を読み取る装置であって、
刻印が形成された面までの離間距離の分布を測定するレーザー距離計と、
このレーザー距離計を、上記鋼材の刻印形成面に沿って移動させる第一移動装置と、
上記レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間接近させる第二移動装置と、
上記第一移動装置及び第二移動装置の動作を制御する制御装置とを備えており、
この制御装置が、
上記第一移動装置を動作させることにより、上記レーザー距離計に上記刻印形成面を走査させ、測定された離間距離の分布から上記刻印形成面の２次元画像を得る、鋼材の刻印読み取り装置。
【請求項６】
上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する第二距離計を備えており、
上記制御装置が、
上記レーザー距離計による上記刻印形成面の走査の前に、
上記第二距離計によって測定された離間距離が、上記レーザー距離計に定められた測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、上記離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲内となるように、上記第二移動装置を動作させる、請求項５に記載の鋼材の刻印読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の表面に刻印された表示を読み取る方法、及び、読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒鋼の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て得られたビレットが、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに多段の熱間圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し、且つ長尺化する。こうして、母材が得られる。この母材が冷却後に所定寸法に切断され、棒鋼が得られる。多数（数本から数十本）の棒鋼がバンドで結束され、出荷される。
【０００３】
この棒鋼の製造工程に関し、その製鋼、加熱、圧延、切断、検査等の履歴の追跡性（トレーサビリティー）の向上が要求されている。このために、ビレットごとに、ビレット情報を追跡するための固有の識別表示が付与される。この表示は、一般的には刻印によってなされる。そして、棒鋼の製造工程における所定時期に、このビレットの刻印表示が読み取られる。例えば、加熱炉への装入前である。そして、圧延トラッキングにビレット情報が付加される。
【０００４】
この刻印による表示は、鋼材の表面を部分的に凹陥させることによって形成される。このような鋼材表面の凹部は、種々の方法によって検出可能である。例えば、目視によって確認することができる。しかし、目視による場合、誤認識が生じる可能性があり、しかも、作業負荷が大きい。
【０００５】
また、鉄鋼製品に打刻された製品表示の文字をカメラによって読み取る方法が、特開平５−２８３１１号公報に開示されている。しかし、カメラを用いた撮像の場合、撮影対象の表面に付着した塗料、錆等の色が、画像の二値化処理に悪影響を及ぼす可能性がある。その結果、読み取り不良（誤読）が生じるおそれがある。これらの不具合を回避するために、照明方法に工夫を凝らしたり、撮影時のフラッシュによってハレーションを生ぜしめる等の工夫もなされうる。しかし、これらの光が刻印の底部まで照射してしまうことにより、刻印の文字を画像として捉えることができなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した現況に鑑みてなされたものである。本発明は、刻印の読み取りに際し、刻印が形成された鋼材の表面の色、光、影の影響が少なく、安定して刻印文字を読み取ることのできる方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鋼材の刻印読み取り方法は、鋼材の表面に形成された刻印を、刻印測定器によって読み取る方法であって、
この刻印測定器と上記刻印が形成された面との離間距離が、この刻印測定器に定められた測定可能な離間距離の範囲内となる位置に、刻印測定器を位置させる距離調整ステップと、
この測定可能な離間距離の範囲内にある刻印測定器により、上記刻印形成面を走査して距離の分布を測定する距離測定ステップと、
測定された距離の分布から、上記刻印形成面の２次元画像を得る読み取りステップと、
を含んでおり、
上記刻印測定器がレーザー距離計から構成されている。
【０００９】
好ましくは、上記距離調整ステップの前に、上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する予備測定ステップを含んでおり、
上記距離調整ステップにおいては、この予備測定ステップで測定された離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間又は接近させることにより、上記測定可能な離間距離の範囲内に位置させる。
【００１０】
好ましくは、測定対象の鋼材が、複数個であり且つ配列されており、
上記距離調整ステップ及び距離測定ステップにおいて、上記レーザー距離計が、鋼材の配列方向に移動しながら、各鋼材の刻印形成面を走査する。
【００１１】
好ましくは、上記予備測定ステップにおいて、第二の距離計により、上記レーザー距離計と上記複数個の鋼材の各刻印形成面との離間距離を測定し、
上記距離調整ステップにおいて、全鋼材について上記離間距離が同一となるように、レーザー距離計を上記刻印形成面に離間又は接近させる。
【００１２】
本発明に係る鋼材の刻印読み取り装置は、鋼材の表面に形成された刻印を読み取る装置であって、
刻印が形成された面までの離間距離の分布を測定するレーザー距離計と、
このレーザー距離計を、上記鋼材の刻印形成面に沿って移動させる第一移動装置と、
上記レーザー距離計を、上記刻印形成面に対して離間接近させる第二移動装置と、
上記第一移動装置及び第二移動装置の動作を制御する制御装置とを備えており、
この制御装置が、
上記第一移動装置を動作させることにより、上記レーザー距離計に上記刻印形成面を走査させ、測定された離間距離の分布から上記刻印形成面の２次元画像を得る。
【００１３】
好ましくは、上記レーザー距離計と上記刻印形成面との離間距離を測定する第二距離計を備えており、
上記制御装置が、
上記レーザー距離計による上記刻印形成面の走査の前に、
上記第二距離計によって測定された離間距離が、上記レーザー距離計に定められた測定可能な離間距離の範囲から外れている場合、上記離間距離が上記測定可能な離間距離の範囲内となるように、上記第二移動装置を動作させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鋼材表面の刻印の読み取りに際し、刻印がなされた鋼材の表面の色、光、影の影響が少なく、安定した読み取りが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る鋼材の刻印読み取り装置の機構部の概略を示す平面図である。
【図２】図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿って見た機構部の正面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１の刻印読み取り装置にけるレーザー距離計と鋼材の刻印形成面との位置関係を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のレーザー距離計の測定範囲と近視野と遠視野との関係を説明する図である。
【図４】図４（ａ）は、配列された複数個の読み取り対象の鋼材とレーザー距離計との離間距離を示す図であり、図４（ｂ）は、この離間距離におけるレーザー距離計の測定幅を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る刻印読み取り装置の機構部及び制御装置の概略を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１７】
図１及び図２には、刻印読み取り装置（以下、単に読み取り装置ともいう）２が示されている。図１は読み取り装置２の平面図であり、図２は正面図である。この読み取り装置２は、丸棒、角材、鋼片等、種々の形状の鋼材ＳＳが、その測定対象となりうる。ここでは、刻印読み取り対象の鋼材ＳＳとして、丸棒鋼が例示されている。
【００１８】
この読み取り装置２は、レーザー距離計４、レーザー距離計４を移動させる移動機構６、第二距離計８、及び、図５に示す制御装置１０を備えている。上記レーザー距離計４、移動機構６及び第二距離計８は、読み取り装置２における機構部３０と呼べる。上記制御装置１０は、この機構部３０を制御するものである。機構部３０は、架台３１の上に設置されている。
【００１９】
図１及び図２には、読み取り装置２と測定対象の鋼材ＳＳとの位置関係を明確にするため、ＸＹＺの３軸方向が示されている。レーザー距離計４が鋼材ＳＳの刻印された表面（以下、刻印形成面ともいう）ＳＦに離間接近する方向（鋼材の長手方向）がＺ軸方向、鋼材ＳＳの配列方向（搬送方向）がＹ軸方向、これらＺ軸及びＹ軸の各軸に垂直な方向がＸ軸方向とされている。本実施形態では、Ｙ軸及びＺ軸はともに水平方向に延び、Ｘ軸方向は鉛直方向に延びている。
【００２０】
この読み取り装置２では、レーザー距離計４が、測定対象面である刻印形成面ＳＦまでのＺ軸方向の距離を測定する。刻印は、棒鋼ＳＳの端面に形成されている。刻印形成面ＳＦにおける刻印部（凹部）及び非刻印部（平坦部）の所定の範囲につき、距離の分布が測定される。この所定の範囲とは、図３（ａ）に示され、後述されるＸ軸方向の測定幅Ｗである。レーザー距離計４から刻印部までの距離と、レーザー距離計４から非刻印部までの距離とは異なる。測定されたこの距離の分布から、刻印による表示が読み取られる。従来の、カメラ撮影による読み取りのような、陰影、錆、塗料等による悪影響は少ない。
【００２１】
レーザー距離計４は、刻印形成面ＳＦの刻印を読み取るために、刻印形成面ＳＦに沿ってＹ軸方向に走査（スキャン）する必要がある。このため、上記移動機構６が、レーザー距離計４を、静止状態の鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦに沿って移動させる。測定された上記距離分布は、後述する制御装置１０内のコンピュータプログラムによって２次元的画像に変換される。これは読み取りステップである。上記移動機構６は以下の通りに構成されている。
【００２２】
移動機構６は、Ｙ軸方向に延びる第一移動装置としての第一リニアガイド１２、この第一リニアガイド１２上を移動可能に装着された第一スライダ１４、この第一スライダ１４上に固定された、Ｚ軸方向に延びる第二移動装置としての第二リニアガイド１６、この第二リニアガイド１６上を移動可能に装着された第二スライダ１８、及び、この第二スライダ１８上に突設された、Ｘ軸方向（上下方向）に延びるボールねじ機構２０を備えている。このボールねじ機構２０に、レーザー距離計４が装着されている。
【００２３】
上記リニアガイドとは、リニアモーションガイドのことであり、装着されたスライダを直線移動させるための機構である。上記第一リニアガイド１２は、Ｙ軸駆動サーボモータ２２を備えている。第二リニアガイド１６は、Ｚ軸駆動サーボモータ２４を備えている。このリニアガイドに代えて、ボールねじ機構（送りねじ機構）等が採用されてもよい。上記ボールねじ機構２０としては、本実施形態では、ハンドル２６を手動で回してボールねじ２８を回転させる簡易な構造のものが採用されている。
【００２４】
上記第一スライダ１４、第二リニアガイド１６、第二スライダ１８、ボールねじ機構２０及びレーザー距離計４は、一体で、第一リニアガイド１２によってＹ軸方向に移動可能である。第二スライダ１８、ボールねじ機構２０及びレーザー距離計４は、一体で、第二リニアガイド１６によってＺ軸方向に移動可能である。レーザー距離計４は、単独で、ボールねじ機構２０によってＸ軸方向（上下方向）に移動可能である。ボールねじ機構２０は、レーザー距離計４の、鋼材ＳＳに対するＸ軸方向の位置合わせ等に用いられる。レーザー距離計４は、移動機構６によってＸＹＺの３軸方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
この読み取り装置２では、レーザー距離計４は、Ｚ軸方向に５００ｍｍのストローク、Ｙ軸方向に１２００ｍｍのストローク、及び、Ｘ軸方向に１００ｍｍのストロークが可能にされている。しかし、これらのストロークには限定されない。これらのストロークは、鋼材ＳＳの外径、後述するレーザー距離計４の仕様等に応じて決定される。
【００２６】
前述の第二距離計８として、本実施形態では、超音波距離計が採用されている。しかし、超音波距離計には限定されない。第二距離計８は、一本又は複数本の鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦとレーザー距離計４の基準部位との離間距離Ｌ（図３（ａ）参照）を測定する。測定された各刻印形成面ＳＦの離間距離Ｌは、各鋼材ＳＳと対応付けられて、制御装置１０内に記憶される。この測定は、鋼材ＳＳの位置を定量的に把握する予備測定である。すなわち、この測定は、レーザー距離計４を、刻印形成面ＳＦの測定が可能な離間距離範囲内に誘導するための予備測定ステップである。この測定のためには、第二距離計８の基準部位は、レーザー距離計４の基準部位と、Ｚ軸上の同一位置に設定されるのが好ましい。この基準部位というのは、レーザー距離計４と刻印形成面ＳＦとの離間距離Ｌを特定するために定められる、レーザー距離計４の部位である。本実施形態では、この基準部位は、レーザー距離計４の、測定対象物（鋼材）側の先端位置とされている。もちろん、この部位には限定されない。
【００２７】
本実施形態では、第二距離計８は、レーザー距離計４とは別体で、架台３１に移動不能に固定されている。第二距離計８のＹ軸方向の位置は、図１及び図２に示されるように、鋼材ＳＳの搬送方向におけるレーザー距離計４より上流側の位置である。さらに、同時搬送されて静止した複数本（本実施形態では５本）の鋼材ＳＳの内の最後の一本よりも上流側の位置である。この配置によれば、搬送されてきた全鋼材ＳＳが静止したときには、全鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦの離間距離Ｌが測定し終わっている。この第二距離計８により、全鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦの離間距離Ｌが、鋼材ＳＳの配置順に把握される。
【００２８】
第二距離計８は、上記配置には限定されない。第二距離計８は、例えば、鋼材ＳＳの配列方向（Ｙ軸方向）に、レーザー距離計４と一体で移動可能にされていてもよい。このために、第二距離計８は、第一スライダ１４に固定されていてもよい。
【００２９】
この読み取り装置２によれば、複数本の鋼材ＳＳを１バッチとした距離測定も可能である。一般的に、複数本の鋼材ＳＳは、パレット上に水平状態に配列されて搬送され、停止時にも水平の状態にある。このパレットには、一般的に、複数本のＶ字溝が平行に形成された、一般的なチェーンコンベアの形態をなしている。このＶ字溝に棒鋼が安定した状態で載置される。従って、複数本の棒鋼は、その位置関係が固定された状態となりうる。
【００３０】
この読み取り装置２によれば、現存の鋼材製造ラインにおいて、鋼材ＳＳの搬送が停止するタイムサイクル（例えば３５秒間の停止）内で、停止状態の複数本の鋼材ＳＳの刻印を１スキャンで読み取ることができる。この場合、レーザー距離計４は、複数本の鋼材ＳＳにわたってＹ軸方向にスキャンする。この複数本の鋼材ＳＳに対するスキャンにおいても、移動機構６が、レーザー距離計４を移動させる。しかし、搬送途中で停止した時の複数本の鋼材ＳＳは、図１に示されるように、通常はその刻印形成面ＳＦ同士が面一にはなっていない。鋼材ＳＳによって、その刻印形成面ＳＦからレーザー距離計４までの離間距離Ｌは異なっていることが多い。
【００３１】
図１に示されるように、ここでは、刻印形成面ＳＦのＺ軸方向の位置のバラツキの最大幅として、３００ｍｍが例示されている。このバラツキは、第二距離計８によって測定されたものであり、制御装置１０内に記憶される。このバラツキの中心位置を、刻印形成面ＳＦの基準位置（以下、刻印形成面基準位置という）ＣＰと呼ぶ。また、この刻印形成面基準位置ＣＰから、３００ｍｍ離間した位置を、レーザー距離計４の基準位置（以下、単に距離計基準位置という）ＳＰと呼ぶ。レーザー距離計４は、この距離計基準位置ＳＰから３５０ｍｍだけ後方に離間した退避位置ＢＰに後退しうるようにされている。前述の通り、このレーザー距離計４のＺ軸方向のストロークは５００ｍｍである。従って、レーザー距離計４は、距離計基準位置ＳＰから１５０ｍｍだけ刻印形成面ＳＦに接近することができる。上記刻印形成面基準位置ＣＰと距離計基準位置ＳＰとの離間距離、及び、上記退避距離は、レーザー距離計４の仕様等に応じて決定される。
【００３２】
上記距離計基準位置ＳＰは、一般的に測定幅Ｗが刻印形成面ＳＦの刻印領域をカバーできる離間距離Ｌとなるよう、形成面基準位置ＣＰからの位置として設定されている。また、上記３５０ｍｍの退避距離は、メンテナンスの際に人が鋼材に接触しないようＺ軸方向に退避するための位置として設定されている。
【００３３】
レーザー距離計４には、測定可能な離間距離Ｌの範囲（測定可能離間距離範囲とも呼ぶ）が存在する。この測定可能な離間距離Ｌの範囲は、図３（ｂ）に示されるように、レーザー距離計４から所定の距離（近距離）Ｌ１だけ離間した位置から、より長い距離（遠距離）Ｌ２だけ離間した位置までの範囲である。すなわち、このレーザー距離計４の測定可能離間距離範囲は、Ｌ１以上Ｌ２以下である。上記近距離Ｌ１はクリアランスとも呼ばれる。この測定可能離間距離範囲から外れた位置にある刻印形成面ＳＦは、測定不可能となりうる。また、測定可能な範囲の大きさは、Ｌ２−Ｌ１である。この距離範囲は、測定範囲又はフルスケールとも呼ばれる。この測定範囲ＭＲは、レーザー距離計の仕様として設定されている。これらレーザー距離計の仕様は、制御装置１０内に記憶されている。
【００３４】
表１及び図３には、測定範囲ＭＲ、レーザー距離計４の分解能及び測定幅Ｗの一例が示されている。ここで例示されているレーザー距離計４の上記クリアランス（近距離）Ｌ１は１３５ｍｍであり、遠距離Ｌ２は３５５ｍｍである。従って、測定可能離間距離範囲は、１３５ｍｍ以上３５５ｍｍ以下であり、測定範囲（Ｌ２−Ｌ１）ＭＲは、２２０ｍｍである。しかし、レーザー距離計の仕様は、これらの数値には限定されない。測定対象の鋼材の大きさ等に応じて変更可能である。ここでは、測定対象の鋼材ＳＳの横断面の直径、すなわち刻印形成面ＳＦの直径が１６７ｍｍとされている。このサイズの鋼材ＳＳに適合する仕様のレーザー距離計４が採用されている。
【００３５】
また、一般的に、離間距離Ｌが短いほど分解能は優れるが、測定幅（Ｘ軸方向幅）Ｗが小さくなる。逆に、離間距離Ｌが長いほど分解能は低下するが、測定幅Ｗが大きくなる。従って、使用者は、鋼材ＳＳの刻印領域の広さ、刻印形成面ＳＦのＺ軸方向位置のバラツキ、読み取りに必要な分解能等の兼ね合いから、それぞれの仕様に満足するレーザー距離計を選定する。クリアランスＬ１及び測定範囲ＭＲは、当該レーザー距離計の仕様により、一意的に決まることとなる。
【００３６】
上記近距離Ｌ１の位置におけるＸ軸方向の測定幅Ｗ１は６４ｍｍである。この近距離Ｌ１の位置における測定幅Ｗ１を近視野ともいう。この近距離Ｌ１の位置における、Ｘ軸方向分解能は、０．０７９ｍｍ／ドットであり、Ｚ軸方向解能は、０．０１０ｍｍ／ドットである。一方、遠距離Ｌ２（＝３５５ｍｍ）の位置におけるＸ軸方向の測定幅Ｗ２は１６２ｍｍである。この遠距離Ｌ２の位置における測定幅Ｗ２を遠視野ともいう。この遠距離Ｌ２の位置における、Ｘ軸方向分解能は、０．１８１ｍｍ／ドットであり、Ｚ軸方向解能は、０．０５２ｍｍ／ドットである。分解能の数値が小さいほど、分解能に優れている。
【００３７】
【表１】
2016176909.tif 000003
【００３８】
前述の測定可能離間距離範囲については、光学カメラの焦点距離ほどの制約が無い。すなわち、レーザー距離計４によれば、広範囲の距離にわたって明瞭な測定が可能である。
【００３９】
しかし、刻印形成面ＳＦの上記バラツキの幅が上記測定範囲ＭＲを超えている場合は、Ｙ軸方向に一直線にスキャンすれば、測定されない刻印形成面ＳＦが存在する。この場合、全ての刻印形成面ＳＦの離間距離が測定可能離間距離範囲内となるように、レーザー距離計４を刻印形成面ＳＦに離間接近させつつスキャンする必要がある。このレーザー距離計４を、Ｚ軸方向に進退させて刻印形成面ＳＦに離間接近させる工程は、距離調整ステップである。刻印形成面ＳＦのバラツキ、及び、測定範囲ＭＲは、いずれも制御装置１０に記憶されている。レーザー距離計４のＺ軸方向移動の要否の判断、及び、移動装置６に対する上記Ｚ軸方向移動の指示は、制御装置１０によってなされる。
【００４０】
離間距離Ｌが測定可能離間距離範囲内であっても、離間距離Ｌの長短によってレーザー距離計４の分解能が異なる。その結果、離間距離Ｌが異なれば、測定精度が異なる可能性がある。従って、離間距離Ｌが相違した状態の複数本の鋼材ＳＳを、レーザー距離計４がＹ軸方向に一直線にスキャンすれば、この測定データから得られる刻印表示の２次元的画像の精度も、鋼材ＳＳによって相違したものとなりうる。
【００４１】
刻印形成面ＳＦの位置のバラツキの幅が上記測定範囲ＭＲ内にある場合には、レーザー距離計４は、その測定範囲ＭＲ内に全ての鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦが入る位置に移動するだけでよい。しかる後、レーザー距離計４は、刻印形成面ＳＦに離間接近することなく一直線にスキャンすればよい。つまり、レーザー距離計４は、多くとも一回だけ、刻印形成面ＳＦに対して離間接近すればよい。ただし、これは、上記画像精度の不均一が許容できること、及び、全ての刻印形成面ＳＦの刻印領域が測定幅Ｗによってカバーされていること、との条件付きである。
【００４２】
一方、全鋼材ＳＳの刻印を同一精度で測定するためには、レーザー距離計４は、全鋼材ＳＳに対して同一離間距離Ｌを置きながらスキャンする必要がある。このために、レーザー距離計４は、各刻印形成面ＳＦのＺ軸上位置に対応して離間接近しながらスキャンする必要がある。この場合、上記同一離間距離Ｌは、鋼材ＳＳの刻印領域のＸ軸方向の広さと測定幅Ｗとが等しくなる距離とされるのが好ましい。制御装置１０が、移動機構６に対して、各刻印形成面ＳＦの位置に応じたＺ軸方向移動の指示を行う。
【００４３】
図４には、５本の鋼材ＳＳに対するレーザー距離計４の離間距離Ｌ、及び、この離間距離における測定幅Ｗが例示されている。ただし図４はＹ軸方向とＺ軸方向を示した図であり、測定幅Ｗは図示できないＸ軸方向（垂直方向）であるが、分かりやすく説明するために、Ｙ軸方向に投影して示している。鋼材ＳＳの各位置は、図１に示された鋼材ＳＳの各位置と同一である。５本の鋼材には、ＳＳ１からＳＳ５までの識別符号が順に付記されている。搬送先頭の鋼材にはＳＳ１が付され、後尾の鋼材にＳＳ５が付されている。５本の鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦのバラツキは３００ｍｍである。第三番目の鋼材ＳＳ３及び第五番目の鋼材ＳＳ５は、ともに、刻印形成面基準位置ＣＰ−１５０ｍｍの位置にあり、第四番目の鋼材ＳＳ４のみが、刻印形成面基準位置ＣＰ＋１５０ｍｍの位置にある。第一番目の鋼材ＳＳ１は、刻印形成面基準位置ＣＰ−４０ｍｍの位置にある。第二番目の鋼材ＳＳ２は、刻印形成面基準位置ＣＰ−１０ｍｍの位置にある。離間距離Ｌは、鋼材ＳＳ１では２６０ｍｍ、鋼材ＳＳ２では２９０ｍｍ、鋼材ＳＳ３、ＳＳ５では１５０ｍｍとなっている。鋼材ＳＳ４では、レーザー距離計４が距離計基準位置ＳＰから鋼材ＳＳ４に接近する方向に１１０ｍｍ移動しているので、離間距離Ｌは３４０ｍｍとなっている。刻印形成面ＳＦのバラツキは３００ｍｍとなり、レーザー距離計４の測定範囲ＭＲである２２０ｍｍを超えている。従って、レーザー距離計４は、全鋼材ＳＳ１−ＳＳ５の刻印を読み取るために、Ｚ軸方向の移動が必要となる。
【００４４】
図４では、レーザー距離計４は、４本の鋼材ＳＳ１−ＳＳ３、ＳＳ５に対しては、距離計基準位置ＳＰに静止している。レーザー距離計４は、第四番目の鋼材ＳＳ４に対してのみ移動する。レーザー距離計４は、前述の通り、距離計基準位置ＳＰから鋼材ＳＳ４に接近する方向に１１０ｍｍ移動する。距離を測定した後には、もとの距離計基準位置ＳＰに戻る。
【００４５】
図４（ｂ）には、図４（ａ）に示された離間距離に対応した測定幅Ｗ、及び、この測定幅Ｗを直径とする同心円が示されている。この同心円は、レーザー距離計４によって測定されうる範囲を示す。従って、刻印は、この同心円内に形成される必要がある。この範囲を超える部位に形成された刻印の部分は読み取られない可能性がある。測定幅Ｗは、鋼材ＳＳ１では１１９ｍｍ、鋼材ＳＳ２では１３３ｍｍ、鋼材ＳＳ３、ＳＳ５では７０ｍｍ、鋼材ＳＳ４では１５５ｍｍとなる。この場合、最小の測定幅Ｗが７０ｍｍとなる。外径が１６７ｍｍの鋼材ＳＳの端面に、直径７０ｍｍの狭い同心円内に刻印を形成しておく必要が生じる。このような刻印領域の制限を緩和するために、予め最小の測定幅を設定してもよい。例えば、最大刻印範囲を示す円の直径を１１０ｍｍと設定する。この場合、上記鋼材ＳＳ３、ＳＳ５では、その離間距離Ｌが、２３９ｍｍ以上３５５ｍｍ以下となるように、距離計基準位置ＳＰから後退する。すなわち、距離計基準位置ＳＰから、８９ｍｍ以上２０５ｍｍ以下の範囲で後退する。上記は、レーザー距離計４の変位の一例である。前述の、鋼材ＳＳの刻印領域のＸ軸方向の広さと測定幅Ｗとが等しくなる距離とされる方法の場合、分解能がより良くなるよう離間距離Ｌを２３９ｍｍ、すなわち距離計基準位置ＳＰから８９ｍｍに後退するのが好ましい。
【００４６】
図５に示されるように、制御装置１０は、レーザー距離計４用のコントローラ（第一コントローラという）３２、Ｙ軸駆動サーボモータ２２用のサーボドライバ（Ｙ軸サーボドライバという）３４、Ｚ軸駆動サーボモータ２４用のサーボドライバ（Ｚ軸サーボドライバという）３６、第二距離計８用のコントローラ（第二コントローラという）３８、パソコン（ＰＣともいう）４０及びプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣともいう）４２を備えている。駆動サーボモータに代えて、駆動モータとインバータドライバとが組み合わされて用いられてもよい。
【００４７】
第一コントローラ３２は、刻印形成面のＸ軸方向の測定幅Ｗの距離の分布を信号化する機能を有する。レーザー距離計の仕様によっては、さらにＹ軸方向に走査した距離の分布を２次元画像として生成する機能と、生成した２次元画像から文字を認識する機能を併せて有するものもある。第一コントローラ３２で得た情報はＰＣ４０に通信等の手段で伝達されるが、上記２次元画像として生成する機能、文字を認識する機能は、レーザー距離計とＰＣ４０のどちらかで機能を分担するように設計される。第二コントローラ３８は、第二距離計８による測定値から、鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦの位置を演算し、これをＰＬＣ４２に送信する。
【００４８】
Ｙ軸サーボドライバ３４は、ＰＬＣ４２から送信された各鋼材ＳＳのＹ軸方向位置を特定するデータに基づき、Ｙ軸駆動サーボモータ２２を所定回転数だけ回転させる。これにより、レーザー距離計４は、第一リニアガイド１２上を、指定された鋼材ＳＳに対応する位置まで移動する。
【００４９】
Ｚ軸サーボドライバ３６は、必要に応じて、ＰＬＣ４２から送信された各鋼材ＳＳの刻印形成面ＳＦのＺ軸方向位置を特定するデータに基づき、Ｚ軸駆動サーボモータ２４を所定回転数だけ回転させる。これにより、レーザー距離計４は、第二リニアガイド１６上を、指定されたＺ軸上の位置まで移動する。
【００５０】
ＰＣ４０は、第一コントローラ３２から得た距離の分布、２次元画像、或いは文字認識に関する情報と、ＰＬＣ４２から得た鋼材ＳＳの位置情報および移動機構６の位置情報から、当該鋼材ＳＳの固有の識別表示である刻印を読取り、ビレット情報として保管し、圧延トラッキングにビレット情報を付加する機能を有する。ＰＬＣ４２は、Ｙ軸方向への走査、Ｚ軸方向への進退をそれぞれのサーボドライバ３４、３６に指示し、各スライダ１４、１８の位置情報を認識する。また第二コントローラ３８から得た鋼材ＳＳの刻印形成面の位置を演算する。これら鋼材ＳＳの位置情報、移動機構６の位置情報をＰＣ４０に通信等の手段で伝達する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明された鋼材の刻印読み取り方法は、鋼材の製造工程履歴の追跡に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
２・・・読み取り装置
４・・・レーザー距離計
６・・・移動機構
８・・・第二距離計
１０・・・制御装置
１２・・・第一リニアガイド
１４・・・第一スライダ
１６・・・第二リニアガイド
１８・・・第二スライダ
２０・・・ボールねじ機構
２２・・・Ｚ軸駆動サーボモータ
２４・・・Ｙ軸駆動サーボモータ
２６・・・ハンドル
２８・・・ボールねじ
３０・・・機構部
３１・・・架台
３２・・・第一コントローラ
３４・・・Ｚ軸サーボドライバ
３６・・・Ｙ軸サーボドライバ
３８・・・第二コントローラ
４０・・・パソコン（ＰＣ）
４２・・・プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）
ＢＰ・・・退避位置
ＣＰ・・・刻印形成面基準位置
Ｌ・・・離間距離
ＭＲ・・・測定範囲
ＳＦ・・・刻印形成面
ＳＰ・・・距離計基準位置
ＳＳ・・・鋼材
Ｗ・・・測定幅
【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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