(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な長さの長尺材の長さを、高精度で測定できる長尺材長測定装置を提供する。【解決手段】長尺材の搬送路Ｃの上流側及び下流側に配置されて長尺材の有無を検出する第１及び第２のセンサ１１，４１と、第１及び第２のセンサ１１、４１の間に設置されて所定時間内の長尺材の移動量Ｘ１〜Ｘ３を計測する移動量計測手段３１とを備え、移動量計測手段３１の上流側の近傍に、長尺材の振動を抑えながらガイドするガイド手段２１を備えていること。【選択図】図１
2017049019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺材の搬送路の上流側及び下流側に配置されて前記長尺材の有無を検出する第１及び第２のセンサと、これら第１及び第２のセンサの間に設置されて所定時間内の前記長尺材の移動量を計測する移動量計測手段とを備え、
前記移動量計測手段の上流側の近傍に、前記長尺材の振動を抑えながらガイドするガイド手段を備えている長尺材長測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の長尺材長測定装置であって、
前記所定時間は、前記第２のセンサが前記長尺材の先端を検知してから、前記第１のセンサが前記長尺材の後端を検知するまでの時間である長尺材長測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の長尺材長測定装置であって、
前記ガイド手段は、前記長尺材の幅方向の両側から接触するガイドローラを備えている長尺材長測定装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記ガイドローラは２組設けられており、第１組のガイドローラと第２組のガイドローラとは異なるタイミングで前記長尺材に接触する長尺材長測定装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記ガイドローラは、少なくとも前記移動量計測手段が前記長尺材の移動量を計測しているときに前記長尺材に接触する長尺材長測定装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記移動量計測手段は、前記長尺材に接触して回転する測定ローラと、前記測定ローラとの間に前記長尺材を狭持するように配置された補助ローラを備えている長尺材長測定装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記移動量計測手段は、測定ローラの回転数を計数するロータリエンコーダを備える長尺材長測定装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記補助ローラを前記測定ローラに対して近接離間させるアクチュエータを更に備える長尺材長測定装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記測定ローラと補助ローラとは鉛直方向に延びる所定のレールに支持されており、前記長尺材の移動量を計測しているときに鉛直方向に移動可能である長尺材長測定装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記移動量計測手段の下流側近傍に他のガイド手段を備えている長尺材長測定装置。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の長尺材長測定装置であって、
前記第１のセンサと第２のセンサの相互間距離Ｄと前記移動量計測手段からの移動量Ｘに基づいて前記長尺材の長さを算出する演算手段を更に備え、当該演算手段は、前記測定された移動量Ｘに比例した誤差の係数であって前記移動量Ｘに対する誤差の平均化処理で求められるメジャー係数Ｍと、前記移動量Ｘとは無関係な誤差Ｅによって前記長尺材の長さＬをＬ＝Ｄ＋Ｍ×Ｘ＋Ｅの数式で算出する算出機能を有する長尺材長測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺材長測定装置に係り、特に、異なる長さの長尺材に対しても高精度で長さを測定することができる長尺材長測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、長尺のＣ型鋼材などの長さをオンラインで測定する長尺材長測定装置が用いられてきた。長尺材長測定装置の例としては、コンベヤの一側にアクチュエータの作動により進退動するタッチローラを設けると共に、回転数を検出するパルスゼネレータを設けてなる装置本体と、コンベヤ上を移動する鋼材を装置本体の上流側と下流側にて夫々検出する光電スイッチと、上流側の光電スイッチで鋼材の先端が達したことが検出されたときアクチュエータを所定時間後に進出動させるタイマとを具備するものがあった。そして、両光電スイッチの間隔および下流側の光電スイッチで鋼材の先端が通過したことが検出されたときから上流側の光電スイッチで鋼材の後端が通過したことが検出されたときまでのパルスゼネレータにより検出されるタッチローラの従動回転数から鋼材の長さを演算により求める（特許文献１参照）。
【０００３】
また、その他の長尺材長測定装置の例としては、基本構成は特許文献１と同様であるが、鋼材の有無を検出するためのセンサの数を増やして、演算によって測定精度を高めようとするものがあった（特許文献２及び特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７１９２１号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４９０６号公報
【特許文献３】特開平１０−４７９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記先行技術文献に係る長尺材長測定装置には、構造上の理由から以下のような問題点があった。
（１）測定精度が悪い。
（２）装置構成が複雑となる。
【０００６】
以下に、上記各問題点の理由について説明する。先ず、（１）の測定精度が悪い点であるが、特許文献１の長尺材長測定装置では、鋼材を搬送する際に鋼材を案内するガイドが設置されておらず、また、タッチローラも鋼材の横に接触させる構造である。このため、搬送に伴う鋼材の振動で、タッチローラが鋼材から離れてしまい、測定精度を悪化させてしまう。また、（２）の装置構成が複雑になる点は、長尺材の長さに応じて検出センサを多数設けなければならず、検出センサだけではなく、これに伴う配線設備の増加も必要となる。加えて、多数のセンサから出力されるデータを処理するためのシステム構成も複雑となる。
【０００７】
上記問題点に鑑みて、本発明の一側面では、簡易な構造で、異なる長さの長尺材の長さを高精度で測定できる長尺材長測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題に鑑み、第１の手段は、長尺材の搬送路の上流側及び下流側に配置されて長尺材の有無を検出する第１及び第２のセンサと、これら第１及び第２のセンサの間に設置されて所定時間内の長尺材の移動量を計測する移動量計測手段とを備え、移動量計測手段の上流側の近傍に、長尺材の振動を抑えながらガイドするガイド手段を備えている、という構成を採っている。このような構成により、移動量計測手段においては、ガイド手段によって長尺材の振動が抑えられ、精度の高い移動量計測ができる。
【０００９】
第２の手段は、第１の手段の構成に加え、所定時間は、第２のセンサが長尺材の先端を検知してから、第１のセンサが長尺材の後端を検知するまでの時間である、という構成を採っている。このような構成により、第１のセンサと第２のセンサの相互間距離に移動量を足し合わせることで、簡単に長尺材の長さを算出することができる。
【００１０】
第３の手段は、第１又は第２の手段の構成に加え、ガイド手段は、長尺材の幅方向の両側から接触するガイドローラを備えている、という構成を採っている。このような構成により、ガイドローラが長尺材をしっかりと把持し、振動を効果的に抑制する。
【００１１】
第４の手段は、第１から第３の手段の何れかの構成に加え、ガイドローラは２組設けられており、第１組のガイドローラと第２組のガイドローラとは異なるタイミングで長尺材に接触する、という構成を採っている。このような構成により、第１組のガイドローラを必要な時だけ長尺材に接触させることができる。
【００１２】
第５の手段は、第１から第４の手段の何れかの構成に加え、ガイドローラは、少なくとも移動量計測手段が長尺材の移動量を計測しているときに長尺材に接触する、という構成を採っている。このような構成により、移動量計測時の測定精度を向上させることができる。
【００１３】
第６の手段は、第１から第５の手段の何れかの構成に加え、移動量計測手段は、長尺材に接触して回転する測定ローラと、測定ローラとの間に長尺材を狭持するように配置された補助ローラを備えている、という構成を採っている。このような構成により、測定ローラと補助ローラとがしっかりと長尺材を挟むため、測定ローラと長尺材の間の滑りが最小化され、測定精度が向上する。
【００１４】
第７の手段は、第１から第６の手段の何れかの構成に加え、移動量計測手段は、測定ローラの回転数を計数するロータリエンコーダを備える、という構成を採っている。このような構成により、大きな分解能を有するロータリエンコーダによって正確な移動量測定が可能となる。
【００１５】
第８の手段は、第１から第７の手段の何れかの構成に加え、補助ローラを測定ローラに対して近接離間させるアクチュエータを更に備える、という構成を採っている。このような構成により、必要な時だけ補助ローラを長尺材に接触させることができ、それ以外は長尺材から離間させることができる。
【００１６】
第９の手段は、第１から第８の手段の何れかの構成に加え、測定ローラと補助ローラとは鉛直方向に延びる所定のレールに支持されており、長尺材の移動量を計測しているときに鉛直方向に移動可能である、という構成を採っている。このような構成により、仮に長尺材に反りや曲りがある場合でも、測定ローラと補助ローラがその反りや曲りに追従して、常に長尺材に接触し続ける。このため、測定ローラと長尺材の間に滑りが発生せず、正確な長さ測定が可能である。
【００１７】
第１０の手段は、第１から第９の手段の何れかの構成に加え、移動量計測手段の下流側近傍に他のガイド手段を備えている、という構成を採っている。このような構成により、長尺材の振動をより抑えることが可能となり、長さ測定の精度が更に向上する。
【００１８】
第１１の手段は、第１から第１０の手段の何れかの構成に加え、第１のセンサと第２のセンサの相互間距離Ｄと移動量計測手段からの移動量Ｘに基づいて長尺材の長さを算出する演算手段を更に備え、当該演算手段は、前記測定された移動量Ｘに比例した誤差の係数であって前記移動量Ｘに対する誤差の平均化処理で求められるメジャー係数Ｍと、移動量Ｘとは無関係な誤差Ｅによって長尺材の長さＬをＬ＝Ｄ＋Ｍ×Ｘ＋Ｅの数式で算出する算出機能を有する、という構成を採っている。このような構成により、長さの異なる長尺材を測定した場合でも、補正により測定誤差を非常に小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、移動量計測手段の近傍に配置されたガイド手段により、長尺材の振動が効果的に抑制されて、長尺材の移動量を正確に計測することができる。また、長尺材の長さにかかわらず、適切な補正が可能であるため、様々な長さの長尺材の長さを同じ精度で計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（Ａ）は、本実施形態に係る長尺材長測定装置の概略平面図であり、図１（Ｂ）は概略正面図である。
【図２】図２は、本実施形態のガイド手段の斜視図である。
【図３】図３（Ａ）は図２に開示したガイド手段の概略平面図であり、図３（Ｂ）は概略左側面図であり、図３（Ｃ）は概略正面図であり、図３（Ｄ）は概略右側面図である。
【図４】図４（Ａ）は移動量計測手段の概略左側面図であり、図４（Ｂ）は概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照しながら本願発明の一実施形態について説明する。
【００２２】
［全体概要］
図１（Ａ），（Ｂ）に基づいて、本実施形態に係る長尺材長測定装置１の全体概要について説明する。長尺材長測定装置１は、切断装置１００から見て長尺材の搬送路Ｃの下流側に設置される。切断装置１００は、長尺材を所定の長さに切断するものである。長尺材長測定装置１は、切断装置１００の側から順に、第１のセンサ１１と、ガイド手段２１と、移動量計測手段３１と、第２のセンサ４１とを備えている。また、長尺材長測定装置１に付随して、長尺材の搬送路Ｃに沿って複数の搬送ローラ１３が設けられている。更に、本実施形態のガイド手段２１は、ガイドローラ２１１，２１３を備えている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００２３】
［第１のセンサ］
第１のセンサ１１は、搬送路Ｃを挟むように設けられたレーザ式センサである。すなわち、搬送路Ｃの幅方向の一方側にレーザ発光部１１ａが設けられ、搬送路Ｃの他方側にレーザ受光部１１ｂが設けられている。そして、搬送路Ｃに長尺材が存在しない場合には、レーザ発光部１１ａからのレーザ光はレーザ受光部１１ｂに到達するので、これによって長尺材が存在しないことの信号（例えばオン信号）を出力することができる。一方、搬送路Ｃに長尺材が存在する場合、レーザ光は遮断されるため、レーザ受光部１１ｂではレーザ光を受光できない。これにより、長尺材が存在することの信号（例えばオフ信号）を出力することができる。なお、第１のセンサ１１は長尺材の有無を正確に測定できるものであれば、レーザ式センサに限定されるものではない。例えば、カメラで長尺材を撮影して、画像処理によって長尺材の有無を検知するようにしてもよい。
【００２４】
［ガイド手段］
図２及び図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）にガイド手段２１を示している。ガイド手段２１はガイドローラ２１１，２１３を備えており、長尺材を左右両側からガイドローラ２１１，２１３が挟んで、搬送中の長尺材が振動するのを防止するためのものである。振動を防止する理由は、ガイド手段２１に隣接して下流側に移動量計測手段３１（図１参照）が設けられており、この移動量計測手段３１での測定に振動が悪影響を及ぼすからである。ガイド手段２１は、搬送路Ｃの上流側に配置されて長尺材をガイドする上流側ガイドローラ２１１と、搬送路Ｃの下流側に配置されて長尺材をガイドする下流側ガイドローラ２１３とを備えている。すなわち、合計で４つのガイドローラ２１１，２１３を備えている。但し、ガイドローラの数は特に限定されるものではない。
【００２５】
２つの上流側ガイドローラ（第１組のガイドローラ）２１１は、それぞれが直方体状の上流側スライダ２１５上に回転自在に支持されている。各上流側スライダ２１５には、搬送路Ｃと直角の方向に向かって雌ネジが形成されている。この雌ネジ内には、上流側長ネジ２１７が螺合している。このとき、一方の上流側スライダ２１５と他方の上流側スライダ２１５には、相互に逆ネジが螺合している。これは、上流側長ネジ２１７を所定の方向に回転させることで、各上流側スライダ２１５を相互に逆方向に移動させるためである。これにより、搬送する長尺材の幅に応じて、２つの上流側ガイドローラ２１１の相互間距離を変更することができる。上流側長ネジ２１７の一端部には、減速機２１９を介して上流側ブラケット２２１に固定された上流側サーボモータ２２３が取り付けられている。この上流側サーボモータ２２３によって、上流側長ネジ２１７を回転させることができる。
【００２６】
上流側スライダ２１５の下には上流側支持台２２５が設けられ、この上流側支持台２２５上を上流側スライダ２１５がスライドするようになっている。また、上流側支持台２２５の下には、上流側ベース２２７が配置されている。そして、上流側ガイドローラ２１１、上流側スライダ２１５及び上流側長ネジ２１７は一体となって、上流側ベース２２７上を移動できる。そして、上流側ベース２２７には上流側センターネジ２２９が回転自在に取り付けられている。この上流側センターネジ２２９は、上流側ベース２２７を搬送路Ｃに対して直角方向に移動させて、搬送路Ｃに対して上流側ガイドローラ２１１のセンターを出すためのものである。このため、上流側センターネジ２２９は、上流側ベース２２７上の上流側ブロック２３１に形成された雌ネジに螺合しており、更に上流側センターネジ２２９の先端部には六角頭部２３３が形成されている。この六角頭部２３３をスパナなどで回転させることで、上流側支持台２２５の位置を微調整することができる。
【００２７】
２つの下流側ガイドローラ（第２組のガイドローラ）２１３は、それぞれが揺動アーム２３５に回転自在に取り付けられている。揺動アーム２３５は所定の支点２３７を中心に回動するようになっている。各支点２３７の相互間距離は、搬送する長尺材の最大幅よりも大きく設定されている。２つの揺動アーム２３５には、それぞれに雌ネジが形成された雌ネジブロック２３９が取り付けられている。この雌ネジ内には、下流側長ネジ２４１が螺合されている。このとき、一方の雌ネジブロック２３９と他方の雌ネジブロック２３９には、相互に逆ネジが螺合している。これは、下流側長ネジ２４１を所定の方向に回転させることで、各雌ネジブロック２３９を相互に逆方向に移動させるためである。これにより、２つの揺動アーム２３５が揺動し、搬送する長尺材の幅に応じて２つの下流側ガイドローラ２１３の相互間距離を変更することができる。下流側長ネジ２４１の一端部には、減速機２４３を介して、下流側ブラケット２４５に固定された下流側サーボモータ２４７が取り付けられている。この下流側サーボモータ２４７によって、下流側長ネジ２４１を回転させることができる。
【００２８】
下流側長ネジ２４１の他端部は、Ｌ字状の支持ブラケット２４９で回転自在に支持されている。そして、支持ブラケット２４９の下には下流側[支持台２５０がもうけられている。更に、この下流側支持台２５０の下には下流側ベース２５１が設けられ、この下流側ベース２５１上を下流側支持台２５０がスライドするようになっている。そして、下流側支持台２５０には、下流側センターネジ２５３が回転自在に取り付けられている。この下流側センターネジ２５３は、下流側支持台２５０を搬送路Ｃに対して直角方向に移動させて、搬送路Ｃに対して下流側ガイドローラ２１３のセンターを出すためのものである。このため、下流側センターネジ２５３は、下流側ベース２５１上の下流側ブロック２５５に形成された雌ネジに螺合しており、更に下流側センターネジ２５３の先端部には六角頭部２５７が形成されている。この六角頭部２５７をスパナなどで回転させることで、支持ブラケット２４７の位置を微調整することができる。
【００２９】
なお、本実施形態において、ガイド手段２１は移動量計測手段３１の上流側に設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。移動量計測手段３１の下流側に他のガイド手段を設けて、長尺材の振動をより低減するようにしてもよい。また、ローラを用いるガイド手段２１だけではなく、搬送路Ｃに沿って配置される平行な２枚の板部材で長尺材をガイドするような構造であってもよい。この場合、２枚の板部材の相互間距離を、長尺材の幅に合わせて調整できるようにするとよい。
【００３０】
［移動量計測手段］
移動量計測手段３１は、移動する長尺材Ｐに測定ローラ３３３が接触して回転することで、長尺材の移動量を測定できる。ここで、移動量とは測定ローラ３３３によって測定される長尺材の移動量（測長量）を指し、厳密な意味で長尺材の実際の移動量を指すものではない。測定ローラ３３３による移動量の測定には、後述する誤差が生じる場合があるからである。その具体的構造は図４（Ａ），（Ｂ）に示されている。移動量計測手段３１は、下部ユニット３３と上部ユニット３５と、アクチュエータとしてのエアシリンダユニット３７を備え、これら下部ユニット３３及び上部ユニット３５が、鉛直方向に延びる２本のレール３９に支持されている。下部ユニット３３及び上部ユニット３５は、レール３９に沿って鉛直方向に移動できるようになっている。
【００３１】
下部ユニット３３は、下部ユニット本体３３１と、測定ローラ３３３と、この測定ローラ３３３を支持する下部回転軸３３５と、この下部回転軸３３５を回転自在に支持する下部軸受３３７と、下部回転軸３３５の回転数を検出できるロータリエンコーダ３３９を備えている。下部ユニット本体３３１は、正面から見た形状が略Ｔ字状であり、その左右の両端部がレール３９に支持されている。下部ユニット本体３３１の中央部には貫通穴が形成されており、この貫通穴内に下部軸受３３７が装着されている。下部回転軸３３５はこの下部軸受３３７に軸支されており、その一端部に測定ローラ３３３が装着されている。本実施形態の測定ローラ３３３は、金属で構成され、一例として円周が３００ｍｍとなっている。このため、測定ローラ３３３が１回転した場合に、長尺材が３００ｍｍ移動したことになる。
【００３２】
また、下部回転軸３３５は、所定のカップリング３４１を介してロータリエンコーダ３３９に連結されており、下部回転軸３３５とロータリエンコーダ３３９の軸の間でガタが生じないようになっている。また、各レール３９の下端部にはカラー３４３が固定されており、このカラー３４３と下部ユニット本体３３１との間には、所定の下部圧縮バネ３４５が配置されている。このため、下部ユニット３３には常に上方に向かうバネ力が付与されている。これは、長尺材の反りや曲りなどに起因して長尺材が上下に動いた場合でも、測定ローラ３３３が確実に長尺材と接触し続けるようにするためである。なお、本実施形態では、２本のレール３９のそれぞれに下部圧縮バネ３４５が設けられているが、一方のレール３９のみに下部圧縮バネ３４５を設けるようにしてもよい。
【００３３】
上部ユニット３５は、上部ユニット本体３５１と、補助ローラ３５３と、この補助ローラ３５３を支持する上部回転軸３５７と、この上部回転軸３５７を回転自在に支持する上部軸受３５９とを備えている。上部ユニット本体３５１も、正面から見た形状が略Ｔ字状であり、その左右の両端部がレール３９に支持されている。上部ユニット本体３５１の中央部には貫通穴が形成されており、この貫通穴内に上部軸受３５９が装着されている。上部回転軸３５７はこの上部軸受３５９に軸支されており、その一端部に補助ローラ３５３が装着されている。本実施形態の補助ローラ３５３は、金属で構成され、一例として直径が約２００ｍｍとなっている。
【００３４】
エアシリンダユニット３７は、エアシリンダ３７１と、このエアシリンダ３７１を支持するエアシリンダブラケット３７３を備えている。エアシリンダブラケット３７３は、左右の両端部でレール３９に支持されている。エアシリンダブラケット３７３の中央部には鉛直方向の貫通穴が形成されており、この貫通穴をエアシリンダのロッド３７５が貫通している。ロッド３７５は所定の継手３７７を介して上部ユニット本体３５１に連結されている。このため、エアシリンダ３７１を動作させることで、上部ユニット３５を鉛直方向に移動させることができる。なお、エアシリンダ３７１に代えて、油圧シリンダやストロークモータなどを用いてもよい。
【００３５】
下部ユニット本体３３１とエアシリンダブラケット３７３とは、レール３９と平行な長ボルト３７９によって連結されている。このため、これら下部ユニット本体３３１とエアシリンダブラケット３７３とは、一体的に移動する。また、エアシリンダブラケット３７３と上部ユニット本体３５１とは、エアシリンダ３７１のロッド３７５によって連結されているので、エアシリンダ３７１が動作していない場合には、エアシリンダブラケット３７３と上部ユニット本体３５１は一体的に移動する。この結果、エアシリンダ３７１が動作していない場合には、下部ユニット本体３３１と上部ユニット本体３５１も一体的に移動する。このことは、測定ローラ３３３と補助ローラ３５３との相互間距離が変化しないことを意味する。このため、測定ローラ３３３と補助ローラ３５３とは一体的にフローティング化されている。
【００３６】
一方、エアシリンダ３７１が動作すると、下部ユニット本体３３１と上部ユニット本体３５１の相互間距離が変化する。例えば、図４（Ａ）に示す状態からエアシリンダ３７１のロッド３７５が後退すると、それに伴って上部ユニット本体３５１が上方に移動する。このため、補助ローラ３５３が測定ローラ３３３から離れる。補助ローラ３５３が測定ローラ３３３から離れることで、補助ローラ３５３は長尺材からも離れることができる。このとき、下部ユニット本体３３１と上部ユニット本体３５１の間の長ボルト３７９上には、所定のストッパ３８１が固定されている。そして、このストッパ３８１と上部ユニット本体３５１との間に上部圧縮バネ３８３が設けられている。このため、この上部圧縮バネ３８３によって、上部ユニット本体３５１には常に上方に向かうバネ力が付与されている。このバネ力により、エアシリンダ３７１はロッド３７５を積極的に後退させるような構造を有していなくてもよい。但し、エアシリンダ３７１自体にロッド３７５を後退させる機能を持たせれば、上部圧縮バネ３８３は不要である。
【００３７】
［第２のセンサ］
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、移動量計測手段３１の下流側には、第２のセンサ４１が設置されている。第２のセンサ４１は、長尺材の先端が到達したことを検出するためのものであり、構造は第１のセンサ１１と同一である。この長尺材の先端の到達を検出することで、様々な制御に利用できる。例えば、測定ローラ３３３及び補助ローラ３５３を長尺材に接触させるタイミングとして用いたり、長尺材の移動量の測定開始タイミングとして用いることが考えられる。なお、移動量計測手段３１と第２のセンサ４１の間に、更に測定ローラ動作用センサ５１を設けて、この測定ローラ動作用センサ５１が長尺材の到達を検出したときに、測定ローラ３３３を長尺材に接触させるようにしてもよい。
【００３８】
［測定手法］
次に、図１に基づいて、長尺材長の測定手法について説明する。切断装置１００で所定の長さに切断された長尺材は、長尺材長測定装置３１に向けて搬送される（図１（Ｂ）における右端から左方向へ）。そして、長尺材の先端が第１のセンサ１１を通過して、ガイド手段２１に到達する。この時、２つの下流側ガイドローラ２１３は、長尺材の幅に合わせて予め位置決めされている。このため、下流側ガイドローラ２１３が、長尺材を左右から挟んで振動を抑制する。一方、上流側ガイドローラ２１１は、長尺材から離れている。この時、２つの上流側ガイドローラ２１１の相互間距離は、例えば１８０ｍｍ程度である。これは、最も幅の広い長尺材の幅（例えば、１５０ｍｍ程度）を許容するためである。
【００３９】
更に長尺材が搬送されると、長尺材の先端が移動量計測手段３１を通過する。移動量計測手段３１において、第１のセンサ１１で長尺材が検出されてから所定時間経過後に、測定ローラ３３３及び補助ローラ３５３が長尺材に接触する。また、上流側ガイドローラ２１１も長尺材に接触するように、長尺材の幅に応じて位置決めされる。上記所定時間とは、第１のセンサ１１と移動量計測手段３１の間の距離と長尺材の搬送速度を考慮して、長尺材の先端が移動量計測手段３１を通過するまでの時間よりも長く設定される。そして、測定ローラ３３３が長尺材の搬送に伴って回転を始める。
【００４０】
長尺材の先端が第２のセンサ４１に到達すると、測定ローラ３３３による測定が開始される。具体的には、測定ローラ３３３に連結されたロータリエンコーダ３３９（図４（Ａ）参照）からのパルス信号により、測定ローラ３３３の回転数が測定される。この回転数と測定ローラ３３３の周長に基づいて、長尺材の移動量が算出される。そして、長尺材の後端部が第１のセンサ１１を通過した時点で測定を終了する。このタイミングで、上流側ガイドローラ２１１は長尺材から離れる。ここで、第１のセンサ１１と第２のセンサ４１との相互間距離は固定されている。このため、長尺材の長さは、第１のセンサ１１と第２のセンサ４１の相互間距離に、移動量計測手段３１で計測された長尺材の移動量を足し合わせることで計算することができる。上述したように、移動量計測手段３１の直前に設けられたガイド手段２１により、測定誤差を増大させる振動が防止されるので、精度の高い長さ測定が可能となる。
【００４１】
図１（Ａ）には、３種類の長さを有する長尺材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が示されている。これらの長尺材Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を例にして、具体的に説明する。先ず、長尺材Ｐ１を測定する場合、長尺材Ｐ１の先端部が第２のセンサ４１に到達した時点から、移動量計測手段３１が長尺材Ｐ１の移動量Ｘの計測を開始する。この時、長尺材Ｐ１には、第１のセンサ１１よりも後方にＸ１の長さが残っている。このため、長尺材Ｐ１がＸ１だけ移動すると、長尺材Ｐ１の後端部が第１のセンサを通過する。その時点で、移動量計測手段３１による計測が終了する。すなわち、第１のセンサと第２のセンサの相互間距離に、移動量Ｘ１を足し合わせることで、長尺材Ｐ１の長さが測定できる。長尺材Ｐ２の測定も上記長尺材Ｐ１の場合と同様である。但し、長尺材Ｐ２の場合には、移動量ＸはＸ２となる。同様に、長尺材Ｐ３の移動量ＸはＸ３となる。
【００４２】
［データ処理手法］
次に、ロータリエンコーダ３３９からの信号に基づいて、演算手段６１（図１参照）が長尺材の長さを決定するデータ処理手法について説明する。上記したように、長尺材の長さは、第１のセンサ１１と第２のセンサ４１の相互間距離に、測定ローラ３３３によって計測される長尺材の移動量を足し合わせることによって算出できる。ここで、第１のセンサ１１と第２のセンサ４１の相互間距離は既知であり、便宜上これをＤｍｍとする。一方、移動量計測手段３１によって計測された長尺材の移動量をＸｍｍとする。つまり、長尺材の長さＬは、Ｌ＝Ｄ＋Ｘで算出される。ロータリエンコーダ３３９は、例えば1回転で２０００パルスを出力できるものである。従って、このパルスの数と測定ローラ３３３の周長に基づいて、移動量Ｘを算出することができる。
【００４３】
但し、測定ローラ３３３と長尺材の間には所定の滑りなどが発生し、これが誤差を生む原因となる。特に、計測中の移動量Ｘが大きくなるほど（測定する長尺材が長いほど）誤差も大きくなる。これを補正するために、メジャー係数Ｍを決定した。メジャー係数Ｍは、横軸が測定された移動量Ｘであり縦軸が長尺材の測定された長さと実際の長さの誤差である座標系を設定し、この座標系に多数の長尺材のデータをプロットすることで求められる。すなわち、プロットされたデータを平均化処理して直線状の傾きが決定され、この傾きの値に値１を足したものがメジャー係数Ｍとなる。なお、上記誤差は、長尺材の実際の長さを別の方法で正確に測定し、この実際の長さから測定ローラによる移動量Ｘを減算し、更に第１のセンサと第２のセンサのセンサ間距離を減算して求めている。特定の長尺材長測定装置１について、種々の条件で実験を行ったところ、メジャー係数Ｍが所定値ｍとなった。このメジャー係数Ｍが所定値ｍであることの意味は、ロータリエンコーダ３３９の出力によって算出された移動量Ｘに対して、実際の移動量はそのｍ倍だったということである。極端な例で説明すると、例えば測定ローラで測定した移動量Ｘに対して誤差をプロットして、その傾きが０．１だったと仮定する。これに値１を足すことで、メジャー係数Ｍは１．１となる。そして、測定ローラで測定した移動量Ｘを１．１倍することで、実際の移動量が算出できる。これは、測定した移動量Ｘが実際の移動量よりも短い場合である。なお、誤差が移動量の０．１倍というのは実際にはありえず、もっと小さい値である。
【００４４】
また、実験に用いた長尺材長測定装置１では、移動量Ｘとは無関係に所定の誤差Ｅが生じた。これは、第１のセンサ１１や第２のセンサ４１の相互間距離などに依存する、長尺材長測定装置１に固有な誤差と考えられる。実験によれば、この誤差Ｅは所定値ｅｍｍであった。この誤差Ｅは、長尺材の実際の全長から、本実施形態の長尺材長測定装置１で測定された全長を引いた値から求めている。すなわち、長尺材の実際の全長は、本実施形態を用いて算出した全長よりもｅｍｍ長いということである。以上のことから、第１のセンサ１１と第２のセンサ４１との相互間距離Ｄ、メジャー係数Ｍ、移動量Ｘ，誤差Ｅを用いて長尺材の長さＬを算出すると、Ｌ＝Ｄ＋Ｍ×Ｘ＋Ｅとなる。以上のデータ処理により、最終的にプラスマイナス２ｍｍ程度の誤差に収めることができた。なお、上述のメジャー係数Ｍ、誤差Ｅは各長尺材長測定装置１に固有のものであり、装置を設置した後にキャリブレーション作業を実施することで決定される。
【符号の説明】
【００４５】
１…長尺材長測定装置、１１…第１のセンサ、１１ａ…レーザ発光部、１１ｂ…レーザ受光部、２１…ガイド手段、２１１…上流側ガイドローラ、２１３…下流側ガイドローラ、２１５…上流側スライダ、２１７…上流側長ネジ、２１９…減速機、２２１…上流側ブラケット、２２３…上流側サーボモータ、２２５…上流側支持台、２２７…上流側ベース、２２９…上流側センターネジ、２３１…上流側ブロック、２３３…六角頭部、２３５…揺動アーム、２３７…支点、２３９…雌ネジブロック、２４１…下流側長ネジ、２４３…減速機、２４５…下流側ブラケット、２４７…下流側サーボモータ、２４９…支持ブラケット、２５０…下流側支持台、２５１…下流側ベース、２５３…下流側センターネジ、２５７…六角頭部、３１…移動量計測手段、３３…下部ユニット、３３１…下部ユニット本体、３３３…測定ローラ、３３５…下部回転軸、３３７…下部軸受、３３９…ロータリエンコーダ、３４１…カップリング、３５…上部ユニット、３５１…上部ユニット本体、３５３…補助ローラ、３５７…上部回転軸、３５９…上部軸受、３７…エアシリンダユニット、３７１…エアシリンダ、３７３…エアシリンダブラケット、３７５…ロッド、３７７…継手、３７９…長ボルト、３８１…ストッパ、３８３…上部圧縮バネ、４１…第２のセンサ、５１…測定ローラ動作用センサ、６１…演算手段、１００…切断装置、Ｃ…搬送路、Ｐ…長尺材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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