JPH0246542A - 非接触的に作動する測定装置を較正するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通過する長大な材料、特に被圧延材料の断面
寸法のための、非接触的に測定光線の下で作動する測定
装置を較正するための方法およびこの方法を実施するた
めの測定装置に関する。

このような測定装置は仕上がり寸法を検出および監視す
るために使用されるばかりでなく、生産された材料の品
質、特にその公差領域、また設備の組替えおよび時間の
利用を最適なものにするために生産設備、特に圧延ライ
ンの調節および制御のためにも使用される。これを達す
るためには、設備の一つの場所或いは多数の場所におい
て材料の断面寸法をその通過の間可能な限り正確に測定
し、時として生じる差を直ちに認め、適切な対応処置を
迅速に開始しし得るようにすることが必要である。この
ような測定を行うためには公知の、例えばレーザ光線に
より非接触的に作動する測定装置が使用される。

実際にあっては作業の際このような測定装置を使用した
場合、その測定値の零点の位置が不都合に変わり、この
ことから異論の余地の無い測定結果が得られないと言う
難点が生じる。零点のこのようなずれは大抵の場合外部
から影響を受けることによって生じ、実際上回避するこ
とは不可能である。測定装置の測定光線を発光しかつ受
光する測定ヘッドは構造にもよるが通遇する材料から半
径方向で多少大きな間隔をおいて設けられており、通過
する材料全体を或いはその一部を囲繞する保持装置或い
はケーシングによりこの位置で保持される。製造ホール
或いはまたケーシングの近傍領域における温度が変わっ
た際、ケーシングが延びたり或いは縮んだりし、これに
伴い通過する材料の縦中実軸線に対する測定ヘッドの位
置が変わり、従って零点もずれる。測定装置の構造およ
び測定されるべき材料の断面形の様式に応じて測定ヘッ
ドはしばしば、材料の縦中実軸線を中心にして揺動或い
はこれを中心にして回転するように設けられる。この場
合化じる振動および力も同様に、材料の縦中実軸線から
の測定ヘッドの間隔が変わり、これに伴い零点の位置も
変わる原因となる。外部から他の規制しがたい影響も零
点のずれを招き、不正確な測定結果を産む。

本発明の根底をなす課題は、正確な測定結果を達し得る
方法および装置を造ることである。

この課題は本発明により、測定装置の測定位置の近傍に
おいて正確に知られている断面寸法を備えている較正体
を常に使用準備状態におき、材料の測定休止毎に或いは
数度の測定休止の間に測定光線の領域内に移動させ、そ
の後測定装置の寸法表示或いは測定値表出を較正体の知
られている断面寸法に調節することによって解決される
。

即ち、通常測定装置にあっては如何なる場合にあっても
組立および大きな時間間隔で行われる保守作業の際に零
点の新たな調節が行われるに対して、本発明にあっては
、このような較正を極めて頻繁に行うことを提案してい
る。どの程度頻繁にこの較正を行うかは、測定装置が使
用されている装置の様式および作業様式に依存している
。根本的に言い得ることは、生じた零点ずれが次の直ち
に行われる較正工程にまで波及することから、可能な限
り頻繁に較正を行うことで特に正確な測定結果が得られ
ることである。不正値が益々大きくなるような、長い時
間かかって徐々に行わる零点のずれは、再三短時間相前
後して行われる較正により阻止される。

この較正は、その断面寸法が正確に知られている較正体
を再三測定することによって行われる。

この目的のためこの較正体が材料の代わりに測定光線の
領域内に移動される。次いで測定表示部と測定値表出部
が較正体の公知の寸法を表示するように装置を操作しな
ければならない。これらが零点のずれによりこれを行わ
なかった場合、このような測定装置に設けられている較
正装置を、較正体の寸法が表示されるかもしくは記載さ
れるように、操作しなければならない。

このような較正工程は製造休止時間毎に行うことができ
るが、この較正方法を材料が絶えず通過している間にも
行うことが可能であり、もちろん材料の測定は較正を行
う短い時間の間中断される。

本発明はまた、通過する材料を囲繞するケーシング内に
少なくとも一つの測定ヘッドを備えている、通過する長
大な材料、特に被圧延材料の断面寸法のための、非接触
的に測定光線の下で作動する測定装置を較正するための
測定装置にも関している。この場合、多数の測定ヘッド
が周囲に配分して設けられており、これらの測定ヘッド
は回転可能に或いは揺動可能に、また定置して設けるこ
とが可能である。更にケーシングを適当な保持装置によ
って代えることが可能である。本発明により、ケーシン
グに或いはその近傍に正確に知られている断面寸法を有
する較正体が設けられており、この較正体を保持装置に
より保持され、かつ所望により一時的に測定ヘッドの測
定光線の領域内に移動させることが可能である。これに
より、較正工程を僅かな労力で短時間に行うことが可能
となり、かつこの較正工程を任意にしばしば繰り返すこ
とができる。何故なら、この較正体は単純であり、迅速
に材料の縦中実軸線に対して同軸状に測定光線の領域内
に移動させ、再びこの測定光線の領域から外すことがで
きるからである。

保持装置が通過する材料を囲繞しておりかつ測定光線の
ための半径方向の開口を備えている管体を備えており、
この管体が外側で較正体としての軸方向に摺動可能なリ
ングを担持しているのが有利である。この実施例は特に
加熱された材料、特に熱間圧延ラインにおける被圧延材
の測定に適している。何故なら材料を囲繞している管体
が測定ヘッドおよび較正体の熱応力を著しく低減するか
らである。また管体を二重壁構造に形成し、この管体を
流過する冷却材で冷却することが可能であるように構成
することも可能である。本発明によるこの実施例にあっ
ては、較正体として働くリングは保持装置の管体と固く
結合されており、これと共にケーシング内を軸方向でこ
のケーシングに対して相対的に摺動可能である。較正体
を測定光線の領域内に移動させるためには、管体を較正
体と共に軸方向で摺動させることで充分である。この測
定光線の領域から較正体を離間する場合にも上記のよう
にして行われる。この再移動は迅速かつ問題無く行うこ
とが可能である。他方、較正体として働くリングを保持
装置の管体上を縦方向で摺動可能に構成することも可能
である。この実施例の場合、もはや管体は摺動されず、
むしろ較正体として働くリングが較正を行う以前および
その後に軸方向で摺動される。

本発明による他の実施例の場合、保持装置は少な（とも
一つの揺動可能なレバーを備えており、このレバーに較
正体が固定されており、このレバーは較正体を選択的に
材料と同じ位置において測定光線の領域内に或いはこの
測定光線の領域から外れる位置に保持する。この実施例
は特に、較正工程を物質の通過が休止されている間にお
いてのみ行うのに適している。この場合、較正体が材料
のその都度の所望の断面寸法を備えていることも可能で
ある。その際、較正工程は直接材料の測定されるべき断
面寸法で行われ、従って特別正確な較正が行われる。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

第１図には長大な材料１の縦断面が示されている。この
材料は円形の断面を有している。しかし、材料は円形の
断面を有している必要はなく、この材料１は任意のどん
な断面を有していても、また異なる材質から成っていて
も、更に高温であっても、低温であってもよい。材料１
は管体２−図面を簡略化するために一部分のみを示した
ーによって囲繞されている。この管体２は二重壁に形成
されており、従って環状室３が形成されており、この環
状室は入口側において材料１に対して１頃斜して形成さ
れて端壁２ａで、出口側においては材料１に対して垂直
に延在している端壁２ｂで閉じられている。水供給接続
部４を介して環状室３に冷却水が供給される。この冷却
水は接続部５を経て再び排出される。

管体２はその周面の多くの場所にそれぞれ二つの放射状
の開口６．７を備えており、この開口を経て測定ヘッド
８が測定光線９を材料１の表面に送りかつ反射した測定
光線９を収受する。

測定ヘッド８は保持装置１ｏによりケーシング１１内に
保持されている。ケーシング１１は軸受１２を備えてお
り、この軸受によりケーシングは静止している管体２上
を回転可能であるが、或いは材料１の縦中実軸線１ａを
中心にして揺動運動させられる。この目的のために必要
な駆動機構は公知であり、従って此処では省略した。

ケーシング１１の内室は接続部１３を介して冷却空気が
供給され、この冷却空気は放射状の開口６．７を経て逃
される。

管体２の外側には放射状の開口６．７のすぐ近傍におい
て較正体として働くリング１４が設けられており、この
リングは管体２と固く結合されている。較正を行う目的
で較正体として働くリング１４を測定光線９の領域内に
移動する場合、ケーシング１１の外壁に取付けられた作
動シリンダ１５を加圧媒体で負荷しさえすればよい。こ
れにより、ケーシング１１は管体２に対して相対的に軸
方向−第２図において左方向に摺動し、従って測定光線
９は外径が正確に知られているリング１４上に当たる。

この外径は測定ヘッド８により同様に測定されるか、或
いは相違している場合新たな調節が行われると、ケーシ
ング１１の第２図に図示した較正位置が作動シリンダ１
５を相応して反対方向に負荷することにより戻され、従
って第１図に図示した位置が再び達せられ、再び測定を
続行することが可能となる。

第３図には、ケーシング１１内に多数の測定ヘンド８が
設けられているのが示されており、この実施例により多
数の測定が同時に行われ、これによりより高い精度が達
せられる。

第４図による実施例は本質的に第１図および第３図に図
示した実施例に相当するが、この第１図および第３図に
よる実施例と異なる点は、較正体として働くリングＩ４
が管体２上を縦方向に摺動可能に設けられており、かつ
作動シリンダ１６により測定光線９の領域内に移動され
、かつこの領域から外される点である。この場合、ケー
シング１１は管体２に対して相対的に軸方向で摺動する
必要はない。軸受１２は第４図による実施例にあっては
ただ縦中実軸線１ａを中心とした回転運動或いは揺動運
動のためにのみ働くに過ぎない。この回転運動或いは揺
動運動を必要としない場合は、この軸受１２を設けなく
ともよい。

第５図による実施例にあっては、材料１は管体２を去っ
ており、従って材料はこの実施例の場合較正体として働
くポルト１７のために解放されている。このボルトは材
料１の縦中実軸線に対して同軸方向で設けられており、
必ずしもそうである必要はないが、材料ｌに所望されて
いてかつ通常測定装置が正常である場合測定される断面
寸法を有しており、これは材料１の製造ライン或いは加
工ラインにおいても言えることである。

ポルト１７は交換可能に保持装置１８に固定サレテイる
。この保持袋Ｗ１　Ｂは二つのレバー１９を備えており
、これらのレバーはそれらの端部分においてリンク部２
ｏを有しており、従って保持装置は揺動可能である。こ
のような方法により、ボルト１７は管体２がら一点鎖線
で示した位置に揺動可能である。この位置においては保
持装置１８もボルト１７も材料の通過を妨げない。しか
し較正作業を行う場合には較正体として働くボルト１７
は、材料１が管体２の内部を去ったら直ちに、再び迅速
に揺動されて管体２内のその較正位置に移動される。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定工程が行われている間の測定装置の縦断面
図、 第２図は較正工程が行われている間の第１図による測定
装置の縦断面図、 第３図は第１図の線■−■による断面図、第４図は測定
装置の他の実施例の縦断面図、第５図は測定装置の第三
の実施例の縦断面図。 図中符号は、 １・・・材料、２・・・管体、３・・・環状室、４・・
・水接続部、５．１３・・・冷却水接続部、６．７・・
・開口、８・・・測定ヘッド、９・・・測定光線、１０
．１８・・・保持装置、１１・・・ケーシング、１２・
・・軸受、１４１７　・ リング、 １５、 ・作動シリンダ、 ・ボルト、１９ ・　レノマー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通過する長大な材料、特に被圧延材料の断面寸法の
   ための、非接触的に測定光線の下で作動する測定装置を
   較正するための方法において、測定装置の測定位置の近
   傍において正確に知られている断面寸法を備えている較
   正体を常に使用準備状態に置き、材料の測定休止毎に或
   いは数度の測定休止の間に測定光線の領域内に移動させ
   、その後測定装置の寸法表示或いは測定値表出を較正体
   の知られている断面寸法に調節することを特徴とする、
   上記装置。 ２、通過する材料を囲繞するケーシング内に少なくとも
   一つの測定ヘッドを備えている、通過する長大な材料、
   特に被圧延材料の断面寸法のための、非接触的に測定光
   線の下で作動する測定装置を較正するための測定装置に
   おいて、ケーシング（１１）内に、傍らに或いはその近
   傍に正確に知られている断面寸法が記されている較正体
   （１４、１７）が設けられており、この較正体が保持装
   置（２、１８）によって保持されておりかつ所望により
   一時的に測定ヘッド（８）の測定光線（９）の領域内に
   移動可能であるように構成されていることを特徴とする
   、上記測定装置。 ３、保持装置が通過する材料（１）を囲繞していてかつ
   測定光線（９）のための半径方向の開口（６、７）を備
   えている管体（２）を備えており、この管体（２）が外
   側で較正体としての軸方向で摺動可能なリング（１４）
   を担持している、請求項２記載の測定装置。４、較正体
   として働くリング（１４）が保持装置の管体（２）と固
   く結合されており、かつこの管体と共にケーシング（１
   １）内で軸方向でケーシングに対して相対的に摺動可能
   である、請求項３記載の測定装置。 ５、較正体として働くリング（１４）が保持装置の管体
   （２）上を縦方向に摺動可能に構成されている、請求項
   ３記載の測定装置。 ６、保持装置（１８）が較正体（１７）が固定されてい
   る揺動可能な少なくとも一つのレバー（１９）を備えて
   おり、このレバー（１９）が較正体（１７）を材料（１
   ）と同じ位置において選択的に測定光線（９）の領域内
   に或いはこの領域の外部に保持し得るように構成されて
   いる、請求項２記載の測定装置。 ７、較正体（１７）がその都度所望された材料（１）の
   断面寸法を備えている、請求項６記載の測定装置。