JPH03110409A - 超音波距離計式のh型材フランジ幅測定方法及び装置 - Google Patents

超音波距離計式のh型材フランジ幅測定方法及び装置

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JPH03110409A
JPH03110409A JP24832089A JP24832089A JPH03110409A JP H03110409 A JPH03110409 A JP H03110409A JP 24832089 A JP24832089 A JP 24832089A JP 24832089 A JP24832089 A JP 24832089A JP H03110409 A JPH03110409 A JP H03110409A
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flange width
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善己 福高
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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、常温状態のH型鋼のフランジ幅を走行中に非
接触で測定するのに好適な、超音波距離計を用いたト■
型材フランジ幅測定方法及び装置に関する。
【従来の技術】
従来、H型材、例えばH型鋼のフランジ幅を測定する技
術には、例えば文献「鉄と鋼」の70巻N015に記載
されているようないわゆるバックライト法がある。この
バックライト法においては、第4図に示すように、H型
鋼14の両フランジ10内に投光器1を挿入すると共に
両フランジ外側に対向してリニアイメージセンサを有す
るカメラ2を設け、この投光器1からの光(平行光)を
前記カメラ2で受光してフランジのエツジ位置を検出し
、フランジ幅を測定する。 又、特開昭57−144404に示された、光切断法が
ある。この光切断法においては、第5図に示すように、
H型鋼フランジ10の両側面にスリット光(帯状光束)
3.4を投射し、その反射光をカメラ5.6で撮像し、
その撮像画像を解析することによりフランジ幅を測定す
る。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフランジ幅測定技術には、次
のような問題点がある。 前記バックライト法においては、投光器及びリニアイメ
ージセンナを有するカメラを必要とするなめ構造が複雑
となり高価になってしまう、又、H型材が小さな寸法の
もの(例えばフランジ幅Xウェブ高さ=50X100v
i程度)では、投光器と測定しようとするH型材とが接
触を起こす恐れがあり、実用上の問題が生じる。 又、前記光切断法においては、スリット光を投射する光
源とカメラを必要とし、装置構成が大型、且つ、高価に
なってしまう、又、高精度な測定を確保するためには、
スリット光の入射角を小さくする必要があるが、入射角
を小さくすると測定結果に曲がりの影響が強く出てしま
い精度が悪くなる恐れがある。又、装置構成が大きくな
るため、取付工事、特に、下面側の基礎工事が大掛りと
なる。 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
少ない費用で、且つ小型の装置構成で、H型材のフラン
ジ幅を走行中に非接触で精度良く測定できるH型材のフ
ランジ幅測定方法及び装置を提供することを課題とする
【課題を達成するための手段】
本発明は、H型材のフランジ両端面に対向して設置され
た超音波距離計で、フランジ端面までの距離を検出し、
検出距離からフランジ幅を求め、前記フランジの、その
側面に垂直な方向への変位を検出し、検出変位及びフラ
ンジ厚に基づき、前記超音波距離計の中心線に対するフ
ランジの偏り量を算出し、算出漏り量から、予め求めら
れた偏り量とフランジ幅測定誤差との関係に基づきフラ
ンジ幅の補正量を求め、該補正量で前記求められたフラ
ンジ幅を補正することにより、前記課題を達成したもの
である。 又本発明は、H型材のフランジ両端面に対向して設けら
れた、フランジ端面までの距離を検出するための超音波
距離計と、検出距離からフランジ幅を求めるための手段
と、前記フランジの、その側面に垂直な方向への変位を
検出するための手段と、検出変位及びフランジ厚に基づ
き、前記超音波距離計の中心線に対するフランジの偏り
量を算出するための手段と、予め求められた偏り量とフ
ランジ幅測定誤差との関係をテーブルとして記憶するた
めの手段と、前記算出偏り量から、前記テーブルに基づ
きフランジ幅の補正量を求めるための手段と、該補正量
で、前記求められたフランジ幅を補正するための手段と
、補正されたフランジ堪を表示するための手段とを儒え
たことにより、同じく前記課題を達成したものである。
【作用】
発明者は、従来技術よりも簡単、小型で、且つ、少ない
費用の測定装置でH型材のフランジ幅測定を可能にする
ために、種々検討を行った。この結果、少ない費用で装
置を構成するためには、安価なセンサを利用すればよい
ことから、超音波距離計の利用を考えな、超音波距離計
でフランジ幅を測定する場合、フランジの両端面に対向
して、所定間隔で距離計を設け、それら両距離計の検出
値を前記間隔から差引けばフランジ幅は算出される。 しかしながら、超音波距離計でフランジ幅を測定しよう
とする場合、当該距離計でフランジの両端面までの距離
を測定する必要があるが、フランジ端面の幅は狭く(実
施例の場合、最小フランジ厚が4.5nn)、そのため
、超音波の反射面が小さくなり、更に、搬送中のH型材
には横振れ(蛇行ともいう)が生じるため、検出精度は
保証できないものである。 そこで、超音波距離計の測定値に対する横振れの影響を
調査したところ、横振れ量と測定誤差との間には一定の
関係があることがわかった。当該調査結果の例を第1図
に示す、この場合には、偏り量(横振れff1)Cは、
第1図中に示すように、超音波距離計12の中心線に対
するフランジ10の偏り量をいう、ス、検出しようとす
る前記距離計12からフランジ10の端面までの距離を
1601HIとし、フランジの厚さが6.1aIIと1
711とのH型鋼について測定している。 第1図の結果から、フランジ端面の超音波距離計に対す
る幾何学的位置関係、即ち、該距離計中心からのフラン
ジの渭り量がわかれば、ta振れによる測定誤差が求め
られることがわかった。 そこで、この横振れによる測定誤差を予めフランジ厚毎
に調査して例えばテーブル化しておく。 オンラインでは、横振れを測定し、前記テーブルを用い
て横振れによる測定誤差を求め、当該測定誤差による補
正量で前記超音波距離計で測定したフランジ幅を補正す
れば、精度良くフランジ幅を求めることができる。 本発明は、前記のような知見に基づき創案されたもので
ある。 本発明によれば、安価な超音波距離計を用いており、且
つ、光源を必要としないため、装置構成全体が小型化で
き、大岳すな工事も必要とされない、ス、光源をフラン
ジ間に挿入する必要がないため、光源とH型材の接触の
恐れがない、又、横振れによる測定誤差を軽減するため
、走行中のH型材のフランジ幅を非接触で精度良く測定
することができる。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第2図に示すようなH型鋼14のフラン
ジ10の幅Bl、B2を測定するためのフランジ幅測定
装置である。なお、測定対象のH型鋼14は、フランジ
の各部厚さがtfj〜tf、のらのである、第2図にお
いて、符号11はH型鋼14のウェブ、13はフランジ
10の各端面である。 前記フランジ幅測定装置の構成を第3図に示す。 第3図に示すように、このフランジ幅測定装置には、H
型1114のフランジ工0両端面に対向して上方、下方
に設けられていて、各々フランジ端面までの距llI!
J21.12を検出するための超音波距離計12A、1
2Bと、フランジ10の上部側面、下部側面の位置をそ
れら面までの距HJ23、A<から検出するための、超
音波距離計からなりフランジ10に垂直方向に設けられ
たフランジ位置測定用距離計16A、16Bと、検出さ
れた距[3、i4からフランジの偏り量(横振れ量)C
+、C2を算出するための偏り量演算器18A、18B
と、算出された偏り量c、、c2から、予め設定された
テーブルを用いて、フランジ幅を求める際の補正値E 
+ 、E 2を算出するための偏り補正値演算器2OA
、20Bと、検出距離及び前記補正値E t 、E z
からフランジ@Bを算出するためのフランジ幅演算器2
2と、前記偏り量演算器18A、18Bにフランジ厚を
設定するためのフランジ厚設定器24と、算出されたフ
ランジ幅を表示する表示部26とが備えられる。 なお、第3図においては、H型fI414の第3図中左
側のフランジ幅B1を測定する装置の構成のみを示して
いるが、右側のフランジ幅B2を測定するための装置構
成も同様のものであるなめ、その構成の図示及び説明は
略する。又、片側のみのフランジ幅測定装置を設けてお
き、一方のフランジ幅B1を測定し、その後、H型g4
14の位置を変える等して同じ装置で他方のフランジI
!B2を測定することもできる。 次に、実施例の作用を説明する。 第3図に示すフランジ幅測定装置が、H型gA14のフ
ランジ@B(実施例では、図の左側のフランジ幅B+)
を測定するに際しては、まず超音波距離計12A、12
Bでフランジ両端面13までの距離ぶ1、λ2を検出す
る。一方、フランジ位置測定用の距離計16A、16B
でフランジ側面までの距RtJ!、3、fl*を同時に
検出し、フランジ側面の位置を知る。偏り量演算器18
A、18Bは、この検出圧Ni13、J2sから、次の
ようにしてフランジ1oの漏り量を算出する。この場合
、予めフランジ厚設定器24に設定されたフランジ厚t
fを各演算器18A、18Bに入力する。 当該間り量演算器18A、18Bは、入力された検出圧
ui、3、J!sと設定されたフランジ厚tfとから、
フランジ10の上部、下部の偏りff1c+、C2を次
式(1)、(2)のように求める。 C+=Loa−Js−(tf/2)”(1)C2=LO
4−、+24   (tf/2)・・・〈2)但し、L
O3は、前記距離計16Aと、前記超音波距離計12A
の中心線(C+=Oの線)との間隔、Logは、前記能
の距離計16Bと前記能の超音波距離計12Bの中心線
(C2=Oの線)との間隔である。 偏り補正値演算器20A、20Bには、予め、前出第1
図の如き、偏り量に対する測定誤差がフランジ厚毎にテ
ーブルとして記憶されている。そこで、ぼり補正値演算
器2OA、20Bでは、前記(1)、(2)で算出され
た偏り量Ct 、C2から、前記テーブルを用いて補正
値E+、Ezを求める。 次いで、フランジ幅演算器22では、前記のように求め
られた補正値El、E2と前記超音波距離計12A、1
2Bで検出されたフランジ端面までの距離β1.12か
ら、フランジ幅Bを次式(3)で算出する。 B=Lo+−(i++E+)−<Jz+Ez)・・・ 
(3) 但し、L、o+は各超音波距離計12A、12B間の間
隔である。 算出されたフランジ幅Bは表示部26に表示し、H型鋼
の品質管理のデータ等にする。 この実施例においては、フランジ位置測定用距離計に安
価な超音波距離計を用いているため、少ない費用で装置
を構成することができる。しかしながら、本発明を実施
する場合、フランジ位置測定用距離計には、このような
超音波距離計を用いることに限定されるものではなく、
他の、例えばレーザ距離計等、非接触でフランジ側面ま
での距離が検出可能なものであれば、いずれの種類の距
離計を用いることもできる。 又、前記実施例ではH型材としてH型鋼を例示したが、
本発明でフランジ幅が検出可能なH型材は、H型鋼に限
定されるものではない。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば費用がかからず、且
つ小型な装置構成でH型材のフランジ幅を非接触で精度
良く測定することができるという優れた効果が得られる
。 又、超音波距離計を用いていることから、測定するフラ
ンジ端面との距離が大きく(約200nIl)とれるた
め、距離計が測定対象と接触する可能性が極めて少なく
、安全性が高い、又、測定周期を513CIC(従来の
光切断方法の約115)と短くできるため、411/5
13Cの走間中でも問題を生じることなく測定が可能で
ある。従って、本発明は極めて有用性が高いものである
といえる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の詳細な説明するための間り量に対す
る誤差の例を示す線図、 第2図は、本発明の実施例に係るフランジ嘔測定装置の
測定対象のH型鋼を示す断面図、第3図は、前記実施例
装置の全体構成を示す、一部所面図を含むブロック図、 第4図は、従来のバックライト法によるフランジ幅測定
装置の構成を示す断面図、 第5図は、同じく、光切断法の装置構成を示す斜視図で
ある。 10・・・フランジ、 12.12A、12B・・・超音波距離計、13・・・
フランジ端面、 14・・・H型鋼、 16A、16B・・・フランジ位置測定用の距離計、1
8A、18B・・・偏り1演算器、 2OA、20B・・・偏り補正値演算器、22・・・フ
ランジ幅演算器、 24・・・フランジ厚設定器、 26・・・表示部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)H型材のフランジ両端面に対向して設置された超
    音波距離計で、フランジ端面までの距離を検出し、 検出距離からフランジ幅を求め、 前記フランジの、その側面に垂直な方向への変位を検出
    し、 検出変位及びフランジ厚に基づき、前記超音波距離計の
    中心線に対するフランジの偏り量を算出し、 算出偏り量から、予め求められた偏り量とフランジ幅測
    定誤差との関係に基づきフランジ幅の補正量を求め、 該補正量で前記求められたフランジ幅を補正することを
    特徴とする超音波距離計式のH型材フランジ幅測定方法
  2. (2)H型材のフランジ両端面に対向して設けられた、
    フランジ端面までの距離を検出するための超音波距離計
    と、 検出距離からフランジ幅を求めるための手段と、前記フ
    ランジの、その側面に垂直な方向への変位を検出するた
    めの手段と、 検出変位及びフランジ厚に基づき、前記超音波距離計の
    中心線に対するフランジの偏り量を算出するための手段
    と、 予め求められた偏り量とフランジ幅測定誤差との関係を
    テーブルとして記憶するための手段と、前記算出偏り量
    から、前記テーブルに基づきフランジ幅の補正量を求め
    るための手段と、 該補正量で、前記求められたフランジ幅を補正するため
    の手段と、 補正されたフランジ幅を表示するための手段とを備えた
    ことを特徴とする超音波距離計式のH型材フランジ幅測
    定装置。
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