JPH05296730A

JPH05296730A - パイプ自動測長装置

Info

Publication number: JPH05296730A
Application number: JP4130138A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Tsukamoto; 政義塚本; Mitsuo Soumae; 満夫惣前; Tsutomu Hashio; 勤箸尾
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-04-22
Filing date: 1992-04-22
Publication date: 1993-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】高い測定精度、短時間でパイプの長さを測定
する。【構成】長尺のパイプ６の長さを測定する自動測長装
置において、パイプ６を挟んで対設された発光手段１、
２および測定対象物の長手方向の一次元イメージを検出
する一次元イメージセンサ３、４、５と、前記パイプ６
の外径を検出する外径検出手段７と、前記パイプ６の外
径変動による前記一次元イメージセンサ３、４、５の分
解能（検出距離／ビット）を補正する手段と、前記一次
元イメージセンサ３、４、５の検出結果に基づいて前記
パイプ６の長さを求める手段とを具備するパイプ自動測
長装置。【効果】高精度で、しかも短時間に測長することがで
き、測定対象物の処理効率が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、取引方法が定尺の場
合における規定の長さに対し、その公差内にあるか否か
の検長を行うパイプ自動測長装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管製品の測長には、大径管では鋼管静
止−測長車走行型が、また中小径管では鋼管走行−メジ
ャリングロール型が多く用いられている。鋼管静止−測
長車走行型は、基準位置よりパイプ端面までの距離を検
尺台車走行距離としてパルス発生器より計測し、基準線
から減算することにより鋼管長を得る方法が一般的であ
る。また、鋼管走行型は、メジャリングロールを鋼管に
接触させ、パルス発生器からのパルスをカウントする方
式である。

【０００３】鋼管走行型のパイプ自動測長装置は、例え
ば図１３に示すとおり、鋼管５１はプッシャー装置５２
によって測長ライン上を移動させられるようになってい
る。前記測長ライン上には、鋼管５１の端部の通過を検
出するフォトスイッチ等からなる複数の管端検出器５
３、５３・・・・が所定距離毎に設置されており、管端
検出器５３、５３・・・・の検出結果はデータ処理装置
５４に入力されるように構成されている。また、測長ラ
インには、鋼管５１の移動距離を検出する移動距離検出
器５５が設けられており、移動距離検出器５５の検出結
果はデータ処理装置５４に入力されるように構成されて
いる。

【０００４】前記のとおり構成された測長装置において
測長を行う場合は、先ず鋼管５１を測長ライン上に移動
させ、鋼管５１の移動方向の後端を測長ラインの入側に
最も近い管端検出器５３の位置に合わせて固定する。デ
ータ処理装置５４は、管端検出器５３、５３・・・から
入力される管端検出信号基づき、この状態で何個の管端
検出器５３、５３・・・が鋼管５１の通過を検出したか
を求め、検出した管端検出器５３、５３・・・の数と管
端検出器５３、５３・・・間の距離とに基づいて鋼管５
１の長さの概略値を演算する。この概略値が演算される
と、管端検出器５３、５３・・・が検出できない鋼管５
１の前端から管端検出器５３までの長さを求めるべく、
鋼管５１をプッシャー装置５２によって移動させる。こ
の鋼管５１の移動は、鋼管５１の移動によって次の鋼管
５１の通過を検出すべき管端検出器５３が鋼管５１の端
部を検出するまで行う。この移動距離は、移動距離検出
器５５で検出されてデータ処理装置５４に入力される。
データ処理装置５４は、管端検出器５３、５３間の距離
から、移動距離検出器５５で検出され移動距離を減算
し、この減算結果を前記概略値に加算して鋼管５１の長
さを演算し、この長さを表示装置５６に表示して測長を
終了する。

【０００５】上記従来の装置では、測長のために鋼管を
移動させるので、この移動に要する時間によって測長に
長い時間が必要であり、測定対象物の処理効率が低いと
いう問題がある。本発明者の一人は、測定対象物を挟ん
で対設された発光手段および測定対象物の長手方向の一
次元イメージを検出する一次元イメージセンサと、前記
測定対象物の、前記発光手段と一次元イメージセンサと
の対向方向の寸法を検出する寸法検出手段と、前記一次
元イメージセンサの検出結果に基づいて前記測定対象物
の長さを求める手段と、求められた測定対象物の長さを
前記寸法検出手段の検出結果に基づいて補正する手段と
を具備させることによって、前記問題を解消できること
を究明し、既に特許出願（特願平２−３１５２４２）し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平２−３１５
２４２に開示の測長装置は、測定中に測定対象物を移動
させる必要がなく、極めて短時間で測長でき、測定対象
物の処理効率が高くなる等極めて優れた発明である。し
かしながら、特願平２−３１５２４２に開示の測長装置
は、測長テストを繰返し行ったところ、当初目標の測長
精度が得られないことが判明した。

【０００７】この発明の目的は、上記特願平２−３１５
２４２に開示の測長装置の欠点を解消し、高い測定精度
で、短時間に測長に測定でき、測定対象物の処理効率が
高い測長装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記特願
平２−３１５２４２の測長装置の欠点を解消すべく、測
長誤差の発生原因を追求した。その結果、上記特願平２
−３１５２４２の測長装置は、一次元イメージセンサで
検出した結果に基づいて、イメージセンサの持つ平均分
解能値を用い演算処理を行っている。しかしイメージセ
ンサは構成上レンズを使用しているため、このレンズ特
性によってイメージセンサの視野内では分解能値にバラ
ツキがあり、この分解能値のバラツキは、測長誤差の要
因となっている。また、この現象はイメージセンサ個々
によって異なる。さらに、上記特願平２−３１５２４２
の測長装置は、イメージセンサと測定対象物の底部との
設定距離を一定として、パイプの外径補正を行っている
が、パイプの外径が変化することによって、イメージセ
ンサと測定対象物との設置距離が変動し、分解能値に影
響して測長誤差の要因となることが判明した。

【０００９】そこで上記レンズ特性によるイメージセン
サの視野内での分解能値のバラツキと、パイプ外径の変
化によるイメージセンサと測定対象物との設置距離の変
動による分解能値への影響を排除すべく鋭意検討を重ね
た結果、標準パイプを用いてイメージセンサの視野内を
幾つかに分割し、その分割した範囲毎に分解能値を記憶
させておき、イメージセンサと標準パイプでの検出点で
あるパイプ最下点（イメージセンサ検出範囲０ビット〜
２０００ビット）および最上点（イメージセンサ検出範
囲２０００ビット〜４０００ビット）間距離は、下記算
式のごとく幾何学的に求められる。最下点ｈ₁＝Ｈ−（Ｄ／２）｛１／（ｓｉｎθ／２）−
１｝最上点ｈ₂＝Ｈ−（Ｄ／２）｛１／（ｓｉｎθ／２）−
１｝−Ｄただし、Ｈ：イメージセンサとパイプ受架台最下点間距
離Ｄ：パイプ外径値 θ：パイプ受架台角度次に、パイプ外径が変動した時の当該パイプの検出点で
あるパイプ最下点およびパイプ最上点間距離を上式によ
り算出し、標準パイプでのイメージセンサと標準パイプ
での検出点であるパイプ最下点およびパイプ最上点間距
離比を求めて、前記記憶させた分割した範囲毎の分解能
値を補正することによって、当初目標の測長精度が得ら
れることを究明し、この発明に到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、長尺のパイプの長さ
を測定する自動測長装置において、パイプを挟んで対設
された発光手段およびパイプの長手方向の一次元イメー
ジを検出する一次元イメージセンサと、前記パイプの外
径を検出する外径検出手段と、前記パイプの外径変動に
よる前記一次元イメージセンサの分解能（検出距離／ビ
ット）を補正する手段と、前記一次元イメージセンサの
検出結果に基づいて前記パイプの長さを求める手段とを
具備するパイプ自動測長装置である。

【００１１】

【作用】この発明においては、測定対象物の端部等の測
定対象物の所定範囲の長手方向の一次元イメージを一次
元イメージセンサで検出すると、検出された一次元イメ
ージより、一次元イメージセンサの視野内において測定
対象物が発光手段の光を遮る長さ、すなわち、一次元イ
メージセンサ視野内での測定対象物の長さが得られるの
で、この長さに測定対象物の予め知られた一次元イメー
ジセンサの視野外の長さを加算すると、測定対象物の全
長が求められる。しかし、測定対象物の外径により一次
元イメージセンサと測定対象物との距離が変動する。こ
れは一次元イメージセンサの分解能（視野距離／ビッ
ト）が変化することである。また、一次元イメージセン
サに発光手段の光が測定対象物の端部を遮る場合、一次
元イメージセンサの視野の中心を境にして測定対象物の
上面と下面を検出する。これは前記一次元イメージセン
サと測定対象物との距離が変動することと同様である。
さらに、一次元イメージセンサは、個々により僅かでは
あるが分解能のバラツキがあり測長誤差が発生する。

【００１２】この発明においては、上記一次元イメージ
センサの分解能の変動を端面直角で既知の外径寸法の標
準パイプを用い、一次元イメージセンサ個々に一次元イ
メージセンサの視野範囲内を幾つかに分割（例えば１０
等分）し、各々の分解能をデータ処理装置に記憶させ
る。この記憶した各々の分解能を基にパイプ外径および
パイプ受架台の角度から幾何学的に補正するのである。

【００１３】

【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
１ないし図１２に基づいて具体的に説明する。図１はこ
の発明に係る自動測長装置の構成を示す模式的ブロック
図、図２はこの発明に係る自動測長装置の測長原理を示
す模式図、図３は各一次元イメージセンサ毎に分解能を
記憶させる模式図、図４は一次元イメージセンサ記憶分
解能より検出距離を算出する演算式の参考図、図５は管
外径による分解能の補正方法を示す模式図、図６は測長
装置による測長方法の概略を示すフローチャート、図７
は測長装置によって測長されるパイプの配置状態を示す
模式図、図８ないし図１２は図７に示されるパイプの長
さの算出方法を示すフローチャートである。

【００１４】図１において、１は短寸の棒状の第１蛍光
灯、２は長寸の第２蛍光灯で、第１蛍光灯１と第２蛍光
灯２はそれぞれの長手方向が同一方向を向くように測長
ライン上に一定距離だけ離間して同軸的に直列配置され
ている。３は第１蛍光灯１の長手方向の中央部の上方に
検出部を第１蛍光灯１に向けて配設した４０００ビット
の一次元解像度を有する第１イメージセンサである。４
は第２蛍光灯２の長手方向を第１蛍光灯１側である一端
側と、その反対側の他端側とに二分した場合の一端側の
中央部の上方に検出部を第２蛍光灯２に向けて配設した
４０００ビットの一次元解像度を有する第２イメージセ
ンサ、５は前記第２蛍光灯２の他端側の中央部の上方に
検出部を第２蛍光灯２に向けて配設した４０００ビット
の一次元解像度を有する第３イメージセンサである。

【００１５】前記第１イメージセンサ３は、その一次元
イメージの検出方向を第１蛍光灯１の長手方向と同方向
とし、第１蛍光灯１の長手方向の一次元イメージを検出
するよう構成されている。また、第２イメージセンサ４
および第３イメージセンサ５は、その一次元イメージの
検出方向を第２蛍光灯２の長手方向と同方向とし、第２
蛍光灯２の長手方向の一次元イメージを検出するよう構
成されている。第１イメージセンサ３、第２イメージセ
ンサ４および第３イメージセンサ５は、第１蛍光灯１お
よび第２蛍光灯２から等しい高さに設けられている。パ
イプ６の測長を行う場合は、パイプ６をその一端側が第
１蛍光灯１上に、他端側が第２蛍光灯２上に位置するよ
う配置するが、第２イメージセンサ４と第３イメージセ
ンサ５とは、測長精度を上げるためにパイプ６の最下端
の位置において、それぞれの視野が所定ビット数（例え
ば５０ビット）オーバーラップするように構成する。

【００１６】７はパイプ６が配置されるべき位置の近傍
に、パイプ６の径方向外側からパイプ６の外径を検出す
るレーザ外径検出器からなる外径検出器である。８は第
１イメージセンサ３、第２イメージセンサ４および第３
イメージセンサ５の一次元イメージの検出データと、外
径検出器７の外径検出データが入力されるデータ処理装
置９の演算処理部９、１０はデータ処理装置９の演算処
理部８に測長条件データ等の種々のデータを入力するキ
ーボードよりなる入力部、１１はデータ処理装置９のＣ
ＲＴよりなる表示部である。演算処理部８は、入力部１
０から入力される測長条件データ等の種々のデータ、一
次元イメージセンサ３、４、５の一次元イメージの検出
データおよび外径検出器７の外径検出データに基づき、
後述する方法により測定対象物のパイプ６の長さを算出
し、その算出結果を表示部１１に表示するように構成さ
れている。

【００１７】上記のとおり構成された自動測長装置でパ
イプ６の測長を行う場合は、第１蛍光灯１および第２蛍
光灯２を予め点灯させておき、パイプ６をその一端側が
第１蛍光灯１上に、他端側が第２蛍光灯２上に位置する
よう配置する。そして第１イメージセンサ３は、第１蛍
光灯１上のパイプ６の一端側の一次元イメージを検出
し、第２イメージセンサ４および第３イメージセンサ５
は、第２蛍光灯２上のパイプ６の他端側の一次元イメー
ジを検出し、外径検出器７は、パイプ６の外径を検出
し、第１イメージセンサ３、第２イメージセンサ４およ
び第３イメージセンサ５の一次元イメージの検出データ
と、外径検出器７の外径検出データは、演算処理部８に
入力される。

【００１８】図２において、１２はその視野を４０００
ビット（０〜４０００ビット）に分割して表した第１イ
メージセンサ３の視野、１３は第２イメージセンサ４の
視野（０〜４０００ビット）、１４は第３イメージセン
サ５の視野（０〜４０００ビット）で、各視野１２、１
３、１４は、第２０００ビットを視野の中心点としてい
る。第１イメージセンサ３の視野１２のビット数は、第
２イメージセンサ４側から第１イメージセンサ３側へ向
かうに従って増加するように設定している。一方、第２
イメージセンサ４および第３イメージセンサ５の視野１
３、１４のビット数は、第１イメージセンサ３から第３
イメージセンサ５側へ向かうに従って増加するように設
定している。例えば、その一端が第１イメージセンサ３
の視野１２の０ビット〜２０００ビットの範囲に位置
し、他端が第２イメージセンサ４の視野１３の２０００
ビット〜４０００ビットの範囲に位置するパイプ６を測
長する場合、パイプ６の長さＸは、第１イメージセンサ
３と第２イメージセンサ４との距離Ａ、第１イメージセ
ンサ３の視野の中心点（第２０００ビット）からパイプ
６の前記一端の位置に相当するビットまでのビット数を
距離に換算した値Ｃ、第２イメージセンサ４の視野１３
の中心点（第２０００ビット）からパイプ６の前記他端
の位置に相当するビットまでのビット数を距離に換算し
た値Ｅを用いて、下記（１）式により求められる。Ｘ＝Ａ−Ｃ＋Ｅ（１）式しかし、このような測長においては、パイプ６の一端が
第一イメージセンサ３の視野１２の０ビット〜２０００
ビットの範囲にある場合と、パイプ６の他端が第二イメ
ージセンサ４の視野１３の２０００ビット〜４０００ビ
ットの範囲にある場合とは検出位置が異なり、分解能
（距離／ビット）が異なる。また、パイプ６の外径が異
なっても分解能が異なる。この検出位置ならびにパイプ
外径の違いによる分解能の違いを補正しなければならな
い。

【００１９】図３において、端面直角で既知外径の標準
パイプ２１を測長ラインのパイプ受け台上で、各イメー
ジセンサ３、４、５の視野範囲外（０ビット〜４０００
ビットの０ビット側）に置き、標準パイプ２１をある間
隔Ｙｍｍ（４０ｍｍ程度）ずつ、各イメージセンサ３、
４、５の視野１２、１３、１４の範囲内（０ビット〜４
０００ビット）を移動させ、その移動させた距離と各イ
メージセンサ３、４、５が検出したビットの変化量
（ａ，ｂ，ｃ，・・・ｎ）により、予め演算処理部８で
各々移動した分の分解能（Ｙ／ａ，Ｙ／ｂ，Ｙ／ｃ・・
・Ｙ／ｎ）を演算し、パイプ移動距離、検出ビット数、
分解能を対応させて各イメージセンサ３、４、５毎にビ
ットテーブルに記憶させておく。これによって管端が各
イメージセンサ３、４、５の視野１２、１３、１４の範
囲内（０ビット〜４０００ビット）の何処にあっても、
対応することができる。ビットテーブルは、第一イメー
ジセンサ３の検出ビット数が中心ビット以下の場合が第
一ビットテーブルに、第一イメージセンサ３の検出ビッ
ト数が中心ビット以上の場合が第二ビットテーブルに、
第二イメージセンサ４の検出ビット数が中心ビット以下
の場合が第三ビットテーブルに、第二イメージセンサ４
の検出ビット数が中心ビット以上の場合が第四ビットテ
ーブルに、第三イメージセンサ５の検出ビット数が中心
ビット以下の場合が第五ビットテーブルに、第三イメー
ジセンサ５の検出ビット数が中心ビット以上の場合が第
六ビットテーブルに記憶されている。

【００２０】イメージセンサ記憶分解能からの検出距離
の算出は、図４に示すとおり、検出ビットＮ_Nが中心ビ
ット（第２０００ビット）より小さい場合、パイプの総
移動量Σ_Yは、 Σ_Y＝Ｙ₁＋Ｙ₂＋・・・＋Ｙ_N 中心ビットまでの距離Σ_Nは、 Σ_N＝Σ_Y＋（中心ビット−Ｎ_N）×Ｙ_N／｛Ｎ_N−（Ｎ_N−
１）｝各間隔毎の検出距離は、ＬＹ₁＝Ｙ₁＋（Ｎ_2x−Ｎ₂）×Ｙ₂／（Ｎ₃−Ｎ₂）・・・ＬＹ₄＝（Ｙ₁＋Ｙ₂＋Ｙ₃＋Ｙ₄）＋（Ｎ_5x−Ｎ₅）×Ｙ₅
／（Ｎ₆−Ｎ₅）・・ＬＹ_N＝（Ｙ₁＋Ｙ₂・・・＋Ｙ_N）＋（Ｎ_Nx−Ｎ_N）×Ｙ_N
／｛Ｎ_N−（Ｎ_N−１）｝によって求めることができる。

【００２１】検出ビットＮ_Nが中心ビット（第２０００
ビット）より大きい場合、中心ビットからの固定値Ｙ_F
は、Ｙ_F＝（Ｎ_a−Ｎ_n）×Ｙ_a／（Ｎ_b−Ｎ_a）中心ビットからの各間隔毎の検出距離は、ＬＹ_a＝Ｙ_F＋（Ｎ_ax−Ｎ_a）×Ｙ_a／（Ｎ_b−Ｎ_a）・・・ＬＹ_d＝（Ｙ_F＋Ｙ_a＋Ｙ_b＋Ｙ_c）＋（Ｎ_dx−Ｎ_d）×Ｙ_d
／（Ｎ_e−Ｎ_d）・・・ＬＹ_n＝（Ｙ_F＋Ｙ_a＋Ｙ_b・・・Ｙ_n）＋（Ｎ_nx−Ｎ_n）×
Ｙ_n／｛Ｎ_n−（Ｎ_n−１）によって求めることができる。

【００２２】図５において、測長ラインの管受け台の角
度θが一定である。また、パイプ外径Ｄが変わることに
よって、パイプの最下点ａ寸法が変わり、パイプの最上
点はパイプ外径Ｄ＋ａ寸法だけ変わる。すなわち、イメ
ージセンサの視野の０ビット〜２０００ビットの範囲で
は、ａ寸法が変動し、２０００ビット〜４０００ビット
の範囲では、パイプ外径Ｄ＋ａ寸法が変動することにな
る。図５のｈ₁は標準パイプでイメージセンサの分解能
を記憶させた時のイメージセンサと標準パイプの最下点
間の距離、また、ｈ₂は標準パイプでイメージセンサの
分解能を記憶させた時のイメージセンサと標準パイプ最
上点間の距離で、下記式のとおり幾何学的に得られる。ｈ₁＝Ｈ−ａ＝Ｈ−（Ｄ／２）｛１／（ｓｉｎθ／２）
−１｝ｈ₂＝Ｈ−ａ−Ｄ＝Ｈ−（Ｄ／２）｛１／（ｓｉｎθ／
２）−１｝−Ｄ上記式に測定しようとするパイプ外径を入力することに
より、ｈ_1a、ｈ_2aを求め、標準パイプで求めたｈ₁、ｈ₂
との変動比から記憶したイメージセンサの分解能を補正
する。このような補正は、各イメージセンサにも適用さ
れる。

【００２３】前記測長装置の動作は、図６に示すとお
り、まず、入力部１０から測長対象のパイプ６の本数、
パイプ６のそれぞれの基準長さおよび基準外径等のデー
タを演算処理部８に入力する。ついで所定の搬送手段に
よって測長ラインへパイプ６を一本ずつ搬送する。そし
て測長を開始させると、第一イメージセンサ３、第二イ
メージセンサ４、第三イメージセンサ５および外径検出
器７のそれぞれの検出データは、演算処理部８に入力さ
れる。演算処理部８は、入力された第一イメージセンサ
３、第二イメージセンサ４、第三イメージセンサ５およ
び外径検出器７のそれぞれの検出データに基づき、後述
する演算を行ってパイプ６長さを求める。つぎに演算処
理部８は、求めたパイプ６長さと、測定対象のパイプ６
の基準長さを比較し、その差が所定値以下であるか否か
を判別し、所定値以下である場合は、求められたパイプ
６の長さのデータを合格値と定める処理を行い、所定値
以下でない場合は、求められたパイプ６の長さのデータ
を不合格値とする処理を行う。そして求めたパイプ６の
長さおよび前記合格値と不合格値との別を表示部１１に
表示する。表示部１１にパイプ６の長さおよび合格値と
不合格値との別が表示されると、演算制御部８は、全て
のパイプ６が測長されたか否かを判別し、全てのパイプ
６が測長されるまで、前記処理を繰り返し行う。

【００２４】上記演算制御部８における第一イメージセ
ンサ３、第ニイメージセンサ４、第三イメージセンサ５
および外径検出器７の検出データに基づくパイプ６の長
さの算出は、図７に測定対象のパイプ６₁、６₂、６₃、
６₄、６₅、６₆、６₇、６₈の長さに応じた配置状態を複
数示している。図７中の長さＺのパイプ６₁は、第一イ
メージセンサ３の視野の０ビット〜２０００ビットの領
域にその一端を位置させ、他端を第二イメージセンサ４
の視野の０ビット〜２０００ビットの領域に位置させ
る。長さＪのパイプ６₂は、第一イメージセンサ３の視
野の２０００ビット〜４０００ビットの領域にその一端
を位置させ、他端を第二イメージセンサ４の視野の０ビ
ット〜２０００ビットの領域に位置させる。長さＸのパ
イプ６₃は、第一イメージセンサ３の視野の０ビット〜
２０００ビットの領域にその一端を位置させ、他端を第
二イメージセンサ４の視野の２０００ビット〜４０００
ビットの領域に位置させる。長さＰのパイプ６₄は、第
一イメージセンサ３の視野の２０００ビット〜４０００
ビットの領域にその一端を位置させ、他端を第二イメー
ジセンサ４の視野の２０００ビット〜４０００ビットの
領域に位置させる。長さＲのパイプ６₅は、第一イメー
ジセンサ３の視野の０ビット〜２０００ビットの領域に
その一端を位置させ、他端を第三イメージセンサ５の視
野の０ビット〜２０００ビットの領域に位置させる。長
さＳのパイプ６₆は、第一イメージセンサ３の視野の２
０００ビット〜４０００ビットの領域にその一端を位置
させ、他端を第三イメージセンサ５の視野の０ビット〜
２０００ビットの領域に位置させる。長さＷのパイプ６
₇は、第一イメージセンサ３の視野の０ビット〜２００
０ビットの領域にその一端を位置させ、他端を第三イメ
ージセンサ５の視野の２０００ビット〜４０００ビット
の領域に位置させる。長さＯのパイプ６₈は、第一イメ
ージセンサ３の視野の２０００ビット〜４０００ビット
の領域にその一端を位置させ、他端を第三イメージセン
サ５の視野の２０００ビット〜４０００ビットの領域に
位置させる。

【００２５】前記パイプ６₁、６₃、６₅および６₇の一端
は、第一イメージセンサ３の視野の中心点から距離Ｃだ
け離隔した同位置に、前記パイプ６₂、６₄、６₆および
６₈の一端は、第一イメージセンサ３の視野の中心点か
ら距離Ｌだけ離隔した同位置にある。また、前記パイプ
６₁、６₂の他端は、第二イメージセンサ４の視野の中心
点から距離Ｇだけ離隔した同位置に、前記パイプ６₃、
６₄の他端は、第二イメージセンサ４の視野の中心点か
ら距離Ｅだけ離隔した同位置に、パイプ６₅、６₆の他端
は、第三イメージセンサ５の視野の中心点から距離Ｑだ
け離隔した同位置に、パイプ６₇、６₈の他端は、第三イ
メージセンサ５の視野の中心点から距離Ｖだけ離隔した
同位置にある。

【００２６】演算処理部８における図７に示すパイプ６
₁〜６₈の長さの算出において、以下に述べる検出ビット
数とは、第一イメージセンサ３、第二イメージセンサ４
および第三イメージセンサ５のそれぞれの視野におい
て、第１蛍光灯１または第２蛍光灯２の光が前記パイプ
によって遮られているビット数を表すものである。先
ず、演算処理部８は、図８に示すとおり、標準パイプで
記憶させたビット、分解能および固定値（管受け台角
度、イメージセンサ設置位置等）のデータテーブルの読
み出しを行う。演算処理部８は、外径検出器７からパイ
プ外径が入力されると、データテーブルの内容を基に外
径補正の演算を行う。ここで測定開始信号を与えると、
演算処理部８は、第一イメージセンサ３の検出ビット数
である第一検出ビット数が２０００ビット以下であるか
否かを判別し、第一検出ビット数が２０００ビット以下
の場合は、第一ビットテーブルを検索し、第一検出ビッ
ト数と対応するテーブル値を探し出し、そのテーブル値
に対応する分解能を読み出す。そして演算処理部８は、
読み出した分解能を基に検出長さを演算し、距離Ｃを求
める。一方、演算制御部８は、前記第一検出ビット数が
２０００ビット以下でないと判別された場合は、第二ビ
ットテーブルを検索し、第一検出ビットと対応するテー
ブル値を探し出し、そのテーブル値に対応する分解能を
読み出す。そして演算制御部８は、読み出した分解能を
基に検出長さを演算し、距離Ｌを求める。

【００２７】このようにして距離Ｃおよび距離Ｌが求め
られると、演算制御部８は、図９に示すとおり、第二イ
メージセンサ４の検出ビット数である第二検出ビット数
が４０００ビット以下であるか否かを判別し、４０００
ビット以下の場合はさらに第二検出ビット数が２０００
ビット以下であるか否かを判別する。そして第二検出ビ
ット数が２０００ビット以下であると判別された場合
は、第三ビットテーブルを検索し、第二検出ビットと対
応するテーブル値を探し出し、そのテーブル値に対応す
る分解能を読み出す。そして演算制御部８は、読み出し
た分解能を基にパイプ６１、６２の他端から第二イメー
ジセンサ４の視野の中心点（２０００ビット）までの距
離Ｇを演算により求める。距離Ｇが求められると演算制
御部８は、第一検出ビット数が２０００ビット以下であ
るか否かを判別し、第一検出ビット数が２０００ビット
以下であると判別された場合は、下記式を用いてパイプ
６₁の長さＺを求める。Ｚ＝Ａ−Ｃ−Ｇ一方、演算制御部８は、第一検出ビット数が２０００ビ
ット以下でないと判別された場合は、下記式を用いてパ
イプ６₂の長さＪを求める。Ｊ＝Ａ＋Ｌ−Ｇ

【００２８】さらに演算制御部８は、図１０に示すとお
り、第二検出ビット数が２０００ビット以下でないと判
別された場合は、第三イメージセンサ５の検出ビット数
である第三検出ビット数が５０ビット以下であるか否か
を判別し、第三検出ビット数が５０ビット以下であると
判別された場合は、第四ビットテーブルを検索し、検出
ビットと対応するテーブル値を探し出し、そのテーブル
値に対応する分解能を読み出す。演算制御部８は、読み
出した分解能を基に距離Ｅを演算により求める。距離Ｅ
が求められると演算制御部８は、第一検出ビット数が２
０００ビット以下であるか否かを判別し、第一検出ビッ
ト数が２０００ビット以下であると判別された場合は、
下記式を用いてパイプ６₃の長さＸを求める。Ｘ＝Ａ−Ｃ＋Ｅ一方、演算制御部８は、第一検出ビット数が２０００ビ
ット以下でないと判別された場合は、下記式を用いてパ
イプ６₄の長さＰを求める。Ｐ＝Ａ＋Ｌ＋Ｅ

【００２９】また、演算制御部８は、図１１に示すとお
り、第三検出ビット数が５０ビット以下でないと判別さ
れた場合は、第三検出ビット数が２０００ビット以下で
あるか否かを判別し、第三検出ビット数が２０００ビッ
ト以下であると判別されると、第五ビットテーブルを検
索し、検出ビットと対応するテーブル値を探し出し、そ
のテーブル値に対応する分解能を読み出す。そして演算
制御部８は、読み出した分解能を基に距離Ｑを演算によ
り求める。距離Ｑが求められると演算制御部８は、第一
検出ビット数が２０００ビット以下であるか否かを判別
し、第一検出ビット数が２０００ビット以下であると判
別された場合は、下記式を用いてパイプ６₅の長さＲを
求める。Ｒ＝Ｂ−Ｃ−Ｑまた、演算制御部８は、第一検出ビット数が２０００ビ
ット以下でないと判別された場合は、下記式を用いてパ
イプ６₆の長さＳを求める。Ｓ＝Ｂ＋Ｌ−Ｑ

【００３０】演算制御部８は、図１２に示すとおり、前
記第三検出ビット数が２０００ビット以下でないと判別
された場合は、第六ビットテーブルを検索し、検出ビッ
トと対応するテーブル値を探し出し、そのテーブル値に
対応する分解能を読み出す。そして演算制御部８は、読
み出した分解能を基に距離Ｖを演算により求める。距離
Ｖが求められると演算制御部８は、第一検出ビット数が
２０００ビット以下であるか否かを判別し、第一検出ビ
ット数が２０００ビット以下であると判別された場合
は、下記式を用いてパイプ６₇の長さＷを求める。Ｗ＝Ｂ−Ｃ＋Ｖまた、演算制御部８は、第一検出ビット数が２０００ビ
ット以下でないと判別された場合は、下記式を用いてパ
イプ６₈の長さＯを求める。Ｏ＝Ｂ＋Ｌ＋Ｖ上記のとおり演算することによって、パイプ６₁、６₂、
６₃、６₄、６₅、６₆、６₇および６₈の長さが求められる
と、演算制御部８は、それを表示部１１に表示させる。

【００３１】前記従来装置である特願平２−３１５２４
２の測長装置と本願発明の測長装置のそれぞれについ
て、パイプの測長テストを実施した。その結果を表１に
示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示すとおり、本発明装置の場合は、
測長誤差範囲が＋０．７４〜−０．９０ｍｍであり、±
１．０ｍｍの目標精度を達成することができたが、従来
装置の場合は、測長誤差範囲が＋１．６５〜−２．３３
ｍｍと、±１．０ｍｍの目標精度を達成することができ
なかった。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の測長装置
は、イメージセンサの視野内での分解能値のバラツキと
イメージセンサと測定対象物との設置距離の変動を補正
することによって、高精度で、しかも短時間に測長する
ことができ、測定対象物の処理効率が高くなる等の優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る自動測長装置の構成を示す模式
的ブロック図である。

【図２】この発明に係る自動測長装置の測長原理を示す
模式図である。

【図３】各一次元イメージセンサ毎に分解能を記憶させ
る模式図である。

【図４】一次元イメージセンサ記憶分解能より検出距離
を算出する演算式の説明図である。

【図５】管外径による分解能の補正方法を示す模式図で
ある。

【図６】測長装置による測長方法の概略を示すフローチ
ャートである。

【図７】測長装置によって測長されるパイプの配置状態
を示す模式図である。

【図８】図７に示す距離Ｃ、Ｌの測長フローチャートで
ある。

【図９】同じく図７のパイプ６₁、６₂の長さの測長フロ
ーチャートである。

【図１０】同じく図７のパイプ６₃、６₄の長さの測長フ
ローチャートである。

【図１１】同じく図７のパイプ６₅、６₆の長さの測長フ
ローチャートである。

【図１２】同じく図７のパイプ６₇、６₈の長さの測長フ
ローチャートである。

【図１３】従来の測長装置の構成を示す模式的ブロック
図である。

【符号の説明】

１第１蛍光灯２第２蛍光灯３第一イメージセンサ４第二イメージセンサ５第三イメージセンサ６パイプ７外径検出器８演算処理部９，５４データ処理装置１０入力部１１表示部１２，１３，１４視野２１標準パイプ５１鋼管５２プッシャー装置５３管端検出器５５移動距離検出器５６表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺のパイプの長さを測定する自動測長
装置において、パイプを挟んで対設された発光手段およ
び測定対象物の長手方向の一次元イメージを検出する一
次元イメージセンサと、前記パイプの外径を検出する外
径検出手段と、前記パイプの外径変動による前記一次元
イメージセンサの分解能（検出距離／ビット）を補正す
る手段と、前記一次元イメージセンサの検出結果に基づ
いて前記パイプの長さを求める手段とを具備するパイプ
自動測長装置。