JPH0643960B2

JPH0643960B2 - 鋼線用光沢度測定装置及び測定方法

Info

Publication number: JPH0643960B2
Application number: JP1148616A
Authority: JP
Inventors: 嘉郎遠藤; 邦彦清治
Original assignee: Nippon Metal Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Metal Industry Co Ltd
Priority date: 1989-06-12
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPH0313848A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は鋼線用光沢度の測定装置及び測定方法に係り、
特に金網などに使用するステンレス鋼線の光沢にバラツ
キがないよう、その光沢度を正確に測定する装置及び方
法に関するものである。

〔従来的背景〕

ステンレス鋼線で金網などを製作する場合、表面に光沢
のある線材を用いると金網が明るくなり、美感が向上す
るものである。

しかし、この場合、表面の光沢度（明るさ）にバラツキ
のある線材を使用すると、金網を全体的に見たとき光沢
がまばらな印象を与え、美観が低下するという欠点があ
る。

一方、ステンレス鋼線を単体で使用する場合も、光沢度
のちがうものを使用すると、製品の明るさに均一性がと
れないという問題点がある。

そのため、ステンレス鋼線の光沢検査を行って、光沢度
の同じ鋼線を揃えて製品を作っているのであるが、この
検査は目視で行っているため、検査場の環境（例えば光
の状況、検査角度、位置など）のちがいにより、検査に
バラツキが生じる。また、人間の視覚に頼るものである
から、信頼性にも自ら問題がある。

ところで、表面が平らな板材の光沢度検査については、
すでに光沢度測定装置が存在し、使用されているが、こ
の光沢度測定装置を使用して鋼線の光沢度を測定するこ
とはできないのである。

以下、第６図〜第８図を参照してその理由を説明する。

第６図は光沢度測定装置の原理図である。図において、
１は被測定物で、例えば表面に光沢のあるステンレス鋼
板のごとき板状体、２は光源である。光源２の光は第１
レンズ３、スリット４、第２レンズ５を透して板状体１
に当たって反射し、この反射光は第３レンズ７、スリッ
ト８を透して受光器６に入射される。

前記の構成において、光源２からの光は第２レンズ５で
平行光束となり、板状体１に当たる。第１レンズ３の主
点とスリット４の中心を結ぶ線が入射光の方向で、いま
入射角をΦとすると、第２レンズ５の主点からスリット
４をみこむ角α_１が入射光の開き角となり、板状体１で
反射した光のうち、Φ方向に出る光束を第３レンズ７と
スリット８で角α_２内のものだけとり出して受光器６に
入れる。

受光器６の受ける光は、光沢度に比例する。一般的に
は、標準面の光沢度を一定の値に定義するもので、第７
図に示す屈折率ｎ＝１．５６７の標準ガラス面１１の光
沢度を入射角に関係なく１００とし、この標準ガラス面
１１の入射角θの時の反射光束をΦｇθ、同じ光学系で
測った第８図に示す板状体１の正反射光束をΦθとする
と、板状体１のθ度光沢度Ｇ_ｓ（θ）は、と定義できる。

なお、実際の標準板には、既知の屈折率の光学ガラス表
面を用いる。光沢度の高い面は、入射角に関係なく、Ｇ
_ｓは１００近く、無光沢面は１〜２である。途中の光沢
度値は、入射角や開き角によってかなり異なるが、６０
°光沢度Ｇ_ｓ（６０°）で、塗膜の光沢度面は７０以
上、半光沢の面は３０〜７０、エッグシェルまたは無光
沢が３０以下となる。また、金属光沢面では多くの場合
Ｇ_ｓが１００以上になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記光沢度測定装置によると、表面が平らな板状体１の
光沢度を測定することはできるが、ステンレス鋼線のよ
うな表面が曲面である線材の光沢度を測定することはで
きなかった。すなわち、被測定物である線材の表面は曲
面であるため、光源２からの入射光は線材の表面で反射
して分散し、測定に必要な強さの反射光を受光器６に取
入れることができず、それ故、従来の光沢度測定装置で
は、線材表面の光沢度を正確に測定することはできなか
ったのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、ステンレス鋼線のごとき表面に光沢を有す
る線材の光沢度を定量的に評価すべく、従来公知の光沢
度測定装置の使用を検討したが、前述のとおりこの装置
による曲面の測定は不可能であることが分かった。そし
て、線材表面の光沢度を測定できる装置を開発すべく、
種々研究を重ねた。その結果、ＬＥＤ、螢光灯、炉など
の輝度測定に用いられている輝度計によると、側面面積
が最小φ０．４mm〜φ０．５mmのものが光の明るさを測
定できることに着目し、この輝度計を鋼線の移動装置と
光源に組込むことにより、ステンレス鋼線など各種鋼線
の光沢度を測定することのできる新規な装置と方法を開
発したものである。

すなわち、本発明の鋼線用光沢度測定装置は、ベース上
に正逆回転モータで駆動する螺旋軸を設け、この螺旋軸
に沿って水平移動する移動台の上方に、取付枠を介し
て、被測定物の鋼線を水平方向と直交するように支持さ
せる支持台を設けると共に、この移動台上に上向きのマ
イクロメータヘッドを備えたマイクロメータスタンドを
設けこのマイクロメータヘッドのスピンドルの先端を支
持台の下面に当接可能に設け、さらにこの支持台の上方
に蛍光灯の軸線が被測定物の鋼線の軸線と直交するよう
に真直な蛍光灯を設置し、この鋼線で反射した蛍光灯の
光が入射する支持台の上方位置に、この反射光の輝度を
測定する輝度計を設けたことを特徴とするものである。

また、その測定方法は、ベース上に正逆回転モータで駆
動する螺旋軸に沿って水平移動する移動台に上下に微動
調整可能に設けられた支持台に、被測定物の鋼線を支持
させながら、この鋼線を移動方向と直交する方向に動か
し、この鋼線の上方に鋼線の軸線と蛍光灯の軸線が直交
する方向に配した真直な蛍光灯で、前記水平移動する鋼
線の外周面を照射し、さらにこの鋼線の上方に配設され
た輝度計により、鋼線の移動に伴って、鋼線の外周面か
ら反射される反射光の輝度の変化を連続的に測定し、且
つその結果をグラフ化し、その変化する輝度の最大測定
値を鋼線の光沢度として読取るようにしたことを特徴と
するものである。

〔作用〕

支持台に載置した鋼線に蛍光灯の光を照射しながら、支
持台をゆっくりと水平方向に移動させる。このとき、鋼
線の表面で反射した光は輝度計に入射されるもので、且
つその測定最大値を読取ることにより、鋼線表面の光沢
度を測定することができるものである。また、このと
き、真直な蛍光灯の軸線に沿う照射光が鋼線を集中的に
照射し、集光レンズなどの集光手段を用いないでも輝度
計内には測定に必要な明るさの反射光が取入れられ、そ
の反射光のピーク値を読み取ることにより鋼線の光沢度
が測定される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明す
る。

第１図は本発明に係る鋼線の光沢度測定装置の側面図、
第２図は同上正面図である。

各図において、１２はベース、１３はベース１２の側端
に立設した保持スタンド、１４は保持スタンド１３に取
付けた輝度計、１５は同じく保持スタンド１３に取付け
た光源としての真直な螢光灯、１６は螢光灯のカバーで
ある。前記輝度計１４自体はすでに公知である（例えば
商品名ミノルタ輝度計ＬＳ−１００、ＬＳ−１１０）。

この輝度計１４において、１７は基端を前記保持スタン
ド１３に固定してなる支持腕、１８は支持腕１７の先端
に設けた本体部、２０は本体部１８の下方に配設される
クローズアップレンズ、２１はその焦点調節リング、２
２は本体部１８の上部に設けたられたファインダーであ
る。さらに、２３は電源スイッチ、２４は測定ボタン、
２５はデジタル出力端子部である。このデジタル出力端
子部２５は、所定のプログラムに沿って作動するコンピ
ュータ２９に接続される。３９は位置センサである。

２６はクローズアップレンズ２０の下方において、支持
台２７上に支持される被測定物である鋼線、例えばステ
ンレス鋼線である。前記支持台２７は鋼線２６を支持し
て水平（第１図において左右）に移動することができる
と共に、上下方向にも若干量移動できるように支持され
ている。

ここで支持台２７の水平移動手段を詳しく説明すると、
２８はベース１２上に配置された正逆回転モータであ
り、３０は正逆回転モータ２８の駆動軸３１にカップリ
ングを介して連結された螺旋軸、３２は螺旋軸３０に沿
って移動する移動台である。

この移動台３２は、下面にコ字状のガイド溝３３を有
し、このガイド溝３３がベース１２上に設置されたガイ
ドバー３４上にスライド自在に嵌まっている。また、前
記螺旋軸３０は、ベース１２上に固定した複数の支持板
３５によりガイドバー３４の上方に、これと平行に配設
されており、且つこの螺旋軸３０は、移動台３２に設け
たネジ孔３６に螺合している。３７は前記支持板３５を
強固に支持するための連結枠である。

移動台３２の側部からは、取付枠３８が立上がってお
り、この取付枠３８に前記鋼線２６の支持台２７が取付
けられている。また、この支持台２７は、バネ性を有す
る金属板により構成されている。さらに、移動台３２に
は、マイクロメータスタンド４０が設けられており、こ
のスタンド４０上にスピンドル４２を上向きに設けたマ
イクロメータヘッド４１が取付けられている。スピンド
ル４２の先端は、前記支持台２７の下面に当接可能に設
けられており、このスピンドル４２に押されて鋼線２６
を乗せた支持台２７は、微調整されながら上下動可能で
あり、輝度計１４の焦点調節リング２１による焦点調節
範囲を拡げている。また、支持台２７上に支持される鋼
線２６は、その軸線が螢光灯１５の軸線と直角になるよ
うに配置されるものである。

ここで、真直な螢光灯１５を光源として使用し、且つそ
の軸線が鋼線２６の軸線と直交するように配設するのは
次の理由による。すなわち、本実施例においては、装置
を複雑化しないよう、集光レンズなどを使わないで光源
の光を鋼線２６に直接照射し、その反射光を輝度計１４
で測定することを前提して研究を行った。この場合、最
も入手し易く安価な光源として、電球と螢光灯を使用す
ることを考えた。

しかし、電球を光源として使用し試験したが、電球の光
は四方に分散し、鋼線２６を集中的に照射することがで
きず、輝度計１４に入る光量が不足し、所期の測定を行
うことができなかった。そこで、真直な螢光灯１５を使
用したのである。螢光灯１５の光は、その軸線に沿って
光を照射する性質を有しており、特に、その軸線が鋼線
２６の軸線と直角になるように配置した場合、螢光灯１
５の軸線に沿う光が、鋼線２６を直径方向に集中的に照
射し、したがって、輝度計１４内には、測定に必要な明
るさの反射光を取入れられることが実験的に確認され
た。

上記の理由により、実施例では光源として真直な螢光灯
１５を使用し、且つその軸線が鋼線２６の軸線と直交す
るように配設したものである。

次に、第３図、第４図を参照して輝度計１４における測
定方法を説明する。この輝度計１４（ミノルタ社製、商
品名ＬＳ１１０）の場合、先端にクローズアップレンズ
２０を取付けることにより、最小φ０．４mm〜０．５mm
の測定円内の測定が可能である。この数値を測定物であ
るステンレスなどの鋼線２６に当てはめるとき、直径が
最小φ１mm以上、最大φ７mmまでの鋼線２６の表面の光
沢度を測定することができることが実験的に確かめられ
た。

さらに説明すると、鋼線２６の表面の光沢度を測定する
ため、輝度計１４のファインダー２２から、その内部を
覗くと第３図に示す視界が現れる。

同図において、４３はファインダー視野の中心に位置す
るφ０．４mm〜φ０．５mmのスポット（測定円）、４５
は螢光灯１５から照射され、鋼線２６の表面で反射した
光の幅、４６は鋼線２６の幅（直径）を示す。

前記において、鋼線２６からの反射光の幅４５の部分は
明るく輝いており、その鋼線の幅（直径）４６の中央に
位置するスポット４３内の輝度を測定するものである。
そして、このスポット４３内の輝度は、デジタル表示さ
れるので、その明るさを数値で読取ることができる。

しかして、鋼線２６の表面で反射して輝度計１４のレン
ズに入射する反射光の輝度は、光源である螢光灯１５
と、輝度計１４に対する鋼線２６との位置関係によって
微差が生じる。特に、連続的に測定する多数本の鋼線２
６（これは適当な寸法に切断されている）を支持台２７
の所定場所に寸分の誤差なく配置することは困難であ
る。

この問題を本発明においては、支持台２７と共に、鋼線
２６をその軸線と直角方向に水平に移動させることによ
り解決している。すなわち、鋼線２６を軸線と直角方向
に水平移動させることにより、スポット４３内の輝度は
変化するが、このとき、最大値を読取ることにより、光
沢度の異なる複数種の鋼線２６の各々の光沢度を同一の
基準で測定することができ、光沢度の信頼性を高めるこ
とができる。また、これらの測定値は、逐次コンピュー
タ２９に入力して分析し、迅速に測定結果が得られるよ
うになっている。

なお、前記の測定は、第２図に２点鎖線で示す暗幕４７
により装置全体を被覆し、外部からの光を遮断して行う
ものである。

次に、第１図、第２図を参照して具体的な測定作用を説
明する。測定に際し、まず支持台２７上に測定基準とな
る黒色標準板をセットして、これにより基準反射光の値
をコンピュータ２９に読込む。続いて、測定する鋼線２
６を支持台２７にセットし、正逆回転モータ２８を駆動
し、螺旋軸３０を回転させ、前記支持台２７を移動させ
ることにより、鋼線２６を測定ポイント上を移動させな
がら光沢度の測定を行う。この測定結果は、コンピュー
タ２９で処理して第５図に示すようにグラフで示され
る。

同図は或る１本の鋼線の光沢度を示すグラフで、基準反
射光に対する倍率を縦軸にとり、鋼線２６の横移動中の
各測定ポイントを横軸にとってグラフ化し、この際の符
号イで示す最大値をその鋼線の光沢度として評価するも
のである。

また、鋼線２６の周方向に光沢のバラツキがあるとき
は、この鋼線２６を９０°ずつ回転させる４点測定を行
い、或いは１８０°ずつ回転させる２点測定を行うもの
である。さらに、最大光沢度を示す位置で鋼線２６を回
転させることにより、周方向にバラツキのある光沢度を
評価してもよいものである。なお、本発明はφ1.0mm〜
φ7.0mmのステンレス鋼線のほか、電解研磨用線の光沢
度バラツキ測定に用いることができるものである。

〔発明の効果〕

本発明によると、輝度計を鋼線の移動装置と光源に組込
んだ装置を用いて、従来不可能とされていた鋼線表面の
光沢度を定量的に測定することを可能としたものであ
る。

つまり、本発明は輝度計の有する輝度測定機能と外周が
円周状の鋼線の水平移動とを組合わせ、その移動により
輝度が変化する際の最大測定値（ピーク値）を読取るこ
とにより機械的に鋼線の光沢度を測定するものであるか
ら、各鋼線の測定値に誤差が生じるおそれをなくすこと
ができる。

しかも、本発明によると測定には特別の熟練などを必要
とせず、誰でも容易に測定することができ、且つ多数本
の鋼線の光沢度測定を迅速に処理することができ、作業
性も著しく向上する。このように本発明によると、鋼線
の光沢度測定の目視判定による検査のバラツキを解消す
ることができ、品質管理に大いに貢献することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る鋼線の光沢度測定装置の
側面図、第２図は正面図、第３図は測定視界の説明図、
第４図は輝度計の測定原理図、第５図は鋼線の光沢度の
測定結果をグラフで示す図、第６図は従来の光沢度計の
測定原理図、第７図、第８図は同じく測定原理図であ
る。１４…輝度計、１５…螢光灯、２６…鋼線、２７…支持
台、２８…正逆回転モータ、３０…螺旋軸、３２…移動
台、４３…スポット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース上に正逆回転モータで駆動する螺旋
軸を設け、この螺旋軸に沿って水平移動する移動台の上
方に、取付枠を介して被測定物の鋼線を水平方向と直交
するように支持させる支持台を設けると共に、この移動
台上に上向きのマイクロメータヘッドを備えたマイクロ
メータスタンドを設け、このマイクロメータヘッドのス
ピンドルの先端を支持台の下面に当接可能に設け、さら
にこの支持台の上方に蛍光灯の軸線が被測定物の鋼線の
軸線と直交するように真直な蛍光灯を設置し、この鋼線
で反射した蛍光灯の光が入射する支持台の上方位置に、
この反射光の輝度を測定する輝度計を設けたことを特徴
とする鋼線用光沢度測定装置。
【請求項２】ベース上に正逆回転モータで駆動する螺旋
軸に沿って水平移動する移動台に上下に微動調整可能に
設けられた支持台に、被測定物の鋼線を支持させなが
ら、この鋼線を移動方向と直交する方向に動かし、この
鋼線の上方に鋼線の軸線と蛍光灯の軸線が直交する方向
に配した真直な蛍光灯で、前記水平移動する鋼線の外周
面を照射し、さらにこの鋼線の上方に配設された輝度計
により、鋼線の移動に伴って、鋼線の外周面から反射さ
れる反射光の輝度の変化を連続的に測定し、且つその結
果をグラフ化し、その変化する輝度の最大測定値を鋼線
の光沢度として読取るようにしたことを特徴とする鋼線
用光沢度測定方法。