JPH085338A - 光学式寸法測定装置の測定部防護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で、測定部や防護部材の汚れ防止
効果に優れた光学式寸法測定装置の測定部防護装置を提
供する。 【構成】 搬送ガイド１内を搬送される長尺部材Ｗは、
その切れ間Ｓにおいて、支持フレーム６に対し着脱可能
に配置された防護部材７を介して、発光部３及びイメー
ジセンサ等の受光部４により寸法測定がなされている。
長尺部材Ｗの潤滑用にかけられた水や、部材表面から離
脱したスケール等の汚れ物質は、切れ間Ｓ内で防護部材
７に付着しようとするが、切れ間Ｓの内側には、吸引通
路８を介して集塵機等による吸引作用により吸引気流が
生じており、汚れ物質の多くは吸引通路８及び吸引管９
を経て切れ間Ｓの外に排出され、その防護部材７への付
着が軽減ないしは防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線材等の長尺部材を搬
送しながら寸法測定するための光学式寸法測定装置の測
定部防護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼材ワイヤに代表される線材の精密圧延
において、その寸法管理のために線材の直径が光学式寸
法測定装置を用いて測定される場合がある。寸法測定装
置としては、その測定部として例えば、発光部と、搬送
される線材を挟んでそれに対向する受光部（ＣＣＤイメ
ージセンサ等）を含む光学系を備えたものが使用され、
その測定部（発光部、受光部等）を線材が走行しつつ寸
法測定が行われる。

【０００３】ところで、上記圧延線材は圧延後の赤熱状
態で、例えば１００ｍ／秒という高速で搬送され、その
潤滑のために水がかけられるので、線材は搬送に伴い水
しぶきやスケール等の汚れ物質を飛散させる。そのよう
な汚れ物質が測定部に付着すると、その光学系を痛めた
り、ビームが汚れにさえぎられて測定精度が低下する等
の問題が生ずるため、測定部を耐熱ガラス板等の透光性
の防護部材により保護することが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、防護部材が汚れ物質の付着を受けて透光
性を失うと測定精度が低下するので、防護部材に付着し
た汚れ物質を頻繁に除去しなければならず面倒である。
これを解決するため、例えば特開昭５４−９４０６４号
公報において、防護部材に対し汚れ物質除去のためのワ
イパー機構を設けることが提案されているが、機構が複
雑で部品点数が多いため、コスト高で保守に手間がかか
るなどの欠点があった。また、付着した汚れ物質をエア
等で吹き飛ばして除去することも行われているが、汚れ
の除去が必ずしも充分なされ得ない難点がある。

【０００５】本発明の課題は、構造が簡単で、しかも測
定部や防護部材の汚れ防止効果に優れた測定部防護装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼材ワイヤ等
の長尺部材をその長手方向に搬送しながら、その寸法を
光学的手段により測定する光学式寸法測定装置の測定部
防護装置に関するものであり、上記した課題を解決する
ために、長尺部材の搬送路に近接してその搬送路と測定
部との間に配置された透光性の防護部材と、少なくとも
その防護部材と長尺部材との間の空間に吸引気流を生じ
させ、汚れ物質をその空間外へ吸引気流とともに集塵す
る吸引手段とを含むことを特徴とする。

【０００７】本発明が適用される寸法測定装置として
は、例えば互いに直交する２方向のそれぞれに沿って配
置される１組づつ都合２組の発光部及び受光部を含み、
それらがその長尺部材を中心として回転しながら寸法測
定を行うように構成されたものを例示することができ
る。

【０００８】防護部材は、ガラスを始めとする透光性材
料で構成され、中でもホウケイ酸ガラス（例えば商品
名：パイレックス等）や石英ガラス等、耐熱性を有する
材質が好適に使用される。この防護部材は、防護部材と
長尺部材との間の空間に設けられた支持フレーム部に対
して着脱可能に配置することができる。その具体的な構
成例として、支持フレーム部が差込部を有し、その差込
部から板状の防護部材が抜き差しされるものを挙げるこ
とができる。

【０００９】ここで、本発明が適用される光学式寸法測
定装置において、長尺部材がその搬送方向に沿って設け
られた搬送ガイドの通過孔を通して搬送され、その搬送
ガイドの切れ間に測定部及び防護部材が配置される場
合、吸引手段は、その切れ間を挟んだ両側の搬送ガイド
の少なくとも一方に前記空間部に開口する吸引通路部を
有し、その吸引通路部を介してその空間に吸引気流を生
じさせる吸引装置とを備えるものとすることができる。
ここで、吸引通路部は複数設けてもよく、例えば長尺部
材の搬送路をとりまくように設けることができる。ま
た、吸引通路部を介したその吸引方向を、長尺部材の搬
送方向に対応するものとすることもできる。

【００１０】

【発明の作用及び効果】本発明の光学式寸法測定装置の
測定部防護装置は、吸引手段が防護部材と長尺部材との
間の空間から汚れ物質を集塵するするので、防護部材に
汚れ物質が付着することが抑制される。この場合、例え
ば長尺部材を搬送するための搬送ガイド等に吸引通路部
を設け、これを介して防護部材の近傍を吸引すればよい
ので、機構が簡単である。また、防護部材を支持フレー
ム部に対して着脱可能に配置した構成では、仮に防護部
材に汚れ物質が付着した場合でも、防護部材の支持フレ
ームからの取り外し、ひいては付着した汚れ物質の除去
が簡単で、測定部の保守が容易である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、図示しない精密圧延機等により
熱間で線状に成形された鋼材ワイヤ等の長尺部材Ｗが、
搬送ガイド１の中心にあけられた通過孔２内をその長手
方向（矢印の方向）に搬送されている。そして、その搬
送ガイド１の切れ間Ｓにおいて、長尺部材Ｗを挟んで互
いに対向しあう、発光部３及び受光部４（例えばＣＣＤ
センサや光導電形センサ等のイメージセンサ）などから
なる光学系を備えた光学式寸法測定装置Ｍが配置されて
いる。

【００１２】それら発光部３及び受光部４等の光学系
は、図２に示すように、図示しない回転駆動部により回
転駆動される回転基盤５の上に、互いに直交する２方向
のそれぞれにおいて１組づつ都合２組が互いに対向して
設けられ、回転基盤５とともに長尺部材Ｗを中心として
回転しながら、その長尺部材Ｗの寸法を測定するように
なっている。

【００１３】回転基盤５上には、長尺部材Ｗの搬送路に
近接して支持フレーム６が配置され、そこにパイレック
スガラス、石英ガラス等の耐熱ガラス、その他の耐熱性
透光性材料で構成される防護部材７が着脱可能に差し込
まれている。この支持フレーム６は、例えば図３に示す
ように内周面にガイド溝６ａが切られたコの字形状に形
成され、その開口部を差込部６ｂとして、防護部材７が
ガイド溝６ａに沿って抜き差しされる。

【００１４】次に、切れ間Ｓに対して長尺部材Ｗの搬送
方向下流側の搬送ガイド１には、吸引手段として、切れ
間Ｓ側に一端が開口する吸引通路８が、図４に示すよう
に長尺部材Ｗをとりまくように複数本形成されている。
それら吸引通路８の他端は搬送ガイド１の外周面にそれ
ぞれ開口し、そのそれぞれが吸引管９を介して図５に示
す吸引装置としての集塵機１０に接続されている。集塵
機１０は、例えば吸引管９が接続されるバッグフィルタ
１０ａと、そのバッグフィルタ１０ａ内部を排気吸引す
る排風機１０ｂ等を含む公知のものが使用できる。これ
ら集塵機１０、吸引管９、吸引通路８ならびに防護部材
７等が上記光学系を含む測定部の防護装置を構成するこ
ととなる。

【００１５】以下、本発明の測定部防護装置の作用につ
いて説明する。搬送ガイド１内を搬送される長尺部材Ｗ
は、切れ間Ｓにおいて、防護部材７を介し発光部３から
の光ビームによりイメージセンサ等の受光部４上に長尺
部材Ｗを投像させ、その像から長尺部材Ｗの線径（寸
法）が測定されている。

【００１６】ここで、長尺部材Ｗは例えば圧延直後の赤
熱状態で１００ｍ／秒前後の高速で搬送されており、潤
滑用にかけられた水や表面から離脱したスケール等の汚
れ物質を切れ間Ｓ内で飛散させている。それら汚れ物質
は防護部材７に付着しようとするが、切れ間Ｓの内側に
は、吸引通路８を介して集塵機１０の吸引作用により吸
引気流が生じており、汚れ物質の多くは吸引通路８及び
吸引管９を経て切れ間Ｓの外に排出され、集塵機１０の
バッグフィルタ１０ａに回収されるので、防護部材７へ
の汚れ物質の付着が抑制される。ここで、その吸引方向
は部材Ｗの搬送方向、すなわち部材Ｗからの汚れ物質の
飛散方向に対応しており、その汚れ物質の吸引が効率的
に行われている。

【００１７】ここで、上記吸引を行っても、防護部材に
は徐々にではあるが汚れ等が付着する場合がある。この
場合は、支持フレーム６から汚れた防護部材７を抜き取
って汚れを除去し、再び支持フレーム６に装着するか、
ないしは新しいものと交換するようにする。

【００１８】寸法測定部に用いる光学系は、発光部３と
それに対向する受光部４とを含むものの他に、例えば光
を部材の表面で反射させ、その反射光を適当な受光部で
受けるもの、あるいはテレビカメラ（赤外線カメラを含
む）を用いるもの等、各種構成のものを使用することが
できる。

【００１９】防護部材７は耐熱性の材料に限らず、例え
ば長尺部材Ｗが高温状態でない場合などは、通常のガラ
スや透明プラスチック等の使用も可能である。また、形
状は板状のものに限らず、曲面を有する形状に構成され
ていてもよい。例えば図６に示すように、互いに向かい
合って円筒面を形成する２個の半円筒状の防護部材２７
の突き合わせ部に、Ｈ形断面の支持フレーム２６を配置
し、そのガイド溝２６ａにおいてそれら防護部材２７の
縁部をスライド可能に支持する構成とすることができ
る。なお、これら防護部材は支持フレーム等の支持部に
対し固定的に設けてもよい。

【００２０】次に、吸引手段において吸引通路８は、例
えば図７に示すように、下流側の搬送ガイド１の切れ間
Ｓに面する側において、その通過孔２の周囲にテーパ部
１１を設け、そのテーパ部１１に開口するように設けて
もよい。この場合、吸引気流がそのテーパ部１１に向け
て集められるので、汚れ物質の吸引排出効果をより高め
ることができる。なお、吸引通路８は、図８に示すよう
に上流側の搬送ガイド１に設けたり、図９に示すように
上流側、下流側の両方に設けることもできる。また吸引
は、図１０にその一例を示すように、搬送ガイド１を介
さずに行うこともできる。この例では、発光部３や受光
部４等の光学系は、例えば固定基盤２５とともに長尺部
材Ｗに対して静止的に設けられており、その隣接する光
学系の間を通って吸引管９の一端が、部材Ｗに対して交
差する方向から搬送ガイド１の切れ間Ｓに差し込まれ、
その吸引管９を介して吸引が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学式寸法測定装置の測定部防護装置
の一例を示す側面断面図。

【図２】図１の正面図。

【図３】防護部材の支持フレームの一例を示す斜視図。

【図４】吸引通路が設けられた搬送ガイドの正面図。

【図５】集塵機を用いた吸引機構を示す概念図。

【図６】防護部材とその支持フレームの変形例を示す正
面図。

【図７】テーパー部を有する搬送ガイドに吸引通路を設
けた例を示す側面断面図。

【図８】上流側の搬送ガイドに吸引通路を設けた例を示
す側面断面図。

【図９】上流側及び下流側の搬送ガイドに吸引通路を設
けた例を示す側面断面図。

【図１０】搬送ガイドに吸引通路を設けずに吸引を行う
例を示す正面図。

【符号の説明】

Ｍ 光学式寸法測定装置 １ 搬送ガイド ３ 発光部 ４ 受光部 ５ 回転基盤 ６、２６ 支持フレーム ７、２７ 防護部材 ８ 吸引通路 １０ 集塵機（吸引手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺部材をその長手方向に搬送しつつそ
   の寸法を、光学的手段により測定する光学式寸法測定装
   置の測定部防護装置であって、 前記長尺部材の搬送路に近接してその搬送路と前記測定
   部との間に配置された透光性の防護部材と、 少なくともその防護部材と前記長尺部材との間の空間に
   吸引気流を生じさせ、汚れ物質をその空間外へ前記吸引
   気流とともに集塵する吸引手段と、 を含むことを特徴とする光学式寸法測定装置の測定部防
   護装置。
2. 【請求項２】 前記寸法測定装置は、互いに直交する２
   方向のそれぞれに沿って配置される１組づつ都合２組の
   発光部及び受光部を含むものであり、それらが前記長尺
   部材を中心として回転しながら寸法測定を行う請求項１
   記載の測定部防護装置。
3. 【請求項３】 前記防護部材は板状に構成され、前記空
   間に設けられた支持フレーム部に対し着脱可能に配置さ
   れるものである請求項１又は２に記載の測定部防護装
   置。
4. 【請求項４】 前記長尺部材の搬送方向に沿って、内部
   にその長尺部材が通る通過孔を有する搬送ガイドが設け
   られ、その搬送ガイドの切れ間に前記測定部及び防護部
   材が位置するとともに、前記吸引手段は、その切れ間を
   挟んだ両側の搬送ガイドの少なくとも一方に設けられて
   前記空間に開口する吸引通路部と、その吸引通路部を介
   して前記吸引気流を生じさせる吸引装置とを備えるもの
   である請求項１ないし３のいずれかに記載の測定部防護
   装置。
5. 【請求項５】 前記吸引通路部が、前記長尺部材の搬送
   路をとりまくように複数設けられる請求項４記載の測定
   部防護装置。