特開 2024-22851 鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024022851

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20240214BHJP

   G01B 11/245 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

G01B11/245 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126256

(22)【出願日】2022-08-08

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ＪＦＥ技報 Ｎｏ．４８ ２０２１年８月 ステンレス鋼・形鋼特集号 ８４頁～８９頁

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 岳人

(72)【発明者】

【氏名】木川 祐太

(72)【発明者】

【氏名】脇田 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】有村 鶴和

(72)【発明者】

【氏名】藤本 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】中野 貞則

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065AA22

2F065AA24

2F065AA30

2F065AA46

2F065AA53

2F065AA65

2F065BB05

2F065CC06

2F065FF04

2F065FF09

2F065GG04

2F065HH05

2F065HH14

2F065JJ03

2F065PP22

2F065QQ03

2F065QQ17

2F065QQ21

2F065QQ28

2F065QQ31

2F065UU05

(57)【要約】

【課題】寸法の測定精度を向上させることができる鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法を提供すること。
【解決手段】鋼矢板の形状測定方法は、長手方向に平行な方向に搬送される鋼矢板の長手方向と直交する断面の形状を表した断面プロフィールを、光切断法によって測定する断面プロフィール測定工程と、断面プロフィールを用いて鋼矢板の形状を測定する形状測定工程と、を有し、形状測定工程は、断面プロフィールにおける寸法の測定基準位置を設定する基準位置設定工程と、測定基準位置を基準にして断面プロフィールにおける特定部位の寸法を演算する寸法演算工程と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に平行な方向に搬送される鋼矢板の長手方向と直交する断面の形状を表した断面プロフィールを、光切断法によって測定する断面プロフィール測定工程と、
前記断面プロフィールを用いて前記鋼矢板の形状を測定する形状測定工程と、
を有し、
前記形状測定工程は、
前記断面プロフィールにおける寸法の測定基準位置を設定する基準位置設定工程と、
前記測定基準位置を基準にして前記断面プロフィールにおける特定部位の寸法を演算する寸法演算工程と、
を有することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項2】

請求項１に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記特定部位の寸法として、全幅、全高さ、ウェブ厚さ、フランジ厚さ、ウェブ反り、及び、爪底傾きの中から選ばれる１種以上の測定を実施することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項3】

請求項２に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記断面プロフィールに対して、両側の継手部のそれぞれの最下点を通る直線である第１の基準線を、前記測定基準位置とすることを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項4】

請求項２に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記断面プロフィールに対して、ウェブ部における両側の肩部よりも内側で、任意の長さで引いた、ウェブ上面またはウェブ下面の近似直線のいずれか一方を第２の基準線と定めるか、あるいは、ウェブ上面及びウェブ下面のそれぞれの近似直線の中間を通る直線を第２の基準線として定めて、前記第２の基準線を、前記測定基準位置とすることを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項5】

請求項３に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記全幅の測定では、前記断面プロフィールに対して、
前記第１の基準線に垂直で、前記両側の継手部のそれぞれの最も外側の点を通過する二直線間の距離を前記全幅として算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項6】

請求項４に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記全高さの測定では、前記断面プロフィールに対して、
前記ウェブ部上におけるフランジ部側の任意の位置において、前記第２の基準線に対して垂直な第１の直線を引き、前記第１の直線と前記ウェブ上面とが交わる点を第１の交点とし、
前記第２の基準線と平行であって、継手部の最下点を通る第２の直線を引き、
前記第２の基準線と直交する方向で、前記第１の交点と前記第２の直線との間の距離を前記全高さとして算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項7】

請求項４に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記ウェブ厚さの測定では、前記断面プロフィールに対して、
前記ウェブ部の幅方向の任意の位置において、前記第２の基準線に対して垂直な第３の直線を引き、
前記第３の直線と前記ウェブ上面とが交わる点を第２の交点とし、
前記第３の直線と前記ウェブ下面とが交わる点を第３の交点とし、
前記第２の基準線と直交する方向で、前記第２の交点と前記第３の交点との間の距離を前記ウェブ厚さとして算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項8】

請求項４に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記フランジ厚さの測定では、前記断面プロフィールに対して、
継手部の最下点を通り、且つ、前記第２の基準線に平行な第４の直線を引き、
フランジ部の高さ方向の任意の位置において、前記第４の直線と平行な第５の直線を引き、
前記第５の直線とフランジ外面とが交わる点を第４の交点とし、
前記第４の交点を通り、且つ、フランジ内面に対して垂直な第６の直線を引き、
前記第６の直線と前記フランジ内面とが交わる点を第５の交点とし、
前記第６の直線が延びる方向で前記第４の交点と前記第５の交点との間の距離をフランジ厚さとして算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項9】

請求項４に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記ウェブ反りの測定では、前記断面プロフィールに対して、
前記ウェブ部における両側の肩部よりも内側の任意の二か所の位置で、前記第２の基準線に垂直な第７の直線及び第８の直線を引き、
前記ウェブ上面または前記ウェブ下面と、前記第７の直線及び前記第８の直線がそれぞれ交わる点を第６の交点及び第７の交点とし、
前記第２の基準線の延びる方向で、前記第６の交点と前記第７の交点とを結ぶ第９の直線を引き、
前記第２の基準線と直交する方向で、前記ウェブ上面または前記ウェブ下面と前記第９の直線との間の距離の最大値を前記ウェブ反りとして算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項10】

請求項３に記載の鋼矢板の形状測定方法において、
前記爪底傾きの測定では、前記断面プロフィールに対して、
フランジ部のフランジ内面に沿って前記第１の基準線側に延びた第１０の直線を引き、
前記継手部の継手下面に沿って前記第１０の直線と交わる第１１の直線を引き、
前記第１０の直線と前記第１１の直線とが交わる点を第８の交点とし、
前記第８の交点よりも前記継手下面における外側の任意の位置で、前記第１の基準線に対して垂直な第１２の直線を引き、
前記第１２の直線と前記継手下面とが交わる点を第９の交点とし、
前記第１２の直線の延びる方向で、前記第９の交点と前記第１の基準線との間の距離を前記爪底傾きとして算出することを特徴とする鋼矢板の形状測定方法。

【請求項11】

請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の鋼矢板の形状測定方法によって、前記鋼矢板の形状を測定する工程を備えることを特徴とする鋼矢板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、形鋼の寸法を自動測定する方法としては、複数のセンサを配置して被測定材が走間中に自動測定する方法と、被測定材を停止させた状態でセンサを走査させて自動測定する方法とが知られている。

【0003】

特許文献１には、Ｈ形鋼に対して所定の光を照射する光源部と、Ｈ形鋼からの反射光を入力する複数個のラインセンサと、各ラインセンサからの受光信号よりＨ形鋼のエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、Ｈ形鋼の表面までの距離を測定する複数個の光波距離計と、エッジ位置検出部及び光波距離計からの測定信号を入力して、Ｈ形鋼の所定の外形寸法を演算する演算処理部とから構成した寸法測定装置を用いて、Ｈ形鋼の寸法を測定する方法が開示されている。

【0004】

特許文献２には、上下左右に傾斜させた状態で配置されたレーザー距離計を走査して、レーザー距離計の距離データ、傾斜角、及び、走査中の位置データから溝形鋼の断面形状を求め、この断面形状に基づき溝形鋼の各部寸法を演算する方法と、その装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０６－２８１４２９号公報

【特許文献2】特開２００７－２４０３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された方法では、寸法測定装置によってＨ形鋼の搬送方向と直交する方向の同一断面における表面形状を、Ｈ形鋼の全周にわたって、且つ、Ｈ形鋼の長手方向の全長にわたって検出することができず、寸法測定装置の校正時に、Ｈ形鋼の各寸法の測定方向となる基準面を設定していた。そのため、寸法測定装置によってＨ形鋼の寸法を測定する際に、Ｈ形鋼を搬送する搬送テーブルの摩耗や搬送中のＨ形鋼のバタツキなどによって、測定断面が傾いて測定方向がずれることにより、幅寸法が小さく測定されてしまうなどの寸法の測定精度が悪化するという問題があった。

【0007】

特許文献２に開示された方法は、溝形鋼に特化した寸法演算方法であり、鋼矢板の寸法測定には、そのままでは使えないという問題があった。また、特許文献２では、静止状態の溝形鋼に対してレーザー距離計を走査させて、距離データ、距離計の傾斜角、距離計の走査中の位置データなどから、溝形鋼の断面プロフィールを合成して求めている。この断面プロフィールから各部の寸法を演算するにあたり、溝形鋼の底面両端エッジを検出し、この両端エッジとなる二箇所を通る仮想線を引き、この仮想線の傾きθｃに応じて、断面プロフィールの傾き補正を行い、演算の対象とする全ての寸法について、この傾き補正を前提にしている。このとき、両端エッジ部の検出が正確に行われないと、仮想線の傾きを正しく求めることができない。この結果、桁向き補正がうまく行われずに、各部の寸法演算に大きな誤差が生じる場合があった。また、測定においては、レーザー距離計を溝形鋼の幅方向に移動させていく必要があり、寸法計測に時間がかかるという問題や、移動時のレーザー距離計の振動や移動位置の測定誤差が溝形鋼の寸法測定誤差につながる、という問題もあった。

【0008】

なお、上述した各問題については、Ｈ形鋼や溝形鋼とは異なる他の形鋼である鋼矢板の寸法を測定する場合にも同様に生じ得る。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、寸法の測定精度を向上させることができる鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、長手方向と平行な方向に搬送される鋼矢板の長手方向と直交する断面の形状を表した断面プロフィールを、光切断法によって測定する断面プロフィール測定工程と、前記断面プロフィールを用いて前記鋼矢板の形状を測定する形状測定工程と、を有し、前記形状測定工程は、前記断面プロフィールにおける寸法の測定基準位置を設定する基準位置設定工程と、前記測定基準位置を基準にして前記断面プロフィールにおける特定部位の寸法を演算する寸法演算工程と、を有することを特徴とするものである。

【0011】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記特定部位の寸法として、全幅、全高さ、ウェブ厚さ、フランジ厚さ、ウェブ反り、及び、爪底傾きの中から選ばれる１種以上の測定を実施することを特徴とするものである。

【0012】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記断面プロフィールに対して、両側の継手部のそれぞれの最下点を通る直線である第１の基準線を、前記測定基準位置とすることを特徴とするものである。

【0013】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記断面プロフィールに対して、ウェブ部における両側の肩部よりも内側で、任意の長さで引いた、ウェブ上面またはウェブ下面の近似直線のいずれか一方を第２の基準線と定めるか、あるいは、ウェブ上面及びウェブ下面のそれぞれの近似直線の中間を通る直線を第２の基準線として定めて、前記第２の基準線を、前記測定基準位置とすることを特徴とするものである。

【0014】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記全幅の測定では、前記断面プロフィールに対して、前記第１の基準線に垂直で、前記両側の継手部のそれぞれの最も外側の点を通過する二直線間の距離を前記全幅として算出することを特徴とするものである。

【0015】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記全高さの測定では、前記断面プロフィールに対して、前記ウェブ部上におけるフランジ部側の任意の位置において、前記第２の基準線に対して垂直な第１の直線を引き、前記第１の直線と前記ウェブ上面とが交わる点を第１の交点とし、前記第２の基準線と平行であって、継手部の最下点を通る第２の直線を引き、前記第２の基準線と直交する方向で、前記第１の交点と前記第２の直線との間の距離を前記全高さとして算出することを特徴とするものである。

【0016】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記ウェブ厚さの測定では、前記断面プロフィールに対して、前記ウェブ部の幅方向の任意の位置において、前記第２の基準線に対して垂直な第３の直線を引き、前記第３の直線と前記ウェブ上面とが交わる点を第２の交点とし、前記第３の直線と前記ウェブ下面とが交わる点を第３の交点とし、前記第２の基準線と直交する方向で、前記第２の交点と前記第３の交点との間の距離を前記ウェブ厚さとして算出することを特徴とするものである。

【0017】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記フランジ厚さの測定では、前記断面プロフィールに対して、継手部の最下点を通り、且つ、前記第２の基準線に平行な第４の直線を引き、フランジ部の高さ方向の任意の位置において、前記第４の直線と平行な第５の直線を引き、前記第５の直線とフランジ外面とが交わる点を第４の交点とし、前記第４の交点を通り、且つ、フランジ内面に対して垂直な第６の直線を引き、前記第６の直線と前記フランジ内面とが交わる点を第５の交点とし、前記第６の直線が延びる方向で前記第４の交点と前記第５の交点との間の距離をフランジ厚さとして算出することを特徴とするものである。

【0018】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記ウェブ反りの測定では、前記断面プロフィールに対して、前記ウェブ部における両側の肩部よりも内側の任意の二か所の位置で、前記第２の基準線に垂直な第７の直線及び第８の直線を引き、前記ウェブ上面または前記ウェブ下面と、前記第７の直線及び前記第８の直線がそれぞれ交わる点を第６の交点及び第７の交点とし、前記第２の基準線の延びる方向で、前記第６の交点と前記第７の交点とを結ぶ第９の直線を引き、前記第２の基準線と直交する方向で、前記ウェブ上面または前記ウェブ下面と前記第９の直線との間の距離の最大値を前記ウェブ反りとして算出することを特徴とするものである。

【0019】

また、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法は、上記の発明において、前記爪底傾きの測定では、前記断面プロフィールに対して、フランジ部のフランジ内面に沿って前記第１の基準線側に延びた第１０の直線を引き、前記継手部の継手下面に沿って前記第１０の直線と交わる第１１の直線を引き、前記第１０の直線と前記第１１の直線とが交わる点を第８の交点とし、前記第８の交点よりも前記継手下面における外側の任意の位置で、前記第１の基準線に対して垂直な第１２の直線を引き、前記第１２の直線と前記継手下面とが交わる点を第９の交点とし、前記第１２の直線の延びる方向で、前記第９の交点と前記第１の基準線との間の距離を前記爪底傾きとして算出することを特徴とするものである。

【0020】

また、本発明に係る鋼矢板の製造方法は、上記の発明の鋼矢板の形状測定方法によって、前記鋼矢板の形状を測定する工程を備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係る鋼矢板の形状測定方法、及び、鋼矢板の製造方法は、寸法の測定精度を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、実施形態に係る形状測定装置を備えた形鋼の製造設備の要部の概略構成を示した図である。

【図2】図２は、実施形態に係る形状測定装置の概略構成の一例を示したブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る形状測定装置の８つの測定センサの配置位置の一例を示した図である。

【図4】図４は、実施形態に係る測定センサの概略構成の一例を示した図である。

【図5】図５は、鋼矢板の断面プロフィールの一例を示した図である。

【図6】図６は、鋼矢板の断面プロフィールにおいて第１の基準線の設定方法の一例を示した図である。

【図7】図７は、鋼矢板の断面プロフィールにおいて第２の基準線の設定方法の一例を示した図である。

【図8】図８は、鋼矢板の全幅の測定ロジックを示す図である。

【図9】図９は、鋼矢板の全高さの測定ロジックを示す図である。

【図10】図１０は、鋼矢板のウェブ厚さの測定ロジックを示す図である。

【図11】図１１（ａ）は、鋼矢板のフランジ厚さの測定ロジックを示す図である。図１１（ｂ）は、鋼矢板の継手部近傍の拡大図である。

【図12】図１２は、鋼矢板のウェブ反りの測定ロジックを示す図である。

【図13】図１３は、鋼矢板の継手部における爪底傾きの測定ロジックの第一の例を示す継手部近傍の拡大図である。

【図14】図１４は、鋼矢板の継手部における爪底傾きの測定ロジックの第二の例を示す継手部近傍の拡大図である。

【図15】図１５は、サンプル試験片の各寸法について、実施形態に係る形状測定装置１によって測定された寸法と、５回手動測定した寸法の平均値との差（寸法差）をプロットした図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本発明に係る鋼矢板の形状測定方法及び鋼矢板の製造方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0024】

図１は、実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０の要部の概略構成を示した図である。実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０に適用される鋼矢板２の製造方法においては、形鋼である鋼矢板２の形状を測定する工程を備えている。実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０では、形鋼圧延工程などによって目的とする形状に成形された鋼矢板２が、形状測定装置１などを用いた検査工程で形状や寸法などの検査が行われる。本実施形態の検査工程では、形鋼搬送装置３で検査対象の鋼矢板２を、鋼矢板２の長手方向に搬送中に、形状測定装置１によって鋼矢板２の形状や寸法を測定する。また、実施形態における鋼矢板２の製造設備１０では、形状測定装置１による鋼矢板２の測定の後工程に検査床があり、形状測定装置１の測定結果を基にして、作業者が鋼矢板２の形状や寸法などの最終判定を行っている。

【0025】

図１に示すように、形鋼搬送装置３は、鋼矢板２を長手方向に沿って搬送するための装置である。本実施形態の形鋼搬送装置３には、搬送方向に沿って配列した複数の搬送ローラ３１が設けられており、複数の搬送ローラ３１によって鋼矢板２を下側から支持して、鋼矢板２を長手方向に向けて搬送可能となっている。

【0026】

また、図１に示すように、形鋼搬送装置３には、形状測定装置１の入口側（搬送方向上流側）と出口側（搬送方向下流側）とのそれぞれに、鋼矢板２の幅方向で対向する一対の入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂ及び一対の出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂが配置されている。すなわち、一対の入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂ及び一対の出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂは、搬送ローラ３１上に配置された鋼矢板２を挟んで対向配置している。一対の入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂ及び一対の出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂは、鋼矢板２の搬送方向と直交する幅方向で位置を変更可能に設けられている。そして、一対の入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂ及び１対の出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂの前記幅方向の位置を、形鋼搬送装置３で搬送される鋼矢板２の種類やサイズに応じて変更する。これにより、一対の入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂによって鋼矢板２の搬送をガイドして、鋼矢板２の斜行を低減し、形状測定装置１に鋼矢板２が衝突することを抑制するとともに、形状測定装置１の測定領域Ｆ（図３参照）内に鋼矢板２を通過させることができる。また、一対の出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂによって、形状測定装置１の測定領域Ｆ内を通過した後の鋼矢板２の搬送をガイドして、鋼矢板２の斜行を低減しつつ、後工程に鋼矢板２を搬送することができる。本願発明においては、このような設備構成とすることによって、搬送移動中の鋼矢板に対しても、短時間で精度よく寸法を測定することができる。

【0027】

実施形態に係る形状測定装置１に適用される鋼矢板２の形状測定方法は、搬送される鋼矢板２の搬送方向と直交する断面の表面形状を表した断面プロフィールを、光切断法によって測定する断面プロフィール測定工程と、前記断面プロフィールを用いて鋼矢板２の形状を測定する形状測定工程と、を有する。さらに、形状測定工程は、前記断面プロフィールにおける寸法の測定基準位置を設定する基準位置設定工程と、測定基準位置を基準にして前記断面プロフィールにおける特定部位の寸法を演算する寸法演算工程とを有する。

【0028】

図２は、実施形態に係る形状測定装置１の概略構成の一例を示したブロック図である。図２に示すように、実施形態に係る形状測定装置１は、複数の第１のセンサである８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈ、入力装置１１０、制御装置１２０、寸法演算装置である演算処理装置１３０、表示装置１４０、及び、回転装置であるチルト装置１６０などを備えている。なお、本明細書においては、複数の第１のセンサである測定センサ１００が８つの例にについて説明するが、複数の第１のセンサである測定センサの個数は８に限定されない。

【0029】

図３は、実施形態に係る形状測定装置１の８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈの配置位置の一例を示した図である。なお、図３は、鋼矢板２の搬送方向で上流側から見た図である。図３に示すように、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈは、搬送される鋼矢板２の周りを囲むように支持部材１１に支持されて配置されている。本実施形態では、形状測定装置１における鋼矢板２の搬送方向と直交する断面で左右対称となるように、支持部材１１の内周に環状で配置されている。また、本実施形態では、形状測定装置１に搬送された鋼矢板２に対して、鋼矢板２の上方に３つの測定センサ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｈが配置され、鋼矢板２の幅方向で２つの測定センサ１００Ｃ，１００Ｇが鋼矢板２を挟むように対向配置され、鋼矢板２の下方に３つの測定センサ１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆが配置されている。なお、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈが、初期位置であるホームポジションに位置するときに、測定センサ１００Ａは最上位置に位置しており、測定センサ１００Ｅが最下位置に位置している。

【0030】

８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈは、鋼矢板２の搬送方向で位置を揃えて配置されており、光切断法を用いて、鋼矢板２の搬送方向と直交する方向の同一断面における表面形状を、鋼矢板２の全周にわたって測定する。実施形態に係る形状測定装置１では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈに囲まれた所定の測定領域Ｆ内を鋼矢板２が通過する際に、鋼矢板２の所定の断面における表面形状の測定が行われる。

【0031】

また、実施形態に係る形状測定装置１では、チルト装置１６０（図２参照）によって、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈが配置された支持部材１１を、鋼矢板２の搬送方向に延びる回転軸線ＡＸを中心に回転させて傾けることが可能なように構成されている。そして、実施形態に係る形状測定装置１では、ホームポジションで最上位置にある測定センサ１００Ａが、鋼矢板２のウェブに対して垂直となる位置に位置するように、チルト装置１６０によって回転軸線ＡＸを中心に支持部材１１（８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈ）を回転させて傾けることができる。すなわち、鋼矢板を搬送する搬送ローラ３１の偏摩耗や形状測定を行う鋼矢板の形状不良などに起因して、鋼矢板のウェブ面が水平面から傾いた状態で測定を行う場合においても、チルト装置１６０の回転調整によって、測定センサのうちの一部についてウェブ面に対して、垂直となる方向から計測を行うことができる。これによって、鋼矢板のウェブ厚さ、全幅、及び、全高さなどの測定を最も精度よく行うことができるのである。

【0032】

ここで、実施形態に係る形状測定装置１においては、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈの構成が同じであり、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈを特に区別しない場合には、単に測定センサ１００と記載する。

【0033】

図４は、実施形態に係る測定センサ１００の概略構成の一例を示した図である。図４に示すように、光切断法を用いて鋼矢板２の形状を測定する測定センサ１００は、第１の光源であるスリット光源１０１、第１の撮像手段である撮像装置１０２、及び、筐体１０３などによって構成されている。

【0034】

スリット光源１０１は、例えば、半導体レーザー素子及びレンズを一体化したスリットレーザー光源を用いて実現され、所定の波長帯域の二次元レーザー光であるスリット光Ｌｉ１を鋼矢板２の表面２ａに照射する。実施形態に係る形状測定装置１では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈのそれぞれに設けられたスリット光源１０１から、鋼矢板２の表面２ａとして鋼矢板２の同一断面の外周面に、スリット光Ｌｉ１を照射するように設定されている。

【0035】

撮像装置１０２は、スリット光源１０１に対して鋼矢板２の搬送方向で上流側に配置されており、鋼矢板２の表面２ａで反射したスリット光Ｌｉ１の反射光Ｌｉ２を、スリット光Ｌｉ１の照射方向とは別の方向から撮像する。また、撮像装置１０２は、撮影した反射光Ｌｉ２に関する信号を、後述する演算処理装置１３０に出力する。

【0036】

筐体１０３は、スリット光源１０１及び撮像装置１０２を収容する収容部材であって、スリット光Ｌｉ１及び反射光Ｌｉ２が遮られないように、鋼矢板２と対向する側の面が開口した箱形状であり、支持部材１１（図３参照）に固定されている。

【0037】

図２に戻って、入力装置１１０は、物理スイッチやタッチパネルなどを用いて構成されており、作業者の入力操作に対応して、測定開始を指示する開始指示信号、測定終了を指示する終了指示信号、及び、測定対象の鋼矢板２の種類やサイズに関する信号などの各種信号を制御装置１２０に出力する。

【0038】

制御装置１２０は、入力装置１１０からの各種信号をもとに、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈ、及び、チルト装置１６０の動作などを制御する。

【0039】

演算処理装置１３０は、断面プロフィール生成部１３１と、基準設定部１３２と、寸法演算部１３３とを備えている。断面プロフィール生成部１３１は、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈのそれぞれの撮像装置１０２から出力されたデータをもとに、三角測量によって鋼矢板２の表面上における反射光Ｌｉ２の反射位置（スリット光Ｌｉ１の照射位置）と撮像装置１０２との間の距離を、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈ毎に演算して求めて、８つの二次元プロフィールとして取得する。そして、演算処理装置１３０は、鋼矢板２の同一断面における８つの二次元プロフィールを合成し、鋼矢板２の同一断面における全周の表面形状の情報として、１つの断面プロフィールを生成する。基準設定部１３２は、断面プロフィールにおける寸法の測定基準位置（基準線）を設定する。寸法演算部１３３は、前記測定基準位置（基準線）を基準にして断面プロフィールにおける特定部位の寸法を演算する。

【0040】

なお、演算処理装置１３０は、生成した断面プロフィールの鋼矢板２における長手方向の位置を、形状測定装置１の入口側（搬送方向上流側）に配置されたレーザードップラー式速度計４（図１参照）が測定した、鋼矢板２の搬送速度（移動速度）などを用いて導出している。演算処理装置１３０は、生成した断面プロフィールに基づいて、基準設定部１３２と寸法演算部１３３とにより、鋼矢板２の寸法を演算して導出する。また、演算処理装置１３０は、生成した断面プロフィールに関する信号や、導出した鋼矢板２の寸法に関する信号などの各種信号を、表示装置１４０に出力する。

【0041】

なお、実施形態に係る形状測定装置１は、鋼矢板２の搬送中に鋼矢板２の表面形状の測定を行うため、鋼矢板２の長手方向で連続的に複数の断面プロフィールを生成し、この生成した複数の断面プロフィールを鋼矢板２の長手方向で結合することによって、鋼矢板２の長手方向にわたる表面形状の情報である三次元プロフィールを生成することができる。

【0042】

表示装置１４０は、演算処理装置１３０から出力された各種信号に基づいて、鋼矢板２の断面プロフィール（表面形状）や寸法などをディスプレイに表示する。

【0043】

図１に戻って、実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０では、製造ライン上で鋼矢板２の形状を測定するオンライン位置と、形状測定装置１のメンテナンスを行う、製造ラインから外れたオフライン位置との間を、リトラクト装置５によって形状測定装置１が移動可能に構成されている。

【0044】

図１に示すように、実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０には、形状測定装置１のオフライン位置に対応させてサンプル測定用装置６が設置されている。サンプル測定用装置６は、例えば、アルミニウム合金で作製されたサンプル試験片を備えている。そして、オフライン位置で形状測定装置１にサンプル試験片の形状を測定させて、作業者が形状測定装置１の動作確認や測定精度の確認などを行う。

【0045】

また、実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０では、形状測定装置１の８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈの校正を行う校正装置を、形状測定装置１に搭載することができる。校正装置は、形状測定装置１がオフライン位置に位置するときに、形状測定装置１の内部に格納された校正専用の試験片を用いて、形状測定装置１の８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈの校正を自動的に行うことが可能となっている。

【0046】

また、実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０には、形状測定装置１によって鋼矢板２の形状の測定が行われる前に、鋼矢板２の表面に付着した水滴を、鋼矢板２の表面に空気を吹き付けて除去するためのエアパージを設置することができる。実施形態に係る鋼矢板２の製造設備１０では、エアパージによって鋼矢板２の表面から水滴を除去して、形状測定装置１によって鋼矢板２の形状の測定を行うことにより、水滴による疵の過検出や水濡れによる断面プロフィールの欠損を抑制することができる。

【0047】

次に、実施形態に係る形状測定装置１による鋼矢板２の寸法の測定方法の一例について説明する。実施形態に係る形状測定装置１では、例えば、鋼矢板２の長手方向に１［ｍｍ］ピッチで、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによって測定した断面プロフィールのうち、２５［ｍｍ］毎の断面プロフィールを用いて、鋼矢板２の断面における特定部位の寸法の測定を行う。このような処理が、断面プロフィール測定工程に相当する。また、実施形態に係る形状測定装置１では、鋼矢板２の種類やサイズごとに作成した寸法測定プログラムに、各寸法の測定ロジックが組み込まれている。本実施形態においては、一例として、鋼矢板２の断面における特定部位の寸法を測定する際の測定ロジックについて説明する。すなわち、以下、形状測定工程について、そして、基準位置設定工程及び寸法演算工程という形状測定工程に含まれる工程についても説明する。

【0048】

図５は、鋼矢板２の断面プロフィール２０の一例を示した図である。なお、図５に示した断面プロフィール２０は、鋼矢板２を搬送方向で下流側から見た断面に相当する。図５中、符号２１はウェブ部、符号２１１はウェブ上面、符号２１２はウェブ下面、符号２２ａ，２２ｂはフランジ部、符号２２１ａ，２２１ｂはフランジ外面、符号２２２ａ，２２２ｂはフランジ内面、符号２３ａ，２３ｂは継手部、及び、符号２３１ａ，２３１ｂは継手下面である。

【0049】

鋼矢板２の寸法の測定ロジックでは、まず、Ｘ軸とＹ軸を備える２次元座標平面上における鋼矢板２の断面プロフィール２０の座標（座標位置）を決定する。例えば、ウェブの厚み方向をＹ軸方向として、このＹ軸と直交する方向をＸ軸方向とするＸ軸とＹ軸との２次元座標表面上における断面プロフィール２０の座標を決める。

【0050】

図６は、鋼矢板２の断面プロフィール２０において第１の基準線ＢＬ１の設定方法の一例を示した図である。実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法においては、鋼矢板２の断面プロフィール２０に対して、両側の継手部２３ａ，２３ｂにおける継手下面２３１ａ，２３１ｂのそれぞれの２つの最下点Ｐａ１，Ｐｂ１の位置データと、図面上の形状が直線となる部分のプロフィールデータから、近似直線を引き、これを寸法測定の基準となる第１の基準線ＢＬ１とする。この第１の基準線ＢＬ１の延びる方向が、断面プロフィール２０における鋼矢板２の幅方向となり、第１の基準線ＢＬ１は断面プロフィール２０における寸法の方向を決める役割を有する。なお、近似直線を得るには一般的な直線近似の手法を用いることができ、例えば、最小二乗法や最小絶対値法を採用することができるほか、直交回帰直線（最小距離二乗法）を用いることもできる。また、ここでいう「図面上の形状が直線となる部分」とは、製造目標としている製品目標形状が直線状となる部分であり、実際には、製造のばらつきなどにより、直線形状とはならずに湾曲形状となる部分や凹凸を有する部分が含まれる場合もある。このように、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、鋼矢板２の断面プロフィール２０の最下面（継手下面２３１ａ，２３１ｂ）を基準とした第１の基準線ＢＬ１を設定することができる。

【0051】

図７は、鋼矢板２の断面プロフィール２０において第２の基準線ＢＬ２の設定方法の一例を示した図である。実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法においては、鋼矢板２の断面プロフィール２０に対して、ウェブ部２１における両側の肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂよりも内側で、両側の肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂ近傍の丸みが付与された部分を十分に除去できる範囲において、ウェブ上面２１１及びウェブ下面２１２のそれぞれの図面上の形状が直線となる部分２１１ａ，２１１ｂを直線近似した近似直線Ｌ１１，Ｌ１２を引く。ウェブ上面２１１及びウェブ下面２１２のそれぞれの図面上の形状が直線となる部分２１１ａ，２１１ｂから近似直線Ｌ１１，Ｌ１２を得るには、一般的な直線近似の手法を用いることができ、例えば、最小二乗法や最小絶対値法を採用することができるほか、直交回帰直線（最小距離二乗法）を用いることもできる。また、ここでいう「図面上の形状が直線となる部分」とは、製造目標としている製品目標形状が直線状となる部分であり、実際には、製造のばらつきなどにより、直線形状とはならずに湾曲形状となる部分や凹凸を有する部分が含まれる場合もある。

【0052】

そして、「（１）近似直線Ｌ１１を第２の基準線ＢＬ２とする。」、「（２）近似直線Ｌ１２を第２の基準線ＢＬ２とする。」、及び、「（３）近似直線Ｌ１１と近似直線Ｌ１２との間の中心を通る直線を第２の基準線ＢＬ２とする。」という３つの方法から選択して第２の基準線ＢＬ２を設定することができる。なお、（１）または（２）の方法を選択する場合は、使用しない近似直線は算出する必要はない。図７では（３）の方法を示している。

【0053】

また、この第２の基準線ＢＬ２の延びる方向が、断面プロフィール２０における鋼矢板２の幅方向となり、第２の基準線ＢＬ２は断面プロフィール２０における寸法の方向を決める役割を有する。この第２の基準線ＢＬ２の設定にあたり、鋼矢板の断面プロフィールデータ中の、ウェブを構成する部分の多数のデータを用いているため、正確な基準線として設定できるのである。このように、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、ウェブ部２１を基準とした第２の基準線ＢＬ２を設定することができる。さらには、上述のように、ウェブ上面２１１及びウェブ下面２１２のそれぞれの図面上の形状が直線となる部分２１１ａ，２１１ｂの近似化の範囲からウェブ部２１の非直線部分である肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂを除くことによって、ウェブ上面２１１及びウェブ下面２１２のそれぞれの図面上の形状が直線となる部分２１１ａ，２１１ｂに対して、より正確な第２の基準線ＢＬ２を設定することができる。

【0054】

このように、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法においては、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈにより、光切断法によって取得した断面プロフィール２０上に、鋼矢板２の形状及び姿勢に基づいた、寸法測定の基準となる第１の基準線ＢＬ１または第２の基準線ＢＬ２を設定することによって、寸法の測定精度を向上させることができる。

【0055】

図８は、鋼矢板２の全幅Ｗの測定ロジックを示す図である。鋼矢板２の全幅Ｗの測定では、断面プロフィール２０に対して、第１の基準線ＢＬ１を引き、第１の基準線ＢＬ１に対して垂直で、両側の継手部２３ａ，２３ｂのそれぞれの最も外側の点である最端点Ｐａ２，Ｐｂ２を通る垂線Ｌａ２，Ｌｂ２を引く。そして、断面プロフィール２０における鋼矢板２の幅方向（第１の基準線ＢＬ１の延びる方向）で、垂線Ｌａ２と垂線Ｌｂ２との間の距離を鋼矢板２の全幅Ｗとして算出する。これにより、断面プロフィール２０から鋼矢板２の幅方向の最大の寸法を算出することができ、より精度の高い鋼矢板２の全幅Ｗの測定結果を得ることができる。なお、全幅Ｗの測定においては、第１の基準線ＢＬ１を用いる場合と同様の方法で、第２の基準線ＢＬ２を用いて全幅Ｗを算出することもできる。

【0056】

図９は、鋼矢板２の全高さＨ１，Ｈ２の測定ロジックを示す図である。まず、鋼矢板２の幅方向でフランジ部２２ａ側における鋼矢板２の全高さＨ１の測定では、断面プロフィール２０に対して、第２の基準線ＢＬ２を引き、ウェブ部２１上におけるフランジ部２２ａ側であって、肩部（コーナー部分）２１０ａ近傍の非直線部を十分に除外できる範囲における任意の位置において、第２の基準線ＢＬ２に対して垂直な垂線Ｌａ４を引き、この垂線Ｌａ４とウェブ上面２１１とが交わる点を交点Ｐａ３とする。次に、第２の基準線ＢＬ２と平行であって、継手部２３ａの継手下面２３１ａにおける最下点Ｐａ１を通る直線Ｌａ３を引く。そして、第２の基準線ＢＬ２と直交する方向、すなわち、断面プロフィール２０における鋼矢板２の高さ方向で、交点Ｐａ３と直線Ｌａ３との間の距離をフランジ部２２ａ側における全高さＨ１として算出する。なお、全高さＨの測定においては、第２の基準線ＢＬ２を用いる場合と同様の方法で、第１の基準線ＢＬ１を用いて全高さＨを算出することもできる。

【0057】

同様に、鋼矢板２の幅方向でフランジ部２２ｂ側における鋼矢板２の全高さＨ２の測定では、ウェブ部２１上におけるフランジ部２２ｂ側であって、肩部（コーナー部分）２１０ｂ近傍の非直線部を十分に除外できる範囲における任意の位置において、第２の基準線ＢＬ２に対して垂直な垂線Ｌｂ４を引き、この垂線Ｌｂ４とウェブ上面２１１とが交わる点を交点Ｐｂ３とする。次に、第２の基準線ＢＬ２と平行であって、継手部２３ｂの継手下面２３１ｂにおける最下点Ｐｂ１を通る直線Ｌｂ３を引く。そして、第２の基準線ＢＬ２と直交する方向（鋼矢板２の高さ方向）で、交点Ｐｂ３と直線Ｌｂ３との間の距離をフランジ部２２ｂ側における鋼矢板２の全高さＨ２として算出する。

【0058】

これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、より精度の高い鋼矢板２の全高さＨ１，Ｈ２の測定結果を得ることができる。

【0059】

図１０は、鋼矢板２のウェブ厚さＴｗの測定ロジックを示す図である。鋼矢板２のウェブ厚さＴｗの測定では、断面プロフィール２０に対して、第２の基準線ＢＬ２を引き、ウェブ部２１の幅方向の任意の位置において、第２の基準線ＢＬ２に対して垂直な垂線Ｌ５を引く。次に、垂線Ｌ５とウェブ上面２１１とが交わる点を交点Ｐ４１とする。同様に、垂線Ｌ５とウェブ下面２１２とが交わる点を交点Ｐ４２とする。そして、第２の基準線ＢＬ２と直交する方向（鋼矢板２の高さ方向）で、交点Ｐ４１と交点Ｐ４２との間の距離をウェブ厚さＴｗとして算出する。なお、垂線Ｌ５を引く位置は、製品仕様や規格などに従って決定することができる。これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、より精度の高い鋼矢板２のウェブ厚さＴｗの測定結果を得ることができる。

【0060】

図１１（ａ）は、鋼矢板２のフランジ厚さＴｆの測定ロジックを示す図である。図１１（ｂ）は、鋼矢板２の継手部２３ｂ近傍の拡大図である。鋼矢板２のフランジ厚さＴｆの測定では、断面プロフィール２０に対して、第２の基準線ＢＬ２を引き、継手部２３ｂの継手下面２３１ｂにおける最下点Ｐｂ１を通り、且つ、第２の基準線ＢＬ２に平行な直線Ｌｂ３を引く。次に、直線Ｌｂ３から所定の高さにおいて、直線Ｌｂ３と平行な直線Ｌｂ６を引く。なお、直線Ｌｂ６を引く所定の高さは、製品仕様や規格などに従って決定することができる。次に、直線Ｌｂ６とフランジ外面２２１ｂとが交わる点を交点Ｐｂ５とする。次に、交点Ｐｂ５を通り、フランジ内面２２２ｂに対して垂直な垂線Ｌｂ７を引く。次に、垂線Ｌｂ７とフランジ内面２２２ｂとが交わる点を交点Ｐｂ６とする。そして、垂線Ｌｂ７が延びる方向で交点Ｐｂ５と交点Ｐｂ６との間の距離をフランジ厚さＴｆとして算出する。これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、より精度の高い鋼矢板２のフランジ厚さＴｆの測定結果を得ることができる。

【0061】

図１２は、鋼矢板２のウェブ反りＷａの測定ロジックを示す図である。鋼矢板２のウェブ反りＷａの測定では、断面プロフィール２０に対して、第２の基準線ＢＬ２を引き、ウェブ部２１における両側の肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂよりも内側であって、肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂ近傍の非直線部を十分に除外できる範囲における任意の二か所の位置で、第２の基準線ＢＬ２に垂直な垂線Ｌａ８，Ｌｂ８を引く。次に、垂線Ｌａ８とウェブ上面２１１とが交わる点を交点Ｐａ７とし、垂線Ｌｂ８とウェブ上面２１１とが交わる点を交点Ｐｂ７とする。次に、第２の基準線ＢＬ２の延びる方向（断面プロフィール２０における鋼矢板２の幅方向）で、交点Ｐａ７と交点Ｐｂ７とを結ぶ直線Ｌ９を引く。そして、第２の基準線ＢＬ２と直交する方向（鋼矢板２の高さ方向）で、直線Ｌ９とウェブ上面２１１との間の距離の最大値をウェブ反りＷａとして算出する。これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、且つ、ウェブ部２１の肩部（コーナー部分）２１０ａ，２１０ｂの影響を受けずに、より精度の高い鋼矢板２のウェブ反りＷａの測定結果を得ることができる。

【0062】

図１３は、鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定ロジックの第一の例を示す継手部２３ａ近傍の拡大図である。鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定では、まず、第１の基準線ＢＬ１を引く。次に、フランジ部２２ａのフランジ内面２２２ａに沿って第１の基準線ＢＬ１側に延びた直線である直線Ｌａ１０を引く。次に、継手部２３ａの継手下面２３１ａに沿って直線Ｌａ１０と交わる直線Ｌａ１１を引く。次に、直線Ｌａ１０と直線Ｌａ１１とが交わる点を交点Ｐａ８とする。次に、交点Ｐａ８よりも継手下面２３１ａ上で外側で、フランジ内面２２２ａから継手下面２３１ａへの接続部分の曲面形状の直線Ｌａ１１上の起点である交点Ｐａ９を通り、第１の基準線ＢＬ１に対して垂直な垂線Ｌａ１２を引く。そして、垂線Ｌａ１２の延びる方向で、交点Ｐａ９と第１の基準線ＢＬ１との間の距離を爪底傾きｍとして算出する。これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、より精度の高い鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定結果を得ることができる。

【0063】

図１４は、鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定ロジックの第二の例を示す継手部２３ａ近傍の拡大図である。鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定では、まず、第１の基準線ＢＬ１を引く。次に、継手部２３ａの最も外側に位置する最端点Ｐａ２を通り、第１の基準線ＢＬ１に対して垂直な垂線Ｌａ２を引く。次に、最端点Ｐａ２よりも継手下面２３１ａ上で内側で、継手先端部から継手下面２３１ａへの接続部分の曲面形状の継手下面２３１ａ上の起点である交点Ｐａ１０を通り、垂線Ｌａ２に平行な直線Ｌａ１３を引く。そして、直線Ｌａ１３の延びる方向で、交点Ｐａ１０と第１の基準線ＢＬ１との間の距離を爪底傾きｍとして算出する。これにより、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法では、８つの測定センサ１００Ａ～１００Ｈによる測定時の鋼矢板２の姿勢によらず、より精度の高い鋼矢板２の継手部２３ａにおける爪底傾きｍの測定結果を得ることができる。

【0064】

以上のように、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法においては、断面プロフィール２０に対して第１の基準線ＢＬ１または第２の基準線ＢＬ２を設定し、第１の基準線ＢＬ１または第２の基準線ＢＬ２を基準にして各寸法を測定するため、寸法の測定精度を向上させることができる。

【0065】

なお、本明細書では、鋼矢板としていわゆるＵ形鋼矢板について説明したが、このほかの鋼矢板として、直線形鋼矢板やハット形鋼矢板についても本発明を適用することができる。

【実施例0066】

本実施例では、鋼矢板２のサンプル試験片の各寸法（全高さ、ウェブ厚さ、フランジ厚さ、ウェブ反り、爪傾き）を、実施形態に係る鋼矢板２の形状測定方法を用いた形状測定装置１によって測定した。なお、本実施形態では、オンラインで形鋼搬送装置３によって搬送されている搬送中のサンプル試験片の測定を５回繰り返して行った。このとき、形状測定装置１の入口側と出口側のそれぞれについて、入口側可変ガイド３２ａ，３２ｂと、出口側可変ガイド３３ａ，３３ｂとによって、測定中の鋼矢板の搬送時の左右位置を決め、斜行を防止するガイドを行った。また、比較のために、本実施形態での測定を行った鋼矢板の測定部位から断面形状を確認できるカットサンプルを切り出した。そして、従来から行っている、ノギス、マイクロメータ、直定規、及び、隙見ゲージを用いた手動の測定方法でも各寸法を測定した。この手動測定も５回繰り返して行い、５回手動測定した寸法の平均値を本実施例での寸法精度を評価するための「真値」とした。

【0067】

図１５は、サンプル試験片の各寸法について、実施形態に係る形状測定装置１によって測定された寸法と、５回手動測定した寸法の平均値との差（寸法差）をプロットした図である。図１５では、第１の基準線ＢＬ１を図６に示した方法で決定し、第２の基準線ＢＬ２を図７に示した方法で決定し、寸法を演算した場合を適合例１として、白塗りの丸の記号で示している。また、特許文献２に開示された方法を模倣して、継手下面２３１ａ及び継手下面２３１ｂ上から代表点を１点ずつ選択し、この２点から第１の基準線ＢＬ１を決定し、全幅と爪傾きを演算した場合を適合例２として、白塗りの三角形の記号で示している。また、図１５中の「３σ」は、適合例１について、５回繰り返した寸法測定のばらつきの標準偏差をσとしたときのσの３倍の値であって、ばらつきの程度を示している。

【0068】

本実施例では、全幅と全高さは寸法差－１．０～＋１．０［ｍｍ］以内、その他の寸法は寸法差－０．５～＋０．５［ｍｍ］以内を目標としている。図１５から、サンプル試験片の各寸法のいずれにおいても、実施形態に係る形状測定装置１によって測定された各寸法を繰り返し精度よく測定できていることがわかる。また、第１の基準線ＢＬ１を図６に示した方法で決定し、寸法を演算した適合例１で、全幅と爪傾きの測定精度がさらによくなっていることもわかる。

【符号の説明】

【0069】

１ 形状測定装置
２ 鋼矢板
３ 形鋼搬送装置
４ レーザードップラー式速度計
５ リトラクト装置
６ サンプル測定用装置
１０ 製造設備
２０ 断面プロフィール
２１ ウェブ部
２２ａ，２２ｂ フランジ部
２３ａ，２３ｂ 継手部
３１ 搬送ローラ
３２ａ，３２ｂ 入口側可変ガイド
３３ａ，３３ｂ 出口側可変ガイド
１００ 測定センサ
１１０ 入力装置
１２０ 制御装置
１３０ 演算処理装置
１４０ 表示装置
１６０ チルト装置
２１１ ウェブ上面
２１２ ウェブ下面
２２１ａ，２２１ｂ フランジ外面
２２２ａ，２２２ｂ フランジ内面
２３１ａ，２３１ｂ 継手下面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】