特開 2024-63485 樋形状の計測方法、及び、樋形状の計測システム

(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】P2024063485

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】樋形状の計測方法、及び、樋形状の計測システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20240502BHJP

   C21B 7/24 20060101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 Z

C21B7/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171483

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100212026

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真生

(72)【発明者】

【氏名】嶋村 剛士

【テーマコード（参考）】

2F065

4K015

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065AA06

2F065AA17

2F065AA31

2F065AA53

2F065AA63

2F065CC14

2F065FF12

2F065FF61

2F065GG04

2F065MM08

2F065MM16

2F065MM26

2F065PP05

2F065PP22

4K015EC03

4K015EC10

4K015KA00

(57)【要約】

【課題】大樋の内側面の形状を簡便に計測する。
【解決手段】本開示の一側面に係る樋形状の計測方法は、三次元計測装置を用いて、高炉の周囲に配置された大樋の内側面の形状を計測する方法である。この計測方法は、大樋の一方の側方において大樋の中央部に対応する位置に三次元計測装置を配置した第１状態で、３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、三次元計測装置の位置座標を計測する工程と、第１状態において、第１内側面に向けて三次元計測装置により光を照射して、第１内側面の位置座標を計測する工程と、大樋の他方の側方において大樋の中央部に対応する位置に三次元計測装置を配置した第２状態で、３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、三次元計測装置の位置座標を計測する工程と、第２状態において、第２内側面に向けて三次元計測装置により光を照射して、第２内側面の位置座標を計測する工程と、を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う三次元計測装置を用いて、高炉の周囲に配置された大樋の内側面の形状を計測する計測方法であって、
前記大樋の一方の側方において前記大樋の第１内側面に対して光を照射できるように、前記大樋の長手方向における中央部に対応する位置に前記三次元計測装置を配置した第１状態で、所定位置に固定された３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、前記三次元計測装置の位置座標を計測する第１工程と、
前記第１状態において、前記第１内側面に向けて前記三次元計測装置により光を照射して、前記第１内側面の位置座標を計測する第２工程と、
前記大樋の他方の側方において前記大樋の前記第１内側面に対向する第２内側面に対して光を照射できるように、前記大樋の長手方向における中央部に対応する位置に前記三次元計測装置を配置した第２状態で、前記３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、前記三次元計測装置の位置座標を計測する第３工程と、
前記第２状態において、前記第２内側面に向けて前記三次元計測装置により光を照射して、前記第２内側面の位置座標を計測する第４工程と、を含む樋形状の計測方法。

【請求項2】

前記第２工程では、前記第１工程で計測された前記三次元計測装置の位置座標と、前記第１内側面からの反射光に基づく前記第１内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、前記第１内側面の位置座標が算出され、
前記第４工程では、前記第３工程で計測された前記三次元計測装置の位置座標と、前記第２内側面からの反射光に基づく前記第２内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、前記第２内側面の位置座標が算出され、
前記第１工程、前記第２工程、前記第３工程、及び、前記第４工程を含む一連の工程が、繰り返し実行される、請求項１に記載の計測方法。

【請求項3】

前記第２工程では、前記第１内側面が含まれるように予め設定された範囲に前記三次元計測装置から光を照射することで、前記第１内側面の位置座標を計測し、
前記第４工程では、前記第２内側面が含まれるように予め設定された範囲に前記三次元計測装置から光を照射することで、前記第２内側面の位置座標を計測する、請求項１又は２に記載の計測方法。

【請求項4】

前記第１工程は、
第１走査密度で前記三次元計測装置から周囲に光を照射して、前記３以上のターゲット球体を探索する第１走査処理と、
前記第１走査処理による探索結果に基づき設定された範囲に、前記第１走査密度よりも細かい第２走査密度で前記三次元計測装置から光を照射して、前記３以上のターゲット球体それぞれの位置を示す情報を取得する第２走査処理と、を含む、請求項１又は２に記載の計測方法。

【請求項5】

移動自在な状態で配置され、光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う三次元計測装置と、
高炉の周囲に配置された大樋の周囲において、所定位置に固定された３以上のターゲット球体と、を備え、
前記三次元計測装置は、
前記大樋の一方の側方において前記大樋の第１内側面に対して光を照射できるように、前記大樋の長手方向における中央部に対応する位置に配置された第１状態で、前記３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する第１処理と、
前記第１状態において、前記第１内側面に向けて光を照射して、前記第１内側面の位置座標を計測する第２処理と、
前記大樋の他方の側方において前記大樋の第２内側面に対して光を照射できるように、前記大樋の長手方向における中央部に対応する位置に配置された第２状態で、前記３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する第３処理と、
前記第２状態において、前記第２内側面に向けて光を照射して、前記第２内側面の位置座標を計測する第４処理と、を実行するように構成されている、樋形状の計測システム。

【請求項6】

前記三次元計測装置は、
前記第２処理において、前記第１処理で計測した前記三次元計測装置の位置座標と、前記第１内側面からの反射光に基づく前記第１内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、前記第１内側面の位置座標を算出し、
前記第４処理において、前記第３処理で計測した前記三次元計測装置の位置座標と、前記第２内側面からの反射光に基づく前記第２内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、前記第２内側面の位置座標を算出し、
前記第１処理、前記第２処理、前記第３処理、及び、前記第４処理を含む一連の処理を繰り返し実行する、請求項５に記載の計測システム。

【請求項7】

前記三次元計測装置は、
前記第２処理において、前記第１内側面が含まれるように予め設定された範囲に光を照射して、前記第１内側面の位置座標を計測するように構成されており、
前記第４処理において、前記第２内側面が含まれるように予め設定された範囲に光を照射して、前記第２内側面の位置座標を計測するように構成されている、請求項５又は６に記載の計測システム。

【請求項8】

前記第１処理は、
第１走査密度で周囲に光を照射して、前記３以上のターゲット球体を探索する第１走査処理と、
前記第１走査処理による探索結果に基づき設定された範囲に、前記第１走査密度よりも細かい第２走査密度で光を照射して、前記３以上のターゲット球体の位置を示す情報を取得する第２走査処理と、を含む、請求項５又は６に記載の計測システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、樋形状の計測方法、及び、樋形状の計測システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、高炉出銑樋の内面形状の計測装置が開示されている。特許文献１に開示された計測装置は、高炉出銑樋の幅方向に相対向して設けられた、少なくとも一対の光波測距装置の姿勢制御を行うとともに、測定データを演算処理して高炉出銑樋の内面形状を求める。特許文献２には、高炉出銑樋残厚測定装置が開示されている。特許文献２に開示された測定装置は、高炉出銑樋の長手方向への移動及び出銑樋内での昇降が可能であり、出銑樋内面に光像を投射形成し、撮像された光像と出銑樋内面における基準光像との偏差に基づき内面の残厚を演算する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－２４１７１４号公報

【特許文献2】特開昭６１ー１９４３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、高炉の周囲に配置された大樋の内側面の形状を簡便に計測することが可能な樋形状の計測方法、及び、樋形状の計測システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

［１］本開示の一側面に係る樋形状の計測方法は、光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う三次元計測装置を用いて、高炉の周囲に配置された大樋の内側面の形状を計測する方法である。この計測方法は、大樋の一方の側方において大樋の第１内側面に対して光を照射できるように、大樋の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置を配置した第１状態で、所定位置に固定された３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、三次元計測装置の位置座標を計測する第１工程と、第１状態において、第１内側面に向けて三次元計測装置により光を照射して、第１内側面の位置座標を計測する第２工程と、大樋の他方の側方において大樋の第１内側面に対向する第２内側面に対して光を照射できるように、大樋の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置を配置した第２状態で、３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、三次元計測装置の位置座標を計測する第３工程と、第２状態において、第２内側面に向けて三次元計測装置により光を照射して、第２内側面の位置座標を計測する第４工程と、を含む。

【0006】

［２］上記［１］に記載の計測方法において、第２工程では、第１工程で計測された三次元計測装置の位置座標と、第１内側面からの反射光に基づく第１内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、第１内側面の位置座標が算出されてもよく、第４工程では、第３工程で計測された三次元計測装置の位置座標と、第２内側面からの反射光に基づく第２内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、第２内側面の位置座標が算出されてもよい。第１工程、第２工程、第３工程、及び、第４工程を含む一連の工程が、繰り返し実行されてもよい。

【0007】

［３］上記［１］又は［２］に記載の計測方法において、第２工程では、第１内側面が含まれるように予め設定された範囲に三次元計測装置から光を照射することで、第１内側面の位置座標を計測してもよく、第４工程では、第２内側面が含まれるように予め設定された範囲に三次元計測装置から光を照射することで、第２内側面の位置座標を計測してもよい。

【0008】

［４］上記［１］～［３］のいずれか１つに記載の計測方法において、第１工程は、第１走査密度で三次元計測装置から周囲に光を照射して、３以上のターゲット球体を探索する第１走査処理と、第１走査処理による探索結果に基づき設定された範囲に、第１走査密度よりも細かい第２走査密度で三次元計測装置から光を照射して、３以上のターゲット球体それぞれの位置を示す情報を取得する第２走査処理と、を含んでもよい。

【0009】

［５］本開示の一側面に係る樋形状の計測システムは、移動自在な状態で配置され、光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う三次元計測装置と、高炉の周囲に配置された大樋の周囲において、所定位置に固定された３以上のターゲット球体と、を備える。三次元計測装置は、大樋の一方の側方において大樋の第１内側面に対して光を照射できるように、大樋の長手方向における中央部に対応する位置に配置された第１状態で、３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する第１処理と、第１状態において、第１内側面に向けて光を照射して、内側面の位置座標を計測する第２処理と、大樋の他方の側方において大樋の第２内側面に対して光を照射できるように、大樋の長手方向における中央部に対応する位置に配置された第２状態で、３以上のターゲット球体からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する第３処理と、第２状態において、第２内側面に向けて光を照射して、内側面の位置座標を計測する第４処理と、を実行するように構成されている。

【0010】

［６］上記［５］に記載の計測システムにおいて、三次元計測装置は、第２処理において、第１処理で計測した三次元計測装置の位置座標と、第１内側面からの反射光に基づく第１内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、第１内側面の位置座標を算出してもよく、第４処理において、第３処理で計測した三次元計測装置の位置座標と、第２内側面からの反射光に基づく第２内側面の相対的な位置の測定結果とに基づいて、第２内側面の位置座標を算出してもよい。三次計測装置は、第１処理、第２処理、第３処理、及び、第４処理を含む一連の処理を繰り返し実行してもよい。

【0011】

［７］上記［５］又は［６］に記載の計測システムにおいて、三次元計測装置は、第２処理において、第１内側面が含まれるように予め設定された範囲に光を照射して、第１内側面の位置座標を計測するように構成されていてもよく、第４処理において、第２内側面が含まれるように予め設定された範囲に光を照射して、第２内側面の位置座標を計測するように構成されていてもよい。

【0012】

［８］上記［５］～［７］のいずれか１つに記載の計測システムにおいて、第１処理は、第１走査密度で周囲に光を照射して、３以上のターゲット球体を探索する第１走査処理と、第１走査処理による探索結果に基づき設定された範囲に、第１走査密度よりも細かい第２走査密度で光を照射して、３以上のターゲット球体の位置を示す情報を取得する第２走査処理と、を含んでもよい。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、高炉の周囲に配置された大樋の内側面の形状を簡便に計測することが可能な樋形状の計測方法、及び、樋形状の計測システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、樋形状の計測システムの一例及び大樋の一例を模式的に示す平面図である。

【図2】図２は、三次元計測装置の一例を模式的に示す側面図である。

【図3】図３は、計測方法の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、計測方法の様子を模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、計測方法の様子を模式的に示す平面図である。

【図6】図６は、計測方法の様子を模式的に示す側面図である。

【図7】図７は、計測結果の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。一部の図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸により規定される直交座標系が示される。Ｚ軸が鉛直方向に対応し、Ｘ軸及びＹ軸が水平方向に対応する。

【0016】

［樋形状の計測システム］
図１には、一実施形態に係る樋形状の計測システム及び計測対象である大樋が模式的に示されている。図１に示される計測システム１（樋形状の計測システム）は、大樋９０の内側面の形状を計測する作業の少なくとも一部を実行するシステムである。計測システム１は、大樋９０の内側面の複数箇所に光を照射して、大樋９０の内側面の複数箇所それぞれの位置座標を計測する。計測システム１は、内側面の複数箇所それぞれの位置座標を示す点群データを演算することで、大樋９０の内側面の形状を計測（三次元計測）する。本開示において、「位置座標」は、絶対座標を意味する。位置座標は、緯度、経度、及び標高によって規定されてもよく、任意に定められた基準位置を原点として、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸それぞれの座標（値）によって規定されてもよい。

【0017】

計測システム１による計測対象の大樋９０は、高炉８０の周囲に配置されている。高炉８０は、鉄鉱石を還元処理することで、鋼となる銑鉄を取り出すための炉である。高炉８０の炉本体は、Ｚ軸方向に沿って延びるように形成されており、円筒状に形成されている。高炉８０には、炉本体から溶銑を取り出すための出銑口８２が設けられている。高炉８０には、周方向に沿って配置された複数の出銑口８２（例えば、４個又は５個の出銑口８２）が設けられてもよい。

【0018】

図１では、複数の出銑口８２のうちの１つが示されている。複数の出銑口８２は、炉本体の中心軸を挟んで対向する一対の出銑口８２（平面視にて対角方向の位置にある一対の出銑口８２）を含んでもよい。一対の出銑口８２において、交互に出銑が行われる。例えば、１つの出銑口８２に着目すると、その出銑口８２からは数時間おきに溶銑が排出される。一対の出銑口８２での交互の出銑が、ある程度の期間（例えば、１月）だけ継続された後、他の一対の出銑口８２が用いられて、高炉８０からの出銑が行われる。

【0019】

複数の出銑口８２それぞれには、大樋９０が接続されている。大樋９０は、主樋又は出銑樋とも称される。対応する出銑口８２から溶銑が大樋９０の内部に導入されるように、大樋９０の一端が高炉８０に接続されている。平面視（鉛直上方から見ること）において、大樋９０は、高炉８０から離れるように延びている。図１に例示される大樋９０は、水平な一方向に延在しており、Ｘ軸方向に沿って延びるように形成されている。大樋９０の内部には、溶銑と共に溶融スラグが導入される。

【0020】

大樋９０は、対応する出銑口８２から排出された溶銑と溶融スラグとを流下させる流路Ｆを形成する。大樋９０は、高炉８０の出銑口８２から排出される溶銑及び溶融スラグの混合物を受け止める機能と、長手方向に混合物が流れる過程において比重分離により溶銑と溶融スラグとを分離する機能とを有する。大樋９０は、製鉄プロセスにおける各種の窯炉設備の中でも、幅に対して長さ寸法が大きい設備である。幅に対して長さ寸法が大きいことにより、自動化による保全作業の効率化及び簡素化を難しくする（例えば、大樋９０の長手方向に沿って移動機構が必要となる）。

【0021】

高炉８０から排出される溶銑及び溶融スラグの温度は、約１４００℃～約１６００℃である。溶銑は、鉄を主成分とする溶融状態の金属であり、溶融スラグは、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、又は、ＣａＯ等の溶融状態の酸化物である。そのため、溶銑の比重と溶融スラグの比重とは互いに異なり、大樋９０の流路Ｆ内で分離することができる。溶融スラグと分離された後の溶銑は、大樋９０の他端の近傍に設けられた立ち上がり部８４からオーバーフローして、溶銑樋８６に導入される。

【0022】

図２には、図１のＩＩ－ＩＩ線における断面が模式的に示されている。大樋９０は、その延在方向に直交する断面において、凹状に形成されている。大樋９０は、鋳床８８に設けられている。大樋９０は、例えば、金物樋９２と、レンガ９４と、耐火物９６と、を含む。大樋９０によって形成される流路Ｆを内側と定義した場合、金物樋９２、レンガ９４、及び、耐火物９６は、外側からこの順に配置されている。金物樋９２は、金属製の樋である。

【0023】

レンガ９４は、金物樋９２の内側に設けられている。レンガ９４は、耐火性のレンガである。耐火物９６は、レンガ９４の内側に設けられている。耐火物９６は、不定形の耐火物であり、樋材として機能する。すなわち、耐火物９６が、大樋９０の流路Ｆを形成しており、大樋９０の内面は、耐火物９６の表面によって形成される。大樋９０の内面（耐火物９６の表面）は、流路Ｆにおいて溶銑及び溶融スラグ（溶融物）が流れることによって損耗する。そのため、大樋９０（耐火物９６）の定期的な保守点検が必要である。

【0024】

対応する出銑口８２が数時間おきに繰り返し使用されるので、大樋９０も数時間おきに使用される。落銑防止及び樋の寿命管理の観点から、数時間おきに繰り返し使用されている間において、定期的に大樋９０の内面の形状を計測する必要があり、大樋９０の内面を補修する必要がある。大樋９０が使用されていない数時間の間で、大樋９０の内面の形状の計測、及び、補修作業を行う必要がある。大樋９０内での溶銑及び溶融スラグを含む混合物の流れによって、使用する時間に比例して耐火物９６が損耗していく。出銑口８２及び大樋９０の使用がある程度の期間継続された後、他の一対の出銑口８２が使用されている間に、大樋９０の内面の大掛かりな補修（例えば、耐火物９６を再形成する全面的な補修）が行われる。

【0025】

耐火物９６の損耗の特徴として、次の２つが挙げられる。出銑口８２は上向きに設けられているので、高炉８０内の圧力により勢いよく飛散した上記混合物が落下する部位（例えば、出銑口８２から３ｍ～４ｍ程度離れた部位）での溶損が最も激しい傾向がある。大樋９０の下流部分においては、溶銑と溶融スラグとが分離されている境界部位において選択的に極端にえぐられた局部損耗が生じる傾向がある。この局部損耗は、大樋９０の内部の深さの半分程度の位置に生じ得るので、目視では確認し難い。なお、耐火物９６を補修した際の品質トラブルによっても、局部損耗が発生し得る。

【0026】

耐火物９６が損耗し過ぎると、又は、耐火物９６の異常損耗が発生すると、金物樋９２に穴が開き、落銑（溶融物が構造物の下方に流下すること）が発生し得る。落銑が発生すると、下方の設備が焼損してしまう。その結果、高炉８０の運転を一時的に休止する処理を行わなければならず、高炉８０以降の工程を一斉に止める処理まで含めて大きな影響を及ぼす。そのため、大樋９０の内面、すなわち、耐火物９６の損耗の程度を（精度良く）計測することが非常に重要である。安定して出銑を継続するために、計測システム１によって、一対の出銑口８２から交互に出銑が繰り返されている間の出銑を停止している熱間で、大樋９０（耐火物９６）の断面形状が計測される。熱間での大樋９０の内面の温度は、６００℃～１０００℃程度である。

【0027】

計測システム１は、三次元計測装置２０と、３以上のターゲット球体１０と、を備える。三次元計測装置２０は、光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う装置である。三次元計測装置２０は、例えば、周囲にレーザ光を照射して、レーザ光の反射光を受けることで、周囲に存在する構造物等の計測対象物の形状を計測可能な三次元スキャナ（３Ｄスキャナ）である。三次元計測装置２０は、ＬｉＤＡＲ（Laser Imaging Detection And Ranging）技術を利用して、計測対象物の計測箇所の相対的な位置を測定してもよい（計測箇所の方向と距離を算出してもよい）。計測箇所は、計測対象物のうちのレーザ光が照射される（当たる）箇所である。三次元計測装置２０は、自身の位置座標、及び、相対的な位置の測定結果から、計測箇所の位置座標を計測（算出）する。

【0028】

三次元計測装置２０は、大樋９０の側方において移動自在な状態で配置される。三次元計測装置２０は、作業員によって、大樋９０の側方にある鋳床８８の上面に移動自在な状態で配置されてもよい。三次元計測装置２０は、大樋９０の周囲に在る構造物に固定されていない。三次元計測装置２０は、作業員によって運搬可能な装置であってもよい。以下では、大樋９０の流路Ｆにおいて上流から下流を見たときを基準に、「右」及び「左」の用語を使用する。図１又は図２では、大樋９０よりも右側の領域（側方）が「９１Ｒ」で示され、大樋９０よりも左側の領域（側方）が「９１Ｌ」で示されている。大樋９０は、Ｙ軸方向において互いに対向する一対の内側面を有しており、図２では、一対の内側面それぞれが「９８Ｒ」及び「９８Ｌ」で示されている。

【0029】

三次元計測装置２０は、大樋９０の側方の領域９１Ｒにおいて大樋９０の内側面９８Ｌに対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に配置された状態で、内側面９８Ｌの三次元計測を行う。三次元計測装置２０は、大樋９０の側方の領域９１Ｌにおいて大樋９０の内側面９８Ｒに対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に配置された状態で、内側面９８Ｒの三次元計測を行う。大樋９０の長手方向における中央部とは、大樋９０の長手方向において大樋９０を３つの分割領域に均等に分割した際に中央に位置する分割領域である。

【0030】

三次元計測装置２０は、例えば、計測装置本体３０と、支持部材４０と、コントローラ５０と、を有する。計測装置本体３０は、周囲にレーザ光を照射すると共に、レーザ光の照射に伴う反射光を受光する機能を有する。計測装置本体３０は、レーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間を計測して距離に換算する。計測装置本体３０は、レーザ光を照射する位置（出射する角度）を変化させることで、ある範囲においてレーザ光を走査（スキャン）する。計測装置本体３０は、スキャナヘッド３２と、光学部品３４と、駆動部３６と、を含んでもよい。

【0031】

スキャナヘッド３２は、レーザ光を照射し、反射光を受光する。スキャナヘッド３２は、鉛直な軸線まわりに回転可能に設けられている。光学部品３４は、例えば、レーザ光の光源と、スキャナヘッド３２からのレーザの照射角度を変化させるミラー部材と、を含む。駆動部３６は、スキャナヘッド３２を駆動する駆動源と、光学部品３４のミラー部材を駆動する駆動源とを含む。一例では、駆動部３６によりスキャナヘッド３２が上記軸線まわりに回転することで、レーザ光の平面視における照射角度が変化する。駆動部３６によりミラー部材が駆動することで、レーザ光が照射される方向の仰角が変化する。

【0032】

支持部材４０は、計測装置本体３０を支持する部材である。支持部材４０は、例えば、三脚である。支持部材４０は、大樋９０の側方において、移動自在な状態で設置される。計測装置本体３０は、支持部材４０に対して着脱自在であってもよく、支持部材４０に固定されていてもよい。

【0033】

コントローラ５０は、計測装置本体３０を制御するコンピュータである。コントローラ５０は、設定された照射範囲に対してレーザ光が照射されるように計測装置本体３０を制御してもよい。レーザ光の照射範囲は、平面視（Ｘ－Ｙ平面）におけるレーザ光の照射角度の範囲と、レーザ光が照射される方向の仰角の範囲と、を含んでもよい。一例では、コントローラ５０は、レーザ光の仰角を一定に保った状態で、平面視における照射角度を変化させてスキャンする処理を、レーザ光の仰角を徐々に（所定角ずつ）変化させながら繰り返すように、計測装置本体３０を制御する。

【0034】

コントローラ５０は、設定された走査密度でレーザ光のスキャンが行われるように計測装置本体３０を制御してもよい。走査密度は、計測装置本体３０から、ある距離だけ離れた位置での単位面積あたりの計測箇所の数で規定される。走査密度が細かいほど、上記距離での単位面積あたりに含まれる計測箇所の個数が多く、走査密度が粗いほど、上記距離での単位面積あたりに含まれる計測箇所の個数が少ない。コントローラ５０は、スキャンした際の反射光の受光結果に基づき、大樋９０の内側面の複数箇所それぞれの相対的な位置を算出した結果を計測装置本体３０から取得する。

【0035】

コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。コントローラ５０は、入出力デバイスを備えてもよい。入出力デバイスは、作業員等のユーザからの情報をコントローラ５０に入力すると共に、コントローラ５０からの情報をユーザに報知するための装置である。コントローラ５０は、駆動部３６に対して駆動電力を供給するドライバを備えてもよい。コントローラ５０は、計測装置本体３０の動作手順が予め定められたプログラムに従って、計測装置本体３０を制御してもよい。計測装置本体３０は、レーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間を計測して、計測箇所までの距離を算出するコントローラ（ＣＰＵ）を有してもよい。

【0036】

３以上のターゲット球体１０は、計測装置本体３０の位置座標を計測するために用いられる部材である。３以上のターゲット球体１０それぞれは、大樋９０の周囲において、所定位置に固定されている。ターゲット球体１０は、少なくとも球状に形成された球状面を含む。ターゲット球体１０の位置座標は、予め計測されている。ターゲット球体１０の位置座標は、ターゲット球体１０の球状面により規定される球の中心の位置座標である。ターゲット球体１０の球状面には、反射機能を高めるために特殊な塗料が塗布されていてもよく、再帰性反射材が貼られていてもよい。

【0037】

３以上のターゲット球体１０は、高炉８０の周囲に設けられた建屋内に固定されている。ターゲット球体１０は、基準球であってもよい。ターゲット球体１０（基準球）は、固定部材を介して建屋内に固定されてもよい。ターゲット球体１０の位置座標は、作業員等によって、ターゲット球体１０を設置した際に測定されてもよい。３以上のターゲット球体１０は、Ｘ軸方向において、大樋９０の長手方向における中央（中心）よりも、高炉８０から離れた位置に配置されてもよい。３以上のターゲット球体１０のうちの２つのターゲット球体１０は、大樋９０の長手方向に直交する水平な一方向であるＹ軸方向において、大樋９０を間に挟むように配置されてもよい。

【0038】

３以上のターゲット球体１０は、大樋９０（鋳床８８の上面）よりも高い位置に固定されてもよい。コントローラ５０は、３以上のターゲット球体１０それぞれの位置座標を示す情報を記憶している。コントローラ５０は、ターゲット球体１０の球状面により規定される球の半径の値を記憶していてもよい。以下では、計測システム１が、３個のターゲット球体１０を有する場合を例に説明する。

【0039】

三次元計測装置２０は、作業員によって、大樋９０の側方に移動自在な状態で配置される。作業員は、領域９１Ｒにおいて大樋９０の内側面９８Ｌに対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置する。以下、領域９１Ｒにおいて、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に配置された状態を「第１状態」という。三次元計測装置２０は、第１状態で、３個のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する処理（第１処理）を実行するように構成されている。三次元計測装置２０は、第１状態において、内側面９８Ｌに対してレーザ光を照射して、内側面９８Ｌの位置座標を計測する処理（第２処理）を実行するように構成されている。

【0040】

内側面９８Ｌの位置座標の計測が行われた後、三次元計測装置２０は、作業員によって、第１状態とは反対側の側方に移動自在な状態で配置される。作業員は、領域９１Ｌにおいて大樋９０の内側面９８Ｒに対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置する。以下、領域９１Ｌにおいて、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に配置された状態を「第２状態」という。三次元計測装置２０は、第２状態で、３個のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、自身の位置座標を計測する処理（第３処理）を実行するように構成されている。三次元計測装置２０は、第２状態において、内側面９８Ｒに対してレーザ光を照射して、内側面９８Ｒの位置座標を計測する処理（第４処理）を実行するように構成されている。

【0041】

［樋形状の計測方法］
続いて、図３～図６を参照しながら、樋形状の計測方法として、三次元計測装置２０を用いて、大樋９０の一対の内側面（内側面９８Ｒ，９８Ｌ）の形状を計測する方法について説明する。図３は、三次元計測装置２０を用いた計測方法の一例を示すフローチャートである。この計測方法は、対応する出銑口８２からの出銑が中断した熱間において、又は、大掛かりな補修後において大樋９０が最初に使用される前に実行される。

【0042】

図３に示されるように、最初に、ステップＳ１１が実行される。ステップＳ１１では、例えば、作業員が、大樋９０の一方の側方である領域９１Ｒにおいて大樋９０の内側面９８Ｌ（第１内側面）に対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置する。これにより、計測システム１が上記第１状態となる。図４には、領域９１Ｒに三次元計測装置２０が配置された様子が例示されている。

【0043】

次に、三次元計測装置２０のコントローラ５０がステップＳ１２を実行する。ステップＳ１２では、例えば、コントローラ５０が、第１走査密度で三次元計測装置２０から周囲にレーザ光を照射して、３個のターゲット球体１０を探索する処理（第１走査処理）を実行する。コントローラ５０は、図５に示されるように、平面視において、三次元計測装置２０の全周において走査されるように、三次元計測装置２０を制御してもよい。コントローラ５０は、図６に示されるように、仰角が所定のマイナス値から所定のプラス値までの範囲において走査されるように、三次元計測装置２０を制御してもよい。

【0044】

図５及び図６では、ステップＳ１２においてレーザ光を走査する範囲が「Ｒ１」で示されている。コントローラ５０は、ステップＳ１２において、走査範囲Ｒ１に対して第１走査密度でレーザ光を走査するように、三次元計測装置２０を制御する。ターゲット球体１０を探索するとは、走査範囲において、ターゲット球体１０の存在と概ねの位置（暫定の位置）とを検出することを意味する。

【0045】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ１３を実行する。ステップＳ１３では、例えば、コントローラ５０が、ステップＳ１２での探索結果に基づき設定された範囲に、上記第１走査密度よりも細かい第２走査密度でレーザ光を照射して、３個のターゲット球体１０それぞれの位置を示す情報を取得する処理（第２走査処理）を実行する。第２走査密度でのレーザ光の走査では、第１走査密度に比べて、計測点の間隔が小さく、ある基準距離での単位面積あたりの計測点の数が多い。

【0046】

図５及び図６では、ステップＳ１３においてレーザ光を走査する範囲が「Ｒ２」で示されている。走査範囲Ｒ２は、ステップＳ１２でのターゲット球体１０の位置の検出結果に基づいて設定される。走査範囲Ｒ２は、例えば、ターゲット球体１０の径の大きさを考慮して、走査範囲Ｒ２にターゲット球体１０が含まれるように設定される。１つの走査範囲Ｒ２は、走査範囲Ｒ１よりも小さい。コントローラ５０は、ステップＳ１２において、走査範囲Ｒ２に対して第２走査密度でレーザ光を走査するように計測装置本体３０を制御する。ステップＳ１３において、計測システム１は第１状態に維持されている。

【0047】

コントローラ５０は、ステップＳ１３において、３個のターゲット球体１０それぞれについて、走査範囲Ｒ２でのレーザ光を走査した結果から、ターゲット球体１０の球状面の相対的な位置を計測する。そして、コントローラ５０は、３個のターゲット球体１０それぞれについて、ターゲット球体１０の球状面の相対的な位置と、ターゲット球体１０の半径の大きさとに基づいて、計測装置本体３０に対するターゲット球体１０の中心の相対的な位置を算出する。

【0048】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ１４を実行する。ステップＳ１４では、例えば、コントローラ５０が、ステップＳ１４での３個のターゲット球体１０それぞれの相対的な位置の算出結果と、３個のターゲット球体１０それぞれの位置座標（絶対座標）とに基づいて、計測装置本体３０の位置座標を算出する。コントローラ５０は、種々の手法（例えば、公知の手法）により、計測装置本体３０の位置座標を算出してもよい。以上のステップＳ１１～Ｓ１４の実行により、第１状態で、位置座標が既知である３以上のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、三次元計測装置２０の位置座標が計測される。

【0049】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ１５を実行する。ステップＳ１５では、例えば、コントローラ５０が、第１状態において、内側面９８Ｌに向けて三次元計測装置２０によりレーザ光を照射して、内側面９８Ｌの位置座標を計測する。一例では、コントローラ５０は、内側面９８Ｌの複数の計測箇所（レーザ光が照射される複数箇所）それぞれについて、内側面９８Ｌからの反射光に基づき計測装置本体３０に対する相対的な位置を測定する。そして、コントローラ５０は、反射光に基づく相対的な位置の測定結果と、第１状態における計測装置本体３０の位置座標（ステップＳ１４で算出された位置座標）とに基づいて、内側面９８Ｌの複数の計測箇所それぞれの位置座標を算出する。コントローラ５０は、種々の手法（例えば、公知の手法）により、内側面９８Ｌの位置座標を算出してもよい。

【0050】

コントローラ５０は、ステップＳ１５を実行する際に、内側面９８Ｌが含まれるように予め設定された範囲（以下、「走査範囲Ｒ３」という。）に三次元計測装置２０からレーザ光を照射させて、内側面９８Ｌの位置座標を計測してもよい。走査範囲Ｒ３は、ステップＳ１５の実行前において、作業員によって設定されてもよい。作業員は、走査範囲を絞らずに三次元計測装置２０の周囲を走査して得られる周囲の構造物の位置座標を示す情報に基づいて、内側面９８Ｌの端部の位置座標を特定することで、走査範囲Ｒ３を設定してもよい。走査範囲Ｒ３を走査する際の走査密度は、上記第１走査密度よりも細かくてもよく、上記第２走査密度よりも粗くてもよい。

【0051】

次に、ステップＳ２１が実行される。ステップＳ２１では、例えば、作業員が、三次元計測装置２０を移動させる。作業員は、大樋９０の他方の側方である領域９１Ｌにおいて大樋９０の内側面９８Ｒ（第２内側面）に対してレーザ光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置する。これにより、計測システム１が上記第２状態となる。図４では、領域９１Ｌに配置された状態の三次元計測装置２０が破線で示されている。

【0052】

次に、コントローラ５０がステップＳ２２を実行する。ステップＳ２２では、例えば、コントローラ５０が、上記ステップＳ１２と同様に、第１走査速度で三次元計測装置２０から周囲にレーザ光を照射して、３個のターゲット球体１０を探索する処理を実行する。ステップＳ２２は、計測システム１が第２状態に維持されたまま実行される。

【0053】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ２３を実行する。ステップＳ２３では、例えば、コントローラ５０が、ステップＳ１３と同様に、ステップＳ２２での探索結果に基づき設定された範囲に、第１走査密度よりも細かい第２走査密度でレーザ光を照射して、３個のターゲット球体１０それぞれの位置を示す情報を取得する処理を実行する。ステップＳ２３は、計測システム１が第２状態に維持されたまま実行される。ステップＳ２３において、コントローラ５０は、第２状態での三次元計測装置２０に対するターゲット球体１０の相対的な位置を算出する。

【0054】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ２４を実行する。ステップＳ２４では、例えば、コントローラ５０が、ステップＳ２３での３個のターゲット球体１０それぞれのターゲット球体１０の相対的な位置の算出結果と、３個のターゲット球体１０それぞれの位置座標（絶対座標）とに基づいて、第２状態における計測装置本体３０の位置座標を算出する。以上のステップＳ２１～Ｓ２４の実行により、第２状態で、位置座標が既知である３以上のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、三次元計測装置２０の位置座標が計測される。

【0055】

次に、コントローラ５０が、ステップＳ２５を実行する。ステップＳ２５では、例えば、コントローラ５０が、第２状態において、内側面９８Ｒに向けて三次元計測装置２０によりレーザ光を照射して、内側面９８Ｒの位置座標を計測する。一例では、コントローラ５０は、内側面９８Ｒの複数の計測箇所（レーザ光が照射される複数箇所）それぞれについて、内側面９８Ｒからの反射光に基づいて三次元計測装置２０に対する相対的な位置を測定する。そして、コントローラ５０は、反射光に基づく相対的な位置の測定結果と、第２状態における三次元計測装置２０の位置座標（ステップＳ２４で算出された位置座標）とに基づいて、内側面９８Ｒの複数の計測箇所それぞれの位置座標を算出する。コントローラ５０は、種々の手法（例えば、公知の手法）により、内側面９８Ｒの位置座標を算出してもよい。

【0056】

コントローラ５０は、ステップＳ２５を実行する際に、ステップＳ１５と同様に、内側面９８Ｒが含まれるように予め設定された範囲に三次元計測装置２０からレーザ光を照射させて、内側面９８Ｒの位置座標を計測してもよい。ステップＳ２５においてレーザ光を走査する上記範囲は、上述の走査範囲Ｒ３と同様の方法で、ステップＳ２５の実行前に設定されてもよい。ステップＳ２５においてレーザ光を走査する上記範囲は、内側面９８Ｒの大部分（９０％以上）が含まれるように設定されてもよい。以上により、１つの大樋９０に対する１回の計測方法が終了する。

【0057】

図３に示される樋形状の計測方法は一例であり、適宜変更可能である。図３に示されるフローチャートにおいて、各ステップの順序が入れ替えられてもよく、あるステップと別のステップとが並行して実行されてもよい。図３に示されるフローチャートにおいて、異なる処理を実行する別のステップが追加されてもよい。ステップＳ２１～Ｓ２５が実行された後に、ステップＳ１１～Ｓ１５が実行されてもよい。図３に示される樋形状の計測方法においてコントローラ５０が行う演算の少なくとも一部が、三次元計測装置２０の計測装置本体３０によって行われてもよい。

【0058】

１つの大樋９０に着目した場合に、図３に示される一連の工程又は一連の処理が、繰り返し実行されてもよい。１つの大樋９０に着目した場合に、大樋９０での１回又は複数回の出銑が行われる度に、図３に示される１回の計測方法が実行されてもよい。一例では、数週間に１回の頻度で、図３に示される１回の計測方法が実行されてもよい。１回目の計測方法において、ステップＳ１５，Ｓ２５での走査範囲が設定されてもよく、２回目以降の計測方法では、ステップＳ１５，Ｓ２５において１回目の計測方法で設定された走査範囲が用いられてもよい。

【0059】

１回目の計測方法は、大樋９０が使用される前に実行されてもよい。複数回の計測方法の間において、領域９１Ｒでの三次元計測装置２０の配置位置が互いに異なってもよく、領域９１Ｌでの三次元計測装置２０の配置位置が互いに異なってもよい。他の大樋９０においても、同一の三次元計測装置２０を用いて、図３に示される計測方法が実行されてもよい。つまり、１つの三次元計測装置２０を用いて、複数の大樋９０それぞれでの一対の内側面の形状の計測が行われてもよい。

【0060】

図３に示される一連の工程（又は一連の処理）が繰り返し実行される場合、それぞれの計測回において、大樋９０の内側面の位置座標を示す点群データが算出されてもよい。これらの点群データでは、計測回ごとに三次元計測装置２０の配置位置が異なっていても、内側面の位置座標が計測されているので、同じ座標系で重ね合わせて評価できる。一例では、作業員は、１回目の計測方法で得られた大樋９０の内側面の位置座標を示す点群データと、２回目の計測方法で得られた大樋９０の内側面の位置座標を示す点群データとを比較することで、大樋９０の内側面の損耗（劣化）状態を把握してもよい。作業員は、点群データ同士の比較により、大樋９０の内部の複数の高さ位置における大樋９０の幅を計測してもよく、内側面９８Ｒ，９８Ｌにおける局所的に損耗が激しい箇所の有無を確認してもよい。

【0061】

内側面９８Ｒ，９８Ｌそれぞれの位置座標を示す点群データは、例えば、所定位置を原点としたＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸の座標で表すこと（変換すること）が可能な三次元のデータである。図７は、Ｘ軸の座標をある値に固定したときのＹ－Ｚ平面における点群データを示すグラフである。図７において、「Ｐｒ１－Ｒ」は、１回目の計測において得られた内側面９８Ｒの形状を示す点群データであり、「Ｐｒ１－Ｌ」は、１回目の計測において得られた内側面９８Ｌの形状を示す点群データである。「Ｐｒ２－Ｒ」は、２回目の計測において得られた内側面９８Ｒの形状を示す点群データであり、「Ｐｒ２－Ｌ」は、２回目の計測において得られた内側面９８Ｌの形状を示す点群データである。

【0062】

図７に示されるグラフから、大樋９０の使用前後において、大樋９０の内側面（耐火物９６の表面）の損耗が生じていることがわかる。内側面９８Ｒ及び内側面９８Ｌの双方の位置座標を計測することで、大樋９０の内部のＹ軸方向における幅の大きさを把握できる。

【0063】

［実施形態の効果］
以上に説明した計測方法とは異なり、大樋９０の損耗状態を把握する方法として、出銑完了後に残銑を抜いた直後に、作業員が、測定治具を用いて、大樋９０の内部の幅を計測することが考えられる。この場合、高温下で作業員が作業を行う必要があり、その作業には危険が伴うと共に、高精度な計測を行うことができない。人手に代えて計測装置を用いて、大樋９０の内部の形状を計測することも考えられる。大樋が使用されている間、保熱又は安全のために大樋には樋カバーがかけられる場合が多く、計測を含む保全作業を行う際には、樋カバーを専用の移動装置又は工場クレーンで取り外してから作業を行う。そのため、計測装置等の保全機器を樋の周辺に固定設備として配置できず、作業の際には何らかの手段で計測装置を樋近傍に移動させる必要がある。

【0064】

人手作業に代えて、例えば、上述した特許文献２のように、計測センサを樋内部の中心部に配置して、大樋の長手方向に沿って移動させながら、計測する手法も考えられる。この場合、計測センサを大樋の長手方向に沿って移動させるための機構、及び、計測センサを冷却するための機構（耐熱対策）が必要となり、装置が大型化してしまう。さらに、樋カバーを取り外した後に、計測装置をクレーン等で移動させる段取り作業が必要であり、事前準備が煩雑である。

【0065】

段取り作業を軽減するために、上述した特許文献１のように、計測センサを所定位置に固定して、計測する手法も考えられる。しかしながら、高炉の周囲において、計測センサを固定できる箇所は限られており、大樋の一部において計測精度が劣る懸念がある。例えば、大樋の上流部近傍に配置する必要があり、樋の全長にわたって斜めから計測するために、局部損耗の検知等の残厚を管理するための高精度な計測が困難である。計測センサを所定位置に固定するために大樋ごとに、計測装置を設ける必要がある。また、計測装置には精密機械も含まれており、高温の粉塵環境下に設置されるので、定期点検のための保守作業が煩雑である。

【0066】

一方、コンパクトで容易に持ち運べる画像計測装置又はレーザ計測装置が、建設産業などにおいて実用化されてきている。このような計測手段（例えば、ＳＬＡＭ又はＶＬＡＭ）を用いる場合、長い樋に沿って移動しながら短時間で計測できるので手軽であるが、移動するにつれて、基準位置の誤差が累積していくので、樋の長手方向における位置によって計測精度に差異が生じ得る。

【0067】

使用中の樋が、今後どの程度使えるかを判断するための残厚の管理では、損耗する前（使用前）と使用後で計測装置の位置を厳密にそろえて計測する必要がある。上述のように、計測装置を固定することは望ましくないので、基準となる対象物との距離を計測することで基準位置を計測することが不可欠である。しかしながら、このような作業は精度を確保するために高い技量が必要とされ、だれでも容易に操作することが難しい。

【0068】

操作の難しさを解消する対策として、樋の近傍に基準位置出しのためのマーカー（目印）を設けて、計測を行う際に、大樋の内側面の計測と一緒に、基準位置の計測を行う方法も考えられる。計測精度を維持するためには、マーカーは、大樋にできるだけ近い位置に設けることが望ましい。しかしながら、マーカーは樋の周囲において障害物となり、熱又は発塵の影響を受けるために、マーカーを常時設置しておくことは難しい。代替案として計測作業の度にマーカーを設置する案も考えられるが、この設置作業自体が、非常に危険な作業である。

【0069】

以上に説明した実施形態に係る樋形状の計測方法は、光の照射に伴う反射光に基づき三次元計測を行う三次元計測装置２０を用いて、高炉８０に接続された大樋９０の内側面の形状を計測する方法である。この計測方法は、大樋９０の一方の側方（領域９１Ｒ）において大樋９０の内側面９８Ｌに対して光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置した第１状態で、所定位置に固定された３以上のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、三次元計測装置２０の位置座標を計測する第１工程と、第１状態において、内側面９８Ｌに向けて三次元計測装置２０により光を照射して、内側面９８Ｌの位置座標を計測する第２工程と、大樋９０の他方の側方（領域９１Ｌ）において大樋９０の内側面９８Ｌに対向する内側面９８Ｒに対して光を照射できるように、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置に三次元計測装置２０を配置した第２状態で、３以上のターゲット球体１０からの反射光に基づいて、三次元計測装置２０の位置座標を計測する第３工程と、第２状態において、内側面９８Ｒに向けて三次元計測装置２０により光を照射して、内側面９８Ｒの位置座標を計測する第４工程と、を含む。

【0070】

この樋形状の計測方法では、樋形状の内部に三次元計測装置２０の一部を配置する必要がなく、三次元計測装置２０の耐熱対策のための機構が簡素化される。さらに、移動機構が設けられないため装置が小型化できるので、計測のための段取り作業が軽減される。そして、大樋９０の長手方向における中央部に対応する位置から光が照射されるので、内側面に対する光の照射方向の角度が小さくならず、計測精度を容易に維持できる。また、３以上のターゲット球体１０からの反射光を用いることで、基準となる対象物を大樋９０の近傍に配置する必要がなく、精度を維持しつつ基準位置の算出が容易である。以上のことから、上記樋形状の計測方法により、大樋９０の内側面の形状を簡便に計測することが可能である。

【0071】

以上の実施形態に係る計測方法において、第２工程では、第１工程で計測された三次元計測装置２０の位置座標と、内側面９８Ｌからの反射光に基づく内側面９８Ｌの相対的な位置の測定結果とに基づいて、内側面９８Ｌの位置座標が算出されてもよく、第４工程では、第３工程で計測された三次元計測装置２０の位置座標と、内側面９８Ｒからの反射光に基づく内側面９８Ｒの相対的な位置の測定結果とに基づいて、内側面９８Ｒの位置座標が算出されてもよい。第１工程、第２工程、第３工程、及び、第４工程を含む一連の工程が、繰り返し実行されてもよい。この場合、一連の工程における工程ごとに、三次元計測装置２０の位置座標を用いて、大樋９０の内側面９８Ｌ，９８Ｒの位置座標が算出される。そのため、三次元計測装置２０が工程ごとに異なる位置に配置されても、１つの工程で得られた内側面９８Ｌ，９８Ｒの位置座標と、他の工程で得られた内側面９８Ｌ，９８Ｒの位置座標とを重ねて合わせて（同じ座標を用いて）評価できる。よって、簡便な計測と、上記残厚の高精度な管理との両立を図ることが可能である。

【0072】

以上の実施形態に係る計測方法において、第２工程では、内側面９８Ｌが含まれるように予め設定された範囲に三次元計測装置２０から光を照射することで、内側面９８Ｌの位置座標を計測してもよく、第４工程では、内側面９８Ｒが含まれるように予め設定された範囲に三次元計測装置２０から光を照射することで、内側面９８Ｒの位置座標を計測してもよい。この場合、内側面９８Ｒ，９８Ｌを計測する際に、光を照射する範囲が限定される。よって、大樋９０の内側面の形状を計測する時間を短縮することが可能である。

【0073】

以上の実施形態に係る計測方法において、第１工程は、第１走査密度で三次元計測装置２０から周囲に光を照射して、３以上のターゲット球体１０を探索する第１走査処理と、第１走査処理による探索結果に基づき設定された範囲に、第１走査密度よりも細かい第２走査密度で三次元計測装置２０から光を照射して、３以上のターゲット球体１０それぞれの位置を示す情報を取得する第２走査処理と、を含んでもよい。ターゲット球体１０を最初に探す際に、ターゲット球体１０の位置の検出精度を向上させるために、走査密度を細かくすると計測に時間を要する。また、ターゲット球体１０を最初に探す際に、計測時間を短縮するために、走査密度を粗くすると、ターゲット球体１０の位置の検出精度が低下する。これに対して、上記方法では、粗い第１走査密度での探索が行われ、その探索の結果を利用した細かい第２走査密度での位置の検出が行われる。よって、計測時間の短縮と計測精度の向上との両立を図ることが可能である。

【0074】

以上の実施形態に係る計測方法の少なくとも一部を実行する計測システム１においても、計測方法の種々の例と同様の作用効果が奏される。

【符号の説明】

【0075】

１…計測システム、１０…ターゲット球体、２０…三次元計測装置、３０…計測装置本体、４０…支持部材、５０…コントローラ、８０…高炉、８２…出銑口、９０…大樋、９８Ｒ，９８Ｌ…内側面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】