JPH0875435A - 搬送容量計測装置 - Google Patents
搬送容量計測装置Info
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- JPH0875435A JPH0875435A JP23226594A JP23226594A JPH0875435A JP H0875435 A JPH0875435 A JP H0875435A JP 23226594 A JP23226594 A JP 23226594A JP 23226594 A JP23226594 A JP 23226594A JP H0875435 A JPH0875435 A JP H0875435A
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Abstract
の確認及び校正操作を容易に可能ならしめ、高精度で、
且つ安定性の高いものとする。 【構成】 ベルトコンベア3上を搬送される搬送物に対
してスリット光照射器4により該ベルトコンベアの幅方
向に向けたスリット光を照射し、搬送物表面の反射光を
イメージセンサ5a,5bにて受光し、光切断法によっ
て搬送物の断面形状を連続的に検出し、その断面形状と
コンベア速度により搬送物容量を連続計測する、スリッ
ト光照射器4の光軸上の所定位置に出入自在なマーカー
23a,23bと、イメージセンサ5a,5bにて検出
した映像を表示するディスプレイ装置27と、ディスプ
レイ装置画面上にマーカーを表示させてセッティング状
態を適正に校正する校正手段とを備え、その映像を適正
セッティング状態に近づけるようにする。
Description
る粉粒体原料等の容量を非接触で連続的に計測する搬送
容量計測装置に関する。
される搬送物の容量計測法には、超音波方式、スポット
レーザ方式あるいはスリットレーザ方式がある。
ルトコンベア上方に超音波測長器又はレーザビーム測長
器を置き、これらによって、搬送物表面の幅方向の複数
点の高さを計測し、その各点を結ぶ搬送物表面が連続的
であるという仮定の元で断面形状を計測し、これに搬送
速度を乗じて搬送容量とする方式であるが、超音波方式
の場合、一般的に超音波の発射角度は指向角が広く、1
センサによる音波発射角の中の最短部分の距離測定をす
る。このため1センサの指向角内に傾斜している部分が
あると、その傾斜部分の内の最短部分を測長することと
なる。このことは結果として搬送物容量の計測精度を低
下させる。またレーザビーム方式においても、形状の異
なるベルトコンベアに使用する場合、多数のレーザビー
ム測長器を設置し、分解能を挙げる必要があり、高精度
な容量計測装置として現実的でない。
ようにベルトコンベア31上に搬送物32の表面に、そ
の真上から幅方向のスリット光33aをCCDカメラか
らなる受光器35に受光させて搬送物表面の断面形状を
計測し、これに搬送速度を乗じて搬送容量とするもので
ある(例えば特開昭62−298723号公報)。
レーザ方式などの光切断搬送容量計測装置では、初期調
整の状態では折角所定の精度を発揮している装置にあっ
ても、長期間の使用によりレーザビームなどの光源と受
光センサ及びコンベアベルトとの相対位置関係寸法及び
角度等が、衝撃、振動その他の要因のため経時的にずれ
が発生することが多い。このような場合でもそのずれを
簡単に確認する方法がなく、実負荷試験での精度確認に
よるしかないのが実情であり、若しずれていた場合は初
期設定に戻って実像高さに対する映像高さの回帰習性の
必要が発生する。
み、光源及びセンサ等相互間寸法、角度のずれの確認及
び校正操作を容易に可能ならしめ、高精度で、且つ安定
性の高い光切断法による搬送物容量計測装置を提供する
ものである。
解決するために幾何光学、画像演算処理及び機構に関
し、鋭意検討の結果、受光センサ等各要素の相対位置確
認を可能ならしめれば、制度の確認及び校正が可能であ
るとの知見を得、本発明を完成するに至った。
特徴は、ベルトコンベア上を搬送される搬送物に対して
スリット光照射器により該ベルトコンベアの幅方向に向
けたスリット光を照射し、搬送物表面の反射光をイメー
ジセンサにて受光し、光切断法によって前記搬送物の断
面形状を連続的に検出し、該断面形状とコンベア速度に
より搬送物容量を連続計測するベルトコンベアの容量計
測装置において、前記スリット光照射器の光軸上の所定
位置に出入自在なマーカーと、前記イメージセンサにて
検出した映像を表示するディスプレイ装置と、該ディス
プレイ装置画面上に前記マーカーを表示させてセッティ
ング状態を適正に校正する校正手段とを備えたことを特
徴としてなる搬送容量計測装置にある。
におけるマーカーの映像をディスプレイ装置画面上に表
示させ、その映像を適正セッティング状態に近づけるよ
うにしたものが好ましい。
もしくは、作業の中間におけるベルトコンベアの無負荷
運転中に、マーカーを負荷運転時の搬送物表面に近い高
さの所定位置まで降下させ、スリット光照射器によりこ
のマーカーを照し、これをイメージセンサにて検出させ
てディスプレイ装置の画面上に表示させる。このときの
映像が適正設定位置からずれていることにより、主とし
てイメージセンサの角度、及び水平、垂直方向の位置の
ずれが検出でき、この実際の映像を画像処理部の操作に
よって、適正設定位置に合致させることにより、イメー
ジセンサの角度及び位置のずれが画像処理によって校正
される。
る。
り、図中1は容量計測機構部であり、2は容量計測制御
部である。
ようにベルトコンベア3の上方に3個のスリット光照射
器4,4,4と2個のイメージセンサ5a,5b、ベル
ト速度検出器6及びマーカー装置7が備えられており、
これらは、コンベア3の固定フレームに対して固定され
た堅牢な支持台8に支持されている。
配置にコンベアの前後方向に延びる水平フレーム10,
10が一体に備えられ、その両水平フレーム間に3本の
支持梁11a,11b,11cが横架されているととも
に、支柱9,9の上端部間にアーチ型の支持板12が横
架されて構成されている。そして、支持板12に3個の
スリット光照射器4,4,4が図3に示すように固定さ
れており、これらによってコンベア3の上面の全幅をコ
ンベアの進行方向に対して直角に照射するように配置さ
れている。
持梁11a,11cにそれぞれイメージセンサ5a,5
bが支持されており、両センサはそれぞれスリット光照
射器4a,4b,4cの真下のコンベア面上に向けて固
定されている。この両イメージセンサ5a,5bはいず
れも縦軸13を中心に回動できる支持枠14に対して横
軸15を介して上下方向に回動可能に支持されており、
常時はロック機構(図示せず)によって回動不能に支持
されている。
のベルト支持ローラ軸3aの回転速度を検出することに
よりベルト表面の速度が計測されるようになっている。
に中央の支持梁11bに対しブラケット20を介して回
動自在に軸受された回動アーム21と、この回動アーム
21を、所定の校正位置と垂直に起立させた退避位置と
に動作させる駆動モータ22とを有し、この回動アーム
の下端部に上下に間隔を隔て、水平な向きで、且つコン
ベア3の幅方向に向けた一対の棒状のマーカー23a,
23bが固定されている。
25と演算制御部26及びディスプレイ装置27があ
る。尚、画像処理部25と演算制御部26とはそれぞれ
別々のコンピュータ装置によって構成してもよく、これ
らを一つのコンピュータ装置によって構成してもよい。
量の計測は、まず、搬送作業開始前にコンベアベルトを
整数回転分無負荷運転させる。このとき、スリット光照
射器4からスリット光をコンベアベルト3b幅方向上に
照射し、コンベアベルト3b表面上からの反射光による
曲線(プロフィール)をイメージセンサ5a及び5bで
それぞれ検出し、これを画像処理部25で増幅、オフセ
ット調整、クリップ処理等の後合成し、映像信号をディ
スプレイ装置27で無負荷運転の曲線として表示する。
し、演算制御部26へ送る。演算処理部26では、この
デジタル信号とベルト速度検出器6からの速度に対応し
たパルス信号で無負荷運転の曲線データ演算を行い、更
に各速度パルス信号毎の曲線データを積分し、コンベア
ベルト3bの表面の平均表面曲線データを求め、コンベ
アベルト3bのゼロ調整を行い、データをメモリに記憶
させる。
ベルト3b上に搬送物aを搭載して負荷運転させ、その
際にスリット光照射器4から照射されるスリット光によ
る搬送物表面の幅方向の搬送物表面曲線をイメージセン
サ5a及び5bにてそれぞれ検出し、これを画像処理部
25及び演算制御部26にて前記の無負荷運転と同じ処
理・演算を行い、負荷運転の曲線データを求め、前記の
無負荷運転のゼロ調整データと、負荷運転の曲線データ
とによって搬送量を演算し、瞬時輸送容量及び積算輸送
容量を算出し、各々を出力する。
要領について説明する。
とその要因について考察してみる。
カー23a,23b及びイメージセンサ5a,5bの相
対的な関係の幾何的諸元を確認すると、Sa,Sbはス
リット光照射器4により創り出される光切断用光軸と直
交のイメージセンサ5aと5bまでの水平距離、マーカ
ー23a,23bはhの距離をおいて光切断用光軸の直
線上にあり、θ1 a,θ1 b並びにθ2 a,θ2 bはセ
ンサ5a,5bとマーカー23a,23bを結んだ線に
より創出されるマーカー23a,23bからの反射光の
受光角度である。
構成されており、十分堅牢な構造を有しているので、支
持台自体の経時変化は極めて小さいと考えてよい。従っ
て一定期間運転経過後に経時的変動が生じていたとする
と、この要因としては主にイメージセンサ5a,5bの
セッティング状態の変化にあると推定できるので、この
結果引き起こされるイメージセンサ5a,5bから発進
する光軸の周辺の変動のみについて注目すればよい。
による光軸方向の設定は次のように行う。図5(イメー
ジセンサ5a,5bの設置は図2に図示したように光源
を中心とした左右対称なので、一方のイメージセンサ5
a系統のみについて図示した。)に示す如く、センサ5
aが設置される空間にx,y,z軸をもつ直交座標をお
くと、ここでz軸はコンベアベルトの進行方向、x軸は
コンベアベルトの幅方向、またy軸はコンベアベルト上
の高さ方向の大きさを示すものである。
センサ5aを設置したとすると、周囲の空間に於けるセ
ンサ5aの光軸Aが指す全ての方向はx−z平面に平行
に回転する回転角αとy−z平面に平行に回転する回転
角θの組み合わせによって決定される。又光軸Aのまわ
りの回転角βはx−y平面における原点を中心とした回
転を意味するもので、イメージセンサ5a内部の映像検
出板(CCD)面が、x,y軸に対し、適正な位置関係
を保つように調整されるものである。これらの回転角
α,θ,βによる一連の調整は図2に於ける縦軸13、
横軸15の角度を調整して行うことができる。
θ,βによって決まるイメージセンサ5aのセッティン
グ状態を関係数φで表すと、 φ(α,θ,β) (1) 従って、前述したようにセッティングの状態が変化した
と想定し、これがα,θ,βの変化分Δα、Δθ,Δβ
に起因すると考えると、変化後のセッティング状態φm
は、(1)式より φm(α+Δα,θ+Δθ,β+Δβ) である。
態の関数φsを理論値として算出し、ディスプレイ装置
27(CRTディスプレイ装置)面にφsとφmを画像
として同時に表現して、この両者を画像上で比較校正す
ることにより、効率よく確度の高い校正結果を得るもの
である。
ついて説明する。
ろし、またy−z平面上でz軸と光軸Aとがなす角をθ
1 aとし、この光軸と垂線との交点をp1 とする。(光
軸Aは原点oにあるイメージセンサ5aの角α,βを調
整して線分op1 と一致させてある。)ここでp1 点に
は長さxaの細い直線状のマーカー23aを図示するよ
うにp1 点を中心に同じ長さに振り分けた状態でx軸に
平行に設置してある。更に又線分pp1 上の点p2 には
同様の設置条件で長さxbのマーカー23bが設置され
ている。又、線分p1 p2 =hであり、角pop1 =θ
1 a,角pop2 =θ2 aである。
5aによってマーカー23a,23bを画像として捉え
ることにする。いまセンサ5aの受光部の焦点深度が線
分op1 とop2 の差に対し十分な余裕をもつとする
と、センサ5aにて捉えた画像の大きさは受光部から対
象物までの距離長の逆数に比例して表現されるので、図
5より
6に示すようにディスプレイ装置27上に、画像上の長
さとしてx1 a=x1 bを得る。又h1 は図5中のhに
対応した長さである。ここで、画面上のx,y軸を調整
して図示するようにx1 aをx軸に重ねると、線分x1
ax1 bの線端の座標Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 を得る
が、これらの座標は先に述べたセッティング状態の関係
φによって一意的に決まる値であることは明らかであ
る。従って、図6に示したこのような画像表現時がφs
となるように設定してとすると座標Q1 ,Q2 ,Q3 ,
Q4 の移動状態を元の座標に修正するだけで、セッティ
ングの変動を適正な状態に校正できる。
化によって座標Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 が移動する様子
を示している。図7はαが変化したとき、図8はθが変
化したとき、図9はβが変化したときのそれぞれの画像
の様子を示すものである。
持台8とその固定部系は変化しないとして、α,θ,β
の変動をディスプレイ装置27上の画像を比較しながら
再調整して行われるが、この系に事故などによって歪み
が発生し、イメージセンサ5aが図5に示したx,y,
z座標の原点oから移動したようなケースについても、
同様に画像比較を行いながら系の機械的修正をすること
によって校正できる。
置は、マーカーをベルトコンベア上の所定の定位置に出
入させ、これをイメージセンサで検出し、ディスプレイ
装置画面に表示させて校正できるようにしたことによ
り、スリット光照射器やイメージセンサ等の相互間寸法
や角度のずれの確認及び校正が容易にでき、より正確な
搬送容量計測がなされることとなったものである。
ク図である。
示す斜視図である。
イ装置画面を示す平面図である。
イ装置画面を示す平面図である。
イ装置画面を示す平面図である。
イ装置画面を示す平面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ベルトコンベア上を搬送される搬送物に
対してスリット光照射器により該ベルトコンベアの幅方
向に向けたスリット光を照射し、搬送物表面の反射光を
イメージセンサにて受光し、光切断法によって前記搬送
物の断面形状を連続的に検出し、該断面形状とコンベア
速度により搬送物容量を連続計測するベルトコンベアの
容量計測装置において、前記スリット光照射器の光軸上
の所定位置に出入自在なマーカーと、前記イメージセン
サにて検出した映像を表示するディスプレイ装置と、該
ディスプレイ装置画面上に前記マーカーを表示させてセ
ッティング状態を適正に校正する校正手段とを備えたこ
とを特徴としてなる搬送容量計測装置。 - 【請求項2】 校正手段は、現実のセッティング状態に
おけるマーカーの映像をディスプレイ装置画面上に表示
させ、その映像を適正セッティング状態に近づけるよう
にしてなる請求項1に記載の搬送容量計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23226594A JP2869477B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 搬送容量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23226594A JP2869477B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 搬送容量計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0875435A true JPH0875435A (ja) | 1996-03-22 |
JP2869477B2 JP2869477B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16936546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23226594A Expired - Lifetime JP2869477B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 搬送容量計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2869477B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010276554A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Bridgestone Corp | 形状測定装置の精度判別方法、精度判別装置及び精度判別基準治具 |
JP2014059309A (ja) * | 2009-05-21 | 2014-04-03 | Samsung Heavy Industries Co Ltd | フラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法 |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP23226594A patent/JP2869477B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014059309A (ja) * | 2009-05-21 | 2014-04-03 | Samsung Heavy Industries Co Ltd | フラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法 |
JP2010276554A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Bridgestone Corp | 形状測定装置の精度判別方法、精度判別装置及び精度判別基準治具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2869477B2 (ja) | 1999-03-10 |
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