JPH11132729A - 寸法測定装置 - Google Patents
寸法測定装置Info
- Publication number
- JPH11132729A JPH11132729A JP31613097A JP31613097A JPH11132729A JP H11132729 A JPH11132729 A JP H11132729A JP 31613097 A JP31613097 A JP 31613097A JP 31613097 A JP31613097 A JP 31613097A JP H11132729 A JPH11132729 A JP H11132729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- level
- signal
- threshold value
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
内径の寸法を正確に測定できるようにする。 【解決手段】 第1の2値化回路32から出力される2
値化信号に基づいてビームが被測定物1の外径範囲の内
側を移動している暗期間を検出し、この暗期間中に受光
部から出力される受光信号のピーレベルを第2のピーク
検出回路35によって検出し、そのピークレベルに応じ
た第2のしきい値によって受光信号を2値化して内径を
算出する。
Description
用いて非接触に測定するための寸法測定装置において、
透光性を有する筒状の被測定物の外径とともに内径をす
るための技術に関する。
めに、従来では、図5に示す寸法測定装置が用いられて
いる。
定幅の範囲を光軸が平行に移動するように走査されたビ
ームを出射し、投光部11に対向する位置に配置された
受光部12は、投光部11から出射されたビームを受け
て、その受光強度に比例したレベルの受光信号を出力す
る。
ームの走査範囲内に配置され、ビームが被測定物1の外
側を通過している間は、受光部12から出力される受光
信号のレベルは高く、ビームが被測定物1と交わる位置
にあるときには、被測定物1のビームに対する減衰、反
射等によって、受光部12から出力される受光信号のレ
ベルが大きく(被測定物1が透光性の無い物質の場合に
はほぼゼロレベルまで)低下する。したがって、投光部
11からのビームが、走査範囲内を少なくとも一方向に
走査されると、受光部12からは図6の(a)に示すよ
うに、高レベルから一旦低レベルに低下してから再び高
レベルに戻るように変化する受光信号が出力されること
になる。
するのは、ビームの光軸が被測定物1のエッジを通過す
るときであり、時間に対するビームの光軸の位置は投光
部11の偏向特性によって予め決まっているから、この
受光信号のレベルが変化するタイミングを求めること
で、ビームに直交する方向の被測定物1の外形寸法を求
めることができる。
信号のレベルの変化タイミングを正確に求めるために、
図5に示しているように2値化回路13によって受光信
号を予め設定されたしきい値Vsと比較することによっ
て、図6の(b)に示すようにハイレベル(明レベル)
とローレベル(暗レベル)からなる2値化信号に変換し
て演算回路14に出力し、演算回路14によって2値化
信号のレベル反転タイミングと時間に対するビームの光
軸位置の関係とから被測定物1の外形寸法φを求めてい
る。なお、2値化回路13は、しきい値出力回路15か
ら出力されるしきい値Vsによって受光信号を2値化
し、しきい値出力回路15は、ピーク検出回路16によ
って検出された受光信号のピークレベルのほぼ1/2に
等しいしきい値Vsを出力するように構成されている。
物品の外形寸法だけでなく、例えば円筒状で透光性のあ
る長尺物品の外径と内径とをその物品の長手方向に沿っ
て測定したいという要望が強くなっている。
で透光性のある筒状の物品の外径および内径を測定しよ
うとすると、その物品の透光率(減衰率)の影響を受け
て物品の内径寸法を正確に測定することができないとい
う問題がある。
る減衰率が非常に低く透光性が極めて高い被測定物の場
合、図7の(a)に示すように、走査が開始されるt0
時からビームが被測定物1の外側のエッジに交わる直前
までは受光信号は高レベルとなり、ビームが被測定物1
の外側のエッジに交わると受光信号のレベルが低下して
t1時にしきい値Vsを越え、さらにビームが被測定物
1の外側のエッジより内側に移動してからビームの光軸
と被測定物1の外周面との角度が所定角になる直前まで
はビームが被測定物1の外周面で反射して受光信号のレ
ベルは低レベル(ほぼゼロ)となる。
面との角度が所定角になるt2時からビームが被測定物
1の内周面に接する直前までは、投光部11からビーム
が減衰の少ない状態で被測定物1を通過するので受光信
号は高レベルとなり、ビームが被測定物1の内周面に接
するとその内周面の反射に受光信号のレベルが低下しt
3時にしきい値Vsを越え、さらにビームが被測定物1
の内側に移動してからビームの光軸と被測定物1の内周
面との角度が所定角になる直前まではビームが被測定物
1の内周面で反射して受光信号のレベルは低レベル(ほ
ぼゼロ)となる。さらにビームが内側に移動してビーム
の光軸と被測定物1の内周面との角度が所定角になって
からビームが被測定物1の中心を通るt4時までビーム
が減衰の少ない状態で被測定物を通過するので高レベル
となる。以後、t0時〜t4時までの波形が、t4時を
挟んで対称に出力される。
に接する前後のレベルの変化量が、外周に接する前後の
レベルの変化量とほぼ等しい場合には、受光信号をしき
い値Vsで2値化することにより、図7の(b)に示す
ように、被測定物1の外周面および内周面にビームの光
軸が接する位置にきたタイミングt1、t3、t5、t
7でほぼ正確にレベルが反転する2値化信号を得ること
ができ、この2値化信号から外径および内径を算出する
ことができる。
のように透光性が低い被測定物の場合には、図8の
(a)に示すように、被測定物内を通過するビームの減
衰量が大きくなり、t2からt6までの間の受光信号の
レベルが低下する。
2値化した場合、図8の(b)に示すように、ビームの
光軸が被測定物1の内周面に接するタイミングからΔt
ずれたタイミングにレベルが反転する2値化信号しか得
られず、被測定物の内径を正確に測定することができな
い。
い被測定物であってもその外径と内径の寸法を正確に測
定できる寸法測定装置を提供することを目的としてい
る。
に、本発明の寸法測定装置は、同一平面上で所定幅の範
囲を光軸が平行に移動するように走査されたビームを出
射する投光部と、前記投光部から出射されたビームを受
け、該ビームの強度に応じてレベルが変化する受光信号
を出力する受光部と、前記受光信号のピークレベルを検
出する第1のピーク検出回路と、前記第1のピーク検出
回路によって検出されたピークレベルに対応する第1の
しきい値を出力する第1のしきい値出力回路と、前記受
光信号を前記第1のしきい値と比較することによって2
値化信号に変換する第1の2値化回路と、前記第1の2
値化回路から出力された2値化信号のレベル反転タイミ
ングに基づいて前記ビームの走査範囲内に配置された筒
状の被測定物の外径寸法を算出する外径演算回路と、前
記第1の2値化回路から出力された2値化信号に基づい
て前記ビームが前記被測定物の外径範囲の内側を移動し
ている暗期間を検出する暗期間検出回路と、前記暗期間
検出回路によって検出された期間中の受光信号のピーク
レベルを検出する第2のピーク検出回路と、前記第2の
ピーク検出回路によって検出されたピークレベルに対応
する第2のしきい値を出力する第2のしきい値出力回路
と、前記受光信号を前記第2のしきい値と比較すること
によって2値化信号に変換する第2の2値化回路と、前
記第2の2値化回路から出力された2値化信号のレベル
反転タイミングに基づいて前記筒状の被測定物の内径寸
法を算出する内径演算回路とを備えている。
実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態の寸法
測定装置の構成を示す図である。
ら出射されるレーザビームを例えばミラー振動型の偏向
装置23によって一定の角度範囲内を往復偏向し、さら
にレンズ24によって所定幅の範囲を光軸が平行に移動
するように走査されたビームに変えて受光部25に向か
って出射する。
ビームをレンズ26で受けて、受光器27の受光面に集
光して、受けたビームの強度に応じてレベルが変化する
受光信号を受光器27から出力させる。なお、投光部2
1と受光部25とは互いに相対位置が変化しないように
一体化されている。
から出力される受光信号を受けて、そのピークレベルL
p1(受光部25が受けた光の最大強度に対応するレベ
ル)を検出する。
ーク検出回路30が検出したピークレベルLp1のほぼ
1/2に等しい第1のしきい値Vs1を第1の2値化回
路32に出力する。
出力される受光信号を第1のしきい値出力回路31から
出力される第1のしきい値Vs1によって2値化し、受
光信号のレベルが第1のしきい値Vs1を越えていると
きにはハイレベル(明レベル)、受光信号のレベルが第
1のしきい値Vs1を越えていないときにはローレベル
(暗レベル)となる2値化信号を出力する。
化信号は、外径演算回路33に入力される。外径演算回
路33は、第1の2値化回路32から出力される2値化
信号が明レベルから暗レベルに反転するタイミングおよ
び暗レベルから明レベルに反転するタイミングを検出
し、この検出したタイミングと投光部21から出射され
るビームの光軸位置と時間との関係とから、ビームの走
査範囲内に位置する被測定物1の外径φ1を算出する。
する暗期間検出回路36からの暗期間信号を受けている
間だけ受光信号のピークレベルを検出する。
射されるビームが被測定物の外径範囲の内側を移動して
いる期間を暗期間として検出するために、第1、第2の
タイマ回路36a、36bによって構成されている。
は、受光信号のレベルが第1のしきい値Vs1まで低下
したときから最も低いレベルまで低下するのに要する時
間より僅かに長く設定されており、ビームの1回の走査
が開始されてから第1の2値化回路32から出力される
2値化信号が最初にハイレベル(明レベル)からローレ
ベル(暗レベル)に反転するタイミングに起動して、T
a時間ローレベル信号を出力する。なお、第2のタイマ
回路36bの出力がローレベルにある間は受光信号がレ
ベル反転しても起動しない。
は、受光信号が最初に低いレベルまで完全に低下したと
きからビームが被測定物の外周面に接する位置に達して
受光信号のレベルが高くなり始めるまでの期間より僅か
に短く設定されており、第1のタイマ回路36aのタイ
マ動作が終了したタイミングに起動してTb時間のロー
レベル信号を暗期間を示す信号として第2のピーク検出
回路35に出力する。なお、第1のタイマ回路36a、
第2のタイマ回路36bのタイマ時間は、測定対象の被
測定物の公称寸法とビームの走査速度等に基づいて予め
設定されている。
ーク検出回路35によって検出されたピークレベルLp
2のほぼ1/2に等しい第2のしきい値Vs2を第2の
2値化回路38に出力する。
のしきい値Vs2で2値化した2値信号を出力する。
8から出力される2値化信号のレベル反転タイミングを
検出し、この検出したタイミングと投光部21から出射
されるビームの光軸位置と時間との関係とから、ビーム
の走査範囲内に位置する被測定物1の内径φ2を算出す
る。
づいて説明する。透光性の低い円筒状の被測定物1が、
投光部21と受光部25の間のビームの走査範囲内にビ
ームと交差するように配置されている状態で投光部21
のビームが走査されると、受光器27からは図2の
(a)に示す受光信号が繰り返し出力され、その受光信
号のピークレベルLp1が第1のピーク検出回路30に
よって検出され、第1のしきい値出力回路31からピー
クレベルLp1のほぼ1/2に等しい第1のしきい値V
s1が第1の2値化回路32に出力される。
図2の(b)に示す2値化信号が出力される。
レベルから暗レベルに反転するタイミングと暗レベルか
ら明レベルに反転するタイミングを検出し、投光部21
から出射されるビームの時間に対する光軸位置の関係か
ら被測定物1の外径φ1を算出する。
距離がAcos ωt の関係を満たす場合、走査スタート時
点t0から2値化信号が明レベルから暗レベルに反転す
るまでの時間T1と、暗レベルから明レベルに反転する
までの時間T2を求め、次の演算を行なうことで被測定
物の外径φ1を算出する。 φ1=A|cos ωT1−cos ωT2|
レベルに反転するタイミングに図2の(c)のように暗
期間検出回路36の第1のタイマ回路36aが起動して
Ta時間作動し、このタイマがタイムアップするタイミ
ングには図2の(d)に示すように第2のタイマ回路3
6bが起動してTb時間幅のローレベルの暗期間信号が
第2のピーク検出回路35に入力される。
の内側を移動している期間中に受光部25から出力され
る受光信号のピークレベルLp2が検出され、第2のし
きい値出力回路37からピークレベルLp2のほぼ1/
2に等しい第2のしきい値Vs2が第2の2値化回路3
8に出力される。
図2の(e)に示す2値化信号が出力される。
3からの2値化信号が、走査のスタート時点t0から2
回目に明レベルから暗レベルに反転するまでの時間T3
と、走査のスタート時点t0から2値化信号のレベルが
3回目に暗レベルから明レベルに反転するまでの時間T
4を検出し、外径演算と同様に次の演算を行なうことで
被測定物の内径φ2を算出する。 φ2=A|cos ωT3−cos ωT4|
は、第1の2値化回路32から出力される2値化信号に
基づいてビームが被測定物1の外径範囲の内側を移動し
ている暗期間を検出し、この暗期間中に受光部から出力
される受光信号のピーレベルを第2のピーク検出回路3
5によって検出し、そのピークレベルに応じた第2のし
きい値によって受光信号を2値化して内径を算出してい
るため、ビームの光軸が被測定物の内周面に接するタイ
ミングを正確に検出することができ、透光性の低い筒状
の被測定物の外径寸法および内径寸法を高い精度で測定
することができる。
を通過する光の受光信号のピークレベルLp2が、第1
のしきい値Vs1より低い場合について説明したが、図
3の(a)に示すように、ピークレベルLp2が第1の
しきい値Vs1より高い場合には、図3の(b)に示す
ように、第1の2値化回路32から1回の走査期間内に
3つあるいは4つのローレベルパルスが出力されること
になり、ピークレベルLp2と第1のしきい値Vs1と
が近い場合には、被測定物の減衰量のバラツキや外乱等
によって内側のパルスが出たり出なかったりして、外径
演算に支障を来す恐れがある。
第1の2値化回路32から2値化信号(図3の(b))
と暗期間検出回路36の第2のタイマ回路36bの出力
信号(図3の(c))とをアンド回路40に入力して論
理積をとることで、図3の(d)に示すように外径演算
に不要なパルスを消去した2値化信号を得ることがで
き、この2値化信号を外径演算回路33に入力すれば、
前記同様に被測定物の外径を算出することができる。
装置は、ビームが被測定物の外径範囲の内側を移動して
いる期間の受光信号のピークレベルを検出し、そのピー
クレベルに応じた第2のしきい値によって受光信号を2
値化して被測定物の内径を算出するように構成されてい
るため、透光性が低い被測定物であってもビームの光軸
が被測定物の内周面に接するタイミングを正確に検出す
ることができ、筒状の被測定物の外径および内径を高い
精度で測定することができる。
たときの信号図
たときの信号図
Claims (1)
- 【請求項1】同一平面上で所定幅の範囲を光軸が平行に
移動するように走査されたビームを出射する投光部と、 前記投光部から出射されたビームを受け、該ビームの強
度に応じてレベルが変化する受光信号を出力する受光部
と、 前記受光信号のピークレベルを検出する第1のピーク検
出回路と、 前記第1のピーク検出回路によって検出されたピークレ
ベルに対応する第1のしきい値を出力する第1のしきい
値出力回路と、 前記受光信号を前記第1のしきい値と比較することによ
って2値化信号に変換する第1の2値化回路と、 前記第1の2値化回路から出力された2値化信号のレベ
ル反転タイミングに基づいて前記ビームの走査範囲内に
配置された筒状の被測定物の外径寸法を算出する外径演
算回路と、 前記第1の2値化回路から出力された2値化信号に基づ
いて前記ビームが前記被測定物の外径範囲の内側を移動
している暗期間を検出する暗期間検出回路と、 前記暗期間検出回路によって検出された期間中の受光信
号のピークレベルを検出する第2のピーク検出回路と、 前記第2のピーク検出回路によって検出されたピークレ
ベルに対応する第2のしきい値を出力する第2のしきい
値出力回路と、 前記受光信号を前記第2のしきい値と比較することによ
って2値化信号に変換する第2の2値化回路と、 前記第2の2値化回路から出力された2値化信号のレベ
ル反転タイミングに基づいて前記筒状の被測定物の内径
寸法を算出する内径演算回路とを備えた寸法測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31613097A JP3924363B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31613097A JP3924363B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 寸法測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11132729A true JPH11132729A (ja) | 1999-05-21 |
JP3924363B2 JP3924363B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=18073592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31613097A Expired - Fee Related JP3924363B2 (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 寸法測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3924363B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006075832A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Ls Cable Ltd. | Outer and inner diameter measuring apparatus and method for transparent tube |
JP2009014362A (ja) * | 2007-06-30 | 2009-01-22 | Hoya Corp | 円板状基板の内径測定装置、内径測定方法、円板状基板の製造方法および磁気ディスク製造方法 |
JP2009014361A (ja) * | 2007-06-30 | 2009-01-22 | Hoya Corp | 円板状基板の内径測定装置、内径測定方法、円板状基板の製造方法および磁気ディスク製造方法 |
CN106679576A (zh) * | 2017-02-05 | 2017-05-17 | 长沙博思科技有限公司 | 实时测量烟草加工业棒状物圆周的装置 |
WO2021100173A1 (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | 三菱電機株式会社 | ロウ付け装置及び熱交換器 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP31613097A patent/JP3924363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006075832A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-20 | Ls Cable Ltd. | Outer and inner diameter measuring apparatus and method for transparent tube |
JP2009014362A (ja) * | 2007-06-30 | 2009-01-22 | Hoya Corp | 円板状基板の内径測定装置、内径測定方法、円板状基板の製造方法および磁気ディスク製造方法 |
JP2009014361A (ja) * | 2007-06-30 | 2009-01-22 | Hoya Corp | 円板状基板の内径測定装置、内径測定方法、円板状基板の製造方法および磁気ディスク製造方法 |
CN106679576A (zh) * | 2017-02-05 | 2017-05-17 | 长沙博思科技有限公司 | 实时测量烟草加工业棒状物圆周的装置 |
WO2021100173A1 (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | 三菱電機株式会社 | ロウ付け装置及び熱交換器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3924363B2 (ja) | 2007-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5617201A (en) | Method for refractometer measuring using mathematical modelling | |
JPH11132729A (ja) | 寸法測定装置 | |
AU3227399A (en) | Optical symbol reading device | |
JPS58216903A (ja) | 厚さ測定装置 | |
KR970007394A (ko) | 거리측정장치 | |
JP3912644B2 (ja) | ガラス管の測定方法 | |
JP3368460B2 (ja) | 寸法測定装置 | |
JPH0566263A (ja) | レーザレーダ装置 | |
EP1258701B1 (en) | A process for reading fractions of an interval between contiguous photo-sensitive elements in a linear optical sensor | |
JPH09200022A (ja) | タッチキー | |
KR0117212Y1 (ko) | 납땜검사장치 | |
JPH11132730A (ja) | 寸法測定装置 | |
JPH0763853A (ja) | 距離測定装置 | |
JPH07198846A (ja) | 距離測定装置 | |
JPH04322025A (ja) | 光電センサ | |
JPS62254003A (ja) | 走査型光学式端部判別器 | |
JPS61145958A (ja) | 光フアイバによる投受光装置 | |
JPH07208933A (ja) | 寸法測定装置 | |
JPH0552523A (ja) | 光学式寸法測定器 | |
JPS61231409A (ja) | 光学式位置測定装置 | |
JP2738859B2 (ja) | 端部検出装置 | |
JPH03130648A (ja) | 欠陥検査装置 | |
JPH0552522A (ja) | 光学式寸法測定器 | |
JPH01178809A (ja) | 光学式位置検出方法 | |
JPH04344408A (ja) | 寸法測定器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040402 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050909 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20060428 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070226 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |