JPS58191908A - 被搬送帯状体の測長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンベア上を高速で搬送される帯状体の長さを
光電変換的な無接触下で正確に計測する副長袋＋＋Ｉｔ
の構成に関する。

移動中の帯状体の長さを計測するのに、最近はフォトダ
イオードアレイカメラが屡々使用される。

例えばタイヤ生産ラインにおけるトレッド押出し工程で
押出装置から押出され定寸長に切断されたトレッド部材
がコンベア上に間隔を存して搬送される過程で、各トレ
ッド部材を移送を停止することなく測長する場合などに
利用されるものである。

この種の測長装置はカメラの分解能が高いので可成り高
精Ｉ隻で測長可能であるが、フォトダイオードカメラ（
以下カメラと略称する）での１走査期間中に帯状体が移
動しているために、その移動量を最大とする測定誤差の
発生を避けることは不可能であって、その誤差を如何に
小さくするかが重大な課題として採り」二げられていた
。

従来のこの種測長装置はカメラを１基使用するもの（第
３図参照）と２基使用するもの（第４図参照）との２種
があり、前者の装置はコンベア（６）上を搬送されてき
た帯状体（Ｔ２）の前端縁を光直変換形検出手段（，２
，０：’ｉで検出すると（第３図ビ）参照）該検出手段
ａ、３ｕ■のフォトスイッチα葎はカメラ（］］）に信
号を送って走査を開始させ測長するようになっている（
第３図（へ））参照）。

この測長の際に、帯状体（Ｔ２）は常に（財）の速度で
移動しているので、検出が行われてから走査が開始され
るまでの時間遅れをΔ【とすると、この間に帯状体（Ｔ
２）はｌｌ−Δｔｖだけ移動する。

走査を開始したカメラ（１１）が帯状体（Ｔ２）の後端
縁を検出１〜て光電変換素子群のうち遮光されている素
子の数を図示せぬ処理器に送信することによって該処理
器はこの値と予め入力されているオフセット量（４ｏ’
）とを和算し、これを帯状体（Ｔ２）の計測長として出
力する。

ところで第３図（０）と第３図（ハ）を対照すれば明ら
かな通り、カメラｑ１）が走査を開始してから帯状体（
Ｔ２）の後端縁を検出する間に、該帯状体（Ｔ２）は（
ｅｌ′−ｅ＋）たけｉｌｌするので、計測した値は実１
４の長さに比しその分短くなり、これが誤差となる。

今、カメラ（１１）の走査速度を（ｖ）とすれば、前記
誤差の最大値は ■ 一方、後首の装置は、投光Ｊ　’２：３）の投射光が移
動する帯状体（Ｔ３）の前端縁で遮光されると、フオト
ス・イツチ１２４）は信号を発しく第４図（イ）参１１
．＜１．　）、カメラ（２１１゜２諾の走龜を開始させ
るが、その走査方向は第４図（ロ）に示す通り、下手側
のカメラ処ｌ）は帯状体（Ｔ３）の進行方向であり、上
手側のカメラ（四は帯状体（Ｔ３）の進行と逆方向であ
る。

カメラ：２２）が帯状体（Ｔ３）の後端縁を捕捉すると
、カメラ（′２ｚはその時点で遮光された内蔵の光′直
変換素子の数を図示せぬ処理器に入力し、該処理器はそ
れにより第４図（ロ）に示す長さく４２’）を算出する
。

一方、カメラ処）が帯状体（Ｔ８）の前端縁を捕えると
、該カメラ１．２１）はその時点における遮光された光
４変換素子の数を処理器に入力し、該処理器はこれによ
り第４図（ハ）に示される長さくｌｔ’）を算出し、さ
らにこの値をｌｕ記（１？２’）と、予め入力されてい
るオフセット長さくｌ！ｏ）とに合算してその和を帯状
体（Ｔ３）の測定値として出力するようになっている。

この場合の帯状体の長さの測定値は、 ７？１′モ＃ｏ＋１２’＝≠’ｙｖ十ｌｏ＋ｅｖであっ
て、誤差の最大値は、 一例を挙げると 帯状体の移動速度　６０ｍ７んｃ　（Ｖ＝　１ｒｕｎ／
ｍ５ｅｃ　）カメラ、２１ｉ、　１２２）の計測範囲　
　１００ｍｍカメラ＋２１）、　１：２２）の素子数　
　　１，０００個走査周期　　　　　　　　　１ｍ五／
走査フォトスイッチ（２４）の応答遅れ　　△を二２ｍ
５ｅｔの場合について前記誤差の値は、カメラ（２１）
、・２２）の計測範囲、素子数、走査周期の値から走査
速度は、Ｖ＝１００朋／ｍ五　となり、 目ｎ記両式（イ）、（０）より、 カメラ１基の場合の最大誤差は−２，９９ｍａ＋となり
、一方、カメラ２基の場合の最大誤差は、ｌＬ　−１２
＝　−５（）−５０＋ｕ＋　、　ｌＬ　＋　７７２　＝
　５ト１５軸ｍのときて九０゜５朋となる。

このように従来の装置では呵成りの大きさの測定誤差を
回避することができなかった事実に鑑みて、本発明はか
＼る欠点を解消するべくなされたものであって、計測時
の不可避とされる誤差を格段に小さくし得る測長装置を
提供することを目的とする１、 しかして本発明は上記目的を十分に達成するべく、特に
２個のダイオードフォトアレイカメラと、演算装置ｄと
から形成し、２個の前記カメラは帯状体の搬送経路の上
方においてコンベアの走行方向に対し上手および下手と
なる前後にかつ走査方向を前記コンベアの前記走行方向
に平行せしめて設けると共に、コンベア上で前後する２
つの測長領域の間に帯状体の長さに関連した値の所定間
隔が′保持される如く配置して、下手側の前記カメラで
測長領域内に存する帯状体の前端縁に連る部分の長さを
計測し、上手側の前記カメラで測長領域内に存する帯状
体の後端縁に連る部分の長さを計測する一方、前記演算
装置は前記両カメラが夫々発する計測（Ｍ号および前記
所定間隙に対応する信号の３つの値の和算を、＋ｉｉｌ
記両カメラに送る同期作動指令による１回の走査毎に行
うと共に、この和算結果のうちで帯状体の前端縁、後端
縁を捕捉したタイミングの差が最小のときの和算値を選
択した構成を特徴としており、かくして可及的に測長誤
差を小さくし精度を高めるに至ったものである。

以下、本発明装置の１例について添付図面にもとづき詳
細に説明するっ 第１図において（Ｔｌ）は帯状体であり、長手側をコン
ベア（６）の走行線（白抜矢示の方向線）に合致させて
該コンベア（６）により高速度（財）の下で搬送される
、 （１）、（２）はフォトダイオードカメラで、帯状体（
Ｔ１）の搬送経路の上方においてコンベア（６）の走行
方向に対し下手と上手となる前後に配設せしめて、１」
汀１、」搬送経路における各測長領域（ｍｌ　）、　（
ｍ２　）を撮像し得る。

＋３）、　（４）はそれぞれ前記カメラ（１）、　（２
）の信号処理器、（５）は演算装置例えばマイクロコン
ピュータである。（１！ｏ）は前記測長領ｄ　（ｍｌ　
）、　（７７Ｚ２　）の間に介在ぜしめてなる所定間隔
で帯状体（Ｔ１）の長さにより決められるオフセット長
である。

また、（Ｉ）Ｉ　）、　（Ｄ２　）はカメラ（ｔ）、（
２）内の光直変換素子群のうち遮光された素子の数であ
り、（αｌ）。

（α２）はそれぞれカメラ（１）、（２）のスゲ−リン
グ係数である。

前記カメラ（１）、　（２）は同時に起動し、かつ帯状
体（Ｔ１）の速度Ｍに比し逼るかに速い等速度（ｖ）で
走査させるようにしており、この各走査方向をコンベア
（６）の前記走行方向に平行させて設けて、下手側のカ
メラ（１）は帯状体（Ｔｌ）の前端縁に連る部分の長さ
を遮光されている光電変換素子の数（Ｄｌ）として計測
するようになっており、従って走査方向は帯状体（Ｔｌ
）の走行方向に順じている。

一方、上手側のカメラ（２）は帯状体（ＴＩ　’）の後
端縁に連る部分の長さを遮光されている光電変換素子の
数（Ｄ２）として計測するようになっており、従って走
査方向は帯状体（Ｔ１）の走行とは逆方向をなしている
。

なお、前記カメラ（１）　、　（２）は図示しない制御
器からの同期作動指令によって同時に起動して走査を開
始し、かつ走査が一巡すると、再び始めの位置から走査
を反復して（１）１　：）、　（Ｄ２　）を連続的に測
長するよう形成しているっ 一方、前記所定間隔（ｌＯ）は、帯状体（Ｔ１．）の前
端縁と後端縁とが夫々測長領域（ｍｌ）および（ｍ２）
内に同時に存し、かつこの状態が比較的長い時間保持さ
れることが望ましい点から帯状体（Ｔ１）の長さくＬ）
との間に、 Ｌ　＞ｌｏ　＞　Ｌ　−（ｍｌ　十ｍ２　）なる関係が
成立するものである。

次に１４Ｕ記演算装置（５）は、第２図に示す演算フロ
ーシートにより、信号処理器（３）、（４）からの計測
信号を演算処理するが、カメラ（１）　、　（２）の１
回の走査期間中にカメラ（１）の計測信号（Ｄｌ）に（
αｌ）を乗じた数と、カメラ（２）の計測信号（Ｄ２）
に（α２）を乗じた数と、前記オフセット長（ｌｏ）と
の和算を行ってこの値を帯状体（Ｔ１）の長さとして記
憶し、この記憶値の中で最も適切なものを選択してこれ
を計測値とする演算処理を行うよう形成していて、この
適切な値としては、カメラ（１）が前端縁を捕捉した時
間とカメラ（２）が後端縁を捕捉した時間とのずれが最
も小さ・いときの和算値が該当するものであって、例え
ば第４図（イ）において１１と１２が等しい状態すなわ
ち前端縁と後端縁とを同時に検出したときには、測長の
タイミングのずれが生じなくて測定誤差が最小となるこ
とは容易に理解されるところである。

上述の構成になる測長装置はカメラ（１）、　（２）に
対して走査開始（３１）の同期作動指令を発すると、走
査が１回行われる毎にカメラ（１）、　（２）から計測
信号（Ｄｌ）（Ｄ２）が発せられて演算装置（５）に入
力される・３４゜帯状体（Ｔ１）の前端縁がカメラ（１
）の測長領域（ｍｌ）内に到来したことをＤＩ’：＞０
により判断（３３）すると共に、この帯状体（Ｔ１）の
後端縁がカメラ（２）の測長領Ｍ（ｍ２）内に到来した
ことをＤ２　＜カメラ（２）のセンサビット数により判
断（圓し、さらにＩＤ１→２１〈β（βは定数）の条件
が満足されることを判ｉ　：３５）すると、αｌＤｌ＋
α２Ｄ２　＋１．の和算ｊ３６）を行ってこれを記憶し
ておく。

この演算を走査が繰り返される毎に行って、そのうちの
Ｄｌを計測した時間とＤＩＧ計測した時間との差が最小
（ＤＩ−＝−Ｄ２　）となるものを選択してこれを帯状
体（Ｔｌ）の計測長とするものである。

このことは前記（０）式においてｌｌ−１２を最小とす
ることができるので誤差を大きく減少させることが可能
となる。

例えば前述した（至））式による計算例に対応する場合
について計算してみると、１１１１−１２−＝１トする
ことは容易であるから、１１．１２を測長範囲一杯にと
りｌｌ　＋１２　＝　２００　ｍｍとしても（ロ））式
より、誤差は＋０．０３ｍｍおよび−０，０１７１１＋
Ｉ＋となる。

ここでカメラ（１）、（２）の分解能によるが、実用的
にはｔｏ、１ｎｒｍ以下に抑えることは容易であって、
従来の２基力メラ方式の最大誤差±Ｏ，”ｒｍｍに比較
して２０００以下となり測長精度を向上し得る。

本発明は以上述べた説明により明らかな如く、２基のフ
ォトダイオードアレイカメラ（１）、　（２）を用いて
下手側のカメラ（１）により前端縁を捕捉したときの時
間と、上手側のカメラ（２）により後端縁を捕捉したと
きの時間とを較べてその差が最小のときすなわち殆ど同
時に前端縁、後端縁を捕捉したときの計測値を選択して
、この値にもとづく和算値をもって帯状体（ＴＩ）の測
長値とするようにしたから、帯状物（Ｔｌ　）が移動し
ているにもか＼わらず、この移動による測長の不可避誤
差を最小にとどめることが可能となり、測長精度を格段
に向上し得るものであり、前述例の如く誤差範囲を±０
．１ｆｌ程度とする高精度の測長が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置例の概要示構造図、第２図は第１図
々示装置に用いる演算装置のフローチャート、第３図げ
）〜（ハ）は従来の測長装置の例の概要示説明図、第４
図ピ）〜（ハ）は従来の測長値ｄの別の例の概要示説明
図である。 （１）、　（２）・・・フォトダイオードカメ５．　　
（５）・・・演算装置、（６）・・・コンベア、（Ｔ１
）・・・帯状本第１図 第２図 第３− （八） 第４図 （イ） （０） （八）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長手側をコンベア（６）の走行線に合致させて該コ
   ンベア（６）により高速下で搬送される帯状体（ＴＩ）
   の長さを計測する装置であって、同時に起動し、かつ帯
   状体（Ｔ１）の搬送速度に比し混るかに速い等速度で走
   査を行わしめるための同期作動指令を反復して受ける２
   個のフォトダイオードアレイカメラ（１）　、　（２）
   と、それ等両カメラ（１）、（２）が発する計測信号を
   受けて所定の演算処理を行う演算装置（５）とからなり
   、２個のフォトダイオードアレイカメラ（１）。 （２）は、帯状体（Ｔ１）の搬送経路の上方においてコ
   ンベア（６）の走行方向に対し上手および下手となる前
   後に、かつ走査方向をコンベア（６）の前記走行方向に
   平行させて設けると共に、コンベア（６）上で前後する
   ２つの測長領域（ｍｌ　）、　（ｍ２　）の間に、Ｌ＞
   ｅｏ＞　Ｌ　−−（７７１１モｍ２）（但しＬ：帯状体
   （Ｔ１）の長さ）の範囲内の所定間隔（ｉｏ）が保持さ
   れる如く配置して、下手側の前記カメラ（１）で帯状体
   （Ｔｚ　）の前端縁に連る部分の長さを遮光されている
   光電変換素子の数として計測する如くなし、上手側の前
   記カメラ（２）で帯状体（Ｔ１）の後端縁に連る部分の
   長さを遮光されている光電変換素子の数として計測する
   如くなし、一方、前記演算装置（５）は前記両カメラ（
   １）。 （２）が夫々発する計測信号および前記所定間隔（／！
   ｏ）に対応する信号の３つの値の和算を前記同期作動指
   令による１回の走査毎に行うと共に、この和算結果のう
   ちで、前記帯状体（Ｔ１）の前端縁、後端縁を捕捉した
   タイミングの差が最小のときの和算値を選択してこれを
   計測値とする演算処理を行わせる如くなしたことを特徴
   とする被搬送帯状体の測長装置、。