JP2003028631A - 長さ計測装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワークの搬送状態によらず、また、検出手段の
応答性や分解能を向上させることなく、簡易な構成でワ
ークの長さを高精度に計測する。 【解決手段】搬送装置３４の軸線Ｃに対して対称の点Ｐ
１、Ｐ２に投光器２４ａ、２６ａ、受光器２４ｂ、２６
ｂからなる２組の光センサを備え、コントローラ１２
は、受光器２４ｂ、２６ｂがワーク３６を検出する信号
の時間差に基づいてワーク３６の傾斜角度θを求める。
そして、この傾斜角度θの値と搬送速度Ｖなどの値を用
いて所定の演算式によりワーク３６の長さＬＲを演算す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送手段により搬
送されるワークの長さを計測する長さ計測装置および方
法に関し、特に、ワークが搬送方向に対して傾いている
場合や、ワークの検出手段の検出精度に限界があるよう
な場合であっても、ワークの長さを高精度に計測するこ
とを可能とする長さ計測装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送手段によって搬送されるワークの長
さを計測する技術として、搬送方向に所定間隔離間させ
て配設した２個のセンサによるワークエッジの検出信号
と、搬送手段によるワークの搬送距離に対応して生成さ
れるパルス信号とに基づいてワークの長さを測長するも
のが知られている（特開平５−３４１４１号公報、特公
平８−２０２２２号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】搬送手段によりワーク
を搬送する場合、意識的に矯正手段を設けていないと、
ワークが搬送中に蛇行し、その軸線が搬送方向に対して
ずれてしまうおそれがある。また、このような軸線のず
れは、搬送面に水平な方向だけではなく、例えば、ワー
クと搬送面との間に異物が挟まっている場合や、搬送面
に接触するワークに凹凸のある場合のように、搬送面に
垂直な方向に生じることもある。

【０００４】このように、ワークの軸線が搬送方向に対
して傾斜している場合、上記の従来技術では、搬送方向
と直交する幅方向や厚み方向に無視できない幅を有して
いるワークにおいては、その長さを正確に計測すること
ができない。

【０００５】さらに、上記の従来技術では、センサの応
答性や分解能を考慮していないため、センサ仕様によっ
ては、充分な精度でワークの長さを計測することができ
なくなってしまう。例えば、搬送手段によるワークの搬
送速度が速いと、センサがワークの通過を確実に検出す
るのに要する時間が相対的に長くなることから、その
分、検出誤差が増大してしまう。また、センサの視野範
囲はある程度の幅を有しているため、その範囲を狭く設
定して分解能を向上させようとすると、ワークエッジを
確実に捉えることができなくなってしまうおそれがあ
る。

【０００６】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、ワークの搬送状態によらず、また、検出
手段の応答性や分解能を向上させることなく、簡易な構
成でワークの長さを高精度に計測することのできる長さ
計測装置および方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る長さ計測装
置は、ワークを搬送する搬送手段と、第１地点と、前記
第１地点から搬送方向に所定距離離間する第２地点とを
前記ワークの所定部位が通過したことを検出する検出手
段と、前記検出手段による前記所定部位の通過検出信号
から前記ワークの長さを演算する演算手段と、を備え、
前記第１地点または前記第２地点の少なくとも一方は、
前記搬送方向と異なる方向に離間する複数地点よりな
り、前記演算手段は、前記検出手段による前記複数地点
の通過検出信号から前記搬送方向に対する前記ワークの
傾斜角度を求め、前記傾斜角度により補正した前記ワー
クの長さを演算することを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る長さ計測方法は、ワー
クの所定部位が第１地点を通過したことを検出する第１
ステップと、前記ワークの所定部位が前記第１地点から
搬送方向に所定距離離間する第２地点を通過したことを
検出する第２ステップと、前記ワークの所定部位が前記
搬送方向と異なる方向に離間する複数地点を通過したこ
とを検出する第３ステップと、前記第１地点の通過検出
信号と、前記第２地点の通過検出信号とから前記ワーク
の長さを求める第４ステップと、前記複数地点の通過検
出信号から前記搬送方向に対する前記ワークの傾斜角度
を求める第５ステップと、前記第４ステップで求めた前
記ワークの長さを前記第５ステップで求めた前記傾斜角
度により補正する第６ステップと、からなることを特徴
とする。

【０００９】この場合、ワークが搬送方向に対して傾斜
して搬送されている場合であっても、その長さを正確に
計測することができる。

【００１０】なお、搬送方向と異なる方向に離間する前
記複数地点は、前記搬送方向を含み、搬送面と直交する
面内に設定し、その複数地点を通過するワークの所定部
位を検出手段により検出することにより、搬送面内での
ワークの傾斜を補正した長さ計測を行うことができる。

【００１１】また、搬送方向と異なる方向に離間する前
記複数地点は、前記搬送方向を含み、搬送面と直交する
面内に設定し、その複数地点を通過するワークの所定部
位を検出手段により検出することにより、搬送面と直交
する方向に対するワークの傾斜を補正した長さ計測を行
うことができる。

【００１２】さらに、本発明に係る長さ計測装置は、ワ
ークを搬送する搬送手段と、複数の第１地点と、前記複
数の第１地点から搬送方向に所定距離離間する複数の第
２地点とを前記ワークの所定部位が通過したことを検出
する検出手段と、前記検出手段による前記複数の第１地
点に対する前記所定部位の通過検出信号の平均値と、前
記検出手段による前記複数の第２地点に対する前記所定
部位の通過検出信号の平均値とから前記ワークの長さを
演算する演算手段と、を備えることを特徴とする。

【００１３】前記第１地点または前記第２地点の少なく
とも一方は、前記搬送方向と異なる方向に離間する複数
地点よりなり、前記演算手段は、前記検出手段による前
記複数地点の通過検出信号から前記搬送方向に対する前
記ワークの傾斜角度を求め、前記傾斜角度により補正し
た前記ワークの長さを演算するようにしてもよい。

【００１４】前記検出手段は、光ビームを出力する発光
部と、前記光ビームを受光する受光部と、を備え、前記
光ビームの光量変化に基づいて前記所定部位の通過を検
出するようにしてもよい。

【００１５】前記検出手段は、光ビームを出力する発光
部と、前記光ビームを受光する受光部と、複数の前記第
１地点または前記第２地点を通過した前記光ビームを前
記受光部に導く反射体と、を備え、前記光ビームの光量
変化に基づいて前記所定部位の通過を検出するようにし
てもよい。

【００１６】前記ワークは、前記光ビームの一部を透過
する光透過体からなるものであってもよい。

【００１７】前記ワークの所定部位が前記搬送方向と異
なる方向に離間する複数地点を通過したことを検出する
第４ステップと、前記複数地点の通過検出信号から前記
搬送方向に対する前記ワークの傾斜角度を求める第５ス
テップと、前記第３ステップで求めた前記ワークの長さ
を前記第５ステップで求めた前記傾斜角度により補正す
る第６ステップと、からなるものであってもよい。

【００１８】さらにまた、本発明に係る長さ計測方法
は、ワークの所定部位が複数の第１地点を通過したこと
を検出する第１ステップと、前記ワークの所定部位が前
記複数の第１地点から搬送方向に所定距離離間する複数
の第２地点を通過したことを検出する第２ステップと、
前記複数の第１地点の通過検出信号の平均値と、前記複
数の第２地点の通過検出信号の平均値とから前記ワーク
の長さを求める第３ステップと、からなることを特徴と
する。

【００１９】この場合、ワークが複数の地点を通過する
ことで得られる通過検知信号を平均化することにより、
検出手段の応答性や分解能に起因する検出誤差を実質上
低下させ、高精度な長さ計測が可能となる。

【００２０】なお、通過検知信号を平均化するととも
に、ワークの搬送方向に対する傾斜を補正することによ
り、一層高精度な長さ計測を行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る長さ計測装置
および方法を適用した実施の形態を図１〜図９を参照し
ながら説明する。

【００２２】まず、第１の実施の形態において使用する
搬送貨物の計測装置１０ａは、図１に示すように、搬送
装置（搬送手段）３４の搬送面３４ａの上面に設けられ
た４つの投光器２４ａ、２６ａ、２８ａ、３０ａと、搬
送面３４ａの下面に設けられた４つの受光器（検出手
段）２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｂと、これらの投光
器２４ａ、２６ａ、２８ａ、３０ａ、受光器２４ｂ、２
６ｂ、２８ｂ、３０ｂを制御して信号を演算処理するコ
ントローラ（演算手段）１２と、コントローラ１２が処
理した結果を表示するモニタ２２とを有する。

【００２３】搬送装置３４の搬送面３４ａは透明な搬送
ベルトで構成されており、投光器２４ａ、２６ａ、２８
ａ、３０ａの発する光が透過するようになっている。ま
た、搬送装置３４は、図示しない駆動装置により動作し
搬送ベルトを矢印Ａの方向へ駆動する。

【００２４】コントローラ１２は、投光器２４ａ、２６
ａ、２８ａ、３０ａ、受光器２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、
３０ｂを制御するインターフェース１６と、インターフ
ェース１６の信号を演算処理してその結果をモニタ２２
へ伝えるＣＰＵ１４とを備える。

【００２５】受光器２４ｂは投光器２４ａの発する光を
受光するように設定されており、その光軸と搬送面３４
ａは点Ｐ１で交差する。また、この点Ｐ１は搬送装置３
４の搬送方向の軸線Ｃに対して距離Ｓだけ離れている。

【００２６】受光器２６ｂは投光器２６ａの発する光を
受光するように設定されており、その光軸と搬送面３４
ａは点Ｐ２で交差する。また、この点Ｐ２は軸線Ｃに対
して点Ｐ１と対称の位置に設定されている。

【００２７】受光器２８ｂは投光器２８ａの発する光を
受光するように設定されており、その光軸と搬送面３４
ａは点Ｐ３で交差する。また、この点Ｐ３は軸線Ｃ上に
設定されており、点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分より搬送方向
の逆方向側に距離Ｌ−Ｕだけ離れている。

【００２８】受光器３０ｂは投光器３０ａの発する光を
受光するように設定されており、その光軸と搬送面３４
ａは点Ｐ４で交差する。また、この点Ｐ４は軸線Ｃ上に
設定されており、点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分より搬送方向
の逆方向側に距離Ｌ＋Ｕだけ離れている。

【００２９】また、点Ｐ３と点Ｐ４の中点、つまり軸線
Ｃ上で、点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分より搬送方向の逆方向
側に距離Ｌだけ離れている定点を点Ｑとして設定してい
る。

【００３０】次に、搬送貨物の計測装置１０ａの動作に
ついて説明する。

【００３１】図２に示すように、長さＬＲのワーク３６
が搬送面３４ａに載置され、軸線Ｃに対して傾斜角度θ
だけ傾いて搬送されているとき、点Ｐ１〜Ｐ４（第１地
点または第２地点）に対応する受光器２４ｂ、２６ｂ、
２８ｂ、３０ｂの入力信号は図３に示す通りになる。な
お、図３のＱ（受光器３２ｂ）信号については後述す
る。

【００３２】図３において、時刻ｔｅ１は、ワーク３６
の後端３６ａが点Ｐ１を通過した時刻を表し、同様に時
刻ｔｅ２、ｔｅ３、ｔｅ４はそれぞれ後端３６ａが点Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４を通過した時刻を表す。

【００３３】時刻ｔｓ１は、ワーク３６の前端３６ｂが
点Ｐ１を通過した時刻を表し、同様に時刻ｔｓ２、ｔｓ
３、ｔｓ４はそれぞれ前端３６ｂが点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４
を通過した時刻を表す。

【００３４】コントローラ１２は、これらの時刻データ
と前記距離Ｌとからワーク３６の搬送速度Ｖを次の
（１）式から求める。

【００３５】 Ｖ＝２×Ｌ／（（（ｔｓ１＋ｔｓ２）／２−（ｔｓ３＋ｔｓ４）／２）＋（ （ｔｅ１＋ｔｅ２）／２−（ｔｅ３＋ｔｅ４）／２）） …（１） この（１）式は、ワーク３６が距離Ｌを移動した時間差
を前端３６ｂと後端３６ａの両端で計測して、その２つ
の時間差をさらに平均した値と距離Ｌとから搬送速度Ｖ
を演算するものである。

【００３６】（１）式のうち右辺括弧内前半の（（ｔｓ
１＋ｔｓ２）／２−（ｔｓ３＋ｔｓ４）／２）の項は、
前端３６ｂが点Ｐ１とＰ２を通過した時刻の平均から、
点Ｐ３と点Ｐ４を通過した時刻を減算したものであり、
前端３６ｂが距離Ｌを移動した平均時間を表す。

【００３７】右辺括弧内後半の（（ｔｅ１＋ｔｅ２）／
２−（ｔｅ３＋ｔｅ４）／２）の項は、後端３６ａが点
Ｐ１とＰ２を通過した時刻の平均から、点Ｐ３と点Ｐ４
を通過した時刻を減算したものであり、後端３６ａが距
離Ｌを移動した平均時間を表す。

【００３８】ここで、（１）式の右辺の括弧内の各時刻
の平均値は、前端３６ｂおよび後端３６ａが搬送装置３
４の軸線Ｃ上で、点Ｐ１、Ｐ２の中点または点Ｑを通過
した時刻の平均値である。この場合、例えば、受光器２
４ｂ、２６ｂの応答性は、搬送装置３４の搬送速度に反
比例して低下するが、コントローラ１２は、これらの入
力信号を平均化処理しているため、搬送速度の違いによ
る応答性の相違はキャンセルされ、実質上検出誤差とし
て出現しないことになる。また、受光器２４ｂ、２６ｂ
は、所定の受光面積を有しており、入力信号に基づく位
置検出の分解能が制限されることが懸念されるが、この
分解能の制限も入力信号の平均化処理によってキャンセ
ルされ、実質上検出誤差として出現しないことになる。
さらに、たとえ、受光器２４ｂ、２６ｂの応答性や分解
能にばらつきがあったとしても、そのばらつきが平均化
されるので、点Ｐ１、Ｐ２の中点を通過する時刻の精度
は、受光器を１個とした場合に比較して高精度に維持さ
れることになる。同様に、受光器２８ｂ、３０ｂによっ
て得られる入力信号における応答性および分解能も、ワ
ーク３６の前端３６ｂおよび後端３６ａの位置検出に影
響を与えることはない。

【００３９】なお、搬送速度Ｖに関しては、演算により
求めるのではなく、搬送装置３４にエンコーダ等のセン
サを設けて直接計測するようにしてもよい。

【００４０】次に、ワーク３６の傾斜角度θを次の
（２）式から求める。ここで、定数ＷはＷ＝２×Ｓであ
る。

【００４１】 θ＝Ｔａｎ^-1（（Ｖ×（ｔｓ１−ｔｓ２）＋Ｖ×（ｔｅ１−ｔｅ２））／（ ２×Ｗ）） …（２） この（２）式のうち右辺括弧内前半のＶ×（ｔｓ１−ｔ
ｓ２）の項は、前端３６ｂが点Ｐ１とＰ２を通過した時
間差と搬送速度Ｖを乗算したものであり、図２における
距離ｄｓを表す。また、右辺括弧内後半のＶ×（ｔｅ１
−ｔｅ２）の項は、後端３６ａが点Ｐ１とＰ２を通過し
た時間差と搬送速度Ｖを乗算したものであり、図２にお
ける距離ｄｅを表す。

【００４２】なお、第１の実施の形態では、点Ｐ１と点
Ｐ２は軸線Ｃに対して対称の位置に設定されていること
から（２）式が成立しているが、この２点Ｐ１、Ｐ２は
必ずしも対称の関係になっている必要はなく、軸線Ｃか
ら離間し、且つ、ワーク３６が通過する部位であれば、
任意の位置に設定することができる。この場合、各点Ｐ
１、Ｐ２の位置関係から容易に（２）式を書き換えるこ
とができる。

【００４３】次に、ワーク３６の実移動長ＬＭを次の
（３）式から求める。

【００４４】 ＬＭ＝Ｌ−Ｖ×（（ｔｓ１＋ｔｓ２）／２−（ｔｅ３＋ｔｅ４）／２） …（３） この（３）式のうち右辺括弧内前半の（ｔｓ１＋ｔｓ
２）／２の項は、前端３６ｂが点Ｐ１とＰ２を通過した
時刻の平均であり、右辺括弧内後半の（ｔｅ３＋ｔｅ
４）／２の項は、後端３６ａが点Ｐ３とＰ４を通過した
時刻の平均であり、括弧内はその減算をしている。つま
りワーク３６が３つの点Ｐ１、Ｐ２、Ｑの上を覆って通
過している時間を表し、これに搬送速度Ｖを乗算するの
で距離Ｌに対する不足分の長さが求まる。さらに距離Ｌ
からその不足分を減算すれば実移動長ＬＭが求まる。な
お、この（３）式の括弧内の符号は、実移動長ＬＭ＞距
離Ｌのときは負であり、実移動長ＬＭ＜距離Ｌのときは
正となって符号が変化するので、実移動長ＬＭと距離Ｌ
の大小関係に係わらず（３）式が成立することは当然で
ある。

【００４５】次に、ワーク３６の長さＬＲを次の（４）
式から求める。

【００４６】 ＬＲ＝ＬＭ×ｃｏｓθ …（４） この（４）式は、図２からも明らかなように、実移動長
ＬＭに対して余弦演算を行えば長さＬＲを求めることが
できる。そして、ＣＰＵ１４は後処理として、この値を
モニタ２２に表示させるなどの処理を行う。

【００４７】このように、第１の実施の形態における搬
送貨物の計測装置１０ａを用いた長さ計測方法では、時
刻データと、受光器２４ｂ、２６ｂおよび２８ｂ、３０
ｂ間の距離Ｌとから、ワーク３６の平均化された搬送速
度Ｖを（１）式から求めることができる。

【００４８】また、搬送方向に対して所定の角度を有す
る２つの箇所である点Ｐ１、Ｐ２に投光器２４ａ、２６
ａおよび受光器２４ｂ、２６ｂを設定したので、（２）
式によりワーク３６の搬送方向に対する傾斜角度θを求
めることができる。

【００４９】そして、傾斜角度θ、搬送速度Ｖ等から
（３）式、（４）式によりワーク３６の長さＬＲを求め
ることができる。

【００５０】なお、上述の説明においては、検出器とし
て透過型の光センサである投光器２４ａ、２６ａ、２８
ａ、３０ａ、受光器２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｂを
用いた例を示したが、反射型のセンサ等でもよいし、ワ
ーク３６の種類によっては近接センサまたは接触型のセ
ンサであってもよい。

【００５１】次に、第２の実施の形態において使用する
搬送貨物の計測装置１０ｂについて図４および図５を参
照しながら説明する。

【００５２】図４に示すように、第２の実施の形態は、
高さ方向に厚みｈを有するワーク３８の長さを計測する
ことを目的とするものであり、第１の実施の形態と構成
要素は同じであるが、投光器２４ａ、２６ａ、２８ａ、
３０ａ、受光器２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｂが配置
されている位置が異なる。以下、対応する構成要素に対
しては第１の実施の形態と同じ符号を記して説明する。

【００５３】受光器２４ｂと投光器２４ａの光軸は、搬
送面３４ａに垂直な仮想の面で点Ｐ１と交差する。ま
た、軸線Ｃを仮想の面上で、点Ｐ１より適当な距離Ｓだ
け下側に設定する。

【００５４】受光器２６ｂと投光器２６ａの光軸、受光
器２８ｂと投光器２８ａの光軸および受光器３０ｂと投
光器３０ａの光軸は同様に点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と交差
し、これらの点Ｐ１〜Ｐ４の位置関係は、前記仮想の面
において第１の実施の形態と同様の位置関係である。

【００５５】図５に示すように、搬送面３４ａを長さＬ
Ｒであるワーク３８が、異物５０が介在することによ
り、搬送面３４ａおよび軸線Ｃに対して傾斜角度θの向
きに載置されて搬送されているとき、点Ｐ１〜Ｐ４に対
応する受光器２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｂの入力信
号は、第１の実施の形態と同様に図３のようになる。

【００５６】図３に示される時刻データと、距離Ｌ、距
離Ｓ等から前記（１）〜（４）式により搬送速度Ｖ、ワ
ーク３８の長さＬＲを求めることができる。

【００５７】このように第２の実施の形態においては、
第１の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、高
さ方向に厚みｈをもつワーク３８が高さ方向に傾斜して
いる場合において、その長さＬＲを高精度に計測するこ
とができる。

【００５８】次に、第３の実施の形態において使用する
搬送貨物の計測装置１０ｃについて図３および図６を参
照しながら説明する。

【００５９】図６に示すように、第３の実施の形態は、
光センサの数を３組にして構成するものであり、第１の
実施の形態における投光器２８ａ、３０ａを１つの投光
器３２ａとし、受光器２８ｂ、３０ｂを１つの受光器３
２ｂで置き換えて構成されている。

【００６０】受光器３２ｂは投光器３２ａの発する光を
受光するように設定されており、その光軸と搬送面３４
ａは前記点Ｑで交差する。

【００６１】受光器３２ｂの信号は、図３に示すよう
に、ワーク３６の前端３６ｂが点Ｑを通過する時刻ｔｓ
５が、前記時刻ｔｓ３と前記時刻ｔｓ４の中間時刻にな
る。また、後端３６ａが点Ｑを通過する時刻ｔｅ５は、
前記時刻ｔｅ３と前記時刻ｔｅ４の中間時刻になる。

【００６２】そして、前記（１）式における（ｔｓ３＋
ｔｓ４）／２をｔｓ５で置き換え、前記（３）式におけ
る（ｔｅ３＋ｔｅ４）／２をｔｅ５で置き換えれば、搬
送速度Ｖおよび前記実移動長ＬＭを求めることができ
る。また、傾斜角度θは前記（２）式をそのまま用いて
求められるので、これらの変数から前記（４）式により
長さＬＲが求まる。

【００６３】このように、第３の実施の形態において
は、受光器３２ｂの応答性および分解能の範囲内におい
て、第１の実施の形態と略同様の効果が得られるととも
に、検出手段の数を３組で構成することができる。

【００６４】次に、第４の実施の形態において使用する
搬送貨物の計測装置１０ｄについて図７および図８を参
照しながら説明する。

【００６５】図７に示すように、第４の実施の形態は、
半透明体のワーク４０の形状をレーザ投光器（発光部）
４２ａと、レーザ受光器（受光部）４２ｂと、レーザ光
の光軸４６上に配設される鏡などの反射体４４ａ〜４４
ｄとにより構成される。光軸４６は、第１の実施の形態
における点Ｐ１〜Ｐ４を通過するように構成される。

【００６６】より具体的には、レーザ投光器４２ａが発
したレーザ光は、順に点Ｐ１、反射体４４ａ、点Ｐ２、
反射体４４ｂ、反射体４４ｃ、点Ｐ３、反射体４４ｄ、
点Ｐ４をそれぞれ経由してレーザ受光器４２ｂに入射す
る。そして、レーザ受光器４２ｂでは、入射したレーザ
光の受光信号を前記インターフェース１６へ伝えてい
る。

【００６７】半透明体のワーク４０の形状が前記ワーク
３６と同様であり、軸線Ｃに対する傾斜角度θも同じで
ある（図２参照）と仮定したとき、ワーク４０の後端４
０ａおよび前端４０ｂが搬送されて点Ｐ４、点Ｐ３、点
Ｐ２、点Ｐ１の順に通過すると、レーザ受光器４２ｂの
受光レベルは、図８に示す通りになる。

【００６８】つまり、図８において、受光レベルは、レ
ーザ受光器４２ｂに入射するレーザビームの受光レベル
の初期値Ｍ０から前端４０ｂが点Ｐ４、点Ｐ３、点Ｐ
２、点Ｐ１を通過するに従い、ワーク４０の透過率に依
存して幅ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３、ｄｍ４で低下するの
で、この順に時刻ｔｓ４，ｔｓ３、ｔｓ２、ｔｓ１が求
まる。また同様に後端４０ａが通過するに従い、受光信
号のレベルが幅ｄｍ４、ｄｍ３、ｄｍ２、ｄｍ１で上昇
するので、この順に時刻ｔｅ１、ｔｅ２、ｔｅ３、ｔｅ
４が求まる。

【００６９】ここで、幅ｄｍ１、ｄｍ２、ｄｍ３および
ｄｍ４は、初期値Ｍ０を基準にした受光レベルの減衰量
（％）である。以下、幅ｄｍ１〜ｄｍ４を求める具体的
な方法について説明する。

【００７０】まず、中間変数として、レーザ投光器４２
ａの出力光量を基準にした幅（％）ｄｍｘ１、ｄｍｘ
２、ｄｍｘ３およびｄｍｘ４を求める。レーザ投光器４
２ａの出力を１００％、ワーク４０の透過率を８０％、
反射体４４ａ〜４４ｄの反射率を９８％とすると、初期
値Ｍ０は、ワーク４０を介することなく４つの反射体４
４ａ〜４４ｄで反射された値なので、Ｍ０＝０．９８×
０．９８×０．９８×０．９８×１００＝９２．２％で
ある。ワーク４０を１回通過したときの幅ｄｍｘ１はｄ
ｍｘ１＝９２．２×（１−０．８）＝１８．４％であ
る。

【００７１】同様に、 ｄｍｘ２＝９２．２×（１−０．８）×０．８＝１４．
８％ ｄｍｘ３＝９２．２×（１−０．８）×０．８×０．８
＝１１．８％ ｄｍｘ４＝９２．２×（１−０．８）×０．８×０．８
×０．８＝９．４％ となる。

【００７２】幅ｄｍ１〜ｄｍ４は、幅ｄｍｘ１〜ｄｍｘ
４を初期値Ｍ０で除算すればよいから、 ｄｍ１＝ｄｍｘ１／Ｍ０×１００＝（１−０．８）×１
００＝２０％ ｄｍ２＝ｄｍｘ２／Ｍ０×１００＝（１−０．８）×
０．８×１００＝１４．８％ ｄｍ３＝ｄｍｘ３／Ｍ０×１００＝（１−０．８）×
０．８×０．８×１００＝１２．８％ ｄｍ４＝ｄｍｘ４／Ｍ０×１００＝（１−０．８）×
０．８×０．８×０．８×１００＝１０．２％ となるので、これらの幅ｄｍ１〜ｄｍ４に応じた検出閾
値を設定すればよい。また、これらの幅はワーク４０の
透過率をＴ、ワーク４０の通過回数をｎとすれば、一般
式として、（１−Ｔ）×Ｔ^(n-1)×１００［％］と表す
ことができるので、この式から計算するようにしてもよ
い。

【００７３】このように、受光信号に基づいて時刻ｔｓ
４、ｔｓ３、ｔｓ２、ｔｓ１、ｔｅ４、ｔｅ３、ｔｅ
２、ｔｅ１を求めることができるので、前記（１）〜
（４）式に代入すれば搬送速度Ｖ、実移動長ＬＭ、傾斜
角度θ、長さＬＲが求まる。

【００７４】このように、第４の実施の形態において
は、半透明体のワーク４０に対して、第１の実施の形態
と同様の効果が得られるとともに、検出手段に関しては
１組だけで構成することができる。

【００７５】なお、上述の第４の実施の形態において
は、検出手段としてレーザ投光器４２ａとレーザ受光器
４２ｂを用いたが、これに限らず、ワーク４０の材質に
より、Ｘ線や指向性の強い光および電波等を用いてもよ
い。

【００７６】次に、第５の実施の形態において使用する
搬送貨物の計測装置１０ｅについて、図９を参照しなが
ら説明する。

【００７７】第５の実施の形態は、レーザ光の光軸４６
上に６つの反射体４４ａ〜４４ｆを設けて、搬送面４３
ａと光軸４６が垂直に交差するように構成されている。

【００７８】このようにすることにより、反射体４４ａ
〜４４ｆの向きの調整が容易になる。

【００７９】なお、上述の第１〜第５の各実施の形態
を、それぞれ組み合わせて構成してもよいことはもちろ
んである。例えば、第１および第２の実施の形態を組み
合わせて、８つの光軸により上下方向および左右方向に
関して計測するように構成することにより、３次元的に
傾斜している厚みｈのあるワーク３８の長さＬＲを高精
度に求めることができる。また、例えば、第３および第
４の実施の形態を組み合わせて、レーザ光と反射体によ
り３つの点Ｐ１、Ｐ２、Ｑに関してデータをとるように
してもよい。

【００８０】さらに、この発明に係る長さ計測装置およ
び方法は、上述の実施の形態例に限らず、この発明の要
旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはも
ちろんである。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る長さ
計測装置および方法によれば、ワークが搬送方向に傾斜
している場合であっても、その傾斜角度を補正し、長さ
を高精度に検出することができる。

【００８２】また、複数の地点におけるワークの通過を
検出手段によって検出し、その通過検出信号を平均化す
ることにより、検出手段の応答性や分解能の影響を実質
上受けることなく、従って、高価な検出手段等を用いる
ことなく、ワークの長さを安価な構成で高精度に計測す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る計測装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態において、搬送装置の搬送面
に載置されたワークの状態を示す説明図である。

【図３】各受光器の信号を時系列で表した説明図であ
る。

【図４】第２の実施の形態に係る計測装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図５】第２の実施の形態において、搬送装置の搬送面
に載置されたワークの状態を示す説明図である。

【図６】第３の実施の形態に係る計測装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図７】第４の実施の形態に係る計測装置の回路構成を
示すブロック図である。

【図８】第４の実施の形態において、受光器の信号を時
系列で表した説明図である。

【図９】第５の実施の形態に係る計測装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０ａ〜１０ｅ…搬送貨物の計測装置 １２…コント
ローラ １４…ＣＰＵ １６…インタ
ーフェース ２２…モニタ ２４ａ、２６ａ、２８ａ、３０ａ、３２ａ…投光器 ２４ｂ、２６ｂ、２８ｂ、３０ｂ、３２ｂ…受光器 ３４…搬送装置 ３４ａ…搬送
面 ３６、３８、４０…ワーク ３６ｂ、４０
ｂ…前端 ３６ａ、４０ｂ…後端 ４２ａ…レー
ザ投光器 ４２ｂ…レーザ受光器 ４４ａ〜４４
ｆ…反射体 ４６…光軸 ５０…異物 Ｃ…軸線 Ｌ…距離 ＬＲ…長さ Ｐ１、Ｐ２、
Ｐ３、Ｐ４、Ｑ…点 Ｓ…距離 θ…傾斜角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA20 AA22 AA35 AA39 AA67 BB01 CC00 FF32 FF33 FF34 FF36 FF64 FF68 GG04 HH04 HH11 JJ05 JJ07 JJ15 LL12 PP15 QQ04 QQ06 QQ25 QQ26 QQ28 QQ42 2F069 AA34 AA75 GG04 GG07 GG58 NN26 PP07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを搬送する搬送手段と、 第１地点と、前記第１地点から搬送方向に所定距離離間
   する第２地点とを前記ワークの所定部位が通過したこと
   を検出する検出手段と、 前記検出手段による前記所定部位の通過検出信号から前
   記ワークの長さを演算する演算手段と、 を備え、前記第１地点または前記第２地点の少なくとも
   一方は、前記搬送方向と異なる方向に離間する複数地点
   よりなり、前記演算手段は、前記検出手段による前記複
   数地点の通過検出信号から前記搬送方向に対する前記ワ
   ークの傾斜角度を求め、前記傾斜角度により補正した前
   記ワークの長さを演算することを特徴とする長さ計測装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記搬送方向と異なる方向に離間する前記複数地点は、
   前記搬送方向を含む搬送面内に設定されることを特徴と
   する長さ計測装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、 前記搬送方向と異なる方向に離間する前記複数地点は、
   前記搬送方向を含み、搬送面と直交する面内に設定され
   ることを特徴とする長さ計測装置。
4. 【請求項４】ワークを搬送する搬送手段と、 複数の第１地点と、前記複数の第１地点から搬送方向に
   所定距離離間する複数の第２地点とを前記ワークの所定
   部位が通過したことを検出する検出手段と、 前記検出手段による前記複数の第１地点に対する前記所
   定部位の通過検出信号の平均値と、前記検出手段による
   前記複数の第２地点に対する前記所定部位の通過検出信
   号の平均値とから前記ワークの長さを演算する演算手段
   と、 を備えることを特徴とする長さ計測装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、 前記第１地点または前記第２地点の少なくとも一方は、
   前記搬送方向と異なる方向に離間する複数地点よりな
   り、前記演算手段は、前記検出手段による前記複数地点
   の通過検出信号から前記搬送方向に対する前記ワークの
   傾斜角度を求め、前記傾斜角度により補正した前記ワー
   クの長さを演算することを特徴とする長さ計測装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５記載の装置において、 前記検出手段は、 光ビームを出力する発光部と、 前記光ビームを受光する受光部と、 を備え、前記光ビームの光量変化に基づいて前記所定部
   位の通過を検出することを特徴とする長さ計測装置。
7. 【請求項７】請求項１〜５記載の装置において、 前記検出手段は、 光ビームを出力する発光部と、 前記光ビームを受光する受光部と、 複数の前記第１地点または前記第２地点を通過した前記
   光ビームを前記受光部に導く反射体と、 を備え、前記光ビームの光量変化に基づいて前記所定部
   位の通過を検出することを特徴とする長さ計測装置。
8. 【請求項８】請求項７記載の装置において、 前記ワークは、前記光ビームの一部を透過する光透過体
   からなることを特徴とする長さ計測装置。
9. 【請求項９】ワークの所定部位が第１地点を通過したこ
   とを検出する第１ステップと、 前記ワークの所定部位が前記第１地点から搬送方向に所
   定距離離間する第２地点を通過したことを検出する第２
   ステップと、 前記ワークの所定部位が前記搬送方向と異なる方向に離
   間する複数地点を通過したことを検出する第３ステップ
   と、 前記第１地点の通過検出信号と、前記第２地点の通過検
   出信号とから前記ワークの長さを求める第４ステップ
   と、 前記複数地点の通過検出信号から前記搬送方向に対する
   前記ワークの傾斜角度を求める第５ステップと、 前記第４ステップで求めた前記ワークの長さを前記第５
   ステップで求めた前記傾斜角度により補正する第６ステ
   ップと、からなることを特徴とする長さ計測方法。
10. 【請求項１０】ワークの所定部位が複数の第１地点を通
    過したことを検出する第１ステップと、 前記ワークの所定部位が前記複数の第１地点から搬送方
    向に所定距離離間する複数の第２地点を通過したことを
    検出する第２ステップと、 前記複数の第１地点の通過検出信号の平均値と、前記複
    数の第２地点の通過検出信号の平均値とから前記ワーク
    の長さを求める第３ステップと、 からなることを特徴とする長さ計測方法。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の方法において、 前記ワークの所定部位が前記搬送方向と異なる方向に離
    間する複数地点を通過したことを検出する第４ステップ
    と、 前記複数地点の通過検出信号から前記搬送方向に対する
    前記ワークの傾斜角度を求める第５ステップと、 前記第３ステップで求めた前記ワークの長さを前記第５
    ステップで求めた前記傾斜角度により補正する第６ステ
    ップと、 からなることを特徴とする長さ計測方法。