JP2006133105A - Optical displacement sensor system - Google Patents
Optical displacement sensor system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006133105A JP2006133105A JP2004323321A JP2004323321A JP2006133105A JP 2006133105 A JP2006133105 A JP 2006133105A JP 2004323321 A JP2004323321 A JP 2004323321A JP 2004323321 A JP2004323321 A JP 2004323321A JP 2006133105 A JP2006133105 A JP 2006133105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement sensor
- signal
- distance
- signal processing
- predetermined range
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光学式変位センサシステムに係り、特に、物体をその表裏から計測する２台の光学式変位センサを使用して物体の厚みを計測するようにした光学式変位センサシステムに関する。 The present invention relates to an optical displacement sensor system, and more particularly, to an optical displacement sensor system that measures the thickness of an object using two optical displacement sensors that measure the object from the front and back sides.
計測対象物表面までの距離をその表側から光学的に計測する第１の変位センサと、計測対象物裏面までの距離をその裏側から光学的に計測する第２の変位センサと、第１の変位センサの計測距離と第２の変位センサの計測距離とに基づいて計測対象物の厚みを算出する厚み演算手段とを含む光学式変位センサシステムは従来より知られている。 A first displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object surface from the front side, a second displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object back side, and the first displacement 2. Description of the Related Art An optical displacement sensor system including a thickness calculation unit that calculates a thickness of a measurement object based on a measurement distance of a sensor and a measurement distance of a second displacement sensor is conventionally known.
この種の光学式変位センサシステムにあっては、厚み演算手段が第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に設けられる第１タイプのもの（特許文献１参照）と、厚み演算手段が第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に設けられる第２タイプのもの（特許文献２参照）とが存在する。 In this type of optical displacement sensor system, the thickness calculation means is of a first type provided inside a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors (see Patent Document 1). In addition, there is a second type (see Patent Document 2) in which the thickness calculation means is provided inside the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself.
従来システム（第１タイプ）の一例の構成図が図７に示されている。図において、ＯＢは計測対象物、Ｈ１は第１の変位センサを構成するセンサヘッド部、ＡＭＰ１は第１の変位センサを構成するアンプ部、Ｈ２は第２の変位センサを構成するセンサヘッド部、ＡＭＰ２は第２の変位センサを構成するアンプ部、ＤＰはデジタルパネルメータである。 A configuration diagram of an example of a conventional system (first type) is shown in FIG. In the figure, OB is an object to be measured, H1 is a sensor head part constituting the first displacement sensor, AMP1 is an amplifier part constituting the first displacement sensor, H2 is a sensor head part constituting the second displacement sensor, AMP2 is an amplifier unit constituting the second displacement sensor, and DP is a digital panel meter.
センサヘッド部Ｈ１は、計測対象物ＯＢの表面に対してレーザビームを照射すると共にその反射光を撮像素子（例えば二次元ＣＣＤ等）にて撮影することにより、計測信号（例えば、二次元ＣＣＤの映像信号）を生成し、これをアンプ部ＡＭＰ１に出力する。センサヘッド部Ｈ２は、計測対象物ＯＢの裏面に対してレーザビームを照射すると共にその反射光を撮像素子（例えば二次元ＣＣＤ等）にて撮影することにより、計測信号（例えば、二次元ＣＣＤの映像信号）を生成し、これをアンプ部ＡＭＰ２に出力する。 The sensor head unit H1 irradiates the surface of the measurement object OB with a laser beam and shoots the reflected light with an imaging device (for example, a two-dimensional CCD) to thereby generate a measurement signal (for example, a two-dimensional CCD). Video signal) is generated and output to the amplifier unit AMP1. The sensor head unit H2 irradiates the back surface of the measurement object OB with a laser beam and captures the reflected light with an imaging device (for example, a two-dimensional CCD), thereby obtaining a measurement signal (for example, a two-dimensional CCD). Video signal) is generated and output to the amplifier unit AMP2.
アンプ部ＡＭＰ１は、センサヘッド部Ｈ１から送られてくる計測信号に基づいて計測対象物ＯＢの表面までの距離を算出し、対応する距離信号Ｓ１１を生成してデジタルパネルメータＤＰへと出力する。アンプ部ＡＭＰ２は、センサヘッド部Ｈ２から送られてくる計測信号に基づいて計測対象物ＯＢの裏面までの距離を算出し、対応する距離信号Ｓ１２を生成してデジタルパネルメータＤＰへと出力する。 The amplifier unit AMP1 calculates the distance to the surface of the measurement object OB based on the measurement signal sent from the sensor head unit H1, generates a corresponding distance signal S11, and outputs it to the digital panel meter DP. The amplifier unit AMP2 calculates the distance to the back surface of the measurement object OB based on the measurement signal sent from the sensor head unit H2, generates a corresponding distance signal S12, and outputs it to the digital panel meter DP.
デジタルパネルメータＤＰは厚み演算手段を内蔵する。この厚み演算手段は、アンプ部ＡＭＰ１から出力される距離信号Ｓ１１とアンプ部ＡＭＰ２から出力される距離信号Ｓ１２とに基づいて、例えば次式にしたがって、計測対象物ＯＢの厚みを算出し、厚み演算値として出力する。 The digital panel meter DP has a built-in thickness calculating means. The thickness calculation means calculates the thickness of the measurement object OB based on the distance signal S11 output from the amplifier unit AMP1 and the distance signal S12 output from the amplifier unit AMP2, for example, according to the following formula, and calculates the thickness. Output as a value.
厚み＝（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２）） （式１）
しかしながら、このような従来システムにあっては、デジタルパネルメータＤＰに内蔵される厚み演算手段が、アンプ部ＡＭＰ１から出力される距離信号Ｓ１１とアンプ部ＡＭＰ２から出力される距離信号Ｓ１２とを無条件に受け入れて、式１に従い計測対象物ＯＢの厚みを算出するようにしていたため、計測条件によっては距離信号Ｓ１１，Ｓ１２の精度が低下して、正確な厚み演算値が得られないと言う問題点があった。 However, in such a conventional system, the thickness calculation means built in the digital panel meter DP unconditionally outputs the distance signal S11 output from the amplifier unit AMP1 and the distance signal S12 output from the amplifier unit AMP2. Since the thickness of the measurement object OB is calculated according to Equation 1, the accuracy of the distance signals S11 and S12 decreases depending on the measurement conditions, and an accurate thickness calculation value cannot be obtained. was there.
すなわち、この種の光学式変位センサの計測距離（変位）値は、規定の測定レンジを外れると著しく精度が低下する。また、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域においては、直線性や角度特性等が低下して、正確な計測距離が得られないことが多い（第１の理由）。 That is, the accuracy of the measurement distance (displacement) value of this type of optical displacement sensor is significantly reduced if the measurement range is out of the specified measurement range. Even if the measurement range is not deviated, linearity, angular characteristics, etc. are reduced in the region near the upper limit and / or lower limit of the measurement range, and an accurate measurement distance cannot often be obtained ( First reason).
また、この種の光学式変位センサにあっては、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合には、投光光量や受光ゲイン等を制御して反射光量を適正な値に調整すると共に、それでもなお、反射光量が適正値とならない場合には、出力される計測距離をその直前の値に保持すると言った制御方式が採用されている。そのため、保持された状態における距離信号Ｓ１１及び／又はＳ１２を無条件に受け入れて、式１に従い計測対象物ＯＢの厚みを算出したときには、正確な厚み演算値が得られないことが多い（第２の理由）。 Also, with this type of optical displacement sensor, if the amount of reflected light is not appropriate due to the properties of the surface of the measurement object, etc., the amount of reflected light is controlled by controlling the amount of light projected, the light receiving gain, etc. A control method is adopted that adjusts the value to an appropriate value and maintains the output measurement distance at the value immediately before it when the reflected light amount still does not become the appropriate value. For this reason, when the distance signal S11 and / or S12 in the held state is unconditionally accepted and the thickness of the measurement object OB is calculated according to Equation 1, an accurate thickness calculation value is often not obtained (second). because).
この発明は、上述の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、物体をその表裏から計測する２台の光学式変位センサを使用して物体の厚みを計測するようにした光学式変位センサシステムにおいて、計測条件の如何に拘わらず正確な厚み演算値が得られるようにした光学式変位センサシステムを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and its object is to measure the thickness of an object using two optical displacement sensors that measure the object from the front and back sides. It is an object of the present invention to provide an optical displacement sensor system in which an accurate thickness calculation value can be obtained regardless of measurement conditions.
この発明の他の目的とするところは、光学式変位センサの計測距離（変位）の値が、規定の測定レンジを外れたり、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域にある場合にあっても、正確な厚み演算値が得られるようにした光学式変位センサシステムを提供することにある。 Another object of the present invention is that even if the measurement distance (displacement) value of the optical displacement sensor is out of the specified measurement range or not out of the specified measurement range, the upper limit of the measurement range and / or Another object of the present invention is to provide an optical displacement sensor system in which an accurate thickness calculation value can be obtained even in a region near the lower limit.
この発明の他の目的とするところは、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合にあっても、正確な厚み演算値が得られるようにした光学式変位センサシステムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an optical displacement sensor capable of obtaining an accurate thickness calculation value even when the amount of reflected light is not appropriate due to the properties of the surface of the measurement object. To provide a system.
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、以下の明細書の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるはずである。 Other objects and operational effects of the present invention should be easily understood by those skilled in the art by referring to the description of the following specification.
この発明の光学式変位センサシステムは、計測対象物表面までの距離をその表側から光学的に計測する第１の変位センサと、計測対象物裏面までの距離をその裏側から光学的に計測する第２の変位センサと、第１の変位センサの計測距離と第２の変位センサの計測距離とに基づいて計測対象物の厚みを算出する厚み演算手段とを含んでいる。厚み演算手段は、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる。 The optical displacement sensor system of the present invention includes a first displacement sensor that optically measures the distance to the surface of the measurement object from the front side and a first optical sensor that optically measures the distance to the back surface of the measurement object from the back side. 2 displacement sensors, and a thickness calculation means for calculating the thickness of the measurement object based on the measurement distance of the first displacement sensor and the measurement distance of the second displacement sensor. The thickness calculation means is provided in a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors, or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself.
厚み算出手段は、第１の計測距離監視手段と第２の計測距離監視手段と出力補償手段とを備えている。第１の計測距離監視手段は、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。第２の計測距離監視手段は、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する。 The thickness calculation means includes first measurement distance monitoring means, second measurement distance monitoring means, and output compensation means. The first measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range. The second measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range. The output compensation means outputs the thickness calculated based on both measurement results as it is when both the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means are within the predetermined range, When any of the monitoring results of the second measurement distance monitoring means deviates from the predetermined range, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output instead of the thickness calculated based on both measurement results.
このような構成によれば、光学式変位センサの計測距離（変位）の値が、規定の測定レンジを外れたり、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域にある場合には、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された正確な厚みを出力こととなるため、誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, even if the measurement distance (displacement) value of the optical displacement sensor deviates from the specified measurement range or does not deviate from the specified measurement range, it is near the upper limit and / or lower limit of the measurement range. If any one of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring means is out of the predetermined range and the thickness calculated based on the two measurement results is not within the predetermined range, Therefore, the thickness calculation based on an erroneous measurement distance is avoided, and an accurate thickness calculation value is obtained.
好ましい実施の形態においては、第１の変位センサは、第１のセンサヘッドユニットと第１の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置が前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされる。 In a preferred embodiment, the first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit, and the second displacement sensor is a second sensor. The first and second signal processing unit is a separate type displacement sensor comprising a head unit and a second signal processing unit, and a predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors. In addition, the calculation unit can be connected together.
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号とを生成する機能を有し、第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号とを生成する機能を有し、演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号及びＰＡＳＳ信号は演算部ユニットへと送出可能になされている。 The first signal processing unit has a function of generating a distance signal and a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range based on a signal from the first sensor head unit. The second signal processing unit has a function of generating a distance signal and a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range based on a signal from the second sensor head unit. In the state where the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second signal processing unit are connected, the distance signal generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit. The PASS signal can be sent to the arithmetic unit.
演算部ユニット内の厚み算出手段において、第１の計測距離監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、第２の計測距離監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する。 In the thickness calculation means in the arithmetic unit, the first measurement distance monitoring means is configured such that the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the first signal processing unit. The second measurement distance monitoring means is configured to monitor the second displacement sensor based on the content of the PASS signal sent from the second signal processing unit. The output compensator is configured to monitor whether or not the measured distance is within a predetermined range, and the output compensation means includes the monitoring results of the first and second measured distance monitoring means, and the first and second signals. The thickness of the measurement object is calculated based on the distance signal sent from the processing unit.
このような構成によれば、２台の信号処理部ユニットと１台の演算部ユニットとを隣接して連装してなる連装タイプの光学式変位センサシステムにおいて、計測距離（変位）の値が、規定の測定レンジを外れたり、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域にある場合には、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された正確な厚みを出力こととなるため、誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, in the continuous type optical displacement sensor system in which two signal processing unit units and one arithmetic unit unit are adjacently connected, the value of the measurement distance (displacement) is Even if the measurement range is outside the specified measurement range or not within the specified measurement range, if it is in the region near the upper limit and / or lower limit of the measurement range, the monitoring result of the first or second measurement distance monitoring means Thickness calculation based on the wrong measurement distance because one of them is out of the predetermined range, and instead of the thickness calculated based on both measurement results, the exact thickness calculated just before the predetermined range is output. Is avoided, and an accurate thickness calculation value is obtained.
別の一面から見た本発明の光学式変位センサシステムは、計測対象物表面までの距離をその表側から光学的に計測する第１の変位センサと、計測対象物裏面までの距離をその裏側から光学的に計測する第２の変位センサと、第１の変位センサの計測距離と第２の変位センサの計測距離とに基づいて計測対象物体の厚みを算出する厚み演算手段とを含んでいる。厚み演算手段は、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる。 The optical displacement sensor system of the present invention viewed from another surface includes a first displacement sensor that optically measures the distance to the surface of the measurement object from the front side, and the distance to the back surface of the measurement object from the back side. A second displacement sensor for optical measurement; and a thickness calculation means for calculating the thickness of the measurement target object based on the measurement distance of the first displacement sensor and the measurement distance of the second displacement sensor. The thickness calculation means is provided in a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors, or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself.
厚み算出手段は、第１の受光量監視手段と第２の受光量監視手段と出力補償手段とを含んでいる。第１の受光量監視手段は、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。第２の受光量監視手段は、第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。出力補償手段は、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する。 The thickness calculating means includes first received light amount monitoring means, second received light amount monitoring means, and output compensation means. The first received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range. The second received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the second displacement sensor is within a predetermined range. The output compensation means outputs the thickness calculated based on both measurement results as it is when both the monitoring results of the first and second received light quantity monitoring means are within the predetermined range, When any of the monitoring results of the second received light amount monitoring means deviates from the predetermined range, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output instead of the thickness calculated based on both measurement results.
このような構成によれば、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合には、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みが出力されることとなるため、受光量異常時の誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, when the amount of reflected light is not appropriate due to the properties of the surface of the measurement object, one of the monitoring results of the first or second received light amount monitoring means is within a predetermined range. Therefore, instead of the thickness calculated based on both measurement results, the thickness calculated immediately before it falls outside the predetermined range will be output, so the thickness calculation based on the wrong measurement distance when the received light amount is abnormal By avoiding this, an accurate thickness calculation value is obtained.
好ましい実施の形態においては、第１の変位センサは、第１のセンサヘッドユニットと第１の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置は前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされる。 In a preferred embodiment, the first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit, and the second displacement sensor is a second sensor. It is a separate type displacement sensor composed of a head unit and a second signal processing unit, and the predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors is the first and second signal processing unit. In addition, the calculation unit can be connected together.
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、光量信号が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号及び光量異常信号は演算部ユニットへと送出可能になされている。 The first signal processing unit has a function of generating a distance signal and a light amount abnormality signal indicating that the amount of received light is out of a predetermined range based on a signal from the first sensor head unit. The second signal processing unit has a function of generating a distance signal and a light quantity abnormality signal indicating that the light quantity signal is out of a predetermined range based on a signal from the second sensor head unit. In the state where the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second signal processing unit are connected, they are generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit. The distance signal and the light quantity abnormality signal can be sent to the arithmetic unit.
演算部ユニット内の厚み算出手段において、第１の受光量監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、第２の受光量監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、出力補償手段は、第１及び第２の受光量監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する。 In the thickness calculation means in the arithmetic unit, the first received light amount monitoring means is configured such that the received light amount of the first displacement sensor is predetermined based on the content of the light quantity abnormality signal sent from the first signal processing unit. The second received light amount monitoring means is configured to monitor whether or not it is within the range, based on the content of the light quantity abnormality signal sent from the second signal processing unit. It is designed to monitor whether or not the amount of light received by the displacement sensor is within a predetermined range, and the output compensation means includes the monitoring results by the first and second received light quantity monitoring means, and the first and second. The thickness of the measurement object is calculated based on the distance signal sent from the signal processing unit.
このような構成によれば、２台の信号処理部ユニットと１台の演算部ユニットとを隣接して連想した連装タイプの光学式変位センサシステムにおいて、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合には、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みが出力されることとなるため、受光量異常時の誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, in the continuous type optical displacement sensor system in which two signal processing units and one arithmetic unit are associated adjacently, due to the properties of the surface of the measurement object, etc. When the amount of reflected light is not appropriate, one of the monitoring results of the first or second received light amount monitoring means is out of the predetermined range, and instead of the thickness calculated based on both measurement results, the predetermined range Since the thickness calculated immediately before the deviation is output, the thickness calculation based on the erroneous measurement distance when the amount of received light is abnormal is avoided, and an accurate thickness calculation value is obtained.
別の一面から見た本発明の光学式変位センサシステムは、計測対象物表面までの距離をその表側から光学的に計測する第１の変位センサと、計測対象物裏面までの距離をその裏側から光学的に計測する第２の変位センサと、第１の変位センサの計測距離と第２の変位センサの計測距離とに基づいて計測対象物の厚みを算出する厚み演算手段とを含む。厚み演算手段は、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる。 The optical displacement sensor system of the present invention viewed from another surface includes a first displacement sensor that optically measures the distance to the surface of the measurement object from the front side, and the distance to the back surface of the measurement object from the back side. A second displacement sensor that optically measures; and a thickness calculator that calculates the thickness of the measurement object based on the measurement distance of the first displacement sensor and the measurement distance of the second displacement sensor. The thickness calculation means is provided in a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors, or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself.
厚み算出手段は、第１の計測距離監視手段と第２の計測距離監視手段と第１の受光量監視手段と第２の受光量監視手段と出力補償手段とを含んでいる。第１の計測距離監視手段は、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。第２の計測距離監視手段は、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。第１の受光量監視手段は、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。第２の受光量監視手段は、第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する。 The thickness calculation means includes first measurement distance monitoring means, second measurement distance monitoring means, first received light amount monitoring means, second received light amount monitoring means, and output compensation means. The first measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range. The second measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range. The first received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range. The second received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the second displacement sensor is within a predetermined range. The output compensation means, when both the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means and the first and second received light quantity monitoring means are within a predetermined range, are based on both measurement results. While the calculated thickness is output as it is, if any of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring unit and the first and second received light amount monitoring units is out of the predetermined range, both measurements are performed. Instead of the thickness calculated based on the result, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output.
このような構成によれば、光学式変位センサの計測距離（変位）の値が、規定の測定レンジを外れたり、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域にある場合には、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された正確な厚みを出力こととなるため、誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, even if the measurement distance (displacement) value of the optical displacement sensor deviates from the specified measurement range or does not deviate from the specified measurement range, it is near the upper limit and / or lower limit of the measurement range. If any one of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring means is out of the predetermined range and the thickness calculated based on the two measurement results is not within the predetermined range, Therefore, the thickness calculation based on an erroneous measurement distance is avoided, and an accurate thickness calculation value is obtained.
加えて、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合には、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みが出力されることとなるため、受光量異常時の誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 In addition, if the amount of reflected light is not appropriate due to the properties of the surface of the measurement object, one of the monitoring results of the first or second received light amount monitoring means falls outside the predetermined range, and both measurements Instead of the thickness calculated based on the result, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output, so the thickness calculation based on the wrong measurement distance when the received light amount is abnormal is avoided and accurate. A correct thickness calculation value is obtained.
好ましい実施の形態においては、第１の変位センサは、第１のセンサヘッドユニットと第１の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置が前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされる。 In a preferred embodiment, the first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit, and the second displacement sensor is a second sensor. The first and second signal processing unit is a separate type displacement sensor comprising a head unit and a second signal processing unit, and a predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors. In addition, the calculation unit can be connected together.
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号、ＰＡＳＳ信号、及び光量異常信号は演算部ユニットへと送出可能になされている。 Based on the signal from the first sensor head unit, the first signal processing unit has a distance signal, a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range, and a received light amount from the predetermined range. The second signal processing unit has a function of generating a light quantity abnormality signal indicating that it is off, and the second signal processing unit is based on a signal from the second sensor head unit and the distance signal is within a predetermined range. And a function of generating a PASS signal indicating that the received light amount falls within a predetermined range, and a light quantity abnormality signal indicating that the amount of received light is out of the predetermined range, the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second In this state, the distance signal, the PASS signal, and the light quantity abnormality signal generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit are not calculated. It is made to be sent to the bets.
演算部ユニット内の厚み算出手段において、第１の計測距離監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、第２の計測距離監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、第１の受光量監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、第２の受光量監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれている。出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段による監視結果、第１及び第２の受光量監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する。 In the thickness calculation means in the arithmetic unit, the first measurement distance monitoring means is configured such that the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the first signal processing unit. The second measurement distance monitoring means is configured to monitor the second displacement sensor based on the content of the PASS signal sent from the second signal processing unit. The first received light amount monitoring means is based on the content of the light quantity abnormality signal sent from the first signal processing unit. Thus, it is designed to monitor whether or not the amount of light received by the first displacement sensor is within a predetermined range, and the second amount of received light monitoring means is sent from the second signal processing unit. Based on the content of the abnormal light level signal, Received light amount of the displacement sensor is orchestrated so as to monitor whether within a predetermined range. The output compensation means is sent from the monitoring results by the first and second measurement distance monitoring means, the monitoring results by the first and second received light amount monitoring means, and the first and second signal processing units. The thickness of the measurement object is calculated based on the distance signal.
このような構成によれば、２台の信号処理部ユニットと１台の演算部ユニットとを隣接して連装してなる連装タイプの光学式変位センサシステムにおいて、光学式変位センサの計測距離（変位）の値が、規定の測定レンジを外れたり、規定の測定レンジを外れないにしても、測定レンジの上限及び／又は下限近傍の領域にある場合には、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された正確な厚みを出力こととなるため、誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 According to such a configuration, in the continuous type optical displacement sensor system in which two signal processing units and one arithmetic unit are adjacently connected, the measurement distance (displacement of the optical displacement sensor) If the value of) is outside the specified measurement range or not within the specified measurement range, but is in the region near the upper limit and / or lower limit of the measurement range, the first or second measurement distance monitoring One of the monitoring results of the means is out of the predetermined range, and instead of the thickness calculated based on both measurement results, the exact thickness calculated immediately before it falls out of the predetermined range is output, so erroneous measurement The thickness calculation based on the distance is avoided, and an accurate thickness calculation value is obtained.
加えて、計測対象物表面の性状等に起因して反射光量が適切でないような場合には、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れ、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みが出力されることとなるため、受光量異常時の誤った計測距離に基づく厚み演算が回避されて、正確な厚み演算値が得られることとなる。 In addition, if the amount of reflected light is not appropriate due to the properties of the surface of the measurement object, one of the monitoring results of the first or second received light amount monitoring means falls outside the predetermined range, and both measurements Instead of the thickness calculated based on the result, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output, so the thickness calculation based on the wrong measurement distance when the received light amount is abnormal is avoided and accurate. A correct thickness calculation value is obtained.
物体をその表裏から計測する２台の光学式変位センサを使用して物体の厚みを計測するようにした光学式変位センサシステムにおいて、計測条件の如何に拘わらず正確な厚み演算値を得ることができる。 In an optical displacement sensor system that measures the thickness of an object using two optical displacement sensors that measure the object from the front and back, an accurate thickness calculation value can be obtained regardless of the measurement conditions. it can.
以下に、この発明に係る光学式変位センサシステムの好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of an optical displacement sensor system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明システムの構成図が図１に示されている。このシステムは、例えば鋼板製造ラインや製紙ライン等のように、搬送中に波打つ虞のあるシート状物体の厚みを連続的に計測する場合等に好適である。すなわち、搬送されるシート状物体の上下に変位センサのセンサヘッドを配置して、それらセンサヘッドから表面及び裏面のそれぞれまでの距離を計測し、その計測結果から搬送されシート状物体の厚みを演算により求める場合等を想定されたい。シート状物体が波打つと、表裏のセンサヘッドとの距離が周期的に又は不規則に変動することから、シート状物体とセンサヘッドとの距離が周期的に変動したり、又シート状物体表面の性状により反射光量が変動することがあり、本発明ではそのような状況下にあっても、計測対象となるシート状物体の厚みを正確に計測することができる。 A block diagram of the system of the present invention is shown in FIG. This system is suitable when, for example, continuously measuring the thickness of a sheet-like object that may wave during transportation, such as a steel plate production line or a papermaking line. That is, the sensor heads of the displacement sensors are arranged above and below the sheet-like object to be conveyed, the distances from the sensor head to the front and back surfaces are measured, and the thickness of the conveyed sheet-like object is calculated from the measurement results. I would like to assume the case where it asks by. When the sheet-like object undulates, the distance between the front and back sensor heads changes periodically or irregularly. Therefore, the distance between the sheet-like object and the sensor head changes periodically, or the surface of the sheet-like object changes. The amount of reflected light may vary depending on the properties, and in the present invention, the thickness of the sheet-like object to be measured can be accurately measured even under such circumstances.
図１において、ＯＢは搬送されるシート状物体（例えば、紙や鋼板等）である検出対象物、Ｈ１は第１の変位センサのセンサヘッド部、Ｃ１は第１の変位センサの信号処理部、Ｈ２は第２の変位センサのセンサヘッド部、Ｃ２は第２の変位センサの信号処理部、Ａは演算コントローラ、Ｓ１１は第１の変位センサの信号処理部で生成される距離信号、Ｓ２１は第１の変位センサの信号処理部で生成されるＰＡＳＳ信号、Ｓ３１は第１の変位センサの信号処理部で生成される光量異常信号、Ｓ１２は第２の変位センサの信号処理部で生成される距離信号、Ｓ２２は第２の変位センサの信号処理部で生成されるＰＡＳＳ信号、Ｓ３２は第２の変位センサの信号処理部で生成される光量異常信号である。 In FIG. 1, OB is a detection object that is a sheet-like object to be conveyed (for example, paper or steel plate), H1 is a sensor head portion of the first displacement sensor, C1 is a signal processing portion of the first displacement sensor, H2 is a sensor head section of the second displacement sensor, C2 is a signal processing section of the second displacement sensor, A is an arithmetic controller, S11 is a distance signal generated by the signal processing section of the first displacement sensor, and S21 is the first PASS signal generated by the signal processing unit of the first displacement sensor, S31 is an abnormal light amount signal generated by the signal processing unit of the first displacement sensor, and S12 is a distance generated by the signal processing unit of the second displacement sensor. The signal, S22 is a PASS signal generated by the signal processing unit of the second displacement sensor, and S32 is a light quantity abnormality signal generated by the signal processing unit of the second displacement sensor.
図から明らかなように、このシステムは、計測対象物ＯＢの表面までの距離をその表側から光学的に計測する第１の変位センサ（Ｈ１，Ｃ１）と、計測対象物ＯＢの裏面までの距離をその裏側から光学的に計測する第２の変位センサ（Ｈ２，Ｃ２）と、第１の変位センサの計測距離と第２の変位センサの計測距離とに基づいて計測対象物ＯＢの厚みを算出する厚み演算手段ａとを含んでいる。 As is apparent from the figure, this system includes a first displacement sensor (H1, C1) that optically measures the distance to the surface of the measurement object OB from the front side and the distance to the back surface of the measurement object OB. The thickness of the measurement object OB is calculated based on the second displacement sensor (H2, C2) that optically measures the distance from the back side, the measurement distance of the first displacement sensor, and the measurement distance of the second displacement sensor. And a thickness calculating means a.
この例では、厚み演算手段ａは、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置である演算コントローラＡの内部に設けられている。第１の変位センサは、第１のセンサヘッドユニットＨ１と第１の信号処理部ユニットＣ１とからなるセパレートタイプの変位センサとされ、第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットＨ２と第２の信号処理部ユニットＣ２とからなるセパレートタイプの変位センサとされている。第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置である演算コントローラＡは、第１及び第２の信号処理部ユニットＣ１，Ｃ２と共に連装可能な演算部ユニットとされている。連装するための取付部材としては公知のＤＩＮレール等を使用することができる。 In this example, the thickness calculation means a is provided inside a calculation controller A which is a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors. The first displacement sensor is a separate type displacement sensor including the first sensor head unit H1 and the first signal processing unit C1, and the second displacement sensor is the second sensor head unit H2 and the second sensor head unit H2. It is a separate type displacement sensor composed of two signal processing units C2. An arithmetic controller A, which is a predetermined arithmetic device provided separately from the first and second displacement sensors, is an arithmetic unit that can be connected together with the first and second signal processing units C1 and C2. A well-known DIN rail or the like can be used as an attachment member for connecting them.
第１の信号処理部ユニットＣ１は、第１のセンサヘッドユニットＨ１からの信号に基づいて、距離信号（Ｓ１１）と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号（Ｓ３１）とを生成する機能を有する。第２の信号処理部ユニットＣ２は、第２のセンサヘッドユニットＨ２からの信号に基づいて、距離信号（Ｓ１２）と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号（Ｓ２２）と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号（Ｓ３２）とを生成する機能を有する。 Based on the signal from the first sensor head unit H1, the first signal processing unit C1 includes a distance signal (S11), and a PASS signal (S21) indicating that the distance signal is within a predetermined range. And a function of generating a light quantity abnormality signal (S31) indicating that the amount of received light is out of the predetermined range. Based on the signal from the second sensor head unit H2, the second signal processing unit C2 includes a distance signal (S12) and a PASS signal (S22) indicating that the distance signal is within a predetermined range. And a function of generating a light quantity abnormality signal (S32) indicating that the amount of received light is out of the predetermined range.
演算部ユニットＡと第１の信号処理部ユニットＣ１と第２の信号処理部ユニットＣ２とがＤＩＮレール等を介して連装された状態においては、第１の信号処理部ユニットＣ１及び第２の信号処理部ユニットＣ２にて生成される距離信号（Ｓ１１，Ｓ１２）、ＰＡＳＳ信号（Ｓ２１，Ｓ２２）、及び光量異常信号（Ｓ３１，Ｓ３２）は適宜な通信手段を介して演算部ユニットＡへと送出可能になされている。なお、この種の連装タイプのセンサシステムにおけるデータ転送用通信手段については、既に各種の文献において当業者には周知であるから説明は省略する。 In a state in which the arithmetic unit A, the first signal processing unit C1 and the second signal processing unit C2 are connected via a DIN rail or the like, the first signal processing unit C1 and the second signal The distance signals (S11, S12), PASS signals (S21, S22), and light intensity abnormality signals (S31, S32) generated by the processing unit C2 can be sent to the arithmetic unit A via appropriate communication means. Has been made. The communication means for data transfer in this type of continuous sensor system is already well known to those skilled in the art in various documents, and the description thereof will be omitted.
フローチャートを参照して後述するが、厚み演算手段ａの基本的な機能は、演算式（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））にしたがって計測対象物ＯＢの厚みを連続的に算出するものであるが、本発明にあっては、さらに、第１の計測距離監視手段と第２の計測距離監視手段と第１の受光量監視手段と第２の受光量監視手段と出力補償手段とが含まれている。 As will be described later with reference to the flowchart, the basic function of the thickness calculation means a is to continuously calculate the thickness of the measurement object OB according to the calculation formula (K− (S11 + S12)). In addition, first measurement distance monitoring means, second measurement distance monitoring means, first received light amount monitoring means, second received light amount monitoring means, and output compensation means are further included.
ここで、「第１の計測距離監視手段」は、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。「第２の計測距離監視手段」は、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する。「第１の受光量監視手段」は、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。「第２の受光量監視手段」、第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する。「出力補償手段」は、第１及び第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する。これらの手段は、マイクロコンピュータを用いてソフトウェア的に実現されている。 Here, the “first measurement distance monitoring means” monitors whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range. The “second measurement distance monitoring unit” monitors whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range. The “first received light amount monitoring means” monitors whether or not the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range. “Second received light amount monitoring means” monitors whether the received light amount of the second displacement sensor is within a predetermined range. The “output compensation means” determines that both the measurement results when the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means and the first and second received light amount monitoring means are within a predetermined range. While the thickness calculated based on the output is output as it is, when one of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring unit and the first and second received light amount monitoring units is out of the predetermined range, Instead of the thickness calculated based on both measurement results, the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range is output. These means are realized by software using a microcomputer.
この例にあっては、演算コントローラＡ内の厚み算出手段ａにおいて、「第１の計測距離監視手段」は、第１の信号処理部ユニットＣ１から送られてくるＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）の内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、「第２の計測距離監視手段」は、第２の信号処理部ユニットＣ２から送られてくるＰＡＳＳ信号（Ｓ２２）の内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれている。 In this example, in the thickness calculation means a in the arithmetic controller A, the “first measurement distance monitoring means” uses the contents of the PASS signal (S21) sent from the first signal processing unit C1. Based on this, it is designed to monitor whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range, and the “second measurement distance monitoring means” is provided from the second signal processing unit C2. Based on the content of the sent PASS signal (S22), it is configured to monitor whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range.
また、「第１の受光量監視手段」は、第１の信号処理部ユニットＣ１から送られてくる光量異常信号（Ｓ３１）の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、「第２の受光量監視手段」は、第２の信号処理部ユニットＣ２から送られてくる光量異常信号（Ｓ３２）の内容に基づいて、第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれている。 Further, the “first received light amount monitoring means” is configured such that the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the light quantity abnormality signal (S31) sent from the first signal processing unit C1. The “second received light amount monitoring means” is based on the content of the light quantity abnormality signal (S32) sent from the second signal processing unit C2. The second displacement sensor is designed to monitor whether or not the amount of light received by the second displacement sensor is within a predetermined range.
さらに、「出力補償手段」は、第１及び第２の計測距離監視手段による監視結果（ＰＡＳＳ信号Ｓ２１，Ｓ２２）、第１及び第２の受光量監視手段による監視結果（光量異常信号Ｓ３１，Ｓ３２）、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニット（Ｃ１，Ｃ２）から送られてくる距離信号（Ｓ１１，Ｓ１２）に基づいて計測対象物ＯＢの厚みを算出するようになっている。 Furthermore, the “output compensation means” includes monitoring results (PASS signals S21 and S22) by the first and second measurement distance monitoring means, and monitoring results (light quantity abnormality signals S31 and S32) by the first and second received light amount monitoring means. ), And the distance signal (S11, S12) sent from the first and second signal processing units (C1, C2), the thickness of the measurement object OB is calculated.
厚み演算処理を示すフローチャート（第１実施形態）が図２に示されている。同図に示されるように、「第１の計測距離監視手段」は、第１の信号処理部ユニットＣ１から送られてくるＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）を取り込むと共に（ステップ２０１）、その内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視（ステップ２０２）するように仕組まれており、「第２の計測距離監視手段」は、第２の信号処理部ユニットＣ２から送られてくるＰＡＳＳ信号（Ｓ２２）を取り込むと共に（ステップ２０１）、その内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視（ステップ２０３）するように仕組まれている。 A flowchart (first embodiment) showing the thickness calculation process is shown in FIG. As shown in the figure, the “first measurement distance monitoring means” takes in the PASS signal (S21) sent from the first signal processing unit C1 (step 201), and based on the contents thereof. The first displacement sensor is designed to monitor whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range (step 202). The “second measurement distance monitoring means” is the second signal processing unit. The PASS signal (S22) sent from C2 is captured (step 201), and based on the contents, it is monitored whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range (step 203). It is structured.
「出力補償手段」は、第１及び第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには（ステップ２０２ＹＥＳ、２０３ＹＥＳ）、両計測結果（ステップ２０４）に基づいて算出される厚みをそのまま出力する（ステップ２０５）一方、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには（ステップ２０２ＮＯ又はステップ２０３ＮＯ）、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力保持する。図示のフローチャートでは、ステップ２０４及び２０５がスキップされることにより、その直前の厚みが出力保持されたままとなる。
The “output compensation means” is calculated based on both measurement results (step 204) when both the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means are within the predetermined range (step 202 YES, 203 YES). On the other hand, when one of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring means is out of the predetermined range (step 202 NO or step 203 NO), the measured thickness is output as it is (
本発明の作用説明のための波形図（第１実施形態）が図３に示されている。ＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）の値は、距離信号（Ｓ１１）の値が上限しきい値（ＴＨ１１）と下限しきい値（ＴＨ１２）との間に収まっている場合（測定レンジ内）には“Ｈ”、外れた場合（測定レンジ外）には“Ｌ”となるように設定されている。同様に、ＰＡＳＳ信号（Ｓ２２）の値は、距離信号（Ｓ１２）の値が上限しきい値（ＴＨ２１）と下限しきい値（ＴＨ２２）との間に収まっている場合（測定レンジ内）には“Ｈ”、外れた場合（測定レンジ外）には“Ｌ”となるように設定されている。したがつて、厚み演算手段ａにおいては、ＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）の値が“Ｈ”か“Ｌ”かにより、距離信号（Ｓ１１）の値が所定範囲内に収まっているか否かを判定することができる。同様にして、ＰＡＳＳ信号（Ｓ２２）の値が“Ｈ”か“Ｌ”かにより、距離信号（Ｓ１２）の値が所定範囲内に収まっているか否かを判定することができる。 A waveform diagram (first embodiment) for explaining the operation of the present invention is shown in FIG. The value of the PASS signal (S21) is “H” when the value of the distance signal (S11) is between the upper threshold (TH11) and the lower threshold (TH12) (within the measurement range). When it is out (out of the measurement range), it is set to “L”. Similarly, the value of the PASS signal (S22) is as follows when the value of the distance signal (S12) is between the upper threshold (TH21) and the lower threshold (TH22) (within the measurement range). “H” is set to be “L” when it is outside (outside the measurement range). Therefore, in the thickness calculation means a, it is determined whether or not the value of the distance signal (S11) is within a predetermined range depending on whether the value of the PASS signal (S21) is “H” or “L”. Can do. Similarly, whether or not the value of the distance signal (S12) is within a predetermined range can be determined based on whether the value of the PASS signal (S22) is “H” or “L”.
図３の例にあっては、時刻ｔ１の時点において、距離信号（Ｓ１１）の値は所定範囲から外れてしまっている（同図（ａ）参照）。このような場合にあっては、従来方式によると、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））には演算誤差が生ずる（同図（ｃ）［従来］参照）。これに対して、本発明にあっては前回値が保持されるため、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））には演算誤差が殆ど生じない（同図（ｃ）［本発明］参照）。以後、ＰＡＳＳ信号（Ｓ２１）の値に基づいて距離信号（Ｓ１１）の値が所定範囲内に復旧したと判定されるまで（ステップ２０２ＹＥＳ，２０３ＹＥＳ）、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））は保持され続けることとなる。 In the example of FIG. 3, the value of the distance signal (S11) has deviated from the predetermined range at the time t1 (see FIG. 3A). In such a case, according to the conventional method, a calculation error occurs in the thickness calculation value (K− (S11 + S12)) (see (c) [conventional] in the figure). On the other hand, in the present invention, since the previous value is held, there is almost no calculation error in the thickness calculation value (K− (S11 + S12)) (refer to (c) of the present invention [invention]). Thereafter, the thickness calculation value (K− (S11 + S12)) is held until it is determined that the value of the distance signal (S11) is restored within the predetermined range based on the value of the PASS signal (S21) (step 202 YES, 203 YES). It will continue to be done.
厚み演算処理を示すフローチャート（第２実施形態）が図４に示されている。同図に示されるように、「第１の受光量監視手段」は、第１の信号処理部ユニットＣ１から送られてくる光量異常信号（Ｓ３１）を取り込むと共に（ステップ４０１）、その内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視（ステップ４０２）するように仕組まれており、「第２の受光量監視手段」は、第２の信号処理部ユニットＣ２から送られてくる光量異常信号（Ｓ３２）を取り込むと共に（ステップ４０１）、その内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視（ステップ４０３）するように仕組まれている。 A flowchart (second embodiment) showing the thickness calculation process is shown in FIG. As shown in the figure, the “first received light amount monitoring means” takes in the light quantity abnormality signal (S31) sent from the first signal processing unit C1 (step 401), and based on the content thereof. Thus, it is designed to monitor whether or not the amount of light received by the first displacement sensor is within a predetermined range (step 402). The “second amount of received light monitoring means” is a second signal processor. The light quantity abnormality signal (S32) sent from the unit C2 is taken in (step 401), and based on the content, it is monitored whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range (step 403). It is structured to do.
「出力補償手段」は、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには（ステップ４０２ＹＥＳ、４０３ＹＥＳ）、両計測結果（ステップ４０４）に基づいて算出される厚みをそのまま出力する（ステップ４０５）一方、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには（ステップ４０２ＮＯ又はステップ４０３ＮＯ）、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力保持する。図示のフローチャートでは、ステップ４０４及び４０５がスキップされることにより、その直前の厚みが出力保持されたままとなる。
The “output compensation means” is calculated based on both measurement results (step 404) when both the monitoring results of the first and second received light amount monitoring means are within the predetermined range (step 402YES, 403YES). On the other hand, when any of the monitoring results of the first or second received light amount monitoring means is out of the predetermined range (step 402 NO or step 403 NO), the measured thickness is output as it is (
本発明の作用説明のための波形図（第１実施形態）が図５に示されている。光量異常信号（Ｓ３１）の値は、第１のセンサの受光量の値が上限しきい値（ＴＨ３１）と下限しきい値（ＴＨ３２）との間に収まっている場合（測定レンジ内）には“Ｈ”、外れた場合（測定レンジ外）には“Ｌ”となるように設定されている。同様に、光量異常信号（Ｓ３２）の値は、第２のセンサの受光量の値が上限しきい値（ＴＨ４１）と下限しきい値（ＴＨ４２）との間に収まっている場合（測定レンジ内）には“Ｈ”、外れた場合（測定レンジ外）には“Ｌ”となるように設定されている。したがつて、厚み演算手段ａにおいては、光量異常信号（Ｓ３１）の値が“Ｈ”か“Ｌ”かにより、第１のセンサの受光量の値が所定範囲内に収まっているか否か（換言すれは、距離信号（Ｓ１１）が自動的に保持された状態であるか否か）を判定することができる。同様にして、光量異常信号（Ｓ３２）の値が“Ｈ”か“Ｌ”かにより、第２のセンサの受光量の値が所定範囲内に収まっているか否か（換言すれは、距離信号（Ｓ１２）が自動的に保持された状態であるか否か）を判定することができる。 A waveform diagram (first embodiment) for explaining the operation of the present invention is shown in FIG. The value of the light quantity abnormality signal (S31) is the value when the amount of light received by the first sensor is between the upper threshold (TH31) and the lower threshold (TH32) (within the measurement range). “H” is set to be “L” when it is outside (outside the measurement range). Similarly, the value of the light quantity abnormality signal (S32) is the value when the value of the amount of light received by the second sensor is between the upper threshold (TH41) and the lower threshold (TH42) (within the measurement range). ) Is set to “H”, and when it is out (out of the measurement range), it is set to “L”. Therefore, in the thickness calculation means a, whether the value of the received light amount of the first sensor is within a predetermined range depending on whether the value of the light quantity abnormality signal (S31) is “H” or “L” ( In other words, it is possible to determine whether or not the distance signal (S11) is automatically held. Similarly, depending on whether the value of the light quantity abnormality signal (S32) is “H” or “L”, whether or not the light reception amount value of the second sensor is within a predetermined range (in other words, the distance signal ( Whether or not S12) is automatically maintained can be determined.
図３の例にあっては、時刻ｔ２〜ｔ３の期間において、第１のセンサの受光量の値は所定範囲から外れて（同図（ｂ）参照）、これにより距離信号（Ｓ１１）の値は自動的に保持状態とされている。このような場合にあっては、従来方式によると、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））には演算誤差が生ずる（同図（ｅ）［従来］参照）。これに対して、本発明にあっては前回値が保持されて出力補償されるため、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））には演算誤差が殆ど生じない（同図（ｅ）［本発明］参照）。以後、光量異常信号（Ｓ３１）の値に基づいて第１のセンサの受光量の値が所定範囲内に復旧したと判定されるまで（ステップ４０２ＹＥＳ，４０３ＹＥＳ）、厚み演算値（Ｋ−（Ｓ１１＋Ｓ１２））は保持され続けることとなる。 In the example of FIG. 3, during the period from time t2 to t3, the value of the amount of light received by the first sensor deviates from the predetermined range (see FIG. 3B), thereby the value of the distance signal (S11). Is automatically held. In such a case, according to the conventional method, a calculation error occurs in the thickness calculation value (K− (S11 + S12)) (see (e) [conventional] in the figure). On the other hand, in the present invention, since the previous value is held and the output is compensated, there is almost no calculation error in the thickness calculation value (K− (S11 + S12)). ]reference). Thereafter, the thickness calculation value (K− (S11 + S12) is determined until it is determined that the value of the amount of light received by the first sensor is restored within the predetermined range based on the value of the light quantity abnormality signal (S31). ) Will continue to be retained.
厚み演算処理を示すフローチャート（第３実施形態）が図６に示されている。この第３実施形態にあっては、第１実施形態で説明した距離監視に基づく出力補償処理（ステップ２０１〜２０５）と第２実施形態で説明した受光量監視に基づく出力補償処理（ステップ４０１〜４０５）との双方が採用されている。なお、具体的な処理内容（ステップ６０１〜６０８）については、第１及び第２実施形態において既に詳述した通りであるから、重複説明は省略する。
A flowchart (third embodiment) showing the thickness calculation process is shown in FIG. In the third embodiment, the output compensation process based on the distance monitoring described in the first embodiment (
なお、以上説明した第１〜第３実施形態にあっては、本発明を、厚み演算手段が第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に設けられる第１タイプの変位センサシステム（特許文献１参照）に採用したが、本発明は厚み演算手段が第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に設けられる第２タイプの変位センサシステム（特許文献２参照）にも採用できることは勿論である。 In the first to third embodiments described above, the present invention is a first type in which the thickness calculation means is provided inside a predetermined calculation device provided separately from the first and second displacement sensors. However, the present invention is a second type displacement sensor system in which the thickness calculating means is provided inside the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself (Patent Document). Of course, it can also be adopted in (see 2).
本発明によれば、鋼板製造ラインや製紙ライン等において、搬送されるシート状物体が周期的又は不規則に波打つような場合にも、そのシート状物体の厚みを正確かつ連続的に計測することが可能となる。 According to the present invention, the thickness of a sheet-like object can be accurately and continuously measured even when the conveyed sheet-like object undulates periodically or irregularly in a steel plate production line, a papermaking line, or the like. Is possible.
Ｘ 検出対象物
Ｈ１ 第１の変位センサのセンサヘッド部
Ｃ１ 第１の変位センサの信号処理部
Ｈ２ 第２の変位センサのセンサヘッド部
Ｃ２ 第２の変位センサの信号処理部
Ａ 演算コントローラ
ａ 厚み演算手段
Ｓ１１ 第１の変位センサの信号処理部で生成される距離信号
Ｓ２１ 第１の変位センサの信号処理部で生成されるＰＡＳＳ信号
Ｓ３１ 第１の変位センサの信号処理部で生成される光量異常信号
Ｓ１２ 第２の変位センサの信号処理部で生成される距離信号
Ｓ２２ 第２の変位センサの信号処理部で生成されるＰＡＳＳ信号
Ｓ３２ 第２の変位センサの信号処理部で生成される光量異常信号
X object to be detected H1 sensor head section of the first displacement sensor C1 signal processing section of the first displacement sensor H2 sensor head section of the second displacement sensor C2 signal processing section of the second displacement sensor A arithmetic controller a thickness calculation Means S11 Distance signal generated by the signal processing unit of the first displacement sensor S21 PASS signal generated by the signal processing unit of the first displacement sensor S31 Abnormal light quantity signal generated by the signal processing unit of the first displacement sensor S12 Distance signal generated by the signal processing unit of the second displacement sensor S22 PASS signal generated by the signal processing unit of the second displacement sensor S32 Abnormal light quantity signal generated by the signal processing unit of the second displacement sensor
Claims (6)
厚み演算手段が、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる光学式変位センサシステムであって、
厚み算出手段が、
第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する第１の計測距離監視手段と、
第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する第２の計測距離監視手段と、
第１及び第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の計測距離監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する出力補償手段と、
を含む、ことを特徴とする光学式変位センサシステム。 A first displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object surface from the front side, a second displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object back side, and the first displacement Thickness calculating means for calculating the thickness of the measurement object based on the measurement distance of the sensor and the measurement distance of the second displacement sensor, and the thickness calculation means is provided separately from the first and second displacement sensors. An optical displacement sensor system provided in a predetermined arithmetic device or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself,
The thickness calculation means
First measurement distance monitoring means for monitoring whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range;
Second measurement distance monitoring means for monitoring whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range;
When both the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means are within the predetermined range, the thickness calculated based on both measurement results is output as it is, while the first or second measurement distance is output. When any of the monitoring results of the monitoring means is out of the predetermined range, instead of the thickness calculated based on both measurement results, an output compensation means for outputting the thickness calculated immediately before it is out of the predetermined range;
An optical displacement sensor system comprising:
第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、
第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置が前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされ、
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号とを生成する機能を有し、
第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号とを生成する機能を有し、
演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号及びＰＡＳＳ信号は演算部ユニットへと送出可能になされており、
演算部ユニット内の厚み算出手段において、
第１の計測距離監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
第２の計測距離監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式変位センサシステム。 The first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit.
The second displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a second sensor head unit and a second signal processing unit.
A predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors is an arithmetic unit that can be connected together with the first and second signal processing units,
The first signal processing unit has a function of generating a distance signal and a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range based on a signal from the first sensor head unit.
The second signal processing unit has a function of generating a distance signal and a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range based on a signal from the second sensor head unit.
In the state where the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second signal processing unit are connected, the distance signal generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit. And the PASS signal can be sent to the arithmetic unit.
In the thickness calculation means in the arithmetic unit,
The first measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the first signal processing unit. Is structured,
The second measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the second signal processing unit. Is structured,
The output compensation means calculates the thickness of the measurement object based on the monitoring results by the first and second measurement distance monitoring means and the distance signals sent from the first and second signal processing unit units.
The optical displacement sensor system according to claim 1.
厚み演算手段が、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる光学式変位センサシステムであって、
厚み算出手段が、
第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する第１の受光量監視手段と、
第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する第２の受光量監視手段と、
第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する出力補償手段と、
を含む、ことを特徴とする光学式変位センサシステム。 A first displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object surface from the front side, a second displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object back side, and the first displacement Thickness calculating means for calculating the thickness of the measurement object based on the measurement distance of the sensor and the measurement distance of the second displacement sensor, and the thickness calculation means is provided separately from the first and second displacement sensors. An optical displacement sensor system provided in a predetermined arithmetic device or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself,
The thickness calculation means
First received light amount monitoring means for monitoring whether the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range;
Second received light amount monitoring means for monitoring whether the received light amount of the second displacement sensor is within a predetermined range;
When both the monitoring results of the first and second received light amount monitoring means are within the predetermined range, the thickness calculated based on both measurement results is output as it is, while the first or second received light amount is output as it is. When any of the monitoring results of the monitoring means is out of the predetermined range, instead of the thickness calculated based on both measurement results, an output compensation means for outputting the thickness calculated immediately before it is out of the predetermined range;
An optical displacement sensor system comprising:
第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、
第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置が前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされ、
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、
第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、光量信号が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、
演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号及び光量異常信号は演算部ユニットへと送出可能になされており、
演算部ユニット内の厚み算出手段において、
第１の受光量監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
第２の受光量監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
出力補償手段は、第１及び第２の受光量監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光学式変位センサシステム。 The first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit.
The second displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a second sensor head unit and a second signal processing unit.
A predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors is an arithmetic unit that can be connected together with the first and second signal processing units,
The first signal processing unit has a function of generating a distance signal and a light amount abnormality signal indicating that the amount of received light is out of a predetermined range based on a signal from the first sensor head unit. ,
The second signal processing unit has a function of generating a distance signal and a light amount abnormality signal indicating that the light amount signal is out of a predetermined range based on a signal from the second sensor head unit. ,
In the state where the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second signal processing unit are connected, the distance signal generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit. And the light quantity abnormality signal can be sent to the arithmetic unit.
In the thickness calculation means in the arithmetic unit,
The first received light amount monitoring means monitors whether the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the light quantity abnormality signal sent from the first signal processing unit. It is structured so that
The second received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the light amount abnormality signal sent from the second signal processing unit. It is structured so that
The output compensation means calculates the thickness of the measurement object based on the monitoring results from the first and second received light amount monitoring means and the distance signal sent from the first and second signal processing unit.
The optical displacement sensor system according to claim 3.
厚み演算手段が、第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置の内部に、若しくは、第１の変位センサ自身又は第２の変位センサ自身の内部に、設けられる光学式変位センサシステムであって、
厚み算出手段が、
第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する第１の計測距離監視手段と、
第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視する第２の計測距離監視手段と、
第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する第１の受光量監視手段と、
第２の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視する第２の受光量監視手段と、
第１及び第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれもが所定範囲内に収まっているときには、両計測結果に基づいて算出される厚みをそのまま出力する一方、第１又は第２の計測距離監視手段、並びに、第１及び第２の受光量監視手段の監視結果のいずれかが所定範囲内から外れたときには、両計測結果に基づいて算出される厚みの代わりに、所定範囲から外れる直前に算出された厚みを出力する出力補償手段と、
を含む、ことを特徴とする光学式変位センサシステム。 A first displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object surface from the front side, a second displacement sensor that optically measures the distance to the measurement object back side, and the first displacement Thickness calculating means for calculating the thickness of the measurement object based on the measurement distance of the sensor and the measurement distance of the second displacement sensor, and the thickness calculation means is provided separately from the first and second displacement sensors. An optical displacement sensor system provided in a predetermined arithmetic device or in the first displacement sensor itself or the second displacement sensor itself,
The thickness calculation means
First measurement distance monitoring means for monitoring whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range;
Second measurement distance monitoring means for monitoring whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range;
First received light amount monitoring means for monitoring whether the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range;
Second received light amount monitoring means for monitoring whether the received light amount of the second displacement sensor is within a predetermined range;
When the monitoring results of the first and second measurement distance monitoring means and the first and second received light amount monitoring means are both within a predetermined range, the thickness calculated based on both measurement results is calculated. While either is output as it is, when one of the monitoring results of the first or second measurement distance monitoring means and the first and second received light amount monitoring means is out of the predetermined range, the calculation is made based on both measurement results. Instead of the thickness to be output, output compensation means for outputting the thickness calculated immediately before deviating from the predetermined range; and
An optical displacement sensor system comprising:
第２の変位センサは、第２のセンサヘッドユニットと第２の信号処理部ユニットとからなるセパレートタイプの変位センサとされ、
第１及び第２の変位センサとは別に設けた所定の演算装置が前記第１及び第２の信号処理部ユニットと共に連装可能な演算部ユニットとされ、
第１の信号処理部ユニットは、第１のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、
第２の信号処理部ユニットは、第２のセンサヘッドユニットからの信号に基づいて、距離信号と、距離信号が所定範囲内に収まっていることを示すＰＡＳＳ信号と、受光量が所定範囲内から外れていることを示す光量異常信号とを生成する機能を有し、
演算部ユニットと第１の信号処理部ユニットと第２の信号処理部ユニットとが連装された状態においては、第１の信号処理部ユニット及び第２の信号処理部ユニットにて生成される距離信号、ＰＡＳＳ信号、及び光量異常信号は演算部ユニットへと送出可能になされており、
演算部ユニット内の厚み算出手段において、
第１の計測距離監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第１の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
第２の計測距離監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくるＰＡＳＳ信号の内容に基づいて、第２の変位センサの計測距離が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
第１の受光量監視手段は、第１の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
第２の受光量監視手段は、第２の信号処理部ユニットから送られてくる光量異常信号の内容に基づいて、第１の変位センサの受光量が所定範囲内にあるか否かを監視するように仕組まれており、
出力補償手段は、第１及び第２の計測距離監視手段による監視結果、第１及び第２の受光量監視手段による監視結果、並びに、第１及び第２の信号処理部ユニットから送られてくる距離信号に基づいて計測対象物の厚みを算出する、
ことを特徴とする請求項５に記載の光学式変位センサシステム。 The first displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a first sensor head unit and a first signal processing unit.
The second displacement sensor is a separate type displacement sensor composed of a second sensor head unit and a second signal processing unit.
A predetermined arithmetic unit provided separately from the first and second displacement sensors is an arithmetic unit that can be connected together with the first and second signal processing units,
Based on the signal from the first sensor head unit, the first signal processing unit has a distance signal, a PASS signal indicating that the distance signal is within a predetermined range, and a received light amount from the predetermined range. It has a function to generate a light quantity abnormality signal indicating that it is off,
Based on the signal from the second sensor head unit, the second signal processing unit has a distance signal, a PASS signal indicating that the distance signal is within the predetermined range, and a received light amount within the predetermined range. It has a function to generate a light quantity abnormality signal indicating that it is off,
In the state where the arithmetic unit, the first signal processing unit, and the second signal processing unit are connected, the distance signal generated by the first signal processing unit and the second signal processing unit. The PASS signal and the light quantity abnormality signal can be sent to the arithmetic unit.
In the thickness calculation means in the arithmetic unit,
The first measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the first signal processing unit. Is structured,
The second measurement distance monitoring means monitors whether or not the measurement distance of the second displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the PASS signal sent from the second signal processing unit. Is structured,
The first received light amount monitoring means monitors whether the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the light quantity abnormality signal sent from the first signal processing unit. It is structured so that
The second received light amount monitoring means monitors whether or not the received light amount of the first displacement sensor is within a predetermined range based on the content of the light amount abnormality signal sent from the second signal processing unit. It is structured so that
The output compensation means is sent from the monitoring results by the first and second measurement distance monitoring means, the monitoring results by the first and second received light amount monitoring means, and the first and second signal processing units. Calculate the thickness of the measurement object based on the distance signal,
The optical displacement sensor system according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004323321A JP2006133105A (en) | 2004-11-08 | 2004-11-08 | Optical displacement sensor system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004323321A JP2006133105A (en) | 2004-11-08 | 2004-11-08 | Optical displacement sensor system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006133105A true JP2006133105A (en) | 2006-05-25 |
Family
ID=36726771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004323321A Pending JP2006133105A (en) | 2004-11-08 | 2004-11-08 | Optical displacement sensor system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006133105A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174722A (en) * | 2011-01-27 | 2011-09-07 | 北京经纬纺机新技术有限公司 | Digital detection method and system for thickness of fed cotton silver of drawing frame |
-
2004
- 2004-11-08 JP JP2004323321A patent/JP2006133105A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102174722A (en) * | 2011-01-27 | 2011-09-07 | 北京经纬纺机新技术有限公司 | Digital detection method and system for thickness of fed cotton silver of drawing frame |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0540343B1 (en) | Optical measurement system for determination of an object's profile | |
| US9063174B2 (en) | Hall effect measurement instrument with temperature compensation | |
| JP2012027001A (en) | Optical fiber temperature distribution measuring apparatus | |
| PL370901A1 (en) | Sensor designed to measure distance and method for measuring distance | |
| US20080068619A1 (en) | Optical Device for Measuring the Thickness of an at Least Partially Transparent Medium | |
| WO2004053428A3 (en) | Process meter | |
| US20150142356A1 (en) | Hall effect measurement instrument with temperature compensation | |
| JP2010164463A (en) | Laser three-dimensional image measuring device | |
| KR20160096768A (en) | Groundwater quality monitoring device with ultrasonic sensor for calibration of water level | |
| US20110285983A1 (en) | Method for the optical measurement of velocities and a sensor for the optical measurement of velocities | |
| JP2006133105A (en) | Optical displacement sensor system | |
| JP2007017157A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| JPS60227112A (en) | Optical displacement meter | |
| JP4131843B2 (en) | Chatter mark detector | |
| JP3940327B2 (en) | Metal plate thickness measurement method | |
| US20230078898A1 (en) | Method for determining the bulk density of bulk material in a mobile crusher | |
| JP4083618B2 (en) | Strain measurement system | |
| KR101921462B1 (en) | Thickness measuring method of matal film | |
| JPH10185654A (en) | Method of detecting liquid level of furnace-melted matter | |
| JP3705019B2 (en) | Measuring device | |
| EP3187821B1 (en) | A data processor and a data processing method | |
| JP5762787B2 (en) | Conveyor scale | |
| JPH0752087B2 (en) | Optical displacement meter | |
| JP2021056087A (en) | Shape measuring device | |
| JP2004354151A (en) | Displacement measuring system |