JP2728555B2 - Automatic thickness gauge - Google Patents

Automatic thickness gauge

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JP2728555B2
JP2728555B2 JP2238148A JP23814890A JP2728555B2 JP 2728555 B2 JP2728555 B2 JP 2728555B2 JP 2238148 A JP2238148 A JP 2238148A JP 23814890 A JP23814890 A JP 23814890A JP 2728555 B2 JP2728555 B2 JP 2728555B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、搬送ラインにより搬送される被測定体の板
厚を光ビームの反射により非接触で自動測定する自動板
厚測定装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic thickness measuring apparatus for automatically measuring the thickness of an object to be transported by a transport line in a non-contact manner by reflection of a light beam.

[従来の技術] 搬送ラインにより搬送される被測定体の板厚を光変位
計により自動計測する自動板厚測定装置が従来から知ら
れている。
[Prior Art] An automatic thickness measuring apparatus for automatically measuring the thickness of an object to be measured conveyed by a conveyance line using an optical displacement meter has been conventionally known.

従来において用いられていた装置は、いわゆるC型フ
レームを用いた1点計測の装置であり、被測定体として
は幅が一定のもの、すなわち固定幅の被測定体を測定す
るものである。
An apparatus used in the related art is a one-point measuring apparatus using a so-called C-shaped frame, and measures an object having a constant width, that is, an object having a fixed width.

この装置においては、搬送ラインの上下に光変位計が
配置される。この光変位計によってレーザ光である光ビ
ームが被測定体に照射され、被測定体の板厚が測定され
る。
In this apparatus, optical displacement meters are arranged above and below a transport line. The object to be measured is irradiated with a light beam as a laser beam by the optical displacement meter, and the thickness of the object to be measured is measured.

このような装置により、従来、鋼板等の被測定体の板
厚を自動測定することが行われていた。
Conventionally, such a device has been used to automatically measure the thickness of an object to be measured such as a steel plate.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような装置では、上下の光変位計
から発せられる光ビームが干渉しあうという問題点があ
った。
[Problems to be Solved by the Invention] However, such a device has a problem that light beams emitted from upper and lower optical displacement meters interfere with each other.

すなわち、光ビームによる板厚測定は、被測定体の上
下からそれぞれ光ビームを照射する光変位計が、互いに
独立に被測定体との距離を求める方法に基づくものであ
る。従って、相互の光ビームが干渉すると、正確な板厚
測定が実施困難となる。
That is, the thickness measurement using the light beam is based on a method in which the optical displacement meters that irradiate the light beam from above and below the object to be measured separately obtain the distance from the object to be measured. Therefore, if the light beams interfere with each other, it becomes difficult to accurately measure the thickness.

このような困難を防止するためには、被測定体の面積
が十分大きければ良い。光ビームのエネルギーはおよそ
ガウス分布しており、このため、板厚測定には光ビーム
のビーム直径の約10倍程度の被測定体面積が必要とされ
る。逆にいえば、このことは、形状の大きな被測定体し
か自動板厚測定に供することができないことを意味して
いる。
In order to prevent such difficulties, it is sufficient that the area of the measured object is sufficiently large. The energy of the light beam is approximately Gaussian distributed. Therefore, the thickness measurement requires an area of the object to be measured which is about 10 times the beam diameter of the light beam. Conversely, this means that only an object having a large shape can be used for automatic thickness measurement.

光ビームの干渉を防止する手段としては、特開平1−
235806号公報に示されるように、他に、測定時のみ光ビ
ームを発光させる手段がある。この手段を採用した場
合、発光タイミングの設定により、上下の光変位計によ
る光ビーム間の干渉を防止することができる。しかし、
この場合、光変位計の動作安定に時間がかかり、高速の
板厚測定が困難となる。
As means for preventing light beam interference, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 235806, there is another means for emitting a light beam only at the time of measurement. When this means is employed, interference between light beams by the upper and lower optical displacement meters can be prevented by setting the light emission timing. But,
In this case, it takes time to stabilize the operation of the optical displacement meter, and it is difficult to measure the plate thickness at high speed.

一方、自動板厚測定を行う場合、定期的に校正を実施
する必要がある。これは、光変位計の経年変化等による
誤差を補正(電気的補正)し、また、機械的歪を補正
(機械的補正)して、信頼性を維持し、正確な板厚測定
を期するものである。
On the other hand, when performing automatic plate thickness measurement, it is necessary to perform calibration periodically. This corrects errors due to aging of the optical displacement meter (electrical correction), and corrects mechanical distortion (mechanical correction) to maintain reliability and ensure accurate thickness measurement. Things.

ところが、このような校正においては、種々の問題点
があり、その解決が望まれている。
However, there are various problems in such a calibration, and a solution is desired.

具体的には、例えば電気的補正の際に光変位計を取り
外す必要があり、また専用の治具を用いなければならな
いという問題点がある。また、機械的補正の際に格別の
測定装置が必要とされるという問題点がある。さらに、
両者に共通して、搬送ラインを停止させねばならず経済
的損失が発生すること、作業が大掛かりとなり校正の専
門家が必要とされること、ひいては装置設備の大型化・
高価格化が生じてしまうこと等の問題点がある。
Specifically, for example, there is a problem that it is necessary to remove the optical displacement meter at the time of electrical correction, and it is necessary to use a dedicated jig. Another problem is that a special measuring device is required for mechanical correction. further,
In common to both, the transportation line must be stopped, resulting in economic loss, the need for large-scale work and the need for calibration specialists,
There are problems such as high price.

従来においても、このような問題点を解決するために
幾つかの提案がなされている。例えば、特開平1−2216
05号公報や実開昭59−41711号公報に記載されているよ
うに、被測定体とおおよそ同一の高さの平面位置に基準
被測定体を配置し、間欠的にこの基準被測定体の厚みを
計測して基準点を補正する方法や、上下に対をなす光変
位計のそれぞれから発せられる光ビームの通過域に所定
厚の校正板を出し入れする方法がある。
Conventionally, several proposals have been made to solve such a problem. For example, JP-A 1-2216
As described in Japanese Patent Publication No. 05 or No. Sho 59-41711, the reference DUT is disposed at a plane position having substantially the same height as the DUT, and the reference DUT is intermittently interposed. There are a method of correcting the reference point by measuring the thickness, and a method of putting a calibration plate having a predetermined thickness into and out of the passband of the light beam emitted from each of the pair of optical displacement meters.

しかし、これらの方法はC型フレームを用いた1点計
測を前提としており、例えば多点計測により正確かつ緻
密な板厚測定を行おうとする場合には適用困難である。
これは、多点計測の場合には搬送ラインの全幅に渡って
校正を行うことが必要であり、前述の方法が一点におい
て校正を実施する方法であることによる。
However, these methods are premised on one-point measurement using a C-shaped frame, and are difficult to apply, for example, when performing accurate and precise thickness measurement by multipoint measurement.
This is because in the case of multipoint measurement, it is necessary to perform calibration over the entire width of the transport line, and the above-described method is a method of performing calibration at one point.

本発明は、このような問題点を解決することを課題と
してなされたものであり、多点計測の場合に簡易かつ低
価格な小型装置で校正を実施することができる自動板厚
測定装置を提供することを目的とする。また、本発明
は、校正の際における光ビームの干渉を排除して、小型
な非透過性の校正板を用い高速で校正を行うことが可能
な自動板厚測定装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and provides an automatic thickness measuring apparatus capable of performing calibration with a simple and inexpensive small apparatus in the case of multipoint measurement. The purpose is to do. Another object of the present invention is to provide an automatic thickness measuring apparatus capable of performing high-speed calibration using a small non-transmissive calibration plate by eliminating interference of a light beam at the time of calibration. I do.

[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、被測定
体を搬送する搬送ラインの上方及び下方に対をなしかつ
所定の基準距離を隔てて配置され、光ビームを被測定体
に照射して反射光に基づき被測定体との距離を求める複
数対の光変位計と、光変位計によって測定された距離及
び基準距離に基づき被測定体の板厚を演算する板厚演算
手段と、搬送ラインにより被測定体が搬送されていない
ことを検出する不在検出手段と、先端がL字状の屈曲を
有し、被測定体の板厚測定時には先端が変位計の測定域
外に配置される所定板厚の校正板と、被測定体が搬送さ
れていないことが検出されているときに、光変位計から
発せられる光ビームを遮る所定位置に先端が位置するよ
う校正板を回動させる回動手段と、校正板が光変位計か
ら発せられる光ビームを遮る位置にあるときに、上下各
光変位計からの光ビーム照射を交互に停止させる交互照
射停止手段と、校正時における光変位計の出力及び校正
板の板厚に基づき基準距離を求める基準距離演算手段
と、を備えることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention is arranged above and below a transport line for transporting an object to be measured and arranged at a predetermined reference distance apart from each other, A plurality of pairs of optical displacement meters that irradiate a light beam to a measured object to determine a distance to the measured object based on reflected light, and a thickness of the measured object based on a distance measured by the optical displacement meter and a reference distance. Thickness calculating means for calculating; absent detecting means for detecting that the object to be measured is not being conveyed by the conveying line; and a tip having an L-shaped bend, and the tip being displaced when measuring the thickness of the object to be measured. The calibration plate having a predetermined thickness placed outside the measurement area of the meter, and the tip is located at a predetermined position that blocks a light beam emitted from the optical displacement meter when it is detected that the object to be measured is not being conveyed. The rotation means for rotating the calibration plate and the calibration plate Alternate irradiation stopping means for alternately stopping light beam irradiation from each of the upper and lower optical displacement meters when at a position where the light beam emitted from the optical displacement meter is interrupted, and a plate for the output of the optical displacement meter and a calibration plate during calibration Reference distance calculating means for obtaining a reference distance based on the thickness.

[作用] 本発明の自動板厚測定装置においては、搬送ラインに
より被測定体が搬送され光変位計下に達すると、上下の
光変位計から発せられる光ビームの反射により被測定体
の板厚が演算される。この演算は、光変位計間の基準距
離を用いて実行される。この計測は、多点計測として実
施される。
[Operation] In the automatic thickness measuring apparatus of the present invention, when the object to be measured is conveyed by the conveying line and reaches below the optical displacement meter, the thickness of the object to be measured is reflected by the light beams emitted from the upper and lower optical displacement meters. Is calculated. This calculation is performed using the reference distance between the optical displacement meters. This measurement is performed as a multipoint measurement.

また、校正時には、次のような動作が行われる。すな
わち、この場合、被測定体が搬送されていないことが不
在検出手段により検出され、校正板の先端が変位計の測
定域内に回動させる。この校正板により、光変位計から
発せられる光ビームが遮られる。光ビームが遮られる
と、光変位計は光ビームの反射光に基づき校正板との距
離を求め、さらにこの距離及び校正板の板厚に基づき基
準距離が演算される。この基準距離は、板厚測定時に板
厚演算に用いられる。
At the time of calibration, the following operation is performed. That is, in this case, the absence of the object to be measured is detected by the absence detector, and the tip of the calibration plate is rotated into the measurement area of the displacement meter. This calibration plate blocks the light beam emitted from the optical displacement meter. When the light beam is blocked, the optical displacement meter calculates the distance to the calibration plate based on the reflected light of the light beam, and further calculates the reference distance based on this distance and the thickness of the calibration plate. This reference distance is used for calculating the thickness when measuring the thickness.

本発明においては、校正時において、光ビームの照射
が上下交互に停止される。この停止は、一時的なもので
あり、望ましくは瞬時的なものである。
In the present invention, at the time of calibration, irradiation of the light beam is stopped alternately up and down. This stop is temporary, preferably instantaneous.

従って、本発明においては、容易な手段で多点計測に
おける校正が行われる。さらにこの校正は、光ビームの
一時停止を伴って行われ、これにより校正板として光ビ
ームの拡散を考慮した大型なものを用いずとも、非透過
性の校正板を用いて高速に校正することが可能になる。
Therefore, in the present invention, calibration in multipoint measurement is performed by easy means. In addition, this calibration is performed with the light beam temporarily stopped, so that a high-speed calibration can be performed using a non-transmissive calibration plate without using a large calibration plate that takes into account the diffusion of the light beam. Becomes possible.

[実施例] 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説
明する。
EXAMPLES Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図には、本発明の一実施例に係る自動板厚測定装
置の実体構成が示されている。特に、第1図(a)にお
いては装置を上方から見た外観が、第1図(b)におい
ては側面から見た外観が、それぞれ示されている。
FIG. 1 shows the actual configuration of an automatic thickness measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 (a) shows the appearance of the apparatus viewed from above, and FIG. 1 (b) shows the appearance of the apparatus viewed from the side.

この図においては、図中矢印で示される方向に被測定
体10を搬送する搬送ライン12が示されている。この図に
おける被測定体10は、それぞれ板厚、幅等の異なる鋼板
であり、図には10−1、10−2、10−3の3個が示され
ている。この実施例において板厚測定の対象とする測定
体10は、例えば板厚4〜60mm、幅800〜4000mm、長さ150
0〜14000mmの規格のものであり、搬送ライン12の上の任
意の位置に任意の姿勢で配置される。
In this figure, a transport line 12 that transports the measured object 10 in a direction indicated by an arrow in the figure is shown. The measured object 10 in this figure is a steel sheet having different thicknesses, widths, and the like, and three figures 10-1, 10-2, and 10-3 are shown in the figure. In this embodiment, the measuring object 10 to be measured for the thickness is, for example, a thickness of 4 to 60 mm, a width of 800 to 4000 mm and a length of 150 mm.
It has a standard of 0 to 14000 mm, and is arranged at an arbitrary position on the transport line 12 in an arbitrary posture.

また、搬送ライン12を跨ぐように、上下一対の門型架
台14が設けられている。門型架台14の搬送ライン12上流
側にはラインセンサ16が、下流側には光変位計18が、そ
れぞれ配設されている。
In addition, a pair of upper and lower portal frames 14 are provided so as to straddle the transport line 12. A line sensor 16 is provided on the upstream side of the transport line 12 of the portal frame 14, and an optical displacement meter 18 is provided on the downstream side.

ラインセンサ16は、1対となるよう上下双方の門型架
台14に設けられており、被測定体10の先端の左右両端位
置を検出する。検出される左右両端位置は、光変位計18
の位置の初期設定に用いられる。
The line sensors 16 are provided on both the upper and lower portal frames 14 so as to form a pair, and detect the left and right end positions of the tip of the measured object 10. The left and right end positions detected are the optical displacement meter 18
Is used for the initial setting of the position.

また、光変位計18は3対が門型架台14に設けられてい
る。この光変位計18は被測定体10の板厚を測定する装置
である。すなわち、光変位計18は被測定体10に光ビーム
を照射し、その反射光を取り込む。さらに、取り込んだ
反射光に基づき被測定体10までの距離を求め、後述の原
理による板厚演算に供する。
Further, three pairs of the optical displacement meters 18 are provided on the portal gantry 14. The optical displacement meter 18 is a device for measuring the thickness of the measured object 10. That is, the optical displacement meter 18 irradiates the measured object 10 with a light beam and takes in the reflected light. Further, the distance to the measured object 10 is obtained based on the taken-in reflected light, and is used for a thickness calculation based on the principle described later.

第2図には、この実施例のより詳細な実体構成が正面
図として示されている。
FIG. 2 shows a more detailed actual configuration of this embodiment as a front view.

この図においては、上下2個のリニアモータレール20
が示されている。リニアモータレール20は、6個の光変
位計18をそれぞれ左右方向に駆動するリニアモータのレ
ールである。
In this figure, the upper and lower two linear motor rails 20 are shown.
It is shown. The linear motor rail 20 is a rail of a linear motor that drives each of the six optical displacement meters 18 in the left-right direction.

また、光変位計18のうち上側の3個は、パルスステー
ジ22に取り付けられている。すなわち、この3個の光変
位計18はパルスステージ22によって上下方向に駆動され
る。
The upper three of the optical displacement meters 18 are attached to the pulse stage 22. That is, the three optical displacement meters 18 are driven by the pulse stage 22 in the vertical direction.

さらに、3対の光変位計18のうち左右両側の2対に
は、第1及び第2エッジセンサ24及び26が付設されてい
る。第1エッジセンサ24は、ラインセンサ16の出力に応
じて初期設定された光変位計18の位置を、さらに微調整
するために用いられる。第2エッジセンサ26は、被測定
体10の側端を追従検出するために用いられる。
Further, first and second edge sensors 24 and 26 are attached to two pairs on the left and right sides of the three pairs of optical displacement meters 18, respectively. The first edge sensor 24 is used to further fine-tune the position of the optical displacement meter 18 that is initially set according to the output of the line sensor 16. The second edge sensor 26 is used to detect the side edge of the measured object 10 following.

第3図には、この実施例における光変位計18の校正に
係る装置構成が示されている。特に、第3図(a)には
一対の光変位計18の正面が、第3図(b)には側面が、
それぞれ示されている。
FIG. 3 shows an apparatus configuration for calibrating the optical displacement meter 18 in this embodiment. In particular, FIG. 3 (a) shows the front of the pair of optical displacement meters 18, and FIG.
Each is shown.

この図においては、通常の板厚測定時には破線のよう
な位置に、校正時には実線のような位置に、回動配置さ
れる校正板28が示されている。校正板28は、L字状の屈
曲を有しており、先端の板厚は検定を受けた所定の厚み
に設定されている。校正板28の回動は、ロータリソレノ
イド30により行われる。
In this drawing, the calibration plate 28 which is pivotally disposed at a position as shown by a broken line during normal thickness measurement and at a position as shown by a solid line during calibration is shown. The calibration plate 28 has an L-shaped bend, and the thickness at the tip is set to a predetermined thickness that has been verified. The rotation of the calibration plate 28 is performed by a rotary solenoid 30.

第4図には、この実施例の回路構成が示されている。 FIG. 4 shows a circuit configuration of this embodiment.

この図においては、一方で光変位計18の出力に基づき
被測定体10の板厚を求め、他方でラインセンサ16並びに
第1及び第2エッジセンサ24及び26の出力に基づきリニ
アモータ32及びパルスステージ22を制御する演算制御部
34が示されている。また、この演算制御部34は光変位計
18の動作制御を行う。さらに、校正時に求められる基準
距離を校正テーブルとして格納するメモリ36が示されて
いる。なお、光変位計18、ラインセンサ16、第1エッジ
センサ24、第2エッジセンサ26、リニアモータ32及びパ
ルスステージ22は実際は複数であるが、この図において
は図の簡単化のため省略されている。
In this figure, on the one hand, the thickness of the measured object 10 is determined based on the output of the optical displacement meter 18, and on the other hand, the linear motor 32 and the pulse are determined based on the outputs of the line sensor 16 and the first and second edge sensors 24 and 26. Operation control unit that controls stage 22
34 is shown. The arithmetic control unit 34 is an optical displacement meter.
18 operation control is performed. Further, a memory 36 for storing a reference distance obtained at the time of calibration as a calibration table is shown. Although the optical displacement meter 18, the line sensor 16, the first edge sensor 24, the second edge sensor 26, the linear motor 32 and the pulse stage 22 are actually plural, they are omitted in this figure for simplification of the figure. I have.

次に、この実施例の動作について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

この実施例においては、まず、搬送ライン12の上に被
測定体10が載置される。載置された被測定体10は、搬送
ライン12によって搬送され、ラインセンサ16下に到達す
る。
In this embodiment, first, the measured object 10 is placed on the transport line 12. The placed object to be measured 10 is transported by the transport line 12 and reaches below the line sensor 16.

すると、ラインセンサ16により、この被測定体10によ
る遮光位置が検出される。すなわち、ラインセンサ16
は、被測定体10により光線が遮られる部分を検出し、こ
れを被測定体10の左右両端位置として演算制御部34に供
給する。
Then, the light-shielded position by the measured object 10 is detected by the line sensor 16. That is, the line sensor 16
Detects a portion where the light beam is blocked by the measured object 10 and supplies the detected portion as the left and right end positions of the measured object 10 to the arithmetic and control unit 34.

演算制御部34は、ラインセンサ16の出力に基づきリニ
アモータ32を駆動制御して、光変位計18の位置を制御す
る。具体的には、左右両側各1対の光変位計18を遮光位
置として検出される被測定体10の左右両端位置に移動さ
せ、中央に配置されている1対の光変位計18を、左右の
光変位計18の中央位置に維持する。これにより、光変位
計18の位置が初期設定される。
The arithmetic control unit 34 controls the drive of the linear motor 32 based on the output of the line sensor 16 to control the position of the optical displacement meter 18. Specifically, the pair of optical displacement meters 18 on each of the left and right sides is moved to both left and right positions of the measured object 10 detected as the light shielding position, and the pair of optical displacement meters 18 disposed at the center is moved to the left and right. Is maintained at the central position of the optical displacement meter 18. Thereby, the position of the optical displacement meter 18 is initialized.

こののち、被測定体10がさらに搬送され第1エッジセ
ンサ24に達すると、この第1エッジセンサ24により光変
位計18の位置が微調節される。すなわち、第1エッジセ
ンサ24の応力に応じ、演算制御部34がリニアモータ32を
制御する。
Thereafter, when the measured object 10 is further transported and reaches the first edge sensor 24, the position of the optical displacement meter 18 is finely adjusted by the first edge sensor 24. That is, the arithmetic and control unit 34 controls the linear motor 32 according to the stress of the first edge sensor 24.

次に、第2エッジセンサ26により被測定体10の左右両
端が捕捉される。このとき、第2エッジセンサ26の出力
により演算制御部34がリニアモータ32を制御する。すな
わち、第2エッジセンサ26が光変位計18に固定されてい
るため、この制御によって、第2エッジセンサ26が被測
定体10の左右両端を追従捕捉し続け、かつ左右両側の光
変位計18が被測定体10の左右両端から所定の距離の軌跡
を検出走査することとなる。
Next, the left and right ends of the measured object 10 are captured by the second edge sensor 26. At this time, the arithmetic control unit 34 controls the linear motor 32 based on the output of the second edge sensor 26. That is, since the second edge sensor 26 is fixed to the optical displacement meter 18, the second edge sensor 26 keeps following and capturing both left and right ends of the measured object 10 by this control, and Will detect and scan a locus at a predetermined distance from both left and right ends of the measured object 10.

第5図には、光変位計18の光ビーム軌跡が、第6図に
は、この軌跡のうち板厚演算に用いられる点(測定位
置)が示されている。
FIG. 5 shows the light beam trajectory of the optical displacement meter 18, and FIG. 6 shows points (measurement positions) used in the thickness calculation of the trajectory.

この実施例においては、第5図において3本の矢印線
で示される軌跡に係る光変位計18の出力を連続して収集
する。この収集の後、演算制御部34が測定位置を決定
し、板厚を演算する。
In this embodiment, the outputs of the optical displacement meter 18 relating to the trajectory indicated by the three arrows in FIG. 5 are continuously collected. After this collection, the arithmetic control unit 34 determines the measurement position and calculates the plate thickness.

より具体的には、演算制御部34は、被測定体10の先端
がラインセンサ16に達してから第1エッジセンサ24に達
するまでの時間により被測定体10の搬送速度を求める。
ラインセンサ16と第1エッジセンサ24の距離は設計的に
決定されるため、この搬送速度を用いて、時刻を被測定
体10を基準とした位置座標に換算できる。この換算結果
に基づき、測定位置が決定される。
More specifically, the arithmetic and control unit 34 determines the transport speed of the measured object 10 from the time from when the tip of the measured object 10 reaches the line sensor 16 to when it reaches the first edge sensor 24.
Since the distance between the line sensor 16 and the first edge sensor 24 is determined by design, the time can be converted into position coordinates based on the measured object 10 using this transport speed. The measurement position is determined based on the conversion result.

測定位置は、例えば被測定体10の左右両端から15mmの
線、前後両端から15mmの線及び中心線の合計6本の線か
ら決定する。すなわち、これらの線の交点を測定位置P1
〜P9に設定する。
The measurement position is determined from, for example, a total of six lines including a line of 15 mm from both left and right ends of the measured object 10, a line of 15 mm from both front and rear ends, and a center line. That is, the intersection of these lines is measured at the measurement position P 1
Set to ~P 9.

次に、このように設定された測定位置P1〜P9につい
て、すでに収集されている光変位計18出力に基づく板厚
演算が、演算制御部34により行われる。
Next, the measurement position P 1 to P 9 which is set in this manner, the plate thickness calculation based on the optical displacement meter 18 output that has already been collected is performed by the arithmetic control unit 34.

第7図には、この実施例における板厚測定の原理が示
されている。
FIG. 7 shows the principle of thickness measurement in this embodiment.

この実施例においては、板厚測定時における光変位計
18の距離と、対をなす光変位計18の出力と、に基づき被
測定体10の板厚が求められる。
In this embodiment, an optical displacement meter is used for measuring the thickness of a sheet.
The plate thickness of the measured object 10 is obtained based on the distance of 18 and the output of the pair of optical displacement meters 18.

まず、被測定体10が無い状態での光変位計18の対向距
離、すなわち基準距離L0が設計的に決定されているもの
とする。また、板厚Lの被測定体10の場合に光変位計18
の間隔を拡げる量をL3とする。
First, it is assumed the optical displacement meter 18 facing distance in the state object to be measured 10 is not, i.e. the reference distance L 0 is determined designed to. In the case of the measured object 10 having a plate thickness L, the optical displacement meter 18
The amount to expand the distance between L 3.

すると、上側の光変位計18によって測定される距離L1
及び下側の光変位計18によって測定される距離L2から、
次の式により、板厚Lが求められることになる。
Then, the distance L 1 measured by the upper optical displacement meter 18
And from the distance L 2 measured by the lower optical displacement meter 18,
The plate thickness L is determined by the following equation.

L=(L0+L3)−(L1+L2) このように、本実施例においては、測定位置P1〜P9
基づく板厚Lの多点計測が実行される。
L = (L 0 + L 3 ) - (L 1 + L 2) Thus, in the present embodiment, the multi-point measurement of the thickness L based on the measurement position P 1 to P 9 are executed.

次に、本発明の特徴に係る校正の動作について説明す
る。
Next, a calibration operation according to the features of the present invention will be described.

光変位計18の間隔たる基準距離L0は、環境的要因、経
年変化等によって変化する。この変化による誤差発生を
防ぐためには、前述の校正板28を用いた校正が必要とな
る。
Interval serving reference distance L of the optical displacement meter 18 0 changes environmental factors, by aging or the like. In order to prevent an error from occurring due to this change, calibration using the above-described calibration plate 28 is necessary.

まず、板厚が既知で白色セラミック板から形成される
校正板28をロータリソレノイド30により回動させ、対向
する光変位計18間の位置におく。この校正板28の板厚を
l0、上側及び下側の光変位計18から校正板28までの距離
をそれぞれl1及びl2とする。
First, a calibration plate 28 having a known thickness and formed of a white ceramic plate is rotated by a rotary solenoid 30 and placed at a position between opposing optical displacement meters 18. The thickness of this calibration plate 28
l 0 , and the distances from the upper and lower optical displacement meters 18 to the calibration plate 28 are l 1 and l 2 , respectively.

この距離l1及びl2は、光変位計18の出力として得られ
る。一方、第3図に示されるように、基準距離L0につい
て、次の式 L0=l1+l2+l0 が成立する。従って、演算制御部34が上式に基づく演算
を実行することにより、実際の基準距離L0が求められる
ことになる。
The distance l 1 and l 2 is obtained as the output of the optical displacement meter 18. On the other hand, as shown in FIG. 3, for the reference distance L 0 , the following equation is established: L 0 = l 1 + l 2 + l 0 . Therefore, the calculation control unit 34 by executing a calculation based on the above equation, so that the actual reference distance L 0 is obtained.

この実施例では、各光変位計18を左右方向に移動させ
ることにより、基準距離L0の演算が搬送ライン12の全幅
について行われる。
In this embodiment, by moving the respective optical displacement meter 18 in the lateral direction, the calculation of the reference distance L 0 is performed for the entire width of the conveying line 12.

すなわち、各光変位計18をリニアモータ32により駆動
できる範囲は、例えば第8図に示されるような関係を有
している。3対の光変位計18の駆動範囲100−1、100−
2、100−3は互いに重複しあい、搬送ラインの全幅110
がこれらの駆動範囲100−1、100−2、100−3によっ
てカバーされる。
That is, the range in which each optical displacement meter 18 can be driven by the linear motor 32 has a relationship as shown in FIG. 8, for example. Driving range 100-1, 100- of three pairs of optical displacement meters 18
2, 100-3 overlap each other, and the total width of the transport line is 110
Are covered by these driving ranges 100-1, 100-2, and 100-3.

本実施例では、校正板28による基準距離L0の演算を、
リニアモータ32により光変位計18を駆動させつつ行う。
すなわち、演算制御部34はリニアモータ32を制御して光
変位計18を左右に駆動させる。例えば光変位計18が所定
量だけ移動するごとに、演算制御部34は光変位計18の出
力l1及びl2に基づき基準距離L0を演算する。
In the present embodiment, the calculation of the reference distance L 0 by the calibration plate 28 is
This is performed while the optical displacement meter 18 is driven by the linear motor 32.
That is, the arithmetic control unit 34 controls the linear motor 32 to drive the optical displacement meter 18 left and right. For example, each time the optical displacement meter 18 is moved by a predetermined amount, the calculation control unit 34 calculates the reference distance L 0 based on the output l 1 and l 2 of the optical displacement meter 18.

このようにして求められた基準距離L0は、第9図に示
されるように光変位計18の位置座標と対応付けられ、校
正テーブルとしてメモリ36に格納される。
The reference distance L 0 obtained in this manner is associated with the position coordinates of the optical displacement meter 18 as shown in FIG. 9, and stored in the memory 36 as a calibration table.

この校正テーブルは、各光変位計18の対毎に作成され
る。校正テーブルは、被測定体10の板厚を測定する際に
参照される。
This calibration table is created for each pair of the optical displacement meters 18. The calibration table is referred to when measuring the thickness of the measured object 10.

すなわち、演算制御部34は、板厚Lの演算の際に用い
る基準距離L0を、メモリ36上に展開されている校正テー
ブルを参照して得る。この結果、板厚Lは、搬送ライン
12幅方向の位置に適合しかつ最近に測定された基準距離
L0に基づき求められることになる。
That is, the calculation control unit 34, a reference distance L 0 to be used in the calculation of the thickness L, obtained by referring to the calibration table that is developed in the memory 36. As a result, the sheet thickness L becomes
12 Recently measured reference distance that fits in the width direction
It will be obtained based on L 0.

また、本実施例においては、演算制御部34により、校
正時に光変位計18に対して光ビームの発光の一時停止が
指令される。
Further, in the present embodiment, the arithmetic control unit 34 instructs the optical displacement meter 18 to temporarily stop light beam emission during calibration.

すなわち、上下の光変位計18に係る光ビームが干渉す
ることを防止するため、片側を一時停止させ、合の側に
よる測定を実施する。
That is, in order to prevent the light beams related to the upper and lower optical displacement meters 18 from interfering with each other, one side is temporarily stopped, and the measurement is performed on the other side.

このように、本実施例によれば、校正板28により、簡
易な手段で電気的補正及び機械的補正を一括して実施す
ることができ、正確性及び信頼性を確保できる。加え
て、校正テーブルを作成し参照することにより、光変位
計18のバラツキや位置毎の基準距離変化を相殺して、よ
り正確かつ高信頼の板厚測定を行うことが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the calibration plate 28 can collectively perform the electrical correction and the mechanical correction by simple means, and can ensure accuracy and reliability. In addition, by creating and referring to the calibration table, it is possible to cancel variations in the optical displacement meter 18 and changes in the reference distance for each position, and perform more accurate and highly reliable thickness measurement.

また、校正板28に対する光ビームの照射を一時停止制
御するようにしたため、校正時における光ビーム間の干
渉が防止される。これにより、校正板28として大型なも
のを用いる必要がなくなり、さらにこの停止が一時的な
ものであるため光変位計18の動作安定を待つ必要もなく
高速な板厚測定ができる。
In addition, since the irradiation of the calibration plate 28 with the light beam is temporarily stopped, interference between the light beams during calibration is prevented. Accordingly, it is not necessary to use a large calibration plate 28, and since this stop is temporary, high-speed plate thickness measurement can be performed without having to wait for stable operation of the optical displacement meter 18.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、多点計測の装
置において、校正板を回動させて電気的補正及び機械的
補正を含む校正を実施し、さらに左右方向に光変位計及
び校正板を一体移動しつつこの校正を実施するようにし
たため、光変位計の可動全幅に渡って正確で信頼性の高
い板厚測定を行うことが可能になる。また、このために
必要とされる装置構成は容易であり、自動的に行われる
ため専門家等も必要無く、校正を安価に実施可能とな
る。加えて、光ビームの一時停止制御によって、校正板
の大型化、校正動作の低速化を伴うこと無く、非透過性
の校正板を用いた校正が可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a multi-point measurement apparatus, calibration including electrical correction and mechanical correction is performed by rotating a calibration plate, and light Since the calibration is performed while the displacement meter and the calibration plate are moved together, accurate and highly reliable plate thickness measurement can be performed over the entire movable width of the optical displacement meter. Further, the device configuration required for this is easy, and is performed automatically, so that there is no need for an expert or the like, and calibration can be performed at low cost. In addition, the temporary stop control of the light beam enables calibration using a non-transmissive calibration plate without increasing the size of the calibration plate and reducing the speed of the calibration operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る自動板厚測定装置の
実体構成を示す概略外観図であり、第1図(a)は上面
図、第1図(b)は側面図、 第2図は、この実施例のより詳細な実体構成を示す正面
図、 第3図は、この実施例の校正手段の構成を示す概略図で
あり、第3図(a)は正面図、第3図(b)は側面図、 第4図は、この実施例の回路構成を示すブロック図、 第5図は、光変位計から発せられる光ビームの軌跡を示
す図、 第6図は、板厚測定位置を示す図、 第7図は、板厚測定原理を示す図、 第8図は、各光変位計の移動範囲の関係を示す図、 第9図は、校正テーブルを示す図である。 10……被測定体 12……搬送ライン 16……ラインセンサ 18……光変位計 28……校正板 30……ロータリソレノイド 32……リニアモータ 34……演算制御部 36……メモリ L0……基準距離
FIG. 1 is a schematic external view showing an actual configuration of an automatic thickness measuring apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a top view, FIG. 1 (b) is a side view, FIG. 2 is a front view showing a more detailed actual configuration of this embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the calibration means of this embodiment. FIG. 3 (a) is a front view, and FIG. FIG. 4 (b) is a side view, FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration of this embodiment, FIG. 5 is a diagram showing a trajectory of a light beam emitted from an optical displacement meter, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a measurement position, FIG. 7 is a diagram showing a plate thickness measurement principle, FIG. 8 is a diagram showing a relationship of a moving range of each optical displacement meter, and FIG. 9 is a diagram showing a calibration table. 10… Measurement object 12… Transport line 16… Line sensor 18… Optical displacement meter 28… Calibration plate 30… Rotary solenoid 32 …… Linear motor 34 …… Calculation control unit 36… Memory L 0 … … Reference distance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤川 寿生 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 小口 英樹 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 大野 知彦 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 登 享一 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 米谷 太一郎 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (72)発明者 五十嵐 裕明 東京都三鷹市下連雀5丁目1番1号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−60405(JP,A) 特開 平2−302606(JP,A) 特開 平1−221605(JP,A) 実開 昭59−41711(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Fujikawa 1-1, Hibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu-city, Fukuoka Prefecture Inside Nippon Steel Corporation Yawata Works (72) Inventor Hideki Oguchi 5-Shimorenjaku, Mitaka-shi, Tokyo No. 1-1 Inside Japan Radio Co., Ltd. (72) Inventor Tomohiko Ohno 5-1-1 Shimo-renjaku, Mitaka City, Tokyo Japan Inside Japan Radio Co., Ltd. No. 1 Inside Nippon Radio Co., Ltd. (72) Inventor Taichiro Yoneya 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Intranet Nippon Radio Co., Ltd. (72) Hiroaki Igarashi 5-1-1, Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo No. Japan Radio Co., Ltd. (56) References JP-A-4-60405 (JP, A) JP-A-2-302606 (JP, A) JP-A-1-221605 (JP, A) Four 1711 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被測定体を搬送する搬送ラインの上方及び
下方に対をなしかつ所定の基準距離を隔てて配置され、
光ビームを被測定体に照射して反射光に基づき被測定体
との距離を求める複数対の光変位計と、 光変位計によって測定された距離及び基準距離に基づき
被測定体の板厚を演算する板厚演算手段と、 搬送ラインにより被測定体が搬送されていないことを検
出する不在検出手段と、 先端がL字状の屈曲を有し、被測定体の板厚測定時には
先端が光変位計の測定域外に配置される所定板厚の校正
板と、 被測定体が搬送されていないことが検出されているとき
に、光変位計から発せられる光ビームを遮る所定位置に
先端が位置するよう校正板を回動させる回動手段と、 校正板が回動され光変位計から発せられる光ビームを遮
る位置にあるときに、上下各光変位計からの光ビーム照
射を交互に停止させる交互照射停止手段と、 校正時における光変位計の出力及び校正板の板厚に基づ
き基準距離を求める基準距離演算手段と、 を備えることを特徴とする自動板厚測定装置。
A pair is formed above and below a transport line for transporting an object to be measured and is disposed at a predetermined reference distance,
A plurality of pairs of optical displacement meters that irradiate a light beam to the measured object to determine the distance to the measured object based on the reflected light, and measure the thickness of the measured object based on the distance measured by the optical displacement meter and the reference distance. Thickness calculating means for calculating; absent detecting means for detecting that the object to be measured is not being conveyed by the transport line; an end having an L-shaped bend; A calibration plate with a predetermined thickness placed outside the measurement area of the displacement meter, and a tip located at a predetermined position to block a light beam emitted from the optical displacement meter when it is detected that the object to be measured is not being conveyed. Rotating means for rotating the calibration plate so that the light beam emitted from the optical displacement meter is stopped alternately when the calibration plate is rotated to block the light beam emitted from the optical displacement meter. Alternate irradiation stop means and light displacement during calibration Automatic gauge measuring apparatus of the reference distance calculating means for obtaining a reference distance based output and the thickness of the calibration plate, comprising: a.
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JPS5941711U (en) * 1982-09-10 1984-03-17 住友金属工業株式会社 thickness measuring device
JPH01221605A (en) * 1988-02-29 1989-09-05 Mitsubishi Electric Corp Thickness measuring instrument

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