JPH01221605A - 厚み測定装置 - Google Patents
厚み測定装置Info
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- JPH01221605A JPH01221605A JP4826588A JP4826588A JPH01221605A JP H01221605 A JPH01221605 A JP H01221605A JP 4826588 A JP4826588 A JP 4826588A JP 4826588 A JP4826588 A JP 4826588A JP H01221605 A JPH01221605 A JP H01221605A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 17
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 241000735631 Senna pendula Species 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
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- 229940124513 senna glycoside Drugs 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非接触式の厚み測定装置に関し、特に温度変
化による測定誤差を極力抑制することのできる厚み測定
装置に関する。
化による測定誤差を極力抑制することのできる厚み測定
装置に関する。
(従来の技術)
従来のこの種の装置として、例えば工業技術社発行「実
施にみるプロセスセンサの使い方」 (第280頁)記
載のレーザ方式変位・厚さ計を例に挙げて第4図〜第5
(a) 、 (b)図に基づいて説明する。第4図に
よれば該レーザ方式変位・厚さ計は、互いに対向配置さ
れた光センサ(1) 、 (2) と、各光センサ(
1) 、 (2)を配線(3) 、 (4)を介して接
続されたデイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)と
、各デイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)に配線
(7) 、 (8)を介して接続された両面演算機(9
)とを備えて構成されている。
施にみるプロセスセンサの使い方」 (第280頁)記
載のレーザ方式変位・厚さ計を例に挙げて第4図〜第5
(a) 、 (b)図に基づいて説明する。第4図に
よれば該レーザ方式変位・厚さ計は、互いに対向配置さ
れた光センサ(1) 、 (2) と、各光センサ(
1) 、 (2)を配線(3) 、 (4)を介して接
続されたデイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)と
、各デイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)に配線
(7) 、 (8)を介して接続された両面演算機(9
)とを備えて構成されている。
然して、光センサ(1) 、 (2)間に厚さの測定対
象である被測定体(lO)が第4図に示したように位置
すると、光センサ(1) 、 (2)からそれぞれレー
ザ光(11) 、 (12)が照射されると反射光が光
センナ(1) 、 (2)によって検出される。この際
、予め第5図(a)に示したように厚みが既知である基
準被測定体(13)を配置し、まず基準被測定体(13
)における反射光のビーム・スポットを光センサ(1)
、 (2)によって検出しておき、そのビーム・スポ
ットを基準点としたオフセット値を決定しておく。次い
で被測定体(10)を同図(b)に示したように光セン
サ(1) 、 (2)間を移動させて上述したと同様に
レーザ光(zt) 、 (12)を光センサ(1) 、
(2)から照射し、その反射光を検出し、この検出点
と上記基準点との変位量から被測定体(10)の厚みを
測定する。より具体的に説明すると、光センサ(1)
、 (2)からレーザ光(11) 、 (12)を照射
し、その反射光をセンサ(1) 、 (2)が検出する
と、この検出点は上記基準点から移動する。この移動量
を電気信号に変換しマイクロプロセッサが移動量を演算
処理して、基準被測定体(13)の反射点の被測定体(
10)からの変位量として求め、変位量を測定する。測
定された変位量は、各センサ(1) 、 (2)に接続
されたデイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)にそ
れぞれ数値表示される。然して、得られた各変位量は、
デイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)に接続され
た両面演算機(9)に入力されて、下記演算式に基づい
て演算処理されて被測定体(lO)の厚みを演算し、被
測定体(10)の厚みの測定を終了する。
象である被測定体(lO)が第4図に示したように位置
すると、光センサ(1) 、 (2)からそれぞれレー
ザ光(11) 、 (12)が照射されると反射光が光
センナ(1) 、 (2)によって検出される。この際
、予め第5図(a)に示したように厚みが既知である基
準被測定体(13)を配置し、まず基準被測定体(13
)における反射光のビーム・スポットを光センサ(1)
、 (2)によって検出しておき、そのビーム・スポ
ットを基準点としたオフセット値を決定しておく。次い
で被測定体(10)を同図(b)に示したように光セン
サ(1) 、 (2)間を移動させて上述したと同様に
レーザ光(zt) 、 (12)を光センサ(1) 、
(2)から照射し、その反射光を検出し、この検出点
と上記基準点との変位量から被測定体(10)の厚みを
測定する。より具体的に説明すると、光センサ(1)
、 (2)からレーザ光(11) 、 (12)を照射
し、その反射光をセンサ(1) 、 (2)が検出する
と、この検出点は上記基準点から移動する。この移動量
を電気信号に変換しマイクロプロセッサが移動量を演算
処理して、基準被測定体(13)の反射点の被測定体(
10)からの変位量として求め、変位量を測定する。測
定された変位量は、各センサ(1) 、 (2)に接続
されたデイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)にそ
れぞれ数値表示される。然して、得られた各変位量は、
デイスプレィ・ユニット(5) 、 (6)に接続され
た両面演算機(9)に入力されて、下記演算式に基づい
て演算処理されて被測定体(lO)の厚みを演算し、被
測定体(10)の厚みの測定を終了する。
D=d+j2oa+Jlob
上記演算式において、Dは被測定体(lO)の厚み、d
は基準被測定体(13)の厚み、J!oaはセンサ(1
)によって検出された変位量、fLobはセンサ(2)
によって検出された変位量を表している。
は基準被測定体(13)の厚み、J!oaはセンサ(1
)によって検出された変位量、fLobはセンサ(2)
によって検出された変位量を表している。
ところが測定環“境によフてセンサ(1) 、 (2)
を支持する構造体が温度変化によって膨張あるいは収縮
するとセンサ(1) 、 (2)間の距離が変動し、こ
のことが厚み測定時における変位量の測定誤差につなが
り、延いては被測定体(10)の厚み誤差となってあら
れれるという課題が知見された。
を支持する構造体が温度変化によって膨張あるいは収縮
するとセンサ(1) 、 (2)間の距離が変動し、こ
のことが厚み測定時における変位量の測定誤差につなが
り、延いては被測定体(10)の厚み誤差となってあら
れれるという課題が知見された。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、測
定環境の温度変化に影響されることなく高精度に厚みを
測定することのできる厚み測定装置を提供することを目
的としている。
定環境の温度変化に影響されることなく高精度に厚みを
測定することのできる厚み測定装置を提供することを目
的としている。
本発明の厚み測定装置は、被測定体と略同一高さの水平
面上に基準被測定体を配置し、間欠的に基準被測定体の
厚みを測定して基準点を逐次補正するようにしたもので
ある。
面上に基準被測定体を配置し、間欠的に基準被測定体の
厚みを測定して基準点を逐次補正するようにしたもので
ある。
(作用)
本発明によれば、間欠的に基準被測定体の厚みを測定し
て基準点を逐次補正することがらセンサ間の距離が変化
しても、その変化量は間欠的に補正される。
て基準点を逐次補正することがらセンサ間の距離が変化
しても、その変化量は間欠的に補正される。
以下第1図(a)、(b) 〜第3図(a) 、 (b
)に基づいて従来と同−又は相当部分には同一符号を付
して本発明を説明する。第1図(a) 、 (b)は共
に本発明の厚み測定装置の一実施例を示す斜視図である
。
)に基づいて従来と同−又は相当部分には同一符号を付
して本発明を説明する。第1図(a) 、 (b)は共
に本発明の厚み測定装置の一実施例を示す斜視図である
。
同図によれば、センサ(1) 、 (2)はそれぞれ側
面コ字状に形成された支持機構(14)の先端部に対向
させて配設されている。支持機構(14)は支持体(1
5)、移動機構(16)を介して基台(17)に配設さ
れ、支持機構(14)は基台(17)を長手方向に往復
動自在に構成されている。また、基台(17)にはセン
サ(1) 、 (2)に配線(3) 、 (4)を介し
て接続された演算機(18)が隣接されている。また、
センサ(1)。
面コ字状に形成された支持機構(14)の先端部に対向
させて配設されている。支持機構(14)は支持体(1
5)、移動機構(16)を介して基台(17)に配設さ
れ、支持機構(14)は基台(17)を長手方向に往復
動自在に構成されている。また、基台(17)にはセン
サ(1) 、 (2)に配線(3) 、 (4)を介し
て接続された演算機(18)が隣接されている。また、
センサ(1)。
(2)の略中間に位置させてそれぞれ帯状の基準被測定
体(13)と被測定体(10)とを長手方向に配置し、
かつそれぞれ基台(17)に平行に配置されている。
体(13)と被測定体(10)とを長手方向に配置し、
かつそれぞれ基台(17)に平行に配置されている。
然して、まず第1図(a)に示すようにセンサ(1)
、 (2)によって基準被測定体(13)にレーザ光を
照射してその反射光を検出してオフセット値を決定する
。次いで移動機構(16)を介して支持機構(14)を
同図において右行させてセンサ(1) 、 (2)を被
測定体(10)に位置させて、基準被測定体(13)に
おけると同様にセンサ(1) 、 (2)からレーザ光
を照射してそれぞれの反射光によるビーム・スポットを
検出し、従来と同様に被測定体(lO)の厚みを測定す
る。
、 (2)によって基準被測定体(13)にレーザ光を
照射してその反射光を検出してオフセット値を決定する
。次いで移動機構(16)を介して支持機構(14)を
同図において右行させてセンサ(1) 、 (2)を被
測定体(10)に位置させて、基準被測定体(13)に
おけると同様にセンサ(1) 、 (2)からレーザ光
を照射してそれぞれの反射光によるビーム・スポットを
検出し、従来と同様に被測定体(lO)の厚みを測定す
る。
測定の際、環境の温度変化によって支持機構(14)の
熱的変化によってセンサ(1) 、 (2)間の距離が
変動する場合には、移動機構(16)を介して間欠的に
左行させて基準被測定体(13)における反射光のビー
ム・スポットを検出してその厚みを測定し、測定値が変
動しておれば補正データを更新し、温度変化による誤差
を消去する。
熱的変化によってセンサ(1) 、 (2)間の距離が
変動する場合には、移動機構(16)を介して間欠的に
左行させて基準被測定体(13)における反射光のビー
ム・スポットを検出してその厚みを測定し、測定値が変
動しておれば補正データを更新し、温度変化による誤差
を消去する。
消去に伴なう演算処理は以下のように行う。基準被測定
体(13)の厚みを00、そのときの厚さ未知の被測定
体(10)の厚みをDl、温度変化後の基準被測定体(
13)の厚みをOo′、そのときの被測定体(10)の
厚みをD 、 l とすると、温度変化による支持機構
(16)の膨張、収縮による歪による測定誤差Δdは次
式によフて算出される。
体(13)の厚みを00、そのときの厚さ未知の被測定
体(10)の厚みをDl、温度変化後の基準被測定体(
13)の厚みをOo′、そのときの被測定体(10)の
厚みをD 、 l とすると、温度変化による支持機構
(16)の膨張、収縮による歪による測定誤差Δdは次
式によフて算出される。
Δd ” Do’ −り。
ここで測定対象である厚さ未知の被測定体の厚さDIは
次式によって算出される。
次式によって算出される。
D+=D+’ −(Do’ −Do)
然して、上記補正演算は第2図に示したフローチャート
のようにして行われる。
のようにして行われる。
本実施例の厚み測定装置を始動させると、まずセンナ(
1) 、 (2)間にある測定対象が基準厚み試料とし
ての基準被測定体(13)であるか否かを判断し、基準
被測定体(13)であると判断するとセンサ(1) 、
(2)から照射されたレーザ光に基づき上述した過程
を経て時刻tにおける厚みを測定し、前回測定時の厚み
と今回測定時の厚みとから補正値を算出する。補正値を
求めると、次に支持機構(14)が被測定体(10)に
穆り、時刻tにおける被測定体(lO)の厚みを演算し
て求め、時刻tにおける補正値、つまりこの時刻におけ
る支持機構(14)の歪みによる誤差を消去し、測定を
終了する。
1) 、 (2)間にある測定対象が基準厚み試料とし
ての基準被測定体(13)であるか否かを判断し、基準
被測定体(13)であると判断するとセンサ(1) 、
(2)から照射されたレーザ光に基づき上述した過程
を経て時刻tにおける厚みを測定し、前回測定時の厚み
と今回測定時の厚みとから補正値を算出する。補正値を
求めると、次に支持機構(14)が被測定体(10)に
穆り、時刻tにおける被測定体(lO)の厚みを演算し
て求め、時刻tにおける補正値、つまりこの時刻におけ
る支持機構(14)の歪みによる誤差を消去し、測定を
終了する。
一方、センサ(1) 、 (2)間に被測定体(lO)
があると判断すると、既にある補正値を更新することな
く、従来の補正値を加味して被測定体(10)の厚みを
演算し測定を終了する。
があると判断すると、既にある補正値を更新することな
く、従来の補正値を加味して被測定体(10)の厚みを
演算し測定を終了する。
第3図は本発明の他の実施例を示したもので、本実施例
の厚み測定装置の特徴は、基準被測定体(13)の厚み
を間欠的に測定する場合における、移動機構(16)が
90°回動する点にあり、上記実施例の厚み測定装置に
おける直線運動とは相違する。上記実施例では支持機構
(14)が直線運動するため支持機構(14)の長さの
略2倍の基台(17)の空間を要するが、本実施例では
90°回動するのみで、基台(17)の占める空間を節
約できる。本実施例では支持機構(14)が基台(17
)の幅方向に回動してその回動空間を要するが、被測定
体(10)の取扱い空間を既に確保しであるため(第3
図(b)参照)、回動空間はこの取扱い空間に吸収され
、余分な空間を準備しなくても済ませることができる。
の厚み測定装置の特徴は、基準被測定体(13)の厚み
を間欠的に測定する場合における、移動機構(16)が
90°回動する点にあり、上記実施例の厚み測定装置に
おける直線運動とは相違する。上記実施例では支持機構
(14)が直線運動するため支持機構(14)の長さの
略2倍の基台(17)の空間を要するが、本実施例では
90°回動するのみで、基台(17)の占める空間を節
約できる。本実施例では支持機構(14)が基台(17
)の幅方向に回動してその回動空間を要するが、被測定
体(10)の取扱い空間を既に確保しであるため(第3
図(b)参照)、回動空間はこの取扱い空間に吸収され
、余分な空間を準備しなくても済ませることができる。
尚、上記各実施例における演算機(18)には、オフセ
ット値を算出する演算部及び厚みを算出する演算部が格
納されていることは言うまでもない。
ット値を算出する演算部及び厚みを算出する演算部が格
納されていることは言うまでもない。
以上本発明によれば、測定環境の温度変化に影響される
ことなく高精度に被測定体の厚みを測定することのでき
る厚み測定装置を提供することができる。
ことなく高精度に被測定体の厚みを測定することのでき
る厚み測定装置を提供することができる。
第1図(a) 、 (b)は本発明の厚み測定装置の一
実施例を示す斜視図で、同図(a)は基準被測定体を測
定する状態を示す図、同図(b)は被測定体を測定する
状態を示す図、第2図は本実施例の厚み測定装置による
厚み補正の演算過程を示すフローチャート、第3図(a
) 、 (b)は本発明の他の実施例を示す図で、同図
(a)は被測定体を測定する状態を示す斜視図、同図(
b)は基準被測定体を測定する状態を示す平面図、第4
図は従来装置を示す概略構成図、第5図(a) 、 (
b)はそれぞれ厚み測定の原理を示す説明図である。 図において、 (1) 、 (2)は光センサ、 (5) 、 (6)はデイスプレィ・ユニット(第1演
算部)、 (9)は両面演算機(第2演算部)、 (lO)は被測定体、 (11) 、 (12)はレーザ光、(13)は基準被
測定体、(18)は演算機(第1演算部、第2演算部)
である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
実施例を示す斜視図で、同図(a)は基準被測定体を測
定する状態を示す図、同図(b)は被測定体を測定する
状態を示す図、第2図は本実施例の厚み測定装置による
厚み補正の演算過程を示すフローチャート、第3図(a
) 、 (b)は本発明の他の実施例を示す図で、同図
(a)は被測定体を測定する状態を示す斜視図、同図(
b)は基準被測定体を測定する状態を示す平面図、第4
図は従来装置を示す概略構成図、第5図(a) 、 (
b)はそれぞれ厚み測定の原理を示す説明図である。 図において、 (1) 、 (2)は光センサ、 (5) 、 (6)はデイスプレィ・ユニット(第1演
算部)、 (9)は両面演算機(第2演算部)、 (lO)は被測定体、 (11) 、 (12)はレーザ光、(13)は基準被
測定体、(18)は演算機(第1演算部、第2演算部)
である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 移動する被測定体にレーザ光を照射し、その反射光を
検出するように相互に対向配置された光センサ部と、各
光センサ部の検出した反射光の検出点と基準被測定体の
基準点との変位量を演算するように各光センサ部に接続
された第1演算部と、各第1演算部の演算した変位量を
上記基準被測定体の厚みにそれぞれ加算して上記被測定
体の厚みを測定する第2演算部とを備えた厚み測定装置
において、上記被測定体と略同一高さの平面位置に基準
被測定体を配置し、間欠的に該基準被測定体の厚みを測
定して上記基準点を補正するようにしたことを特徴とす
る厚み測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4826588A JPH01221605A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 厚み測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4826588A JPH01221605A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 厚み測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01221605A true JPH01221605A (ja) | 1989-09-05 |
Family
ID=12798606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4826588A Pending JPH01221605A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 厚み測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01221605A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04116408A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-16 | Nippon Steel Corp | 自動板厚測定装置 |
JPH04116407A (ja) * | 1990-09-07 | 1992-04-16 | Nippon Steel Corp | 自動板厚測定装置 |
JPH04369409A (ja) * | 1991-05-21 | 1992-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式厚さ測定装置 |
US5569835A (en) * | 1994-08-10 | 1996-10-29 | Ultrasonic Arrays, Inc. | Reference wire compensation method and apparatus |
JP2002071341A (ja) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Sekisui Chem Co Ltd | 長尺材の曲り検査装置 |
CN104197848A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 海宁科海光电科技有限公司 | 一种双频差动厚度测量方法和设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6057203A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Onoda Cement Co Ltd | 板状物の厚さ測定方法及び装置 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP4826588A patent/JPH01221605A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6057203A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Onoda Cement Co Ltd | 板状物の厚さ測定方法及び装置 |
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CN104197848B (zh) * | 2014-09-18 | 2017-02-15 | 海宁科海光电科技有限公司 | 一种双频差动厚度测量方法和设备 |
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