JPH02134505A - 厚み測定装置 - Google Patents

厚み測定装置

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JPH02134505A
JPH02134505A JP28987788A JP28987788A JPH02134505A JP H02134505 A JPH02134505 A JP H02134505A JP 28987788 A JP28987788 A JP 28987788A JP 28987788 A JP28987788 A JP 28987788A JP H02134505 A JPH02134505 A JP H02134505A
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optical axis
displacement meter
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thickness
light
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Akinobu Ogasawara
小笠原 昭宣
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SERUTETSUKU SYST KK
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来の技術〕 厚みを測定する場合には、通常測定しようとする対象物
の両側に目盛を記載した定規、あるいはノギス等の如く
接触子を両側に当てて測定するのが通常であるが、連続
して送られる物体(例えば、板)等を測定する場合、こ
のような方法でδi11定することは困難である。
そこで、第5図に示すように、測定しようとする物体1
0の両側にレーザー光を利用したレーザー変位計11.
12を所定間隔(A)で配置し、板厚表面までの距M 
(B、 、Bz ’)を測定すれば板厚(T)は、T 
= A −B IB xとなるので、板厚を非接触状態
で連続的に測定することができることが考えられる。
(発明が解決しようとする問題点〕 ところが、実際に上記理論を、製鉄所等で使用する鋼板
あるいはステンレス板の厚み測定装置に適用すると、測
定対象物に幅があって、周囲に振動等があるので、レー
ザー変位計の架台あるいは支持部材の撓み、振動等によ
ってずれを生じ、これによって測定誤差を生しるという
問題点があった。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、振動
あるいは撓み等があっても、正確に物体の厚みを測定で
きる厚み測定装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的に沿う第1の発明に係る厚み測定装置は、測定
しようとする物体の厚み方向両側に対向して夫々設けら
れた非接触型変位計と、該非接触型変位計または該非接
触型変位計を取付ける架台に夫々設けられ光通過型光軸
位置検出器と、上記夫々の光通過型光軸位置検出器を中
央にして上記物体の両側に夫々設けられレーザー光発振
器及び受光型光軸位置検出器とを有してなり、該夫々レ
ーデ−光発振器、光通過型光軸位置検出器及び受光型光
軸位置検出器の取付は位置及びその測定値を入力として
上記対向して設けられた非接触型変位計の位置を計測し
、該計測値によって上記非接触型変位計によって計41
qされた物体の厚みを補正して物体の厚みを測定するよ
うにして構成されている。
また、上記目的に沿う第2の発明に係る厚み測定装置は
、測定しようとする物体の厚み方向両側に対向して夫々
設けられた非接触型変位a1と、上記物体の厚み方向と
は略直行する方向から平行にレーザー光を発するレーザ
ー光発振器と、上記非接触型変位計または該非接触型変
位計を取付ける架台に夫々設けられて上記レーザー光の
変位を測定する光軸位置検出器とを有してなり、上記非
接触型変位計によって計測された物体の厚みを上記光軸
位置検出器の変位量によって補正して物体の厚みを測定
するようにして構成されている。
ここに、非接触型変位計とは物体に直接接触することな
く該物体までの距離を測定することができる装置をいい
、具体的にはレーザー光を利用した変位計等がある。
(作用〕 第1の発明に係る厚み測定装置は、測定しようとする物
体の厚み方向両側に、非接触型変位計を対向して設け、
該夫々の非接触型変位計の絶対位置を測定すべく、該夫
々の非接触型変位計またはその架台に光通過型光軸位置
検出器を取付け、これらの両側にレーザー光発振器及び
受光型光軸位置検出器を取付けている。
従って、光通過型光軸位置検出器の位置が振動、撓み等
によってずれても、あるいは仮にレーザー光発振器の位
置がずれても、受光型光軸位置検出器によってレーザー
光のずれを測定し、非接触型変位計が正規の位置からず
れた位置を検出することができることになり、これによ
って非接触型変位計の絶対距離を計測し、該値から非接
触型変位計の夫々の物体表面までの距離を引くことによ
って、物体を厚みを正確に測定できることになる第2の
発明に係る厚み測定装置においては、レーザー光が平行
であってその距離が決定されているので、非接触型変位
計あるいは該非接触型変位計を取り付ける架台のレーザ
ー光に対する変位を測定することによって、振動あるい
は撓み等によって非接触型変位計の正規の位置からのず
れを測定できることになる。
〔実施例〕
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、第1図は第1の発明の一実施例に係る厚み測定
装置の概略構成図、第2図は該装置に使用するレーザー
変位計の概略構成図、第3図は該装置に使用する光通過
型光軸位置検出器の概略構成因、第4図は他の実施例に
係る光通過型光軸位置検出器の概略構成図である。
第1図に示すように、第1の発明の一実施例に係る厚み
測定装置15は、測定しようとする物体の一例である板
16の上部及び下部に設けられた非接触型変位計の一例
であるレーザー変位計17.1Bと、該レーザー変位計
17.18の架台に夫々設けられた光通過型光軸位置検
出器19.20と、該光通過型光軸位置検出器19.2
0の両側に夫々対向して設けられたレーザー光発振器2
1.22及び受光型光軸位置検出器23.24とを有し
て構成されている。以下、これらについて詳しく説明す
る。
上記レーザー変位計17(1Bも同じ)は、第2図に示
すようにレーザー光を発する発光ダイオード25と該発
光ダイオード25の前部に配置された集光レンズ26と
、反射光を集める受光レンズ27と、位置検出素子(P
SD素子あるいは一次元C0D)2Bとからなって、測
定する板16の表面に投射されるレーザー光のスポット
を、位置検出素子28上に変位として検出し、該レーザ
ー変位計17.18から41i16までの距!W+  
<W2も同じ)を電気信号として出力するようになって
い曝 このレーザー変位計17.18の架台29.30には光
通過型光軸位置検出器19.20が設けられているが、
該光通過型光軸位置検出器19.20の光軸中心m1、
mlは上記レーザー変位計17.18の測定基準位置か
らxl、X2の距離を有している。
この光通過型光軸位置検出器19(20も同し)は第3
図に示すように光軸上に配置されたハーフミラ−31と
、該ハーフミラ−31によって反射された光を受けて、
上記光軸に直行する光を反射させるミラー32と、該ミ
ラー32の光を受けて光軸の変位量を測定する位置検出
素子33とを有し、レーザー光の光軸中心m、、m2か
らの変位量el、e、を電気的に測定できるようになっ
でいる。
上記レーザー光を発生ずるレーザー光発振器21.22
はその距離がり、の距離を有して配置され、この実施例
においてはガスレーザーを使用しているが、半導体によ
るものを使用することも可能であり、このレーザー光を
受ける受光型光軸位置検出器23.24は集光レンズと
上記した位置検出素子とからなって、基準位置に対する
変位を測定し、上記受光型光軸位置検出器23.24が
受けるレーザー光の距離D2を測定できるようになって
いる。
一方、上記非接触型変位計17.18が設けられている
架台29.30は図示しないレール上にil!置されて
、常に上記仮16の板厚方向の上部及び下部の点を非接
触型変位計17.1日が測定するように、その位置を保
持しながら横方向に同期移動することができるようにな
っている。
そして、この横方向の移動量は図示しないセンサーによ
って測定され、第1図に示すようにレーザー光発振器2
1と受光型光軸位置検出器23との距離を按分し、L+
、Lxを測定するようになっている。
なお、上記位置検出素子28.33等の出力は変位座標
処理を施した後、制御装置の一例であるマイクロコンピ
ュータ−に上記測定値と共に人力されている。
従って、まず光通過型光軸位置検出器19.20の位置
におけるレーザー光照射の間隔PはP= (LIDl+
L2Dt) / (LI+Lり     ■となり、こ
のPのイ直から(et  十X+  +W、)と(ex
 +)(、十W2)を引けば(反厚tが次式の如く求ま
ることになり、この計算を上記マイクロコンピュタ−に
よって行って、プリンターあるいは表示器に表示する。
t  =  P  −(e++L+L)−(ez+L+
L)          ■ここで、この実施例におい
て、レーザー光の間隔を常に一定に保持するような平行
光とすれば、受光型光軸位置積出器23.24は不要と
なり、光通過型光軸位2検出器19.20をそのままあ
るいは別に受光型光軸位置検出器を置くことによって振
動あるいは撓みによって発生する非接触型変位計17.
18の変位誤差を測定することができ、この場合の式は
上記■となる。
第4図には他の実施例に係る光通過型光軸位置検出器3
4を示すが、図に示すように45度に傾斜したハーフミ
ラ−35の反射光を位置検出素子(PSD、リニアアレ
イ)36によって検出している。
(発明の効果〕 請求の範囲第1項または第2項に記載されている厚み測
定装置は以上の説明からも明らかなように、非接触型変
位計が振動あるいは架台の撓み等によってその取付は位
置が基準値から変動しても正確に板厚を測定することで
できる。
特許請求の範囲第1項記載のjYみ測定装置においては
、レーザー光発振器から照射するレーザー光の位置及び
角度が変動しても、これを補正して正しい板厚を測定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の一実施例に係る厚み測定装置の概
略構成図、第2図は該装置に使用するレーザー変位計の
概略構成図、第3図は該装置に使用する光通過型光軸位
置検出器の概略構成図、第4図は他の実施例に係る光通
過型光軸位置検出器の概略構成図、第5図は本発明の基
となるjYみ測定装置の概略構成図である。 〔符号の説明〕 15−9− 厚み測定装置、16−四一板(物体)、1
7.18− レーザー変位計(非接触型変位計)、19
.20−・ 光通過型光軸位置検出器、21.22− 
 レーザー光発振器、23.24− 受光型光軸位置検
出器、25発光ダイオード、26−−一 集光レンズ、
27受光レンズ、28−  位置検出素子、29.30
−−架台、31−  ハーフミラ−133−位置検出素
子、3・1 − 光1111過型光軸位置検出器、35
−−−ハーフミラ−136位置検出素子 代理人  弁理士  中前冨士男

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定しようとする物体の厚み方向両側に対向して
    夫々設けられた非接触型変位計と、該非接触型変位計ま
    たは該非接触型変位計を取付ける架台に夫々設けられ光
    通過型光軸位置検出器と、上記夫々の光通過型光軸位置
    検出器を中央にして上記物体の両側に夫々設けられレー
    ザー光発振器及び受光型光軸位置検出器とを有してなり
    、該夫々レーザー光発振器、光通過型光軸位置検出器及
    び受光型光軸位置検出器の取付け位置及びその測定値を
    入力として上記対向して設けられた非接触型変位計の位
    置を計測し、該計測値によって上記非接触型変位計によ
    って計測された物体の厚みを補正して物体の厚みを測定
    することを特徴とする厚み測定装置。
  2. (2)測定しようとする物体の厚み方向両側に対向して
    夫々設けられた非接触型変位計と、上記物体の厚み方向
    とは略直行する方向から平行にレーザー光を発するレー
    ザー光発振器と、上記非接触型変位計または該非接触型
    変位計を取付ける架台に夫々設けられて上記レーザー光
    の変位を測定する光軸位置検出器とを有してなり、上記
    非接触型変位計によって計測された物体の厚みを上記光
    軸位置検出器の変位量によって補正して物体の厚みを測
    定することを特徴とする厚み測定装置。
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