JPH0359363B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0359363B2 JPH0359363B2 JP7803783A JP7803783A JPH0359363B2 JP H0359363 B2 JPH0359363 B2 JP H0359363B2 JP 7803783 A JP7803783 A JP 7803783A JP 7803783 A JP7803783 A JP 7803783A JP H0359363 B2 JPH0359363 B2 JP H0359363B2
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- JP
- Japan
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- cross
- linear object
- twisting motion
- measured
- section
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- Expired
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 16
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 101100398686 Drosophila melanogaster larp gene Proteins 0.000 description 1
- 101100510663 Mus musculus Larp1 gene Proteins 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/245—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は不規則なねじれ運動をする長方形断面
を有する線状物体の断面寸法を非接触にて瞬時に
割出す測定法に関する。
を有する線状物体の断面寸法を非接触にて瞬時に
割出す測定法に関する。
従来、不規則なねじれ運動をする長方形断面を
有する物体、例えば線引き過程でねじれや回転等
の運動を伴う光フアイバテープ心線、の断面寸法
を測定する方法としては、不規則なねじれ運動を
停止させるか或は不規則なねじれ運動を規則的な
ねじれ運動に変えて非接触による外径測定器や厚
み測定器等で検出値の最大、最小値より寸法を割
出すという方法が採用されていた。
有する物体、例えば線引き過程でねじれや回転等
の運動を伴う光フアイバテープ心線、の断面寸法
を測定する方法としては、不規則なねじれ運動を
停止させるか或は不規則なねじれ運動を規則的な
ねじれ運動に変えて非接触による外径測定器や厚
み測定器等で検出値の最大、最小値より寸法を割
出すという方法が採用されていた。
しかしながら、上記従来の方法では不規則なね
じれ運動を停止させたり、不規則な運動を規則的
な運動に変えたりするために物体に外力を加える
必要があり、このため物体表面に傷をつけたり物
体を変形乃至破損させたりする危険性がある。
じれ運動を停止させたり、不規則な運動を規則的
な運動に変えたりするために物体に外力を加える
必要があり、このため物体表面に傷をつけたり物
体を変形乃至破損させたりする危険性がある。
本発明は上記従来の欠点を除去して、完全に非
接触状態にて不規則なねじれ運動をする長方形断
面を有する線状物体の断面寸法を該不規則なねじ
れ運動をさせたままで測定する方法を提供するこ
とを目的とする。
接触状態にて不規則なねじれ運動をする長方形断
面を有する線状物体の断面寸法を該不規則なねじ
れ運動をさせたままで測定する方法を提供するこ
とを目的とする。
このため本発明は、不規則なねじれ運動をする
長方形断面を有する線状物体に三方向以上から線
状物体を横切る方向に振動するレーザ光を平行に
照射させ、その斜影を光電素子で検出し、該検出
信号を演算器により演算処理することにより線状
物体の断面寸法を非接触にて瞬時に割出し、これ
により物体表面に傷をつけたり物体を変形乃至破
損させたりする危険性なく断面寸法を測定可能と
したことを特徴とする。
長方形断面を有する線状物体に三方向以上から線
状物体を横切る方向に振動するレーザ光を平行に
照射させ、その斜影を光電素子で検出し、該検出
信号を演算器により演算処理することにより線状
物体の断面寸法を非接触にて瞬時に割出し、これ
により物体表面に傷をつけたり物体を変形乃至破
損させたりする危険性なく断面寸法を測定可能と
したことを特徴とする。
以下、本発明の内容を添附図に沿つて詳細に説
明する。
明する。
第１図に示すように、本発明方法においては、
長方形断面を有する線状物体Ｗを中心とする円周
Ｃ上に120゜の等間隔をあけて３組のレーザ光を利
用した線径測定系S1，S2，S3を配置する。各測定
系S1，S2，S3は、図に示すように、レーザ光源１
と、反射ミラー３と、レーザビームを数百Hzの周
波数にて線状物体Ｗを横切る方向に振動させる回
転ミラー（又は音叉偏向器）５と、該レーザビー
ムを平行ビームに形成するレンズ７と、線状物体
Ｗを間にはさんで該レンズ７と点対称位置に配置
された集光レンズ９と、該集光レンズ９からの光
を受光する光電素子１１とを含む。
長方形断面を有する線状物体Ｗを中心とする円周
Ｃ上に120゜の等間隔をあけて３組のレーザ光を利
用した線径測定系S1，S2，S3を配置する。各測定
系S1，S2，S3は、図に示すように、レーザ光源１
と、反射ミラー３と、レーザビームを数百Hzの周
波数にて線状物体Ｗを横切る方向に振動させる回
転ミラー（又は音叉偏向器）５と、該レーザビー
ムを平行ビームに形成するレンズ７と、線状物体
Ｗを間にはさんで該レンズ７と点対称位置に配置
された集光レンズ９と、該集光レンズ９からの光
を受光する光電素子１１とを含む。
各測定系S1，S2，S3で形成される数百Hzで振動
するレーザビームにより被測定物体Ｗを走査し、
その走査光を集光レンズ９により集光して光電素
子１１により受光すると、物体Ｗの影を表わす方
形波状の信号、つまり物体Ｗの影の部分にて光強
度が落込んだ出力波形の信号が得られ、これから
物体Ｗの斜影寸法が正確に求められる。測定系
S1，S2，S3は120゜離して三組使用しているので、
物体Ｗの120゜離れた３方向からの斜影寸法を表わ
す信号が得られ、これらの信号をマイクロコンピ
ユータ等の演算器により演算処理して物体の断面
寸法を割出すことができる。該演算方法の一例を
第２図を参照して説明すると、上記の受光素子１
１の受信信号により得られる斜影寸法をａ、ｂ、
ｃとすると、第２図より次式が成立する。
するレーザビームにより被測定物体Ｗを走査し、
その走査光を集光レンズ９により集光して光電素
子１１により受光すると、物体Ｗの影を表わす方
形波状の信号、つまり物体Ｗの影の部分にて光強
度が落込んだ出力波形の信号が得られ、これから
物体Ｗの斜影寸法が正確に求められる。測定系
S1，S2，S3は120゜離して三組使用しているので、
物体Ｗの120゜離れた３方向からの斜影寸法を表わ
す信号が得られ、これらの信号をマイクロコンピ
ユータ等の演算器により演算処理して物体の断面
寸法を割出すことができる。該演算方法の一例を
第２図を参照して説明すると、上記の受光素子１
１の受信信号により得られる斜影寸法をａ、ｂ、
ｃとすると、第２図より次式が成立する。
ａ＝Lcos（α−β＋π／６）
ｂ＝Lcos（α＋β）
ｃ＝Lcos（α＋β−π／６）
（但しＬ：被測定物体の対角長、
α：基準方向に対する被測定物体の捩れ角度、
β：被測定物体の長辺と対角線とのなす角度）
これより物体の断面寸法Lsinβ、Lcosβは次の
ように求められる。
ように求められる。
Lsinβ＝Asin｛1/2cos-1（ｂ／Ａ）
−1/2cos-1（ａ／Ａ）＋π／12｝ ……
Lcosβ＝Acos｛1/2cos-1（ｂ／Ａ）
−1/2cos-1（ａ／Ａ）＋π／12｝ ……
（但し、Ａ＝√2＋｜2−√3｜）
この演算処理をするのに、被測定物体の斜影寸
法を表わす光電素子１１からのアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換してマイクロコンピユータに入力して
やり、上記方程式からLsinβ、Lcosβを算出する
プログラムを実行させてやればミリセカンドオー
ダーにて演算処理を完了させることが可能であ
る。該方向による測定精度はレーザ光の安定性や
受光素子の精度等により規定されるが、高精度の
ものも使用すれば数μｍ以下の精度を得ることも
可能である。又、被測定物体の不規則なねじれ運
動速度に対し十分速い検出速度で検出できるよう
測定系を構成する必要があるが、光フアイバテー
プの線引のようにテープの回転振動が0.3rad／秒
程度である場合には毎秒100〜1000Hz程度の走査
速度をもつレーザビームを使用すれば十分正確に
測定可能である。以上の方法により、完全に非接
触にて不規則なねじれ運動をする長方形断面を有
する線状物体の断面寸法を該不規則なねじれ運動
をさせたまま高精度に測定することが可能とな
る。
法を表わす光電素子１１からのアナログ信号を
Ａ／Ｄ変換してマイクロコンピユータに入力して
やり、上記方程式からLsinβ、Lcosβを算出する
プログラムを実行させてやればミリセカンドオー
ダーにて演算処理を完了させることが可能であ
る。該方向による測定精度はレーザ光の安定性や
受光素子の精度等により規定されるが、高精度の
ものも使用すれば数μｍ以下の精度を得ることも
可能である。又、被測定物体の不規則なねじれ運
動速度に対し十分速い検出速度で検出できるよう
測定系を構成する必要があるが、光フアイバテー
プの線引のようにテープの回転振動が0.3rad／秒
程度である場合には毎秒100〜1000Hz程度の走査
速度をもつレーザビームを使用すれば十分正確に
測定可能である。以上の方法により、完全に非接
触にて不規則なねじれ運動をする長方形断面を有
する線状物体の断面寸法を該不規則なねじれ運動
をさせたまま高精度に測定することが可能とな
る。
なお、上記実施例においては特に線径測定系
S1，S2，S3が被測定物体Ｗまわりに120゜等間隔に
離間配置されて３組設けられたが、本発明は上記
線径測定系を３組以上用い、又角度配置を非等間
隔としてもつ非測定物体の断面寸法を測定するこ
とができる。また、断面寸法を割出すための演算
方程式は上記方程式に限定されない。
S1，S2，S3が被測定物体Ｗまわりに120゜等間隔に
離間配置されて３組設けられたが、本発明は上記
線径測定系を３組以上用い、又角度配置を非等間
隔としてもつ非測定物体の断面寸法を測定するこ
とができる。また、断面寸法を割出すための演算
方程式は上記方程式に限定されない。
（実施例）
以下に本発明の一実施例を示す。
長方形断面を有するプラスチツク製のラープを
第１図に示すように、該テープの断面図心を中心
とする50φの円周上に120゜等間隔に間を明けて各
線径測定系S1，S2，S3の平行ビーム形成用のレン
ズ７と集光レンズ９とを対向配置させ、レーザ光
源１としてHe−Neレーザ、振動ビーム形成手段
として音叉偏向器、および演算器としてマイクロ
コンピユータを用意し、レーザ光線を音叉偏向器
とレンズとによつて500Hzの平行な振動ビームと
して被測定物体を走査し、光電素子による受光信
号をマイクロコンピユータで上記演算式、に
従つて処理したところ、縦52μｍ、横349μｍとい
う値を得た。このテープを顕微鏡にて断面寸法を
測定したところ、縦50μｍ、横351μｍという値を
得た。
第１図に示すように、該テープの断面図心を中心
とする50φの円周上に120゜等間隔に間を明けて各
線径測定系S1，S2，S3の平行ビーム形成用のレン
ズ７と集光レンズ９とを対向配置させ、レーザ光
源１としてHe−Neレーザ、振動ビーム形成手段
として音叉偏向器、および演算器としてマイクロ
コンピユータを用意し、レーザ光線を音叉偏向器
とレンズとによつて500Hzの平行な振動ビームと
して被測定物体を走査し、光電素子による受光信
号をマイクロコンピユータで上記演算式、に
従つて処理したところ、縦52μｍ、横349μｍとい
う値を得た。このテープを顕微鏡にて断面寸法を
測定したところ、縦50μｍ、横351μｍという値を
得た。
以上のように、本発明によれば不規則なねじれ
運動をする長方形断面を有する線状物体の断面寸
法を測定するのに、線状物体に全く外力を作用す
ることなく該不規則なねじれ運動をしたまま測定
可能としたので、従来のように物体表面に傷をつ
けたり物体を変形させたり破損させたりすること
なしに断面寸法を測定することが可能である。
運動をする長方形断面を有する線状物体の断面寸
法を測定するのに、線状物体に全く外力を作用す
ることなく該不規則なねじれ運動をしたまま測定
可能としたので、従来のように物体表面に傷をつ
けたり物体を変形させたり破損させたりすること
なしに断面寸法を測定することが可能である。
第１図は本発明方法の原理を示す線図、第２図
は線状物体と斜影寸法との関係を示す線図であ
る。 １……レーザ光源、５……回転ミラー、１１…
…受光素子、Ｗ……線状物体、S1，S2，S3……測
定系。
は線状物体と斜影寸法との関係を示す線図であ
る。 １……レーザ光源、５……回転ミラー、１１…
…受光素子、Ｗ……線状物体、S1，S2，S3……測
定系。
Claims (1)
- １ 不規則なねじれ運動をする長方形断面を有す
る線状物に三方向以上から線状物体を横切る方向
に振動するレーザ光を平行に照射させ、その斜影
を光電素子で検出し、該検出信号を演算器により
演算処理することにより線状物体の断面寸法を非
接触にて瞬時に割出す測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7803783A JPS59203904A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 非接触断面寸法測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7803783A JPS59203904A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 非接触断面寸法測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203904A JPS59203904A (ja) | 1984-11-19 |
| JPH0359363B2 true JPH0359363B2 (ja) | 1991-09-10 |
Family
ID=13650619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7803783A Granted JPS59203904A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 非接触断面寸法測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203904A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0227701B1 (en) * | 1985-06-14 | 1992-03-11 | The Broken Hill Proprietary Company Limited | Optical determination of surface profiles |
| GB8719951D0 (en) * | 1987-08-24 | 1987-09-30 | Lbp Partnership | Three-dimensional scanner |
| DE4037383A1 (de) | 1990-11-20 | 1992-05-21 | Mesacon Messtechnik | Verfahren zum kontinuierlichen beruehrungsfreien messen von profilen und einrichtung zur durchfuehrung des messverfahrens |
| CH683370A5 (de) * | 1992-04-10 | 1994-02-28 | Zumbach Electronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abmessung eines Objekts. |
| CN105806229A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-07-27 | 四川三维测控设备有限公司 | 一种厚度、宽度在线无接触测量方法 |
-
1983
- 1983-05-02 JP JP7803783A patent/JPS59203904A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59203904A (ja) | 1984-11-19 |
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