JPH04184205A - 測長装置 - Google Patents

測長装置

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JPH04184205A
JPH04184205A JP31524290A JP31524290A JPH04184205A JP H04184205 A JPH04184205 A JP H04184205A JP 31524290 A JP31524290 A JP 31524290A JP 31524290 A JP31524290 A JP 31524290A JP H04184205 A JPH04184205 A JP H04184205A
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JP
Japan
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length
tube
image sensor
bits
measured
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Pending
Application number
JP31524290A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Tsukamoto
塚本 政義
Tsutomu Hashio
箸尾 勤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 長尺の測定対象物の長さを測定する測長装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来、長尺の測定対象物である鋼管等の管の長さを測定
する装置としては、例えば次に説明するようなものがあ
った。
第7図は従来の測長装置の構成を示す模式的ブロック図
である。図中4は測長対象物の管であり、該管4はプッ
シャー装W5によって測長ライン上を移動させられるよ
うになっている。前記測長ライン上には管4の端部の通
過を検出する複数の管端検出器6,6・・・が所定距離
毎に設けられており、管端検出器6,6・・・の検出結
果はデータ処理装置3に与えられるようになっている。
また、測長ラインには、管4の移動距離を検出する移動
距離検出器7が設けられ、これの検出結果はデータ処理
装置3に与えられるようになっている。
このように構成された測長装置で、測長を行う場合は、
まず、管4を測長ライン上に移動させ、管4の移動方向
の後端を測長ラインの入側に最も近い管端検出器6の位
置に合わせて固定する。データ処理装置3ではこの状態
で何個の管端検出器6.6・・・が管4の通過を検出し
たかを求め、検出した管端検出器6.6・・・の数と管
端検出器6.6・・・間の距離とに基づいて管4の長さ
の概略値を求める。この概略値が求められると、管端検
出器6゜6・・・が検出できない管4の前端から管端検
出器6までの長さを求めるべく、管4を移動させる。こ
の移動は、管4の移動によって次に管4の通過を検出す
べき管端検出器6が管4の端部を検出するまで行い、こ
の移動距離を移動距離検出器7で検出する。データ処理
装置3では管端検出器6,6・・・間の距離から、検出
された移動距離を減算し、この減算結果を前記概略値に
加算する。この加算結果は管4の長さであり、この長さ
を表示装置8に表示して測長を終了させていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前述の如き従来の装置では、測長のため
に管4を移動させるので、この移動に関する時間によっ
て測長時間に長い時間が必要であり、測定対象物の処理
効率が低いという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、測長
時間が短時間であり、測定対象物の処理効率が高い測長
装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明に係る測長装置は、長尺の測定対象物の長さを測
定する測長装置において、前記測定対象物を挟んで対設
された、発光手段及び測定対象物の長手方向の1次元イ
メージを検出する1次元イメージセンサと、前記測定対
象物の、前記発光手段と1次元イメージセンサとの対向
方向の寸法を検出する寸法検出手段と、前記1次元イメ
ージセンサの検出結果に基づいて前記測定対象物の長さ
を求める手段と、求められた測定対象物の長さを前記寸
法検出手段の検出結果に基づいて補正する手段とを具備
することを特徴とする。
〔作用〕
本発明にあっては、例えば測定対象物の端部等の測定対
象物の所定範囲の長手方向の1次元イメージを1次元イ
メージセンサで検出すると、検出された1次元イメージ
より、1次元イメージセンサの視野内において測定対象
物が発光手段の光を遮る長さ、即ち、前記視野内での測
定対象物の長さが得られるので、この長さに、測定対象
物の予め知られた1次元イメージセンサの視野外の長さ
を加算すると、測定対象物の全長が求められる。
しかし、1次元イメージセンサに発光手段の光が測定対
象物の端部越しに斜めに検出される場合は、前述の如く
得られる端部の長さが前記発光手段と1次元イメージセ
ンサとの対向方向の測定対象物の寸法に関連して実際の
端部の長さよりも長くなり、検出された1次元イメージ
より得られる端部の長さに誤差が含まれる。このような
誤差は、前記寸法の検出結果に基づいて幾何学的に補正
する。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第1図は本発明に係る測長装置の構成を示す
模式的ブロック図である。
図中11は短寸の棒状の第1蛍光灯、12は長寸の棒状
の第2蛍光灯であり、第1蛍光灯11と第2蛍光灯12
とは、夫々の長手方向が同一方向を向くように測長ライ
ン上に一定距離だけ離隔して同軸的に直列配設されてい
る。前記第1蛍光灯11の長手方向の中央部の上方には
、4000bitの1次元解像度を有する第1イメージ
センサ21がその検出部を第1蛍光灯11に向けて配設
されている。第2蛍光灯12の長平方向を第1蛍光灯l
l側である一端側と、その反対側である他端側とに二層
した場合の前記一端側の中央部の上方には、4000b
i tの1次元解像度を有する第2イメージセンサ22
がその検出部を前記一端側の中央部に向けて配設されて
おり、前記他端側の中央部の上方には、4000bi 
tの1次元解像度を有する第3イメージセンサ23がそ
の検出部を前記他端側の中央部に向けて配設されている
。前記第1イメージセンサ21は、その1次元イメージ
の検出方向を第1蛍光灯11の長手方向と同方向とし、
第1蛍光灯11の長手方向の1次元イメージを検出する
ようになっている。また、第2イメージナンサ22及び
第3イメージセンサ23はその1次元イメージの検出方
向を第2蛍光灯12の長手方向と同方向とし、第2蛍光
灯12の長手方向の1次元イメージを検出するようにな
っている。そして、第1イメージセンサ21.第2イメ
ージセンサ22及び第3イメージセンサ23は、第1蛍
光灯11及び第2蛍光灯12から等しい高さに設けられ
ている。
測定対象物である管4の測長を行う場合、管4を、その
一端部が第1蛍光灯11上に、その他端部が第2蛍光灯
12上に位置するように配置するが、前記第2イメージ
センサ22と第3イメージセンサ23とは、測長精度を
上げるために、管4の最下端の位置において、夫々の視
野が所定ビット数(例えば50bit )オーバーラツ
プするようにしである。
また、前記管4が配置されるべき位置の近傍には、管4
の径方向外側から管4の外径を検出するレーザ外径検出
器よりなる外径検出器5が配設される。
前記第1イメージセンサ21.第2イメージセンサ22
及び第3イメージセンサ23及びの1次元イメージの検
出データと、外径検出器5の外径検出データとは、種々
の演算処理を行うデータ処理装置3の演算処理部32に
与えられるようになっている。
データ処理装置3は、測長条件データ等の種々のデータ
を演算処理部32に入力するキーボードよりなる入力部
31.演算処理部32及びCRTよりなる表示部33に
よって構成されており、演算処理部32では、与えられ
た測長条件データ、1次元イメージの検出データ及び外
径検出データに基づし・て、後述する方法により測定対
象物の管4の長さを算出し、その算出結果を表示部33
に表示するようになっている。
このように構成された測長装置で管4の測長を行う場合
、第1蛍光灯11及び第2蛍光灯12を予め点灯させて
おき、管4を、その一端部が第1蛍光灯ll上に、その
他端部が第2蛍光灯12上に位置するように配置する。
そして、第1イメージセンサ21にて第1蛍光灯11上
の管4の一端部の1次元イメージを検出し、第2イメー
ジセンサ22及び第3イメージセンサ23にて第2蛍光
灯12上の管4の他端部の1次元イメージを検出し、外
径検出器5にて管4の外径を検出する。
次に、前述の如き測長装置の測長原理について説明する
。第2図は本発明に係る測長装置の測長原理を示す模式
図である。
図中91はその視野を4000bit(Obi t〜4
000bit)に分割して表した第1イメージセンサ2
1の視野、92は第2イメージセンサ22の視野(Q 
bit〜4000bit ) 、93は第3イメージセ
ンサ23の視野(Obit〜4000bit )であり
、これらは第2000bitを視野の中心点としている
。前記第1イメージセンサ21の視野のbit数は、第
2イメージセンサ22側から第1イメージセンサ21側
へ向かうに従って増加するように設定し、一方、第2イ
メージセンサ22及び第3イメージセンサ23の視野の
bit数は、第1イメージセンサ21から第3イメージ
センサ23側へ向かうに従って増加するように設定しで
ある。
例えばその一端が第1イメージセンサ21の視野のOb
it〜2000bitの範囲に位置し、その他端が第2
イメージセンサ22の視野の2000bi t〜400
0bitの範囲に位置する管4を測長する場合、管4の
長さXは、第1イメージセンサ21と第2イメージセン
サ22との距離A、第1イメージセンサ21の視野の中
心点(第2000bi t)から管4の前記一端の位置
に相当するbitまでのbit数を距離に換算した値C
2第2イメージセンサ22の視野の中心点(第2000
bit)から管4の前記他端の位置に相当するbitま
でのbit数を距離に換算した値Eを用いて下記(1)
式の如く求められる。
’ X=A−C十E  ・・・(1) しかし、このような測長において、管4の他端の前記視
野の2000bit〜4000bi tの範囲内にある
場合は、第2イメージセンサ22が管4の他端のイメー
ジをその最上部越しに斜めに検出することになり、管4
の他端の最下部の位置が検出できないため、その部分に
ついて、測長結果を補正しなければならない。第3図は
測長結果の補正方法を示す模式図である。第3図におい
て、第2イメージセンサ22が管4の端部の1次元イメ
ージを検出する場合、最上部す越しに斜めに検出するの
で点aが管4の端部として検出されるので、第2イメー
ジセンサ22の視野の中心点(第2000bit)から
点aまでの距離Fが測定される。前記視野の中心点から
実際の管4の端部の最下部Cまでの距離Eは、距離Eと
距離Fとの比が、第2イメージセンサ22の高さHと該
高さHから管4の直径りを減算したものとの比に等しい
ので、下記(2)式に示される如く幾何学的に得られる
= (1−D/H)XF・・・(2) このような補正は、第2イメージセンサ22に限らず第
1イメージセンサ21及び第3イメージセンサ23にも
適用される。
次に前述の如き測長装置の動作について説明する。第4
図は測長装置による測長方法の概略を示すフローチャー
トである。
まず、入力部31から測長対象の管4の本数、管4の夫
々の基準長さ及び基準外径等のデータを入力する(ステ
ップ1)。
次に、所定の搬送手段によって測長ラインへ管4を一本
ずつ搬送する(ステップ2)。
そして、測長を開始させ、演算処理部32は第1イメー
ジセンサ21.第2イメージセンサ22及び第3イメー
ジセンサ23及び外径検出器5の夫々の検出データを読
み込む(ステップ3)。
夫々にデータが読み込まれると、演算処理部32では、
読み込まれたデータに基づき、後述する如き演算を行っ
て管4の長さを求める(ステ・ンプ4)次に、ステップ
4において求められた長さと、測定対象の管4の基準長
さとを比較してこれらの差が所定値以下であるかを判別
しくステップ5)、前記差が所定値以下である場合は、
求められた管4の長さのデータを合格値と定める処理を
行い(ステップ6)、一方、前記差が所定値以下でない
場合は、求められた管4の長さのデータを不合格値とす
る処理を行う(ステップ7)。
そして、ステップ4において求められた長さ及び前記合
格値と不合格値との別を表示部33に表示する(ステッ
プ8)。
表示部33にこのような表示がなされると、全ての管4
が測長されたか否かを判別しくステ・ンブ9)、全ての
管4が測長されるまで、前述の如き処理を繰り返して測
長を行う。
次に演算処理部32における第1イメージセンサ21、
第2イメージセンサ22.第3イメージセンサ23及び
外径検出器5の検出データに基づく管4の長さの算出方
法について説明する。
第5図は前述の如き測長装置によって測長される管の配
置状態を示す模式図であり、第5図中には、測定対象の
管(管41.管42.管43.管44.管45、管46
.管47.管48)の長さに応じた配置状態を複数示し
である。
図中の長さZの管41は第1イメージセンサ21の視野
のObit〜2000b i tの領域にその一端を位
置させ、その他端を第2イメージセンサ22の視野のO
bit〜2000b itの領域に位置させる。長さJ
の管42は第1イメージセンサ21の視野の2000b
it〜4000bitの領域にその一端を位置させ、そ
の他端を第2イメージセンサ22の視野のObit〜2
000bitの領域に位置させる。長さXの管43は第
1イメージセンサ21の視野のObit〜2000bi
tの領域にその一端を位置させ、その他端を第2イメー
ジセンサ22の視野の2000bit〜4000bi 
tの領域に位置させる。長さPの管44は第1イメージ
センサ21の視野の2000bit〜4000bitの
領域にその一端を位置させ、その他端を第2イメージセ
ンサ22の視野の2000bit〜4000bitの領
域に位置させる。長さRの管45は第1イメージセンサ
21の視野の0bit〜2000bitの領域にその一
端を位置させ、その他端を第3イメージセンサ23の視
野の0bit〜2000bi tの領域に位置させる。
長さSの管46は第1イメージセンサ21の視野の20
00bi t〜4000bi tの領域にその一端を位
置させ、その他端を第3イメージセンサ23の視野の0
biL〜2000bi tの領域に位置させる。長さW
の管47は第1イメージセンサ21の視野の0bit〜
2000b i tの領域にその一端を位置させ、その
他端を第3イメージセンサ23の視野の2000b i
 t〜4000bitの領域に位置させる。長さOの管
48は第1イメージセンサ21の視野の2000bi 
t〜4000b i Lの領域にその一端を位置させ、
その他端を第3イメージセンサ23の視野の2000b
i t〜4000bitの領域に位置させる。前記管4
1.管43.管45及び管47の前記一端は第1イメー
ジセンサ21の視野の同位置(視野の中心点から距離C
だけ離隔)にあり、前記管42.管44.管46及び管
48の前記一端は第1イメージセンサ21の視野の同位
置(視野の中心点から距離りだけ離隔)にある。また、
管41及び管42の前記他端は第2イメージセンサ22
の視野の同位置(視野の中心点から距MGだけ離隔)、
管43及び管44の前記他端は第2イメージセンサ22
の視野の同位置(視野の中心点から距離Eだけ離隔)、
管45及び管46の前記他端は第3イメージセンサ23
の視野の同位置(視野の中心点から距離Qだけ離隔)、
管47及び管48の前記他端は第3イメージセンサ23
の視野の同位置く視野の中心点から距離■だけ離隔)に
ある。
第6図は第5図に示される管(管41.管42.管43
、管44.管45.管46.管47.管48)の長さの
算出方法を示すフローチャートである。なお、以下に述
べる検出ビット数とは、第1イメージセンサ21、第2
イメージセンサ22及び第2イメージセンサ22の夫々
の視野において第1蛍光灯11又は第2蛍光灯12の光
が前記管によって遮られているbit数を表すものであ
る。
まず、第1イメージセンサ21の検出ビット数である第
1検出ビツト数が2000b r を以下であるか否か
を判別する(ステップ101)。
ステップ101において第1検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、2000bi t
から前記第1検出ビット数を減算し、管4の一端から第
1イメージセンサ21の視野の中心点(2000bi 
t)までの距離Cに相当するビット数Yを求める(ステ
ップ102)。そして、求められたビット数Yに、第1
イメージセンサ21の1 bitに相当する実際の距離
を表す第1分解能(距417bit)を乗算して距醪C
を求める(ステップ103)。
一方、ステップ101において第1検出ビツト数が20
00b i を以下でないと判別された場合は、第1検
出ビツト数から2000bi tを減算し、管4の一端
から第1イメージセンサ21の視野の中心点(2000
bit)までの距離りに相当するビット数Nを求める(
ステップ104)。
そして、求められたビット数Nに、前記第1分解能(距
離/bit)@乗算して距離りの見かけ上の距離Mを求
める(ステップ105)。
さらに、求められた距MMに補正係数である(1−D/
H)を乗算して距MLを求める(ステップ106)。
このようにして距離C又は距ILが求められると、第2
イメージセンサ22の検出ビット数である第2検出ビツ
ト数が4000bitであるか否かを判別する(ステッ
プ107)。
ステップ107において前記第2検出ビツト数が400
0bitでないと判別された場合は、第2検出ビツト数
が2000bi を以下であるか否かを判別する(ステ
ップ108)。
ステップ108において第2検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、第2検出ビツト数
に、第2イメージセンサ22の1bitに相当する実際
の距離を表す第2分解能(距離/bit)を乗算して管
41及び管42の他端から第2イメージセンサ22の視
野の中心点(2000bit )までの距離Gを求める
(ステップ109)。
距離Gが求められると、第1検出ビツト数が2000b
it以下であるか否かを判別する(ステップ110)。
ステップ110において第1検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、下記(3)式を用
いて管41の長さZを求める(ステップ111)。
Z、=l−C−G  ・・・(3) 一方、ステップ110において第1検出ビツト数が20
00bit以下でないと判別された場合は、下記(4)
式を用いて管42の長さJを求める(ステップ112)
J=A+L−G  ・・・(4) また、ステップ108において第2検出ビツト数が20
00bi を以下でないと判別された場合は、第3イメ
ージセンサ23の検出ビット数である第3検出ビツト数
が50bit以下であるか否かを判別する(ステップ1
13)。
ステップ113において前記第3検出ビツト数が50b
it以下であると判別された場合は、第2検出ビツト数
から2000bitを減算して管43及び管44の他端
から第2イメージセンサ22の視野の中心点までの距離
Eに相当するビット数Kを求める(ステップ114)。
そして、求められたビット数Kに、前記第2分解能(距
離/bit)を乗算して距離Eの見かけ上の距離Fを求
める(ステップ115)。さらに、求められた距離Fに
補正係数である(1−D/H)を乗算して距離Eを求め
る(ステップ116)。
このようにして距離Eが求められると、第1検出ビツト
数が2000bit以下であるか否かを判別する(ステ
ップ117)。
ステップ117において第1検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、下記(5)式を用
いて管43の長さXを求める(ステップ118)。
X=A−C+E  ・・・(5) 一方、ステップ117において第1検出ビツト数が20
00bit以下でないと判別された場合は、下記(6)
式を用いて管44の長さPを求める(ステップ119)
P=A+L+E  ・・・(6) また、ステップ13において第3検出ビツト数が50b
i を以下でないと判別された場合は、第3検出ビ、7
ト数が2000bit以下であるか否かを判別する(ス
テップ120)。
ステップ120において第3検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、第3検出ビツト数
に第3イメージセンサ23の1 bitに相当する実際
の距離を表す第3分解能(距@/bit)を乗算して管
4の他端から第3イメージセンサ23の視野の中心点(
2000bit)までの距tlQを求める(ステップ1
21)。
距離Qが求められると、第1検出ビツト数が2000b
 i を以下であるか否かを判別する(ステップ122
)。
ステップ122において第1検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、下記(7)式を用
いて管45の長さRを求める(ステップ123)。
R=B−C−Q  ・・・(7) 一方、ステップ122において第1検出ビツト数が20
00bit以下でないと判別された場合は、下記(8)
式を用いて管46の長さSを求める(ステップ124)
S=B+L−Q  ・・・(8) また、ステップ120において第3検出ビツト数が20
00bit以下でないと判別された場合は、第3検出ビ
ツト数から2000bi tを減算して管47及び管4
8の他端から第3イメージセンサ23の視野の中心点(
2000bi t)までの距離Vに相当するビット数T
を求める(ステップ125)。
そして、求められたビット数Tに、前記第3分解能(距
離/bit)を乗算して距離■の見かけ上の距離LJを
求める(ステップ126)。さらに、求められた距離U
に補正係数である(1−D/H)を乗算して距離Vを求
める(ステップ127)。
このようにして距離■が求められると、第1検出ビツト
数が2000bit以下であるか否かを判別する(ステ
ップ128)。
ステップ128において第1検出ビツト数が2000b
it以下であると判別された場合は、下記(9)式を用
いて管47の長さWを求める(ステップ129)。
W=B−C+V  ・・・(9) 一方、ステップ128において第1検出ビツト数が20
00bit以下でないと判別された場合は、下記0[i
)式を用いて管48の長さOを求める(ステップ130
)。
0=B+L+V  ・・・00) このようにして、管41(又は管42.管43.管44
゜管45.管46.管47.管48)の長さが求められ
ると、それを表示部33に表示させる。
以上の如き測長装置にて測定対象物である管4を測長す
る場合、測長は、管4を静止させた状態で行われるので
、短時間で終了できるようになっている。
〔効果〕
以上詳述した如く本発明に係る測長装置は、測定対象物
を静止させた状態で光学的に測長を行うようになってお
り、測定中に測定対象物を移動させることが不用である
ので、測長時間が短時間であり、測定対象物の処理効率
が高くなる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る測長装置の構成を示す模式的ブロ
ック図、第2図は本発明に係る測長装置の測長原理を示
す模式図、第3図は測長結果の補正方法を示す模式図、
第4図は測長装置の測長方法の概略を示すフローチャー
ト、第5図は前述の如き測長装置によって測長される管
の配置状態を示す模式図、第6図は第5図に示される管
の長さの算出方法を示すフローチャート、第7図は従来
の測長装置の構成を示す模式的ブロック図である。 4・・・管  5・・・外径検出器  11・・・第1
蛍光灯12・・・第2蛍光灯  21・・・第1イメー
ジセンサ22・・・第2イメージセンサ  23・・・
第3イメージセンサ  32・・・演算処理部 特 許 出願人  住友金属工業株式会社代理人 弁理
士  河  野  登  夫第   2   図 第   4   図 埠 3 記 yL 5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、長尺の測定対象物の長さを測定する測長装置におい
    て、 前記測定対象物を挟んで対設された、発光手段及び測定
    対象物の長手方向の1次元イメージを検出する1次元イ
    メージセンサと、 前記測定対象物の、前記発光手段と1次元イメージセン
    サとの対向方向の寸法を検出する寸法検出手段と、 前記1次元イメージセンサの検出結果に基づいて前記測
    定対象物の長さを求める手段と、求められた測定対象物
    の長さを前記寸法検出手段の検出結果に基づいて補正す
    る手段とを具備することを特徴とする測長装置。
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