JPH0445776B2 - - Google Patents

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JPH0445776B2
JPH0445776B2 JP58004598A JP459883A JPH0445776B2 JP H0445776 B2 JPH0445776 B2 JP H0445776B2 JP 58004598 A JP58004598 A JP 58004598A JP 459883 A JP459883 A JP 459883A JP H0445776 B2 JPH0445776 B2 JP H0445776B2
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JP
Japan
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sensor
inspected
specimen
detection range
analog signal
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JP58004598A
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JPS59128435A (ja
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Toshikazu Onda
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP459883A priority Critical patent/JPS59128435A/ja
Publication of JPS59128435A publication Critical patent/JPS59128435A/ja
Publication of JPH0445776B2 publication Critical patent/JPH0445776B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、検体(被検査物)がセンサ検出範囲
を通過する間に該センサが検出するアナログ信号
を基準値と比較して検体の良否判別をする自動検
査装置に関する。
製造プロセスにおける原材料の受入れや製品の
出荷の際の検査工程では、ベルトコンベア等の搬
送装置上を連続的に移動する検体の状態を何らか
の方法で検出し、その検出値と基準となる状態と
を比較して検体の良否を判別する自動検査装置が
用意される。
この種の自動検査装置は一般的には第1図に示
す構成にされる。搬送装置1上を移送される検体
2に対して、該検体2の状態を何らかのアナログ
信号として検出するセンサ3と、検体2がセンサ
3の検出範囲内に移送されたことを検出する位置
センサ4と、これらセンサ3,4の検出信号を受
けて検体2の良否を判別するコントローラ5とを
具える。コントローラ5は位置センサ4の検出信
号によつて検体2がセンサ3の検出範囲内にある
ことを確認した上でセンサ3からのアナログ信号
を入力して検体の良否を判別する。
このような自動検査装置のコントローラ5とし
て、マイクロコンピユータを制御中枢部とする場
合、マイクロコンピユータで処理できる信号は全
てデイジタル信号であるため、センサ3からのア
ナログ信号をデイジタル信号に変換する回路を持
つて構成することになる。また、一般には各種プ
ロセスの信号を計測制御機器に入力する場合に
は、ノイズなどを避けるためにプロセスからの信
号を計測制御機器内部に取込むのに信号の電気的
絶縁を行なうようアナログ信号を信号絶縁器を介
して入力する。
上述のように、マイクロコンピユータが外部ア
ナログ信号を電気的絶縁を取りながら入力する
に、その電気的絶縁に小型,低コスト,構成の簡
単化を図つた第2図に示す方法がある。外部から
のアナログ信号は電圧−周波数変換回路6によつ
て周波数信号に変換し、この周波数信号はフオト
カプラによる光信号変換など電気的に絶縁する信
号絶縁器7を介してインターバルタイマ8に取込
み、インターバルタイマ8は周波数信号の周波数
を測定し、この測定信号からマイクロコンピユー
タ9が入力アナログ信号電圧に対応した数値を算
出する。
電圧−周波数変換回路6は、第3図aに示すよ
うに、アナログ信号VINをコンデンサC1と抵抗R
による時定数で積分し定電流ICの定電流源10で
積分コンデンサC1を充電させる積分器11と、
積分器11の出力電圧VCが零に達したことを検
出するコンパレータ12と、コンパレータ12の
検出出力でトリガされて一定幅のパルスを周波数
変換出力f0とすると共に定電流源10を積分器1
1に接続するワンシヨツト回路13とを具える。
この構成において、第3図bに波形図を示すよ
うに、コンパレータ12の入力VCが零に達した
ときワンシヨツト回路が動作し、その出力f0は一
定時間Tだけハイレベルになり、同時に定電流源
10を積分器11の入力として与え、このときか
ら積分器11のコンデンサC1が充電を始めてワ
ンシヨツト回路13の時間Tの間 dV/dt=(IC−VIN/R/C1 の傾きを持つ積分器出力VCが上昇する。時間T
の経過で出力f0がローレベルになり、定電流源1
0を切離し、このときからコンデンサC1は dV/dt=−VIN/RC1 の傾きを持つて放電を始め、この放電でVCが零
になると再びワンシヨツト回路13が時間Tだけ
ハイレベルになる繰り返し動作になる。
出力f0のハイレベル時間T,ローレベル時間t
とすれば、アナログ入力VINが一定ならばコンデ
ンサC1の充電電圧と放電電圧が同じことから {(IC−VIN/R/C1}×T=VIN/RC1×t すなわち、 VIN=ICR/1+t/T≡K/1+t/T ……(1) となり、マイクロコンピユータ9は出力f0がロー
レベルにある時間tをインターバルタイマ8の出
力として得、他の定数K,Tによる上述の(1)式に
よる演算からアナログ入力VINを算出することが
できる。このとき、出力f0のパルス周波数信号の
段階で信号を電気的に絶縁することにより、アナ
ログ信号の段階での信号の電気的絶縁に比して回
路の簡単化を図ることができる。
ところで、自動検査装置において、外部アナロ
グ信号VPを入力してある基準値VSとの比較を行
なう場合、一般にはVPとVSを夫々入力して比較
判別するという動作を繰り返すが、アナログ信号
の入力を上述の第2図の回路方式で行なう場合に
は(1)式中の時間tを測定するに要する時間に加え
て、(1)式に基づいた計算に要する時間を必要と
し、アナログ信号VP,VSによる比較判別動作の
繰り返し周期を短縮することができず、このよう
な自動検査装置では高速測定ができない問題があ
つた。
本発明は、検体がセンサ検出範囲にある間は電
圧−周波数変換されたパルス幅信号のみを連続的
に取込んでそのパルス幅の最大値又は最小値のみ
を記憶しておき、検体がセンサ検出範囲を通過し
た直後に入力値の計算と基準の入力を行なつて両
者の比較をすることにより、精度良い高速測定を
可能にした自動検査装置を提供することを目的と
する。
本発明は、検体の状態を検出するアナログ信号
の入力には電圧−周波数変換と周波数信号絶縁と
インターバルタイマによるパルス幅検出によつて
アナログ入力電圧に対応した周波数信号のパルス
幅を測定し、所定の計算式をもとに入力電圧を計
算するが、アナログ信号の比較判断に従来装置と
の違いがある。即ち、アナログ信号を入力する場
合、アナログ信号に対応する周波数信号のパルス
幅を測定し、これをもとに入力電圧を測定する
が、本発明では検体がセンサの検出範囲にあるこ
とを位置センサで検出しておき、この間は連続的
にパルス幅の測定のみを行ない、この測定値のう
ち最大値又は最小値のみを記憶しておく。この最
大値,最小値は前述の(1)式から変換パルス幅の最
大値,最小値に対応し、この最大値又は最小値を
もとにアナログ信号電圧を計算することは検体の
状態の検出値の最小値又は最大値を算出すること
を意味し、この算出値と入力した基準値の比較に
よれば検体の良否の判定が該検体の状態を代表す
る1つの値を1回比較することで済んで検体の各
部状態の検出値を多数回比較する場合に比べて比
較判別回数を大幅に低減できることになる。
一般的には、検体がセンサの検出範囲にある時
間が短かく、その間の基準値が大きく変化するこ
とはないため、本発明による上述の検査にあつて
も検体の状態を正確に判別し得、しかも基準値と
検体よりのアナログ信号との大小判断をする毎に
入力電圧を計算しなくて済み、その分だけマイク
ロコンピユータによる処理時間の短縮になるし、
検体がセンサの検出範囲を通過する時間を短縮し
て高速測定又は精度向上を図ることができる。
本発明装置と従来方法の違いをフローチヤート
で示すと第4図のようになる。検体の状態の検出
アナログ値VP,検出基準値VN,夫々の値VP,VS
に対する変換パルス幅をtP,tSとすると、同図a
に示す従来方法では検体検出(ステツプS1)後
にはアナログ信号を入力する毎にtP,tSの測定
(ステツプS2,S4)とVP,VSの計算(ステツプ
S3,S5)とVPとVSの比較(ステツプS6)を行な
い、この一連の測定と計算は検体が検出範囲内に
ある限り繰り返し(ステツプS7)、検体が検出範
囲を外れるとVP,VSの比較結果から検体の良否
判断(ステツプS8)をするものであつた。
これに対して、本発明では、第4図bに示すよ
うに、検体が検出範囲に入ると(ステツプS11)、
tP測定(ステツプS12)に次いでそれまでのtP
定値のうちの最大値(もしくは最小値)を抽出し
て該最大値を記憶更新して行き(ステツプS13)、
この操作を検体が検出範囲を外れるまで繰り返し
(ステツプS14)、検体が検出範囲を外れると初め
てtSの測定(ステツプS15)、VSの計算(ステツプ
S16)、VPの計算(ステツプS17)及びVPとVS
比較判断(ステツプS18)を行なう。これによ
り、検体がセンサの検出範囲内に存在する時間が
同じならば、本発明ではアナログ信号の比較即ち
アナログ信号に対応するパルス幅の比較が従来方
法に比べて多く行なうことができ、検体の小さな
異常も検出する精度良い測定ができるし、同じ精
度を得るのに本発明装置では検体の移動速度を早
くすることができる。
第5図は本発明の一実施例を示す装置構成図で
あり、搬送装置1上を連続的に移送される検体2
に対してその表面に傷がある場合に該検体を排除
することを目的とする自動検査装置に適用した場
合を示す。交流励磁の光源ランプ21は検体2が
所定範囲内を移送されるときにその検出面を光照
射すると共に、該検体の検出範囲の近傍に固定さ
れる比較基準面を持つ基準物体22を光照射す
る。光センサ23は光源ランプ21からの光が検
体2表面の傷で乱反射された光を捕捉し、乱反射
光の強さに対応した電気信号を得る。同様に光セ
ンサ24は基準物体22の表面粗さによる乱反射
光を電気信号として検出する。位置センサ25は
検体2が光センサ23の検出範囲内にあるか否か
を検出する。コントローラ26は位置センサ25
による検出信号から検体がその検出範囲内にある
ことを条件に光センサ23,24のアナログ信号
から該検体の良否(傷の強さ)を判別し、検体不
良のときは排除機27を駆動制御して該排除機2
7による不良検体の排除を行なわせる。なお、光
源ランプ21を交流励磁とするのは、光センサ2
3,24の光入力に外来光(例えば照明光)の影
響を無くすもので、光センサ23,24内のセン
サアンプでは検出信号から光源ランプ21の励振
周波数成分のみを抽出して傷の有無を振幅の大き
さとして直流アナログレベルでコントローラ26
への出力とする。
コントローラ26は、第6図に示す構成にされ
る。光センサ23の検出信号VPと光センサ24
の検出信号VSとは夫々電圧−周波数変換回路2
8A,28Bによつて対応する周波数のパルス信
号に変換され、これら変換信号は夫々信号絶縁器
29A,29Bで絶縁されてインターバルタイマ
30A,30Bによるパルス幅検出がなされる。
インターバルタイマ30A,30Bの両検出信号
は位置センサ25が検体検出中を条件にマイクロ
コンピユータ31に入力され、該マイクロコンピ
ユータ31は第4図bに示すフローチヤートに従
つた検体の良否判断をして必要に応じて排除機2
7に動作指令を与える。
こうした構成において、検体の表面及び基準物
体表面からの検出信号VP,VSと変換パルス幅tP
tSとは夫々次の(2),(3)式の関係にある。
VP=KP/1+tP/TP ……(2) VS=KS/1+tS/TS ……(3) ここで、KS,TS,KP,TPは夫々のアナログ入
力手段の定数である。KP,TPを例えばKP=10V,
TP=100μSとすると、VP=1VのときにtP=900μS
でありVP>1VのときにはtP<900μSである。従つ
て、マイクロコンピユータ31がインターバルタ
イマ30Aを用いてtPを入力するのに要する時間
は1ミリ秒程度又はそれ以下である。これに対し
て、(2)式からVPを計算するのに、マイクロコン
ピユータ31でのプログラムに従つた計算では10
ミリ程度の時間を要するのが普通である。これら
の時間を考慮すれば、第4図aに示す従来方法に
よる1回の測定時間は (1ms+10ms)×2=22ms 程度必要とし、アナログ信号の入力周期をこの時
間よりも短縮できない。そして、検体がセンサの
検出範囲にある時間が50ミリ秒とすれば検体の状
態を2回(2箇所)しか検査できないことにな
る。
これに対して、本発明装置では、第4図bに示
すように、検体がセンサの検出範囲にある間はtP
のみを連続的に入力し、その間の最小値(もしく
は最大値)のみを記憶更新しておき、検体がその
検出範囲を外れたときにtPから計算したVPとtS
力によるVSの計算値とを初めて比較するため、
アナログ信号VPの入力周期がtPを測定する時間と
ほぼ等しくなつて、例えば上述の例では約1ミリ
秒まで短縮できる。即ち、検体が検出範囲を外れ
るまでの50ミリ秒間に検体の状態を50回程度入力
でき、検出面全面に渡つた状態検出になつて検出
精度を大幅に向上できることを意味するし、従来
と同じ検出精度とすれば20倍以上の高速測定を可
能にすることを意味する。
なお、アナログ信号VPの入力に対応する時間
幅信号tPの記憶更新には、最小値(又は最大値)
1つだけなく最小値に近いいくつかの値も記憶更
新しておき、最小値が他の記憶値よりも極端に小
さいときにはこれをノイズによる最小値として無
視して次に小さい値又は平均値を最小値として採
用することにより、突発的なノイズ例えばランプ
の発光や電源ラインに乗るスパイクノイズ等の外
乱からの影響を取除いた信頼性の高い検査を可能
にする。
以上のとおり、本発明によれば、検体がセンサ
検出範囲にある間は該センサの検出信号に対応す
るパルス幅信号の最大値又は最小値のみを記憶更
新しておき、検体がセンサ検出範囲を外れたとき
にアナログ信号レベルの計算と基準値の入力計算
及び両者の比較を行なつて検体の良否判別をする
ため、検体状態の検出精度を向上しながら高速測
定も可能にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の自動検査装置の構成図、第2図
は第1図におけるコントローラの構成図、第3図
は電圧−周波数変換器構成図aと要部波形図b,
第4図はコントローラにおける信号処理を示す従
来フローチヤートaと本発明のフローチヤート
b、第5図は本発明の一実施例を示す構成図、第
6図は第5図におけるコントローラの構成図であ
る。 1……搬送装置、2……検体、6……電圧−周
波数変換器、7……信号絶縁器、8……インター
バルタイマ、9……マイクロコンピユータ、10
……定電流源、11……積分器、12……コンパ
レータ、13……ワンシヨツト回路、21……光
源ランプ、22……基準物体、23,24……光
センサ、25……位置センサ、26……コントロ
ーラ、27……排除機、28A,28B……電圧
−周波数変換器、29A,29B……信号絶縁
器、30A,30B……インターバルタイマ、3
1……マイクロコンピユータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 搬送される被検査物の状態を検出してアナロ
    グ信号を出力する被検査物用センサと、 被検査物の基準物体の状態を検出してアナログ
    信号を出力する基準物体用センサと、 被検査物が上記被検査物用センサの検出範囲内
    にあることを検出する位置センサと、 上記被検査物用センサと基準物体用センサから
    の両アナログ信号を夫々対応する周波数を持つパ
    ルス信号に変換する手段を有するコントローラと
    を備えた自動検査装置であつて、 上記コントローラは、被検査物が上記位置セン
    サの検出範囲内にあることを上記位置センサの検
    出信号から判定する第1の判定手段と、この判定
    手段の判定が被検査物が上記位置センサの検出範
    囲内にある判定になるときに上記被検査物用セン
    サの出力から変換した上記パルス信号の幅を連続
    的に計測する第1の計測手段と、上記幅の計測値
    の最大値又は最小値を記憶更新しておく記憶手段
    と、上記第1の判定手段の判定が被検査物が上記
    被検査物用センサの検出範囲を外れたことの判定
    になるときに上記基準物体用センサの出力から変
    換した上記パルス信号の幅を計測する第2の計測
    手段と、この第2の計測手段が計測した幅から上
    記基準物体用センサのアナログ信号レベルを基準
    値として算出する第1の演算手段と、上記記憶手
    段が記憶する上記最大値又は最小値から被検査物
    用センサのアナログ信号レベルを算出する第2の
    演算手段と、上記両演算手段の出力の大小比較に
    よつて被検査物の良否判定をする第2の判定手段
    とを備えたことを特徴とする自動検査装置。
JP459883A 1983-01-14 1983-01-14 自動検査装置 Granted JPS59128435A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP459883A JPS59128435A (ja) 1983-01-14 1983-01-14 自動検査装置

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JP459883A JPS59128435A (ja) 1983-01-14 1983-01-14 自動検査装置

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Publication Number Publication Date
JPS59128435A JPS59128435A (ja) 1984-07-24
JPH0445776B2 true JPH0445776B2 (ja) 1992-07-27

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ID=11588479

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JP459883A Granted JPS59128435A (ja) 1983-01-14 1983-01-14 自動検査装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8934095B2 (en) 2002-02-21 2015-01-13 Vita Zahnfabrik H. Rauter Gmbh & Co. Kg Miniaturized system and method for measuring optical characteristics

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JPS5760974A (en) * 1980-09-02 1982-04-13 Honda Motor Co Ltd Vehicle steering system

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