JPH0629701B2 - 非接触直径測定方法及び装置 - Google Patents
非接触直径測定方法及び装置Info
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- JPH0629701B2 JPH0629701B2 JP58123443A JP12344383A JPH0629701B2 JP H0629701 B2 JPH0629701 B2 JP H0629701B2 JP 58123443 A JP58123443 A JP 58123443A JP 12344383 A JP12344383 A JP 12344383A JP H0629701 B2 JPH0629701 B2 JP H0629701B2
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- Japan
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- diameter
- cylinder
- signal
- rotating disk
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- 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
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、回転中の円板あるいは円筒の直径をレーザ光
を利用して非接触で測定する方法及び装置に関し、特
に、回転する周面の微細な凹凸によつて発生するスペツ
クルを空間フイルターを介して光電変換し、得られた信
号を演算処理することによつて、直径を非接触で、高速
・高精度で求める方法及び装置に関する。
を利用して非接触で測定する方法及び装置に関し、特
に、回転する周面の微細な凹凸によつて発生するスペツ
クルを空間フイルターを介して光電変換し、得られた信
号を演算処理することによつて、直径を非接触で、高速
・高精度で求める方法及び装置に関する。
機械工作においては円筒形状加工物の占める割合は大き
く、加工中にその直径を精度良く自動的に測定できるよ
うにすることは、工場作業の自動化、省力化とあいまつ
て開発がせまられている技術である。直径測定法のう
ち、古くから使用されているノギス、マイクロメータを
用いることは信頼性、精度の高いものであるが、作業者
が介在するため、自動化の大勢にはそぐわない。直径の
わかつている小さなローラを測定対象に押し付け、それ
らの回転回数の比を用いて対象の直径を求める摩擦車の
方法は、精度が高く自動化にも適すると考えられたが、
適切な摩擦力を維持することに難点があり、結局は使用
されるに至つていない。レーザ光を円筒状加工物の軸に
垂直な断面内で走査し、光が加工物に当つて遮断される
区間を評価して直径を求めることも行われているが、対
象として測定できる直径の大きさが限られている。
く、加工中にその直径を精度良く自動的に測定できるよ
うにすることは、工場作業の自動化、省力化とあいまつ
て開発がせまられている技術である。直径測定法のう
ち、古くから使用されているノギス、マイクロメータを
用いることは信頼性、精度の高いものであるが、作業者
が介在するため、自動化の大勢にはそぐわない。直径の
わかつている小さなローラを測定対象に押し付け、それ
らの回転回数の比を用いて対象の直径を求める摩擦車の
方法は、精度が高く自動化にも適すると考えられたが、
適切な摩擦力を維持することに難点があり、結局は使用
されるに至つていない。レーザ光を円筒状加工物の軸に
垂直な断面内で走査し、光が加工物に当つて遮断される
区間を評価して直径を求めることも行われているが、対
象として測定できる直径の大きさが限られている。
本発明は、これら従来技術の欠点を除いた、回転中の円
板あるいは円筒の直径の非接触測定方法及びそれを実施
するための装置を提供することを目的とするものであ
り、特に、レーザ光によつて加工物の周面で発生するス
ペツクルを利用して、幅広い範囲の直径を有する加工物
が回転する間に、その直径を非接触で自動的に、かつ、
高速・高精度に測定することを可能にすることを目的と
する。
板あるいは円筒の直径の非接触測定方法及びそれを実施
するための装置を提供することを目的とするものであ
り、特に、レーザ光によつて加工物の周面で発生するス
ペツクルを利用して、幅広い範囲の直径を有する加工物
が回転する間に、その直径を非接触で自動的に、かつ、
高速・高精度に測定することを可能にすることを目的と
する。
この目的は、回転中の円板あるいは円筒の円周面上にレ
ーザ光あるいはこれと同等の光を照射し、この周面の微
細な凹凸によつて発生するスペツクルを周面の結像面上
で格子状にスリツトを配列した空間フイルターを介して
光電変換して信号を発生させ、この信号を処理してその
中心周波数νｔを検出し、同時に円板あるいは円筒の回
転角速度ωを計測し、式Ｄ＝２／ｍνｔ×νｔ／ωに従
つて回転中の円板あるいは円筒の直径Ｄを非接触で測定
する方法によつて達成される（ただし、ｍは周面の結像
倍率、νｓは空間フイルターの空間周波数）。
ーザ光あるいはこれと同等の光を照射し、この周面の微
細な凹凸によつて発生するスペツクルを周面の結像面上
で格子状にスリツトを配列した空間フイルターを介して
光電変換して信号を発生させ、この信号を処理してその
中心周波数νｔを検出し、同時に円板あるいは円筒の回
転角速度ωを計測し、式Ｄ＝２／ｍνｔ×νｔ／ωに従
つて回転中の円板あるいは円筒の直径Ｄを非接触で測定
する方法によつて達成される（ただし、ｍは周面の結像
倍率、νｓは空間フイルターの空間周波数）。
同様に、この目的は、回転中の円板あるいは円筒の円周
面に対向して設けられた結像手段と、結像手段の視野内
にある周面を照射するレーザ発振器あるいはこれと同等
の光源と、結像手段の結像面にこの結像手段の方向から
順に設けられた格子状にスリツトを配列した空間フイル
ターと、光電変換手段と、光電変換手段からの信号の中
心周波数νｔを検出しそれに対応する信号を発生する手
段と、回転中の円板あるいは円筒の回転角速度ωを検出
しそれに対応する信号を発生する手段と、中心周波数ν
ｔに対応する信号と回転角速度ωに対応する信号とを受
け取つて式Ｄ＝（２／ｍνｓ）×（νｔ／ω）による演
算を行つて直径Ｄに対応する信号を発生する手段とから
なる回転中の円板あるいは円筒の直径を非接触で測定す
る装置によつて達成される（ただし、ｍは結像手段の結
像倍率、νｓは空間フイルターの空間周波数）。
面に対向して設けられた結像手段と、結像手段の視野内
にある周面を照射するレーザ発振器あるいはこれと同等
の光源と、結像手段の結像面にこの結像手段の方向から
順に設けられた格子状にスリツトを配列した空間フイル
ターと、光電変換手段と、光電変換手段からの信号の中
心周波数νｔを検出しそれに対応する信号を発生する手
段と、回転中の円板あるいは円筒の回転角速度ωを検出
しそれに対応する信号を発生する手段と、中心周波数ν
ｔに対応する信号と回転角速度ωに対応する信号とを受
け取つて式Ｄ＝（２／ｍνｓ）×（νｔ／ω）による演
算を行つて直径Ｄに対応する信号を発生する手段とから
なる回転中の円板あるいは円筒の直径を非接触で測定す
る装置によつて達成される（ただし、ｍは結像手段の結
像倍率、νｓは空間フイルターの空間周波数）。
直径の測定は、適当な繰返し回数行い、これらを平均化
して精度を高めることが望ましく、そのための手段を設
けることが望ましい。
して精度を高めることが望ましく、そのための手段を設
けることが望ましい。
次に、本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図において、旋盤装置等（図示なし）に取付けられ
た測定対象である円筒状加工物１は直径Ｄを有し、回転
角速度ωで回転している。この加工物１の回転角速度ω
を測定可能にするために、加工物１の回軸にはこれと回
転軸に回転するフオトインタラプタ又はロータリーエン
コーダ２が取付けられている。フオトインタラプタは１
回転に付き１個のパルスを、またロータリーエンコーダ
は１回転に付きそのロータリーエンコーダ特有の数のパ
ルスを発生するものである。
た測定対象である円筒状加工物１は直径Ｄを有し、回転
角速度ωで回転している。この加工物１の回転角速度ω
を測定可能にするために、加工物１の回軸にはこれと回
転軸に回転するフオトインタラプタ又はロータリーエン
コーダ２が取付けられている。フオトインタラプタは１
回転に付き１個のパルスを、またロータリーエンコーダ
は１回転に付きそのロータリーエンコーダ特有の数のパ
ルスを発生するものである。
円筒状加工物１の加工表面に対向してカメラ５が例えば
工具台等の上に設置されており、このカメラの横にレー
ザ発振器３が取付けられている。レーザ発振器３から発
射された光は、その前部に設けた発散レンズ４を通し
て、ある程度の面積を持つた光束となつてカメラ５の視
野内の加工物１の加工表面を照射する。加工物１が回転
している状態では、加工物の表面あらさによつて照射面
にチラツキないしスペツクルが発生する。
工具台等の上に設置されており、このカメラの横にレー
ザ発振器３が取付けられている。レーザ発振器３から発
射された光は、その前部に設けた発散レンズ４を通し
て、ある程度の面積を持つた光束となつてカメラ５の視
野内の加工物１の加工表面を照射する。加工物１が回転
している状態では、加工物の表面あらさによつて照射面
にチラツキないしスペツクルが発生する。
カメラ５の結像面には、結像レンズ６の方向から順に空
間フイルター７、Ｓｉフオトダイオード８が設けられて
おり、空間フイルター７は格子状にスリツトを配列した
ものである。この実施例においては、空間フイルタ７と
フオトダイオード８とは一体に構成されている。第２図
のように空間フイルターエレメントＡ、Ｂが構成される
場合、空間周波数νｓとフイルターエレメントＡ、Ｂと
の関係は第３図に示したようになる。
間フイルター７、Ｓｉフオトダイオード８が設けられて
おり、空間フイルター７は格子状にスリツトを配列した
ものである。この実施例においては、空間フイルタ７と
フオトダイオード８とは一体に構成されている。第２図
のように空間フイルターエレメントＡ、Ｂが構成される
場合、空間周波数νｓとフイルターエレメントＡ、Ｂと
の関係は第３図に示したようになる。
フオトインタラプタ２からの出力とＳｉフオトダイオー
ド８からの出力は後述する処理回路９へ送られ、そこで
処理された出力信号はインターフエースＰＰＩ１０を経
てマイクロコンピユータＣＰＵ１２へ送られてここで演
算処理され、円筒状加工物１の直径Ｄが求められる。な
お、マイクロコンピユータＣＰＵ１２には高速演算素子
ＡＭＤ、ＡＰＵ１１、キーボード１３、ＣＲＴ１４、プ
リンタ１５が付属している。
ド８からの出力は後述する処理回路９へ送られ、そこで
処理された出力信号はインターフエースＰＰＩ１０を経
てマイクロコンピユータＣＰＵ１２へ送られてここで演
算処理され、円筒状加工物１の直径Ｄが求められる。な
お、マイクロコンピユータＣＰＵ１２には高速演算素子
ＡＭＤ、ＡＰＵ１１、キーボード１３、ＣＲＴ１４、プ
リンタ１５が付属している。
ところで、円筒状加工物１の直径Ｄは、この加工物１の
表面周速度ν、加工物１の回転角速度ωとの関係とし
て、基本的に次のように与えられる。
表面周速度ν、加工物１の回転角速度ωとの関係とし
て、基本的に次のように与えられる。
Ｄ＝２ｖ／ω (1) さらに、結像レンズ６の結像倍率をｍとすると、 Ｖ＝ｍ×ｖ (2) 従って Ｄ＝２ｖ／ｍω このような速度Ｖは、強度の高いスペックル位置の移動
を直接に検出して求めることも可能であるが、実用的に
は以下のような方法によることが望ましい。
を直接に検出して求めることも可能であるが、実用的に
は以下のような方法によることが望ましい。
加工物１上に照射されたレーザ光のスペツクルが空間フ
イルター７上に結像されてこの上を移動する速度をＶと
すると、空間フイルター７の速度Ｖ方向成分の空間周波
数νｓと、Ｓｉフオトダイオード８の出力として与えら
れる時間軸上波形信号の中心周波数νｔとの間には、 νｔ＝Ｖ×νｓ (3) の関係が与えられる（このことは簡単に、単一パルス状
のスペツクルが空間フイルター７上をＶの速度で走るこ
とを考えれば明らかであろう）。
イルター７上に結像されてこの上を移動する速度をＶと
すると、空間フイルター７の速度Ｖ方向成分の空間周波
数νｓと、Ｓｉフオトダイオード８の出力として与えら
れる時間軸上波形信号の中心周波数νｔとの間には、 νｔ＝Ｖ×νｓ (3) の関係が与えられる（このことは簡単に、単一パルス状
のスペツクルが空間フイルター７上をＶの速度で走るこ
とを考えれば明らかであろう）。
式(1)、(2)、(3)から、 が導かれ、この式(4)から加工物１の直径Ｄが求められ
る。
る。
結像倍率ｍは以下に述べる直径測定の過程において、直
径が既知の加工物に対しての計測結果から較正によつて
求められ、νｓは第２図、第３図に示すように空間フイ
ルター７の空間周波数として与えられるから、第１図に
示す構成の装置によつてスペツクルの時間波形の中心周
波数νｔと加工物１の回転角速度ωを求めることによ
り、加工物１の直径Ｄを測定することができる。Ｓｉフ
オトダイオード８の出力は通常中心周波数に低域フイル
ターがかかつたうなり状態を示す波形であり、処理回路
９とマイクロコンピユータ１２とによつてこの中心周波
数νｔを検出し、フオトインタプラタ２の出力の処理に
よつて回転角速度ωを算出した後に、式(4)によつて直
径Ｄを求めることができる。この演算を適当な間隔の計
測データに対して繰返し、その結果をマイクロコンピユ
ータ内に保持した後平均化することにより、精度を高め
た結果を得ることができる。
径が既知の加工物に対しての計測結果から較正によつて
求められ、νｓは第２図、第３図に示すように空間フイ
ルター７の空間周波数として与えられるから、第１図に
示す構成の装置によつてスペツクルの時間波形の中心周
波数νｔと加工物１の回転角速度ωを求めることによ
り、加工物１の直径Ｄを測定することができる。Ｓｉフ
オトダイオード８の出力は通常中心周波数に低域フイル
ターがかかつたうなり状態を示す波形であり、処理回路
９とマイクロコンピユータ１２とによつてこの中心周波
数νｔを検出し、フオトインタプラタ２の出力の処理に
よつて回転角速度ωを算出した後に、式(4)によつて直
径Ｄを求めることができる。この演算を適当な間隔の計
測データに対して繰返し、その結果をマイクロコンピユ
ータ内に保持した後平均化することにより、精度を高め
た結果を得ることができる。
第４図は測定系と処理回路中の代表的な信号波形を示し
たものであり、第５図は第１図の処理回路９の内部の構
成の１例を示したものである。第４図と第５図を参照し
て、信号処理のし方を説明する。
たものであり、第５図は第１図の処理回路９の内部の構
成の１例を示したものである。第４図と第５図を参照し
て、信号処理のし方を説明する。
第４図(a)は時間の計測に用いる周波数ｃのクロツク
パルスである。第４図(b)はフオトインタプラタ２から
の出力パルスであり、加工物１が１回転するごとに１個
のパルスが発生される。これを微分回路１６により微分
すると、第４図(c)の波形が得られ、その正側の閾電圧
のみを通すフイルター１７を介してこれを双安定フリツ
プフロツプ１８へ通すことにより、第４図(d)の矩形パ
ルスが発生される。第４図(d)の矩形パルスのパルス時
間幅ｔＴを求めるために、その間に入るクロツクパルス
数を求めるべく、第４図(a)の信号と第４図(d)の信号の
間でＡＮＤ回路１９によりＡＮＤをとり、その後に時間
幅ｔＴの間でセツトされる計数回路２０でパルス数を計
数し、これをインターフエース１０を経てマイクロコン
ピユータ１２へ送る。計数されるクロツクパルス数がＮ
であれば、 ｔＴ＝Ｎ／ｃ (5) ω＝２π／ｔＴ (6) によつて、ｔＴ、ωが求められる。この演算はマイクロ
コンピユータ１２に付属させた高速演算素子１１によ
り、マイクロコンピユータ本体だけよりも精度よく短時
間に求められる。以上の過程では、第４図(d)の矩形パ
ルスがフオトインタラプタ２の回転１回おきに生成され
ることになるので、１回転おきに回転周期ｔＴと回転角
速度ωが求められることになるが、これを各回転ごとに
求めるためには、第４図(d)の矩形パルスを反転し、こ
れまでの説明でＨレベル区間で行つたことを新たにＨレ
ベルとなつた区間について同様に行う回路を並行に設
け、交互にマイクロコンピユータ１２へ転送して演算処
理を行うことで実現できる。
パルスである。第４図(b)はフオトインタプラタ２から
の出力パルスであり、加工物１が１回転するごとに１個
のパルスが発生される。これを微分回路１６により微分
すると、第４図(c)の波形が得られ、その正側の閾電圧
のみを通すフイルター１７を介してこれを双安定フリツ
プフロツプ１８へ通すことにより、第４図(d)の矩形パ
ルスが発生される。第４図(d)の矩形パルスのパルス時
間幅ｔＴを求めるために、その間に入るクロツクパルス
数を求めるべく、第４図(a)の信号と第４図(d)の信号の
間でＡＮＤ回路１９によりＡＮＤをとり、その後に時間
幅ｔＴの間でセツトされる計数回路２０でパルス数を計
数し、これをインターフエース１０を経てマイクロコン
ピユータ１２へ送る。計数されるクロツクパルス数がＮ
であれば、 ｔＴ＝Ｎ／ｃ (5) ω＝２π／ｔＴ (6) によつて、ｔＴ、ωが求められる。この演算はマイクロ
コンピユータ１２に付属させた高速演算素子１１によ
り、マイクロコンピユータ本体だけよりも精度よく短時
間に求められる。以上の過程では、第４図(d)の矩形パ
ルスがフオトインタラプタ２の回転１回おきに生成され
ることになるので、１回転おきに回転周期ｔＴと回転角
速度ωが求められることになるが、これを各回転ごとに
求めるためには、第４図(d)の矩形パルスを反転し、こ
れまでの説明でＨレベル区間で行つたことを新たにＨレ
ベルとなつた区間について同様に行う回路を並行に設
け、交互にマイクロコンピユータ１２へ転送して演算処
理を行うことで実現できる。
第４図(e)はＳｉフオトダイオード８の典型的な出力波
形を示したものである。これを増幅器２１で増幅飽和さ
せ、第４図(f)に示す矩形波とする。この矩形波を２つ
に分け、正側通過フイルター２２、負側通過フイルター
２５を通して第４図(g)、(h)のような正側、負側の波形
を得て、正側についてはそのままクロツクパルスとの間
でＡＮＤ回路２３でＡＮＤをとり、正側の半周期に入る
クロツクパルス数を半周期ごとに同期をとりながら計数
回路２４で計数し、マイクロコンピユータ１２にインタ
ーフエース１０を介して転送する。半周期ｔＰ，１，ｔ
Ｐ，２，…ｔＰ，ｋ−１，ｔＰ，ｋにあるクロツクパル
ス数をＮＰ，１，ＮＰ，２，…ＮＰ，ｋ−１，ＮＰ，ｋ
とすると、 ｔＰ，１＝ＮＰ，１／ｃ，ｔＰ，２＝ＮＰ，２／
ｃ，……ｔＰ，ｋ−１＝ＮＰ，ｋ−１／ｃ，ｔＰ，
ｋ＝ＮＰ，ｋ／ｃ (7) であり、中心周波数にかえ得る平均の振動数νｔは、 によつて求められる。平均の振動数を求める区間はｔＴ
を単位とし、第４図(g)にみるようにｔＰ，ｋの途中に
ｔＴがかかる場合には、これを除去した分について平均
化を行えばよい。ｔＴの複数回の繰返しについてさらに
平均化を行い、精度をあげることも可能である。
形を示したものである。これを増幅器２１で増幅飽和さ
せ、第４図(f)に示す矩形波とする。この矩形波を２つ
に分け、正側通過フイルター２２、負側通過フイルター
２５を通して第４図(g)、(h)のような正側、負側の波形
を得て、正側についてはそのままクロツクパルスとの間
でＡＮＤ回路２３でＡＮＤをとり、正側の半周期に入る
クロツクパルス数を半周期ごとに同期をとりながら計数
回路２４で計数し、マイクロコンピユータ１２にインタ
ーフエース１０を介して転送する。半周期ｔＰ，１，ｔ
Ｐ，２，…ｔＰ，ｋ−１，ｔＰ，ｋにあるクロツクパル
ス数をＮＰ，１，ＮＰ，２，…ＮＰ，ｋ−１，ＮＰ，ｋ
とすると、 ｔＰ，１＝ＮＰ，１／ｃ，ｔＰ，２＝ＮＰ，２／
ｃ，……ｔＰ，ｋ−１＝ＮＰ，ｋ−１／ｃ，ｔＰ，
ｋ＝ＮＰ，ｋ／ｃ (7) であり、中心周波数にかえ得る平均の振動数νｔは、 によつて求められる。平均の振動数を求める区間はｔＴ
を単位とし、第４図(g)にみるようにｔＰ，ｋの途中に
ｔＴがかかる場合には、これを除去した分について平均
化を行えばよい。ｔＴの複数回の繰返しについてさらに
平均化を行い、精度をあげることも可能である。
一方、第４図(h)の負側の信号については反転器２６で
反転した後、ＡＮＤ回路２７、計数回路２８を介して正
側についてと同様に行つて、さらに平均化の精度を高め
ることができる。
反転した後、ＡＮＤ回路２７、計数回路２８を介して正
側についてと同様に行つて、さらに平均化の精度を高め
ることができる。
以上のようにして、フオトインタラプタ２及びＳｉフオ
トダイオード８からの信号を式(6)、(8)に従つて処理し
てω，νｔを求め、νｔ／ωを演算して式(4)によつて
対象加工物１の直径Ｄを、加工物１の回転中に非接触で
高速・高精度に測定することができる。しかも、測定対
象物の直径の大きさに何ら制限がなく、幅広い範囲の加
工物の直径を測定することができる。また、加工物は円
筒状のものについて説明してきたが、円板状の加工物で
あつても良い。
トダイオード８からの信号を式(6)、(8)に従つて処理し
てω，νｔを求め、νｔ／ωを演算して式(4)によつて
対象加工物１の直径Ｄを、加工物１の回転中に非接触で
高速・高精度に測定することができる。しかも、測定対
象物の直径の大きさに何ら制限がなく、幅広い範囲の加
工物の直径を測定することができる。また、加工物は円
筒状のものについて説明してきたが、円板状の加工物で
あつても良い。
以上において、式(5)，(6)に従つてωを求めること、式
(8)に従つてνｔを求めること、及び式(4)に従つてＤを
求めることのために、マイクロコンピユータの演算機能
を利用するとして説明してきたが、例えば専用の回路を
組む等によつて代替できることは、当業者にとつて極め
明らかなことであろう。また、第５図の処理回路も他の
構成のもので置き換えられることも明らかであろう。
(8)に従つてνｔを求めること、及び式(4)に従つてＤを
求めることのために、マイクロコンピユータの演算機能
を利用するとして説明してきたが、例えば専用の回路を
組む等によつて代替できることは、当業者にとつて極め
明らかなことであろう。また、第５図の処理回路も他の
構成のもので置き換えられることも明らかであろう。
第１図は本発明による非接触直径測定装置の全体構成を
模式的に示す一部斜視図を含む説明図であり、第２図は
空間フイルターとフオトダイオードを一体に構成したも
のの１例の正面図であり、第３図は第２図におけるフイ
ルターエレメントと空間周波数との関係を示す第２図の
ものの部分拡大図であり、第４図は測定系と処理回路中
の信号波形図であり、第５図は第１図の処理回路の構成
の１例を示すブロツク線図である。 １：円筒状加工物、２：フオトインタラプタ、３：レー
ザ発振器、６：結像レンズ、７：空間フイルター、８：
Ｓｉフオトダイオード、９：処理回路
模式的に示す一部斜視図を含む説明図であり、第２図は
空間フイルターとフオトダイオードを一体に構成したも
のの１例の正面図であり、第３図は第２図におけるフイ
ルターエレメントと空間周波数との関係を示す第２図の
ものの部分拡大図であり、第４図は測定系と処理回路中
の信号波形図であり、第５図は第１図の処理回路の構成
の１例を示すブロツク線図である。 １：円筒状加工物、２：フオトインタラプタ、３：レー
ザ発振器、６：結像レンズ、７：空間フイルター、８：
Ｓｉフオトダイオード、９：処理回路
Claims (4)
- 【請求項１】回転中の円板あるいは円筒の円周面上にレ
ーザ光あるいはこれと同等の光を照射して、該円周面の
微細な凹凸によってスペックルを発生させ、該円周面を
結像倍率がｍの結像手段によって結像させると共に該結
像面に配設した格子状にスリットを配列した空間フィル
タを介して上記スペックル像を光電変換して信号を発生
させ、この信号を処理してその中心周波数νｔを検出
し、同時に円板あるいは円筒の回転角速度ωを計測し、
次式に従って回転中の円板あるいは円筒の直径Ｄを非接
触で測定する方法： Ｄ＝（２／ｍνｓ）×（νｔ／ω） ただしνｓは空間フィルタの空間周波数 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、直径Ｄの
測定を繰り返し適当な回数行い、これらを平均して回転
中の円板あるいは円筒の直径を精度よく非接触で測定す
る方法 - 【請求項３】回転中の円板あるいは円筒の円周面を照射
するレーザあるいはこれと同等の光源と、該光源によっ
て照射されている円周面に対抗して設けられ、その結像
面には結像素子側から順に、格子状にスリットを配列し
た空間フィルタと光電変換手段とが配設された結像手段
と、上記光電変換手段からの信号波形の半周期を検出す
る手段及び該周期の逆数として求まる振動数の平均νｔ
を求めそれに対応する信号を発生する手段と、回転中の
円板あるいは円筒の回転角速度ωを検出しそれに対応す
る信号を発生する手段と、平均周波数νｔに対応する信
号と回転角速度ωに対応する信号とを受け取って次の式
による演算を行って直径Ｄに対応する信号を発生する手
段とからなる回転中の円板あるいは円筒の直径を非接触
で測定する装置： Ｄ＝（２／ｍνｓ）×（νｔ／ω） 但し、ｍは円周面の結像倍率、νｓは空間フィルタの空
間周波数 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項において、直径Ｄに
対応する信号を適当な回数繰り返し得てこれらを平均化
し、その平均値に対応する信号を発生する手段を有する
回転中の円板あるいは円筒の直径を非接触で測定する装
置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123443A JPH0629701B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非接触直径測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123443A JPH0629701B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非接触直径測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6015503A JPS6015503A (ja) | 1985-01-26 |
| JPH0629701B2 true JPH0629701B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14860722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58123443A Expired - Lifetime JPH0629701B2 (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | 非接触直径測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629701B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61218904A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-29 | Toshiba Mach Co Ltd | 直径測定装置 |
| JPH0786409B2 (ja) * | 1985-10-16 | 1995-09-20 | 東芝機械株式会社 | 直径測定装置 |
| CN109282748A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-29 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种嵌入式技术的光电精密检测系统 |
| CN111504187B (zh) * | 2020-04-28 | 2021-03-12 | 燕山大学 | 一种基于数字散斑的高温轴件径向圆跳动测量系统及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581124A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-06 | Omron Tateisi Electronics Co | 空間フイルタ装置 |
| JPS58105006A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Agency Of Ind Science & Technol | 回転物体の回転中心位置検出方法 |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP58123443A patent/JPH0629701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6015503A (ja) | 1985-01-26 |
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