JPH07208933A - 寸法測定装置 - Google Patents

寸法測定装置

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JPH07208933A
JPH07208933A JP6023208A JP2320894A JPH07208933A JP H07208933 A JPH07208933 A JP H07208933A JP 6023208 A JP6023208 A JP 6023208A JP 2320894 A JP2320894 A JP 2320894A JP H07208933 A JPH07208933 A JP H07208933A
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JP6023208A
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Kanji Inoue
完二 井上
Tetsuya Kusanagi
徹也 草薙
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Keyence Corp
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Keyence Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一次元イメージセンサを用いた寸法測定装置
において、検出器を別途設ける必要をなくして、取付工
数を削減するとともに、コストダウンを図る。 【構成】 対象物102に光L1を照射し、その透過光
または反射光を一次元イメージセンサ1に受光させて、
一次元イメージセンサ1からの出力に基づいてエッジE
1 ,E2 の位置を検出し、所定のエッジを基準とした寸
法Dを測定する寸法測定装置に関する。設定値記憶部2
1は、対象物102が測定位置P1まで搬送されたか否
かを判別する基準となる設定値を記憶する。測定タイミ
ング検知手段12は、上記一次元イメージセンサ1を構
成する受光素子11 〜1m のうちエッジE1 ,E2 を検
出した受光素子1i のアドレスと上記設定値とを比較す
ることにより、対象物102が測定位置P1まで搬送さ
れたことを検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、寸法測定装置の特に測
定タイミングの検知に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、一次元イメージセンサを用い
ることで、物体の寸法や物体間の間隔,位置などを測定
することができる寸法測定装置がある。この種の測定装
置の一例を図8に示す。
【0003】図8において、光源100は、近似的に点
光源とみなせるもので、たとえば可視レーザ光のような
レーザ光Lを出射する。レーザ光Lは、コリメータレン
ズ101を通過することで平行光L1となって、矢印B
方向に移動している対象物102に照射され、平行光L
1の一部が、一次元イメージセンサ1に照射される。一
次元イメージセンサ1は、たとえばCCDのような受光
素子11 〜1n を多数リニアに並べたもので、光のエネ
ルギを電気信号に変換するものである。図示しない信号
処理回路およびマイクロコンピュータ(以下、「マイコ
ン」という)は、各受光素子11 〜1n からの出力に基
づいて、対象物102のエッジE1 ,E2 の位置を検出
し、たとえば対象物102の寸法D、つまり、所定の2
つのエッジE1 ,E2 を基準とした寸法を測定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、対象物102
が測定エリアAの中央あたりの測定位置(破線で示す位
置)P1まで搬送されてきた時に、寸法測定を行うこと
で、精度の良い測定を行うことができるのであるが、測
定位置P1まで搬送されたことを知るために、従来は、
たとえばリミットスイッチのような検出器103を設け
ている。そのため、検出器103が必要になるばかりで
なく、検出器103を取り付ける必要がある。したがっ
て、取付工数が増加するうえ、コストアップを招く。
【0005】本発明は上記従来の問題に鑑みてなされた
もので、その主な目的は、寸法測定装置において、検出
器を別途設ける必要をなくして、取付工数を削減すると
ともに、コストダウンを図ることである。
【0006】また、段取り替えの際には検出位置を変え
る場合があり、その際に、検出器103の取付位置など
を変更する必要がある。したがって、段取り替えの設定
変更が面倒である。
【0007】したがって、本発明の他の目的は段取り替
え時の設定変更を容易にすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項1の発明は、寸法測定装置を構成
する、つまり、寸法を測定するための受光素子の出力に
基づいて、上記対象物が測定位置まで搬送されたことを
検知して検知信号を出力する測定タイミング検知手段
と、上記検知信号が出力された検知タイミングにおける
寸法を算出する寸法算出手段とを備えている。
【0009】請求項1の発明によれば、寸法測定装置を
構成する受光素子の出力に基づいて、対象物が測定位置
まで搬送されたことを検知するので、タイミング検出用
の検出器を別途設ける必要がない。
【0010】この場合、寸法測定装置は、対象物が測定
位置まで搬送されたか否かを判別する基準となる設定値
を記憶する設定値記憶部を有し、上記測定タイミング検
知手段が上記受光素子からの出力および上記設定値に基
づいて対象物が測定位置まで搬送されたことを検知する
のが好ましい。
【0011】このように、検知基準となる設定値を記憶
する設定値記憶部を設ければ、上記設定値を書き換える
ことで、段取り替えを行うことができる。
【0012】請求項3の発明は、対象物が測定位置まで
搬送されたか否かを判別する基準となる設定値を記憶す
る設定値記憶部を設け、一次元イメージセンサを構成す
る受光素子のうちエッジを検出した受光素子のアドレス
と上記設定値とを比較することにより、対象物が測定位
置まで搬送されたことを検知する測定タイミング検知手
段を設けている。
【0013】請求項3の発明によれば、エッジを検出し
た受光素子のアドレスと設定値とを比較して、対象物が
測定位置まで搬送されたことを検知するから、やはり、
タイミング検出用の検出器を別途設ける必要がない。ま
た、設定値記憶部を有しているので、段取り替えの際に
上記設定値を書き換えることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図1ないし図3は第1実施例を示す。図1に示
すように、本実施例の寸法測定装置の機械的構成は、図
8の検出器103を有していない点を除けば従来と同様
であり、図8の従来例と同一部分または相当部分には同
一符号を付して、その説明を省略する。
【0015】一次元イメージセンサ1は、図示しないタ
イミング発生器からバッファアンプ3を経て出力される
リセット信号、スタート信号およびシフト信号によっ
て、CCD(受光素子)11 〜1n の配列方向に一定周
期で走査を繰り返しつつ、受光素子1i に入射した光L
1の光電変換を行う。一次元イメージセンサ1からの出
力は、初段アンプ4、サンプルホールド回路5およびゲ
イン制御アンプ6を介して、2値化回路7に入力され
る。2値化回路7は、一次元イメージセンサ1で得た光
量のアナログ情報を所定の閾値と比較して2値化し、図
2(a),(b)のような2値化した(明または暗の)
2値化信号aを図1のエッジ検出回路30およびマイコ
ン2に出力する。上記エッジ検出回路30は、i番目の
アドレスと(i+1)番目のアドレスの2値化情報を次
々と比較し、両アドレスの情報が変化した位置にエッジ
(明暗の境界)Ei が存在すると判定し、そのエッジE
1 ,E2 のアドレス信号bをマイコン2に出力する。な
お、上記エッジ検出回路30は、検出したエッジE1
2 が図2(a)の立上り部C1 か立下り部C2 かの判
別を、エッジアドレスX1 ,X2 の前後の数ビットの値
から判別する。
【0016】図1の上記マイコン2には、CPU10お
よびメモリ20が内蔵されているとともに、操作部8お
よび表示器9が接続されている。CPU10は、測定タ
イミング検知手段11,寸法算出手段12およびホール
ド手段13を備えている。一方、メモリ20は、設定値
記憶部21およびエッジアドレス記憶部22を備えてい
る。この両記憶部21,22はRAMで構成されてい
る。
【0017】上記設定値記憶部21は、対象物102が
測定位置P1まで搬送されたか否かを判別する基準とな
る設定値mを記憶している。この設定値mは、一次元イ
メージセンサ1の受光素子1m のアドレスに相当する値
であり、たとえば、操作部8から入力される。上記エッ
ジアドレス記憶部22は、エッジ検出回路30で検出し
たエッジE1 ,E2 のアドレスに相当するエッジアドレ
スX1 ,X2 (図2)を記憶する。
【0018】上記測定タイミング検知手段11は、受光
素子11 〜1n のうちエッジE1 を検出した受光素子1
i のアドレスX1 と、設定値mとを比較することによ
り、対象物102が測定位置P1まで搬送されたことを
検知するものである。本実施例の場合、上記測定タイミ
ング検知手段11は、上記設定値記憶部21に記憶され
ている設定値mと、エッジアドレス記憶部22に記憶さ
れたエッジアドレスX1とを比較し、X1 >m となっ
たときに、対象物102が測定位置P1まで搬送されて
きたと認識し、検知信号cをホールド手段13に出力す
る。
【0019】上記寸法算出手段12は、エッジアドレス
記憶部22から寸法測定の基準となるエッジアドレスX
1 ,X2 (図2)を読み出し、下記の(1)式に従っ
て、影Shの部分の寸法D、この場合、対象物の寸法D
を算出する。 D=(X1 −X2 )・P …(1) 但し、P:受光素子のピッチ
【0020】上記ホールド手段13は、測定タイミング
検知手段11から検知信号cを受けたとき、寸法算出手
段12において算出された寸法Dを一定時間ホールドさ
せるものである。CPU10は、寸法算出手段12にホ
ールドされた寸法Dを表示器9に表示させる。
【0021】つぎに、本発明の動作を図3のフローチャ
ートに従って説明する。図1の対象物102が、搬送装
置(図示せず)により二点鎖線の位置から破線で示す測
定位置P1まで搬送されてくる間に、2値化回路7から
マイコン2に図2(a)のような2値化信号aが入力さ
れるとともに、図1のエッジ検出回路30からマイコン
2に、図2(a)のエッジアドレスX1 ,X2 が入力さ
れる。この際、図1の寸法算出手段12は、図3のステ
ップS1に示すように寸法Dを算出する。つづいて、ス
テップS2に進み、図1の測定タイミング検知手段11
が、対象物102の前端のエッジE1 のエッジアドレス
1 と、受光素子1m の位置に対応する設定値mとを比
較し、X1 >m となったか否かを判別する。この判別
の結果、X1 >m になっていなければ図3のステップ
S1に戻り、一方、図2(b)のようにX1 >m にな
っていれば、対象物102が測定位置P1(図1)まで
搬送されたと判断して、図3のステップS3に進む。ス
テップS3では、図1の寸法算出手段12が算出した寸
法Dをホールド手段13によってホールドさせ、つづい
て、図3のステップS4で、測定値(寸法D)が出力さ
れて、図1の表示器9に表示される。
【0022】このように、本測定装置では、別途タイミ
ング検出用の検出器を設けることなく、対象物102が
測定位置P1まで搬送されたタイミングを知ることがで
きる。したがって、タイミング検出専用の検出器が不要
となるばかりでなく、その取付工数を省くこともでき
る。
【0023】また、本実施例では、対象物102が測定
位置P1まで搬送されたか否かを判別する基準となる設
定値mを設定値記憶部(RAM)21が記憶しているの
で、この設定値mを操作部8から容易に変更することが
できる。したがって、段取り替えの際に、検出器の取付
位置を変えるなどの作業が不要になる。
【0024】ところで、本実施例では、エッジE1 を検
出した受光素子1i のアドレスX1と、設定値mとを比
較することにより、対象物102が測定位置P1まで搬
送されたことを検知したが、本発明は、かかる検知方法
に限定されるものではない。すなわち、以下に説明する
ように、本発明では、一次元イメージセンサ1または寸
法測定装置を構成する受光素子11 〜1n のうち1つ以
上の受光素子1i の出力に基づいて、対象物102が測
定位置P1まで搬送されたことを検知するものであれば
よい。
【0025】図4は第2実施例を示す。測定タイミング
検知手段11Aは、設定値記憶部21に記憶された設定
値mを読み出し、m番目のアドレスの受光素子1m の出
力を監視し、この受光素子1mの出力が明から暗に変化
したときに、対象物102が測定位置P1まで搬送され
てきたと認識し、検知信号cを寸法算出手段12Aに出
力する。寸法算出手段12Aは、上記検知信号cを受け
たときに、前述の(1)式に従って寸法Dを算出する。
CPU10は、算出された寸法Dを表示器9に表示させ
る。したがって、別途検出器を設けなくても、対象物1
02が測定位置P1まで搬送されてきたときに対象物1
02の寸法Dが測定される。なお、第2実施例のその他
の構成は第1実施例と同様であり、同一部分または相当
部分には同一符号ないし符号の末尾にAを付して、その
詳しい説明を省略する。
【0026】第2実施例の動作を簡単に説明する。測定
タイミング検知手段11Aが、図5のステップS11に
おいて、受光素子1m の出力が明から暗に変化したか否
かを判断し、判断の結果、出力に変化がなければ、ステ
ップS11に戻り、変化した場合はステップS12に進
む。ステップS12では、寸法算出手段12A(図4)
が寸法Dを算出し、つづいて、ステップS13でCPU
10(図4)が寸法(測定値)Dを図4の表示器9に出
力して表示させる。
【0027】ところで、上記各実施例では、設定値mを
図4のメモリ20に記憶させたが、本発明では、必ずし
も設定値mをメモリ20に記憶させる必要はない。たと
えば、本発明にパソコンなどの制御装置を接続した場合
においては、パソコンからCPU10に設定値mを出力
してもよい。また、設定値記憶部21に複数種類の設定
値を記憶可能とすれば、搬送系の制御装置などから品種
の情報を受け取って、この品種の情報に従って、設定値
記憶部21から読み出す設定値を自動的に変更すること
ができる。
【0028】また、上記各実施例では、測定位置P1に
おける対象物102のエッジE1 に相当する受光素子1
m のアドレスmを設定値としたが必ずしも、これに限定
されない。たとえば、入口端部の受光素子11 の出力を
CPU10に入力し、この入口端部の受光素子11 の出
力が明から暗に変化した後、一定時間T秒後に寸法を算
出することとしてもよい。つまり、図4の距離Leは下
記の(2)式で表されるので、時間Tを設定値とすれ
ば、対象物102が測定位置P1に到達したときに、寸
法算出を行なうことができる。 Le=V・T …(2) 但し、V:搬送(移動)速度 T:時間
【0029】また、上記各実施例では、測定対象が対象
物102の全長であったが、測定対象は複数個の対象物
102のピッチや、対象物102における部分的な寸法
であってもよい。
【0030】また、本発明は、細いレーザ光または線状
のレーザ光を、ガルバノミラーやポリゴンミラーでスキ
ャンさせ、時間から影の寸法を測定する走査型の寸法測
定装置についても適用し得る。この種の寸法測定装置の
一例を図6の変形例を用いて説明する。
【0031】図6(a)において、光源100Aは、細
いレーザ光または線状のレーザ光L2を出射する。レー
ザ光L2は、ミラー105で反射され、ポリゴンミラー
104に向かって進む。ポリゴンミラー104は、矢印
R1方向に回転することにより、レーザ光L2を矢印R
2方向にたとえば数百回走査させる。レーザ光L2は、
コリメータレンズ101および集光レンズ101Aによ
って、単一の受光素子(ホトダイオード)1Aに集光さ
れる。これにより、受光素子1Aは、エッジE1 ,E2
に対応して、図6(b)のように、出力を変化させる。
図6(a)の寸法Dは、寸法測定の基準となるエッジE
1 ,E2 に対応する基準時間t1 ,t2に基づいて、下
記の(3)式から算出される。 D=(t1 −t2 )・VL …(3) 但し、VL :レーザ光L2の走査速度 なお、本変形例の信号処理回路およびマイコンの構成
は、図4の第2実施例と同様であり、その詳しい説明お
よび図示を省略する。
【0032】つぎに、上記変形例のCPU(図示せず)
の動作について簡単に説明する。図7のフローチャート
において、この変形例のCPUの動作は、第2実施例の
図5の動作と同様であるが、ステップS11,S12に
おける寸法Dのタイミング検出および寸法算出の方法が
若干異なっているので、異なる点についてのみ説明す
る。図7のステップS11Aでは、測定タイミング検知
手段が、図6(b)のカウント開始位置t0 でカウント
を開始し、波形の立上がりt1 までのカウント値が、所
定値よりも大きくなったか否かを判断し、大きくなった
とき、ステップS12Aに進む。つづいて、ステップS
12Aでは、下記の(4)式に従って、寸法算出手段が
寸法Dを算出する。 D=(t1 −t2 )・VL …(4) 但し、t1 ,t2 :エッジを検出した時間 VL :レーザ光L2の走査速度
【0033】また、上記各実施例では透過型の寸法測定
装置について説明したが、本発明は対象物からの反射光
を一次元イメージセンサに受光させる反射型の寸法測定
装置についても適用し得る。
【0034】また、受光素子としてはCCDに限らずC
PDなどでもよく、表示素子も発光ダイオードに限ら
ず、たとえばLCD(液晶)などであってもよい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
寸法測定装置を構成する受光素子の出力に基づいて、対
象物が測定位置まで搬送されてきたことを検知するの
で、別途タイミング検出用の検出器を設ける必要がなく
なる。したがって、取付工数が少なくなるうえ、コスト
ダウンを図ることができる。
【0036】また、対象物が測定位置まで搬送されたか
否かを判別する基準となる設定値を記憶する設定値記憶
部を設ければ、段取り替えの際に、設定値を変更すると
いう簡単な操作で対処でき、したがって、段取り替えの
設定変更が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す寸法測定装置の概略
構成図である。
【図2】2値化回路からの出力を示す概念図である。
【図3】CPUの動作を示すフローチャートである。
【図4】第2実施例を示す寸法測定装置の概略構成図で
ある。
【図5】同実施例のCPUの動作を示すフローチャート
である。
【図6】(a)は本発明が適用される他の寸法測定装置
を示す概略構成図、(b)は受光素子の出力を示す特性
図である。
【図7】同変形例のフローチャートである。
【図8】従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1:一次元イメージセンサ 11 〜1n ,1A:受光素子 11,11A:測定タイミング検知手段 12,12A:寸法算出手段 21:設定値記憶部 22:エッジアドレス記憶部 102:対象物 c:検知信号 E1 ,E2 :エッジ P1:測定位置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象物に光を照射し、その透過光または
    反射光を受光素子に受光させて、受光素子からの出力に
    基づいてエッジの位置を検出し、所定のエッジを基準と
    した寸法を測定する寸法測定装置において、 上記寸法測定装置を構成する上記受光素子の出力に基づ
    いて、上記対象物が測定位置まで搬送されたことを検知
    して検知信号を出力する測定タイミング検知手段と、 上記検知信号が出力された検知タイミングにおける寸法
    を算出する寸法算出手段とを備えていることを特徴とす
    る寸法測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記寸法測定装置
    は、対象物が測定位置まで搬送されたか否かを判別する
    基準となる設定値を記憶する設定値記憶部を有し、上記
    測定タイミング検知手段が上記受光素子からの出力およ
    び上記設定値に基づいて対象物が測定位置まで搬送され
    たことを検知する寸法測定装置。
  3. 【請求項3】 対象物に光を照射し、その透過光または
    反射光を一次元イメージセンサに受光させて、この一次
    元イメージセンサからの出力に基づいてエッジの位置を
    検出し、所定のエッジを基準とした寸法を測定する寸法
    測定装置において、 対象物が測定位置まで搬送されたか否かを判別する基準
    となる設定値を記憶する設定値記憶部を設け、 上記一次元イメージセンサを構成する受光素子のうちエ
    ッジを検出した受光素子のアドレスと上記設定値とを比
    較することにより、上記対象物が測定位置まで搬送され
    たことを検知する測定タイミング検知手段を設けたこと
    を特徴とする寸法測定装置。
  4. 【請求項4】 請求項2もしくは3において、上記設定
    値記憶部が、上記設定値を複数個記憶可能であることを
    特徴とする寸法測定装置。
JP6023208A 1994-01-24 1994-01-24 寸法測定装置 Pending JPH07208933A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7177584B2 (en) 2004-05-10 2007-02-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining a media feature

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7177584B2 (en) 2004-05-10 2007-02-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining a media feature

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