JPH07270436A - 移動物体の測長装置 - Google Patents
移動物体の測長装置Info
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- JPH07270436A JPH07270436A JP6275894A JP6275894A JPH07270436A JP H07270436 A JPH07270436 A JP H07270436A JP 6275894 A JP6275894 A JP 6275894A JP 6275894 A JP6275894 A JP 6275894A JP H07270436 A JPH07270436 A JP H07270436A
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 搬送装置により搬送される移動物体の被測定
面の方向と、レーザー光源を光源とする2つのビームの
2等分線の法線方向とがなす角度が、移動物体の搬送途
中、すなわち測定の最中に変化する場合にも、最初のセ
ッティング時の移動物体の被測定面の方向と、レーザー
光源を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と
がなす角度に対するずれ分を時々刻々と角度センサーに
よって検出し、レーザードップラー効果を利用した速度
計の出力、すなわち検出された速度に補正を加えること
で正確な移動物体の長さを求める事が出来る。 【効果】 移動物体の被測定面と速度計との幾何学的な
関係が、ロールの偏磨耗などによる移動物体のバウンド
やスライド等で、時々刻々と変化しても正確な測長が実
現でき、例えば、品質検査ラインの場合であれば、より
確かな品質保証ができるようになった。
面の方向と、レーザー光源を光源とする2つのビームの
2等分線の法線方向とがなす角度が、移動物体の搬送途
中、すなわち測定の最中に変化する場合にも、最初のセ
ッティング時の移動物体の被測定面の方向と、レーザー
光源を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と
がなす角度に対するずれ分を時々刻々と角度センサーに
よって検出し、レーザードップラー効果を利用した速度
計の出力、すなわち検出された速度に補正を加えること
で正確な移動物体の長さを求める事が出来る。 【効果】 移動物体の被測定面と速度計との幾何学的な
関係が、ロールの偏磨耗などによる移動物体のバウンド
やスライド等で、時々刻々と変化しても正確な測長が実
現でき、例えば、品質検査ラインの場合であれば、より
確かな品質保証ができるようになった。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザードップラー効
果を利用して、移動する物体の速度を測定し、測定され
た速度から移動物体の長さを求める測長装置の精度向上
に関するものである。
果を利用して、移動する物体の速度を測定し、測定され
た速度から移動物体の長さを求める測長装置の精度向上
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電動機により回転する搬送ロール
をもつ搬送ライン上を搬送される移動物体の長さを測定
する場合には、メジャーリングロールと呼ばれるものが
広く用いられてきた。これは、搬送される移動物体に、
接触ロールを接触させて回転させることにより、接触ロ
ールと同軸に取り付けられた回転パルス発生器からパル
スを発生させ、そのパルス数をカウントすることによっ
て、接触ロールの回転数を求め、その回転数に接触ロー
ルの円周の長さを乗じることによって、移動物体の長さ
を求めるといったようなものであった。
をもつ搬送ライン上を搬送される移動物体の長さを測定
する場合には、メジャーリングロールと呼ばれるものが
広く用いられてきた。これは、搬送される移動物体に、
接触ロールを接触させて回転させることにより、接触ロ
ールと同軸に取り付けられた回転パルス発生器からパル
スを発生させ、そのパルス数をカウントすることによっ
て、接触ロールの回転数を求め、その回転数に接触ロー
ルの円周の長さを乗じることによって、移動物体の長さ
を求めるといったようなものであった。
【0003】しかし、この装置では、接触ロールの磨耗
による円周の長さの変化や、ロールと移動物体との間の
スリップ等による誤差があることから、最近ではレーザ
ードップラー効果を利用した光学的な速度計を利用した
測長計が生産現場の製造ライン、検査ライン等に使われ
始めている。
による円周の長さの変化や、ロールと移動物体との間の
スリップ等による誤差があることから、最近ではレーザ
ードップラー効果を利用した光学的な速度計を利用した
測長計が生産現場の製造ライン、検査ライン等に使われ
始めている。
【0004】例えば、特開昭62−240805号公報
では、移動物体に照射されたレーザービームの移動速度
に従ったレーザードップラー効果を利用した光学的な測
長計に関する技術が開示されている。このようなレーザ
ートップラー効果を利用した測長計においては、前述の
移動物体の移動に従って回転する接触ロールと回転パル
ス発生器とにより、この移動物体の長さを測定する装置
における、接触ロールの磨耗による円周の長さの変化
や、ロールと移動物体との間のスリップ等による誤差の
問題を解決することができる。
では、移動物体に照射されたレーザービームの移動速度
に従ったレーザードップラー効果を利用した光学的な測
長計に関する技術が開示されている。このようなレーザ
ートップラー効果を利用した測長計においては、前述の
移動物体の移動に従って回転する接触ロールと回転パル
ス発生器とにより、この移動物体の長さを測定する装置
における、接触ロールの磨耗による円周の長さの変化
や、ロールと移動物体との間のスリップ等による誤差の
問題を解決することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記、
特開昭62−240805号公報に代表される、レーザ
ードップラー効果を利用した測長計によって移動物体の
長さを測定する場合、レーザー光源を光源とする二つの
ビームの2等分線の法線の方向と、移動物体の被測定面
との幾何学的な位置関係は、正確に一定の角度を維持す
る必要があり、散乱光をより多く受光するという必要か
ら、その角度は90度にならなくてはいけないという制
約があった。
特開昭62−240805号公報に代表される、レーザ
ードップラー効果を利用した測長計によって移動物体の
長さを測定する場合、レーザー光源を光源とする二つの
ビームの2等分線の法線の方向と、移動物体の被測定面
との幾何学的な位置関係は、正確に一定の角度を維持す
る必要があり、散乱光をより多く受光するという必要か
ら、その角度は90度にならなくてはいけないという制
約があった。
【0006】図2の例で示すと、レーザー光源4aおよ
び4bとを光源とする2つのビームの2等分線の法線方
向6に対する移動物体3の被測定面の進行方向7との角
度θを、はじめに90度にセットしていたとし、搬送さ
れている移動物体3の速度がvであるものとする。
び4bとを光源とする2つのビームの2等分線の法線方
向6に対する移動物体3の被測定面の進行方向7との角
度θを、はじめに90度にセットしていたとし、搬送さ
れている移動物体3の速度がvであるものとする。
【0007】もし角度が正確に90度に保たれていれ
ば、理論上は速度計2は、正確にvを検出できるが、こ
の角度θ(すなわち90度)がΔθだけ傾くと検出され
る速度は、vcosθとなり、v(1−cosθ)だけ
速度計2における測定誤差となる。長さ演算処理部5
は、速度計2の出力を積分して移動物体の長さを求める
ものであるため、この速度誤差が積分されたものが、長
さ演算処理部5の出力である測定長の誤差となる。この
問題は、例えば、特開平4−220587号公報にも提
起されている。
ば、理論上は速度計2は、正確にvを検出できるが、こ
の角度θ(すなわち90度)がΔθだけ傾くと検出され
る速度は、vcosθとなり、v(1−cosθ)だけ
速度計2における測定誤差となる。長さ演算処理部5
は、速度計2の出力を積分して移動物体の長さを求める
ものであるため、この速度誤差が積分されたものが、長
さ演算処理部5の出力である測定長の誤差となる。この
問題は、例えば、特開平4−220587号公報にも提
起されている。
【0008】この特開平4−220587号公報では、
散乱光をシリンドカルレンズを通し、また、受光するセ
ンサに4分割ディテクタを使用することで、対向する2
つの受光部を一対として、各対の出力レベルを求め、そ
れらの出力レベルからレーザー光源に対する移動物体の
傾き、またはレーザー光源に対する移動物体の位置ずれ
を検出し、レーザー光源のセッティングを調整するとい
ったことを提案している。
散乱光をシリンドカルレンズを通し、また、受光するセ
ンサに4分割ディテクタを使用することで、対向する2
つの受光部を一対として、各対の出力レベルを求め、そ
れらの出力レベルからレーザー光源に対する移動物体の
傾き、またはレーザー光源に対する移動物体の位置ずれ
を検出し、レーザー光源のセッティングを調整するとい
ったことを提案している。
【0009】しかし、この特開平4−220587号公
報の提案では、確かにセッティング時には、レーザー光
源を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と、
移動物体の被測定面との幾何学的な位置関係は、正確に
90度にセットすることができるが、実際に電動機等に
より回転する搬送ロールの摩擦力によって、搬送物を搬
送する搬送装置1においては、搬送の途中、すなわち測
定の最中にレーザー光源を光源とする2つのビームの2
等分線の法線方向6と、移動物体の被測定面の進行方向
7との幾何学的な位置関係は、搬送ロールの磨耗等によ
る移動物体のバウンドやスライドなどで、時々刻々と変
化するうえ、個々のサイズや製造の際の微妙な形状の違
い等の条件によっても全く異なるために、実際には、特
開平4−220587号公報の提案をもってしても正確
な測長は実現されない。
報の提案では、確かにセッティング時には、レーザー光
源を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と、
移動物体の被測定面との幾何学的な位置関係は、正確に
90度にセットすることができるが、実際に電動機等に
より回転する搬送ロールの摩擦力によって、搬送物を搬
送する搬送装置1においては、搬送の途中、すなわち測
定の最中にレーザー光源を光源とする2つのビームの2
等分線の法線方向6と、移動物体の被測定面の進行方向
7との幾何学的な位置関係は、搬送ロールの磨耗等によ
る移動物体のバウンドやスライドなどで、時々刻々と変
化するうえ、個々のサイズや製造の際の微妙な形状の違
い等の条件によっても全く異なるために、実際には、特
開平4−220587号公報の提案をもってしても正確
な測長は実現されない。
【0010】ここで、この「測定の最中にレーザー光源
を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と、移
動物体の被測定面の方向との幾何学的な位置関係は、時
々刻々と変化するうえ、被測定対象個々によっても全く
異なる」という問題に対してすぐに考えられる対策とし
ては、搬送装置上に移動物体の進行方向が一定となるよ
うにガイドを設けることである。しかし、現実に形鋼等
の大型の物を搬送する搬送装置上にこのようなガイドを
設けるとすると、強度的な理由からかなり大がかりなガ
イドを必要とするうえ、移動物体である製品に傷をつけ
てしまうという理由から完全に材料とガイドの隙間をな
くした状態でガイドをセットすることができないといっ
た問題が残る。本発明が解決しようとする課題は、この
ような問題を解決することにある。
を光源とする2つのビームの2等分線の法線方向と、移
動物体の被測定面の方向との幾何学的な位置関係は、時
々刻々と変化するうえ、被測定対象個々によっても全く
異なる」という問題に対してすぐに考えられる対策とし
ては、搬送装置上に移動物体の進行方向が一定となるよ
うにガイドを設けることである。しかし、現実に形鋼等
の大型の物を搬送する搬送装置上にこのようなガイドを
設けるとすると、強度的な理由からかなり大がかりなガ
イドを必要とするうえ、移動物体である製品に傷をつけ
てしまうという理由から完全に材料とガイドの隙間をな
くした状態でガイドをセットすることができないといっ
た問題が残る。本発明が解決しようとする課題は、この
ような問題を解決することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、移動物体の長さを、レーザー
ドップラー効果を利用した速度計を使って測定する測長
装置において、前記速度計と、前記速度計のレーザー光
源の2つのビームの2等分線の法線と移動物体の被測定
面の法線とのなす角度を検出するための角度検出装置
と、前記速度計から出力される速度信号と、前記角度検
出装置から出力される角度信号とを取り込み、速度信号
を補正するための角度補正演算処理部と、前記角度補正
演算処理部の出力を積分演算して移動物体の長さを求め
る長さ演算処理部とからなることとした移動物体の測長
装置である。
の手段として、本発明は、移動物体の長さを、レーザー
ドップラー効果を利用した速度計を使って測定する測長
装置において、前記速度計と、前記速度計のレーザー光
源の2つのビームの2等分線の法線と移動物体の被測定
面の法線とのなす角度を検出するための角度検出装置
と、前記速度計から出力される速度信号と、前記角度検
出装置から出力される角度信号とを取り込み、速度信号
を補正するための角度補正演算処理部と、前記角度補正
演算処理部の出力を積分演算して移動物体の長さを求め
る長さ演算処理部とからなることとした移動物体の測長
装置である。
【0012】
【作用】本発明の作用を説明する。本発明によれば、前
記搬送装置により搬送される移動物体の被測定面の方向
と、レーザー光源を光源とする2つのビームの2等分線
の法線方向とがなす角度が、移動物体の搬送途中、すな
わち測定の最中に変化する場合にも、最初のセッティン
グ時の移動物体の被測定面の方向と、レーザー光源を光
源とする2つのビームの2等分線の法線方向とがなす角
度に対するずれ分を時々刻々と角度センサーによって検
出し、レーザードップラー効果を利用した速度計の出
力、すなわち検出された速度に補正を加えることで正確
な移動物体の長さを求めることができる。
記搬送装置により搬送される移動物体の被測定面の方向
と、レーザー光源を光源とする2つのビームの2等分線
の法線方向とがなす角度が、移動物体の搬送途中、すな
わち測定の最中に変化する場合にも、最初のセッティン
グ時の移動物体の被測定面の方向と、レーザー光源を光
源とする2つのビームの2等分線の法線方向とがなす角
度に対するずれ分を時々刻々と角度センサーによって検
出し、レーザードップラー効果を利用した速度計の出
力、すなわち検出された速度に補正を加えることで正確
な移動物体の長さを求めることができる。
【0013】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を説明する。図1
は、形鋼の長さを測定するための本発明の測長装置の構
成例である。この図において、移動物体である形鋼3
は、回転する搬送ロールを持つ搬送装置1によって、左
方から右方に速度vで搬送されている。
は、形鋼の長さを測定するための本発明の測長装置の構
成例である。この図において、移動物体である形鋼3
は、回転する搬送ロールを持つ搬送装置1によって、左
方から右方に速度vで搬送されている。
【0014】この搬送装置1に対して、図1中に示すよ
うにレーザー光源4aおよび4bを光源とする2つのビ
ームの2等分線の法線6とほぼ垂直となるような幾何学
的位置に前述の特開昭62−240805号公報で開示
されているものに代表される、移動物体の移動速度に従
ったレーザードップラー効果を利用した速度計2(以後
速度計2と称する)をセッティングする。
うにレーザー光源4aおよび4bを光源とする2つのビ
ームの2等分線の法線6とほぼ垂直となるような幾何学
的位置に前述の特開昭62−240805号公報で開示
されているものに代表される、移動物体の移動速度に従
ったレーザードップラー効果を利用した速度計2(以後
速度計2と称する)をセッティングする。
【0015】また、搬送装置1に対して垂直に、つま
り、速度計2に対して平行になるように、移動物体3の
進行方向7とレーザー光源4aおよび4bを光源とする
2つのビームの2等分線の法線方向6との角度θを検出
するための角度検出装置9を、レーザー光の焦点になる
べく近い位置にセッティングする。この角度検出装置9
は、例えば、特開平5−60532号公報に示されるよ
うな光学的な非接触式のものである。
り、速度計2に対して平行になるように、移動物体3の
進行方向7とレーザー光源4aおよび4bを光源とする
2つのビームの2等分線の法線方向6との角度θを検出
するための角度検出装置9を、レーザー光の焦点になる
べく近い位置にセッティングする。この角度検出装置9
は、例えば、特開平5−60532号公報に示されるよ
うな光学的な非接触式のものである。
【0016】いま、搬送装置1によって形鋼3が搬送さ
れながら、速度計2によってその速度が測定されている
とする。ここで、微小時間dtの間の形鋼3の被測定面
と、レーザー光源4aおよび4bを光源とする2つのビ
ームの2等分線の法線方向6とがなす角度をθtとす
る。
れながら、速度計2によってその速度が測定されている
とする。ここで、微小時間dtの間の形鋼3の被測定面
と、レーザー光源4aおよび4bを光源とする2つのビ
ームの2等分線の法線方向6とがなす角度をθtとす
る。
【0017】速度計2は、形鋼の速度のうち、レーザー
光源4aおよび4bを光源とする2つのビームの2等分
線の法線方向6と垂直方向の速度しか測定できないた
め、微小時間中に速度計の出力Vtは、 Vt=v・cosθt (1) である。
光源4aおよび4bを光源とする2つのビームの2等分
線の法線方向6と垂直方向の速度しか測定できないた
め、微小時間中に速度計の出力Vtは、 Vt=v・cosθt (1) である。
【0018】しかし、このまま、速度計2の出力Vtに
微小時間dtを乗じても微小時間中に速度計2の前を横
切った形鋼3の微小長さdLは求められない。微小時間
中に速度計2の前を横切った形鋼3の微小長さdLを正
確に求めるには、速度計の出力Vtに対して、角度に関
する補正をする必要がある。
微小時間dtを乗じても微小時間中に速度計2の前を横
切った形鋼3の微小長さdLは求められない。微小時間
中に速度計2の前を横切った形鋼3の微小長さdLを正
確に求めるには、速度計の出力Vtに対して、角度に関
する補正をする必要がある。
【0019】そこで、角度補正演算処理部8で微小時間
dtの間に、角度検出装置9の出力するθtを使い、 Vt’=Vt/cosθt (2) なる演算を行なう。
dtの間に、角度検出装置9の出力するθtを使い、 Vt’=Vt/cosθt (2) なる演算を行なう。
【0020】微小時間dt中に、速度計2の前を横切っ
た形鋼3の長さdLは、長さ演算処理部5で次式に従っ
て求められる。 dL=Vt’dt=(Vt/cosθt)dt (3)
た形鋼3の長さdLは、長さ演算処理部5で次式に従っ
て求められる。 dL=Vt’dt=(Vt/cosθt)dt (3)
【0021】このように微小時間毎の正確な形鋼の長さ
が求まれば、その値を積分すれば、形鋼全体の長さLが
求められる。すなわち、 L=∫dL(積分範囲は測定開始から終了まで) (4) なるLが、長さ演算処理部5からの出力ということにな
る。
が求まれば、その値を積分すれば、形鋼全体の長さLが
求められる。すなわち、 L=∫dL(積分範囲は測定開始から終了まで) (4) なるLが、長さ演算処理部5からの出力ということにな
る。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、搬
送ラインにレーザードップラー効果を利用した速度計を
設置して移動物体の長さを測定する場合において、移動
物体の被測定面と速度計との幾何学的な関係が何らかの
理由、例えば、ロールの偏磨耗などによる移動物体のバ
ウンドやスライド等で、時々刻々と変化しても正確な測
長が実現でき、例えば、品質検査ラインの場合であれ
ば、より確かな品質保証ができるようになった。
送ラインにレーザードップラー効果を利用した速度計を
設置して移動物体の長さを測定する場合において、移動
物体の被測定面と速度計との幾何学的な関係が何らかの
理由、例えば、ロールの偏磨耗などによる移動物体のバ
ウンドやスライド等で、時々刻々と変化しても正確な測
長が実現でき、例えば、品質検査ラインの場合であれ
ば、より確かな品質保証ができるようになった。
【図1】形鋼の長さを測定するための本発明の測長装置
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図2】従来の測長装置の構成例を示す図である。
1 搬送装置 2 レーザードップラー効果を利用した速度計 3 移動物体 4a、4b レーザー光源 5 長さ演算処理部 6 2つのビームの2等分線の法線方向 7 進行方向 8 角度補正演算処理部 9 角度検出装置
Claims (1)
- 【請求項1】 移動物体の長さを、レーザードップラー
効果を利用した速度計を使って測定する測長装置におい
て、前記速度計と、前記速度計のレーザー光源の2つの
ビームの2等分線の法線と移動物体の被測定面の法線と
のなす角度を検出するための角度検出装置と、前記速度
計から出力される速度信号と、前記角度検出装置から出
力される角度信号とを取り込み、速度信号を補正するた
めの角度補正演算処理部と、前記角度補正演算処理部の
出力を積分演算して移動物体の長さを求める長さ演算処
理部とからなることを特徴とする移動物体の測長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6275894A JPH07270436A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 移動物体の測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6275894A JPH07270436A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 移動物体の測長装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07270436A true JPH07270436A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13209625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6275894A Withdrawn JPH07270436A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 移動物体の測長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07270436A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015040811A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | アズビル株式会社 | 速度計測装置 |
KR20170003445A (ko) * | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 캐논 가부시끼가이샤 | 속도계 및 물품제조 방법 |
JP2017088321A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | Jfeスチール株式会社 | 搬送状態検出装置 |
CN107990831A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 同方威视技术股份有限公司 | 车辆长度测量装置及车辆外轮廓测量系统 |
US10391589B2 (en) * | 2015-03-30 | 2019-08-27 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Flux applying device |
CN113188500A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-30 | 蚌埠凯盛工程技术有限公司 | 一种玻璃在线厚度测量装置 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6275894A patent/JPH07270436A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015040811A (ja) * | 2013-08-23 | 2015-03-02 | アズビル株式会社 | 速度計測装置 |
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CN107990831A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-04 | 同方威视技术股份有限公司 | 车辆长度测量装置及车辆外轮廓测量系统 |
CN107990831B (zh) * | 2017-12-27 | 2024-05-28 | 同方威视技术股份有限公司 | 车辆长度测量装置及车辆外轮廓测量系统 |
CN113188500A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-07-30 | 蚌埠凯盛工程技术有限公司 | 一种玻璃在线厚度测量装置 |
CN113188500B (zh) * | 2021-05-18 | 2022-04-08 | 蚌埠凯盛工程技术有限公司 | 一种玻璃在线厚度测量装置 |
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