JPH0776687B2 - 自動板厚測定装置 - Google Patents
自動板厚測定装置Info
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- JPH0776687B2 JPH0776687B2 JP2238145A JP23814590A JPH0776687B2 JP H0776687 B2 JPH0776687 B2 JP H0776687B2 JP 2238145 A JP2238145 A JP 2238145A JP 23814590 A JP23814590 A JP 23814590A JP H0776687 B2 JPH0776687 B2 JP H0776687B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、搬送ラインにより搬送される被測定体の板厚
を光ビームの反射により非接触で自動測定する自動板厚
測定装置に関する。
を光ビームの反射により非接触で自動測定する自動板厚
測定装置に関する。
［従来の技術］ 搬送ラインにより搬送される被測定体の板厚を光変位計
により自動計測する自動板厚測定装置が従来から知られ
ている（例えば特公昭56−10561号）。
により自動計測する自動板厚測定装置が従来から知られ
ている（例えば特公昭56−10561号）。
従来において用いられていた装置は、いわゆるＣ型フレ
ームを用いた１点計測の装置であり、被測定体としては
幅が一定のもの、すなわち固定幅の被測定体を測定する
のに主に用いられていた。
ームを用いた１点計測の装置であり、被測定体としては
幅が一定のもの、すなわち固定幅の被測定体を測定する
のに主に用いられていた。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のような装置は、可変幅の被測定体の板厚を測定す
るのには不向きであった。すなわち、被測定体の幅が一
定せず種類に応じて変化する鋼板等の被測定体につい
て、１点計測により板厚を正確かつ連続的に測定するの
は困難である。
るのには不向きであった。すなわち、被測定体の幅が一
定せず種類に応じて変化する鋼板等の被測定体につい
て、１点計測により板厚を正確かつ連続的に測定するの
は困難である。
このような問題点を解決するためには、被測定体の板厚
を多点計測すれば良い。しかし、多点計測を行う装置を
実現し自動化する上でいくつかの問題点があり、従来、
このような装置は実製造ラインあるいは検査ラインでは
用いられていないのが実情である。
を多点計測すれば良い。しかし、多点計測を行う装置を
実現し自動化する上でいくつかの問題点があり、従来、
このような装置は実製造ラインあるいは検査ラインでは
用いられていないのが実情である。
多点計測による自動板厚測定装置を実現する上での問題
点としては、まず、搬送ラインにおける被測定体の位置
及び斜行（被測定体の搬送ライン面上での傾き）が一定
でなく、測定点を規定困難であることがあげられる。多
点計測では、測定点を多くとることにより正確な板厚測
定が見込めるが、その前提として、測定点を規定できな
ければならない。このため、測定点規定の困難は、装置
実現の上で支障となる。
点としては、まず、搬送ラインにおける被測定体の位置
及び斜行（被測定体の搬送ライン面上での傾き）が一定
でなく、測定点を規定困難であることがあげられる。多
点計測では、測定点を多くとることにより正確な板厚測
定が見込めるが、その前提として、測定点を規定できな
ければならない。このため、測定点規定の困難は、装置
実現の上で支障となる。
さらに、多点計測のために光変位計を複数用いる必要が
あるが、これに伴い校正方法が複雑となってしまう。こ
の結果、校正に係る装置も大掛かりとなり、実用的な構
成とならない。
あるが、これに伴い校正方法が複雑となってしまう。こ
の結果、校正に係る装置も大掛かりとなり、実用的な構
成とならない。
このように、多点計測による可変幅の被測定体の板厚測
定が種々の問題から実現されていなかった。
定が種々の問題から実現されていなかった。
本発明は、このような課題を解決し、被測定体の搬送ラ
イン上での位置、斜行、種類、板厚、幅、長、走行速度
等の各種条件の如何にかかわらず、被測定体の板厚を自
動測定することが可能な自動板厚測定装置を提供するこ
とを目的とする。また、校正を容易かつ簡便な手段によ
り実現し、より正確で信頼性の高い自動板厚測定装置を
提供すること目的とする。
イン上での位置、斜行、種類、板厚、幅、長、走行速度
等の各種条件の如何にかかわらず、被測定体の板厚を自
動測定することが可能な自動板厚測定装置を提供するこ
とを目的とする。また、校正を容易かつ簡便な手段によ
り実現し、より正確で信頼性の高い自動板厚測定装置を
提供すること目的とする。
［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明は、被測定体
を搬送する搬送ラインの上方及び下方に対をなしかつ所
定の基準距離を隔てて配置され、光ビームを被測定体に
照射して反射光に基づき被測定体との距離を求める複数
対の光変位計と、光変位計を搬送ラインに対して左右方
向に移動させるリニアモータと、被測定体が光変位計の
測定域に存在する期間において被測定体の左右両端位置
を追従検出するエッジセンサと、エッジセンサによって
検出された左右両端位置に基づきリニアモータを駆動し
て、被測定体上の所定の軌跡を描くよう光変位計を位置
制御する追従制御手段と、光変位計によって測定された
距離に基づき被測定体の板厚を演算する板厚演算手段
と、被測定体の板厚測定時には光変位計の測定域外に、
光変位計の校正時には光ビームを遮る所定位置に、配置
される所定板厚の校正板と、校正時における光変位計の
出力及び校正板の板厚に基づき基準距離を求める基準距
離演算手段と、を備え、校正板の板厚測定により基準距
離を校正することを特徴とする。
を搬送する搬送ラインの上方及び下方に対をなしかつ所
定の基準距離を隔てて配置され、光ビームを被測定体に
照射して反射光に基づき被測定体との距離を求める複数
対の光変位計と、光変位計を搬送ラインに対して左右方
向に移動させるリニアモータと、被測定体が光変位計の
測定域に存在する期間において被測定体の左右両端位置
を追従検出するエッジセンサと、エッジセンサによって
検出された左右両端位置に基づきリニアモータを駆動し
て、被測定体上の所定の軌跡を描くよう光変位計を位置
制御する追従制御手段と、光変位計によって測定された
距離に基づき被測定体の板厚を演算する板厚演算手段
と、被測定体の板厚測定時には光変位計の測定域外に、
光変位計の校正時には光ビームを遮る所定位置に、配置
される所定板厚の校正板と、校正時における光変位計の
出力及び校正板の板厚に基づき基準距離を求める基準距
離演算手段と、を備え、校正板の板厚測定により基準距
離を校正することを特徴とする。
また、本発明の請求項２は、光変位計の校正時にリニア
モータを駆動して光変位計を所定範囲内で移動させる校
正時駆動手段と、校正時駆動手段により光変位計が移動
している際に校正板の板厚を測定して得られる基準距離
を、光変位計の位置と対応付けて記憶するメモリと、を
備え、板厚演算手段が、被測定体の板厚測定時にメモリ
から光変位計の位置に対応する基準位置を読み込む手段
を備えることを特徴とする。
モータを駆動して光変位計を所定範囲内で移動させる校
正時駆動手段と、校正時駆動手段により光変位計が移動
している際に校正板の板厚を測定して得られる基準距離
を、光変位計の位置と対応付けて記憶するメモリと、を
備え、板厚演算手段が、被測定体の板厚測定時にメモリ
から光変位計の位置に対応する基準位置を読み込む手段
を備えることを特徴とする。
そして、本発明の請求項３は、被測定体を搬送する搬送
ラインの上方及び下方に対をなしかつ所定の基準距離を
隔てて配置され、光ビームを被測定体に照射して反射光
に基づき被測定体との距離を求める複数対の光変位計
と、光変位計によって測定された距離に基づき被測定体
の板厚を演算する板厚演算手段と、搬送ラインにより被
測定体が搬送されていないことを検出する不在検出手段
と、先端がＬ字状の屈曲を有し、被測定体の板厚測定時
には先端が変位計の測定域外に配置される所定板厚の校
正板と、被測定体が搬送されていないことが検出されて
いるときに、光変位計から発せられる光ビームを遮る所
定位置に先端が位置するよう校正板を回動させる回動手
段と、校正板の先端が光ビームを遮る位置にある期間
に、光変位計および校正板を、搬送ラインの左右方向に
一体に移動させる左右移動手段と、校正時における光変
位計の出力及び校正板の板厚に基づき基準距離を求める
基準距離演算手段と、を備えることを特徴とする。
ラインの上方及び下方に対をなしかつ所定の基準距離を
隔てて配置され、光ビームを被測定体に照射して反射光
に基づき被測定体との距離を求める複数対の光変位計
と、光変位計によって測定された距離に基づき被測定体
の板厚を演算する板厚演算手段と、搬送ラインにより被
測定体が搬送されていないことを検出する不在検出手段
と、先端がＬ字状の屈曲を有し、被測定体の板厚測定時
には先端が変位計の測定域外に配置される所定板厚の校
正板と、被測定体が搬送されていないことが検出されて
いるときに、光変位計から発せられる光ビームを遮る所
定位置に先端が位置するよう校正板を回動させる回動手
段と、校正板の先端が光ビームを遮る位置にある期間
に、光変位計および校正板を、搬送ラインの左右方向に
一体に移動させる左右移動手段と、校正時における光変
位計の出力及び校正板の板厚に基づき基準距離を求める
基準距離演算手段と、を備えることを特徴とする。
［作用］ 本発明の自動板厚測定装置においては、まず、搬送ライ
ンによって被測定体が搬送され、被測定体の左右両端位
置が、エッジセンサによって検出される。この検出によ
り得られる左右両端位置は、光変位計の位置制御に供さ
れる。すなわち、エッジセンサは左右両端位置を検出し
つつこれに追従し、光変位計もリニアモータの駆動によ
って初期位置からスタートして被測定体上を所定の軌跡
を描くよう位置制御される。
ンによって被測定体が搬送され、被測定体の左右両端位
置が、エッジセンサによって検出される。この検出によ
り得られる左右両端位置は、光変位計の位置制御に供さ
れる。すなわち、エッジセンサは左右両端位置を検出し
つつこれに追従し、光変位計もリニアモータの駆動によ
って初期位置からスタートして被測定体上を所定の軌跡
を描くよう位置制御される。
このような制御が行われ、被測定体上の所定軌跡につい
て光変位計による距離検出が行われると、この距離に基
づき被測定体の板厚が演算される。
て光変位計による距離検出が行われると、この距離に基
づき被測定体の板厚が演算される。
従って、本発明においては、板厚測定が軌跡上の任意の
多点を用いて自動的に行われることとなる。
多点を用いて自動的に行われることとなる。
次に、請求項（１）においては、光変位計の校正時に校
正板が基準距離演算の補助手段とされる。すなわち、光
変位計から発せられる光ビームを遮る所定位置に、校正
板が配置され、この時の光変位計の出力及び校正板の板
厚に基づき基準距離が演算される。基準距離とは、対を
なす光変位計の対向距離である。
正板が基準距離演算の補助手段とされる。すなわち、光
変位計から発せられる光ビームを遮る所定位置に、校正
板が配置され、この時の光変位計の出力及び校正板の板
厚に基づき基準距離が演算される。基準距離とは、対を
なす光変位計の対向距離である。
従って、請求項（１）においては、校正板の板厚測定に
より簡易に基準距離が校正され、板厚測定がより正確か
つ信頼性の高いものとなる。
より簡易に基準距離が校正され、板厚測定がより正確か
つ信頼性の高いものとなる。
そして、請求項（２）においては、校正時にリニアモー
タが駆動され光変位計が所定範囲内で移動する。この移
動に伴い得られる基準距離は、光変位計の位置と対応付
けてメモリに記憶される。記憶された基準距離は、実際
の板厚測定時に光変位計の位置に応じて読み出され、板
厚演算に用いられる。
タが駆動され光変位計が所定範囲内で移動する。この移
動に伴い得られる基準距離は、光変位計の位置と対応付
けてメモリに記憶される。記憶された基準距離は、実際
の板厚測定時に光変位計の位置に応じて読み出され、板
厚演算に用いられる。
従って、請求項（２）においては、校正が光変位計の移
動全幅について自動的に行われ、板厚の演算がより正確
かつ好適なものとなる。
動全幅について自動的に行われ、板厚の演算がより正確
かつ好適なものとなる。
請求項（３）の自動板厚測定装置においては、板厚の測
定時には、複数対の光変位計及び板厚演算手段により被
測定体の板厚が測定される。すなわち、多点計測が実施
される。
定時には、複数対の光変位計及び板厚演算手段により被
測定体の板厚が測定される。すなわち、多点計測が実施
される。
また、校正時には、搬送ラインにより被測定体が搬送さ
れていないことが不在検出手段により検出され、回動手
段により校正板が回動される。
れていないことが不在検出手段により検出され、回動手
段により校正板が回動される。
校正板は、先端がＬ字状の屈曲を有する所定板厚の板で
あり、この回動によって光変位計から発せされる光ビー
ムを遮る位置に先端位置が設定される。
あり、この回動によって光変位計から発せされる光ビー
ムを遮る位置に先端位置が設定される。
さらに、左右移動手段の動作により、変位計および校正
板が、当該校正板の先端が回動し光ビームを遮る位置に
ある期間に、搬送ラインの左右方向に一体に移動する。
この状態で、光変位計の出力及び校正板の板厚に基づき
基準距離を求められる。
板が、当該校正板の先端が回動し光ビームを遮る位置に
ある期間に、搬送ラインの左右方向に一体に移動する。
この状態で、光変位計の出力及び校正板の板厚に基づき
基準距離を求められる。
このようにして、本発明においては、光変位計の可動全
幅に亘って、簡易かつ正確に校正が実施されることにな
る。
幅に亘って、簡易かつ正確に校正が実施されることにな
る。
［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説明
する。
する。
第１図には、本発明の一実施例に係る自動板厚測定装置
の実体構成が示されている。特に、第１図（ａ）におい
ては装置を上方から見た外観が、第１図（ｂ）において
は側面から見た外観が、それぞれ示されている。
の実体構成が示されている。特に、第１図（ａ）におい
ては装置を上方から見た外観が、第１図（ｂ）において
は側面から見た外観が、それぞれ示されている。
この図においては、図中矢印で示される方向に被測定体
10を搬送する搬送ライン12が示されている。この図にお
ける被測定体10は、それぞれ板厚、幅等の異なる鋼板で
あり、図には10−１、10−２、10−３の３個が示されて
いる。この実施例において板厚測定の対象とする測定体
10は、例えば板厚４〜60mm、幅800〜4000mm、長さ1500
〜14000mmの規格のものであり、搬送ライン12の上の任
意の位置に任意の姿勢で配置される。
10を搬送する搬送ライン12が示されている。この図にお
ける被測定体10は、それぞれ板厚、幅等の異なる鋼板で
あり、図には10−１、10−２、10−３の３個が示されて
いる。この実施例において板厚測定の対象とする測定体
10は、例えば板厚４〜60mm、幅800〜4000mm、長さ1500
〜14000mmの規格のものであり、搬送ライン12の上の任
意の位置に任意の姿勢で配置される。
また、搬送ライン12を跨ぐように、上下一対の門型架台
14が設けられている。門型架台14の搬送ライン12上流側
にはラインセンサ16が、下流側には光変位計18が、それ
ぞれ配設されている。
14が設けられている。門型架台14の搬送ライン12上流側
にはラインセンサ16が、下流側には光変位計18が、それ
ぞれ配設されている。
ラインセンサ16は、１対となるよう上下双方の門型架台
14に設けられており、被測定体10の先端の左右両端位置
を検出する。検出される左右両端位置は、光変位計18の
位置の初期設定に用いられる。
14に設けられており、被測定体10の先端の左右両端位置
を検出する。検出される左右両端位置は、光変位計18の
位置の初期設定に用いられる。
また、光変位計18は３対が門型架台14に設けられてい
る。この光変位計18は被測定体10の板厚を測定する装置
である。すなわち、光変位計18は被測定体10に光ビーム
を照射し、その反射光を取り込む。さらに、取り込んだ
反射光に基づき被測定体10までの距離を求め、後述の原
理による板厚演算に供する。
る。この光変位計18は被測定体10の板厚を測定する装置
である。すなわち、光変位計18は被測定体10に光ビーム
を照射し、その反射光を取り込む。さらに、取り込んだ
反射光に基づき被測定体10までの距離を求め、後述の原
理による板厚演算に供する。
第２図には、この実施例のより詳細な実体構成が正面図
として示されている。
として示されている。
この図においては、上下２個のリニアモータレール20が
示されている。リニアモータレール20は、６個の光変位
計18をそれぞれ左右方向に駆動するリニアモータのレー
ルである。
示されている。リニアモータレール20は、６個の光変位
計18をそれぞれ左右方向に駆動するリニアモータのレー
ルである。
また、光変位計18のうち上側の３個は、パルスステージ
22に取り付けられている。すなわち、この３個の光変位
計18はパルスステージ22によって上下方向に駆動され
る。
22に取り付けられている。すなわち、この３個の光変位
計18はパルスステージ22によって上下方向に駆動され
る。
さらに、３対の光変位計18のうち左右両側の２対には、
第１及び第２エッジセンサ24及び26が付設されている。
第１エッジセンサ24は、ラインセンサ16の出力に応じて
初期設定された光変位計18の位置を、さらに微調整する
ために用いられる。第２エッジセンサ26は、被測定体10
の側端を追従検出するために用いられる。
第１及び第２エッジセンサ24及び26が付設されている。
第１エッジセンサ24は、ラインセンサ16の出力に応じて
初期設定された光変位計18の位置を、さらに微調整する
ために用いられる。第２エッジセンサ26は、被測定体10
の側端を追従検出するために用いられる。
第３図には、この実施例における光変位計18の校正に係
る装置構成が示されている。特に、第３図（ａ）には一
対の光変位計18の正面が、第３図（ｂ）には側面が、そ
れぞれ示されている。
る装置構成が示されている。特に、第３図（ａ）には一
対の光変位計18の正面が、第３図（ｂ）には側面が、そ
れぞれ示されている。
この図においては、通常の板厚測定時には破線のような
位置に、校正時には実線のような位置に、回動配置され
る校正板28が示されている。校正板28は、Ｌ字状の屈曲
を有しており、先端の板厚は検定を受けた所定の厚みに
設定されている。校正板28の回動は、ロータリソレノイ
ド30により行われる。
位置に、校正時には実線のような位置に、回動配置され
る校正板28が示されている。校正板28は、Ｌ字状の屈曲
を有しており、先端の板厚は検定を受けた所定の厚みに
設定されている。校正板28の回動は、ロータリソレノイ
ド30により行われる。
第４図には、この実施例の回路構成が示されている。
この図においては、一方で光変位計18の出力に基づき被
測定体10の板厚を求め、他方でラインセンサ16並びに第
１及び第２エッジセンサ24及び26の出力に基づきリニア
モータ32及びパルスステージ22を制御する演算制御部34
が示されている。さらに、校正時に求められる基準距離
を校正テーブルとして格納するメモリ36が示されてい
る。なお、光変位計18、ラインセンサ16、第１エッジセ
ンサ24、第２エッジセンサ26、リニアモータ32及びパル
スステージ22は実際は複数であるが、この図においては
図の簡単化のため省略されている。
測定体10の板厚を求め、他方でラインセンサ16並びに第
１及び第２エッジセンサ24及び26の出力に基づきリニア
モータ32及びパルスステージ22を制御する演算制御部34
が示されている。さらに、校正時に求められる基準距離
を校正テーブルとして格納するメモリ36が示されてい
る。なお、光変位計18、ラインセンサ16、第１エッジセ
ンサ24、第２エッジセンサ26、リニアモータ32及びパル
スステージ22は実際は複数であるが、この図においては
図の簡単化のため省略されている。
次に、この実施例の動作について説明する。
この実施例においては、まず、搬送ライン12の上に被測
定体10が載置される。載置された被測定体10は、搬送ラ
イン12によって搬送され、ラインセンサ16下に到達す
る。
定体10が載置される。載置された被測定体10は、搬送ラ
イン12によって搬送され、ラインセンサ16下に到達す
る。
すると、ラインセンサ16により、この被測定体10による
遮光位置が検出される。すなわち、ラインセンサ16は、
被測定体10により光線が遮られる部分を検出し、これを
被測定体10の左右両端位置として演算制御部34に供給す
る。
遮光位置が検出される。すなわち、ラインセンサ16は、
被測定体10により光線が遮られる部分を検出し、これを
被測定体10の左右両端位置として演算制御部34に供給す
る。
演算制御部34は、ラインセンサ16の出力に基づきリニア
モータ32を駆動制御して、光変位計18の位置を制御す
る。具体的には、左右両側各１対の光変位計18を遮光位
置として検出される被測定体10の左右両端位置に移動さ
せ、中央に配置されている１対の光変位計18を左右の光
変位計18の中間位置に維持する。これにより、光変位計
18の位置が初期設定される。ラインセンサ16の位置検出
精度は数10mm程度であるため、初期設定の精度は±10mm
程度となる。
モータ32を駆動制御して、光変位計18の位置を制御す
る。具体的には、左右両側各１対の光変位計18を遮光位
置として検出される被測定体10の左右両端位置に移動さ
せ、中央に配置されている１対の光変位計18を左右の光
変位計18の中間位置に維持する。これにより、光変位計
18の位置が初期設定される。ラインセンサ16の位置検出
精度は数10mm程度であるため、初期設定の精度は±10mm
程度となる。
こののち、被測定体10がさらに搬送され第１エッジセン
サ24に達すると、この第１エッジセンサ24により光変位
計18の位置が微調節される。第１エッジセンサ24の精度
は約mm、例えば±1.3mm程度であり、この精度で微調節
が行われる。すなわち、第１エッジセンサ24の出力に応
じ、演算制御部34がリニアモータ32を制御する。
サ24に達すると、この第１エッジセンサ24により光変位
計18の位置が微調節される。第１エッジセンサ24の精度
は約mm、例えば±1.3mm程度であり、この精度で微調節
が行われる。すなわち、第１エッジセンサ24の出力に応
じ、演算制御部34がリニアモータ32を制御する。
次に、第２エッジセンサ26により被測定体10の左右両端
が捕捉される。第２エッジセンサ26は、遮光時にオフ、
他の時にオンの信号を出力する。このとき、第２エッジ
センサ26の出力により演算制御部34がリニアモータ32を
制御する。すなわち、第２エッジセンサ26が光変位計18
に固定されているため、第２エッジセンサ26がオン／オ
フ境界にあるように制御することによって、第２エッジ
センサ26が被測定体10の左右両端を追従捕捉し続け、か
つ左右両側の光変位計18が被測定体10の左右両端から所
定の距離の軌跡を例えば2mmピッチで検出走査すること
となる。
が捕捉される。第２エッジセンサ26は、遮光時にオフ、
他の時にオンの信号を出力する。このとき、第２エッジ
センサ26の出力により演算制御部34がリニアモータ32を
制御する。すなわち、第２エッジセンサ26が光変位計18
に固定されているため、第２エッジセンサ26がオン／オ
フ境界にあるように制御することによって、第２エッジ
センサ26が被測定体10の左右両端を追従捕捉し続け、か
つ左右両側の光変位計18が被測定体10の左右両端から所
定の距離の軌跡を例えば2mmピッチで検出走査すること
となる。
この検出は、光変位計18が無効信号を検出するまで、す
なわち被測定体10の最後端に至るまで行われる。
なわち被測定体10の最後端に至るまで行われる。
第５図には、光変位計18の光ビーム軌跡が、第６図に
は、この軌跡のうち板厚演算に用いられる点（測定位
置）が示されている。
は、この軌跡のうち板厚演算に用いられる点（測定位
置）が示されている。
この実施例においては、第５図において３本の矢印線で
示される軌跡に係る光変位計18の出力を連続して収集す
る。この収集の後、演算制御部34が測定位置を決定し、
板厚を演算する。
示される軌跡に係る光変位計18の出力を連続して収集す
る。この収集の後、演算制御部34が測定位置を決定し、
板厚を演算する。
より具体的には、演算制御部34は、被測定体10の先端が
ラインセンサ16に達してから第１エッジセンサ24に達す
るまでの時間により被測定体10の搬送速度を求める。ラ
インセンサ16と第１エッジセンサ24の距離は設計的に決
定されるため、この搬送速度を用いて、時刻を被測定体
10を基準とした位置座標に換算できる。この換算結果に
基づき、測定位置が決定される。
ラインセンサ16に達してから第１エッジセンサ24に達す
るまでの時間により被測定体10の搬送速度を求める。ラ
インセンサ16と第１エッジセンサ24の距離は設計的に決
定されるため、この搬送速度を用いて、時刻を被測定体
10を基準とした位置座標に換算できる。この換算結果に
基づき、測定位置が決定される。
測定位置は、例えば被測定体10の左右両端から15mmの
線、前後両端から15mmの線及び中心線の合計６本の線か
ら決定する。すなわち、これらの線の交点を測定位置P1
〜P9に設定する。
線、前後両端から15mmの線及び中心線の合計６本の線か
ら決定する。すなわち、これらの線の交点を測定位置P1
〜P9に設定する。
次に、このように設定された測定位置P1〜P9について、
すでに収集されている光変位計18出力に基づく板厚演算
が、演算制御部34により行われる。
すでに収集されている光変位計18出力に基づく板厚演算
が、演算制御部34により行われる。
第７図には、この実施例における板厚測定の原理が示さ
れている。
れている。
この実施例においては、板厚測定時における光変位計18
の距離と、対をなす光変位計18の出力と、に基づき被測
定体10の板厚が求められる。
の距離と、対をなす光変位計18の出力と、に基づき被測
定体10の板厚が求められる。
まず、被測定体10が無い状態での光変位計18の対向距
離、すなわち基準距離L0が設計的に決定されているもの
とする。また、板厚Ｌの被測定体10の場合に光変位計18
の間隔を拡げる量をL3とする。
離、すなわち基準距離L0が設計的に決定されているもの
とする。また、板厚Ｌの被測定体10の場合に光変位計18
の間隔を拡げる量をL3とする。
すると、上側の光変位計18によって測定される距離L1及
び下側の光変位計18によって測定される距離L2から、次
の式により、板厚Ｌが求められることになる。
び下側の光変位計18によって測定される距離L2から、次
の式により、板厚Ｌが求められることになる。
Ｌ＝（L0＋L3）−（L1＋L2） このように、本実施例によれば、測定位置P1〜P9の決定
が自動的に行われる。さらに、被測定体10の板厚Ｌが複
数の測定位置P1〜P9について求められ、この結果、被測
定体10の位置、斜行、速度等の要因にかかわらず、自動
的に正確な多点板厚測定を実行できる。実験的には最大
斜角10゜、走行速度4m/分で、位置精度は±3.7mmであっ
た。
が自動的に行われる。さらに、被測定体10の板厚Ｌが複
数の測定位置P1〜P9について求められ、この結果、被測
定体10の位置、斜行、速度等の要因にかかわらず、自動
的に正確な多点板厚測定を実行できる。実験的には最大
斜角10゜、走行速度4m/分で、位置精度は±3.7mmであっ
た。
次に、この実施例における校正の方法について説明す
る。
る。
光変位計18の間隔たる基準距離L0は、環境的要因、経年
変化等によって変化する。この変化による誤差発生意を
防ぐためには、前述の校正板28を用いた校正が必要とな
る。
変化等によって変化する。この変化による誤差発生意を
防ぐためには、前述の校正板28を用いた校正が必要とな
る。
まず、板厚が既知の校正板28をロータリソレノイド30に
より回動させ、対向する光変位計18間の位置におく。こ
の校正板28の板厚をl0、上側及び下側の光変位計18から
校正板28までの距離をそれぞれl1及びl2とする。
より回動させ、対向する光変位計18間の位置におく。こ
の校正板28の板厚をl0、上側及び下側の光変位計18から
校正板28までの距離をそれぞれl1及びl2とする。
この距離l1及びl2は、光変位計18の出力として得られ
る。一方、第３図に示されるように、基準距離L0につい
て、次の式 L0＝l1＋l2＋l0 が成立する。従って、演算制御部34が上式に基づく演算
を実行することにより、実際の基準距離L0が求められる
ことになる。
る。一方、第３図に示されるように、基準距離L0につい
て、次の式 L0＝l1＋l2＋l0 が成立する。従って、演算制御部34が上式に基づく演算
を実行することにより、実際の基準距離L0が求められる
ことになる。
この実施例では、各光変位計18を左右方向に移動させる
ことにより、基準距離L0の演算が搬送ライン12の全幅に
ついて行われる。
ことにより、基準距離L0の演算が搬送ライン12の全幅に
ついて行われる。
すなわち、各光変位計18をリニアモータ32により駆動で
きる範囲は、例えば第８図に示されるような関係を有し
ている。３対の光変位計18の駆動範囲100−１、100−
２、100−３は互いに重複しあい、搬送ライン12の全幅1
10がこれらの駆動範囲100−１、100−２、100−３によ
ってカバーされる。
きる範囲は、例えば第８図に示されるような関係を有し
ている。３対の光変位計18の駆動範囲100−１、100−
２、100−３は互いに重複しあい、搬送ライン12の全幅1
10がこれらの駆動範囲100−１、100−２、100−３によ
ってカバーされる。
本実施例では、校正板28による基準距離L0の演算を、リ
ニアモータ32により光変位計18を駆動させつつ行う。す
なわち、演算制御部34はリニアモータ32を制御して光変
位計18を左右に駆動させる。例えば光変位計18が所定量
だけ移動するごとに、演算制御部34は光変位計18の出力
l1及びl2に基づき基準距離L0を演算する。
ニアモータ32により光変位計18を駆動させつつ行う。す
なわち、演算制御部34はリニアモータ32を制御して光変
位計18を左右に駆動させる。例えば光変位計18が所定量
だけ移動するごとに、演算制御部34は光変位計18の出力
l1及びl2に基づき基準距離L0を演算する。
このようにして求められた基準距離L0は、第９図に示さ
れるように光変位計18の位置座標と対応付けられ、校正
テーブルとしてメモリ36に格納される。
れるように光変位計18の位置座標と対応付けられ、校正
テーブルとしてメモリ36に格納される。
この校正テーブルは、各光変位計18の対毎に作成され
る。校正テーブルは、被測定体10の板厚を測定する際に
参照される。
る。校正テーブルは、被測定体10の板厚を測定する際に
参照される。
すなわち、演算制御部34は、板厚Ｌの演算の際に用いる
基準距離L0を、メモリ36上に展開されている校正テーブ
ルを参照する。この結果、板厚Ｌは、搬送ライン12幅方
向の位置に適合しかつ最近に測定された基準距離L0に基
づき求められることになる。
基準距離L0を、メモリ36上に展開されている校正テーブ
ルを参照する。この結果、板厚Ｌは、搬送ライン12幅方
向の位置に適合しかつ最近に測定された基準距離L0に基
づき求められることになる。
このように、本実施例によれば、校正板28により、簡易
な手段で装置の校正を行うことができ、正確性及び信頼
性を確保できる。加えて、校正テーブルを作成し参照す
ることにより、光変位計18のバラツキや位置毎の基準距
離変化を相殺して、より正確かつ高信頼の板厚測定を行
うことが可能になる。
な手段で装置の校正を行うことができ、正確性及び信頼
性を確保できる。加えて、校正テーブルを作成し参照す
ることにより、光変位計18のバラツキや位置毎の基準距
離変化を相殺して、より正確かつ高信頼の板厚測定を行
うことが可能になる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、被測定体の左右
両端位置を追従検出して板厚測定するようにしたため、
光ビームの軌跡上の任意の多点を用いた自動的な板厚測
定が可能になる。
両端位置を追従検出して板厚測定するようにしたため、
光ビームの軌跡上の任意の多点を用いた自動的な板厚測
定が可能になる。
さらに、本発明の請求項（１）によれば、校正板の板厚
測定により基準距離の校正を行うこととしたため、校正
が簡易となり、より正確かつ信頼性の高い校正が可能と
なる。
測定により基準距離の校正を行うこととしたため、校正
が簡易となり、より正確かつ信頼性の高い校正が可能と
なる。
そして、本発明の請求項（２）によれば、光変位計の左
右方向位置に対応付けて基準距離を記憶しておき、これ
を参照して板厚演算を行うこととしたため、光変位計の
移動範囲について適合的に校正しつつ、自動的に板厚演
算を行うことができる。
右方向位置に対応付けて基準距離を記憶しておき、これ
を参照して板厚演算を行うこととしたため、光変位計の
移動範囲について適合的に校正しつつ、自動的に板厚演
算を行うことができる。
そして、請求項（３）によれば、外点計測の装置におい
て、校正板を回動させて電気的補正及び機械的補正を含
む校正を実施し、さらに左右方向に光変位計及び校正板
を一体移動しつつこの校正を実施するようにしたため、
光変位計の可動全幅に渡って正確で信頼性の高い板厚測
定を行うことが可能になる。また、このために必要とさ
れる装置構成は簡易であり、自動的に行われるため専門
家等も必要無く、校正を安価に実施可能となる。
て、校正板を回動させて電気的補正及び機械的補正を含
む校正を実施し、さらに左右方向に光変位計及び校正板
を一体移動しつつこの校正を実施するようにしたため、
光変位計の可動全幅に渡って正確で信頼性の高い板厚測
定を行うことが可能になる。また、このために必要とさ
れる装置構成は簡易であり、自動的に行われるため専門
家等も必要無く、校正を安価に実施可能となる。
第１図は、本発明の一実施例に係る自動板厚測定装置の
実体構成を示す概略外観図であり、第１図（ａ）は上面
図、第１図（ｂ）は側面図、 第２図は、この実施例のより詳細な実体構成を示す正面
図、 第３図は、この実施例の校正手段の構成を示す概略図で
あり、第３図（ａ）は正面図、第３図（ｂ）は側面図、 第４図は、この実施例の回路構成を示すブロック図、 第５図は、光変位計から発せられる光ビームの軌跡をし
めす図、 第６図は、板厚測定位置を示す図、 第７図は、板厚測定原理を示す図、 第８図は、各光変位計の移動範囲の関係を示す図、 第９図は、校正テーブルを示す図である。 10……被測定体 12……搬送ライン 16……ラインセンサ 18……光変位計 26……第２エッジセンサ 28……校正板 32……リニアモータ 34……演算制御部 36……メモリ L0……基準距離
実体構成を示す概略外観図であり、第１図（ａ）は上面
図、第１図（ｂ）は側面図、 第２図は、この実施例のより詳細な実体構成を示す正面
図、 第３図は、この実施例の校正手段の構成を示す概略図で
あり、第３図（ａ）は正面図、第３図（ｂ）は側面図、 第４図は、この実施例の回路構成を示すブロック図、 第５図は、光変位計から発せられる光ビームの軌跡をし
めす図、 第６図は、板厚測定位置を示す図、 第７図は、板厚測定原理を示す図、 第８図は、各光変位計の移動範囲の関係を示す図、 第９図は、校正テーブルを示す図である。 10……被測定体 12……搬送ライン 16……ラインセンサ 18……光変位計 26……第２エッジセンサ 28……校正板 32……リニアモータ 34……演算制御部 36……メモリ L0……基準距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤川 寿生 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 大野 知彦 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 登 享一 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 村上 文夫 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 成松 省一 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 藤瀬 勲 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−60405（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】被測定体を搬送する搬送ラインの上方及び
下方に対をなしかつ所定の基準距離を隔てて配置され、
光ビームを被測定体に照射して反射光に基づき被測定体
との距離を求める複数対の光変位計と、 光変位計を搬送ラインに対して左右方向に移動させるリ
ニアモータと、 被測定体が光変位計の測定域に存在する期間において被
測定体の左右両端位置を追従検出するエッジセンサと、 エッジセンサによって検出された左右両端位置に基づき
リニアモータを駆動して、被測定体上の所定の軌跡を描
くよう光変位計を位置制御する追従制御手段と、 光変位計によって測定された距離に基づき被測定体の板
厚を演算する板厚演算手段と、 被測定体の板厚測定時には光変位計の測定域外に、光変
位計の校正時には光ビームを遮る所定位置に、配置され
る所定板厚の校正板と、 校正時における光変位計の出力及び校正板の板厚に基づ
き基準距離を求める基準距離演算手段と、 を備え、 校正板の板厚測定により基準距離を校正することを特徴
とする自動板厚測定装置。 - 【請求項２】請求項（１）記載の自動板厚測定装置にお
いて、 光変位計の校正時にリニアモータを駆動して光変位計を
所定範囲内で移動させる校正時駆動手段と、 校正時駆動手段により光変位計が移動している際に校正
板の板厚を測定して得られる基準距離を、光変位計の位
置と対応付けて記憶するメモリと、 を備え、 板厚演算手段が、被測定体の板厚測定時にメモリから光
変位計の位置に対応する基準位置を読み込む手段を備え
ることを特徴とする自動板厚測定装置。 - 【請求項３】被測定体を搬送する搬送ラインの上方及び
下方に対をなしかつ所定の基準距離を隔てて配置され、
光ビームを被測定体に照射して反射光に基づき被測定体
との距離を求める複数対の光変位計と、 光変位計によって測定された距離に基づき被測定体の板
厚を演算する板厚演算手段と、 搬送ラインにより被測定体が搬送されていないことを検
出する不在検出手段と、 先端がＬ字状の屈曲を有し、被測定体の板厚測定時には
先端が変位計の測定域外に配置される所定板厚の校正板
と、 被測定体が搬送されていないことが検出されているとき
に、光変位計から発せられる光ビームを遮る所定位置に
先端が位置するよう校正板を回動させる回動手段と、 校正板の先端が光ビームを遮る位置にある期間に、光変
位計および校正板を、搬送ラインの左右方向に一体に移
動させる左右移動手段と、 校正時における光変位計の出力及び校正板の板厚に基づ
き基準距離を求める基準距離演算手段と、 を備えることを特徴とする自動板厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238145A JPH0776687B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 自動板厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238145A JPH0776687B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 自動板厚測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116404A JPH04116404A (ja) | 1992-04-16 |
| JPH0776687B2 true JPH0776687B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=17025858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238145A Expired - Fee Related JPH0776687B2 (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 自動板厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776687B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100751A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5477982B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2014-04-23 | 國防部軍備局中山科學研究院 | レーザ光斑絶対位置付け駆動装置と駆動システム及びその方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02238146A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-09-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JPH0460405A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Kawasaki Steel Corp | スタンド間多目的センサ |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP2238145A patent/JPH0776687B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019100751A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | 株式会社島津製作所 | 材料試験機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04116404A (ja) | 1992-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |