JPH0781833B2 - 長さ測定装置 - Google Patents

長さ測定装置

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JPH0781833B2
JPH0781833B2 JP62307589A JP30758987A JPH0781833B2 JP H0781833 B2 JPH0781833 B2 JP H0781833B2 JP 62307589 A JP62307589 A JP 62307589A JP 30758987 A JP30758987 A JP 30758987A JP H0781833 B2 JPH0781833 B2 JP H0781833B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、棒状物体の長さを測定する装置に係わり、特
に、紙巻たばこ等の検査を行う品質測定装置において長
さ測定を行うのに適した長さ測定装置に関する。
〔従来の技術〕
第7図は紙巻たばこなどの長さ測定の従来例を示す図で
あり、図において、51は検体を載置する受台、52は受台
51の縁に形成されたピン、53は他端を軸支した当て板、
54は受台51に固定されるとともに、対向する当て板53ま
での距離に応じた電圧を出力する非接触変位計である。
長さ測定に先立って当て板53をピン52に当接させたとき
の非接触変位計54の出力電圧E0を測定し、次に、紙巻た
ばこ等の検体Aを受台51に載置するとともに検体Aの一
端を受台51の固定端51aに当て、検体Aの他端に当て板5
3を当接させる。
そして、このときの非接触変位計54の出力電圧E、ピン
52と固定端51aとの距離l、前記出力電圧E0および予め
設定された定数kに基づいて、次式、 L=k・(E−E0)+l の計算を行って検体Aの長さLを求める。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記のような従来の方法によると、当て
板53および固定端51aが検体Aの先端に圧接されるた
め、特に紙巻たばこの長さ測定では先端の巻紙縁部に歪
を生じ、正確な測定が行われないという問題があった。
また、種類の違いなどによって検体の標準の長さが異な
ると、そのつど受台を交換しなければならないという問
題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
一定光量の光束を水平方向に発生する投光部と、上記光
束を受光して受光量に応じた出力を行う受光部と、上記
光束の下方に配設されるとともに円柱状の検体を垂直に
収容する筒状のホルダーと、上記ホルダー内の検体を排
除する排除手段と、前記光束と直角方向に移動可能にし
て上記ホルダーの下方の所定の位置に固定されるととも
に、該ホルダー内の検体を載置して該検体の先端を上記
光束内に保持する基台と、検体の先端が上記光束の一部
を遮蔽したときの上記受光部の出力と予め設定された出
力値とに基づいて、検体の長さを求める演算制御部と、
を備えたことを特徴とする。
〔作用〕
基台に載置された紙巻たばこ等の検体の先端が光束の一
部を遮蔽すると、受光部の出力は遮蔽量に応じて変化す
る。
したがって、長さが既知である基準ゲージ等が光束の一
部を遮蔽したときの出力と、検体についての受光部の出
力とに基づいて、基準ゲージ等からの検体の長さの変化
を求めることができ、この長さの変化と基準ゲージ等の
長さによって検体の長さを求めることができる。
また、基台を光束の光軸と直角方向に移動して固定する
と標準の長さが異なる検体について、同様に長さ測定を
行うことができる。
さらに、検体をホルダーに落下供給するだけで、検体は
このホルダーと基台とで保持されて測定位置にセットさ
れ、測定が終了した検体は排除手段によってホルダーか
ら排除される。
〔実施例〕
第1a図〜第1c図は本発明の長さ測定装置の一実施例を示
す正面図、第2図は第1図の主要部を示す側面図であ
り、この装置は紙巻たばこの品質測定システムに用いら
れる。なお、第1a図〜第1c図は装置の各動作状態を示
し、第2図(a)および(b)はそれぞれ第1a図および
第1b図と同じ動作状態を示す。
図において、1は長さ測定の前段で通気抵抗と空気流入
割合の測定を行うための通気抵抗・ベンチレーション測
定装置で、通気抵抗と空気流入割合の測定が終了した紙
巻たばこ(検体)は、ベンチレーション容器11内の検体
ストッパー12が解除されると自重によって下方の長さ測
定装置に排出される。
21は一定光量の平行なレーザ光束を放射する投光部、22
は投光部21からのレーザ光束を受光する受光部で、受光
量に応じた電圧を出力する。
23は検体を挿入する反転ホルダーで、第4図に示したよ
うに、検体の径より僅かに大きな内法で形成された筒状
部23aと、この筒状部23aを後述シリンダー軸に取り付け
る固定部23bから形成され、筒状部23aの円周側面には全
長にわたって溝部23cが形成されている。
24(第2図)はシリンダー軸24aを回動して反転ホルダ
ー23を第1a図および第1b図に示した垂直位置と水平位置
の90度の範囲で回動する反転ホルダーシリンダーで、軸
受け24bによって軸支されるシリンダー軸24aの先端部に
は前記反転ホルダー23の固定部23bがネジ止めされてい
る。なお、この反転ホルダーシリンダー24は図示しない
エアヘッドからの圧搾空気によっ駆動される。
25は反転ホルダー23の下部に配設されたマイクロゲージ
で、前記通気抵抗・ベンチレーション測定装置1から排
出された検体Aは反転ホルダー23に挿入された状態で基
台としてのマイクロヘッド25a上に垂直に載置される。
また、このマイクロヘッド25aは後述説明するように基
準ゲージを用いて基準点を設定するときに調節ノブ25b
の操作によって上下方向に移動されて微調整される。
26(第1図)は円弧面26bを有する検体ガイドである。
27は長さ測定の終了した検体Aを反転ホルダー23から排
出するためのプッシャー、28はプッシャー27を第1図の
左右方向に移動するプシャーシリンダーで、このプッシ
ャーシリンダー28は図示しないエアヘッドからの圧搾空
気によって駆動される。なお、反転ホルダー23から検体
Aをを排出する際、プッシャー27を保持する腕部27aは
反転ホルダー23の前記溝部23cを通して移動される。
31はプッシャー27によって排出された検体を載置するス
テージ、32はステージ31の所定の位置で検体の先端部を
検出する検体位置決めセンサーで、検体Aの先端部がこ
の検体位置決めセンサー32によって検出されるとプッシ
ャー27が停止される。なお、このステージ31上に載置さ
れた検体は図示しない装置によって硬さが測定される。
第3図は実施例の長さ測定装置における長さ測定の原理
を説明する図である。
マイクロヘッド25a上に検体が載置されていないときは
受光部22は一定の電圧を出力するが、図に示したよう
に、マイクロヘッド25a上に検体Aが載置されると投光
部21からのレーザ光束Bは検体Aの先端部によって一部
が遮蔽され、受光部22からの出力電圧が低下する。
したがって、予め長さの分かっている標準ゲージの先端
部が光束の一部を遮蔽するようにマイクロヘッド25aの
基準点Oを設定しておけば、標準ゲージが遮光したとき
の出力電圧と検体Aが遮光したときの出力電圧との差に
基づいて標準ゲージに対する検体Aの長さの変位が求め
られ、これによって検体Aの長さLを測定することがで
きる。
なお、投光部21および受光部22は上記測定用の他に、マ
イクロヘッド25a上の検体の有無を検出するセンサとし
て用いられる。
この実施例の投光部21および受光部22としては、例えば
キーエンス社製のレーザ式判別センサ(LX-130)を用い
ることができる。この場合、レーザ光束の直径dは10mm
で、無遮光のとき出力電圧は5V、完全遮光のとき1Vにな
る。また、紙巻たばこの先端が光束の中心を通って遮光
するとき、出力電圧1V当たりに対する先端の移動量Kは
2.1812mm/Vになる。
標準ゲージによる基準点の調節は次のように行われる。
例えば、規格寸法が85.0mmの検体の長さ測定を行う場
合、長さ85mm(L0)の標準ゲージを反転ホルダー23に挿
入してマイクロヘッド25a上に垂直に載置し、標準ゲー
ジの先端が光束の中心になるように、すなわち、受光部
22の出力電圧が3Vになるようにマイクロゲージ25を調節
する。
そして、長さ測定のときには反転ホルダー23を介して検
体をマイクロヘッド25a上に垂直に載置し、そのときの
受光部22の出力電圧Eを読み取り、次式、 L=L0+(E−3.00)×K ……(1) により検体の長さLを求める。
また、この状態から規格寸法120mmの検体の長さ測定を
行う場合は、マイクロゲージの目盛に基づいてマイクロ
ヘッドを35mmだけ下げ、(1)式のL0の値を120に設定
すれば、上記同様に長さの測定を行うことができる。
第5図は実施例のブロック図である。
図において、29はマイクロプロセッサ等を搭載した制御
部で、出力ポートOから各種制御信号を出力するととも
に検出信号,検出データを入力ポートIから入力して検
体の長さ測定と検体の供給および排出を制御する。
24cはエアヘッド40からの圧搾空気を反転ホルダーシリ
ンダー24に供給する電磁弁で、制御部29からの制御信号
に基づいて圧搾空気の供給方向を変えて反転ホルダーシ
リンダー24を“ON"または“OFF"の状態にして反転ホル
ダー23を往復回動させる。なお、反転ホルダーシリンダ
ー24は“ON"のとき反転ホルダー23を垂直位置から水平
位置に移動させ、“OFF"のとき水平位置から垂直位置に
移動させる。
24dは反転ホルダー23の状態を検出する反転ホルダー検
出スイッチで、反転ホルダー23が垂直位置にあるときに
“ON"になる。
28aはエアヘッド40からの圧搾空気をプッシャーシリン
ダー28に供給する電磁弁で、制御部29からの制御信号に
基づいて圧搾空気の供給方向を変えてプッシャーシリン
ダー28を“ON"または“OFF"の状態にしてプッシャー27
を往復移動させる。なお、プッシャーシリンダー28は
“ON"のときプッシャー27を第1b図の状態から第1c図の
状態に移動させ、“OFF"のとき逆の方向に移動させる。
28bはプッシャーシリンダー28の状態を検出するプッシ
ャー検出スイッチで、プッシャー27が第1a図あるいは第
1b図に示したように右端に戻された状態で“ON"にな
り、プッシャー27が駆動されているときは“OFF"にな
る。
第6図は制御部29の制御を示すフローチャートであり、
検体Aの長さ測定と排出の過程を説明する。
長さ測定の前に制御部29は、プッシャー検出スイッチ28
bと反転ホルダー検出スイッチ24dが共に“ON"になって
いると、前記通気抵抗・ベンチレーション測定装置1の
検体ストッパー12を制御し、反転ホルダー23を介して検
体Aをマイクロヘッド25a状に載置する。
そして受光部22の出力に基づいて検体Aが検出される
と、受光部22の出力電圧を読み取り、読み取ったデータ
をメモリに格納する。
次に、検体位置決めセンサー32が“OFF"であることを検
出してステージ31上に他の検体がないことを検知する
と、反転ホルダーシリンダー24を“ON"にして反転ホル
ダー23を水平位置に回動させる。このとき検体Aは下端
を検体ガイド26の円弧面26b上で摺動されて反転ホルダ
ー23とともに水平位置に回動される。
反転ホルダー23が水平位置になると(第1b図)プッシャ
ーシリンダー28を“ON"にし、検体位置決めセンサ32で
検体Aの先端が検出されるまでプッシャー27を移動させ
る(第1c図)。
検体Aの先端が検出されるとプッシャーシリンダー28を
“OFF"にしてプッシャー検出スイッチ28bが“ON"になる
までプッシャー27を移動させる。
プッシャー27が初期の位置に戻されてプッシャー検出ス
イッチ28bが“ON"になると、反転ホルダーシリンダー24
を“OFF"にし、反転ホルダー23を垂直位置に回動する。
そして、データをメモリから読み出し、予め設定された
基準の長さおよび前式(1)等により長さの計算を行
い、計算結果を図示しないプリンタにプリントアウトす
る。
以上のように、検体の長さが非接触で測定できるため、
紙巻たばこ等においては特に歪をなくして正確な長さ測
定を行うことができる。
また、上記実施例のように検体を載置する基台としてマ
イクロゲージ等を使用することにより、標準の長さが異
なる検体についても、基準点の設定を容易に行うことが
できる。
さらに、検体を反転ホルダー23に落下供給するだけで、
検体はこの反転ホルダー23とマイクロヘッド25aとで保
持されて測定位置にセットされ、測定が終了した検体は
排除手段を構成する反転ホルダーシリンダー24およびプ
ッシャー27によって反転ホルダー23から排除されるの
で、順次供給される検体についても迅速に測定を行うこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の長さ測定装置によれば、水
平方向の光束の下方に配設した筒状のホルダーとこのホ
ルダーの下方に配設した基台とによって紙巻たばこ等の
円柱状検体を垂直に保持するとともに検体の先端部によ
って一部が遮蔽されたレーザ光等の光束を受光部で受光
し、この受光部の出力の変化に基づいて検体の長さの変
化を求めるようにしたので、検体の長さを非接触で測定
することができ、検体の歪等をなくして正確な測定を行
うことができる。
また、基台を光束と直角方向に移動可能にして所定の位
置に固定できるようにしたので、検体の標準の長さ等が
異なるものについても容易に測定を行うことができる。
さらに、検体をホルダーに落下供給するだけで、検体は
このホルダーと基台とで保持されて測定位置にセットさ
れるとともに、測定が終了した検体は排除手段で排除さ
れるので、順次供給される検体についても迅速に測定を
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1a図〜第1c図は本発明の長さ測定装置の一実施例を示
す正面図、 第2図は第1a図および第1b図の側面図、 第3図は実施例における長さ測定の原理を説明する図、 第4図は実施例における反転ホルダーを示す図、 第5図は実施例のブロック図、 第6図は実施例における制御部の制御を示すフローチャ
ート、 第7図は紙巻たばこの長さ測定の従来例を示す図であ
る。 21……投光部、22……受光部、23……反転ホルダー、24
……反転ホルダーシリンダー、25……マイクロゲージ、
27……プッシャー、28……プッシャーシリンダー、29…
…制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定光量の光束を水平方向に発生する投光
    部と、 上記光束を受光して受光量に応じた出力を行う受光部
    と、 上記光束の下方に配設されるとともに円柱状の検体を垂
    直に収容する筒状のホルダーと、 上記ホルダー内の検体を排除する排除手段と、 前記光束と直角方向に移動可能にして上記ホルダーの下
    方の所定の位置に固定されるとともに、該ホルダー内の
    検体を載置して該検体の先端を上記光束内に保持する基
    台と、 検体の先端が上記光束の一部を遮蔽したときの上記受光
    部の出力と予め設定された出力値とに基づいて、検体の
    長さを求める演算制御部と、 を備えたことを特徴とする長さ測定装置。
  2. 【請求項2】前記排除手段は、前記ホルダーを回動させ
    る回動手段と、上記ホルダー内の検体を押し出すプッシ
    ャーとから構成されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の長さ測定装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CH611017A5 (ja) * 1976-05-05 1979-05-15 Zumbach Electronic Ag
JPS5585207A (en) * 1978-12-22 1980-06-27 Toshiba Corp Projection location measuring device

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