JPH08159728A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
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- JPH08159728A JPH08159728A JP29723494A JP29723494A JPH08159728A JP H08159728 A JPH08159728 A JP H08159728A JP 29723494 A JP29723494 A JP 29723494A JP 29723494 A JP29723494 A JP 29723494A JP H08159728 A JPH08159728 A JP H08159728A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物体が上下に振動していても、正確に
被測定物体の形状を測定することができる形状測定装置
を得ることを目的とする。 【構成】 傾き量演算器により演算された傾き量の補正
値を演算する補正値演算器を設け、その傾き量演算器に
より演算された傾き量をその補正値で補正するようにし
たものである。
被測定物体の形状を測定することができる形状測定装置
を得ることを目的とする。 【構成】 傾き量演算器により演算された傾き量の補正
値を演算する補正値演算器を設け、その傾き量演算器に
より演算された傾き量をその補正値で補正するようにし
たものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、搬送される被測定物
体の形状を測定する形状測定装置に関するものである。
体の形状を測定する形状測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の形状測定装置を示す構成図
であり、図において、１は長手方向に搬送される角材な
どの被測定物体、２は被測定物体１の上方に設置され、
その被測定物体１の表面までの距離を測定する距離測定
器、３は被測定物体１が所定長搬送される毎にパルス信
号（搬送検出信号）を出力するＰＬＧ（搬送検出器）、
４はＰＬＧ３よりパルス信号を受ける毎に、距離測定器
２の測定結果をサンプリングする距離サンプリング器、
５は距離サンプリング器４によりサンプリングされた測
定結果に含まれる振動成分を除去する平滑回路である。
であり、図において、１は長手方向に搬送される角材な
どの被測定物体、２は被測定物体１の上方に設置され、
その被測定物体１の表面までの距離を測定する距離測定
器、３は被測定物体１が所定長搬送される毎にパルス信
号（搬送検出信号）を出力するＰＬＧ（搬送検出器）、
４はＰＬＧ３よりパルス信号を受ける毎に、距離測定器
２の測定結果をサンプリングする距離サンプリング器、
５は距離サンプリング器４によりサンプリングされた測
定結果に含まれる振動成分を除去する平滑回路である。
【０００３】次に動作について説明する。まず、距離測
定器２が、長手方向に搬送される被測定物体１の表面ま
での距離を測定する。次に、距離サンプリング器４が、
ＰＬＧ３からパルス信号を受けるごとに、距離測定器２
の測定結果をサンプリングする。そして、平滑回路５
は、距離サンプリング器４によりサンプリングされた測
定結果に含まれる振動成分を除去することにより、被測
定物体１の表面形状を取得する。
定器２が、長手方向に搬送される被測定物体１の表面ま
での距離を測定する。次に、距離サンプリング器４が、
ＰＬＧ３からパルス信号を受けるごとに、距離測定器２
の測定結果をサンプリングする。そして、平滑回路５
は、距離サンプリング器４によりサンプリングされた測
定結果に含まれる振動成分を除去することにより、被測
定物体１の表面形状を取得する。
【０００４】このように平滑回路５が、振動成分を除去
する理由は、距離測定器２の測定結果に振動成分が含ま
れていると、被測定物体１の表面までの距離を正確に認
識できないからである。因に、測定結果に振動成分が含
まれる理由は、例えば製鉄所における厚板圧延ラインを
用いて圧延板を生成する場合、圧延板（被測定物体１）
は絶えず上下に振動しながらローラコンベア上を移動す
ることになるからである。
する理由は、距離測定器２の測定結果に振動成分が含ま
れていると、被測定物体１の表面までの距離を正確に認
識できないからである。因に、測定結果に振動成分が含
まれる理由は、例えば製鉄所における厚板圧延ラインを
用いて圧延板を生成する場合、圧延板（被測定物体１）
は絶えず上下に振動しながらローラコンベア上を移動す
ることになるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の形状測定装置は
以上のように構成されているので、距離測定器２の測定
結果に含まれる振動成分を十分に除去するためには、平
滑回路５のフィルター機能を高める必要があるが、平滑
回路５のフィルター機能を高めると、フィルター特性に
よって距離測定器２の測定結果と被測定物体１の実際形
状の間にずれが生じてしまうなどの問題点があった。
以上のように構成されているので、距離測定器２の測定
結果に含まれる振動成分を十分に除去するためには、平
滑回路５のフィルター機能を高める必要があるが、平滑
回路５のフィルター機能を高めると、フィルター特性に
よって距離測定器２の測定結果と被測定物体１の実際形
状の間にずれが生じてしまうなどの問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、被測定物体が上下に振動してい
ても、正確に被測定物体の形状を測定することができる
形状測定装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、被測定物体が上下に振動してい
ても、正確に被測定物体の形状を測定することができる
形状測定装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る形
状測定装置は、傾き量演算器により演算された傾き量の
補正値を演算する補正値演算器を設け、その傾き量演算
器により演算された傾き量をその補正値で補正するよう
にしたものである。
状測定装置は、傾き量演算器により演算された傾き量の
補正値を演算する補正値演算器を設け、その傾き量演算
器により演算された傾き量をその補正値で補正するよう
にしたものである。
【０００８】請求項２の発明に係る形状測定装置は、形
状演算器における演算結果の平均値を演算するととも
に、その形状演算器の演算結果をその平均値と比較し、
被測定物体の山領域と谷領域を検出するようにしたもの
である。
状演算器における演算結果の平均値を演算するととも
に、その形状演算器の演算結果をその平均値と比較し、
被測定物体の山領域と谷領域を検出するようにしたもの
である。
【０００９】請求項３の発明に係る形状測定装置は、山
谷検出器により検出された各山領域毎に高さが最大とな
る位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを演
算するようにしたものである。
谷検出器により検出された各山領域毎に高さが最大とな
る位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを演
算するようにしたものである。
【００１０】請求項４の発明に係る形状測定装置は、山
谷検出器により検出された各谷領域毎に高さが最小とな
る位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを演
算するようにしたものである。
谷検出器により検出された各谷領域毎に高さが最小とな
る位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを演
算するようにしたものである。
【００１１】請求項５の発明に係る形状測定装置は、山
谷検出器により検出された各山領域のうち、互いに隣接
する山領域の最大値とその隣接する山領域間に存在する
谷領域の最小値を検出し、その最大値と最小値に基づい
て波高値を演算するようにしたものである。
谷検出器により検出された各山領域のうち、互いに隣接
する山領域の最大値とその隣接する山領域間に存在する
谷領域の最小値を検出し、その最大値と最小値に基づい
て波高値を演算するようにしたものである。
【００１２】請求項６の発明に係る形状測定装置は、山
谷検出器により検出された各谷領域のうち、互いに隣接
する谷領域の最小値とその隣接する谷領域間に存在する
山領域の最大値を検出し、その最小値と最大値に基づい
て波高値を演算するようにしたものである。
谷検出器により検出された各谷領域のうち、互いに隣接
する谷領域の最小値とその隣接する谷領域間に存在する
山領域の最大値を検出し、その最小値と最大値に基づい
て波高値を演算するようにしたものである。
【００１３】請求項７の発明に係る形状測定装置は、波
ピッチ演算器により演算された波ピッチと波高値演算器
により演算された波高値の比を演算するようにしたもの
である。
ピッチ演算器により演算された波ピッチと波高値演算器
により演算された波高値の比を演算するようにしたもの
である。
【００１４】
【作用】請求項１の発明における形状測定装置は、傾き
量演算器により演算された傾き量を補正値演算器から出
力された補正値で補正し、その補正した傾き量を被測定
物体の測定位置で積分するようにしたことにより、距離
測定器の測定結果を平滑回路に通すことなく、その測定
結果に含まれる振動成分を除去できるようになり、ま
た、複数の距離測定器を設置する架台が被測定物体に対
して平行に設置されていなくても、正確に被測定物体の
傾き量を検出できるようになる。
量演算器により演算された傾き量を補正値演算器から出
力された補正値で補正し、その補正した傾き量を被測定
物体の測定位置で積分するようにしたことにより、距離
測定器の測定結果を平滑回路に通すことなく、その測定
結果に含まれる振動成分を除去できるようになり、ま
た、複数の距離測定器を設置する架台が被測定物体に対
して平行に設置されていなくても、正確に被測定物体の
傾き量を検出できるようになる。
【００１５】請求項２の発明における形状測定装置は、
形状演算器の演算結果を平均値演算器により演算された
平均値と比較し、被測定物体の山領域と谷領域を検出す
る山谷検出器を設けたことにより、被測定物体における
各部位が山領域に属するのか谷領域に属するのかを明確
に判別できるようになる。
形状演算器の演算結果を平均値演算器により演算された
平均値と比較し、被測定物体の山領域と谷領域を検出す
る山谷検出器を設けたことにより、被測定物体における
各部位が山領域に属するのか谷領域に属するのかを明確
に判別できるようになる。
【００１６】請求項３の発明における形状測定装置は、
山谷検出器により検出された各山領域毎に高さが最大と
なる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを
演算する波ピッチ演算器を設けたことにより、被測定物
体の波ピッチを認識できるようになる。
山谷検出器により検出された各山領域毎に高さが最大と
なる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを
演算する波ピッチ演算器を設けたことにより、被測定物
体の波ピッチを認識できるようになる。
【００１７】請求項４の発明における形状測定装置は、
山谷検出器により検出された各谷領域毎に高さが最小と
なる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを
演算する波ピッチ演算器を設けたことにより、被測定物
体の波ピッチを認識できるようになる。
山谷検出器により検出された各谷領域毎に高さが最小と
なる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチを
演算する波ピッチ演算器を設けたことにより、被測定物
体の波ピッチを認識できるようになる。
【００１８】請求項５の発明における形状測定装置は、
山谷検出器により検出された各山領域のうち、互いに隣
接する山領域の最大値とその隣接する山領域間に存在す
る谷領域の最小値を検出し、その最大値と最小値に基づ
いて波高値を演算する波高値演算器を設けたことによ
り、被測定物体の波高値を認識できるようになる。
山谷検出器により検出された各山領域のうち、互いに隣
接する山領域の最大値とその隣接する山領域間に存在す
る谷領域の最小値を検出し、その最大値と最小値に基づ
いて波高値を演算する波高値演算器を設けたことによ
り、被測定物体の波高値を認識できるようになる。
【００１９】請求項６の発明における形状測定装置は、
山谷検出器により検出された各谷領域のうち、互いに隣
接する谷領域の最小値とその隣接する谷領域間に存在す
る山領域の最大値を検出し、その最小値と最大値に基づ
いて波高値を演算する波高値演算器を設けたことによ
り、被測定物体の波高値を認識できるようになる。
山谷検出器により検出された各谷領域のうち、互いに隣
接する谷領域の最小値とその隣接する谷領域間に存在す
る山領域の最大値を検出し、その最小値と最大値に基づ
いて波高値を演算する波高値演算器を設けたことによ
り、被測定物体の波高値を認識できるようになる。
【００２０】請求項７の発明における形状測定装置は、
波ピッチ演算器により演算された波ピッチと波高値演算
器により演算された波高値の比を演算する急峻度演算器
を設けたことにより、被測定物体の急峻度を認識できる
ようになる。
波ピッチ演算器により演算された波ピッチと波高値演算
器により演算された波高値の比を演算する急峻度演算器
を設けたことにより、被測定物体の急峻度を認識できる
ようになる。
【００２１】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による形状測定装置を
示す構成図であり、図において、従来のものと同一符号
は同一または相当部分を示すので説明を省略する。６，
７は被測定物体１の搬送方向に沿ってその被測定物体１
の上方にそれぞれ設置され、その被測定物体１の表面ま
での距離を測定する距離測定器、８は距離測定器６，７
を設置する架台である。
する。図１はこの発明の実施例１による形状測定装置を
示す構成図であり、図において、従来のものと同一符号
は同一または相当部分を示すので説明を省略する。６，
７は被測定物体１の搬送方向に沿ってその被測定物体１
の上方にそれぞれ設置され、その被測定物体１の表面ま
での距離を測定する距離測定器、８は距離測定器６，７
を設置する架台である。
【００２２】また、９はＰＬＧ３からパルス信号が出力
されると、距離測定器６の測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）と距離
測定器７の測定結果Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ）の偏差Δｙを、
距離測定器６，７の設置間隔Δｘで除算し、その被測定
物体１の表面における傾き量Δｙ／Δｘを演算する傾き
量演算器、１０はＰＬＧ３からパルス信号が出力される
毎に傾き量演算器９により演算された傾き量Δｙ／Δｘ
を積算するとともに、その傾き量Δｙ／Δｘの平均値を
演算し、その平均値を補正値として出力する補正値演算
器、１１は傾き量演算器９により演算された傾き量Δｙ
／Δｘを補正値演算器１０から出力された補正値で補正
するとともに、その補正した傾き量を被測定物体１の測
定位置ｘで積分し、その被測定物体１の形状を演算する
形状演算器である。
されると、距離測定器６の測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）と距離
測定器７の測定結果Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ）の偏差Δｙを、
距離測定器６，７の設置間隔Δｘで除算し、その被測定
物体１の表面における傾き量Δｙ／Δｘを演算する傾き
量演算器、１０はＰＬＧ３からパルス信号が出力される
毎に傾き量演算器９により演算された傾き量Δｙ／Δｘ
を積算するとともに、その傾き量Δｙ／Δｘの平均値を
演算し、その平均値を補正値として出力する補正値演算
器、１１は傾き量演算器９により演算された傾き量Δｙ
／Δｘを補正値演算器１０から出力された補正値で補正
するとともに、その補正した傾き量を被測定物体１の測
定位置ｘで積分し、その被測定物体１の形状を演算する
形状演算器である。
【００２３】次に動作について説明する。まず、距離測
定器６，７は、それぞれ被測定物体１の表面までの距離
を測定するが、その測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）、Ｆ（ｘ＋Δ
ｘ，ｔ）には、振動成分Ｖ（ｔ）が含まれるので、その
測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）、Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ）は、それぞ
れ下記のように示すことができる。
定器６，７は、それぞれ被測定物体１の表面までの距離
を測定するが、その測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）、Ｆ（ｘ＋Δ
ｘ，ｔ）には、振動成分Ｖ（ｔ）が含まれるので、その
測定結果Ｆ（ｘ，ｔ）、Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ）は、それぞ
れ下記のように示すことができる。
【００２４】 Ｆ（ｘ，ｔ） ＝Ｆ（ｘ） ＋Ｖ（ｔ） ・・・（１） Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ）＝Ｆ（ｘ＋Δｘ）＋Ｖ（ｔ） ・・・（２） ただし、 Ｆ（ｘ） ：被測定物体１の長手方向（搬送方向）
の位置ｘに対する高さの関数 Ｆ（ｘ＋Δｘ）：被測定物体１の長手方向（搬送方向）
の位置ｘ＋Δｘに対する高さの関数 ｘ ：被測定物体１の長手方向の位置 ｔ ：測定時刻 Ｖ（ｔ） ：被測定物体１の測定時刻ｔに対する高
さの関数（上下振動成分）
の位置ｘに対する高さの関数 Ｆ（ｘ＋Δｘ）：被測定物体１の長手方向（搬送方向）
の位置ｘ＋Δｘに対する高さの関数 ｘ ：被測定物体１の長手方向の位置 ｔ ：測定時刻 Ｖ（ｔ） ：被測定物体１の測定時刻ｔに対する高
さの関数（上下振動成分）
【００２５】そして、傾き量演算器９は、ＰＬＧ３から
パルス信号が出力されると、測定時刻ｔ1 における距離
測定器６の測定結果Ｆ（ｘ，ｔ1 ）と、距離測定器７の
測定結果Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ1 ）の偏差Δｙを、距離測定
器６，７の設置間隔Δｘで除算することにより、その被
測定物体１の表面における傾き量Δｙ／Δｘを演算する
（図２参照）。 Δｙ ＝ Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ1 ）−Ｆ（ｘ，ｔ1 ） ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）＋Ｖ（ｔ1 ）｝−｛Ｆ（ｘ）＋Ｖ（ｔ1 ）｝ ＝ Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ） ・・・（３） Δｙ／Δｘ ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ）｝／Δｘ ・・・（４）
パルス信号が出力されると、測定時刻ｔ1 における距離
測定器６の測定結果Ｆ（ｘ，ｔ1 ）と、距離測定器７の
測定結果Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ1 ）の偏差Δｙを、距離測定
器６，７の設置間隔Δｘで除算することにより、その被
測定物体１の表面における傾き量Δｙ／Δｘを演算する
（図２参照）。 Δｙ ＝ Ｆ（ｘ＋Δｘ，ｔ1 ）−Ｆ（ｘ，ｔ1 ） ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）＋Ｖ（ｔ1 ）｝−｛Ｆ（ｘ）＋Ｖ（ｔ1 ）｝ ＝ Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ） ・・・（３） Δｙ／Δｘ ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ）｝／Δｘ ・・・（４）
【００２６】ここで、式（４）に着目すると、傾き量Δ
ｙ／Δｘは、測定時刻ｔを含まない関数Ｆ（ｘ＋Δｘ）
と関数Ｆ（ｘ）と設置間隔Δｘのみから求められ、当該
傾き量Δｙ／Δｘには振動成分Ｖ（ｔ1 ）が含まれてい
ないので、振動成分Ｖ（ｔ1）の影響を受けていないこ
とが分かる。
ｙ／Δｘは、測定時刻ｔを含まない関数Ｆ（ｘ＋Δｘ）
と関数Ｆ（ｘ）と設置間隔Δｘのみから求められ、当該
傾き量Δｙ／Δｘには振動成分Ｖ（ｔ1 ）が含まれてい
ないので、振動成分Ｖ（ｔ1）の影響を受けていないこ
とが分かる。
【００２７】そして、形状演算器１１は、傾き量演算器
９により演算された傾き量Δｙ／Δｘを被測定物体１の
測定位置ｘで積分することにより、その被測定物体１の
形状を演算するが（詳細は後述する）、被測定物体１の
搬送方向に対する距離測定器６，７の平行ずれｅ（因
に、被測定物体１の表面形状に全く凹凸がなく平坦であ
って、被測定物体１から距離測定器６，７の設置位置ま
での距離が等しければ、平行ずれはない）があると、そ
の傾き量Δｙ／Δｘには平行ずれｅに伴う誤差が含まれ
ているので、その傾き量Δｙ／Δｘを被測定物体１の測
定位置ｘで積分する前に、その傾き量Δｙ／Δｘを補正
する。
９により演算された傾き量Δｙ／Δｘを被測定物体１の
測定位置ｘで積分することにより、その被測定物体１の
形状を演算するが（詳細は後述する）、被測定物体１の
搬送方向に対する距離測定器６，７の平行ずれｅ（因
に、被測定物体１の表面形状に全く凹凸がなく平坦であ
って、被測定物体１から距離測定器６，７の設置位置ま
での距離が等しければ、平行ずれはない）があると、そ
の傾き量Δｙ／Δｘには平行ずれｅに伴う誤差が含まれ
ているので、その傾き量Δｙ／Δｘを被測定物体１の測
定位置ｘで積分する前に、その傾き量Δｙ／Δｘを補正
する。
【００２８】形状演算器１１が傾き量Δｙ／Δｘの補正
をするに際し、まず、補正値演算器１０がＰＬＧ３から
パルス信号が出力される毎に、傾き量演算器９により演
算された傾き量Δｙ／Δｘを積算し、その傾き量Δｙ／
Δｘの平均値を演算する。そして、その平均値を補正値
（平行ずれｅ）として出力する。
をするに際し、まず、補正値演算器１０がＰＬＧ３から
パルス信号が出力される毎に、傾き量演算器９により演
算された傾き量Δｙ／Δｘを積算し、その傾き量Δｙ／
Δｘの平均値を演算する。そして、その平均値を補正値
（平行ずれｅ）として出力する。
【００２９】因に、補正値演算器１０が傾き量Δｙ／Δ
ｘの平均値を演算することで補正値（平行ずれｅ）が求
まる理由は下記の通りである。まず、被測定物体１の測
定位置ｘ0 における搬送高さ（パスライン）をｈ0 とす
ると下記のように表すことができる。 Ｆ（ｘ0 ） ＝ ｈ0 ・・・（５） また、被測定物体１の測定位置ｘm における搬送高さ
（パスライン）をｈm とすると下記のように表すことが
できる。 Ｆ（ｘm ） ＝ ｈm ・・・（６） ただし、測定位置ｘ0 と測定位置ｘm は、十分離れてい
るものとする。そして、Ｆ（ｘ，ｔ）は連続関数である
ことから、下式が成立する。
ｘの平均値を演算することで補正値（平行ずれｅ）が求
まる理由は下記の通りである。まず、被測定物体１の測
定位置ｘ0 における搬送高さ（パスライン）をｈ0 とす
ると下記のように表すことができる。 Ｆ（ｘ0 ） ＝ ｈ0 ・・・（５） また、被測定物体１の測定位置ｘm における搬送高さ
（パスライン）をｈm とすると下記のように表すことが
できる。 Ｆ（ｘm ） ＝ ｈm ・・・（６） ただし、測定位置ｘ0 と測定位置ｘm は、十分離れてい
るものとする。そして、Ｆ（ｘ，ｔ）は連続関数である
ことから、下式が成立する。
【００３０】
【数１】
【００３１】そして、上述したように、測定位置ｘ0 と
測定位置ｘm は十分離れているので、式（７）の右辺
は、測定位置ｘ0 における搬送高さｈ0 と測定位置ｘm
における搬送高さｈm が等しい場合（平行ずれがない場
合）、ゼロに収束するが、ｈ0とｈm が等しくない場合
（平行ずれがある場合）、ゼロ以外の値に収束する。よ
って、式（７）の右辺を演算すれば、平行ずれｅを求め
ることができるが、式（７）の右辺は、測定位置ｘ0 か
ら測定位置ｘm までの傾き量Δｙ／Δｘの平均値を示し
ているので、傾き量Δｙ／Δｘの平均値を演算すること
で補正値（平行ずれｅ）を求めることができる。
測定位置ｘm は十分離れているので、式（７）の右辺
は、測定位置ｘ0 における搬送高さｈ0 と測定位置ｘm
における搬送高さｈm が等しい場合（平行ずれがない場
合）、ゼロに収束するが、ｈ0とｈm が等しくない場合
（平行ずれがある場合）、ゼロ以外の値に収束する。よ
って、式（７）の右辺を演算すれば、平行ずれｅを求め
ることができるが、式（７）の右辺は、測定位置ｘ0 か
ら測定位置ｘm までの傾き量Δｙ／Δｘの平均値を示し
ているので、傾き量Δｙ／Δｘの平均値を演算すること
で補正値（平行ずれｅ）を求めることができる。
【００３２】
【数２】
【００３３】そして、形状演算器１１は、補正値演算器
１０により補正値（平行ずれｅ）が演算されると、下記
の通り、傾き量Δｙ／Δｘをその補正値によって補正
し、傾き量Δｙ／Δｘから平行ずれｅに伴う誤差を除去
する。 補正後のΔｙ／Δｘ ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ）＋ｅ｝／Δｘ ・・・（９）
１０により補正値（平行ずれｅ）が演算されると、下記
の通り、傾き量Δｙ／Δｘをその補正値によって補正
し、傾き量Δｙ／Δｘから平行ずれｅに伴う誤差を除去
する。 補正後のΔｙ／Δｘ ＝｛Ｆ（ｘ＋Δｘ）−Ｆ（ｘ）＋ｅ｝／Δｘ ・・・（９）
【００３４】そして、形状演算器１１は、傾き量Δｙ／
Δｘを補正すると、補正後の傾き量Δｙ／Δｘを下記に
示すように被測定物体１の測定位置ｘで積分し、被測定
物体１の形状Ｆ（ｘn ）を演算する。 Ｆ（ｘn ）＝Ｆ（ｘn-1 ）＋（Δｙ／Δｘ）×ΔＬ ・・・（１０） ただし、 ΔＬ：ＰＬＧ３がパルス信号を１つ出力する間に、被測
定物体１が搬送される距離
Δｘを補正すると、補正後の傾き量Δｙ／Δｘを下記に
示すように被測定物体１の測定位置ｘで積分し、被測定
物体１の形状Ｆ（ｘn ）を演算する。 Ｆ（ｘn ）＝Ｆ（ｘn-1 ）＋（Δｙ／Δｘ）×ΔＬ ・・・（１０） ただし、 ΔＬ：ＰＬＧ３がパルス信号を１つ出力する間に、被測
定物体１が搬送される距離
【００３５】このようにして、被測定物体１の形状が求
められるが、式（１０）から明らかなように、当該形状
の演算結果には、振動成分Ｖ（ｔ）が含まれていないの
で、振動成分Ｖ（ｔ）の影響を受けていないことが分か
る。よって、この実施例１によれば、被測定物体１が上
下に振動していても、正確に被測定物体１の形状を測定
することができる効果を奏する。
められるが、式（１０）から明らかなように、当該形状
の演算結果には、振動成分Ｖ（ｔ）が含まれていないの
で、振動成分Ｖ（ｔ）の影響を受けていないことが分か
る。よって、この実施例１によれば、被測定物体１が上
下に振動していても、正確に被測定物体１の形状を測定
することができる効果を奏する。
【００３６】実施例２．図３はこの発明の実施例２によ
る形状測定装置を示す構成図であり、図において、１２
は形状演算器１１における演算結果の平均値を演算する
平均値演算器、１３は形状演算器１１の演算結果を平均
値演算器１２により演算された平均値と比較し、被測定
物体１の山領域と谷領域を検出する山谷検出器、１４は
山谷検出器１３により検出された各山領域毎に高さが最
大となる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッ
チを演算する波ピッチ演算器、１５は山谷検出器１３に
より検出された各山領域のうち、互いに隣接する山領域
の最大値とその隣接する山領域間に存在する谷領域の最
小値を検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値を
演算する波高値演算器、１６は波ピッチ演算器１４によ
り演算された波ピッチと波高値演算器１５により演算さ
れた波高値の比を演算する急峻度演算器である。
る形状測定装置を示す構成図であり、図において、１２
は形状演算器１１における演算結果の平均値を演算する
平均値演算器、１３は形状演算器１１の演算結果を平均
値演算器１２により演算された平均値と比較し、被測定
物体１の山領域と谷領域を検出する山谷検出器、１４は
山谷検出器１３により検出された各山領域毎に高さが最
大となる位置を検出し、その検出結果に基づいて波ピッ
チを演算する波ピッチ演算器、１５は山谷検出器１３に
より検出された各山領域のうち、互いに隣接する山領域
の最大値とその隣接する山領域間に存在する谷領域の最
小値を検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値を
演算する波高値演算器、１６は波ピッチ演算器１４によ
り演算された波ピッチと波高値演算器１５により演算さ
れた波高値の比を演算する急峻度演算器である。
【００３７】次に動作について説明する。上記実施例１
と同様にして、形状演算器１１が被測定物体１の形状を
演算すると、平均値演算器１２が形状演算器１１におけ
る演算結果の平均値を演算する。そして、山谷検出器１
３は、形状演算器１１の演算結果を平均値演算器１２に
より演算された平均値と比較し、被測定物体１の山領域
と谷領域を検出する。即ち、形状演算器１１の演算結果
が当該平均値より大きければ、当該計測位置は山領域に
属すると判定する一方、形状演算器１１の演算結果が当
該平均値より小さければ、当該計測位置は谷領域に属す
ると判定する（図４参照）。
と同様にして、形状演算器１１が被測定物体１の形状を
演算すると、平均値演算器１２が形状演算器１１におけ
る演算結果の平均値を演算する。そして、山谷検出器１
３は、形状演算器１１の演算結果を平均値演算器１２に
より演算された平均値と比較し、被測定物体１の山領域
と谷領域を検出する。即ち、形状演算器１１の演算結果
が当該平均値より大きければ、当該計測位置は山領域に
属すると判定する一方、形状演算器１１の演算結果が当
該平均値より小さければ、当該計測位置は谷領域に属す
ると判定する（図４参照）。
【００３８】そして、波ピッチ演算器１４は、山谷検出
器１３により検出された各山領域毎に高さが最大となる
位置ｘ1 ，ｘ3 を検出し、その検出結果に基づいて下記
に示すように波ピッチＰを演算する。 Ｐ ＝ ｘ3 −ｘ1 ・・・（１１）
器１３により検出された各山領域毎に高さが最大となる
位置ｘ1 ，ｘ3 を検出し、その検出結果に基づいて下記
に示すように波ピッチＰを演算する。 Ｐ ＝ ｘ3 −ｘ1 ・・・（１１）
【００３９】また、波高値演算器１５は、山谷検出器１
３により検出された各山領域のうち、互いに隣接する山
領域の最大値ｙ1 （測定位置ｘ1 ），ｙ3 （測定位置ｘ
3 ）と、その隣接する山領域間に存在する谷領域の最小
値ｙ2 （測定位置ｘ2 ）を検出し、下記に示すように、
その最大値と最小値に基づいて波高値Ｑを演算する。 Ｑ ＝ （ｙ1 ＋ｙ3 ）／２ ＋ ｙ2 ・・・（１２） 因に、互いに隣接する山領域の頂点を結ぶ直線と、その
直線下に位置する谷領域（測定位置ｘ2 ）を検出し、そ
の直線と谷底との距離を波高値Ｑとして演算してもよ
い。
３により検出された各山領域のうち、互いに隣接する山
領域の最大値ｙ1 （測定位置ｘ1 ），ｙ3 （測定位置ｘ
3 ）と、その隣接する山領域間に存在する谷領域の最小
値ｙ2 （測定位置ｘ2 ）を検出し、下記に示すように、
その最大値と最小値に基づいて波高値Ｑを演算する。 Ｑ ＝ （ｙ1 ＋ｙ3 ）／２ ＋ ｙ2 ・・・（１２） 因に、互いに隣接する山領域の頂点を結ぶ直線と、その
直線下に位置する谷領域（測定位置ｘ2 ）を検出し、そ
の直線と谷底との距離を波高値Ｑとして演算してもよ
い。
【００４０】そして、最後に、急峻度演算器１６は、波
ピッチ演算器１４により演算された波ピッチＰと波高値
演算器１５により演算された波高値Ｑの比（急峻度Ｒ）
を演算し、一連の処理を終了する。 Ｒ ＝ Ｑ／Ｐ ・・・（１３）
ピッチ演算器１４により演算された波ピッチＰと波高値
演算器１５により演算された波高値Ｑの比（急峻度Ｒ）
を演算し、一連の処理を終了する。 Ｒ ＝ Ｑ／Ｐ ・・・（１３）
【００４１】以上より、この実施例２によれば、山谷検
出器１３により当該測定位置が山領域に属するのか谷領
域に属するのかを自動的に判定されるため、目視による
識別が不要になるとともに、誤識別を防止できるように
なる。また、この実施例２によれば、被測定物体１の波
ピッチＰ，波高値Ｑ及び急峻度Ｒが検出されるため、被
測定物体１を圧延する上で、詳細な圧延制御が可能にな
る。
出器１３により当該測定位置が山領域に属するのか谷領
域に属するのかを自動的に判定されるため、目視による
識別が不要になるとともに、誤識別を防止できるように
なる。また、この実施例２によれば、被測定物体１の波
ピッチＰ，波高値Ｑ及び急峻度Ｒが検出されるため、被
測定物体１を圧延する上で、詳細な圧延制御が可能にな
る。
【００４２】実施例３．上記実施例２では、波ピッチ演
算器１４が各山領域毎に高さが最大となる位置ｘ1 ，ｘ
3 を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチＰを演算
するものについて示したが、各谷領域毎に高さが最小と
なる位置ｘ2 ，ｘ4 を検出し、その検出結果に基づいて
波ピッチＰを演算するようにしてもよく、上記実施例２
と同様の効果を奏する。
算器１４が各山領域毎に高さが最大となる位置ｘ1 ，ｘ
3 を検出し、その検出結果に基づいて波ピッチＰを演算
するものについて示したが、各谷領域毎に高さが最小と
なる位置ｘ2 ，ｘ4 を検出し、その検出結果に基づいて
波ピッチＰを演算するようにしてもよく、上記実施例２
と同様の効果を奏する。
【００４３】実施例４．上記実施例２では、波高値演算
器１５が互いに隣接する山領域の最大値ｙ1 ，ｙ3 と、
その隣接する山領域間に存在する谷領域の最小値ｙ2 を
検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値Ｑを演算
するものについて示したが、互いに隣接する谷領域の最
小値ｙ2 ，ｙ4 とその隣接する谷領域間に存在する山領
域の最大値ｙ3 を検出し、その最小値と最大値に基づい
て波高値Ｑを演算するようにしてもよく、上記実施例２
と同様の効果を奏する。
器１５が互いに隣接する山領域の最大値ｙ1 ，ｙ3 と、
その隣接する山領域間に存在する谷領域の最小値ｙ2 を
検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値Ｑを演算
するものについて示したが、互いに隣接する谷領域の最
小値ｙ2 ，ｙ4 とその隣接する谷領域間に存在する山領
域の最大値ｙ3 を検出し、その最小値と最大値に基づい
て波高値Ｑを演算するようにしてもよく、上記実施例２
と同様の効果を奏する。
【００４４】実施例５．上記実施例２では、１組の距離
測定器６，７等を設け、被測定物体１の形状を演算する
ものについて示したが、図５に示すように、被測定物体
１の搬送方向と垂直方向に複数組の距離測定器６，７等
を設けてもよく、この場合には、被測定物体１の全体形
状を認識できるようになる。
測定器６，７等を設け、被測定物体１の形状を演算する
ものについて示したが、図５に示すように、被測定物体
１の搬送方向と垂直方向に複数組の距離測定器６，７等
を設けてもよく、この場合には、被測定物体１の全体形
状を認識できるようになる。
【００４５】実施例６．上記実施例１〜５では、距離測
定器６，７の測定結果から傾き量演算器９が傾き量Δｙ
／Δｘを演算するものについて示したが、距離測定器
６，７の代わりに、長手方向が被測定物体１の搬送方向
と同一方向になるスリット光を被測定物体１の表面に照
射するスリット光照射器と、被測定物体１の表面に照射
されたスリット光を撮像するスリット光撮像器を設け、
傾き量演算器９が、下記に示すように、そのスリット光
撮像器の撮像結果Ｆ（ｘ，ｔ）を測定位置ｘで微分する
ことにより、傾き量Δｙ／Δｘを演算するようにしても
よく、上記実施例１〜５と同様の効果を奏する。
定器６，７の測定結果から傾き量演算器９が傾き量Δｙ
／Δｘを演算するものについて示したが、距離測定器
６，７の代わりに、長手方向が被測定物体１の搬送方向
と同一方向になるスリット光を被測定物体１の表面に照
射するスリット光照射器と、被測定物体１の表面に照射
されたスリット光を撮像するスリット光撮像器を設け、
傾き量演算器９が、下記に示すように、そのスリット光
撮像器の撮像結果Ｆ（ｘ，ｔ）を測定位置ｘで微分する
ことにより、傾き量Δｙ／Δｘを演算するようにしても
よく、上記実施例１〜５と同様の効果を奏する。
【００４６】
【数３】
【００４７】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、傾き量演算器により演算された傾き量を補正値演算
器から出力された補正値で補正し、その補正した傾き量
を被測定物体の測定位置で積分するように構成したの
で、従来のもののように、距離測定器の測定結果を平滑
回路に通すことなく、その測定結果に含まれる振動成分
を除去できるようになる結果、被測定物体が上下に振動
していても、正確に被測定物体の形状を測定することが
できるとともに、仮に、複数の距離測定器を設置する架
台が被測定物体に対して平行に設置されていなくても、
正確に被測定物体の形状を測定できる効果がある。
ば、傾き量演算器により演算された傾き量を補正値演算
器から出力された補正値で補正し、その補正した傾き量
を被測定物体の測定位置で積分するように構成したの
で、従来のもののように、距離測定器の測定結果を平滑
回路に通すことなく、その測定結果に含まれる振動成分
を除去できるようになる結果、被測定物体が上下に振動
していても、正確に被測定物体の形状を測定することが
できるとともに、仮に、複数の距離測定器を設置する架
台が被測定物体に対して平行に設置されていなくても、
正確に被測定物体の形状を測定できる効果がある。
【００４８】請求項２の発明によれば、形状演算器の演
算結果を平均値演算器により演算された平均値と比較
し、被測定物体の山領域と谷領域を検出するように構成
したので、被測定物体における各部位が山領域に属する
のか谷領域に属するのかを明確に認識できる効果があ
る。
算結果を平均値演算器により演算された平均値と比較
し、被測定物体の山領域と谷領域を検出するように構成
したので、被測定物体における各部位が山領域に属する
のか谷領域に属するのかを明確に認識できる効果があ
る。
【００４９】請求項３の発明によれば、山谷検出器によ
り検出された各山領域毎に高さが最大となる位置を検出
し、その検出結果に基づいて波ピッチを演算するように
構成したので、被測定物体の波ピッチを認識できるよう
になり、被測定物体を圧延する上で、精度の高い圧延制
御が可能になる効果がある。
り検出された各山領域毎に高さが最大となる位置を検出
し、その検出結果に基づいて波ピッチを演算するように
構成したので、被測定物体の波ピッチを認識できるよう
になり、被測定物体を圧延する上で、精度の高い圧延制
御が可能になる効果がある。
【００５０】請求項４の発明によれば、山谷検出器によ
り検出された各谷領域毎に高さが最小となる位置を検出
し、その検出結果に基づいて波ピッチを演算するように
構成したので、被測定物体の波ピッチを認識できるよう
になり、被測定物体を圧延する上で、精度の高い圧延制
御が可能になる効果がある。
り検出された各谷領域毎に高さが最小となる位置を検出
し、その検出結果に基づいて波ピッチを演算するように
構成したので、被測定物体の波ピッチを認識できるよう
になり、被測定物体を圧延する上で、精度の高い圧延制
御が可能になる効果がある。
【００５１】請求項５の発明によれば、山谷検出器によ
り検出された各山領域のうち、互いに隣接する山領域の
最大値とその隣接する山領域間に存在する谷領域の最小
値を検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値を演
算するように構成したので、被測定物体の波高値を認識
できるようになり、被測定物体を圧延する上で、精度の
高い圧延制御が可能になる効果がある。
り検出された各山領域のうち、互いに隣接する山領域の
最大値とその隣接する山領域間に存在する谷領域の最小
値を検出し、その最大値と最小値に基づいて波高値を演
算するように構成したので、被測定物体の波高値を認識
できるようになり、被測定物体を圧延する上で、精度の
高い圧延制御が可能になる効果がある。
【００５２】請求項６の発明によれば、山谷検出器によ
り検出された各谷領域のうち、互いに隣接する谷領域の
最小値とその隣接する谷領域間に存在する山領域の最大
値を検出し、その最小値と最大値に基づいて波高値を演
算するように構成したので、被測定物体の波高値を認識
できるようになり、被測定物体を圧延する上で、精度の
高い圧延制御が可能になる効果がある。
り検出された各谷領域のうち、互いに隣接する谷領域の
最小値とその隣接する谷領域間に存在する山領域の最大
値を検出し、その最小値と最大値に基づいて波高値を演
算するように構成したので、被測定物体の波高値を認識
できるようになり、被測定物体を圧延する上で、精度の
高い圧延制御が可能になる効果がある。
【００５３】請求項７の発明によれば、波ピッチ演算器
により演算された波ピッチと波高値演算器により演算さ
れた波高値の比を演算するように構成したので、被測定
物体の急峻度を認識できるようになり、被測定物体を圧
延する上で、精度の高い圧延制御が可能になる効果があ
る。
により演算された波ピッチと波高値演算器により演算さ
れた波高値の比を演算するように構成したので、被測定
物体の急峻度を認識できるようになり、被測定物体を圧
延する上で、精度の高い圧延制御が可能になる効果があ
る。
【図１】 この発明の実施例１による形状測定装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】 被測定物体１の表面における傾き量Δｙ／Δ
ｘを説明する説明図である。
ｘを説明する説明図である。
【図３】 この発明の実施例２による形状測定装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図４】 被測定物体１の波ピッチ等を説明する説明図
である。
である。
【図５】 この発明の実施例５による形状測定装置を示
す構成図である。
す構成図である。
【図６】 従来の形状測定装置を示す構成図である。
１ 被測定物体、３ ＰＬＧ（搬送検出器）、６，７
距離測定器、９ 傾き量演算器、１０ 補正値演算器、
１１ 形状演算器、１２ 平均値演算器、１３山谷検出
器、１４ 波ピッチ演算器、１５ 波高値演算器、１６
急峻度演算器。
距離測定器、９ 傾き量演算器、１０ 補正値演算器、
１１ 形状演算器、１２ 平均値演算器、１３山谷検出
器、１４ 波ピッチ演算器、１５ 波高値演算器、１６
急峻度演算器。
Claims (7)
- 【請求項１】 被測定物体が所定長搬送される毎に搬送
検出信号を出力する搬送検出器と、上記被測定物体の搬
送方向に沿ってその被測定物体の上方に少なくとも２か
所設置され、その被測定物体の表面までの距離を測定す
る複数の距離測定器と、上記搬送検出器から搬送検出信
号が出力されると、上記各距離測定器における測定結果
の偏差を各距離測定器の設置間隔で除算し、その被測定
物体の表面における傾き量を演算する傾き量演算器と、
上記搬送検出器から搬送検出信号が出力される毎に上記
傾き量演算器により演算された傾き量を積算するととも
に、その傾き量の平均値を演算し、その平均値を補正値
として出力する補正値演算器と、上記傾き量演算器によ
り演算された傾き量を上記補正値演算器から出力された
補正値で補正するとともに、その補正した傾き量を上記
被測定物体の測定位置で積分し、その被測定物体の形状
を演算する形状演算器とを備えた形状測定装置。 - 【請求項２】 上記形状演算器における演算結果の平均
値を演算する平均値演算器と、上記形状演算器の演算結
果を上記平均値演算器により演算された平均値と比較
し、上記被測定物体の山領域と谷領域を検出する山谷検
出器とを設けたことを特徴とする請求項１記載の形状測
定装置。 - 【請求項３】 上記山谷検出器により検出された各山領
域毎に高さが最大となる位置を検出し、その検出結果に
基づいて波ピッチを演算する波ピッチ演算器を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載の形状測定装置。 - 【請求項４】 上記山谷検出器により検出された各谷領
域毎に高さが最小となる位置を検出し、その検出結果に
基づいて波ピッチを演算する波ピッチ演算器を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載の形状測定装置。 - 【請求項５】 上記山谷検出器により検出された各山領
域のうち、互いに隣接する山領域の最大値とその隣接す
る山領域間に存在する谷領域の最小値を検出し、その最
大値と最小値に基づいて波高値を演算する波高値演算器
を設けたことを特徴とする請求項２記載の形状測定装
置。 - 【請求項６】 上記山谷検出器により検出された各谷領
域のうち、互いに隣接する谷領域の最小値とその隣接す
る谷領域間に存在する山領域の最大値を検出し、その最
小値と最大値に基づいて波高値を演算する波高値演算器
を設けたことを特徴とする請求項２記載の形状測定装
置。 - 【請求項７】 請求項３または請求項４記載の波ピッチ
演算器により演算された波ピッチと請求項５または請求
項６記載の波高値演算器により演算された波高値の比を
演算する急峻度演算器を設けたことを特徴とする形状測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29723494A JP2918788B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29723494A JP2918788B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08159728A true JPH08159728A (ja) | 1996-06-21 |
| JP2918788B2 JP2918788B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17843909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29723494A Expired - Lifetime JP2918788B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2918788B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189315A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Nippon Steel Corp | 光学的形状測定方法 |
| JP2008070324A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Asahi Glass Co Ltd | 板状体の反り検出装置及びその方法 |
| JP2011033392A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Kobe Steel Ltd | 凹凸形状を抽出するための画像処理方法及び画像処理装置 |
| GB2597086A (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-19 | British Steel Ltd | Method and apparatus |
| KR20230045421A (ko) * | 2021-09-28 | 2023-04-04 | 현대제철 주식회사 | 강판의 평탄도 측정 시스템 및 방법 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP29723494A patent/JP2918788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189315A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Nippon Steel Corp | 光学的形状測定方法 |
| JP4690727B2 (ja) * | 2005-01-06 | 2011-06-01 | 新日本製鐵株式会社 | 光学的形状測定方法 |
| JP2008070324A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Asahi Glass Co Ltd | 板状体の反り検出装置及びその方法 |
| JP2011033392A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Kobe Steel Ltd | 凹凸形状を抽出するための画像処理方法及び画像処理装置 |
| GB2597086A (en) * | 2020-07-14 | 2022-01-19 | British Steel Ltd | Method and apparatus |
| KR20230045421A (ko) * | 2021-09-28 | 2023-04-04 | 현대제철 주식회사 | 강판의 평탄도 측정 시스템 및 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2918788B2 (ja) | 1999-07-12 |
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