JPH0968414A - 寸法測定装置 - Google Patents
寸法測定装置Info
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- JPH0968414A JPH0968414A JP22347095A JP22347095A JPH0968414A JP H0968414 A JPH0968414 A JP H0968414A JP 22347095 A JP22347095 A JP 22347095A JP 22347095 A JP22347095 A JP 22347095A JP H0968414 A JPH0968414 A JP H0968414A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被検査物が振動しても正確な寸法測定を遂行
しうる寸法測定装置を提供すること。 【解決手段】 被検査物（２）を間にしてその両側に配
置され、それぞれ被検査物（２）の各対向面までの距離
Ｌ1 ，Ｌ2 を測定する２組の光電応用型距離計と、被検
査物（２）の振動による誤差を相殺するために２組の距
離計を同期駆動する同期手段（２７，２１，２６）、２
組の距離計によって測定された距離Ｌ1 ，Ｌ2 および２
組の距離計相互間の距離Ｌとを用い、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）として被検査物（２）の光投射方向の寸法Ｔを演
算する演算手段（２７）とを備える。
しうる寸法測定装置を提供すること。 【解決手段】 被検査物（２）を間にしてその両側に配
置され、それぞれ被検査物（２）の各対向面までの距離
Ｌ1 ，Ｌ2 を測定する２組の光電応用型距離計と、被検
査物（２）の振動による誤差を相殺するために２組の距
離計を同期駆動する同期手段（２７，２１，２６）、２
組の距離計によって測定された距離Ｌ1 ，Ｌ2 および２
組の距離計相互間の距離Ｌとを用い、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）として被検査物（２）の光投射方向の寸法Ｔを演
算する演算手段（２７）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物を挟む形
でその両側に配置され、それぞれ被検査物の各対向面ま
での距離を測定する２組の距離計を用い、両者の測定出
力の差分によって寸法測定を行なう寸法測定装置に関す
る。
でその両側に配置され、それぞれ被検査物の各対向面ま
での距離を測定する２組の距離計を用い、両者の測定出
力の差分によって寸法測定を行なう寸法測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光電応用型、たとえばレーザを利用した
距離計として、三角測量方式や光伝搬時間測定方式など
が知られている。いずれの方式の距離計にも走査型と定
点型とがある。
距離計として、三角測量方式や光伝搬時間測定方式など
が知られている。いずれの方式の距離計にも走査型と定
点型とがある。
【０００３】図６は、そのような種々の距離計のうち、
定点型三角測量方式距離計の一構成例を示すものであ
る。レーザ源１からレーザビームが被検査物２へ投射さ
れる。被検査物２からの反射光は受光レンズ３を通して
光電変換器４の特定位置に結像する。被検査物２が破線
２Ａで示す位置に移動した場合、光電変換器４上の結像
位置が変化する。これら２つの結像位置の変化量を、前
置増幅器５を介して取出される光電変換器４の電気信号
の形の距離信号Ｓ51に基づいて検知し、さらに投受光角
度を用いて三角測量方式に従い演算をすることにより、
所望の距離を測定することができる。
定点型三角測量方式距離計の一構成例を示すものであ
る。レーザ源１からレーザビームが被検査物２へ投射さ
れる。被検査物２からの反射光は受光レンズ３を通して
光電変換器４の特定位置に結像する。被検査物２が破線
２Ａで示す位置に移動した場合、光電変換器４上の結像
位置が変化する。これら２つの結像位置の変化量を、前
置増幅器５を介して取出される光電変換器４の電気信号
の形の距離信号Ｓ51に基づいて検知し、さらに投受光角
度を用いて三角測量方式に従い演算をすることにより、
所望の距離を測定することができる。
【０００４】図７は走査型三角測量方式距離計の一構成
例を示すものである。レーザ源１からのレーザビーム
は、ポリゴンミラー７およびｆθレンズ９を通して被検
査物２の表面を走査する。被検査物２からの反射光は受
光レンズ３およびフィルタ１０を通してスリット１１上
に結像する。スリット１１を通過した光は光電変換器４
により、パルス状の信号として光電変換され、さらに前
置増幅器５を介して電気信号の形の距離信号Ｓ52として
出力される。ここで、スタートパルス発生器８からの信
号を基準として、パルス状信号発生までの時間を測定す
れば、それを距離に換算することができる。図７におい
て、被検査物２の移動距離に対応する時間ｔ1 に基づい
て、その移動距離を知ることができる。
例を示すものである。レーザ源１からのレーザビーム
は、ポリゴンミラー７およびｆθレンズ９を通して被検
査物２の表面を走査する。被検査物２からの反射光は受
光レンズ３およびフィルタ１０を通してスリット１１上
に結像する。スリット１１を通過した光は光電変換器４
により、パルス状の信号として光電変換され、さらに前
置増幅器５を介して電気信号の形の距離信号Ｓ52として
出力される。ここで、スタートパルス発生器８からの信
号を基準として、パルス状信号発生までの時間を測定す
れば、それを距離に換算することができる。図７におい
て、被検査物２の移動距離に対応する時間ｔ1 に基づい
て、その移動距離を知ることができる。
【０００５】このような距離計１３，１５を図８に示す
ように被検査物２を間にしてその両側に配置すれば、被
検査物２（たとえば鋼板）の光投射方向の寸法すなわち
厚みＴを測定することができる。本発明は、図８に示す
型の測定装置に関するものである。図８の測定装置の場
合、２組の距離計１３，１５間の距離Ｌが既知であると
して、距離計１３，１５によりそれぞれ被検査物２の対
向面までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 を測定し、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）として厚みＴを知ることができる。
ように被検査物２を間にしてその両側に配置すれば、被
検査物２（たとえば鋼板）の光投射方向の寸法すなわち
厚みＴを測定することができる。本発明は、図８に示す
型の測定装置に関するものである。図８の測定装置の場
合、２組の距離計１３，１５間の距離Ｌが既知であると
して、距離計１３，１５によりそれぞれ被検査物２の対
向面までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 を測定し、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）として厚みＴを知ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図８に示す測定装置に
おいて、両距離計１３，１５は互いに同期をとることな
くそれぞれ任意のタイミングで測定を行なっている。し
たがって、一般に両距離計１３，１５の出力距離信号Ｓ
13，Ｓ15は、図９に示すように時間差ｔ2 をもって生ず
る。その場合、被測定物２が固定状態ないし静止状態に
あるならば、とくに問題を生ずることなく所期の目的を
達成することができる。ところが、被検査物２が移動す
るという状況のもとで、時間差ｔ2 をもって距離信号Ｓ
13，Ｓ15を生ずる場合、被検査物２が、要求される距離
測定精度よりも大きく振動すると、その振動の振幅がそ
のまま測定誤差と現れ、距離または寸法を正確に測定す
ることができなくなる。
おいて、両距離計１３，１５は互いに同期をとることな
くそれぞれ任意のタイミングで測定を行なっている。し
たがって、一般に両距離計１３，１５の出力距離信号Ｓ
13，Ｓ15は、図９に示すように時間差ｔ2 をもって生ず
る。その場合、被測定物２が固定状態ないし静止状態に
あるならば、とくに問題を生ずることなく所期の目的を
達成することができる。ところが、被検査物２が移動す
るという状況のもとで、時間差ｔ2 をもって距離信号Ｓ
13，Ｓ15を生ずる場合、被検査物２が、要求される距離
測定精度よりも大きく振動すると、その振動の振幅がそ
のまま測定誤差と現れ、距離または寸法を正確に測定す
ることができなくなる。
【０００７】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、たとえ被検査物が振動したとしても正確な寸
法測定を遂行しうる寸法測定装置を提供することを目的
とする。
であって、たとえ被検査物が振動したとしても正確な寸
法測定を遂行しうる寸法測定装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の寸法測定装置は、被検査物を間にしてその両
側に配置され、それぞれ被検査物の各対向面までの距離
Ｌ1 ，Ｌ2 を測定する２組の光電応用型距離計と、被検
査物の振動による誤差を相殺するために２組の距離計を
同期駆動する同期手段と、２組の距離計によって測定さ
れた距離Ｌ1 ，Ｌ2 および２組の距離計相互間の距離Ｌ
とを用い、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）として被検査物の光
投射方向の寸法Ｔを演算する演算手段とを備えたもので
ある。
に本発明の寸法測定装置は、被検査物を間にしてその両
側に配置され、それぞれ被検査物の各対向面までの距離
Ｌ1 ，Ｌ2 を測定する２組の光電応用型距離計と、被検
査物の振動による誤差を相殺するために２組の距離計を
同期駆動する同期手段と、２組の距離計によって測定さ
れた距離Ｌ1 ，Ｌ2 および２組の距離計相互間の距離Ｌ
とを用い、Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）として被検査物の光
投射方向の寸法Ｔを演算する演算手段とを備えたもので
ある。
【０００９】
（実施形態１）図１は本発明の一実施形態を示すもので
ある。図１の実施形態は走査型三角測量方式の距離計を
用いるものであって、２組の距離計は被検査物２、たと
えば鋼板、を間にしてその両側に配置される。両距離計
において、レーザ源１７，２２からのレーザビームが、
ポリゴンミラー１９，２４およびｆθレンズ５１，５２
を通して被検査物２の各表面を走査する。被検査物２か
らの反射光は、受光レンズ、フィルタ、スリット、光電
変換器および前置増幅器を含む受光部２０，２５に導入
され、パルス状の距離信号Ｓ20，Ｓ25を出力する。距離
信号Ｓ20，Ｓ25は演算装置２８に導かれ、すでに述べた
演算Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）を行なって被検査物２の厚
み寸法Ｔが導出される。ポリゴンミラー１９，２４はＰ
ＬＬポリゴンコントローラ２１，２６によって制御され
る。ポリゴンミラー１９，２４が回転することにより、
設定された走査周期でスタートパルス発生器１８，２３
からスタートパルス信号Ｓ18，Ｓ23が得られる。スター
トパルス信号Ｓ18，Ｓ23をそれぞれＰＬＬポリゴンコン
トローラ２１，２６へ入力する。この信号Ｓ18，Ｓ23に
より各ポリゴンミラー１９，２４の回転数が制御され
る。
ある。図１の実施形態は走査型三角測量方式の距離計を
用いるものであって、２組の距離計は被検査物２、たと
えば鋼板、を間にしてその両側に配置される。両距離計
において、レーザ源１７，２２からのレーザビームが、
ポリゴンミラー１９，２４およびｆθレンズ５１，５２
を通して被検査物２の各表面を走査する。被検査物２か
らの反射光は、受光レンズ、フィルタ、スリット、光電
変換器および前置増幅器を含む受光部２０，２５に導入
され、パルス状の距離信号Ｓ20，Ｓ25を出力する。距離
信号Ｓ20，Ｓ25は演算装置２８に導かれ、すでに述べた
演算Ｔ＝Ｌ−（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）を行なって被検査物２の厚
み寸法Ｔが導出される。ポリゴンミラー１９，２４はＰ
ＬＬポリゴンコントローラ２１，２６によって制御され
る。ポリゴンミラー１９，２４が回転することにより、
設定された走査周期でスタートパルス発生器１８，２３
からスタートパルス信号Ｓ18，Ｓ23が得られる。スター
トパルス信号Ｓ18，Ｓ23をそれぞれＰＬＬポリゴンコン
トローラ２１，２６へ入力する。この信号Ｓ18，Ｓ23に
より各ポリゴンミラー１９，２４の回転数が制御され
る。
【００１０】ここで２組のＰＬＬポリゴンコントローラ
２１，２６は共通のクロック発生器２７からのクロック
信号Ｓ27により同期駆動制御される。こうすることによ
り、ポリゴンミラー１９，２４が同期して回転すること
になる。したがって、両ビームスキャンも２組の距離計
の間で完全に同期をとって行なわれ、図２に示すように
両距離信号Ｓ20，Ｓ25が同期して得られるため、たとえ
被検査物２に振動があってもその振動は２組の距離計間
で相殺され、正確な厚さ寸法Ｔを測定することができ
る。
２１，２６は共通のクロック発生器２７からのクロック
信号Ｓ27により同期駆動制御される。こうすることによ
り、ポリゴンミラー１９，２４が同期して回転すること
になる。したがって、両ビームスキャンも２組の距離計
の間で完全に同期をとって行なわれ、図２に示すように
両距離信号Ｓ20，Ｓ25が同期して得られるため、たとえ
被検査物２に振動があってもその振動は２組の距離計間
で相殺され、正確な厚さ寸法Ｔを測定することができ
る。
【００１１】（実施形態２）図３は本発明の第２の実施
形態を示すものである。図３は定点型三角測量方式距離
計を用いる例を示すものであって、被検査物２の両側に
配設されたレーザ源２９，３４からレーザビームが被検
査物２へ投射される。被検査物２からの反射光は受光レ
ンズ３０，３５を通して光電変換器３１，３６の特定位
置に結像する。光電変換器３１，３６から出力される電
気パルス信号は前置増幅器３２，３７を介して距離信号
Ｓ32，Ｓ37として出力され、演算装置４０に送出され
る。ここで、すでに述べた距離Ｌ1 ，Ｌ2 が演算され
る。光電変換器３１，３６は光電変換器コントローラ３
３，３８による測定タイミングで前置増幅器３２，３７
を介して距離信号Ｓ32，Ｓ37を送出する。この実施形態
の特徴は、２つの光電変換器コントローラ３３，３８が
共通のクロック発生器３９からのクロック信号Ｓ39に同
期したタイミングにより互いに同期して測定動作を行な
うことである。
形態を示すものである。図３は定点型三角測量方式距離
計を用いる例を示すものであって、被検査物２の両側に
配設されたレーザ源２９，３４からレーザビームが被検
査物２へ投射される。被検査物２からの反射光は受光レ
ンズ３０，３５を通して光電変換器３１，３６の特定位
置に結像する。光電変換器３１，３６から出力される電
気パルス信号は前置増幅器３２，３７を介して距離信号
Ｓ32，Ｓ37として出力され、演算装置４０に送出され
る。ここで、すでに述べた距離Ｌ1 ，Ｌ2 が演算され
る。光電変換器３１，３６は光電変換器コントローラ３
３，３８による測定タイミングで前置増幅器３２，３７
を介して距離信号Ｓ32，Ｓ37を送出する。この実施形態
の特徴は、２つの光電変換器コントローラ３３，３８が
共通のクロック発生器３９からのクロック信号Ｓ39に同
期したタイミングにより互いに同期して測定動作を行な
うことである。
【００１２】したがって、図４に示すように、演算装置
４０に導入される両距離信号Ｓ32，Ｓ37は同期関係をも
って得られるため、たとえ被検査物２が振動してもその
振動は相殺され、実施形態１の場合と同様に正確な厚み
寸法Ｔを測定することができる。
４０に導入される両距離信号Ｓ32，Ｓ37は同期関係をも
って得られるため、たとえ被検査物２が振動してもその
振動は相殺され、実施形態１の場合と同様に正確な厚み
寸法Ｔを測定することができる。
【００１３】（実施形態３）図５は本発明の第３の実施
形態を示すものである。図５の装置においても被検査物
２の両側に距離計４１，４３が配置され、両距離計４
１，４３が共通のクロック発生器４５からのクロック信
号Ｓ45で同期制御されるという基本構成は図１または図
３のものと同様である。そして、被検査物２が振動した
場合に生ずる振動誤差の相殺方法もまた図１または図３
のものと同一である。この実施形態の特徴は、被検査物
２の流れ（移動）の方向Ｐに沿って一方の距離計４１に
対し第３の距離計４２が並置されていることにある。こ
の距離計４２もまたクロック発生器４５からのクロック
信号Ｓ45で同期制御される。距離計４２の出力信号と距
離計４１の出力信号との差分をとることにより、流れの
方向Ｐの傾き角を求めることができ、この傾き角で補正
を加えることにより、より正確な厚み寸法を測定するこ
とができる。
形態を示すものである。図５の装置においても被検査物
２の両側に距離計４１，４３が配置され、両距離計４
１，４３が共通のクロック発生器４５からのクロック信
号Ｓ45で同期制御されるという基本構成は図１または図
３のものと同様である。そして、被検査物２が振動した
場合に生ずる振動誤差の相殺方法もまた図１または図３
のものと同一である。この実施形態の特徴は、被検査物
２の流れ（移動）の方向Ｐに沿って一方の距離計４１に
対し第３の距離計４２が並置されていることにある。こ
の距離計４２もまたクロック発生器４５からのクロック
信号Ｓ45で同期制御される。距離計４２の出力信号と距
離計４１の出力信号との差分をとることにより、流れの
方向Ｐの傾き角を求めることができ、この傾き角で補正
を加えることにより、より正確な厚み寸法を測定するこ
とができる。
【００１４】（他の実施形態）以上の各実施形態は、板
の厚み寸法を測定するときの上下振動相殺について述べ
たものである。しかし、板の左右に距離計を配置すれ
ば、板の幅方向の振動を相殺して正確な幅寸法を測定す
ることができる。
の厚み寸法を測定するときの上下振動相殺について述べ
たものである。しかし、板の左右に距離計を配置すれ
ば、板の幅方向の振動を相殺して正確な幅寸法を測定す
ることができる。
【００１５】また、本発明を、たとえば形鋼に応用すれ
ば、ウェブやフランジなど、種々の形状のもとで種々の
寸法を、被被検査物の振動を相殺して正確に測定するこ
とができる。
ば、ウェブやフランジなど、種々の形状のもとで種々の
寸法を、被被検査物の振動を相殺して正確に測定するこ
とができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、たとえ被検査物が振動
しても、その振動成分を互いに同期駆動される２組の距
離計で相殺し、正確な寸法測定を遂行することができ
る。
しても、その振動成分を互いに同期駆動される２組の距
離計で相殺し、正確な寸法測定を遂行することができ
る。
【図１】本発明による寸法測定装置の第１の実施形態の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】図１の寸法測定装置の作用を説明するための信
号波形図。
号波形図。
【図３】本発明による寸法測定装置の第２の実施形態の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図４】図３の寸法測定装置の作用を説明するための信
号波形図。
号波形図。
【図５】本発明による寸法測定装置の第３の実施形態を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図６】定点型三角測量方式距離計の原理図。
【図７】走査型三角測量方式距離計の原理図。
【図８】鋼板の厚みを測定する従来の寸法測定装置の一
例を示すブロック図。
例を示すブロック図。
【図９】図８の測定装置の測定原理を説明するための信
号波形図。
号波形図。
２ 被検査物 １７，２２ レーザ源 １８，２３ スタートパルス発生器 １９，２４ ポリゴンミラー ２０，２５ 受光部 ２１，２６ ＰＬＬポリゴンコントローラ ２７ クロック発生器 ２８ 演算装置 ２９，３４ レーザ源 ３０，３５ 受光レンズ ３１，３６ 光電変換器 ３２，３７ 前置増幅器 ３３，３８ 光電変換器コントローラ ３９ クロック発生器 ４０ 演算装置 ４１，４２，４３ 距離計 ４５ クロック発生器 ４６ 演算装置
Claims (4)
- 【請求項１】被検査物を間にしてその両側に配置され、
それぞれ被検査物の各対向面までの距離Ｌ1 ，Ｌ2 を測
定する２組の光電応用型距離計と、 前記被検査物の振動による誤差を相殺するために前記２
組の距離計を同期駆動する同期手段と、 前記２組の距離計によって測定された距離Ｌ1 ，Ｌ2 お
よび前記２組の距離計相互間の距離Ｌとを用い、Ｔ＝Ｌ
−（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）として前記被検査物の光投射方向の寸
法Ｔを演算する演算手段とを備えた寸法測定装置。 - 【請求項２】前記距離計が走査型距離計であって、前記
同期手段が両距離計の走査周期の同期をとる、請求項１
記載の寸法測定装置。 - 【請求項３】前記距離計が定点型距離計であって、前記
同期手段が両距離計を同一クロックで駆動することによ
って同期をとる、請求項１記載の寸法測定装置。 - 【請求項４】前記２組の距離計の一方に前記被検査物の
流れの方向に沿って並置され、前記２組の距離計と同期
をとって駆動され、前記被検査物の傾きの補正を行うた
めに用いられる第３の距離計を備えた、請求項１ないし
３のいずれかに記載の寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22347095A JPH0968414A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22347095A JPH0968414A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968414A true JPH0968414A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16798650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22347095A Pending JPH0968414A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0968414A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8004660B2 (en) | 2009-03-31 | 2011-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and system for determination of detection probability of a target object based on vibration |
| US8149390B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-04-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | User interface for laser targeting system |
| US8447563B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-05-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and system for determination of detection probability or a target object based on a range |
| US8452569B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-05-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser targeting system |
| KR101369193B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-03-04 | (주)아이콘 | 스페이서 두께 측정기구 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22347095A patent/JPH0968414A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8004660B2 (en) | 2009-03-31 | 2011-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and system for determination of detection probability of a target object based on vibration |
| US8149390B2 (en) | 2009-03-31 | 2012-04-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | User interface for laser targeting system |
| US8447563B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-05-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and system for determination of detection probability or a target object based on a range |
| US8452569B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-05-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser targeting system |
| US8738324B2 (en) | 2009-03-31 | 2014-05-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and system for determination of detection probability of a target object based on a range |
| KR101369193B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-03-04 | (주)아이콘 | 스페이서 두께 측정기구 |
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