JPS5890141A - 光学検出系の障害診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明ｉｄ尤学検出系に生ずる障害原因を診断する元学
検１１１系の障害診断装置に関する。

発明の技術的背景とその問題点 従来、光学検出系を使用した椿晴は、その光学検出系か
ら生ずる障害を診断するだめの障害診断機能を持ってい
なかった。

このため、例えば回転するスリ、トを介して被測定板材
の幅を光学的に検出する幅測定装置等においては、スリ
ットドラムのスリットの汚れ、光源の光重低下、検出器
の感知劣化、更には検出器の面感度ムラ、板ＪｆＡ端部
における水の飛散等が生ずると、検出器の検出信号レベ
ルが大幅に変化し、板材有無の判定が非常に不安定とな
る。この結果、板材が存在するＫも拘らず板材無しと判
定し板材の幅寸法を正確に測定できない欠点がある。ま
た、測定の誤シと判断してもその誤りがどのような原因
に基づくものであるかを判断できない間頭があった。

発明の目的 本発明は以上のような間′！Δを解決するためになされ
たもので、光学検出系に生ずる種々の、＋１１害を共通
する原因ごとに診断出力し、これに１って速やかに障害
原因を除去し測定対象の高精度測定に寄与する光学検出
系の障害診断装置を提供するものである。

発明の概要 本発明は、光学検出系を用いた装置において、光学検出
系で検出した検出信号レベルをある時点および該時点を
含む異なる複数の時点でサンプルホールドシ、前者の時
点のホールド信号レベル、後者の複数時点のホールド信
号レベル差等をそれぞれ設定レベルと比較することによ
り光学検出系の障害原因を見つけ出して診断信号として
出力し、更に光学検出系で検出した検出信号レベルと前
述するある時点のホールド信号レベルとを用いてパルス
を作成しこのパルスの計数値が所定値釦達したとき１珍
断信号を出方することにより、上記目的を達成せんとす
るものである。

発明の実施例 第１図およびＰｌｌ；２図は本発明の一実咽例を示す図
であって、第１図は幅測定装置に用いた光学検出系の構
成図、第２図は光学検出系の障害を診断する装置汝の構
成図である。先ず、第１図に示す光学検出系は、帯状光
源１ノと、外周壁に所便数のスリット１２ａ・・・全形
成しかつ内部に測定光センサ１３（例えば光電子増倍管
等）を収納したスリ、トドラム１２とが対向配置され、
更に被測定板材１４の一＋ｉ、ｌ１１部が帯状光源１１
とスリ、トケラム１２との間に位置するように配置され
ている。そして、図示矢印入方向にスリットドラム１２
を回転させて測定光センサＩ３よりス”　ｙ　ドア　、
２４を介して臨む測定視管を被測定板材一端から図示右
端側へ走査し、帯駄光源１ノからの光の有無を測定光セ
ンサ１３で検出する。このとき、測定光センサ１３−５
＝ は、初め光源１１からの光をレンズ１５を介して検出し
、続いて被測定杯材１４で濾光され、さらに走査の進行
に伴なって板材右端を通過したとき光＃１１からの元を
レンズ１５を介して検出するととＫなる。このようにし
て測定光センサ１３で検出した信号は増幅器１６で増幅
され、更に幅寸法演算部１７で演算されて被測定板材１
４の１県寸法が求められる。図中、１８は基準光源、１
９け基準光センサである。

次釦、第２図は第１図に示す光学検出系に適用した障害
診断装置であって、これは検出信号レベルの低下をもた
らす障害原因を診断する第１の障害診断系２０と、異な
る２つの時点の検出信号レベルの差が時間の経過に伴な
って増加する障害原因を診断する第２の障害診断系３゜
と、−回の走査区間で検出信号レベルが急激に便化する
障害原因を診断する第３の障害診断系４ｏとで構成され
ている。ここで、第１の１障害診断系２０は、波形整形
回路２ノと、ある期間後にサンプルノ２ルスを発生する
サンプルｄ’ルスー６＝ 発生回路２２と、このサンプル・マルス発生回路２２か
ら出力されたサンプルパルスで波形整形回路２１の出力
をホールドするサンプルホールド回路２３と、この回路
２３の出力レベルと設定回路２４の設定レベルとを比較
し出力レベルが設定レベル以下となったとき第１の診断
信号を出力する比較回路２５とで構成されている。

次に、第２の障害診断系３０は、波形整形回路３１と、
この回路３１の出力の立上りに近い時間帯でサンプルパ
ルスを発生するサンプル・ぐルス発生回路３２と、この
サンプル・ぐルス発生向路３２から出力されたサンプル
・？ルスで波形整形回路３１の出力をホールト９するサ
ンプルホールド回路３３と、波形整形回路３１の出力波
形の立下シに近い時間帯で得られるサンプル・マルスに
よりホールドされた波形Ｗ形回路２１の出カドサンプル
ホールド回路３３の出力との偏差を求める偏差演算回路
３４と、この回路３４の出力レベルが設定回路３５の設
定レベルを越えたとき第２の診断信号を出力する比較回
路３６とで構成されている。

一方、第３の障害診断系４ｏは、波形整形回路２１の出
力とサンプルホールド回路２３の出力、とを比較して波
形整形回路２ノの出力レベルが大きいときに１”信号を
出力する比較回路４１と、この比較回路４１の出力の立
上りで・９ルスを出力するマルチ・ぐルプレータ４２と
、このマルチバイブレータ４２の出力、ｆルスを計Ｍし
所定値以上（例えば２個以上）のとき第３の診断信号を
出力するカウンタ４３と、ＯＲゲート４４とで構成され
ている。なお、カウンタ４３は基準光センサ１９の信号
でクリアされる。

次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。

先ず、；■ｌの障害診断系２ｏにつき第３図を参照して
説明する。今、スリットドラム１２が図示矢印入方向に
回転されてスリット１２ａが測定光センサ１３の測定視
野に入ってくる。このとき、測定光センサ１３には被測
定板材１４の存在しない図示左端から帯状光源１１から
の光がレンズＩ５およびスリット１２ａを介して入射さ
れる。スリットドラム１２の回転によって前記スリット
１２ｇが被測定種材１４の存在する範囲に入ると、光源
１１からの光が同板材１４によって濾光されて測定光セ
ンサ１３には入射し寿くなる。さらに１スリツトドラム
Ｉ２の回転によってス１１ット１２１Ｌが被測定板材Ｉ
４の図示右咋から外れると、被測定板材１４の存在しな
い範囲とかり、光ｙＪ１１からの光が測定光センサ１３
に面接入ってくる。

このようＫして測定光センサ１３で得た入射光量に相当
する検出信号は後続の噌１隔器１６で増幅された後、波
形整形回路２１とサンプル・千ルス発生回路２２とに供
給される。ここで、波形整形回路２１は増幅出力を波形
整形し１３図（ｋ）のような波形整形出力Ｓ１を取シ出
し、またサンプルパルス発生回路２２け波形整形用力Ｓ
１の立上り後ある時間後に第３１ヅＩ　（Ｒ）　Ｋ示す
サンプルパルスＰＩを発生し、それぞれの出力３７゜Ｐ
ｚをｉ続のサンプルホールげ回路２３に供給する。この
結果、サンプルホールド回Ｗｒｚ３は９− サンプル・ぐルスＰＩの入力タイミングにより波形整形
出力ＳＩをホールドしそのホールド信号Ｓ３を比較回路
２５に供給する。ここで、比較回路２５はサンプルホー
ルＰ暉１路２３から入力されたホールＰ信号Ｓ３と設定
回路２４の設定レベルＬＳとを比較し、第３図（Ｃ１の
ようにホールド値Ｓ３が設定レベルＬＳより低くなった
とき第３図０）に示すような第１の診断信号Ｓ４が出力
される。従って、蔦１の障害診断系２０では、光学検出
系が時間の経過とともに険出信只レベルを徐々に低下さ
せる例えばスリ、トドラム１２のスリット１２ａの汚れ
や帯′状光・１東１ノのｔ量の低下、更には測定光セン
サ１３の感知劣化等を診断することができる。

次に、第２の障害診断系３０につき第４図を参照して説
明する。この診断系３０にあっては第１の障害診断系２
０と同様に増・唱器１６の出力を波形整形面；烙３１で
波形幣１杉して第４図（５）のような波形整形出力５５
（＝８１）を取り出しまたサンプル・マルス発生回路３
２により川力１０− Ｓ５の立上如に近い時間帯でサンプル・９ルスＰ２（第
４図（８）参照）を発生させてサンプ、ホール１回路３
３に供給する。この結果、サンプルホールド回路３．９
はサンプルパルスＰ　２１受けて波形整形出力Ｓ５をホ
ールト９し第４図（ｑのようなホールド信号Ｓ６を得、
これを後続の偏差演算回路３４の一方入力端子に入力す
る。このとき、偏差演算回路３４の他方入力端子には＠
ｌの１障害診断系２０のサンプルホールド回路２３から
ホールド信号Ｓ　３（第４図（Ｄ）参照）が与えられて
いる。なお、このホールド信号Ｓ３は波形整形回路２１
によって得たカリ形整形出力Ｓｌの立下りに近い時間帯
で発生したサンプル・！ルスＰ７によってホールドされ
た値である。

ここで、偏差演算回路３４は２つのホールド信号Ｓ６と
８３との偏差を求めこの偏差信号Ｓ７（第４図（８）参
照）を後続の比較回路３６に供給する。この比較回路３
６は信号Ｓ７と設定レベルＬＤとを比較し信号Ｓ７が設
定レベルＬＢを越えたとき第４図（Ｆ）のようなｆＸ２
の診断信号Ｓ８を出力する。そこで、この第２の障害診
断系３０ｔｌＣあっては、測定光センサＩ３の面感度ム
ラや被測定板材端部から飛散する水による障害と診断で
きる。なんとなれば、−回の走査中に取シ出される測定
光センサ１３の２つの検出信号レベルのレベル差が大き
い場合、第１の障害診断系２０のＩ障害でないことは明
らかであシ、結局、測定光センサ１３に面感度ムラがあ
るか、或いは被測定板材１４が圧延鋼板の場合にその冷
却のために撮シかけた水の飛散による場合が多いためで
ある。

次に、第３の障害診断系４０について第５図を参照して
説明する。この診断系４０にあっては、波形整形出力Ｓ
　１　（第５図（Ａ）参照）とサンプルホールド回路２
３で得られたホールｒ値Ｓ３の１７２に分圧した信号３
９（第５図（Ｃ１参照）とを比較回路４ノに入力し、こ
こで波形整形出力Ｓ１が信号Ｓ９を越えたときに第５図
０）のようなパルスＳＩｏを得る。そして、この・９ル
スＳ１０の立下りを用いて単安定マルチパイ’７”Ｌ／
−タ４２をトリがし、第５１ツ１（Ｃ）のような波形整
形出力Ｓノの立下りで発生するパルスＰ３を取り出す。

ここで、パルスＰ３けカウンタ４３でカウントされるが
、同カウンタ４３は基準光センサ１９の出力、ｆルスＰ
４（第５図促）参照）でクリア後−走査の間に２個以上
のパルスＰ３をカウントしたとき第５図Ｇのような第３
の診断信号Ｐ５を出力するものである。この信号Ｐ５は
光源１１以外の外光が測定光センサ１３に入射したとき
などに発生することが多い。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

例えば上記実権例は被測定板材１４の幅寸法を測定する
装置に適用した例について述べたが、光学検出系を使用
した装置全般について適用できるものである。また、２
個の波形整形回路２１．３１を用いたがこれらを１個で
兼用できることは言うまでもない。さらに、基準光セン
サ１９の出力でカウンタ４３をクリアしたが、これ以外
の信号でクリアすることも容易に実現できる。また、光
源１１は帯状とした一１３＝ 点光源でもよく、さらに被測定板材Ｉ４に元を照射して
その反射光を測定光センサ１３に入射させるものであっ
てもよい。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施できる。

発明の効果 以上詳記したように本発明によれば、測定光センサの検
出信号レベルの変化に着目して障害原因を分類分けし複
数の診断信号を出力するようにしたので、光学検出系に
生ずる種々の障害原因を速やか知知ることができ、ひい
ては障害の迅速な除去によって測定対象の高精度測定を
実現しうる光学検出系の障害診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る光学検出系の１障害
診断装置の一実施例を説明するための図であって、第１
図は本発明装置を適用する幅寸法測定装置の模式図、第
２図は本発明装置の全体構成図、第３図ないし第５図は
本発明装置１４− ０脚１作を説明するタイムチャートである。 １ノ・・・光〆原、１２・・・スリットドラム、１３・
・・測定光センサ、１４・・・被測重板材、２０・・・
第１の障害診断系、２１・・・波形整形回路、２２・・
・サンプルパルス発生回路、２３・・・サンデルホール
２回路、２５・・・比較回路、３０・・・第２の障害診
断系、３１・・・波形整形回路、３２・・・サンプルパ
ルス発生回路、３３・・・サンプルホールド回路、３４
・・・偏差演算回路、３５・・・比較回路、４０・・・
＠３の障害診断系、４ノ・・・比較回路、４２・・・マ
ルチバイブレータ、４３・・・カウンタ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１光学検出系を甲いた装、管において；この光学検
   出系で検出した信号レベルをある時点でサンプルホール
   ドする第１のサンプルホールド回路と、この回路のホー
   ルド信号レベルが予め定めた第１の設定レベル以下のと
   き厚１の診断信号を出力する第１の比較回路とを有する
   第１の障害診断系と；前記光学検出系で検出した信号レ
   ベルを前記ホールド時点と異なる時点でサンプルホール
   ドする第２のサンプルホールド回路と、この回路のホー
   ルド信号レベルと前記第１のサンプルホールド回路のホ
   ールド信号レベルとの偏差を求める偏差演算回路と、こ
   の偏差演算回路の偏差レベルが予め定めた第２の設定レ
   ベルを越えたとき第２の診断信号を出力する第２の比較
   回路とを有する第２の・重書診断系とを備えたことを特
   徴とする光学検出系の障害６断装置。 （２）　　光学検出系を用いた装置において；この光学
   検出系で検出した信号レベルをある時点でサンプルホー
   ルドする第１のサンプルホールド回路と、この回路のホ
   ールド信号レベルが予め定めた第１の設定レベル以下の
   とき８ｇ１の診断信号を出力する第１の比較回路とを有
   する第１の障害診断系と；前記光学検出系で検出した信
   号レベルを前記ホールド時点と異なる時点でサンプルホ
   ールドする第２のサンプルホールド回路と、この回路の
   ホールド信号レベルと前記第１のサンプルホールド回路
   のホールド信号レベルとの偏差を求める偏差演算回路と
   、この偏差演算回路の偏差レベルが予め定めた第２の設
   定レベルを越えたとき第２の診断信号を出力する第２の
   比較回路とを有する第２の障害診断系と；前記光学検出
   系で検出した信号レベルと前記第１のサンプルホールド
   回路のホールド信号とを用いて・ぐルスを作成する手段
   と、この手段によって得た・やルスを計数し所定イ１α
   に達したとき第゛３の診断信号を出力する第３の障害診
   断系とを備えたことを特徴とする光学検出系の・権害診
   断装置。