JPH02290505A - 断面積測定方法および装置 - Google Patents
断面積測定方法および装置Info
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- JPH02290505A JPH02290505A JP11128689A JP11128689A JPH02290505A JP H02290505 A JPH02290505 A JP H02290505A JP 11128689 A JP11128689 A JP 11128689A JP 11128689 A JP11128689 A JP 11128689A JP H02290505 A JPH02290505 A JP H02290505A
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 2
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 208000003251 Pruritus Diseases 0.000 description 1
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- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く本発明の産業上の利用分野〉
く従来技術〉（第８図）
例えば各種のローラやコード類等のように細長いものの
外径を非接触に測定する場合には、光学的な測定方法が
従来より用いられている。
外径を非接触に測定する場合には、光学的な測定方法が
従来より用いられている。
即ち、第８図に示すように、平行な光ビームを役受光す
る光センサ１の中央部に被測定物２を配置し、被測定物
２によって遮ぎられた光ビームの受光量あるいは被測定
物２のエッジを光ビームが横切るタイミングを検出する
ことにより被測定物の外径寸法Ｒを高精度《マイクロメ
ータ単佼》に測定するようにしている。
る光センサ１の中央部に被測定物２を配置し、被測定物
２によって遮ぎられた光ビームの受光量あるいは被測定
物２のエッジを光ビームが横切るタイミングを検出する
ことにより被測定物の外径寸法Ｒを高精度《マイクロメ
ータ単佼》に測定するようにしている。
ところが近年、外径だけでなく、断面積を測定したいと
いう要望がある。
いう要望がある。
このため、断面形状が円形と思われるものについては外
径Ｒを測定し、その外径Ｒを直径とする円の面積をこの
被測定物の断面積とする方法がとられている。
径Ｒを測定し、その外径Ｒを直径とする円の面積をこの
被測定物の断面積とする方法がとられている。
く発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、実際の被測定物の断面形状が完全な真円
であることは非常に少なく、特にμｍ単位で高精度に外
径測定ができるこの種の外径測定方法は、被測定物の外
表面の僅かなパリや凹凸も含めて測定してしまうため、
一方向で測定された外径値Ｒを用いて、その断面積を求
める方法では、測定精度が低く、より信頼性のある測定
方法の実現が望まれている。
であることは非常に少なく、特にμｍ単位で高精度に外
径測定ができるこの種の外径測定方法は、被測定物の外
表面の僅かなパリや凹凸も含めて測定してしまうため、
一方向で測定された外径値Ｒを用いて、その断面積を求
める方法では、測定精度が低く、より信頼性のある測定
方法の実現が望まれている。
本発明はこの課題を解決した断面ＩＩ４測定方法および
装置を提供することを目的としている。
装置を提供することを目的としている。
く課題を解決するための手段〉
前記課題を解決するために、本発明の断面積測定方法は
、 被測定物の外径を、この被測定物と交わる所定平面上に
沿った光で異なる方向から測定し、得られた複数の外径
値から、被測定物の所定平面と交わる断面積を算出する
ようにしている。
、 被測定物の外径を、この被測定物と交わる所定平面上に
沿った光で異なる方向から測定し、得られた複数の外径
値から、被測定物の所定平面と交わる断面積を算出する
ようにしている。
また、本発明の断面積測定′！＆置は、所定平面に沿っ
た測定光を受光し、この測定光の一部を遮ぎるように配
置された被測定物の測定光の向きに対応した外径を測定
する外径測定手段と、 被測定物に対する外径測定手段の測定方向を所定平面上
で相対的に変化させる測定方向可変手段と、 測定方向可変手段により異なる方向で測定された複数の
外径値から被測定物の所定平面と交わる断面積を粋出す
る面積輝出手段とを備えている。
た測定光を受光し、この測定光の一部を遮ぎるように配
置された被測定物の測定光の向きに対応した外径を測定
する外径測定手段と、 被測定物に対する外径測定手段の測定方向を所定平面上
で相対的に変化させる測定方向可変手段と、 測定方向可変手段により異なる方向で測定された複数の
外径値から被測定物の所定平面と交わる断面積を粋出す
る面積輝出手段とを備えている。
く作用〉
したがって、被測定物の断面積は異なる方向から測定さ
れた複数の外径値に基づいて算出されるため、高精度な
断面積測定が行なえる。
れた複数の外径値に基づいて算出されるため、高精度な
断面積測定が行なえる。
く本発明の実施例〉（第１〜３図）
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面積測定＠置の構成を示
す図、第２図は、一実施例の機構部の概略構成を示す図
である。
す図、第２図は、一実施例の機構部の概略構成を示す図
である。
第２図において、１０は測定基台、１１、１２は、被測
定物２を、測定基台１０に平行で、且つその両端を回転
自在に支持する支持板であり、方の支持板１１にはステ
ップモータ１３が取付けられており、その回転軸１３ａ
の先端に設けられたチャック１４と、他方側の支持板１
２に設けられたチャック１２ａで被測定物２の両端を回
転自在に支持する。
定物２を、測定基台１０に平行で、且つその両端を回転
自在に支持する支持板であり、方の支持板１１にはステ
ップモータ１３が取付けられており、その回転軸１３ａ
の先端に設けられたチャック１４と、他方側の支持板１
２に設けられたチャック１２ａで被測定物２の両端を回
転自在に支持する。
１５は、光センサ１６を測定基台１０に対してＸ−Ｙ方
向に移動させる移動台である。
向に移動させる移動台である。
光センサ１６は、投光部１７と受光部１８とからなり、
測定基台１０および被測定物２の支持方向に直交する平
面に沿った光を投光部１７より昂引出力し、受光部１８
では、この光が被測定物のエッジを通過する毎に反転す
るエッジ検出信号を出力する。
測定基台１０および被測定物２の支持方向に直交する平
面に沿った光を投光部１７より昂引出力し、受光部１８
では、この光が被測定物のエッジを通過する毎に反転す
るエッジ検出信号を出力する。
このエッジ検出信号は第１図に示すように外径算出手段
２０に入力されており、外径算出手段２０は、光の罪引
周期などの袢引特性とこのエッジ検出信号の反転タイミ
ングに基づき、外径値を輝出する。
２０に入力されており、外径算出手段２０は、光の罪引
周期などの袢引特性とこのエッジ検出信号の反転タイミ
ングに基づき、外径値を輝出する。
２１は移動台制１０装置、２２はモータ制Ｉｌｌ装置で
あり、後述する断面積算出手段２５からの制御信号によ
りステップモータ１３および移動台１５の駆動を行なう
。
あり、後述する断面積算出手段２５からの制御信号によ
りステップモータ１３および移動台１５の駆動を行なう
。
なお、この移動台制御装１ｔ２１は、手動による駆動が
可能になっている（図示せず）。
可能になっている（図示せず）。
断面積輝出手段２５は、例えばパーソナルコンピュータ
で構成され、予め、測定条件や初期位置等を設定すると
、移動台制ａ装置２１およびモー夕制御装置２２に制御
信号を送出し、外径痒出手段２０から出力される外径値
に基づいて断面積の演痺を行ない、その演算結果を表示
するように構成されている。
で構成され、予め、測定条件や初期位置等を設定すると
、移動台制ａ装置２１およびモー夕制御装置２２に制御
信号を送出し、外径痒出手段２０から出力される外径値
に基づいて断面積の演痺を行ない、その演算結果を表示
するように構成されている。
２６は、外径値を記憶する外径値記憶手段、２７は設定
された角度ピッチφ、長さビッチｐ１測定断面数Ｎに基
づいて移動台制御装＠２１とモータ制ｍ装置２２に移動
条件を設定する移動制御手段であ。
された角度ピッチφ、長さビッチｐ１測定断面数Ｎに基
づいて移動台制御装＠２１とモータ制ｍ装置２２に移動
条件を設定する移動制御手段であ。
２８は外径値記憶手段２６に記憶された外径値から同一
平面上で直交する外径値を直交軸とする楕円の面積を算
出し、その楕円面積を断面毎に平均化する楕円面積算出
手段、２９は算出されたＮ個の楕円面積をその断面数Ｎ
で平均化する平均演算手段である。３０はこの平均演粋
の結果を被測定物の断面積として表示する表示装置、３
１は表示装置３０に外径値、あるいは楕円面積を表示さ
せる表示切替え手段である。
平面上で直交する外径値を直交軸とする楕円の面積を算
出し、その楕円面積を断面毎に平均化する楕円面積算出
手段、２９は算出されたＮ個の楕円面積をその断面数Ｎ
で平均化する平均演算手段である。３０はこの平均演粋
の結果を被測定物の断面積として表示する表示装置、３
１は表示装置３０に外径値、あるいは楕円面積を表示さ
せる表示切替え手段である。
第３図は、この断面積算出手段２５の処理手順を示すフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
始めに、測定開始位ｉｆｆＬ、角度ビッチφ、長さピッ
チｐおよび測定断面数ＮがそれぞれＬ＝２０ｍｍ、φ＝
１０度、ｐ＝５ｍｍ，Ｎ＝１０に設定されると、位置決
め指令が出力され、第４図のように光センサの初期位置
が決定される（ステップ１〜３）。
チｐおよび測定断面数ＮがそれぞれＬ＝２０ｍｍ、φ＝
１０度、ｐ＝５ｍｍ，Ｎ＝１０に設定されると、位置決
め指令が出力され、第４図のように光センサの初期位置
が決定される（ステップ１〜３）。
初期位置決めが完了すると、現在の光センサ１６の位置
（×座標でＸｏ）と、ステップモータＭの回転角θが“
０”に初期化され、この時の外径値がＲ （Ｘ，θ）と
して記憶される（ステップ３〜７）。
（×座標でＸｏ）と、ステップモータＭの回転角θが“
０”に初期化され、この時の外径値がＲ （Ｘ，θ）と
して記憶される（ステップ３〜７）。
次に、光センサ１６が長さピッチｐ （５ｍｍ）ずつ移
動し、その都度外径値が記憶される（ステップ７〜９）
。
動し、その都度外径値が記憶される（ステップ７〜９）
。
Ｎ（１０）Ｉ！ｌの測定が終了すると、光センサ１６が
初期位置（Ｘ＝Ｏ）まで戻され、ステップモータ１３が
φ（１０度）だけ回転して再びステップ７〜９の処理が
繰返し行なわれる（ステップ１０〜１２）。
初期位置（Ｘ＝Ｏ）まで戻され、ステップモータ１３が
φ（１０度）だけ回転して再びステップ７〜９の処理が
繰返し行なわれる（ステップ１０〜１２）。
全ての外径値Ｒ（０、０）〜Ｒ（４５、１７０）が記憶
されると、第５図に示すように、１つの断面について９
０度異なる方向から測定された外径値Ｒ（ｉ−ｐ，ｍ−
φ）、Ｒ （ｉ−ｐ１ｍ−φ＋９０）を直交軸（ａ１ｂ
）とする楕円の面積（πａｂ／４）の平均Ｓ（ｉ）が求
められる《ステップ１３〜１４》。
されると、第５図に示すように、１つの断面について９
０度異なる方向から測定された外径値Ｒ（ｉ−ｐ，ｍ−
φ）、Ｒ （ｉ−ｐ１ｍ−φ＋９０）を直交軸（ａ１ｂ
）とする楕円の面積（πａｂ／４）の平均Ｓ（ｉ）が求
められる《ステップ１３〜１４》。
これによって、１か所の断面を違った角度から測定した
複数の測定値で求めた断而積値を平均化するため、真価
との誤差の少ない断面積を得ることができる。
複数の測定値で求めた断而積値を平均化するため、真価
との誤差の少ない断面積を得ることができる。
この計算が１０面Ｓ（０》〜Ｓ（９）について行なわれ
、その平均Ｓがこの被測定物２の断面積として舞出され
る（ステップ１５〜１７）。
、その平均Ｓがこの被測定物２の断面積として舞出され
る（ステップ１５〜１７）。
これによって第６図に示すように所定ピッチで複数の断
面積（角度で平均化された面積）が長さ方向で平均化さ
れ，るため、全体としてさらに精度の高い断面積測定を
行なうことができる。
面積（角度で平均化された面積）が長さ方向で平均化さ
れ，るため、全体としてさらに精度の高い断面積測定を
行なうことができる。
勿論、長さ方向の平均化を行なわないで測定方向で平均
化した面積Ｓ（ｉ）の表示を行なうようにしてもよく、
このようにした場合は長さ方向の断面積変化の様子を知
ることが可能である。
化した面積Ｓ（ｉ）の表示を行なうようにしてもよく、
このようにした場合は長さ方向の断面積変化の様子を知
ることが可能である。
く本発明の他の実施例〉（第７図）
なお、前記実施例では、ステップモータ１３を駆動する
ことにより被測定物２を回転して、測定断面に対する外
径測定方向を変化させるようにしていたが、これは本発
明を限定するものでなく、光１６センサを被測定物を中
心に回転させるようにしてもよい。
ことにより被測定物２を回転して、測定断面に対する外
径測定方向を変化させるようにしていたが、これは本発
明を限定するものでなく、光１６センサを被測定物を中
心に回転させるようにしてもよい。
また、前記実施例では、１つの光センサ１６を被測定物
に対して相対的にほぼ１８０度回転するようにしていた
が、例えば第７図に示すように直交する揺引光の役受光
を行なう光センサ４０を用い、被測定物に対して相対的
にほぼ９０度回転することで前記実施例と同様の測定を
するようにしてもよい。
に対して相対的にほぼ１８０度回転するようにしていた
が、例えば第７図に示すように直交する揺引光の役受光
を行なう光センサ４０を用い、被測定物に対して相対的
にほぼ９０度回転することで前記実施例と同様の測定を
するようにしてもよい。
また、前記実施例では、測定方向を１０度ずつ変えて外
径の測定を行なうようにしていたが、より細かな角度ピ
ッチで外径測定を行なえば、より高精度な断面積測定が
行なえることは勿論である。
径の測定を行なうようにしていたが、より細かな角度ピ
ッチで外径測定を行なえば、より高精度な断面積測定が
行なえることは勿論である。
また、前記実施例では、長さ方向について測定後、セン
サを初期位置まで戻していたが、戻り方向の測定を行な
うことで、測定時間を短縮することができる。
サを初期位置まで戻していたが、戻り方向の測定を行な
うことで、測定時間を短縮することができる。
また、長さ方向の測定を行なった後、回転を行なってい
るが、回転方向を先に測定し、しかる後、長さ方向に移
動しても良い。
るが、回転方向を先に測定し、しかる後、長さ方向に移
動しても良い。
また、被測定物は前記実施例のようにローラのような棒
状ものだけでなく、糸のような柔らかい線状のものや球
状のものについてもその支持方法を変えることにより同
様の断面測定を行なうことができる。
状ものだけでなく、糸のような柔らかい線状のものや球
状のものについてもその支持方法を変えることにより同
様の断面測定を行なうことができる。
く本発明の効果〉
本発明の断面積測定方法および装置は、前記説明のよう
に１つの断面に対し、異なる複数の方向からその外径値
を測定し、得られた複数の外径値からその断面，積を求
めるようにしているため、被測定物の外周にパリや凹凸
等があっても平均化することで高精度な測定を行なうこ
とができ、測定の信頼性が著しく向上する。
に１つの断面に対し、異なる複数の方向からその外径値
を測定し、得られた複数の外径値からその断面，積を求
めるようにしているため、被測定物の外周にパリや凹凸
等があっても平均化することで高精度な測定を行なうこ
とができ、測定の信頼性が著しく向上する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は一
実箱例の機構部を示す斜視図図、第３図は一実施例の要
部の処理手順を示すフＯ−チャート図である。 第４図は一実施例の動作を説明するための要部斜視図、
第５〜６図は一実施例の処理手順を説明するための図、
第７図は本発明の他の実施例を説明するための要部側面
図である。 第８図は外径測定の原理を説明するための斜視図である
。 １３・・・・・・ステップモータ、１５・・・・・・移
動台、１６・・・・・・光センサ、２０・・・・・・外
径悼出手段、２１・・・・・・移動台制ＩＩｌ装置、２
２・・・・・・モータ制ａ装置、２５・・・・・・断面
積算出手段、２８・・・・・・楕円面積算出手段、２９
・・・・・・平均演棹手段。 特許出願人 アンリツ株式会社 代理人 弁理士 早 川 誠 志 第４図 第６図 手続補正書 （自発） １．事件の表示 平成１年 特許願 第１ １ １ ２８６号２．発明の
名称 断面積測定方法および装置３．補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区南麻布５丁目１０番２７号名称 （０
５７ ）アンリツ株式会社 代表者 菅居紳至 ４．代理人〒１４１ 電話４９０−４５１８住所 東
京都品川区大崎１−１７−５ ６． 補正の内容
実箱例の機構部を示す斜視図図、第３図は一実施例の要
部の処理手順を示すフＯ−チャート図である。 第４図は一実施例の動作を説明するための要部斜視図、
第５〜６図は一実施例の処理手順を説明するための図、
第７図は本発明の他の実施例を説明するための要部側面
図である。 第８図は外径測定の原理を説明するための斜視図である
。 １３・・・・・・ステップモータ、１５・・・・・・移
動台、１６・・・・・・光センサ、２０・・・・・・外
径悼出手段、２１・・・・・・移動台制ＩＩｌ装置、２
２・・・・・・モータ制ａ装置、２５・・・・・・断面
積算出手段、２８・・・・・・楕円面積算出手段、２９
・・・・・・平均演棹手段。 特許出願人 アンリツ株式会社 代理人 弁理士 早 川 誠 志 第４図 第６図 手続補正書 （自発） １．事件の表示 平成１年 特許願 第１ １ １ ２８６号２．発明の
名称 断面積測定方法および装置３．補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区南麻布５丁目１０番２７号名称 （０
５７ ）アンリツ株式会社 代表者 菅居紳至 ４．代理人〒１４１ 電話４９０−４５１８住所 東
京都品川区大崎１−１７−５ ６． 補正の内容
Claims (4)
- （１）被測定物の外径を、該被測定物と交わる所定平面
上に沿つた光で異なる方向から測定し、得られた複数の
外径値から、被測定物の所定平面と交わる断面積を算出
する断面積測定方法。 - （２）９０度異なる方向から測定された外径値を直交軸
とする楕円の面積を算出し、該面積の平均演算によつて
前記断面積を算出する第１項記載の断面積測定方法。 - （３）所定平面に沿った測定光を受光し、前記測定光の
一部を遮ぎるように配置された被測定物の前記測定光の
向きに対応した外径を測定する外径測定手段と、 被測定物に対する前記外径測定手段の測定方向を前記所
定平面上で相対的に変化させる測定方向可変手段と、 前記測定方向可変手段により異なる方向で測定された複
数の外径値から被測定物の前記所定平面と交わる断面積
を算出する断面積算出手段とを備えた断面積測定装置。 - （４）９０度異なる方向から測定された外径値を直交軸
とする楕円の面積を算出する楕円面積算出手段と、 前記楕円の面積の平均値を算出する平均演算手段とを前
記面積算出手段が備えた第３項記載の断面積測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111286A JPH07117397B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 断面積測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111286A JPH07117397B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 断面積測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290505A true JPH02290505A (ja) | 1990-11-30 |
| JPH07117397B2 JPH07117397B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=14557377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111286A Expired - Lifetime JPH07117397B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 断面積測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117397B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132185A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-16 | 常州工学院 | 一种植物纤维横截面积的测量方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57144403A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-07 | Kubota Ltd | Measuring method for sectional size |
| JPS63293404A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Hoxan Corp | アスパラガス等棒状体選別のための体積測知方法 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111286A patent/JPH07117397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57144403A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-07 | Kubota Ltd | Measuring method for sectional size |
| JPS63293404A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Hoxan Corp | アスパラガス等棒状体選別のための体積測知方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132185A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-16 | 常州工学院 | 一种植物纤维横截面积的测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117397B2 (ja) | 1995-12-18 |
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