JPH06307816A - 非接触板幅測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 予め定められた投光部と受光部との間隔以上
の幅を有する被測定物の板幅を測定できること。また透
明な被測定物の板幅を測定できること。 【構成】 投光部２，受光部３は、被測定物５５の一方
の面で幅方向に渡って設けられ被測定物５５の端部を検
出する。投光部２からは、所定幅Ｌ１の測定ビームＢが
出射され、被測定物５５で反射された部分の光のみ受光
部３で検出されて被測定物５５の板端と板端との間隔で
ある板幅Ｗに相当する幅が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板状の被測定物の板幅
を非接触で光学的に測定する非接触板幅測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、被測定物の外径を測定する外径
測定装置の斜視図である。この外径測定装置５０は、投
光部５１と受光部５２が一対で配置され、投光部５１
は、所定幅Ｚの測定ビームを受光部５２に投光する。し
たがって、被測定物５５を投光部５１と受光部５２間に
介在させることにより、受光部５２では被測定物５５の
外径に相当する幅分だけ、測定ビームが遮られ、被測定
物５５の外径を非接触で測定することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この外
径測定装置は、被測定物５５の外径を測定できる範囲
は、測定ビームの所定幅Ｚ以内であった。このため、被
測定物５５が測定ビームの幅Ｚ以上の幅広に形成された
もの、例えば、長尺状の板の場合、この被測定物５５を
測定することができなかった。尚、投光部５１と受光部
５２との間は、測定ビームの焦点距離の都合上、高精度
測定を行うために所定間隔以上離すことができず、この
点でも投光部５１、受光部５２間に幅広の被測定物５５
を介在させることができなかった。このように、投光部
５１と受光部５２とを対面させ、その間で被測定物５５
を測定する構成の場合、被測定物５５をその間に配置出
来なければ測定することができなかった。

【０００４】また、被測定物５５が透明な材質である場
合、測定ビームはこの被測定物５５部分を透光するた
め、受光信号の明暗の差が小さいため、精度良く外径測
定を行えなかった。さらに、透明体のキズや歪み等の影
響を受けやすかった。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、被測定物が投光部と受光部との間隔以
上を有する場合、すなわち、所定幅を有する被測定物で
あってもその板幅を測定でき、さらに、被測定物が透明
な場合でもこの板幅を測定することができる非接触板幅
測定装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の非接触板幅測定装置は、所定幅（Ｗ）を有
する被測定物（５５）の板幅を非接触で光学的に測定す
る板幅測定装置であって、該被測定物の一方の面の端部
に配置され、被測定物に対し所定角度（α１）、及び被
測定物の幅方向に所定幅（Ｌ１）を有して測定ビーム
（Ｂ）を出射する投光部（２）と、前記被測定物の一方
の面でかつ該投光部と同一面に設けられ、該投光部から
出射された測定ビームのうち被測定物により反射された
測定ビームを受光する受光部（３）と、該受光部による
測定ビームの受光状態により被測定物の板端を検出し、
被測定物の板幅を演算する演算部（３０）とを具備する
ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】投光部２および受光部３は、いずれも被測定物
５５の一方の面上に配置され、投光部２の測定ビームＢ
が被測定物５５で反射され受光部３で検出される。投光
部２は、被測定物５５の幅方向端部位置に設けられ、よ
って、測定ビームＢは、被測定物５５の端部より内方の
部分のみ受光部３で検出される。これにより、演算部３
０は、被測定物５５の端部位置を検出でき、被測定物５
５の板幅を得ることができる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の非接触板幅測定装置の第１
実施例の構成を示す斜視図である。図示の如く、この装
置は、板状物としての被測定物５５の一方の面側におい
て、非測定物５５の幅Ｗ以上の横幅を有する検出器１が
設置される。被測定物５５は、図の矢印Ａ方向に長尺な
形状であり、図示の箇所に固定あるいは、Ａ方向に搬送
される。検出器１は、上端のアングル１０が基体に固定
される。

【０００９】検出器１は、一対の投光部２と受光部３で
構成される。この投光部２と、受光部３は、被測定物５
５の長さ方向に対し所定角度α１，α２（α１≒α２）
を有して設けられる。投光部２には、レーザ光源、及び
光学系が設けられ、レーザ光の測定ビームＢが被測定物
５５に対し前記所定角度α１を有して出射される。ま
た、受光部３には、光学系および受光素子が設けられ、
被測定物５５により所定角度α２で反射した測定ビーム
Ｂがこの受光素子で検出される。

【００１０】そして、投光部２の測定ビームＢは、被測
定物５５の板幅方向に沿って所定範囲Ｌ１を有してい
る。この測定ビームＢは、所定幅Ｌ１を有し順次走査さ
れる構成である。

【００１１】上記構成で被測定物５５に対し検出器１の
投光部２から測定ビームＢを出射すると、所定幅Ｌ１の
測定ビームＢは、被測定物５５に投光される部分と、投
光されない部分とが生じる。このため、受光部３では、
被測定物５５が存在する箇所を走査する測定ビームＢの
反射光が受光される。

【００１２】このように、被測定物５５に対し所定幅Ｌ
１の測定ビームＢを出射し、反射した光の範囲により被
測定物５５の板幅Ｗを検出することができる。具体的に
は、受光部３の検出信号は演算部に入力され、演算部は
反射した光の範囲に応じた板幅信号を出力する。また、
測定ビームＢが所定角度α１を有して斜めに照射される
構成であるため、被測定物５５がガラス等の透明体であ
る場合においても、反射光量に増減に関わらず常に高精
度に板幅を検出できる。

【００１３】次に図２は、本発明の非接触板幅測定装置
の第２実施例の構成を示す斜視図、図３は同正面図、図
４は同側面図である。この実施例の装置は、板状物とし
ての被測定物５５の一方の面側において、両端箇所にそ
れぞれ検出器１，５が離れて設置される。被測定物５５
は、図の矢印Ａ方向に長尺な形状であり、図示の箇所に
固定あるいはＡ方向に搬送される。検出器１，５は、上
端のアングル１０がそれぞれ図３に示す基体１２ａ，１
２ｂに固定されるものであり、基体１２ａ，１２ｂは、
互いの方向にスライド自在である。基体１２ａ，１２ｂ
の相対距離は外部の間隔測定装置で検出され、後述する
演算部３０に出力される。

【００１４】検出器１は、一対の投光部２と受光部３で
構成され、検出器５も同様の投光部６，受光部７を有す
る。この検出器１側により説明すると、投光部２と、受
光部３は、図４に示す如くそれぞれ被測定物５５の長さ
方向に対し所定角度α１，α２（α１≒α２）を有して
設けられる。投光部２には、レーザ光源、及び光学系が
設けられ、レーザ光の測定ビームＢが被測定物５５に対
し前記所定角度α１を有して出射される。また、受光部
３には、光学系および受光素子が設けられ、被測定物５
５により所定角度α２で反射した測定ビームＢがこの受
光素子で検出される。

【００１５】そして、投光部２の測定ビームＢは、図
２，３に示すように、被測定物５５の板幅方向に沿って
所定範囲Ｌ２を有している。この測定ビームＢは、所定
幅Ｌ２を有し順次走査される構成である。また、受光部
３の受光素子で検出された測定状態は、演算部３０に出
力される。尚、走査方向の中央部分Ｂ０の箇所を境に一
方の走査側（板幅が長い方向；Ｂ＋側）が加算信号、他
方の走査側（板幅が短い方向；Ｂ−側）が減算信号とさ
れている。

【００１６】図５は、演算部３０を示すブロック図であ
る。検出器１，５の間隔は、リニアスケール等の間隔測
定装置２５で測定され、板幅演算手段３３に間隔信号Ｓ
１が出力される。また、検出器１の受光部３の測定状態
は、板端検出手段３１に入力され、同様に検出器５の受
光部７の測定状態は板端検出手段３１に入力される。板
端検出手段３１，３２は、被測定物５５の板端を検出す
るものであり、板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂは板幅演算
手段３３に出力される。板幅演算手段３３は、間隔測定
装置２５の間隔信号Ｓ１を基に、両板端検出手段３１，
３２の板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂを加算することによ
り、被測定物５５の板幅Ｗを演算し、板幅信号Ｓ３を出
力する。

【００１７】上記構成の動作を説明すると、これら検出
器１，５は、図２，３に示す如くそれぞれの測定ビーム
Ｂの略中央部分、すなわち、測定ビームＢの走査中央部
分Ｂ０部分が被測定物５５の幅方向端部に位置するよ
う、前記基体１２ａ，１２ｂをスライドさせ、粗位置決
めする。

【００１８】この状態で被測定物５５に対し検出器１，
５の投光部２，６から測定ビームＢを出射すると、図
２，３の如く、所定幅Ｌ２の測定ビームＢは、被測定物
５５に投光される部分と、投光されない部分とが生じ
る。このため、受光部３，７では、被測定物５５の板端
に相当する部分を走査する測定ビームＢのみが受光さ
れ、板端検出手段３１，３２に出力される。

【００１９】したがって、板端検出手段３１，３２で
は、受光部３，７から出力される測定状態を示す走査信
号がどの範囲まで出力されているかを検出する。例え
ば、測定状態が測定ビームＢの内方側のＢ−部分から走
査中央部分Ｂ０まで検出された場合、板端はＢ０部分と
して検出する。また、測定ビームＢの内方側のＢ−部分
から板端方向のＢ＋側の所定部分まで検出された場合、
板端はＢ＋部分として検出する。このように、板端検出
手段３１，３２は、走査される測定ビームＢを基に被測
定物５５の板端を検出する。

【００２０】そして、板幅演算手段３３は、間隔測定装
置２５から検出される検出器１，５の間隔信号Ｓ１に、
板端検出手段３１，３２の板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ
を加算して、被測定物５５の板幅Ｗを演算し、板幅信号
Ｓ３を出力する。具体的には、板端検出手段３１，３２
で板端がＢ０である場合、板幅信号Ｓ３は間隔信号Ｓ１
のみとなる。また、板端検出手段３１，３２で板端がＢ
０より外方（板幅が長い方向）にずれた場合には、間隔
信号Ｓ１に板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂが加算され、板
端検出手段３１，３２で板端がＢ０より内方（板幅が短
い方向）にずれた場合には、間隔信号Ｓ１に板端検出信
号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂが減算される。

【００２１】また、被測定物５５が搬送されることによ
り、板幅が変化したときには、板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ
２ｂが変化し、これに応じて板幅信号Ｓ３が変化する。
尚、一方の板端のみが変化した場合には、対応するいず
れかの板端検出信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂのみが変化する。

【００２２】このように、被測定物５５の板幅は、検出
器１，５の間隔を示す間隔信号が粗い状態で検出され、
この検出器１，５で検出される板端範囲の増減を加算す
るのみで、高精度に板幅Ｗを検出することができる。

【００２３】また、被測定物５５に対し所定幅Ｌ２の測
定ビームＢを出射し、反射した光の範囲により板端を検
出する構成であるため、被測定物５５がガラス等の透明
体である場合においても、反射光量に増減に関わらず常
に高精度に板端を検出でき、板幅を得ることができる。

【００２４】尚、上記第２実施例では、被測定物５５の
両端に検出器１，５を設けた構成として説明したが、被
測定物５５の一方の端部が位置決めされた状態で固定、
あるいは搬送される構成とすることもでき、この場合、
他方の端部にのみ検出器１を配置するのみで同様に板幅
を検出することができる。また、第２実施例では、被測
定物５５の両端の検出器１，５の間隔を間隔測定装置２
５で測定する構成としたが、この間隔測定装置に代り、
検出器１，５の間隔に相当する間隔信号Ｓ１が予め図示
しない記憶部等に記憶され、板幅演算手段３３に入力さ
れる構成とすることもでき、この場合においても上記実
施例同様の作用効果を得ることができる。同様に、検出
器１，５の間隔が固定の場合にも間隔測定装置２５を不
要にできる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、投光部と受光部が被測
定物の一方の面の端部に設けられた構成であるため、被
測定物の幅の検出が行える。これにより、被測定物の板
幅の長さにかかわらず板の幅方向の存在位置と端部位置
を検出でき、被測定物の板幅を容易かつ、高精度に得る
ことができる。また、投光部からは所定幅の測定ビーム
が斜めに出射され、被測定物により反射された測定ビー
ムの幅により被測定物の板幅を検出する構成であるた
め、被測定物が透明体であっても容易に板幅を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非接触板幅測定装置の第１実施例を示
す斜視図。

【図２】本発明の非接触板幅測定装置の第２実施例を示
す斜視図。

【図３】同装置の正面図。

【図４】同装置の側面図。

【図５】同装置の演算部を示すブロック図。

【図６】従来の外径測定装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１，５…検出器、２，６…投光部、３，７…受光部、２
５…間隔測定装置、３０…演算部、３１，３２…板端検
出手段、３３…板幅演算手段、５５…被測定物、Ｂ…測
定ビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定幅（Ｗ）を有する被測定物（５５）
   の板幅を非接触で光学的に測定する板幅測定装置であっ
   て、 該被測定物の一方の面の端部に配置され、被測定物に対
   し所定角度（α１）、及び被測定物の幅方向に所定幅
   （Ｌ１）を有して測定ビーム（Ｂ）を出射する投光部
   （２）と、 前記被測定物の一方の面でかつ該投光部と同一面に設け
   られ、該投光部から出射された測定ビームのうち被測定
   物により反射された測定ビームを受光する受光部（３）
   と、 該受光部による測定ビームの受光状態により被測定物の
   板端を検出し、被測定物の板幅を演算する演算部（３
   ０）とを具備する非接触板幅測定装置。