JPH08247742A - 帯状物の2次元形状測定装置 - Google Patents

帯状物の2次元形状測定装置

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JPH08247742A
JPH08247742A JP5530995A JP5530995A JPH08247742A JP H08247742 A JPH08247742 A JP H08247742A JP 5530995 A JP5530995 A JP 5530995A JP 5530995 A JP5530995 A JP 5530995A JP H08247742 A JPH08247742 A JP H08247742A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基準線からの相対的な位置座標を求めること
により、うねり及び幅の変動を有する帯状物の2次元形
状を測定する。 【構成】 テーブル3の上面に、リニアガイド4と同方
向に延びる2本の互いに平行な基準線14、15が距離Lを
隔てて形成されており、被測定物である帯状物16を、こ
の2本の基準線の間に、これとほぼ平行に載置する。セ
ンサ6は、リニアガイド4に沿って移動し、その走査線
17によって基準線14上の点Mi 、基準線15上の点Ni
び帯状物16の縁部の点Pi 、Qi の座標を読む。その座
標を一方の基準線14に対する相対的な位置座標に変換
し、帯状物16全体の2次元的形状を測定する。また、走
査線17が基準線14、15と直交しない場合には、測定した
座標に誤差を生じるので、基準線14、15に直交する直線
と走査線17とがなす角度及び2本の基準線間の距離Lを
基に、測定した座標を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、帯状物の2次元形状を
測定する測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、磁気テープ、インクリボン等
の帯状物の生産には、幅広の原反から所定幅の帯状の製
品を複数得るために、原反の幅方向に所定の間隔で有し
た切刃により、原反を所定の幅に切断するスリッター装
置が用いられている。通常、原反には塗工や蒸着等の前
工程の影響による巻き乱れが存在する。このため、前記
スリッター装置を用いて切断した帯状物は、原反の巻き
乱れ等の影響で切断面が蛇行し、帯状物の長さ方向にう
ねりと幅の変動が生じている。
【0003】近年、特に磁気テープの記録密度が高度化
し、磁気テープのμmオーダーのうねりや幅の変動がト
ラッキング・エラーの原因となるため、生産時に製品の
うねり及び幅の変動を管理することが重要になってお
り、その正確な測定が必要となっている。このような測
定のために、帯状物を載置するテーブルと、該テーブル
上をリニアガイドに沿って一方向に移動するセンサを備
えて、帯状物の2次元形状を測定する測定装置が考えら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
測定装置では、帯状物の局所的な幅は測定できるもの
の、センサの移動位置のズレなどにより、数百mmの長
さに渡って存在するμmオーダーの幅の変動と微小なう
ねりとを含む帯状物全体の2次元形状を正確に測定する
ことができないという問題点があった。
【0005】本発明はこのような従来の問題点を解決す
る帯状物の2次元形状測定装置を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、帯状の被測定物を載置するテーブルと、該
テーブル上を一方向に移動しつつ被測定物の縁部の2次
元座標を出力するセンサとを備える帯状物の2次元形状
測定装置において、前記テーブル上に前記センサの移動
方向に延びる基準線を形成する一方、前記センサ出力に
基づいて被測定物の縁部の2次元座標を読み取る被測定
物縁部測定手段と、前記センサ出力に基づいて基準線の
2次元座標を読み取る基準線測定手段と、前記被測定物
の縁部の2次元座標から前記基準線の2次元座標を減算
して、前記被測定物の縁部の2次元座標を前記基準線に
対する相対的な位置座標に修正する相対座標変換手段と
を設けたことを特徴とする。
【0007】また、請求項2に係る発明では、帯状の被
測定物を載置するテーブルと、該テーブル上を一方向に
移動しつつ被測定物の縁部の2次元座標を出力するセン
サとを備える帯状物の2次元形状測定装置において、前
記テーブル上に前記センサの移動方向に延びる互いに平
行な2本の基準線を形成する一方、前記センサ出力に基
づいて被測定物の縁部の2次元座標を読み取る被測定物
縁部測定手段と、前記センサ出力に基づいて各基準線の
2次元座標を読み取る基準線測定手段と、前記被測定物
の縁部の2次元座標から一方の基準線の2次元座標を減
算して、前記被測定物の縁部の2次元座標を前記一方の
基準線に対する相対的な位置座標に修正する相対座標変
換手段と、前記測定による2本の基準線の2次元座標よ
り求められる基準線間の距離の計測値からセンサの傾き
を検出する傾き検出手段と、前記被測定物の基準線に対
する相対的な位置座標を前記センサの傾きにより補正す
る誤差補正手段とを設けたことを特徴とする。
【0008】
【作用】請求項1に係る発明によれば、被測定物である
帯状物の縁部の2次元座標を、基準線に対する相対的な
位置座標として得ることにより、センサの移動位置のズ
レの影響を受けることなく、被測定物全体の2次元形状
を測定することができる。
【0009】また、請求項2に係る発明によれば、2本
の基準線の2次元座標より求められる基準線間の距離の
計測値からセンサの傾きを検出し、被測定物の基準線に
対する相対的な位置座標を前記センサの傾きにより補正
することにより、被測定物の正確な2次元形状を測定す
ることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
しく説明する。図1は本実施例の測定装置の概略図であ
る。支持体1、2により水平に支持されて透明板からな
るテーブル3が設けられている。
【0011】また、テーブル3に沿って2本のリニアガ
イド4とボールスクリュー5とが設けられており、これ
らのリニアガイド4によりセンサ6の支持体7が水平方
向に移動可能に支持されている。また、センサ6の支持
体7はボールスクリュー5と螺合していて、モータ8に
よりボールスクリュー5を回転することにより、センサ
6を移動可能である。
【0012】センサ6はその支持体7の上部に投光器9
を備え、下部には受光器10を備えている。これらの投光
器9と受光器10とはテーブル3を挟んで上下に対向して
いる。これらの投光器9と受光器10により、センサ6の
移動方向と直交する方向を走査線としてテーブル3上の
物体の有無を測定可能である。データ処理装置11は、セ
ンサ6の読み取ったデータを数値処理し、処理結果はデ
ィスプレイ装置12に表示される。
【0013】また、データ処理装置11は駆動回路13によ
ってモータ8を駆動する。図2に示すように、テーブル
3の上面には、リニアガイド4と同方向に延びる2本の
互いに平行な基準線14と基準線15とが距離Lを隔てて形
成されており、被測定物である帯状物16は、この基準線
14と基準線15との中間に、両方の基準線とほぼ平行にな
るよう載置される。
【0014】ここで、テーブル3上の基準線14及び基準
線15の延びる方向にX軸を、それに直交する方向にY軸
をとる。以下、このXY平面を用い、図3のフローチャ
ートに沿って被測定物の2次元形状の測定過程を説明す
る。 (1)測定開始位置へのセンサ6の移動(ステップ1:
図にはS1と記す。以下同様) リニアガイド4に沿ってセンサ6をX軸方向の初期位置
に移動し、初期設定(i=0)を行なう。 (2)基準線及び被測定物の2次元座標の読み取り(ス
テップ2〜ステップ5) センサ6でY軸方向に走査し、センサ6の走査線17上に
位置する基準線14上の点Mi (xi ,mi )、帯状物16
の縁部の点Pi (xi ,pi )、反対側の縁部の点Qi
(xi ,qi )及び基準線15上の点Ni (xi ,ni
の2次元座標を読み取る。
【0015】ステップ3、4の部分が被測定物縁部測定
手段に相当し、ステップ2、5の部分が基準線測定手段
に相当する。 (3)センサ6の傾きの検出(ステップ6) 図4に示すように、センサ6の走査線17の方向が基準線
14及び基準線15と直交する直線に対してθの角度を持つ
場合には、センサ6によって読み取られた被測定物16の
2次元座標データに誤差を生じる。即ち、センサ6は点
i にある被測定物16の縁部を読み取りながら、データ
上では被測定物16の縁部が点Ri に存在したことにな
る。
【0016】このような場合、上記誤差を訂正する必要
が生じるので、先ずセンサ6の傾きの有無を検出する。
すなわち、2本の基準線間の距離Lと、走査線17と基準
線14との交点Mi のセンサ読み値及び走査線17と基準線
15との交点Ni のセンサ読み値より得られた実測値L’
=ni −mi とを比較し、等しければセンサは傾いてお
らず、異なっていれば傾きが存在する。
【0017】傾きがなかった場合(L=ni −mi の場
合)はステップ7へ、傾きがあった場合(L≠ni −m
i の場合)はステップ10へそれぞれ移行する。この部分
が傾き検出手段に相当する。 (4)センサ6に傾きがない場合:基準線からの相対的
位置座標への変換(ステップ7〜ステップ9) ステップ6においてセンサ6の傾きが検出されなかった
場合、データ処理装置11において、前記帯状物16の縁部
の点Pi のY座標pi から基準線14上の点MiのY座標
i を減算し、前記センサ6で読み取った点Pi の2次
元座標を基準線14からの相対的な位置座標Pi
(xi ,pi −mi )に変換する。
【0018】同様の処理を行い、センサ6で読み取った
点Q0 及び点N0 の2次元座標を基準線14からの相対的
な位置座標Qi ’(xi ,qi −mi )及びNi ’(x
i ,ni −mi )に変換する。この部分が相対座標変換
手段に相当する。 (5)センサ6に傾きがある場合:誤差の補正及び基準
線からの相対的位置座標への変換(ステップ10〜ステッ
プ13) 図4に示すように、ステップ6においてセンサ6の傾き
が検出された場合、データ処理装置11において、2本の
基準線間の距離Lと、走査線17と基準線14との交点Mi
のセンサ読み値及び走査線17と基準線15との交点Ni
センサ読み値より得られた実測値L’=ni −mi との
比(cos θ)から、基準線14及び基準線15と走査線17と
がなす角度θを算出することができる。これを基に、点
i の基準線13に対する相対的な位置座標Pi ’を求め
ると、Pi ’(xi +(pi −m i )sin θ,(pi
i )cos θ)が得られる。
【0019】同様に各測定座標を修正し、Qi ’(xi
+(qi −mi )sin θ,(qi −mi )cos θ)及び
i ’(xi +(ni −mi )sin θ,(ni −mi
cosθ)を得て、上記誤差を容易に補正することができ
る。この部分が誤差補正手段に相当する。 (6)次の測定位置へのセンサ6の移動(ステップ14〜
ステップ16) i=k(X座標の最大値)か否かを判定し(ステップ1
4)、YESの場合は処理を終了するが、NOの場合は
iをインクリメント(ステップ15)した後、リニアガイ
ド4に沿ってセンサ6をX軸方向に所定の距離Δd移動
する(ステップ16)。
【0020】以下、(2)〜(6)の操作を既定回数繰
り返し行うことで、被測定物である帯状物16全体の2次
元形状を測定し、そのデータをストアすると共に、得ら
れた相対的位置座標をディスプレイ装置12にグラフィッ
ク表示する。帯状物16の幅は、測定によって得られた2
次元形状から容易に知ることができる。
【0021】また、図5に示すように、帯状物16の2次
元形状の測定データに基づいて、帯状物16の縁部におけ
る最初の測定点P0 (またはQ0 )と最後の測定点Pk
(またはQk )との間に直線を引き、該直線からの点P
1 〜点Pk-1 (または点Q1〜点Qk-1 )各座標のズレ
1 〜dk-1 を算出する。そして、そのピーク値dA
B 、dC 、dD 、・・・を求めることによって、帯状
物16のうねりのデータを得ることができる。
【0022】このようにして得られた上記帯状物16の幅
及びうねりの平均値と、最大値及び最小値と、極大値及
び極小値とをデータ処理装置11にストアし、前記2次元
形状のグラフィック表示と共にディスプレイ装置12に表
示することにより、帯状物16全体の2次元形状の把握が
さらに容易になる。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る発明
によれば、帯状物の縁部の2次元座標をテーブルに設け
られた基準線に対する相対的な位置座標として得ること
により、従来困難であった帯状物全体の2次元形状を測
定する測定装置を提供し、初期の目的を達成することが
できる。また、本発明の測定装置を用いることにより、
高度化する磁気テープの記録密度に対応し、μmオーダ
ーのうねり及び幅の変動に関するきめ細かい品質管理が
可能となる。
【0024】また、請求項2に係る発明によれば、セン
サの走査方向がテーブル表面に設けられた基準線に直角
でない場合でも、計算で測定値を補正することにより、
被測定物の正確な2次元形状を測定することができ、測
定装置の製作や測定において実用価値が大となる効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す2次元形状測定装置
の斜視図
【図2】 同上装置の平面図
【図3】 測定手順を示すフローチャート
【図4】 2本の基準線とセンサの走査線とが角度を持
つ場合の測定座標の補正方法を説明する図
【図5】 帯状物のうねり測定法の説明図
【符号の説明】
3 テーブル 6 センサ 9 投光器 10 受光器 14 基準線 15 基準線 16 帯状物 17 走査線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】帯状の被測定物を載置するテーブルと、 該テーブル上を一方向に移動しつつ被測定物の縁部の2
    次元座標を出力するセンサと、 を備える帯状物の2次元形状測定装置において、 前記テーブル上に前記センサの移動方向に延びる基準線
    を形成する一方、 前記センサ出力に基づいて被測定物の縁部の2次元座標
    を読み取る被測定物縁部測定手段と、 前記センサ出力に基づいて基準線の2次元座標を読み取
    る基準線測定手段と、 前記被測定物の縁部の2次元座標から前記基準線の2次
    元座標を減算して、前記被測定物の縁部の2次元座標を
    前記基準線に対する相対的な位置座標に修正する相対座
    標変換手段と、 を設けたことを特徴とする帯状物の2次元形状測定装
    置。
  2. 【請求項2】帯状の被測定物を載置するテーブルと、 該テーブル上を一方向に移動しつつ被測定物の縁部の2
    次元座標を出力するセンサと、 を備える帯状物の2次元形状測定装置において、 前記テーブル上に前記センサの移動方向に延びる互いに
    平行な2本の基準線を形成する一方、 前記センサ出力に基づいて被測定物の縁部の2次元座標
    を読み取る被測定物縁部測定手段と、 前記センサ出力に基づいて各基準線の2次元座標を読み
    取る基準線測定手段と、 前記被測定物の縁部の2次元座標から一方の基準線の2
    次元座標を減算して、前記被測定物の縁部の2次元座標
    を前記一方の基準線に対する相対的な位置座標に修正す
    る相対座標変換手段と、 前記測定による2本の基準線の2次元座標より求められ
    る基準線間の距離の測定値からセンサの傾きを検出する
    傾き検出手段と、 前記被測定物の基準線に対する相対的な位置座標を前記
    センサの傾きにより補正する誤差補正手段と、を設けた
    ことを特徴とする帯状物の2次元形状測定装置。
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