JPH1114320A - 寸法測定装置 - Google Patents

寸法測定装置

Info

Publication number
JPH1114320A
JPH1114320A JP18736697A JP18736697A JPH1114320A JP H1114320 A JPH1114320 A JP H1114320A JP 18736697 A JP18736697 A JP 18736697A JP 18736697 A JP18736697 A JP 18736697A JP H1114320 A JPH1114320 A JP H1114320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
optical measuring
measuring means
light
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18736697A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Yabumi
崇生 薮見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP18736697A priority Critical patent/JPH1114320A/ja
Publication of JPH1114320A publication Critical patent/JPH1114320A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光学測定手段を近接して設置すること
を可能として、線材の同一断面に近い断面の形状や寸法
を正確に測定する。 【解決手段】 光学測定手段M1は、平面光L1を線材
Wに対してこれを横切るように照射して線材Wの影像を
CCDイメージセンサ36により捉える。光学測定手段
M1は線材Wの周囲に90度角度を変えて二つ配置さ
れ、これら光学測定手段を、平面光L1,L2の厚み分
dだけずらして位置させて、各光学測定手段の平面光L
1,L2が互いに重ならないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は線材等の対象物に光
を照射してその影像を捉えることにより断面形状や外径
を測定する寸法測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】圧延線材の断面形状をオンラインで測定
するために、例えば特開平7−35517号公報には以
下のような光学式寸法測定装置が示されている。これ
は、円板の中心に線材を通し、当該円板の板面の一方の
半径側に、発光源からの発散光を平行光に変換するため
の集光レンズを設けるとともに、他方の半径側に、上記
線材を横切った際の影を含む平行光を受光素子上に結像
させる結像レンズを設けている。本測定装置によれば、
円板を回転させて線材に対する平行光の照射角度を変え
つつ、受光素子上での影像の幅から各照射角度における
線材径を知り、これを線材の全周について行うことによ
り、その断面形状を測定することができる。
【0003】ところで、円板の回転速度を適当な範囲に
抑えつつ、高速で通過する線材の断面形状を測定するた
めに、特願平8−82445号では、発光源、集光レン
ズ、結像レンズ、および受光素子から構成される光学測
定手段を円板上に角度を変えて複数設けることが提案さ
れている。例えば、図4に示すように、角度を90度異
ならせて二つの光学測定手段M1´,M2´を設けれ
ば、円板の回転速度を同じにしても、2倍の速度で断面
形状を測定することができる。なお、図4中、31は発
光源たる発光ダイオード、32は集光レンズ、35は結
像レンズ、36は受光素子たるCCDイメージセンサで
あり、黒色領域は線材Wによって生じる影である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように複数の光
学測定手段M1´,M2´を設ける場合、これらを線材
Wの長手方向で可能な限り接近させた方が同一断面に近
い断面での外径を得ることができる。しかし、従来の光
学測定手段を互いに接近させると、図4の矢印で示すよ
うに、光学測定手段M1´の平行光が線材Wの表面で反
射して光学測定手段M2のCCDイメージセンサ36へ
入射し、外径測定に誤差を生じることがある。これを図
5で説明する。
【0005】図5はCCDイメージセンサの出力信号の
経時変化を示すもので、図5(A)の1スキャン内で信
号レベルが低下する領域Dが線材Wの影像に対応する部
分で、その幅Swが線材Wの外径に比例している。とこ
ろが、他の光学測定手段からの反射光が入光すると、図
5(B)に示すように、信号レベルが低下すべき領域D
内で、反射光により信号レベルがノイズ的に高くなる。
特に、当該領域Dの両端部でこのような信号レベルの上
昇を生じると、領域幅Swが変動するために正確な線材
径の測定ができない。この問題は特にステンレス系線材
のような反射率の高い線材の場合に甚だしくなる。
【0006】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、複数の光学測定手段を近接して設置すること
を可能として、対象物の同一断面に近い断面の形状を正
確に測定できるようにした寸法測定装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、平面光(L1,L2)を対象物(W)
に対してこれを横切るように照射して対象物(W)の影
像を受光素子(36)により捉える光学測定手段(M
1,M2)を、対象物(W)の周囲に角度を変えて複数
配置し、これら光学測定手段(M1,M2)を、上記平
面光(L1,L2)の厚み分(d)だけずらして位置さ
せて、各光学測定手段(M1,M2)の平面光(L1,
L2)が互いに重ならないようにする。
【0008】本発明においては、対象物に対して平面光
を照射するようにして、光学測定手段を上記平面光の厚
みだけずらして位置させたから、一の光学測定手段の平
面光が対象物に反射して生じる反射光が、他の光学測定
手段の平面光に混入することはなく、対象物の断面形状
を正確に測定できる。そして、円形断面の平行光を使用
する従来の装置に比して、光学測定手段の位置を互いに
近接させることができるから、対象物の同一断面に近い
断面の形状を測定することができる。
【0009】なお、平面光は、例えば円形断面の平行光
をスリットに通す等により生成される。また、受光素子
の前方に平面光の断面形状に等しいスリットを設けれ
ば、対象物の表面で反射光が散乱されるような場合で
も、反射光の混入を確実に防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1に寸法測定装置の全体垂直断
面図を示す。図において、固定台1上には厚肉筒状の保
持部11が水平姿勢で設けられ、当該保持部11内に回
転筒2が配設されて、軸方向の二箇所に設けたベアリン
グ21により支持されている。回転筒2の一端外周には
プーリ22が嵌着され、このプーリ22には図略の駆動
モータから延びるベルト23が懸架されて回転筒2を一
定速度で回転させている。対象物たる圧延後の線材Wは
回転筒2の筒内中心を水平方向へ貫通している。
【0011】回転筒2の一端には、カバー241で覆わ
れ、中心を線材Wが貫通している大径の円板部24が形
成され、その板面には図2に示すように、90度位置を
異ならせて交差するように二つの光学測定手段M1,M
2が設けられている。各光学測定手段M1,M2はそれ
ぞれ、円板部24の中心を通る線材Wに対して、当該円
板部24の板面の一方の半径側に、発光源としての発光
ダイオード31と、これより発する発散光を円形断面の
平行光へ変換するための集光レンズ32と、平行光を後
述するような一定厚の平面光L1,L2にするスリット
部材33とを有するとともに、他方の半径側には、上記
線材Wを横切った際に生じる影(図中の黒色領域)を含
んだ平面光L1,L2のみを通過させるスリット部材3
4と、平面光L1,L2が入射する結像レンズ35と、
この結像レンズ35によって受光面上に影像が生じさせ
られる受光素子としてのCCDイメージセンサ36とを
有している。なお、平面光L1,L2は線材Wの前後で
透明なガラス窓37を通過している。
【0012】図1において、円板部24に対向する保持
部11の一端には大径の歯車12が固定されており、こ
の歯車12の外周に小径の歯車13が噛合している(図
2)。歯車13は円板部24の板面に設けた発電機38
の回転軸の先端に取り付けられており、回転筒2、すな
わち円板部24が回転すると、これに伴って歯車13が
歯車12の外周を自転しつつ移動して発電が行われる。
この発電電力は各光学測定手段M1,M2の発光ダイオ
ード31へ供給される。
【0013】回転筒2の中間部外周には、リング板25
が複数嵌着してあり、これらリング板25は、保持部1
1の内周面に形成されたリング状の凹溝14内にそれぞ
れ位置している。リング板25の板面とこれに対向する
凹溝14の溝面にはそれぞれコイルがプリント形成され
て(図示略)回転トランスを構成しており、この回転ト
ランスを介してCCDイメージセンサ36からの出力信
号が無接触で固定台1側へ取り出される。なお、ガラス
窓37を設けた部分を除いて、線材Wの周囲には断熱管
41,42が設けられている。
【0014】図3には光学測定手段M1の斜視図を示
す。図において、発光ダイオード31から発せられた発
散光は集光レンズ32によって円形断面の平行光に変換
されてスリット部材33に入射する。スリット部材33
には一定幅(例えば10mm)の長方形スリット331
が形成されており、上記平行光はスリット331を通過
することによって、当該スリット331と同断面の一定
厚dの平面光L1になる。平面光L1は途中で線材Wを
横切り、この時生じる線材Wの影(図中の黒色領域)を
含んでスリット部材34に入射する。スリット部材34
には上記スリット部材33と同形のスリット341が形
成されており、平面光L1は当該スリット341を通過
した後、結像レンズ35によってCCDイメージセンサ
36の受光面上へ入射させられる。一方、光学測定手段
M2においても同様の構成で一定厚dの平面光L2が形
成されており、この平面光L2は図3に示すように、線
材Wを通過する部分で光学測定手段M1の平面光L1と
交差するとともに、本実施形態では、互いに重ならない
ように線材Wの長手方向へずれている。この際、各平面
光L1,L2は既述のように一定厚dの長方形断面をし
ているから、その厚み分だけ位置をずらすことにより両
平面光L1,L2は互いに重ならず、平面光L2の、線
材Wでの反射光が平面光L1に混入することが防止され
る。
【0015】したがって、本実施形態では、両光学測定
手段M1,M2の位置を線材Wの長手方向へ平面光L
1,L2の厚み分dだけ僅かにずらすのみで、互いに他
の光学測定手段からの反射光の混入が防止され、線材径
を確実に測定することができる。このように、従来のよ
うな円形断面の平行光を使用するのに比して、本実施形
態では一定厚の平面光を使用しているから、両光学測定
手段M1,M2を接近して位置させることができ、これ
ら光学測定手段M1,M2で測定される線材径は線材W
の同一断面に近い断面のものとなって、線材Wの断面形
状をより正確に把握することができる。
【0016】なお、上記実施形態において、圧延時のヒ
ケ等により通常は線材表面には種々の角度の面が形成さ
れており、反射光が散乱されるおそれがある。したがっ
て、他の光学測定手段からの反射光の入射を確実に防止
するにはスリット部材34を設けた方が好ましい。そし
て、このスリット部材34は可能な限り線材Wに近い位
置に設けた方が効果がある。
【0017】平面光L1,L2を生成するには必ずしも
上記実施形態のような構成を採用する必要はなく、例え
ば、発光ダイオードを直線状に多数配置して、これら発
光ダイオードから発する発散光をシリンドリカルレンズ
で一定厚の平面光に変換するような構成としても良い。
【0018】上記実施形態では光学測定手段を二つ設け
たが、三つ以上設けることもできる。また、光学測定手
段は必ずしも回転する円板上に設けられる必要はなく、
線材の周囲に角度をおいて固定されていても良い。さら
に、対象物は線材に限られるものではない。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明の寸法測定装置に
よれば、測定に平面光を使用したことにより、複数の光
学測定手段を近接して設置することが可能であるから、
対象物の同一断面に近い断面の外径ないし形状を正確に
測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す、寸法測定装置の全
体垂直断面図である。
【図2】回転筒円板部の正面図である。
【図3】光学測定手段の斜視図である。
【図4】従来の光学測定手段の概略構成図である。
【図5】CCDイメージセンサの出力信号波形図であ
る。
【符号の説明】
31…発光ダイオード、32…集光レンズ、33,34
…スリット部材、35…結像レンズ、L1,L2…平面
光、M1,M2…光学測定手段、W…線材(対象物)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面光を対象物に対してこれを横切るよ
    うに照射して前記対象物の影像を受光素子により捉える
    光学測定手段を、前記対象物の周囲に角度を変えて複数
    配置し、これら光学測定手段を、前記平面光の厚み分だ
    けずらして位置させて、各光学測定手段の平面光が互い
    に重ならないようにしたことを特徴とする寸法測定装
    置。
JP18736697A 1997-06-26 1997-06-26 寸法測定装置 Pending JPH1114320A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18736697A JPH1114320A (ja) 1997-06-26 1997-06-26 寸法測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18736697A JPH1114320A (ja) 1997-06-26 1997-06-26 寸法測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1114320A true JPH1114320A (ja) 1999-01-22

Family

ID=16204747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18736697A Pending JPH1114320A (ja) 1997-06-26 1997-06-26 寸法測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1114320A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099981A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 シーシーエス株式会社 ライン光照射装置
CN105203037A (zh) * 2015-09-21 2015-12-30 长飞光纤光缆股份有限公司 一种在线测量预制棒直径的装置
JP2018044812A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社Vrc 3dスキャナ
CN108885084A (zh) * 2016-04-01 2018-11-23 施洛伊尼格控股股份公司 组合传感器
JP2020030126A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 株式会社デンソー 角度検出装置及び角度検出方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013099981A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 シーシーエス株式会社 ライン光照射装置
JPWO2013099981A1 (ja) * 2011-12-27 2015-05-11 シーシーエス株式会社 ライン光照射装置
CN105203037A (zh) * 2015-09-21 2015-12-30 长飞光纤光缆股份有限公司 一种在线测量预制棒直径的装置
CN108885084A (zh) * 2016-04-01 2018-11-23 施洛伊尼格控股股份公司 组合传感器
JP2018044812A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 株式会社Vrc 3dスキャナ
JP2020030126A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 株式会社デンソー 角度検出装置及び角度検出方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2532495C1 (ru) Сканирующее устройство и способ визуализации с обратнорассеянным пучком излучения
JPS6049841B2 (ja) 光学式非接触型検出装置
JPH1114320A (ja) 寸法測定装置
JPH11230912A (ja) 表面欠陥検出装置及びその方法
JPH11258186A (ja) X線による応力測定方法及び装置
JPH0915151A (ja) 拡散特性測定装置
JPH0921872A (ja) 走査型距離測定装置
JPH10339616A (ja) 物体形状の非接触測定装置および方法
JP2011169796A (ja) 曲率測定装置
JPS622113A (ja) 反射光による表面粗さ計
JPH0585005B2 (ja)
JP5322390B2 (ja) 丸棒検査装置及び丸棒検査方法
JP3341854B2 (ja) 走行線材の直径測定装置
JPH08159722A (ja) 製品寸法測定装置
JP2753717B2 (ja) 光走査装置
JP3603464B2 (ja) 走行部材の断面形状測定方法及びこれに用いる測定装置
JPH10186260A (ja) 走査光学装置及び赤外検出装置
JP3724162B2 (ja) レーザ走査装置及び形状測定装置
JP2694132B2 (ja) レーザ光または電子ビームの検出方法および検出器
JP2950226B2 (ja) 高さ測定装置
JPH0585006B2 (ja)
JP2011191077A (ja) 軸振れ計測装置
JP2697939B2 (ja) ロータリーエンコーダー
JPH01219604A (ja) 棒状体の外径測定装置
JPH08170965A (ja) 回転計測方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040430

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051213

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060411