JPS61218904A - 直径測定装置 - Google Patents

直径測定装置

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Publication number
JPS61218904A
JPS61218904A JP6044585A JP6044585A JPS61218904A JP S61218904 A JPS61218904 A JP S61218904A JP 6044585 A JP6044585 A JP 6044585A JP 6044585 A JP6044585 A JP 6044585A JP S61218904 A JPS61218904 A JP S61218904A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
measured
photoelectric conversion
workpiece
conversion element
Prior art date
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Pending
Application number
JP6044585A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sagara
誠 相良
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.)
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP6044585A priority Critical patent/JPS61218904A/ja
Publication of JPS61218904A publication Critical patent/JPS61218904A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、直径測定装置に係り、特に大型立旋盤等で加
工された被加工物の直径測定に利用できる。
[背景技術とその問題点] 従来、大型立旋盤で加工された被加工物の直径、例えば
外径を測定するには、専用の大型マイクロメータを使っ
たり、或いは被加工物外径の対向位置にブロックを置き
、このブロック間をインサイドマイクロメータをつない
で測定していた。
前者の大をマイクロメータによる測定は、マイクロメー
タ自体の重量が重く、従って操作が困難であることから
測定精度の点で問題があった。また、後者のインサイド
マイクロメータによる測定は、ブロックを正確に被加工
物に接して置くことが困難であり、またインサイドマイ
クロメータを正確につなぐことも困難であった。
一方、これらの方式のほかに、被加工物を載置している
テーブルを回転させ、被加工物の測定面に直径が既知の
ローラを押し当て、ローラの回転数から被加工物の直径
を算出する方式もあるが、被加工物に接するローラの回
転数はスリップがあるので精度が落る。しかも、ローラ
を押しつけると、被加工物のその部分に光沢が生じ嫌わ
れることもあった。
また、被加工物の内径を測定するには、通常、インサイ
ドマイクロメータが用いられるが、被測定物の内径が大
きくなるに従って、上述した問題が生じる。
[発明の目的] 本発明の目的は、このような従来の欠点を解決すべくな
、されたもので、比較的大径の被測定物の内径または外
径を精度よくかつ能率よく測定する直径測定装置を提供
することにある。
[問題点を解決するための手段および作用]そのため、
本発明では、被測定物の内周面または外周面に対向゛し
て複数の光電変換素子を周方向に沿って等間隔に配置し
、この光電変換素子列および被測定物を相対回転させ、
この状態において、光電変換素子列によって検出される
被測定物の周面の光学的パターン情報をそれ以前に検出
されたパターン情報と比較して両者のずれ量を求め、こ
のずれ量を相対1回転について累計した後、その累計値
を円周率で徐算して被測定物の直径を求めるようにした
ものである。
具体的には、被測定物の内周面または外周面の状態を明
暗の光学的情報として捉えるための光源と、被測定物の
内径または外径を測定する装置であって、被測定物の内
周面または外周面に対向して複数の光電変換素子を周方
向に沿って等間隔に配置した光電変換素子列と、この光
電変換素子列および被測定物のいずれか一方を他方に対
して所定の間隔を保ちながら回転させる回転駆動手段と
、この回転駆動手段による光電変換素子列または被測定
°物の1回転を検出する1回転検出器と、前記光電変換
素子列によって検出された被測定物周面のパターン情報
を記憶する第1のパターン記憶部と、この第1のパター
ン記憶部のパターン情報より前に前記光電変換素子列に
よって検出されたパターン情報を基準パターンとして記
憶している第2のパターン記憶部と、前記第2のパター
ン記憶部に記憶された基準パターンに対して前記第1の
パターン記憶部のパターン情報のずれ量を判定し、その
判定結果に応じて、求められたずれ量を累計記憶させる
とともに、前記第2のパターン記憶部の基準パターンを
前記第1のパターン記憶部のパターン情報に更新する判
定手段と、前記1回転検出器によって1回転が検出され
たときの前記ずれ量の累計値を円周率で徐算して被測定
物の直径を求める手段と、を具備したことを特徴として
いる。
[実施例5] 第1図は本発明の直径測定装置を大型立旋盤に適用した
一実施例を示している。同図において。
ベッドlの上部には1回転駆動手段としての駆動機構2
により回転されるテーブル3が設けられている。テーブ
ル3には、その上面に円筒形状に加工された被測定物と
しての被加工物4が載置されているとともに、外周面に
1回転検出器5が対向配置されている。1回転検出器5
は、前記ベッド1に図示しないブラケット等を介して固
定され。
かつ前記テーブル3の外周面1箇所に設けられた突起や
マーク3Aの接近によってオンされるスイッチ等により
構成されている。
また、ベッドlの両側にはコラム6がそれぞれ立設され
、この両側のコラム6間にはクロスレール7が昇降自在
に設けられている。クロスレール7には刃物台8が図中
左右方向へ摺動自在に取付けられ、この刃物台8のラム
8Aの先端には被加工物4の外周面に対向して検出ヘッ
ド9が取付けられている。ここで、被加工物4の外周面
には。
検出ヘッド9との相対移動方向つまり円周方向において
、一定の光源(自然光をも含む)に対し反射光の明度が
均一とならないような処理が施されている0例えば、相
対移動方向に沿って反射光の明度が均一とならないよう
な不規則な明暗模様等のマークが施されている。
一方、前記検出ヘッド9には、第2図に示す毎く、光電
変換素子列11が前記被加工物4の外周面に対して所定
間隔離れた対向位置でかつ相対移動方向つまり円周方向
に沿って配置されているとともに、被加工物4の外周面
に対して光照射する直管型の光源12等が設けられてい
る。光電変換素子列11は、前記円周方向に沿って等間
隔に配置された8素子の光電変換素子11+〜llaに
よって構成されている。これにより、被加工物4の外周
面の光学的明度パターンが光電変換素子列11の8素子
の光電変換素子11 I” l l gにより検知され
た後、パターン処理部21へ送られる。
パターン処理部21へ送られたパターン情報は、第3図
に示す如く、アンプ22で増幅された後、A/D変換器
り3でデジタル信号に変換される。A/D変換器23で
デジタル信号に変換されたパターン情報は、第1のパタ
ーン記憶部としての検出パターンメモリ26へ記憶され
る。検出パターンメモリ26に記憶されたパターン情報
は、判定手段としての演算回路2から読取指令24が与
えられる毎に演算回路27へ読込まれ、そこで第2のパ
ターン記憶部としての基準パターンメモリ28に記憶さ
れている基準パターンと比較され、その基準パターンに
対するずれ量が判定されル、基準パターンメモリ28の
基準パターンは。
前記演算回路27の演算結果に応じて、前記検出パター
ンメモリ26のパターン情報に順次更新される。また、
一連の処理が行なわれると1次の演算のための読取指令
24が演算回路27から検出パターンメモリ26へ検出
され、その検出パターンメモリ26のパターン情報が演
算回路27へ読込まれる。
いま、検出パターンメモリ26に記憶されているパター
ン情報、つまり今回のサンプリングで取込まれたパター
ン情報のベクトルをP(p+、p2・・・pa)、基準
パターンメモリ28に記憶されている基準パターン、つ
まり前回のサンプリングまでで更新された基準パターン
のベクトルをP′(p+  ’ l P2 ’・・・p
6′)とすると、演算回路27では、 S0=Σ(pLpt’)2  ・・・・・・・・・(1
)LLIヱ S、=Σ(pL PL−+’)2   ・・・・・・・
・・(2)S−=Σ(PL−pt◆l′)2   ・・
・・・・・・・(3)を演算し、S、、Sや、S−の中
で最も小さい値を求める。
ここで、■S0が最小値のときは、1素子分ずれていな
いと判定し、■Sやが最小値のときは、l素子分子方向
にずれていると判定し、■S−が最小値のときは、1素
子分一方向にずれていると判定し、その判定結果に応じ
て基準パターンメモリ28の基準パターンの更新処理お
よび変位量メモリ29のカウント値を増減させる。
即ち。
■のときには、基準パターンメモリ28の基準パターン
および変位量メモリ29のカウント値を共に更新しない
。
■のときには、基準パターンメモリ28の基準パターン
を検出パターンメモリ26のパターン情報に更新し、か
つ変位量メモリ29のカウント値を+1カウントアツプ
させる。
■のときには、基準パターンメモリ28の基準パターン
を検出パターンメモリ26のパターン情報に更新し、か
つ変位量イモリ29のカウント値を一1カウントダウン
させる。
従って、被加工物4が静止したままの状態では、Soが
最小値となるから、基準パターンメモリ28の基準パタ
ーンおよび変位量メモリ29のカウント値は共に更新さ
れない、しかし、被加工物4が回転すると、その回転方
向によってS、またはS−が最小値となるから、基準パ
ターンメモリ28の基準パターンは検出パターンメモリ
26のパターン情報に更新され、かつ回転方向によって
変位量メモリ29のカウント値が増減される。
このようにして、被加工物4が回転していくと。
変位量メモリ29には、被加工物4の外周面移動距離が
累計記憶されていく。
変位量メモリ29に記憶された値は、リセット/ホール
ド回路30からのリセット信号が与えられたときリセッ
トされ、またホールド信号が与えられたときホールドさ
れ、直径演算11131において円周率πで徐算された
後1表示部32に表示される。リセット/ホールド回路
30は、前記1回転検出器5が始めにオンしたときリセ
ット信号を出力し、2回目にオンしたときホールド信号
を出力する。 従って、駆動機構2によりテーブル3を
回転させ、被加工物4の外周面移動距離を変位量メモリ
29へ記憶していく途中で、1回転検出器5が初めにオ
ンすると、リセット/ホールド回路30からのリセット
信号により変位量メモリ29の値がリセットされる。
更に、テーブル3が回転すると、リセットされた時点か
らの被加工物4の外周面移動距離が変位量メモリ29へ
累計記憶されていく、やがて。
テーブル3が1回転すると、1回転検出器5がオンする
ので、リセット/ホールド回路30からのホールド信号
により変位量メモリ29の値がホールドされる。すると
、そのホールド値は、直径演算部31において円周率π
で徐算され、その結果つまり被加工物4の外径が表示部
32に表示される。
従って、本実施例によれば、被加工物4の外周面の光学
的パターン情報を光電変換素子列11で電気信号に変換
し、この変換されたパターン情報4を前回のサンプリン
グまでに更新記憶された基準パターンと比較して、基準
パターンに対する検出されたパターン情報のずれ量を求
め、このずれ量を被加工物4の1回転について累計し、
この累計値を円周率πで徐算して被加工物4の外径を求
めるようにしたので、大きくて重量のあるマイクロメー
タやインサイドマイクロメータを使用する必要がないの
で、操作が極めて容易な上、高精度な測定が可能である
。
特に、被加工物4の外周面の光学的パターン情報を検出
するようにしたので、被加工物4の外周面が円周方向に
おいて反射光の明度が均一とならないようa:!1様で
あればよく1例えば不規則なマーク、更には傷等の処理
でよく、極端には何も処理することなく加工面粗度のパ
ターンをそのまま利用することもできる結果、測定部材
に対する加工がほとんど不要である。
しかも、被加工物4に対して非接触型であるので、測定
面を傷付けることがない、このことは。
従来のローラの押し付けによる方法と比較しても、スリ
ップがないので高精度測定が可能な上。
被加工物の材質が比較的軟質な材料でも高精度に測定で
きる利点がある。
なお、実施にあたって、被加工物4の外周面と光電変換
素子11との間に被加工物4の外周面からの反射光を光
電変換素子列11上に所定倍率で結像させるレンズを設
ければ、各光電変換素子11 I” l l aの一隔
δに対し、被加工物4の外周面からレンズまでの距離L
I/レンズから光電変換素子列11までの距離L2倍の
分解能が得られる。更に、n個の光電変換素子列11を
予め用意し、これらを被加工物4の円周方向へ素子間隔
のn分の1づつずらして並列配置すれば、分解能をn倍
に向上させることができる。
また、検出されたパターン情報と比較される基準パター
ンについては、前回のサンプリング時までに更新記憶さ
れた1つの基準パターンだけでなく、それ以前に更新さ
れた複数個の基準パターンを記憶しておき、これら全て
について検出されたパターン情報と比較すれば、パター
ンの解析をより正確に行うことができ、また相対回転量
が速くて1回の演算で1素子分以上の移動をするような
場合でも測定可能である。更に、直径算出にあたっては
、被加工物4の1回転のみに限らず、被加工物4を複数
回回転させ、1回転当りの外周面移動量を求め、これを
円周率πで除算して被加工物の直径を求めるようにすれ
ば、より高精度な測定ができる。
また、上記実施例では、被加工物4を回転させるように
したが、光電変換素子列11を被加工物4の外周面に沿
って回転させるようにしても、同様な効果が期待できる
。
このほか、上記実施例では、被加工物4の外径測定につ
いて述べたが、被加工物の内周面に沿って光電変換素子
列を平行に配置すれば、被加工物の内径をも測定するこ
とができる。更に、大型立旋盤に適用した例について述
べたが、本発明の直径測定装置では、大型立旋盤に限ら
ず、専用の測定装置でもよい。
[発明の効果] 以上の通り、本発明によれば、比較的大径の被加工物の
内径や外径等の直径を精度よくかつ能率よく測定する直
径測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示すもので、第1図は全体の説
・引回、第2図は被加工物と検出ヘッドとの関係を示す
図、−3図はパターン処理部を示すブロック図である。 2・・・回転駆動手段としての駆動機構、4・・・被測
定物としての被加工物、5・・・1回転検出器、11・
・・光電変換素子列、12・・・光源、13・・・レン
ズ。 lit〜lla・・・光電変換素子、26・・・第1の
パターン記憶部としての検出パターンメモリ、27・・
・判定手段としての演算回路、28・・・第2のパター
ン記憶部としての基準パターンメモリ、29・・・変位
量メモリ、31・・・直径演算部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被測定物の内径または外径を測定する装置であっ
    て、 被測定物の内周面または外周面の状態を明暗の光学的情
    報として捉えるための光源と、 被測定物の内周面または外周面に対向して複数の光電変
    換素子を周方向に沿って等間隔に配置した光電変換素子
    列と、 この光電変換素子列および被測定物のいずれか一方を他
    方に対して所定の間隔を保ちながら回転させる回転駆動
    手段と、 この回転駆動手段による光電変換素子列または被測定物
    の1回転を検出する1回転検出器と、前記光電変換素子
    列によって検出された被測定物周面のパターン情報を記
    憶する第1のパターン記憶部と、 この第1のパターン記憶部のパターン情報より前に前記
    光電変換素子列によって検出されたパターン情報を基準
    パターンとして記憶している第2のパターン記憶部と、 前記第2のパターン記憶部に記憶された基準パターンに
    対して前記第1のパターン記憶部のパターン情報のずれ
    量を判定し、その判定結果に応じて、求められたずれ量
    を累計記憶させるとともに、前記第2のパターン記憶部
    の基準パターンを前記第1のパターン記憶部のパターン
    情報に更新する判定手段と、 前記1回転検出器によって1回転が検出されたときの前
    記ずれ量の累計値を円周率で徐算して被測定物の直径を
    求める手段と、 を具備したことを特徴とする直径測定装置。
JP6044585A 1985-03-25 1985-03-25 直径測定装置 Pending JPS61218904A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01202315A (ja) * 1988-02-03 1989-08-15 Kubota Ltd 管内径計測および楕円矯正を行う装置
CN105203038A (zh) * 2015-11-12 2015-12-30 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种线阵ccd在线测径仪

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113762A (ja) * 1981-12-28 1983-07-06 Fujitsu Ltd 速度測定装置
JPS5928667A (ja) * 1982-08-11 1984-02-15 Fuji Photo Film Co Ltd 動体検出方法
JPS6015503A (ja) * 1983-07-08 1985-01-26 Res Dev Corp Of Japan 非接触直径測定方法及び装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113762A (ja) * 1981-12-28 1983-07-06 Fujitsu Ltd 速度測定装置
JPS5928667A (ja) * 1982-08-11 1984-02-15 Fuji Photo Film Co Ltd 動体検出方法
JPS6015503A (ja) * 1983-07-08 1985-01-26 Res Dev Corp Of Japan 非接触直径測定方法及び装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01202315A (ja) * 1988-02-03 1989-08-15 Kubota Ltd 管内径計測および楕円矯正を行う装置
CN105203038A (zh) * 2015-11-12 2015-12-30 深圳市沃尔核材股份有限公司 一种线阵ccd在线测径仪

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