JPS6298210A - 移動物体の寸法測定装置 - Google Patents

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） 本発明は物体の寸法を測定する装置、特に非接触により
物体の移動方向の寸法を測定する装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、例えばタイヤの製造に用いられるゴムコードの貼
り合わせジヨイント量、すなわちゴムコードの長手方向
に測ったジヨイント部の長さの測定は、ローラーコンベ
ア上を搬送されるゴムコードの上、下の表面に探触子を
接触させ、これら探触子の上下の移動に基いて段差を検
出し、例えば上側の段差を検出してから下側の段差を検
出するまでの間にゴムコードが搬送された距離を測定す
ることにより行なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した従来の測定装置においては、被測定物であるゴ
ムコードに探触子を常時接触させる必要があるため、ゴ
ムコードを高速で移動させることができない欠点があっ
た。タイヤ製造工程におけるゴムコードの搬送速度はき
わめて高速であり、このように高速で移動するゴムコー
ドに探触子を接触させて段差による変位を正確に検出す
ることは困難である。

さらに、上述したように高速で搬送されるゴムコードは
蛇行や波打ち現象を起こし易く、探触子はこのような異
常な動きに影響されるので段差の検出はさらに困難とな
っている。

また、接触式の変位センサを用いる代りに非接触式、例
えば光学式変位センサを用いることも考えられるが、こ
のような変位センサから供給される出力信号は第３図に
示すように大きな変動成分を含んでおり、例えば固定の
限界レベルと比較したのでは段差部位を正確に検出する
ことができない欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、高速で移動する
物体の段差部位を非接触で正確に検出することにより移
動方向の寸法を正確に測定することができる移動物体の
寸法測定装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の寸法測定装置は、被測定物体を所定の方向に搬
送する搬送装置と、この搬送装置による搬送に同期した
パルス信号を発生する装置と、搬送装置により搬送され
る物体までの距離を非接触で検出して距離信号を出力す
る変位センサと、この距離信号をサンプリングし、順次
のサンプル値が所定回数単調に変化するのを検知したと
きに物体に段差があると判定する信号を出力し、この段
差判定信号に基いて前記パルス信号を計数し、段差を基
準とした物体の移動方向の寸法を測定する信号処理回路
とを具えることを特徴とするものである。

（作　用） 上述した本発明の寸法測定装置においては、物体の段差
部位を非接触で検出することができるので、物体を高速
で移動させることができるとともに、距離信号をサンプ
リングして得られる順次のサンプル値が所定の回数だけ
連続して単調に変化することを検知して段差と判定して
いるため、非接触的に検出した距離信号が相当大きな変
動成分を含んでいても段差部位を正しく検出することが
できる。

（実施例） 第１図は本発明による寸法測定装置の一実施例の構成を
示す斜視図であり、本例ではゴムコードの貼り合わせ部
分の長さを測定するものである。

ゴムコード１はローラーコンベア２により矢印Ａで示す
方向に搬送されている。このゴムコード１の表面にはロ
ークリエンコ−ダ３の回転ローラを接触させ、ゴムコー
ドの搬送に対応したパルスを発生させる。通常のように
ロータリーエンコーダ３はゴムコード１が所定の距離、
例えば１重ｌだけ移動する度にＮ個のパルスを発生する
ものであるから、ゴムコードの搬送速度とは無関係にゴ
ムコードの移動量に応じたパルスを発生することができ
る。第１図に示すようにゴムコード１の貼り合わせ部分
１ａには段差１ｂおよび１ｃが形成されており、貼り合
わせ部分の長さはこれらの段差の間の距離として測定す
る。この段差１ｂおよび１ｃを非接触で検出するために
、ゴムコード１の搬送経路の上下に第１および第２の光
学式変位センサ４および５を配置する。第１図ではこれ
らの変位センサ４および５はゴムコードの搬送経路に垂
直な方向に整列して配置しであるが、このことは必ずし
も必要ではなく、これらの変位センサを搬送方向にずら
して配置することもできる。上述したロークリエンコー
ダ３および第１．第２の変位センサ４．５の出力信号を
信号処理回路６に供給する。

第２図は信号処理回路６の詳細な構成を示すものである
。第１および第２の変位センサ４および５の出力信号を
増幅器７および８で増幅した後、Ａ／Ｄ変換器９および
１０において、適当なサンプリング信号、例えばロータ
リエンコーダ３から供給されるパルスでサンプリングし
てデジタル信号に変換してデジタル演算器（ＣＰＵ）　
１１に供給する。このデジタル演算器１１にはロータリ
エンコーダ３からのパルスをも供給する。デジタル演算
器１１においては、後述するような手法によりゴムコー
ド１の段差１ｂ、　ｌｃを検出し、これら段差の間の距
離を、ロータリエンコーダ３からのパルスの計数値と所
定の係数との積として求める。このようにして測定した
ゴムコードの貼り合わせ部分１ａの長さを表示装置１２
により表示する。

次に上述した装置の動作を第３図の信号波形図および第
４図、第５図のフローチャートをも参照して説明する。

変位センサ４および５から供給される出力信号は第３図
に示すように多くの変動成分を含んでおり、そのままで
はゴムコード１の段差１ｂ、　ｌｃを検出することが困
難である。そこで、これらの出力信号をＡ／Ｄ変換器９
および１０でそれぞれサンプリングし、順次のサイプル
を求め、これを演算器１１に供給する。演算器１１では
これらのサンプルが所定回数連続して単調に変化してい
る場合に段差として検知する。このような信号処理によ
れば第３図に示すように大きな変動成分を含んでいても
段差を誤りなく検出することができる。

このようにして、変位センサ４の出力から上側段差検知
信号Ｓ、を発生させ、これによりロークリエンコーダ３
から供給されるパルスを計数するカウンタをリセットし
、カウントを開始させる。このカウントは変位センサ５
の出力から下側段差検知信号Ｓ２が検出された時点で停
止する。したがって、カウンタば上側段差１ｂが検知さ
れてから下側段差１ｃが検知されるまでの期間にロータ
リエンコーダ３から出力されるパルスを選択的に計数す
ることになる。この計数値は上記の期間の間にゴムコー
ド１が移動した距離、したがって両段蓋間の間隔として
表わされるゴムコード１の貼り合わせ部１ａの長さに対
応したものである。すなわち、このようにして得られた
計数値に、１パルス当たりの単位長さを乗算することに
より貼り合わせ部１ａの長さを求めることができる。

第４図は演算器１１における上述した動作の全体を示す
フローチャートであり、スタート後、データ取込みか否
かの判定を経て変位センサ３の出力をＡ／Ｄ変換器９を
介して取込み、上側段差か否かの判定を行う。この判定
は第５図に示すサブルーチンに従って行なわれる。すな
わち、サンプル個数を計数するカウンタをクリアした後
、Ａ／Ｄ変換器９から供給される１つ前のサンプルＤｎ
−＋　と当該サンプルＤ、、との差り、、−Ｄｆｉを求
め、この差が所定値Ｘ、例えば０よりも大きいときには
、サンプル個数カウンタの計数値ｎをｎ＋１とする。

一方、上記の差がＸよりもおおきくない場合にはエンド
とし、再びサンプル個数カウンタをクリヤして上述した
操作を繰り返す。サンプル個数カウンタの計数値は所定
数Ｙ、例えば「３」と比較され、ｎ＞、Ｙでなければ、
次のサンプルをその１つ前のサンプルと比較し、その差
がＸよりも大きいかどうかを判定する。第３図に示すよ
うに、上側の段差１ｂにおいては順次のサンプルが単調
に減少しているので、サンプル個数カウンタは連続的に
計数を行ない、その計数値ｎはＹよりも大きくなる。こ
のようにｎ＞Ｙとなったら、段差検知信号を出力する。

一方、サンプル個数カウンタの計数値ｎがＹよりも太き
（なる以前にＤｎ−、−Ｄ、ｌ≦Ｘとなると、このカウ
ンタはクリアされるので段差検知信号は出力されない。

限界計数値Ｙの値はサンプリング周波数、変位センサの
動作特性、被検物体の特性などを考慮して実験的に決め
ることができる。

下側の段差１ｃについても同様の手法により検出するこ
とができるが、第３図に示すように単調に増加するもの
であるから、Ｄ、−Ｄ、Ｉ＞Ｘの判定を行なえばよい。

本発明は上述した実施例にのよ限定されるものではなく
、幾多の変更が可能である。例えば上述した実施例では
ゴムコードの貼り合わせ部分の長さを測定するために変
位センサを上下に配置したが、段差が一方の表面にのみ
存在するような物体や、一方の表面での段差のみを検出
するような場合には変位センサは一方の表面と対向して
設ければよい。また、上述した実施例では段差と段差の
間の距離を測定するものとしたが、段差を基準として移
動方向の寸法を測定する種々の用途に適用することもで
きる。さらに上述した実施例では走行するゴムコードに
ロータリエンコーダを接触させて走行量に比例したパル
スを発生させるようにしたが、ローラーコンベアのよう
な搬送装置から同様のパルスを発生させることもできる
。

（発明の効果） 上述した本発明の寸法測定装置によれば、非接触で寸法
測定を行なうことができるので、真速で搬送されるゴム
コードの貼り合わせ部分の長さを測定することができ、
生産ラインにおける品質管理が可能となる。段差の検出
は、変位センサからの出力信号をサンプリングして得ら
れ順次のサンプルが所定の回数に亘って単調に変化する
のを検知することにより行なっているため、変位センサ
の出力信号に大きな変動成分が含まれていても段差を正
確に検出することができ、その結果として寸法測定を正
確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による寸法測定装置の一実施例の全体の
構成を示す線図、 第２図は同じくその信号処理回路の一例の構成を示すブ
ロック図、 第３図は信号処理回路における信号波形図、第４図およ
び第５図は信号処理回路における信号処理動作を示すフ
ローチャートである。 １・−ゴムコード　　　　１ａ・・・貼り合わせ部ｌｂ
、　ｌｃ・・・段差　　　　　２・・・ローラーコンベ
ア３・・・ロータリエンコーダ ４．５・・・変位センサ　　　６・・・信号処理回路７
．８・・・増幅器　　　　　９，１ｏ・・・Ａ／Ｄ変換
器１１・・・演算器　　　　　　１２・・・表示装置特
許出願人　株式会社ブリデストン 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被測定物体を所定の方向に搬送する搬送装置と、こ
   の搬送装置による搬送に同期したパルス信号を発生する
   装置と、搬送装置により搬送される物体までの距離を非
   接触で検出して距離信号を出力する変位センサと、この
   距離信号をサンプリングし、順次のサンプル値が所定回
   数単調に変化するのを検知したときに物体に段差がある
   と判定する信号を出力し、この段差判定信号に基いて前
   記パルス信号を計数し、段差を基準とした物体の移動方
   向の寸法を測定する信号処理回路とを具えることを特徴
   とする移動物体の寸法測定装置。