JPS63286702A - 溝の残厚測定方法 - 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、物体表面に設けられた溝の残厚く溝の底部の
厚み）を測定する方法に関するものである。

［従来の技術］ 工場の製造ラインにお（）る製品検査等において、物体
の表面に形成された溝の残厚を測定することが必要とさ
れる揚台がある。

例えばプルトップ式の缶蓋においては、タブを引起した
際に切取られる部分を区画する溝（スコア）の残厚くス
コアレジデュアル）をＳＲ値と呼／υで厳密に管理して
いる。第１３図はプルトップ式の缶蓋１を示したもので
、この缶蓋は円盤状のパネル部１００ど、該パネル部１
００の中央部を外側に押出すことにより形成したリベッ
ト部１０１と、該リベット部によりパネル部１００に対
して固定されたタブ１０２とからなっている。パネル部
１００には所定の形状の１１０３が形成され、タブ１０
２を引起すことにより溝１０３の部分で該満１０３の内
側の部分を切離して缶蓋に開口部を形成するようになっ
ている。

上記の缶蓋のＦｉ　１０３の部分を拡大して示すと第１
４図に示す通りで、溝１０３の残厚Ｘｔが規定値より大
きいと該溝１０３の内側の部分を切取ることができなく
なり、また残厚Ｘｔが規定値より小さいと缶蓋の耐圧性
が低下して危険である。

従ってこの種の缶蓋を製造するラインでは、ラインから
一定の割合いで缶蓋１を扱取って溝１０３の残厚の測定
を行い、該溝の残厚が規定範囲にあるかどうかをチェッ
クする必要がある。

従来、溝の残厚を測定する方法としては専ら溝内に触釦
を挿入して行う触剣法が用いられていた。

ところが缶蓋に設けられる溝１０３のようにその幅が非
常に狭い場合には、第１５図に示すように触針２を溝１
０３の底面に接触することができず、触針２の先端と溝
１０３の底部との間に間隙εが生じるため測定すること
ができない。そのため缶蓋においては、プレス加工によ
り溝１０３を形成する際に同時に触針を挿入し得るダミ
ースコア１０４（第１３図参照）を形成しておき、この
ダミースコアの残厚を測定することにより間接的に溝１
０３の残厚を管理する方法がとられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来は缶蓋の溝のように幅が狭い溝の残厚を測定する場
合にダミースコアを設けて該ダミースコアの残厚を測定
する方法をとらざるを得なかったため、本来の溝の残厚
の管理を間接的にしか行うことができず、信頼性が乏し
いという問題があった。また触針法ににる場合には、測
定者の技量により測定の精度が責なるため、測定に熟練
を要するという問題があった。更に、触針の先端の面積
は非常に小さく、触針を溝内に挿入した際に溝の底部に
作用する単位面積当りの力は大きなものとなるため、触
針を溝内に挿入した際に該触針が溝の底部にくい込むお
それがあり、測定の誤差が大きくなるという問題もあっ
た。

本出願人は先に、特願昭６１−７３８２２号において、
物体の表面の凹凸を顕微鏡レンズ付きのテレビジョンカ
メラを用いて高精度で測定する方法を提案した。この方
法によれば、非接触で物体の表面の凹凸を測定すること
ができ、溝の幅が狭い場合でもその深さを測定すること
ができる。しかし先に提案した方法では溝の残厚を測定
すること（まできなかった。

本発明の目的は、触ｉ１を用いることなく、テレビジョ
ンカメラを用いて溝の残厚を高精度で測定することがで
さる溝の残厚測定方法を提案することにある。

［問題点を解決するための手段１ 本願用１の発明においては、設定された距阿１を隔てた
位置の被写体に焦点が合うように調整された顕微鏡レン
ズを備えた第１及び第２のテレビジョンカメラをそれぞ
れのレンズの光軸を一致させた状態で対向配置し、第１
及び第２のテレビジョンカメラからそれぞれ１すられる
第１及び第２の映像信号をそれぞれ微分して所定のスレ
ショールドレベルと比較することにより第１及び第２の
２１＋ｒｊ化パルスを得る手段を設ける。

先ず既知の厚みを有するブロックゲージを前記両テレビ
ジョンカメの間に配置して両テレビシコランカメラに対
して相対的に前記光軸の方向に移動させる。そして該ブ
ロックゲージの相対移動の過程で第１及び第２の２値化
パルスを計数し、一方の２値化パルスの計数値が最大に
なってから他方の２値化パルスの計数値淳最大になるま
での移動距離を求めて、該移動距離に前記ブロックゲー
ジの厚みを加えた値を前記第１及び第２のテレビジョン
カメラのレンズ間距離により定まる定数とする。

この定数を求めるステップは被測定対象物の測定を行う
に先立って少なくとも１回行えばよい。

被測定対象物の溝の残厚を測定する際には、被測定対象
物を両テレビジョンカメラの間に配置して両テレビジョ
ンカメラの光軸が該被測定対象物の溝の底部を通るよう
にし、該被測定対象物を前記両テレビジョンカメラに対
して相対的に移動させる。この被測定対象物の移動の過
程で第１及び第２の２値化パルスを計数して一方の２値
化パルスの計数値が最大になる位置から他方の２値化パ
ルスの計数値が最大になる位置までの移動距離を残厚測
定変数として求め、前記定数から残厚測定変数を減算す
ることにより前記残厚を求める。

上記第１の発明では第１及び第２のテレビジョンカメラ
相互間の位置関係を常に一定に保って両テレビジョンカ
メラとブロックゲージ及び被測定対象物とを相対的に移
動させるようにしたが、本願用２の発明ではブロックゲ
ージ及び被測定対象物は固定しておき、第１及び第２の
テレビジョンカメラをそれぞれ移動させる。

第２の発明において、第１及び第２のテレビジョンカメ
ラの光軸を一致させる点及び第１及び第２の２値化パル
スを得る手段を設ける点は第１の発明と同様である。

第２の発明では先ずブロックゲージを両テレビジョンカ
メラの間に配置して該ブロックゲージを両テレビジョン
カメラに対向させ、第１及び第２のテレビジョンカメラ
をそれぞれ第１及び第２の原点位置からブロックゲージ
に向けて移動させる。

そして第１及び第２のテレビジョンカメラのブロックゲ
ージに向けての移Ｖ」の過程で第１及び第２の２値化パ
ルスを計数し、第１の原点位置から第１の２値化パルス
の計数値が最大になる位置までの移動距離と第２の原点
位置から第２の２値化パルスの語数値が最大になる位置
までの移動距離との和に前記ブロックゲージの厚みを加
えた値を第１及び第２のテレビジョンカメラのレンズ間
距離により定まる定数とする。

被測定対象物の溝の残厚の測定を行う際には、被測定対
象物を第１及び第２のテレビジョンカメラの間に配置し
て該被測定対象物を両テレビジョンカメラに対向させる
とともに両テレビジョンカメラの光軸が該被測定対象物
の渦の底部を通るようにし、第１及び第２のテレビジョ
ンカメラをそれぞれ第１及び第２の原点位置から該被測
定対象物に向けて移動させる。

そして第１及び第２のテレビジョンカメラの被測定物に
向けての移動の過程で第１及び第２の２値化パルスを計
数して第１の原点位置から第１の２値化パルスの計数値
が最大になるまでの移動距離と第２の原点位置から第２
の２値化パルスの計数値が最大になる位置までの移動距
離との和を残厚測定変数として求め、前記定数から該残
厚測定変数を減算することにより前記溝の残厚を求める
。

［発明の作用］ 一般に物体表面をテレビジョンカメラにより搬像して得
た映像はレンズのピントが合うに従ってコントラストが
強いシャープな像となる。そのためテレビジョンカメラ
から得られる映像はレンズのピントが合うに従って空間
周波数の高い成分を多く含むようになり、レンズのピン
トが合った時に空間周波数の高い成分が最も多くなる。

従って第１及び第２のテレビジョンカメラによりそれぞ
れ得られる映像信号を微分して微分信号を１ｑることに
より高い周波数成分を取出して、該微分信号を所定のス
レショールドレベルと比較することにより２値化して第
１及び第２の２値化パルスを発生させ、被写体と第１及
び第２のテレビジョンカメラとを光軸方向に相対的に移
動させつつこれらのパルスを計数すると、第１及び第２
の２値化パルスの計数値はある位置Ｐ１及びＰ２で最大
になる。これらのパルスの計数値が最大になる位置Ｐ１
及びＰ２で、第１及び第２のテレビジョンカメラのレン
ズのピントが被写体の被搬像部分に合ったと見做すこと
ができる。以下これらの位ＨＰ１及びＰ２をピント位置
と呼ぶ。

上記第１の発明のように、第１及び第２のテレビジョン
カメラを所定の位置関係を保って対向配置した場合、両
テレビジョンカメラのピント位置Ｐ１及びＰ２は一定で
あり、両ピント位置Ｐ１゜１２間の距離は常に一定であ
る。

第１の発明のように、第１及び第２のテレビジ」ンカメ
ラの間に厚さが既知のブロックゲージを配置して該ブロ
ックゲージと第１及び第２のテレビジョンカメラとを相
対的に光軸方向に移動させながら第１及び第２の２値化
パルスを計数して一方の２値化パルスのＳ１数値が最大
になる位置から他方の２値化パルスの計数値が最大にな
る位置までの移動距離を求め、該移動距離にブロックゲ
ージの厚みを加えると、ピント位置Ｐ１．１２間の距離
が求まる。第１の発明ではこの距離を第１及び第２のテ
レビジョンカメラのレンズ間距離により定まる定数とす
る。

上記のようにして定数を求めた上で第１及び第２のテレ
ビジョンカメラの間に被対象物を配置して両テレビジョ
ンカメラの光軸が溝の底部を通るようにし、被測定対象
物とテレビジョンカメラとを相対的に移動させつつ第１
及び第２の２値化パルスの計数を行って、一方の２値化
パルスの計数値が最大になる位置から他方の２値化パル
スの計数値が最大になる位置までの移動距離を残厚測定
変数とし、該変数を上記定数から差引くと、溝の残厚を
求めることができる。

上記第２の発明では第１及び第２のテレビジョンカメラ
がそれぞれ第１及び第２の原点位置にある時のピント位
置Ｐ１．１２間の距離がテレビジョンカメラのレンズ間
距離により定まる定数となり、第１及び第２のテレビジ
ョンカメラを原点位置から被測定対象物に向けて移動さ
せた際の、第１及び第２のパルスの計数値が最大になる
位置までの移動距離の和が残厚測定変数となる。

このように、本発明では、顕微鏡レンズを備えたテレビ
ジョンカメラにより被測定測定対象物の溝の残厚を非接
触で測定することができるため、溝の幅が狭い場合でも
ダミーの溝を設けることなく該溝の残厚そのものを測定
することができ、溝の残厚の管理を適確に行うことがで
きる。また残厚の測定を電気的に行うことができるため
、測定者の熟練を要することなく、正確な測定値を得る
ことができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本願第１の発明を実施する装置の一例を概略的
に示したもので、同図にａ５いて１０Ａ及びＩＯＢはそ
れぞれ一定の距離を隔てて配置されてベース１１に固定
された第１及び第２の支持台、’１２Ａ及び１２Ｂはそ
れぞれ第１及び第２の支持台に支持された第１及び第２
のテレビジョンカメラである。第１及び第２のテレビジ
ョンカメラ１２Ａ及び１２Ｂはそれぞれ顕微鏡レンズ１
３Ａ及び１３Ｂを備え、両テレビジョンカメラはこれら
のレンズの光軸１ａを一致させた状態で対向配置されて
いる。レンズ１３八及び１３Ｂは、両レンズから予め設
定された距離隔てたピント位置Ｐ１及びＰ２にある被写
体にピントが合うように調部されている。

支持台１０Δ及び１０Ｂの側方には送りネジ１４により
テレビジョンカメラの光軸と平行な方向に送られる移動
台１５が配置されている。送りネジ１４には歯車減速機
構１６を介してパルスモータ１７の出力軸が連結され、
該パルスモータの回転が減速されて送りネジ１４に伝達
されるようになっている。

移動台１５には被検査対象物及びブ［１ツクゲージを支
持する治具を取付は得るようになっており、第１図の例
では、被検査対象物としての缶Ｍ１を支持する治具１８
が取付けられている。図示の治具１８は缶蓋１を嵌合さ
せる孔と該缶蓋１を押える爪１９とを備え、缶蓋１の溝
１０３を有する面を光軸Ｌａと直交させた状態で該缶蓋
を保持するようになっている。

図示してないが、ベース１１または移動台１５と送りネ
ジ１４とを含む送り線描のいずれかを光軸１ａと直交す
る平面に沿って任意に移動さＦ！得る移ｖＪ機構（例え
ばＸ−Ｙテーブル）が設けられており、該移動機構によ
り、光軸Ｌａが被検査対象物の溝１０３の底部を通るよ
うに被検査対象物の位置が調整されるようになっている
。

２０はパルスモータ１７に駆動パルスＶｐを供給するパ
ルス電源、２１は残厚を求める為に必要な演算とパルス
電源２０の制御とを行う演算処理装置’（ＣＰ　Ｌｌ　
）である。テレビジョンカメラ１２Ａ及び１２Ｂから得
られる映像信号ｖａ１及びＶａ２はそれぞれ第１及び第
２の２値化パルス発生手段２２Ａ及び２２Ｂに入力され
、これらの２値化パルス発生手段から得られる２１ｉｌ
Ｉ化パルスはそれぞれ第１及び第２の２値化パルス計数
手段２３Ａ及び２３Ｂに入力されて計数されている。ま
たパルス電源からパルス七−夕１７に与えられる駆動パ
ルスＶｐが駆動パルス計数手段２４に入力され、計数手
段２３＾、２３Ｂ及び２４の出力が演算処理装置２１に
入力されている。演算処理装置２１は後記する制御アル
ゴリズムに従ってパルス電源や各パルス計数手段を制御
すると共に、嵩の残厚を求める為に必要な演算を行う。

２値化パルス発生手段２２八は、第５図に示すようにテ
レビジョンカメラ１２Ａがら得られる映像信号Ｖａ１を
微分する微分回路２５と、該微分回路２２＾から得られ
る微分信号を所定のスレショールドレベルと比較して２
値化する２値化回路２６とを備えている。

微分回路２５はバイパスフィルタとして働き、映像信号
から高い周波数の成分を抽出する。２値化回路２６は微
分信号をスレショールドレベルと比較し、微分信号が該
スレショールドレベル以上になった時に２値化パルスＢ
ｐｌを出力する。伯の２値化パルス発生手段２２Ｂの構
成も同様であり、該２値化パルス発生手段から２値化パ
ルスＢｐ２が得られる。

上記のようにして得た２値化パルスの数を１フイールド
に亘って計数すると、その計数値は、映像信号中に高い
周波数成分が多く含まれていればいる程、すなわち映像
のコントラストが高ければ高い程大きくなる。映像のコ
ントラストはレンズのピントが合うに従って高くなるた
め、上記２値化パルスの計数値はレンズのピントが被写
体に合った時に最大になる。言替えれば、２値化パルス
の計数（直が最大にａる位置を見出すことにより被写体
にレンズのピントが合う位置を検出することができる。

移動台１５はパルスモータ１７に１パルスが与えられる
毎に単位距離移動する。台移動台１５に取（−Ｊ　Ｇ〕
られた被写体Ａがピント位置Ｐ１よりもレンズ側の位置
Ｐａにある状態でパルスモータ１７に駆動パルスを与え
始め、被写体へがピント位置Ｐ１を過ぎてｐｂの位置に
達した時に駆ｃノパルスの供給を停止したとする。この
場合に各駆動パルスが与えられる毎に２値化パルスを１
フイールドに亘って計数すると、その計数値ｍの分布は
例えば第６図に示す通りであり、被写体△がピン１〜位
置Ｐ１に達した時に２値化パルスの計数値が最大になる
。ここで横軸は被写体の移動距離を示しており、ΔＸは
パルスモータ１７に設定された数の駆動パルスが与えら
れた時の被写体の単位移動距離を示している。

本発明の方法では、２台のテレビジョンカメラを用い、
上記の原理を利用して被測定対象物の溝の残厚を直接測
定する。

本発明の方法では、２台のテレビジョンカメラのピント
位置Ｐ１　、Ｐ２間の距離を定数αとし、この定数をも
とに溝の残厚を測定する。定数αは各テレビジョンカメ
ラのレンズの調整のし方や、テレビジョンカメラの取付
は方等により異なるため、被測定対象物の測定を行うに
先立って該定数を正確に求める為の校正作業を行う。こ
の校正作業を行う際には第２図に示すように移動台１５
にブロックゲージ３０を取付ける。ブロックゲージ３０
は、その板面を光軸１−ａと直交させた状態で配置し、
その両面をテレビジョンカメラ１２Ａ及び１２Ｂのレン
ズ１３Ａ及び１３Ｂに対向させる。

この校正作業を行う際の演算処理装置２１０制御アルゴ
リズムの一例を示すと第７図の通りである。

押し釦スィッチ等により校正開始指令が与えられると、
演算処理装置２１はパルス電源２０にパルス出力指令を
与えてパルスモータを回転させ、移動台１５をスタート
位置に復帰させる。移動台１５がスタート位置にある時
ブロックゲージ３０の第１のテレビジョンカメラ側の面
３０ａが校正開始位置Ｐａ　　（第３図参照）に位置す
る。

移動台１５がスタート位置に位置決めされたことが確認
された時に駆動パルスの出力を停止させ、駆動パルスの
計数値をＯにリセットする。ここでテレビジョンカメラ
１２Ａ、１２Ｂから得られる映像信号を２値化して得た
２値化パルスＢｐ１．ＢＯ２の数を１フイールドに亘っ
て計数し、それぞれの計数値を駆動パルス■ｐの計数値
ととらに記憶する。次に駆動パルスの計数（１αが設定
値に達したか否かの判断を行い、駆動パルスの計数値が
設定値未溝の時に設定数（移動台１５をｊｉｉ位距離Δ
Ｘ移動させるのに必要な数）の駆動パルスを出力させる
。これによりパルスモータが回転し、ブロックゲージ３
０の位置をＸ方向（光軸と平行な方向）に単位距離ΔＸ
だけ移動させる。ここで再び１フイールドに亘って２値
化パルスＢｐ１及びＢＯ２の計数を行い、該計数値を駆
動パルスの計数値とともに記憶する。以下駆動パルスの
計数値が設定値に達するまで同様の動作を繰返して、各
測定位置での２値化パルスの世数値と駆動パルスの計数
値とを記憶する。ここで駆動パルスの計数値の設定値は
、第３図に示したようにブロックゲージの第２のテレビ
ジョンカメラ１２Ｂ側の面３０ｂがピント位置Ｐ２を越
えて測定終了位置Ｐｄに達するまでにパルスモータ１７
に与える必要があるパルスの数に等しく設定しておく。

従って、上記の動作により、ブロックゲージはＸ方向に
単位距離ΔＸずつ移動していき、ブロックゲージが単位
距離移動する毎に２（ｉＩＩ化パルスの計数値と駆動パ
ルスの計数値とが記憶される。

駆動パルスの計数値が設定値に達した後駆動パルスの出
力を停止させ、記憶された２値化パルスＢｐｌ及び３ｐ
２の計数値をそれぞれ順次比較して各２値化パルスの計
数値が最大になった時の駆動パルスの計数値を求め、２
値化パルスＢｐｌが最大になってから２値化パルスＢｐ
２が最大になるまでのブロックゲージの移動止１１１Ｘ
にブロックゲージの厚さβを加えて第１及び第２のテレ
ビジョンカメラのピント位置Ｉ）ｄ、Ｐ２間の距離αを
求める。

第１のテレビジョンカメラ１２Ａの映像信号を２　（＋
ｒｔ化して（すだ第１の２値化パルスＢｐ１の計数値ｍ
１の分布と第２のテレビジョンカメラ１２Ｂの映像信号
を２値化して（ｑだ第２の２値化パルスＢｐ２の計数値
ｍ２の分布を示すと例えば第３図に示す通りで、第１の
２値化パルスの計数値ｍ１はブロックゲージ３０の而３
０ａが第１のテレビジョンカメラのピント位置Ｐ１に達
した時に最大になり、第２の２値化パルスＢｐ２の計数
値ｍ２は１０ツクゲージ３０の面３０ｂが第２のテレビ
ジョンカメラのピント位置Ｐ２に達した時に最大になる
。

ブロックゲージ３０の面３０ａがピント位１ｆｆＰ１に
達してから面３０ｂがピント位置Ｐ２に達するまでのブ
ロックゲージの移動距離（駆動パルスの計数値から求め
られる。）をＸとすると、ビン（・位置Ｐｉ　、Ｐ２の
間の距離αは、α＝Ｘ＋βで与えられる。このαをテレ
ビジョンカメラ１２＾及び１２Ｂのレンズ間距離により
定まる定数として記憶しておく。

次に第１図に示すように移動台１５に被測定対象物１を
取付けて満１０３の残厚を測定するステップを行う。こ
の時被測定対象物１はその満１０３を’４＝ｊ　Ｍ−る
面を光軸１ａと直交させた状態で配置し、光軸Ｌ　ａが
満１０３の底部を通るように被測定対象物１とテレビジ
ョンカメラ１２＾及び１２Ｂとの間の位置関係を調整し
ておく。この位置関係の調整は、モニタテレビジョンを
見ながら手動操作により行ってもよく、また２値化パル
スを工１数してその最大値を求める方法により自動的に
行うようにしてもよい。第１図に示した例で上記位置関
係の調整を自動的に行う方法の一例を説明すると次の通
りである。

被測定対象物１を移動台１５に取付けた後、該被測定対
象物の溝１０３が設けられた面をテレビジョンカメラ１
２Ｂに向けて単位距離ずつ移動させて各位置での２値化
パルスＢｐ２の計数値を記憶する。そして該計数値が最
大になる位置を求めて該位置で移動台１５を停止させる
。この状態では被測定対象物１の溝１０３を有する面の
ある点ががピント位置Ｐ２に位置している。移動台１５
を光軸１ａと直交する面に沿って単位距離ずつ移動させ
ながら、上記と同様の操作を繰返しＣ被測定対象物１の
２Ｍ　１０３を有する面の表面形状を求め、この表面形
状から溝の底部の位置を標定する。

尚溝の位置が定まっている場合には、被測定対象物の特
定の部分をｍ＜突ぎ当て）として識被測・　　定対象物
を機械的に位置決めすることにより、常に溝の位置を光
軸の位置に一致させることができる。

被測定対象物１の位置決めが終了した後、残厚Ｘｔの測
定を行うが、この時の演専処理装置２１の制御アルゴリ
ズムの一例を第８図に示しである。

即ち測定開始指令が与えられると、先ず駆動パルスＶｐ
を出力させ、パルスモータを回転させて移動台１５をス
タート位置まで移動させる。この時被測定対象物１の第
１のテレビジョンカメラ側の面１ａが測定開始位置Ｐａ
　　（第４図参照）に位置している。移動台１５をスタ
ート位置まで移動させた後駆動パルスの出力を停止させ
、駆動パルスの計数値をＯにリセットする。ここでテレ
ビジョンカメラ１２八、１２Ｂから得られる映像信号を
２値化して得た２Ｉｉｌ′ｉ化パルスＢｐ１．Ｂｏ３の
数を１フイールドに亘って計数し、それぞれの計数値を
駆動パルスｖｐの３１数値とともに記憶する。次に駆動
パルスの計数値が設定値に達したか否かの判断を行い、
駆動パルスの計数値が設定値未溝の時に駆動パルスを設
定数（移動台を単位距離移動させるのに必要な数）出力
させる。これによりパルスモータを回転させ、被測定対
象物１の位置をＸ方向（光軸と平行な方向）に単位距離
ΔＸだけ移動させる。ここで再び１フイールドに亘って
２値化パルスＢｐｌ及びＢＯ２の計数を行い、該計数圃
を駆動パルスの計数値とともに記憶する。以下駆動パル
スの計数値が設定値に達するまで同様の動作を繰返して
、各測定位置での２値化パルスの計数値と駆動パルスの
語数値とを記憶する。ここで駆動パルスの計□数値の設
定値は、第４図に示したように溝１０３の底面１０３ａ
がピント位ｆｌＰ２を越えて測定終了位置Ｐｄに達する
までにパルスモータ１７に与える必要があるパルスの数
に等しく設定しておく。従って、上記の動作により、被
測定対象物はＸ方向に中位距離Δχずつ移動していき、
被測定対象物が中位距離移動する毎に２値化パルスの計
数値と駆動パルスの計数値とが記憶される。

駆動パルスの計数値が設定値に達した後駆動パルスの出
力を停止させ、記憶された２値化パルス８１）１及びＢ
ｏ３の計数値ｍ１及び第２をそれぞれ順次比較して各２
値化パルスの計数値が最大になった時の駆動パルスの計
数値を求め、２値化パルス３ｐ１が最大になってから２
値化パルスＢｆ１２が最大になるまでの被測定対象物の
移動路ｌＩ×を残厚測定変数として求める。

第１のテレビジョンカメラ１２Ａの映像信号を２値化し
て得た第１の２ｆａ化パルスＢｐ１の計数値ｍ１の分布
と第２のテレビジョンカメラ１２Ｂの映像信号を２値化
して得た第２の２値化パルスＢｐ２の計数値ｍ２の分布
を示すと例えば第４図に示す通りで、第１の２値化パル
スの計数値ｍ１は被測定対象物１の面１ａが第１のテレ
ビジョンカメラのピント位置Ｐ１に達した時に最大にな
り、第２の２値化パルスＢｐ２の計数値ｍ２は被測定対
象物の溝の底面１０３ａが第２のテレビジョンカメラの
ピント位置Ｐ２に達した時に最大になる。被測定対象物
１の面１ａがピント位置Ｐ１に達してから溝の底面１０
３ａがピント位置Ｐ２に達するまでの被測定対象物の移
動路ＩＩｆｔ（駆に９Ｊパルスの計数値から求められる
。）を残厚測定変数Ｘどすると、溝の残厚）＜１は、Ｘ
ｔ＝α−Ｘで与えられる。

次に第９図ないし第１２図を参照して本願用２の発明の
詳細な説明する。第９図は第２の発明を実施する際に用
いる装置の概略構成を示しもので、この例では被測定対
象物（缶蓋）１が固定台３１の上に支持されている。第
１及び第２のテレビジョンカメラ１２＾及び１２ｂはそ
れぞれ移動台３２Ａ及び３２Ｂに支持され、両テレビジ
ョンカメラはそれぞれの顕微鏡レンズ１３Ａ及び１３Ｂ
の光軸１ａを一致させた状態で対向配置されている。移
動台３１Ａ及び３２Ｂをそれぞれ移動させる送りネジ１
４Ａ及び１４Ｂが設けられ、これらの送りネジはそれぞ
れ減速機構１６Ａ及び１６Ｂを介してパルスモータ１７
＾及び１７Ｂに連結されている。パルスモータ１７Ａ及
び１７Ｂは演算処理装置２１により制御されるパルス電
源２０＾及び２０Ｂから駆動パルスＶｐｌ及びＶＯ２が
与えられて回転する。これらの駆動パルスは駆動パルス
計数手段２４Ａ及び２４Ｂにより計数される。

また図示してないが、固定台３１を光軸Ｌａと直角な平
面に沿って移動させる手段（例えばＸ−Ｙテーブル）が
設けられ、該移動手段により被測定対象物とテレビジョ
ンカメラとの間の位置関係を調整し得るようになってい
る。その他の点は第１図に示した実施例と同様に構成さ
れている。

この第２の発明の実施例においても演算処理装置２１が
所定の制御アルゴリズムに従ってパルス電源２０や各パ
ルス計数手段を制御し、残厚を求めるために必要な演算
を行う。この場合の演算処理装置２１の制御アルゴリズ
ムの基本的な考え方は前記実施例の場合と同様であるの
で、制御アルゴリズムを示すフローチャートの記載は省
略し、以下動作のみを説明する。

この実施例においても、先ずブロックゲージを用いてテ
レビジョンカメラ１２Ａ、１２Ｂのレンズ間距離により
定まる定数を求める校正操作を行う。この校正操作を行
う際には、第１０図に示ずように固定台３１にブロック
ゲージ３０を取付ける。次いでパルスモータ１７Ａ及び
１７Ｂに駆動パルスを与えて移動台３２Ａ及び３２Ｂを
移動させ、第１及び第２のテレビジョンカメラ１２Ａ及
び１２Ｂをそれぞれ第１及び第２の原点位置まで移動さ
せる。第１及び第２のテレビジョンカメラが原点位置に
ある時の両テレビジョンカメラのしンズ１３八及び１３
Ｂのピント位置を第１１図に符号０１及びｏ２で示しで
ある。ここで駆動パルスＶｐ１及びＶｐ２の計数値を零
にリセットしておく。

次にパルス電源２０＾及び２０Ｂからそれぞれ駆動パル
スを設定数発生させてパルスモータ１７Ａ及び１７Ｂを
回転させ、駆動パルスが設定数与えられる毎にテレビジ
ョンカメラ１２Ａ及び１２Ｂの映像信号Ｖａ１及び■ａ
２をそれぞれ２値化して得た２値化パルスＢｐ１及びＢ
ｏ３を１フイールドに亘ってｉｌ数して、該計数値を駆
動パルスの計数値（第１及び第２のプレビジョンカメラ
の位置）とともに記憶する。レンズ１３八及び１３Ｂの
ピント位置がブロックゲージ３０の而３０ａ及び３０ｂ
を一定距離行き過ぎた位置に達する状態になった時に駆
動パルスＶＤ１及びＶ１１２の発生を停止させる。この
ようにして得られた２値化パルスの計数値は、第１１図
に示すようにレンズ１３＾及び１３Ｂのピント位置がブ
ロックゲージ３０の面３０ａ及び３０ｂに一致した時、
すなわち、レンズ１３八及び１３Ｂのピントがブロック
ゲージ３０の而３０ａ及び３０ｂに合った時に最大にな
る。

次に第１の原点位置から第１の２値化パルスＢｐ１の計
数値が最大になる位置までの移動距離（駆動パルスの計
数値）Ｘｌと第２の原点位置から第２の２値化パルスの
計数値が最大になる位置までの移動距離との和にブロッ
クゲージの厚みβを加えた値α（＝Ｘ１　＋Ｘ２＋β）
を第１及び第２のテレビジョンカメラのレンズ間距離に
より定まる定数とし、該定数αを記憶しておく。この定
数αは、第１１図に示すように、第１のテレビジョンカ
メラ及び第２のテレビジョンカメラがそれぞれ第１の原
点位置及び第２の原点位置にある時の両カメラのレンズ
のピント位置相互間の距離に相当する。

次に被測定対象物の溝の残厚を測定する際には、第９図
に示すように固定台３１に被測定対象物（この例では缶
蓋）１を取付け、該被測定対象物を第１及び第２のテレ
ビジョンカメラの間に配置して両テレビジョンカメラに
対向させるとともに、両テレビジョンカメラのレンズの
光＠Ｌａが被測定対象物１の満１０３の底部を通るよう
にする。

そして第１及び第２のテレビジョンカメラ１２Ａ及び１
２Ｂをそれぞれ第１及び第２の原点位置に位置させ、該
原点位置から被測定対象物１に向けて移動させる。第１
及び第２のテレビジョンカメラがそれぞれ原点位置にあ
る時のレンズ１３Ａ及び１３Ｂのピント位置をそれぞれ
第１２図に０１及び０２で示しである。上記テレビジョ
ンカメラ１２Ａ及び１２Ｂの移動の過程で各駆動パルス
が与えられる毎に第１及び第２の２値化パルスＢｐ１及
びＢｏ３を計数して該計数値を駆動パルスの計数値と共
に記憶する。両テレビジョンカメラのレンズ１３＾及び
１３Ｂのピント位置が被測定対象物１の而１ａ及び溝の
底面１０３ａを一定の距離行き過ぎた位置に達した時に
駆動パルスの発生を停止させる。

次いで既に記憶された計数値を比較することにより、第
１の原点位置から第１の２値化パルスの計数値が最大に
なる位置までの移動路１１ＸＩと第２の原点位置から第
２の２値化パルスの計数値が最大になる位置までの移動
距離×２との和を残厚測定変数Ｘとして求め、既に求め
られている定数αから残厚測定変数Ｘを減算することに
より溝の残厚Ｘｔを求める。

上記の実施例では、２値化パルスを１フイールドに亘っ
て計数しているが、飛越走査が行われる場合には１フレ
ームに口って計数してもよい。また数フィールドまたは
数フレームに亘って計数しても差支えない。

上記の各実施例においては、被測定対染物の溝を第２の
テレビジョンカメラ側に向けているが、被測定対象物は
溝の底部を光軸が通るように配置されればよく、被測定
対象物のいずれの面をいずれのテレビジョンカメラに向
けるかは任意である。

すなわち、本発明の方法では、被測定対象物の特定の面
を特定のテレビジョンカメラ側に向けるための配慮をす
る必要がない。また測定の開始時には溝の底部をレンズ
の光軸が通るようになっていればよく、測定開始時にお
ける被測定対象物の光軸方向の位置は任意であるため、
測定開始時に被測定対象物を特定の位置に厳密に位置決
めする必要がない。従って被測定対象物が裏返して搬送
されてくる可能性があったり、被測定対象物の位置決め
を厳密に行うことが困難であったりする工場のラインで
の自動検査に有利である。

尚上記の説明では触れなかったが、測定の誤差を少なり
ツ゛るためにはテレビジョンカメラから余分な情報を取
込まないようにすることが好ましい。

そのため、テレビジョンカメラの画面上に測定の対象と
する領域（溝の部分を囲む必要最小限の領域）を設定し
、該領域に含まれる画面の２　ｆｉｔｉ化パルスのみを
４数の対象とするのが好ましい。この様な領域を設定す
る手法としては、種々の公知の手法を用いることができ
る。例えば、映像信号から分離した垂直同期信号及び水
平同期信号を基準として、所定の領域で論理状態が「１
」になる領域設定信号を発生させ、該領域設定信号が発
生している時にのみゲートを開いて２ｖ１化パルスを出
力させるようにすればよい。

上記の実施例では、缶答を被測定対象物とじたが、本発
明は、任意の物品のｉｊ４の残厚を測定する場合に広く
適用することができる。

上記の例では、テレビジョンカメラと被測定対象物とを
相対的に移動させるためにパルスモータを用いたが、サ
ーボモータを用いることもでき、その場合には相対的移
動聞を電気的に検出するための変位量検出手段を設ける
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、顕微鏡レンズを備えた
テレビジョンカメラにより被測定対象物の猫の残厚を非
接触で測定することができるため、溝の幅が狭い場合で
もダミーの溝を設りることなく該溝の残厚そのものを測
定することができ、溝の残厚の管理を適確に行うことが
できる。また残厚の測定を電気的に行うことができるた
め、測定者の熟練を要することなく、正確な測定値を１
ｎることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願用１の発明の実施例で用いる装置の構成例
を概略的に示す構成図、第２図は第１図の装置の構成を
行うためにブロックゲージを取付けた状ｆｌｉｔを示ず
た構成図、第３図は同実施例における校正時の２値化パ
ルス計数値の分布をブロックゲージの動きとともに示し
た説明図、第４図は同実施例における測定時の２値化パ
ルス計数値の分布を被測定対染物の初きとともに示した
説明図、第５図は２（ｉｌ’ｉ化パルスの計数による測
定の原理を説明する説明図、第６図は２値化パルスの計
数値の分布の一例を示す線図、第７図及び第８図はそれ
ぞれ上記実施例にお１）る校正時及び測定時の制御アル
ゴリズムを示すフローチせ一ト、第９図は本願用２の発
明の実施例で用いる装置の概略構成図、第１０図は同実
施例で用いる装置のブロックゲージを取付ｌノた状態を
示す構成図、第１１図及び第１２図はそれぞれ同実施例
にお（プる校正時及び測定時のレンズの動きと各部の距
離との関係を示す説明図、第１３図は被測定対象物の一
例としＵＥ５Ｍを示した平面図、第１４図は第１３図の
缶蓋の要部拡大断面図、第１５図は触針法により微細む
溝の残厚を測定しようとした場合の不具合を説明するた
めの要部断面図である。。 １・・・缶惹（被測定対象物）、１０３・・・溝、１２
Ａ・・・第１のテレビジョンカメラ、１２Ｂ・・・第２
のテレビジョンカメラ、１３Ａ・・・第１のテレビジョ
ンカメラのレンズ、１３Ｂ・・・第２のテレビジョンカ
メラのレンズ、α・・・レンズ間距離により定まる定数
、β・・・ブロックゲージの厚み、Ｘ・・・残厚測定変
数、Ｘｔ・・・残厚。 （外１名）“・シ−シ 第２図 第７図 第８　図 第１０図 第１４図 ｏ、　　　　　　　　　　　　　　　ｏ２第１３図 第１５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定対象物に設けられた溝の残厚を測定する方
   法において、 設定された距離を隔てた位置の被写体に焦点が合うよう
   に調整された顕微鏡レンズを備えた第１及び第２のテレ
   ビジョンカメラをそれぞれのレンズの光軸を一致させた
   状態で対向配置し、 前記第１及び第２のテレビジョンカメラからそれぞれ得
   られる第１及び第２の映像信号をそれぞれ微分して所定
   のスレショールドレベルと比較することにより第１及び
   第２の２値化パルスを得る手段を設け、 ブロックゲージを前記第１及び第２のテレビジョンカメ
   ラの間に配置して両テレビジョンカメラに対して相対的
   に前記光軸の方向に移動させて、該移動の過程で前記第
   １及び第２の２値化パルスを計数し、一方の２値化パル
   スの計数値が最大になる位置から他方の２値化パルスの
   計数値が最大になる位置までの移動距離を求めて、該距
   離に前記ブロックゲージの厚みを加えた値を前記第１及
   び第２のテレビジョンカメラのレンズ間距離により定ま
   る定数とし、 前記被測定対象物を前記両テレビジョンカメラの間に配
   置して両テレビジョンカメラの光軸が該被測定対象物の
   溝の底部を通るようにし、 前記被測定対象物を前記両テレビジョンカメラに対して
   相対的に前記光軸方向に移動させて該移動の過程で前記
   第１及び第２の２値化パルスを計数し、一方の２値化パ
   ルスの計数値が最大になる位置から他方の２値化パルス
   の計数値が最大になる位置までの移動距離を残厚測定変
   数として求め、前記定数から前記残厚測定変数を減算す
   ることにより前記残厚を求めることを特徴とする溝の残
   厚測定方法。
2. （２）被測定対象物に設けられた溝の残厚を測定する方
   法において、 設定された距離を隔てた位置の被写体に焦点が合うよう
   に調整された顕微鏡レンズを備えた第１及び第２のテレ
   ビジョンカメラをそれぞれのレンズの光軸を一致させた
   状態で対向配置し、 前記第１及び第２のテレビジョンカメラからそれぞれ得
   られる第１及び第２の映像信号をそれぞれ微分して所定
   のスレショールドレベルと比較することにより第１及び
   第２の２値化パルスを得る手段を設け、 ブロックゲージを前記両テレビジョンカメラの間に配置
   して該ブロックゲージを両テレビジョンカメラに対向さ
   せ、 前記第１及び第２のテレビジョンカメラをそれぞれ第１
   及び第２の原点位置からブロックゲージに向けてそれぞ
   れの光軸方向に移動させて該移動の過程で第１及び第２
   の２値化パルスを計数し、第１の原点位置から第１の２
   値化パルスの計数値が最大になる位置までの移動距離と
   第２の原点位置から第２の２値化パルスの計数値が最大
   になる位置までの移動距離との和に前記ブロックゲージ
   の厚みを加えた値を第１及び第２のテレビジョンカメラ
   のレンズ間距離により定まる定数とし、被測定対象物を
   前記第１及び第２のテレビジョンカメラの間に配置して
   両テレビジョンカメラに対向させるとともに両テレビジ
   ョンカメラの光軸が該被測定対象物の溝の底部を通るよ
   うにし、前記第１及び第２のテレビジョンカメラをそれ
   ぞれ前記第１及び第２の原点位置から該被測定対象物に
   向けて移動させ、該移動の過程で前記第１及び第２の２
   値化パルスを計数して第１の原点位置から第１の２値化
   パルスの計数値が最大になる位置までの移動距離と第２
   の原点位置から第２の２値化パルスの計数値が最大にな
   る位置までの移動距離との和を残厚測定変数として求め
   、 前記定数から前記残厚測定変数を減算することにより前
   記残厚を求めることを特徴とする溝の残厚測定方法。