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JPH07280529A - Non-contact type size-measuring apparatus - Google Patents

Non-contact type size-measuring apparatus

Info

Publication number
JPH07280529A
JPH07280529A JP9289194A JP9289194A JPH07280529A JP H07280529 A JPH07280529 A JP H07280529A JP 9289194 A JP9289194 A JP 9289194A JP 9289194 A JP9289194 A JP 9289194A JP H07280529 A JPH07280529 A JP H07280529A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measured
scanner
size
reflecting
gate
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
JP9289194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kariru Karantari
カリル カランタリ
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.)
S K S KK
Original Assignee
S K S KK
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 S K S KK filed Critical S K S KK
Priority to JP9289194A priority Critical patent/JPH07280529A/en
Publication of JPH07280529A publication Critical patent/JPH07280529A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a non-contact type size-measuring apparatus which enables accurate non-contact measurement of the size of an object to be measured being conveyed at a high speed on a conveying path in real time utilizing a scan beam of a laser and furthermore, enables lowering of cost. CONSTITUTION:A gate 3 is arranged sandwiching a.conveying path of an object 1 to be measured and a reflection member 4 is provided inside the gate 3 to make a reflection through an optical path almost the same with an incident optical path. Scan beams run from a plurality of scanner devices 5, 6, 7 and 8 toward the reflection member 4 to detect the quantity of light other than the scan beams intercepted by the object 1 to be measured located in the gate 3 for each of the scanner devices 5, 6, 7 and 8 utilizing the reflection of the reflection member 4. The size of the object 1 to be measured is measured based on a signal detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザービームを利用
して搬送中の被測定物のサイズを測定することが可能な
非接触型のサイズ測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact type size measuring device capable of measuring the size of an object to be measured which is being conveyed by using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、搬送中の被測定物のサイズを測定
する装置として、CCDカメラを用いた装置、例えばレ
ーザービームを光源とするスキャナ装置とCCDカメラ
とを用いた測定装置、または線状照明を光源とするスキ
ャナ装置とCCDカメラとを用いた測定装置が知られ
る。これらの装置においては、レーザービームまたは線
状照明による走査ビームを被測定物の上に当てて、これ
を一次元で走査する。次いで被測定物の上からCCDカ
メラで走査ビームを観測し、CCD上のイメージのデー
タをデータベースとの比較のために信号処理部に出力さ
せる。信号処理部に入力されたシリアル時間信号は距離
(または寸法)に換算され、被測定物のサイズを演算し
て表示部に表示させる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for measuring the size of an object being conveyed, a device using a CCD camera, for example, a measuring device using a scanner device using a laser beam as a light source and a CCD camera, or a linear device. A measuring device using a scanner device that uses illumination as a light source and a CCD camera is known. In these apparatuses, a laser beam or a scanning beam of linear illumination is applied onto the object to be measured, and this is scanned in one dimension. Then, the scanning beam is observed by the CCD camera from above the object to be measured, and the image data on the CCD is output to the signal processing unit for comparison with the database. The serial time signal input to the signal processing unit is converted into a distance (or a dimension), and the size of the measured object is calculated and displayed on the display unit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなCCDカ
メラを使用した非接触型のサイズ測定装置においては、
被測定物の縦横のサイズを測定する場合、所望するデー
タの数、即ち測定要素の次元の数が増加するため、上記
したスキャナ装置とCCDカメラの台数を増やさなくて
はならず、これら装置の設置場所を増設しなければなず
装置の大型化が避けられない。またこのような方式の装
置では、CCD素子から信号処理部への信号処理時間が
長くかかってしまい、CCD素子を使用する限り、搬送
速度を高速化することが困難となり、作業効率を向上す
ることができないという問題を有する。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the non-contact type size measuring device using the CCD camera as described above,
When measuring the vertical and horizontal sizes of an object to be measured, since the number of desired data, that is, the number of dimensions of the measuring element increases, the number of scanner devices and CCD cameras described above must be increased. It is inevitable to increase the size of the equipment because the number of installation places must be increased. Further, in the apparatus of such a system, it takes a long time for the signal processing from the CCD element to the signal processing section, and as long as the CCD element is used, it is difficult to increase the conveying speed, and work efficiency is improved. There is a problem that you can not.

【0004】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成によりローラまたはベルトコ
ンベア等による搬送路上を高速で搬送される被測定物の
サイズをリアルタイムで且つ非接触で測定を行い、この
測定データによって被測定物のサイズを判定することに
ある。更に、この技術を用いることにより従来装置に比
較して、測定装置の高速化、精度の向上、アルゴリズム
の強化、ファジイ制御の導入をも可能とした測定装置を
提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the size of the object to be measured, which is conveyed at a high speed on the conveying path such as the roller or the belt conveyor, is real-time and non-contact with a simple structure. The purpose is to measure and determine the size of the object to be measured based on this measurement data. Further, it is another object of the present invention to provide a measuring device which is capable of speeding up the measuring device, improving accuracy, strengthening an algorithm, and introducing fuzzy control by using this technique, as compared with a conventional device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による一定方向に搬送される搬送中の被測定
物のサイズを非接触で測定するサイズ測定装置におい
て、被測定物の搬送路を挟んで配置されたゲートと、ゲ
ートの一方の側に配置されレーザービームを所定位置か
ら扇状に走査して被測定物を縦断するように射出する走
査手段と、前記ゲートの他方の側に設けられ前記走査手
段からのレーザービームを入射光路とほぼ同一光路を通
って反射する反射手段と、被測定物によって遮断されず
に前記反射手段から反射されたレーザービームを受ける
検出手段とを有し、前記検知手段によるレーザービーム
の受光の有無を示す信号に基づき被測定物のサイズを測
定することを特徴とする。詳細には、前記走査手段及び
前記検知手段は、一体ユニット的に設けられたスキャナ
装置よりなり、少なくとも2台のスキャナ装置から射出
されるレーザービームによる被測定物の明暗部の境界位
置と各スキャナとの角度をそれぞれの検知手段により検
出し、この信号に基づいて被測定物のサイズを測定する
ことを特徴とする。また、前記反射手段は回帰特性を有
する反射部材であって、前記走査ビームの入射角に対し
て同じ方向に反射する作用を有することを特徴とし、前
記スキャナ装置は、前記被測定物の底面の延長線上の位
置に所定の間隔を持って配置された第1および第2のス
キャナ装置と、前記被測定物の底面より低い位置に所定
の間隔を持って対向して配置された第3および第4のス
キャナ装置とを有し、前記スキャナ装置は被測定物の搬
送方向に対して垂直の方向に配置されることを特徴とす
る。更に、前記ゲートは前記被測定物の搬送路を跨ぐ形
状を有し、前記反射手段は、前記ゲートの内面に張り付
けた反射部材であり、被測定物の搬送方向に対して垂直
方向に設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, in a size measuring apparatus according to the present invention for measuring the size of an object to be measured which is being conveyed in a fixed direction in a non-contact manner, And a scanning unit disposed on one side of the gate for scanning the laser beam in a fan shape from a predetermined position to eject the DUT longitudinally, and a gate disposed on the other side of the gate. A reflecting means for reflecting the laser beam from the scanning means through an optical path substantially the same as the incident optical path; and a detecting means for receiving the laser beam reflected from the reflecting means without being blocked by the object to be measured, It is characterized in that the size of the object to be measured is measured based on a signal indicating whether or not the laser beam is received by the detection means. In detail, the scanning means and the detection means are composed of a scanner device provided as an integrated unit, and the boundary positions of the dark and light portions of the object to be measured by the laser beams emitted from at least two scanner devices and each scanner. Is detected by each of the detection means, and the size of the object to be measured is measured based on this signal. Further, the reflecting means is a reflecting member having a regression characteristic and has a function of reflecting in the same direction with respect to the incident angle of the scanning beam, and the scanner device is provided on the bottom surface of the object to be measured. First and second scanner devices, which are arranged at a predetermined interval at positions on the extension line, and third and third scanner devices, which are arranged at a position lower than the bottom surface of the object to be measured and are opposed at a predetermined interval. 4 scanner device, and the scanner device is arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction of the object to be measured. Furthermore, the gate has a shape that straddles the conveyance path of the object to be measured, and the reflecting means is a reflecting member attached to the inner surface of the gate, and is provided in a direction perpendicular to the conveyance direction of the object to be measured. It is characterized by

【0006】[0006]

【作用】このような構成において、被測定物の搬送方向
に対して垂直の方向に且つ所定の位置に配置した1また
は複数台のスキャナ装置から扇状の走査ビームを反射部
材方向に走査する。被測定物が反射部材を張り付けた枠
内に搬送され、被測定物の上部の2つのエッジはそれぞ
れ異なる位置に配置したスキャナ装置から射出する走査
ビームにより遮られる。これらのスキヤナ装置と被測定
物によって遮られた光量変化は、反射部材からの反射さ
れる走査ビームによって各スキャナ装置の検知手段に送
られる。この信号は信号処理部に送り込まれ、それぞれ
のスキャナ装置と被測定物とにより遮られる明暗の境界
部の角度を求める。この角度とスキャナ装置の既知の位
置から三角法により被測定物のサイズをリアルタイムで
算出する。
In such a structure, a fan-shaped scanning beam is scanned in the direction of the reflecting member from one or a plurality of scanner devices arranged at a predetermined position in a direction perpendicular to the conveying direction of the object to be measured. The object to be measured is conveyed into the frame to which the reflecting member is attached, and the two upper edges of the object to be measured are blocked by the scanning beams emitted from the scanner devices arranged at different positions. The change in the amount of light blocked by the scanner device and the object to be measured is sent to the detecting means of each scanner device by the scanning beam reflected from the reflecting member. This signal is sent to the signal processing unit, and the angle of the boundary between light and dark that is blocked by the scanner device and the object to be measured is obtained. From this angle and the known position of the scanner device, the size of the object to be measured is calculated in real time by trigonometry.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照に
して説明する。図1は、本発明による非接触型のサイズ
測定装置のブロック図であり、搬送手段として被測定物
1を一定の搬送方向(被測定物と垂直の方向)に搬送す
るローラ2と、通過する被測定物1をその搬送方向に垂
直の方向に対し囲むように配置したゲート3と、その内
面に設けられた後述するレーザービームを入射角とほぼ
同一の方向に即ち入射光路とほぼ同一光路を通って反射
する面状の反射部材4と、ローラ2の上面(被測定物1
の底面)の軸線方向延長線上に第1、第2のスキャナ装
置5、6と、スキャナ装置5、6の下方に所定の距離を
おいて配置された第3、第4のスキャナ装置7、8とを
有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a non-contact type size measuring apparatus according to the present invention, which includes a roller 2 that conveys an object to be measured 1 in a constant conveying direction (direction perpendicular to the object to be measured) as a conveying means. A gate 3 arranged so as to surround the DUT 1 in a direction perpendicular to the transport direction thereof and a laser beam, which will be described later, provided on the inner surface of the gate 3 in a direction substantially the same as the incident angle, that is, an optical path substantially the same as the incident optical path. A planar reflecting member 4 that reflects through and an upper surface of the roller 2 (measurement object 1
Bottom surface of the first and second scanner devices 5 and 6, and third and fourth scanner devices 7 and 8 arranged below the scanner devices 5 and 6 with a predetermined distance. Have and.

【0008】被測定物1は、直方体または立方体のエッ
ジを有する形状のものが好適に測定することができ、搬
送手段としては、ローラまたはベルト等の被測定物を一
定速度で搬送する手段が用いられる。このとき被測定物
1が本願発明の非接触型のサイズ測定装置に到達する前
に例えばガイド板等により規制されて測定装置内の所定
位置にまっすぐに搬送されることが望ましい。
The object 1 to be measured can be suitably measured in a shape having a rectangular parallelepiped or a cubic edge, and as a conveying means, a means such as a roller or a belt for conveying the object to be measured at a constant speed is used. To be At this time, it is desirable that the DUT 1 is regulated by, for example, a guide plate and conveyed straight to a predetermined position in the measuring device before reaching the non-contact size measuring device of the present invention.

【0009】スキャナ装置5乃至8はそれぞれほぼ同じ
構造よりなり、その一例を図2に示すスキャナ装置のブ
ロック図を参照に説明する。スキャナ装置5乃至8は、
レーザビームを射出するレーザー光源9、レーザービー
ムを反射部材4に走査する走査手段、反射部材4から戻
ってきたレーザビームを検出する手段とが一体ユニット
的に設けられている。レーザー光源9から射出されるレ
ーザービームはハーフミラー10に反射されて等速回転
するポリゴンミラー11に投射される。ポリゴンミラー
11は、レーザービームを受けて反射部材4の反射面に
走査ビームを走査する走査手段を形成している。
The scanner devices 5 to 8 have substantially the same structure, and an example thereof will be described with reference to the block diagram of the scanner device shown in FIG. The scanner devices 5 to 8 are
A laser light source 9 that emits a laser beam, a scanning unit that scans the laser beam on the reflecting member 4, and a unit that detects the laser beam returning from the reflecting member 4 are integrally provided. The laser beam emitted from the laser light source 9 is reflected by the half mirror 10 and projected on the polygon mirror 11 rotating at a constant speed. The polygon mirror 11 forms a scanning unit that receives the laser beam and scans the scanning beam on the reflecting surface of the reflecting member 4.

【0010】ポリゴンミラー11により走査された走査
ビームは、面状の反射テープ(コーナーキューブプリズ
ムアレイ、別名リトロリフレクター)等の反射部材4に
当たり反射される。尚、この面状の反射部材4は、任意
の位置において入射光の方向にほぼ入射光路とほぼ同一
光路を通って光を反射する回帰特性を持っている。図4
は、走査ビームの走査方向に対する反射パターンの反射
効率を示しており、反射された光は、ほとんど入射光の
方向に反射されることがわかる。反射部材4に当たった
走査ビームは、ポリゴンミラー11の方向に反射され
る。このため複数のスキャナ装置をそれぞれ違う場所に
設けて走査ビームを走査しても、反射された走査ビーム
はそれぞれ対応して当該射出したスキャナ装置に戻るこ
ととなり、他のスキャナ装置の走査ビームを誤認するこ
とがない。
The scanning beam scanned by the polygon mirror 11 is reflected by a reflecting member 4 such as a planar reflecting tape (corner cube prism array, also known as retroreflector). The planar reflecting member 4 has a regressive characteristic of reflecting light at an arbitrary position in the direction of the incident light through almost the same optical path as the incident optical path. Figure 4
Shows the reflection efficiency of the reflection pattern with respect to the scanning direction of the scanning beam, and it can be seen that the reflected light is reflected almost in the direction of the incident light. The scanning beam that hits the reflecting member 4 is reflected toward the polygon mirror 11. Therefore, even if a plurality of scanner devices are provided at different positions to scan the scanning beam, the reflected scanning beams respectively return to the ejecting scanner device, and the scanning beams of other scanner devices are erroneously recognized. There is nothing to do.

【0011】図2において、ポリゴンミラー11に到達
し反射したビームは、集光レンズ12によって受光セン
サ13に集光される。ポリゴンミラー11によって走査
された走査ビームと反射手段との間に形成される走査範
囲内に搬送中の被測定物1が進入すると、被測定物1に
よって走査ビームが遮られる。このため受光センサ13
に到達する反射された走査ビームの光量が低下する。受
光センサ13へ入力される信号は、被測定物1によって
遮られた範囲に対比した値として不図示の信号処理部へ
と出力される。
In FIG. 2, the beam that reaches the polygon mirror 11 and is reflected is condensed by the condenser lens 12 on the light receiving sensor 13. When the DUT 1 being conveyed enters the scanning range formed between the scanning beam scanned by the polygon mirror 11 and the reflection means, the scanning beam is blocked by the DUT 1. Therefore, the light receiving sensor 13
The amount of the reflected scanning beam that reaches the position decreases. The signal input to the light receiving sensor 13 is output to a signal processing unit (not shown) as a value in comparison with the range blocked by the DUT 1.

【0012】図3にハーフミラーの代わりに受光平板ミ
ラー14を用いた別のスキャナ装置の例を挙げる。この
スキャナ装置も前記と同様にレーザー光源9と、走査手
段と、検出手段とが一体ユニット的に設けられており、
走査手段であるポリゴンミラー11の前方にはスリット
30を有する受光平板ミラー14が配置されている。受
光平板ミラー14は、走査ビームが通過する程度の隙間
Sを走査軸方向に沿って有し、反射部材4によって反射
されたビームを受光センサとしてのフォトダイオード1
5に反射させる位置に傾斜角を有して配置されている。
レーザー光源9から射出されるレーザービームは、全反
射ミラー16により等速度回転するポリゴンミラー11
に投射される。ポリゴンミラー11によって変換された
走査ビームは、受光平板ミラー14のスリット30を通
過して反射部材4に向かって扇状に走査される。反射部
材4に到達した走査ビームは、前記した反射部材4によ
りポリゴンミラー11方向に反射され、ポリゴンミラー
11の前方に位置する受光平板ミラー14に到達する。
この反射ビームは、光の拡散または焦点のずれにより、
その径が大きくなって到達される。このため、反射ビー
ムの径は受光平板ミラー14に設けたスリット30より
大きい径となり、このスリット30を通過しない一部が
フォトダイオード15の方向に反射され、反射ビームの
光量が検出される。この場合、図2に示したハーフミラ
ー10を使用することがないのでハーフミラーによる光
量の損失が少なくて済み、出力される光量変化の信号の
精度が向上し、測定精度を高めることができる。
FIG. 3 shows an example of another scanner device using the light receiving flat plate mirror 14 instead of the half mirror. Also in this scanner device, the laser light source 9, the scanning means, and the detecting means are provided as an integrated unit as in the above.
A light-receiving flat plate mirror 14 having a slit 30 is arranged in front of the polygon mirror 11 which is a scanning means. The light-receiving flat plate mirror 14 has a gap S through which the scanning beam passes along the scanning axis direction, and the beam reflected by the reflecting member 4 serves as a photodiode 1 as a light-receiving sensor.
It is arranged with a tilt angle at a position where it is reflected by 5.
A laser beam emitted from the laser light source 9 is rotated at a constant speed by a total reflection mirror 16 and is a polygon mirror 11.
Projected on. The scanning beam converted by the polygon mirror 11 passes through the slit 30 of the light receiving flat plate mirror 14 and is scanned in a fan shape toward the reflecting member 4. The scanning beam that has reached the reflecting member 4 is reflected by the reflecting member 4 in the direction of the polygon mirror 11 and reaches the light receiving flat plate mirror 14 located in front of the polygon mirror 11.
This reflected beam is due to light diffusion or defocusing,
The diameter is increased and it is reached. Therefore, the diameter of the reflected beam becomes larger than that of the slit 30 provided in the light-receiving flat plate mirror 14, and a part that does not pass through the slit 30 is reflected in the direction of the photodiode 15, and the light amount of the reflected beam is detected. In this case, since the half mirror 10 shown in FIG. 2 is not used, the loss of the light amount due to the half mirror is small, the accuracy of the output light amount change signal is improved, and the measurement accuracy can be improved.

【0013】次に本発明による非接触型のサイズ測定装
置の測定原理について図1を参照に説明する。上記した
4台のスキャナ装置5乃至8は、それぞれ長方形のゲー
ト3の内側に張り付けた反射部材4に向かって所定の範
囲で扇状の走査ビームを走査している。被測定物1が搬
送されて走査ビームが走査されているゲート3内に入っ
て来たとき、それぞれのスキャナ装置5乃至8から射出
される走査ビームは、被測定物1によって遮られた部分
だけ遮断される。遮断されたビーム以外の走査ビーム
は、反射部材4に反射して各スキャナ装置5乃至8に戻
る。これら反射されたビームの光量を検出し、被測定物
1がない場合の走査範囲の光量との比率から各スキャナ
装置5乃至8が被測定物1のエッジによって遮られた角
度α1、α2、β1、β2を不図示の信号処理装置によ
り求め、更に三角法を用いて被測定物のサイズ(幅W、
高さY)を求める。
Next, the measuring principle of the non-contact type size measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Each of the four scanner devices 5 to 8 described above scans a fan-shaped scanning beam in a predetermined range toward the reflecting member 4 attached to the inside of the rectangular gate 3. When the DUT 1 is conveyed and enters the gate 3 where the scanning beam is scanned, the scanning beams emitted from the respective scanner devices 5 to 8 are only the portions blocked by the DUT 1. Be cut off. Scanning beams other than the blocked beam are reflected by the reflecting member 4 and return to the scanner devices 5 to 8. The light amounts of these reflected beams are detected, and the angles α1, α2, β1 blocked by the edges of the DUT 1 from the scanner devices 5 to 8 are determined from the ratio with the light amount in the scanning range when the DUT 1 is not present. , Β2 are obtained by a signal processing device (not shown), and the size (width W,
Find the height Y).

【0014】高さY、幅Wである被測定物1を測定する
場合、スキャナ装置5と6および7と8との間隔をDと
し、スキャナ装置5と7および6と8との間隔をHと
し、D=X1+X2+Wとすると以下の式によって被測
定物1のサイズが求められる。第1のスキャナ装置5の
走査ビームによって被測定物のエッジ20が遮られ、こ
れによって形成される角度α1とX1、Yとの関係は、 X1=Ycotα1 (1) 第2のスキャナ装置6の走査ビームによって被測定物の
エッジ21が遮られ、これによって形成される角度α2
とX2、Yとの関係は、 X2=Ycotα2 (2) 第3のスキャナ装置7の走査ビームによって被測定物の
エッジ20が遮られ、これによって形成される角度β1
とX1、(Y+H)との関係は、 X1=(Y+H)cotβ1 (3) 第4のスキャナ装置8の走査ビームによって被測定物の
エッジ21が遮られ、これによって形成される角度β2
とX2、(Y+H)との関係は、 X2=(Y+H)cotβ2 (4) 上記、式(1)乃至(4)から被測定物の高さYと幅W
を次式により求める。 Y=[H(cotβ1+cotβ2)]/[cotα1
+cotα2−cotβ1−cotβ2] (5) W=D−H[(cotβ1+cotβ2)(cotα1
+cotα2)] /[cotα1+cot
α2−cotβ1−cotβ2] (6)
When measuring an object 1 having a height Y and a width W, the distance between the scanner devices 5 and 6 and 7 and 8 is D, and the distance between the scanner devices 5 and 7 and 6 and 8 is H. And D = X1 + X2 + W, the size of the DUT 1 can be obtained by the following equation. The scanning beam of the first scanner device 5 blocks the edge 20 of the object to be measured, and the relationship between the angles α1 and X1 and Y formed by this is: X1 = Ycotα1 (1) Scanning of the second scanner device 6 The beam intercepts the edge 21 of the object to be measured, and the angle α2 formed by this
X2 = Ycotα2 (2) The angle β1 formed by the edge 20 of the object to be measured is blocked by the scanning beam of the third scanner device 7
And X1 and (Y + H) have the following relationship: X1 = (Y + H) cotβ1 (3) The angle β2 formed by the edge 21 of the object to be measured blocked by the scanning beam of the fourth scanner device 8
And X2, (Y + H) are expressed as follows: X2 = (Y + H) cotβ2 (4) The height Y and the width W of the object to be measured are calculated from the equations (1) to (4).
Is calculated by the following equation. Y = [H (cotβ1 + cotβ2)] / [cotα1
+ Cotα2-cotβ1-cotβ2] (5) W = D−H [(cotβ1 + cotβ2) (cotα1
+ Cotα2)] / [cotα1 + cot
α2-cotβ1-cotβ2] (6)

【0015】図5は、本発明による非接触型のサイズ測
定装置の斜視図を示す。搬送手段であるローラ2によっ
て被測定物1が一定方向に搬送されている。測定位置に
反射部材を張り付けたゲート3を設け、所定の間隔を有
する4台のスキャナ装置5乃至8が配置されている。こ
のゲート内に被測定物1が通過するときに各スキャナ装
置5乃至8から射出される走査ビームが被測定物1に走
査され、被測定物1によって遮られ部分以外の走査ビー
ムが反射部材4に入射され、再び各スキャナ装置5乃至
8に戻される。この光量の変化をフォトセンサで検出
し、不図示の信号処理装置によって各スキャナ装置5乃
至8から被測定物1により遮られた境界部分の角度α
1、α2、β1、β2を算出し、これらのデータに基づ
いて上記した計算方法により演算して不図示の表示部に
表示する。
FIG. 5 is a perspective view of a non-contact type size measuring device according to the present invention. The DUT 1 is conveyed in a fixed direction by the roller 2 that is a conveying unit. A gate 3 to which a reflecting member is attached is provided at the measurement position, and four scanner devices 5 to 8 are arranged at predetermined intervals. When the DUT 1 passes through the gate, the scanning beam emitted from each of the scanner devices 5 to 8 is scanned by the DUT 1, and the scanning beam other than the portion blocked by the DUT 1 is reflected by the reflecting member 4. And is returned to the scanner devices 5 to 8 again. The change in the amount of light is detected by the photosensor, and the angle α of the boundary portion blocked by the DUT 1 from each of the scanner devices 5 to 8 by the signal processing device (not shown)
1, α2, β1, and β2 are calculated, and based on these data, calculation is performed by the above-described calculation method and the result is displayed on a display unit (not shown).

【0016】別の実施例として、被測定物1の搬送装置
22を図6に示すように搬送面を傾けて被測定物1の側
面23の位置を常に一定にすることにより、2台のスキ
ャナ装置5、7を用いるのみで被測定物のサイズを測定
することができる。
As another embodiment, the transport device 22 for the object to be measured 1 is inclined as shown in FIG. 6 so that the side surface 23 of the object to be measured 1 is always fixed, so that two scanners are provided. The size of the object to be measured can be measured only by using the devices 5 and 7.

【0017】また、被測定物の搬送装置22を上方より
見た図7に示すように、例えば搬送路中にベアリングや
ベルト等から構成される搬送方向と平行に延びたガイド
装置25を設け、搬送装置22上にランダムに乗せられ
た被測定物1の一面をその搬送途中において前記ガイド
装置25の面25aに押し当てるように矢印A方向に付
勢させ、これにより被測定物1をサイズ測定装置に対し
てまっすぐに位置させる。この状態において被測定物1
の側面23の位置が一定となり、これを基準に先に述べ
た2台のスキャナ装置5、7により被測定物1のサイズ
を測定する構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 7 in which the apparatus 22 for conveying the object to be measured is viewed from above, a guide device 25 formed of, for example, a bearing and a belt is provided in the transportation path and extends parallel to the transportation direction. The one surface of the DUT 1 randomly placed on the transport device 22 is biased in the direction of arrow A so as to be pressed against the surface 25a of the guide device 25 during the transportation, thereby measuring the DUT 1 in size. Position it straight against the device. In this state, the DUT 1
The position of the side surface 23 is constant, and the size of the DUT 1 may be measured by the two scanner devices 5 and 7 described above on the basis of this.

【0018】更に、搬送される被測定物1が搬送方向に
対してまっすぐに搬送されない場合、図8に示すように
走査ビームが走査され、4台のスキャナ装置5乃至8を
用いて上述した方法で被測定物1のサイズが測定され
る。この場合、被測定物1は測定装置に対して斜めに搬
送されるため、測定されたサイズは、被測定物1を斜め
に切断された断面Lとなる。このデータの最大サイズ検
出時に被測定物1の搬送速度とスキャナ装置5乃至8に
よって得られた被測定物との位置変化により被測定物の
搬送方向に対する傾きθを求め、実際の被測定物の幅W
を算出することができる。
Further, when the object to be measured 1 to be conveyed is not conveyed straight in the conveying direction, the scanning beam is scanned as shown in FIG. 8 and the above-described method is performed using the four scanner devices 5 to 8. The size of the DUT 1 is measured. In this case, since the DUT 1 is conveyed obliquely to the measuring device, the measured size is the cross section L obtained by cutting the DUT 1 obliquely. When the maximum size of this data is detected, the inclination θ of the measured object 1 with respect to the conveying direction is obtained from the transport speed of the measured object 1 and the positional change between the measured object obtained by the scanner devices 5 to 8, and the actual measured object is measured. Width W
Can be calculated.

【0019】本実施例においては、スキャナ装置5と7
(6と8)を縦方向に並べて被測定物によって遮られる
角度を算出したが、例えば横方向に並べる配置にしても
良く、また、スキャナ装置の位置と被測定物との位置関
係が明確に定義することができるならばスキャナ装置の
設置場所は限定されない。更に、本願発明に記載した直
方体の形状を測定する他、物流宅配システムによる仕分
け、ゴム、フィルム等の幅測定、タイヤ形状の検出、鋼
板等の幅測定、蛇行制御、ピンホールの測定等に応用す
ることができる。
In this embodiment, the scanner devices 5 and 7
Although (6 and 8) are arranged in the vertical direction to calculate the angle blocked by the object to be measured, for example, they may be arranged in the horizontal direction, and the positional relationship between the position of the scanner device and the object to be measured is clear. The installation location of the scanner device is not limited as long as it can be defined. Further, in addition to measuring the shape of the rectangular parallelepiped described in the present invention, it is applied to sorting by distribution home delivery system, width measurement of rubber, film, etc., detection of tire shape, width measurement of steel plate, meandering control, pinhole measurement, etc. can do.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明の非接触型のサイズ測定装置は、
CCDカメラを必要としないという簡単な構成によって
高速搬送中の被測定物のサイズをリアルタイムで測定す
ることができた。また、装置上部、即ちゲートに反射手
段のみが張り付けられているめ、従来のCCD素子内蔵
の装置に比較して上部にかかる重量が軽減されて装置の
取付または装置の強度等の良好な装置を提供することが
できた。さらにスキャナ装置を構成する光源、走査手
段、検出手段が一体ユニット的に形成されているため、
メンテナンスが容易である。
The non-contact type size measuring device of the present invention comprises:
The size of the object to be measured during high-speed transportation could be measured in real time with a simple configuration that does not require a CCD camera. In addition, since only the reflecting means is attached to the upper part of the device, that is, the gate, the weight applied to the upper part is reduced as compared with the conventional device having a built-in CCD element, so that the device can be mounted or the device has good strength. Could be provided. Furthermore, since the light source, the scanning means, and the detection means that form the scanner device are formed as an integrated unit,
Easy to maintain.

【0021】[0021]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention.

【図2】 スキャナ装置の構造を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a scanner device.

【図3】 別のスキャナ装置の構造を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing the structure of another scanner device.

【図4】 走査ビームの走査方向に対する反射パターン
の効率を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing efficiency of a reflection pattern with respect to a scanning direction of a scanning beam.

【図5】 本発明による実施例を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention.

【図6】 本発明による別の実施例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment according to the present invention.

【図7】 本発明による別の実施例を示す上面図。FIG. 7 is a top view showing another embodiment according to the present invention.

【図8】 本発明による別の実施例を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被測定物 2 ローラ 3 ゲート 4 反射部材 5〜8 スキャナ装置 9 レーザー光源 10 ハーフミラー 11 ポリゴンミラー 22 搬送装置 25 ガイド装置 1 DUT 2 Roller 3 Gate 4 Reflecting member 5-8 Scanner device 9 Laser light source 10 Half mirror 11 Polygon mirror 22 Conveying device 25 Guide device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定方向に搬送される搬送中の被測定物
のサイズを非接触で測定するサイズ測定装置において、
被測定物の搬送路を挟んで配置されたゲートと、ゲート
の一方の側に配置されレーザービームを所定位置から扇
状に走査して被測定物を縦断するように射出する走査手
段と、前記ゲートの他方の側に設けられ前記走査手段か
らのレーザービームを入射光路とほぼ同一光路を通って
反射する反射手段と、被測定物によって遮断されずに前
記反射手段から反射されたレーザービームを受ける検出
手段とを有し、前記検知手段によるレーザービームの受
光の有無を示す信号に基づき被測定物のサイズを測定す
ることを特徴とする非接触型のサイズ測定装置。
1. A size measuring device for measuring the size of an object to be measured which is being conveyed in a fixed direction in a non-contact manner,
A gate disposed across the conveyance path of the object to be measured; a scanning unit disposed on one side of the gate to scan the laser beam in a fan shape from a predetermined position to vertically emit the object to be measured; A reflecting means provided on the other side of the reflecting means for reflecting the laser beam from the scanning means through an optical path substantially the same as the incident optical path; and a detecting means for receiving the laser beam reflected from the reflecting means without being blocked by the object to be measured. And a means for measuring the size of the object to be measured based on a signal indicating whether or not the detection means receives the laser beam.
【請求項2】 前記走査手段及び前記検知手段は、一体
ユニット的に設けられたスキャナ装置よりなり、少なく
とも2台のスキャナ装置から射出されるレーザービーム
による被測定物の明暗部の境界位置と各スキャナとの角
度をそれぞれの検知手段により検出し、この信号に基づ
いて被測定物のサイズを測定することを特徴とする請求
項1記載の非接触型のサイズ測定装置。
2. The scanning means and the detection means are composed of a scanner device provided as an integrated unit, and each of the boundary positions of the light and dark parts of the object to be measured by the laser beams emitted from at least two scanner devices. The non-contact type size measuring apparatus according to claim 1, wherein the angle with respect to the scanner is detected by each detecting means, and the size of the object to be measured is measured based on this signal.
【請求項3】 前記反射手段は回帰特性を有する反射部
材であって、前記走査ビームの入射角に対して同じ方向
に反射する作用を有することを特徴とする請求項1また
は2記載の非接触型のサイズ測定装置。
3. The non-contact according to claim 1, wherein the reflecting means is a reflecting member having a regression characteristic and has a function of reflecting in the same direction with respect to the incident angle of the scanning beam. Mold size measuring device.
【請求項4】 前記スキャナ装置は、前記被測定物の底
面の延長線上の位置に所定の間隔を持って配置された第
1および第2のスキャナ装置と、前記被測定物の底面よ
り低い位置に所定の間隔を持って対向して配置された第
3および第4のスキャナ装置とを有し、前記スキャナ装
置は被測定物の搬送方向に対して垂直の方向に配置され
ることを特徴とする請求項1乃至3記載の非接触型のサ
イズ測定装置。
4. The scanner device includes first and second scanner devices arranged at a position on an extension line of the bottom surface of the object to be measured with a predetermined gap, and a position lower than the bottom surface of the object to be measured. A third scanner device and a fourth scanner device which are arranged to face each other with a predetermined interval, and the scanner device is arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction of the object to be measured. The non-contact type size measuring device according to claim 1.
【請求項5】 前記ゲートは前記被測定物の搬送路を跨
ぐ形状を有し、前記反射手段は、前記ゲートの内面に張
り付けた反射部材であり、被測定物の搬送方向に対して
垂直方向に設けられていることを特徴とする請求項1乃
至4記載の非接触型のサイズ測定装置。
5. The gate has a shape straddling a conveyance path of the object to be measured, and the reflecting means is a reflecting member attached to an inner surface of the gate, and is perpendicular to a conveying direction of the object to be measured. The non-contact size measuring device according to claim 1, wherein the size measuring device is provided in
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