JPH047922B2

JPH047922B2 -

Info

Publication number: JPH047922B2
Application number: JP59274882A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yoshimoto
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1992-02-13
Also published as: JPS61155808A

Description

[Detailed description of the invention]

〔産業状の利用分野〕この発明は、たとえばコンベア上のワーク寸法
を精度良く計測するためのワーク高さ測定器に関
するものである。〔従来の技術〕従来この種のワーク高さ測定器は第３図および
第４図に示すように構成されている。すなわち被
測定対象であるワーク１はコンベア４上に載置さ
れ、かつこのコンベアによつて移動している。ワ
ーク１すなわちコンベア４の両側には一対のスタ
ンド２，３が配置され、これらのスタンドのうち
一方のスタンド２のワーク１と対向する側に、そ
のスタンドに沿つて、一列に発光素子５１〜５８
からなる発光部５が配設され、また他方のスタン
ド３のワーク１と対向する側に、そのスタンドに
沿つて、かつ発光部５に対向して、一列に受光素
子６１〜６８からなる受光部６が配設され、これ
ら発光部５と受光部６によりセンサーが構成され
る。また上記発光部５は第６図に示すように発光
素子５１〜５８のそれぞれの間隔が同一のピツチ
７で配置されている。そしてコンベア４上をワーク１が移動している
状態で、発光部５と受光部６との間にワークが存
在しないときには発光素子５１〜５８から放射さ
れる光線Ａを受光素子６１〜６８が受光するが、
それらの間にワークが存在するときにはワーク１
によつてその光線Ａが遮られる。すなわち第３図
のばあい、受光素子６４〜６８が受光されない。
この受光状態をそれぞれの受光素子６１〜６８が
オンおよびオフの信号で出力することによりワー
ク１の高さを計測することが可能となる。第５図により具体的に説明すると、たとえばピ
ツチ７が１cm間隔であり、ワーク１によつて光線
Ａの一部が遮られた結果、受光素子６４〜６８の
５つの素子が受光なしの状態を生じたばあい、ワ
ーク１の高さｈは、ｈ＝ｘ＋（５×１cm）となる。ただし、ｘは第３図においてコンベア上
面から、最下位に配置された発光素子５８までの
距離を示す。したがつて、たとえばこの距離が10
cmであつたばあいはワーク１の高さｈは15cmとな
る。このような従来のワーク高さ測定器では、発光
素子５１〜５８および受光素子６１〜６８のピツ
チの間隔が一定であるためその精度はそのピツチ
によつて規制され、いきおい高い精度は望めな
い。そこで精度を高くしようとして各素子をたが
いに隣接するように配設したとしても素子自身に
有限の寸法があるためその精度には限界がある。
さらにワーク１の高さが大幅に変わるようなばあ
いはその都度ピツチ７を変更したり、各素子の取
付高さを変更したりしなければならないという問
題があつた。 [Industrial Application Field] The present invention relates to a workpiece height measuring device for accurately measuring the dimensions of a workpiece on a conveyor, for example. [Prior Art] Conventionally, this type of workpiece height measuring device is constructed as shown in FIGS. 3 and 4. That is, the workpiece 1 to be measured is placed on the conveyor 4 and is being moved by this conveyor. A pair of stands 2 and 3 are arranged on both sides of the work 1, that is, the conveyor 4, and on the side of one of these stands 2 facing the work 1, light emitting elements 51 to 58 are arranged in a row along the stand.
A light-emitting section 5 consisting of a light-emitting section 5 is arranged, and a light-receiving section consisting of light-receiving elements 61 to 68 is disposed in a row on the side of the other stand 3 facing the workpiece 1 along the stand and facing the light-emitting section 5. 6 are arranged, and the light emitting section 5 and the light receiving section 6 constitute a sensor. Further, in the light emitting section 5, as shown in FIG. 6, the light emitting elements 51 to 58 are arranged at the same pitch 7. When the work 1 is moving on the conveyor 4 and there is no work between the light emitting unit 5 and the light receiving unit 6, the light receiving elements 61 to 68 receive the light rays A emitted from the light emitting elements 51 to 58. But,
When there is a work between them, work 1
The light ray A is blocked by. That is, in the case of FIG. 3, the light receiving elements 64 to 68 do not receive light.
The height of the workpiece 1 can be measured by outputting this light reception state as ON and OFF signals from each of the light receiving elements 61 to 68. To explain it more specifically with reference to FIG. 5, for example, the pitches 7 are 1 cm apart, and as a result of part of the light beam A being blocked by the workpiece 1, the five light receiving elements 64 to 68 are in a state where no light is received. If this occurs, the height h of the workpiece 1 will be h=x+(5×1 cm). However, in FIG. 3, x indicates the distance from the top surface of the conveyor to the light emitting element 58 arranged at the lowest position. Therefore, for example, if this distance is 10
cm, the height h of workpiece 1 will be 15 cm. In such a conventional work height measuring device, since the pitch of the light emitting elements 51 to 58 and the light receiving elements 61 to 68 is constant, the accuracy is limited by the pitch, and very high accuracy cannot be expected. Therefore, even if the elements are arranged adjacent to each other in an attempt to increase accuracy, there is a limit to the accuracy because the elements themselves have finite dimensions.
Furthermore, if the height of the workpiece 1 changes significantly, there is a problem in that the pitch 7 must be changed or the mounting height of each element must be changed each time.

[Problem to be solved by the invention]

この発明が解決しようとする問題点は、ワーク
１の高さが異なるばあいはその都度ピツチ７を変
更したり、各素子の取付高さを変更したりしなけ
ればならず、精度の調整が煩雑であることであ
る。〔発明の目的〕この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、ワークの高さおよび測定精度に応
じてセンサー位置を容易に変更することができ、
かつ高精度の計測を行なうワーク高さ測定器を得
ることを目的とする。〔問題点を解決するための手段〕この発明にかかるワーク高さ測定器はセンサー
取付手段にセンサーを固定し、支持手段によりそ
のセンサー取付手段を上下移動可能に支持し、駆
動手段を前記センサー取付手段を係合させて駆動
することによりそのセンサーの取付手段のセンサ
ーを上下移動させ、かつこの移動量を測定手段に
より計測できるようにしたものである。〔作用〕この発明においては、駆動手段によりセンサー
取付手段のセンサーの高さを自在に変更でき、さ
らに測定手段がセンサー位置を検出できるので、
ワークの高さを高精度に計測することが可能とな
る。〔実施例〕以下図によつてこの発明の一実施例を説明す
る。なお、ワーク１、コンベア４、発光部５また
は受光部６は第３図、第４図および第５図に示す
従来装置と同一のものであるのでその説明は省略
する。すなわち、第１図および第２図において、セン
サー取付板８ａ〜８ｆは複数の長板状の板体によ
り構成され、それぞれの両端部において、ピン９
によつてたがいにチエーン状に連繋され、これに
よつてセンサー取付手段８が構成される。また支
持手段１０はたとば断面がコの字形の一対の柱状
の部材により構成され、かつワーク１の高さ方向
にたがいに並行に配設される。各センサー取付板
８ａ〜８ｆの両端部側において、ピン９は支持手
段１０と係合し、これによつて上下動可能に支持
される。各センサー取付板８ａ〜８ｆの中央部に
はセンサーの発光部５が固定される。たがいに隣
接する取付板８ａ〜８ｆ相互間にはセンサーの発
光部５のそれぞれのピツチ７が安定するようにそ
れぞれスプリング１５が張架され、両者をたがい
に引き寄せる作用を有する。また、上記支持手段１０の下方において、セン
サー取付手段８の左端下端部のピン９は回動自在
に固定され、またセンサー取付手段８の上方にお
いて、この最上部に位置するセンサー取付板８ｆ
の左端に近接してナツト１１が固定される。この
ナツトにはねじ棒１２が螺合され、このねじ棒は
可逆モーター１３に連結される。これらナツト１
１、ねじ棒１２および可逆モーター１３により駆
動手段が構成される。測定手段１４はロータリー
エンコーダーにより構成され、かつこれは駆動手
段のねじ棒１２上端側に付設されており、このね
じ棒の回転角度を測定する。センサー取付板８ｆ
にはこれが原点位置すなわち最上端位置にあるこ
とを検出する原点位置センサー１６が配置され
る。上記第１図、第２図はセンサーが発光側のみ示
されているが受光側も同様な構成であつて、図で
はこの受光側を除いて示した。上記のように構成されたワーク高さ測定器にお
いては、可逆転モーター１３を駆動することによ
りセンサー取付板８ａ〜８ｆのそれぞれの高さを
自由に変化させることが可能となり、したがつて
多種のワーク１の高さに応じてワークの発光部５
を容易にそれぞれ所定の高さに設定できる。これ
はあらかじめ可逆転モーター１３ならびにロータ
リーエンコーダー１４と図に示してないプログラ
マブルコントローラーあるいは電子計算機等に電
気的に接続しておき、原点位置からのねじ棒１２
の回転角度と、この回転角度に対応するセンサー
の発光部５の高さおよびピツチ７の関係を数式的
に計算させ、かつその結果により可逆転モーター
１３を駆動し、さらに測定手段１４すなわちロー
タリーエンコーダーによりフイードバツクして位
置決めする。このことにより、ワーク１の高さに
応じて精度を所定の範囲内でフレキシブルに容易
に決定することができる。なお、上記実施例ではセンサーが発光部と受光
部となるばあいを示したが、ワーク１に、反射す
ることにより検知する同軸反射形光電センサー
等、あるいはワーク１が金属体であるばあいには
近接センサーを用いて検知するようにしてもよ
く、上記実施例と同様の効果を奏する。さらに上記実施例では駆動手段の動力として可
逆転モーター１３を用いて自動化を図つたものを
説明したが、これを半自動とし、たとえば第１図
のねじ棒１２にハンドルつきの歯車を螺合させて
人力で駆動するようにしてももちろん構わない。〔発明の効果〕この発明は以上説明したとおり、駆動手段によ
つてセンサーが上下動するようにセンサー取付手
段を備えるとともに、その移動量を測定手段によ
つて計測し、上記駆動手段にフイードバツクさせ
るよう構成したので、ワークの高さおよび測定精
度に応じてセンサーの位置を容易に変更でき、ま
た測定範囲ならびに分解能を自在にリモートコン
トロールでき、とくにコンベア上のワーク高さ計
測においてはひじように精密な測定、たとえば通
常では必要としない１mm、または0.5mmまで分解
することができるなど、高精度な測定を行なうこ
とができる優れた効果がある。 The problem to be solved by this invention is that if the height of the workpiece 1 is different, it is necessary to change the pitch 7 and the mounting height of each element each time, making it difficult to adjust the accuracy. It is complicated. [Purpose of the Invention] The present invention was made to solve such problems, and it is possible to easily change the sensor position according to the height of the workpiece and measurement accuracy,
The object of the present invention is to obtain a workpiece height measuring device that can perform highly accurate measurement. [Means for Solving the Problems] The workpiece height measuring instrument according to the present invention has a sensor fixed to a sensor mounting means, a supporting means supporting the sensor mounting means so as to be movable up and down, and a driving means fixed to the sensor mounting means. By engaging and driving the means, the sensor of the sensor mounting means is moved up and down, and the amount of this movement can be measured by the measuring means. [Function] In this invention, the height of the sensor of the sensor mounting means can be freely changed by the driving means, and the measuring means can detect the sensor position.
It becomes possible to measure the height of the workpiece with high precision. [Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the workpiece 1, conveyor 4, light emitting section 5, or light receiving section 6 are the same as those in the conventional apparatus shown in FIGS. 3, 4, and 5, so a description thereof will be omitted. That is, in FIGS. 1 and 2, the sensor mounting plates 8a to 8f are composed of a plurality of long plate-shaped plates, and each of the sensor mounting plates 8a to 8f has a pin 9 at each end.
The sensor mounting means 8 are connected to each other in a chain shape. Further, the support means 10 is constituted by a pair of columnar members having a U-shaped cross section, and is arranged parallel to each other in the height direction of the workpiece 1. At both ends of each of the sensor mounting plates 8a to 8f, the pins 9 engage with support means 10, thereby being supported so as to be movable up and down. A light emitting part 5 of the sensor is fixed to the center of each sensor mounting plate 8a to 8f. A spring 15 is stretched between the adjacent mounting plates 8a to 8f so as to stabilize the pitch 7 of each light emitting part 5 of the sensor, and has the effect of drawing them together. Further, below the support means 10, a pin 9 at the lower left end of the sensor mounting means 8 is rotatably fixed, and above the sensor mounting means 8, a sensor mounting plate 8f located at the top thereof.
A nut 11 is fixed close to the left end of. A threaded rod 12 is screwed into this nut, and this threaded rod is connected to a reversible motor 13. these nuts 1
1. The screw rod 12 and the reversible motor 13 constitute a driving means. The measuring means 14 is constituted by a rotary encoder, which is attached to the upper end side of the threaded rod 12 of the driving means, and measures the rotation angle of this threaded rod. Sensor mounting plate 8f
An origin position sensor 16 is disposed at which detects that this is at the origin position, that is, the uppermost position. In FIGS. 1 and 2, only the light-emitting side of the sensor is shown, but the light-receiving side has a similar configuration, and the light-receiving side is not shown in the figures. In the workpiece height measuring device configured as described above, by driving the reversible motor 13, it is possible to freely change the height of each of the sensor mounting plates 8a to 8f, and therefore it is possible to freely change the height of each of the sensor mounting plates 8a to 8f. The light emitting part 5 of the workpiece depending on the height of the workpiece 1
can be easily set to predetermined heights. This is done by electrically connecting the reversible motor 13 and rotary encoder 14 to a programmable controller or computer (not shown) in advance, and then connecting the threaded rod 12 from the home position.
The relationship between the rotation angle of the sensor and the height and pitch 7 of the light emitting part 5 of the sensor corresponding to this rotation angle is calculated mathematically, and the reversible motor 13 is driven based on the result, and the measuring means 14, that is, the rotary encoder is Positioning is performed using feedback. Thereby, the accuracy can be flexibly and easily determined within a predetermined range according to the height of the workpiece 1. In the above embodiment, the sensor serves as a light emitting part and a light receiving part, but if the workpiece 1 is equipped with a coaxial reflective photoelectric sensor that detects by reflection, or if the workpiece 1 is a metal body, may be detected using a proximity sensor, and the same effect as in the above embodiment can be achieved. Furthermore, in the above embodiment, the reversible motor 13 is used as the power for the drive means to achieve automation, but this can be made semi-automatic, for example by screwing a gear with a handle onto the threaded rod 12 in FIG. Of course, it may be driven by [Effects of the Invention] As explained above, the present invention includes a sensor mounting means so that the sensor can be moved up and down by the driving means, and the amount of movement is measured by the measuring means and fed back to the driving means. With this configuration, the sensor position can be easily changed according to the height of the workpiece and measurement accuracy, and the measurement range and resolution can be freely controlled remotely.Especially when measuring the height of the workpiece on the conveyor, it is possible to achieve elbow-like precision. It has an excellent effect of being able to perform highly accurate measurements, such as being able to resolve measurements down to 1 mm or 0.5 mm, which is not normally required.

[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示すワーク高さ
測定器の１実施例を示す側面図、第２図は第１図
の上面図、第３図は従来のワーク高さ測定器を示
す側面図、第４図は第３図の上面図、第５図は第
４図のセンサーの詳細図である。なお図中、同一
符号は同一または相当部分を示す。１…ワーク、４…コンベア、５…発光部、６…
受光部、７…ピツチ、８…センサー取付手段、９
…ピン、１０…支持手段、１１…ナツト、１２…
ねじ棒、１３…可逆モーター、１４…測定手段、
１５…スプリング、１６…原点位置センサー。 Fig. 1 is a side view showing an embodiment of a workpiece height measuring device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a top view of Fig. 1, and Fig. 3 is a conventional workpiece height measuring device. 4 is a top view of FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed view of the sensor of FIG. 4. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. 1... Workpiece, 4... Conveyor, 5... Light emitting part, 6...
Light receiving part, 7...Pitch, 8...Sensor mounting means, 9
...Pin, 10...Supporting means, 11...Nut, 12...
Threaded rod, 13... Reversible motor, 14... Measuring means,
15...Spring, 16...Origin position sensor.

Claims

[Scope of Claims] 1 A plurality of long plate-shaped sensor mounting plates are connected to each other in a chain shape by pins at both ends thereof, and the pins are supported by supporting means at both ends of the sensor mounting plate. The sensor mounting plate is provided with a non-contact type sensor for non-contact measurement of the height of the workpiece, and the sensor mounting plate is also provided with a drive for vertically moving the sensor mounting plate. the driving means is provided with a measuring means that measures the amount of movement of the sensor mounting plate in conjunction with the driving means, and the mounting end of the sensor mounting plate near the mounting surface of the workpiece A workpiece height measuring device characterized in that the height of the workpiece is measured according to which sensor from the side sensor is on. 2. The workpiece height measuring instrument according to claim 1, wherein the sensor is a photoelectric sensor comprising a light emitting section or a light receiving section. 3. The workpiece height measuring instrument according to claim 1, wherein the sensor is a proximity sensor that detects a metal workpiece.