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JPH0778411B2 - Plate dimension measuring device - Google Patents
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JPH0778411B2 - Plate dimension measuring device - Google Patents

Plate dimension measuring device

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Publication number
JPH0778411B2
JPH0778411B2 JP30121089A JP30121089A JPH0778411B2 JP H0778411 B2 JPH0778411 B2 JP H0778411B2 JP 30121089 A JP30121089 A JP 30121089A JP 30121089 A JP30121089 A JP 30121089A JP H0778411 B2 JPH0778411 B2 JP H0778411B2
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camera
moving
plate
plate material
magnescale
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JP30121089A
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康明 一瀬
信彦 武田
善成 谷内
賢一 岩永
高人 古川
篤尚 竹腰
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Nireco Corp
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Nireco Corp
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続帯状板材の板幅、又は切板材の剪断長、板
幅及び直角度等を高精度に測定する、寸法測定装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a dimension measuring device for highly accurately measuring the plate width of a continuous strip plate, or the shear length, plate width and squareness of a cut plate. is there.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在、板材寸法を高精度に測定する場合には、高分解能
1次元イメージセンサを検出器とするカメラをカメラ移
動用ステージに設置しカメラ中央ビット付近で板エッジ
部を検出するようにカメラを移動させ、その時のステー
ジ原点からのカメラ位置データと該カメラの板材エッジ
位置データより基準点からの板材寸法エッジ位置を測定
し、板幅、剪断長等を算出している。基準点からのカメ
ラ位置は高精度直線形変位検出器を1本使用し、カメラ
移動ステージの移動量を測定している。
Currently, when measuring the plate material size with high accuracy, a camera with a high-resolution one-dimensional image sensor as a detector is installed on the camera movement stage and the camera is moved so as to detect the plate edge near the center bit of the camera. Then, the plate material dimension edge position from the reference point is measured from the camera position data from the stage origin and the plate material edge position data of the camera at that time, and the plate width, shear length, etc. are calculated. For the camera position from the reference point, one high-precision linear displacement detector is used to measure the moving amount of the camera moving stage.

第6図(a)は従来の高精度板エッジ検出機構を用い
て、板材の移動距離を測定する例を示す。
FIG. 6 (a) shows an example of measuring a moving distance of a plate material by using a conventional high precision plate edge detecting mechanism.

カメラ移動機構1はスライドテーブル2、このスライド
テーブル2を摺動自由に保持するガイドレール3及び
3′、パルスモーター5により回転駆動される送りネジ
4より構成されている。
The camera moving mechanism 1 is composed of a slide table 2, guide rails 3 and 3'for holding the slide table 2 slidably, and a feed screw 4 which is rotationally driven by a pulse motor 5.

マグネスケール等の直線形変位検出器6は、その検出器
の原点位置6′からのスライドテーブル2の現在位置を
測定できるように設置されている。マグネスケールから
の出力パルスA相14、B相15及び原点信号16は方向判別
回路7を介してアップ・ダウンカウンター7aに入力する
ことにより位置表示部7bにスライドテーブル位置、すな
わちカメラ位置が表示される。光源10により板材9を照
射している。
A linear displacement detector 6 such as a magnescale is installed so that the current position of the slide table 2 from the origin position 6'of the detector can be measured. The output pulses A phase 14, B phase 15 and origin signal 16 from the Magnescale are input to the up / down counter 7a via the direction discriminating circuit 7 to display the slide table position, that is, the camera position on the position display section 7b. It The plate material 9 is illuminated by the light source 10.

図示のように1次元イメージセンサを検出器とするカメ
ラ8をスライドテーブル上に真上に向けて固定し、その
時のレンズ中心を通る直線をa0〜a0′とする。
As shown in the figure, a camera 8 having a one-dimensional image sensor as a detector is fixed directly on a slide table, and a straight line passing through the lens center at that time is defined as a 0 to a 0 ′.

板材エッジの初期位置では、マグネスケール6の原点
6′とカメラ中心線a0〜a0′間の距離△lは、なるべく
原点6′に近い位置とする。板材9のエッジ部9′は一
次元イメージセンサカメラ8の中央ビットで検出される
位置にセットされている。この時一次元イメージセンサ
カメラのビデオ信号11は第6図(b)に示すようにセン
サの中央ビットで明視野レベルと暗視野レベルが切り替
わっている。次にカメラ8及び板材エッジ部9′を距離
l1移動させると、ガイドレール3,3′の曲がりの影響で
カメラ中心軸が傾きを生じる。この時のカメラ中心軸を
a1〜a1′とする。初期のカメラ軸心a0〜a0′に対し移動
カメラ中心軸a1〜a1′は角θの傾きを生じ、カメラ中
心軸a1〜a1′は視野位置で板材エッジ部9′から△X離
れることになる。すなわち一次元イメージセンサ上に結
像する板材エッジ部9′の像はセンサー中央ビットから
(△X/視野位置におけるカメラセンサの分解能)ビット
分ズレを生じることになり、そのビデオ信号12を第6図
(c)に示す。
At the initial position of the plate edge, the distance Δl between the origin 6 ′ of the magnescale 6 and the camera center lines a 0 to a 0 ′ is as close to the origin 6 ′ as possible. The edge portion 9'of the plate material 9 is set at a position detected by the central bit of the one-dimensional image sensor camera 8. At this time, in the video signal 11 of the one-dimensional image sensor camera, the bright field level and the dark field level are switched by the central bit of the sensor as shown in FIG. 6 (b). Next, the distance between the camera 8 and the plate edge 9 '
When it is moved 1 l, the center axis of the camera is tilted due to the bending of the guide rails 3, 3 '. The central axis of the camera at this time
Let a 1 to a 1 ′. The moving camera center axes a 1 to a 1 ′ are inclined at an angle θ 1 with respect to the initial camera axis center a 0 to a 0 ′, and the camera center axes a 1 to a 1 ′ are the visual field position and the plate material edge portion 9 ′. Will be away from ΔX. That is, the image of the plate material edge portion 9'formed on the one-dimensional image sensor is displaced from the sensor central bit by (ΔX / resolution of the camera sensor at the visual field position) bits, and the video signal 12 is changed to the sixth signal. It is shown in FIG.

マグネスケールとイメージセンサのデータを組合わせる
と、 MD6+K1{(カメラセンサのエッジ位置データ)−1/2
(センサ全ビット数)}K2 ……(1) MD6:マグネスケールデータ K1:マグネスケール分解能 K2:視野位置におけるカメラセンサの分解能 (1)式は板材エッジ部のマグネスケール原点6′に対
する位置を表している。しかし、カメラ中心軸の傾きθ
による板材エッジ部9′を検出しているセンサの中央
ビットからのズレ量はそのまま測定誤差となってしま
う。
Combining Magnescale and image sensor data, M D6 + K 1 {(camera sensor edge position data) -1/2
(Total number of sensor bits)} K 2 (1) M D6 : Magnescale data K 1 : Magnescale resolution K 2 : Camera sensor resolution at the visual field position Equation (1) is the magnescale origin 6'of the plate edge. Represents the position relative to. However, the tilt θ of the camera center axis
The deviation amount from the center bit of the sensor detecting the plate material edge portion 9'by 1 becomes a measurement error as it is.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上述のように、カメラ移動機構の直線性が問題となる
が、機械的精度をあげるためには機構部全体の剛性を上
げる必要があり、装置の大型化及び価格アップの問題が
あった。
As described above, the linearity of the camera moving mechanism poses a problem, but in order to improve the mechanical accuracy, it is necessary to increase the rigidity of the entire mechanical section, which causes the problem of increasing the size and cost of the device.

また、カメラ移動用ステージに曲りが有った場合、カメ
ラ視野は左右(又は前後)にずれて測定誤差となる。
Further, when the camera moving stage has a bend, the camera field of view shifts left and right (or front and back), which results in a measurement error.

一方、最近の薄物鋼板の寸法精度向上の要求が強く、測
定装置の精度向上が必要となっている。
On the other hand, recently, there is a strong demand for improving the dimensional accuracy of thin steel plates, and thus the accuracy of the measuring device is required to be improved.

因って、本発明は前記従来の技術における問題点並びに
要望に鑑みて開発されたもので、カメラ移動用ステージ
の非直線性により生じる誤差を複数の高精度直線形変位
検出器によりステージの上下位置(カメラの上下位置)
を測定することによりカメラの傾斜を演算し補正を行う
ことを可能とした板材寸法測定装置の提供を目的とする
ものである。
Therefore, the present invention has been developed in view of the problems and demands in the above-mentioned conventional technique, and an error caused by the non-linearity of the camera moving stage is corrected by a plurality of high-accuracy linear displacement detectors. Position (up and down position of camera)
It is an object of the present invention to provide a plate material dimension measuring device capable of calculating and correcting the tilt of the camera by measuring the.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明の板材寸法測定装置は1次元イメージセンサを検
出器とするカメラと該カメラを測定位置に移動させるカ
メラ移動機構を備えた板材寸法測定装置において、カメ
ラ移動機構に複数の直線形変位検出用スケールを設け各
スケール間の測定値の差を用いて測定値を補正すること
を特徴とする。
The plate material size measuring apparatus of the present invention is a plate material size measuring apparatus equipped with a camera having a one-dimensional image sensor as a detector and a camera moving mechanism for moving the camera to a measurement position. A feature is that a scale is provided and the measured value is corrected by using the difference between the measured values between the scales.

また、補正の1方法として、カメラ移動機構に設けた直
線変位検出器を用いてカメラの傾斜を検出して測定誤差
を補正することを特徴とする。
Further, as one correction method, a linear displacement detector provided in the camera moving mechanism is used to detect the inclination of the camera to correct the measurement error.

〔作用〕[Action]

第1図に板材の移動距離を測定する場合について例示す
る。
FIG. 1 exemplifies the case of measuring the moving distance of a plate material.

第1図に示すようにカメラ中心軸の傾斜を検出するため
のマグネスケール等の直線変位検出器を新たに設けるこ
とによりガイドレール3及び3′の曲がりによる一次元
イメージセンサを検出器とするカメラ8の傾きを測定し
補正を加えるものである。
As shown in FIG. 1, a camera which uses a one-dimensional image sensor due to the bending of the guide rails 3 and 3'as a detector by newly providing a linear displacement detector such as a magnescale for detecting the inclination of the central axis of the camera The inclination of 8 is measured and corrected.

第1図によってその原理を説明する。The principle will be described with reference to FIG.

先ず、カメラ移動機構1によりカメラ8を左側の後退限
からマグネスケール原点6′及び13′をわずかに通過し
た点△lに移動する。そのとき、板材エッジ部9′もカ
メラの中央ビット上に結像するような位置とする。この
時の両マグネスケール6及び13の原点に対する移動距離
データ△lは原点直近であるため等しいとみなすことが
できる。この位置でのカメラ中心軸をa0〜a0′で表す。
First, the camera moving mechanism 1 moves the camera 8 from the backward limit on the left side to a point Δl slightly passing through the magnet scale origins 6'and 13 '. At that time, the plate material edge portion 9'is also positioned so as to form an image on the central bit of the camera. At this time, the moving distance data Δl with respect to the origins of the two magnet scales 6 and 13 can be regarded as equal since they are the closest to the origins. The camera center axis at this position is represented by a 0 to a 0 ′.

その位置よりカメラをl1移動した場合、マグネスケール
6の表示値がlx、マグネスケール13の表示値がl′xと
なった場合、この位置でのカメラ中心軸をa1〜a1′とす
ると、両マグネスケール6及び13の取付ピッチP1の間で
カメラ中心軸a1〜a1′はa0〜a0′に対し、(lX
l′)K1mmの傾きを発生していることになる。
If the display value on the Magnescale 6 is lx and the display value on the Magnescale 13 is l'x when the camera is moved from that position by l 1 , the camera center axis at this position is a 1 to a 1 ′. Then, both magnescale 6 and the mounting pitch camera center axis a 1 ~a 1 between P 1 of 13 'a 0 ~a 0' to, (l X -
This means that a tilt of l' X ) K 1 mm is generated.

P1:マグネスケール6と13の取付ピッチ P2:マグネスケール6とカメラ視野位置間距離 とすると、カメラ中心軸の傾斜によって発生するカメラ
視野位置におけるズレは、(lX−l′)P2/P1となり
視野位置が離れる程誤差は大きくなる。
P 1: magnescale 6 and 13 of the mounting pitch P 2: When magnescale 6 and the camera view position distance, deviation in the camera field position caused by the inclination of the camera central axis, (l X -l 'X) P2 The error becomes larger as / P1 becomes and the visual field position becomes farther.

本装置はこのズレ分を測定データに加減して補正を行う
ものである。
This device corrects by adding or subtracting this deviation to the measurement data.

すなわち、補正を行う場合の塩算式は次の(2)式で表
される。
That is, the salt calculation formula for correction is expressed by the following formula (2).

{lX+(lX−l′)P2/P1}K1+{(カメラの板エッ
ジ位置データ)−1/2・(センサ全ビット数)}K2 ……
(2) 〔実施例〕 以下本発明の実施例について説明する。
{L X + (l X -l 'X) P2 / P1} K 1 + {( plate edge position data of the camera) -1/2 · (sensors the total number of bits)} K 2 ......
(2) [Examples] Examples of the present invention will be described below.

(第1実施例) 本発明の第1実施例を高精度板幅測定装置に適用した場
合について第2図および第3図により説明する。
(First Embodiment) A case where the first embodiment of the present invention is applied to a high-accuracy plate width measuring device will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

前述と同様に、1次元イメージセンサを検出器とするカ
メラ28,48を設置した2個のカメラ移動機構21および41
は剛性の高いベース19に固定され、被測定材であるシー
ト状鋼板材が搬送されるラインのセンタに対し、対溝に
配置されている。
Similar to the above, two camera moving mechanisms 21 and 41 having cameras 28 and 48 having one-dimensional image sensors as detectors are installed.
Is fixed to a base 19 having high rigidity, and is arranged in a counter groove with respect to the center of the line on which the sheet-shaped steel sheet material as the material to be measured is conveyed.

この時、マグネスケール原点間距離すなわち原点26′と
46′の間隔は最大測定範囲より多少大きく設置される。
At this time, the distance between the magnet scale origins, that is, the origin 26 '
The space of 46 'is set slightly larger than the maximum measuring range.

シート状鋼板が流れるレベルすなわちパスラインで17を
2点鎖線で示す。
The level at which the sheet steel sheet flows, that is, the pass line 17 is indicated by a two-dot chain line.

照明用蛍光灯20はパスライン17に対してカメラと反対側
に設置されている。校正板18は測定範囲最大限近くのも
のを用意し、パスライン上にラインの流れ方向と直角に
カメラの直下に設置し、校正を行う。
The illuminating fluorescent lamp 20 is installed on the side opposite to the camera with respect to the pass line 17. For the calibration plate 18, a measurement plate that is as close as possible to the measurement range is prepared, and is installed on the pass line at a right angle to the flow direction of the line and directly below the camera for calibration.

図示省略の制御装置によりカメラ移動機構は次のように
制御される。
The camera moving mechanism is controlled as follows by a controller (not shown).

操作盤上の原点復帰押釦スイッチをONすると両カメラは
一度後退限センサ26″及び46″が作動する迄後退し、そ
の後、前進して原点センサ26′及び46′を通過した時点
で停止し原点出し動作を完了する。
When the return-to-origin push button switch on the operation panel is turned on, both cameras retract once until the backward limit sensors 26 ″ and 46 ″ operate, and then move forward and stop when they pass the origin sensors 26 ′ and 46 ′. Complete the dispensing operation.

この時の両カメラ位置表示を0とする。すなわちこの位
置を基準に各カメラの移動距離はマグネスケール26,27
及び46,47により測定される。
The position display of both cameras at this time is set to 0. That is, the moving distance of each camera based on this position is Magnescale 26, 27.
And 46,47.

次に測定開始押釦スイッチをONにするとカメラは校正板
18が視野内に入る迄はボールネジ24及び44を介してパル
スモーター25及び45により高速で内側へ送られ視野内に
校正板18が入ると低速に切替り、カメラ28及び48の中央
ビットが被測定物を検出した時点すなわち中央ビット位
置でビデオ信号レベルが暗視野レベルから明視野レベル
に変化した時点(第6図(b)参照)で停止する。この
場合カメラの停止した位置はマグネスケール原点26′及
び46′の直近であるためガイドレール等の曲りによる影
響は無視できるのでマグネスケール26,27及び46,47のの
表示値は一致している。カメラは移動台22,42上に設置
してある。
Next, when the measurement start push button switch is turned on, the camera will move to the calibration plate.
Until the 18 enters the field of view, it is sent inward at high speed by the pulse motors 25 and 45 via the ball screws 24 and 44, and when the calibration plate 18 enters the field of view, it switches to low speed and the central bits of the cameras 28 and 48 are covered. When the measurement object is detected, that is, when the video signal level changes from the dark field level to the bright field level at the central bit position (see FIG. 6 (b)), the operation is stopped. In this case, since the position where the camera stopped is the immediate vicinity of the magnescale origins 26 'and 46', the influence of bending of the guide rail, etc. can be ignored, so the display values of the magnescales 26, 27 and 46, 47 match. . The cameras are installed on the moving stands 22 and 42.

第3図は各検出器からの信号の流れを示す。カメラ28,4
8の移動に伴い、マグネスケール26,27及び46,47から発
生するパルス列は位相判別回路31,32及び31a,32aにより
移動方向を判別し、アップ・ダウンカウンター33,34及
び33a,34aにアップ入力、又はダウン入力としてカメラ
移動距離に比例したパルス数が入力される。すなわち、
アップ・ダウンカウンター33,34及び33a,34aの内容は常
に原点26′27′及び46′,47′からのカメラ位置に比例
したパルス数になる。各カウンターの内容は表示器3
3′,34′及び33a,34a′に表示される。
FIG. 3 shows the signal flow from each detector. Camera 28,4
Along with the movement of 8, the pulse train generated from the magnescales 26, 27 and 46, 47 determines the moving direction by the phase determination circuits 31, 32 and 31a, 32a, and the up / down counters 33, 34 and 33a, 34a up. The number of pulses proportional to the camera moving distance is input as an input or a down input. That is,
The contents of the up / down counters 33, 34 and 33a, 34a are always the number of pulses proportional to the camera position from the origins 26'27 'and 46', 47 '. The contents of each counter are display 3
It is displayed on 3 ', 34' and 33a, 34a '.

尚、第3図中、35,35a,36,36a,37,37aはビデオ信号、51
は原点間設定器、52は演算器、53は表示器、54はコンバ
ータ、55は記録計である。
In FIG. 3, 35, 35a, 36, 36a, 37, 37a are video signals, 51
Is an inter-origin setting device, 52 is a computing device, 53 is a display device, 54 is a converter, and 55 is a recorder.

当装置では、マグネスケール26,27及び46,47の分解能は
1パルス=1μmに設定してある。
In this device, the resolution of the magnescales 26, 27 and 46, 47 is set to 1 pulse = 1 μm.

各カメラ28、48の現在位置はアップダウンカウンターの
データ33″,34″及び33a″,34a″で表すパラレルデータ
としてマイコンシステム52へ入力される。
The current positions of the cameras 28 and 48 are input to the microcomputer system 52 as parallel data represented by up / down counter data 33 ″, 34 ″ and 33a ″, 34a ″.

マイコンシステム52は各検出器からのデータ、すなわち
両カメラ28及び48の板エッジ位置データ37′,37a′各カ
メラ移動位置検出用マグネスケールデータ33″,34″及
び33a″,34a″のデータ及びマグネスケール原点26′,4
6′間距離設定器51のデータ51′すなわち第2図のL0
を下記の(3)式により演算し板幅を算出している。測
定板幅データ52′及び設定板幅データと測定板幅データ
との差52″は表示器53にデジタル表示される。また設定
板幅データと測定板幅データの差52″はD/Aコンバータ5
4によりアナログ信号として記録計55に記録している。
The microcomputer system 52 uses the data from the respective detectors, that is, the plate edge position data 37 ', 37a' of both cameras 28 and 48, and the magnet scale data 33 ", 34" and 33a ", 34a" for detecting the camera movement position and the data. Magnescale origin 26 ', 4
The data 51 'of the 6'-interval distance setting device 51, that is, L 0 and the like in FIG. 2 are calculated by the following equation (3) to calculate the plate width. The measurement plate width data 52 ′ and the difference 52 ″ between the set plate width data and the measured plate width data are digitally displayed on the display 53. The difference 52 ″ between the set plate width data and the measured plate width data is the D / A converter. Five
It is recorded in the recorder 55 as an analog signal by 4.

測定板幅W=L0−lX1−lX2 ……(3) ここにlX1は左側カメラ移動機構のマグネスケール原点
に対する被測定板材の右エッジ部位置で、lX1={lD26
+(lD26−lD27)P2/P1}K1+{(右側カメラエッジ位
置データ)−1/2・(センサ全ビット数)}K2 lX2は左側カメラ移動機構のマグネスケール原点に対す
る被測定板材左エッジ位置で、 lX2={lD46+(lD46−lD47)P2/P1}K1+{(左側カメ
ラエッジ位置データ)−1/2・(センサ全ビット数)}K
2 P1:マグネスケール26と27または46と47の取付間隔 P2:マグネスケール26または46とパスライン間の距離 K1:マグネスケール分解能 K2:1次元カメラセンサの視野位置における分解能 L0:マグネスケール26と46の原点距離 ここで原点間距離L0は機械的取付状態により設計値に対
して多生の違いが生じるため原点間設定器51により任意
に原点間距離の設定が可能となっている、校正板18を測
定しその測定値、すなわち板幅表示器の表示値が校正板
実測長L1に一致するように原点間距離L0を原点間設定器
51により設定することにより校正は完了する。
Measurement plate width W = L 0 −l X1 −l X2 (3) where l X1 is the right edge position of the plate to be measured with respect to the magnescale origin of the left camera movement mechanism, and l X1 = {l D26
+ (l D26 −l D27 ) P2 / P1} K 1 + {(right camera edge position data) −1/2 ・ (total number of sensor bits)} K 2 l X2 is the target for the magnescale origin of the left camera moving mechanism. At the left edge position of the measuring plate, l X2 = {l D46 + (l D46 -l D47 ) P2 / P1} K 1 + {(left camera edge position data) -1/2 · (total number of sensor bits)} K
2 P 1 : Mounting distance between Magnescale 26 and 27 or 46 and 47 P 2 : Distance between Magnescale 26 or 46 and pass line K 1 : Resolution of Magnescale K 2 : Resolution at field of view of one-dimensional camera sensor L 0 : Origin distance of Magnescale 26 and 46 Here, the distance between origins L 0 can be set to any value by the origin setter 51 because there is a difference between design values due to mechanical mounting conditions. The calibration plate 18 and the measured value, that is, the value displayed on the plate width display, matches the distance L 0 between the origins so that the measured value L 1 matches the measured length L 1 of the calibration plate.
Calibration is completed by setting with 51.

その後は任意の板幅に対し測定することができガイドレ
ールの非直線性に起因する誤差は(3)式により補正さ
れ高精度測定が可能である。
After that, the measurement can be performed for any plate width, and the error due to the non-linearity of the guide rail is corrected by the equation (3), and high-precision measurement is possible.

当装置による測定精度は測定範囲400〜1600mmにおい
て、±0.02mmを得ている。
The measurement accuracy of this device is ± 0.02mm in the measurement range of 400-1600mm.

(第2実施例) 次に本発明の第2実施例を切板材の直角測定装置に採用
した実施例について以下に説明する。
(Second Embodiment) Next, an embodiment in which the second embodiment of the present invention is adopted in a right angle measuring device for a cut plate material will be described below.

第4図(a)において、2点鎖線で示す切板材74の直角
度を測定する際、定盤上71に切板材74を設置して測定す
る。切板材74の辺76は位置決め用のストッパー73に当て
られる。
In FIG. 4 (a), when measuring the squareness of the cutting plate member 74 indicated by the chain double-dashed line, the cutting plate member 74 is installed on the surface plate 71 for measurement. The side 76 of the cut plate member 74 is applied to the positioning stopper 73.

定盤上の一辺72は凸起した縁になっており、測定時の基
準辺として高精度に仕上げられている。切板材74の辺75
を定盤基準辺72に押し付けた状態で図上、左方向にスラ
イドさせて辺76をストッパー73に当てた状態で切板材74
の辺75を基準に辺76及び77の直角度を測定する。78,79
は一次元イメージセンサを検出器とするカメラでカメラ
中心をストッパー73の右側ポイント73′に合わせて固定
されている。
One side 72 on the surface plate is a raised edge and is finished with high accuracy as a reference side during measurement. Side 75 of cutting board 74
While pressing the plate against the base side 72 of the platen, slide it to the left in the figure and press the side 76 against the stopper 73.
Measure the squareness of sides 76 and 77 with reference to side 75. 78,79
Is a camera that uses a one-dimensional image sensor as a detector and is fixed so that the center of the camera is aligned with the right side point 73 'of the stopper 73.

辺75と76が完全に直角の場合はカメラ78及び79が検出す
る切板材74の辺76のエッジ位置データは同じ値となる。
直角度の定義は第4図(b)に示すようにストッパー73
の右側ポイント73′を通り辺72に直角に引いた直線C〜
C′に対する辺76のズレ量で、ピッチP間におけるズレ
長さで表す、演算式は次に示す(4)式となる、{(カ
メラ79エッジデータ)−(カメラ78エッジデータ)}K2
……(4) K2:カメラ視野位置における分解能 本実施例におけるピッチPは600mmとなっており、必ず
しもカメラの据付ピッチと一致する必要はなく、比例計
算で算出することも可能である。
When the sides 75 and 76 are completely at right angles, the edge position data of the side 76 of the cutting plate material 74 detected by the cameras 78 and 79 have the same value.
The definition of squareness is stopper 73 as shown in Fig. 4 (b).
Straight line C drawn from the right side point 73 'of the
The arithmetic expression expressed by the deviation amount of the side 76 with respect to C ′ and the deviation length between the pitches P is the following expression (4): {(camera 79 edge data) − (camera 78 edge data)} K 2
...... (4) K 2: pitch P in resolution present embodiment in the camera field of view position is a 600 mm, it is not always necessary to match the camera mounting pitch, it is also possible to calculate a proportional calculation.

辺77の位置は切板材の剪断長により左右に移動するた
め、カメラ80,81はカメラ移動機構82により移動可能に
構成されている。この場合、従来技術ではカメラ移動機
構のガイドレール等の曲りにより前例同様、カメラ位置
によりカメラ中心線の傾きが変化し測定誤差を生じる。
Since the position of the side 77 moves left and right due to the shear length of the cut plate material, the cameras 80 and 81 are configured to be movable by the camera moving mechanism 82. In this case, in the prior art, due to the bending of the guide rail of the camera moving mechanism, the inclination of the camera center line changes depending on the camera position, as in the previous example, causing a measurement error.

第5図に本発明による直角度計に使用しているカメラ移
動機構を示す。
FIG. 5 shows a camera moving mechanism used in the perpendicularity meter according to the present invention.

該カメラ移動機構は2個の一次元カメラを同時に移動さ
せるため誤差発生要因として、第1に両カメラ80及び81
の中心を結ぶ直線101とカメラ移動機構82の中心線103と
の直角度がカメラ停止位置によって変化することであ
る。校正位置における両カメラを結ぶ中心線101に対
し、移動した後のカメラ停止位置においては中心線は10
1a又は101bのように傾きを生ずることである。
Since the camera moving mechanism moves the two one-dimensional cameras at the same time, firstly, the two cameras 80 and 81 are the causes of error.
The straight angle between the straight line 101 connecting the centers of the two and the center line 103 of the camera moving mechanism 82 changes depending on the camera stop position. The center line 101 connecting both cameras at the calibration position is 10 at the camera stop position after the movement.
It is to generate a slope like 1a or 101b.

第2の誤差発生要因として各カメラ毎にそれぞれの中心
線102又は103が102a,102b又は103a,103bのように校正時
のカメラ中心線102又は103に対し傾きを生ずることであ
る。
The second cause of error is that the center line 102 or 103 of each camera is inclined with respect to the camera center line 102 or 103 at the time of calibration like 102a, 102b or 103a, 103b.

当装置では、第1の誤差発生要因に対して中心線101の
傾きを測定するたるめにマグネスケール83及び84を設け
各マグネスケールデータMD83,MD84より各カメラ位置を
算出し補正を行う。
In this device, Magnescales 83 and 84 are provided for the purpose of measuring the inclination of the center line 101 with respect to the first error generating factor, and each camera position is calculated from each Magnescale data M D83 , M D84 to perform correction. .

カメラ80のマグネスケール83の原点83′に対する位置は
次の(5)式により算出される。
The position of the camera 80 with respect to the origin 83 'of the magnescale 83 is calculated by the following equation (5).

{MD83−(MD83−MD84)×P5/P4}K1 ……(5) 又、カメラ81のマグネスケール84の原点84′に対する位
置は次の(6)式により算出される。
{M D83 − (M D83 −M D84 ) × P5 / P4} K 1 (5) Further, the position of the camera 81 with respect to the origin 84 ′ of the magnescale 84 is calculated by the following equation (6).

{MD84−(MD84−MD83)×P5/P4}K1 ……(6) ここで、P4:マグネスケール83と84の設置間隔 P5:カメラ80と81の設置間隔 第2の誤差発生要因に対しカメラ80及び81の視野位置に
おけるズレ量は(7)式及び(8)式で表される。
{M D84 − (M D84 −M D83 ) × P5 / P4} K 1 (6) Where, P 4 is the installation distance between the magnescales 83 and 84 P 5 is the installation distance between the cameras 80 and 81 The shift amount at the visual field positions of the cameras 80 and 81 with respect to the error generation factor is expressed by the equations (7) and (8).

カメラ中心位置にかたむきを検出するためにマグネスケ
ール83及び85の各々に並列に配置されたマグネスケール
84及び86のマグネスケールデータMD85・MD86を用いて、 K1(MD83−MD85)×P2/P1 ……(7) K1(MD84−MD86)×P2/P1 ……(8) ここで、P1:マグネスケール83と85及び84と86の間隔 P2:マグネスケール84及び85と測定される板材の面(視
野位置)との距離 従ってカメラ80及び81により測定される板材エッジ位置
データは次の(9)式及び(10)式により演算すること
によりカメラ移動機構の非直線性に起因する誤差は補正
されることになる。
Magnescales placed in parallel with each of the Magnescales 83 and 85 to detect the inflection at the center of the camera
Using 84 and 86 of the magnetic scale data M D85 · M D86, K 1 (M D83 -M D85) × P2 / P1 ...... (7) K 1 (M D84 -M D86) × P2 / P1 ...... ( 8) Where, P 1 is the distance between the magnescales 83 and 85 and 84 and 86 P 2 is the distance between the magnescales 84 and 85 and the surface of the plate (field of view) to be measured. The error due to the non-linearity of the camera moving mechanism is corrected by calculating the plate edge position data by the following equations (9) and (10).

{MD83−(MD83−MD84)×P5/P4+(MD83−MD85)×P2/
P1}K1+{(カメラ80エッジ位置データ)−1/2(セン
サ全ビット数)}K2 ……(9) {MD84−(MD84−MD83)×P5/P4+(MD84−MD86)×P2/
P1}K1+{(カメラ81エッジ位置データ)−1/2(セン
サ全ビット数)}K2 ……(10) 当装置において、P4=600mm、P5=400mm、K1=1μm、
K2=2μmに設定した場合切板材74の辺75に対する直角
度は±0.01/600の精度で測定可能となった。
{M D83 - (M D83 -M D84) × P5 / P4 + (M D83 -M D85) × P2 /
P1} K 1 + {(camera 80 edge position data) -1/2 (sensor total number of bits)} K 2 ...... (9) {M D84 - (M D84 -M D83) × P5 / P4 + (M D84 - M D86 ) × P2 /
P1} K 1 + {(camera 81 edge position data) -1/2 (total number of sensor bits)} K 2 (10) In this device, P 4 = 600 mm, P 5 = 400 mm, K 1 = 1 μm,
When K 2 = 2 μm is set, the squareness of the cutting plate material 74 with respect to the side 75 can be measured with an accuracy of ± 0.01 / 600.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明からなるように、本発明によれば、長尺の板
材であっても、その移動距離や板の長さの測定をまた、
1mを越える広幅の板であってもその板幅を10μmの誤差
内に測定を短時間に自動的に行うことが可能になった。
As described above, according to the present invention, even for a long plate material, the movement distance and the plate length can be measured again.
Even with a wide plate exceeding 1 m, it became possible to automatically measure the plate width within an error of 10 μm in a short time.

また、本発明によれば、大きな板材の直角度を0.01/600
内の誤差でしかも短時間に自動的に行うことが可能にな
った。
Further, according to the present invention, the squareness of a large plate material is 0.01 / 600.
It became possible to do it automatically within a short time due to internal error.

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

第1図は本発明の概念図、第2図および第3図は本発明
の第1実施例を示し、第2図は装置の構成図、第3図は
同ブロック図、第4図および第5図は本発明の第2実施
例を示し、第4図aは装置の構成図、第4図bは同説明
図、第5図a,bおよびcは直角度計に使用しているカメ
ラ移動機構の平面図,正面図および側面図、第6図a,b
およびcは従来装置の説明図である。 1,21,41,82……カメラ移動機構 2,22,42……スライドテーブル 8,28,48,80,81……1次元イメージセンサを検出器とす
るカメラ 6,13,26,27,46,47,83,84,85,86……直線形変位検出用ス
ケール 9,18,74……測定される板材
FIG. 1 is a conceptual diagram of the present invention, FIGS. 2 and 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the apparatus, FIG. 3 is the same block diagram, FIG. 4 and FIG. FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, FIG. 4a is a block diagram of the apparatus, FIG. 4b is the same explanatory view, and FIGS. 5a, 5b and 5c are cameras used for a goniometer. Plan view, front view and side view of the moving mechanism, FIG. 6 a, b
And c are explanatory views of a conventional device. 1,21,41,82 …… Camera moving mechanism 2,22,42 …… Slide table 8,28,48,80,81 …… Camera with one-dimensional image sensor as detector 6,13,26,27, 46,47,83,84,85,86 …… Linear displacement detection scale 9,18,74 …… Measured plate material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩永 賢一 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 古川 高人 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 竹腰 篤尚 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenichi Iwanaga 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) In-house Takato Furukawa 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Steel Tube Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Takekoshi 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Steel Tube Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1次元イメージセンサを検出器とする2台
のカメラを備え、該カメラの中央ビットまたはその近傍
ビットで測定対象物の両エッジをそれぞれのカメラが検
出するように移動する移動機構を備え、各移動機構の原
点位置からの移動距離とカメラのエッジ検出ビットより
板材の寸法を検出演算する板材寸法測定装置において、
前記カメラの移動機構に設けたカメラ移動用スライドテ
ーブルの移動方向に対し、平行に複数の直線型変位検出
器を設け、カメラ移動位置に対する両検出器の測定値の
差と測定対象物に近い側の検出器と該対象物までの距離
を両検出器の取り付け間隔で除した比との積により、ス
ライドテーブルの曲がりにより生じるカメラの傾きが原
因で発生する検出誤差を補正することを特徴とする板材
寸法測定装置。
1. A moving mechanism provided with two cameras each having a one-dimensional image sensor as a detector, and moving so that each camera detects both edges of a measuring object at a central bit of the cameras or a bit near the central bit. In a plate material size measuring device for detecting and calculating the plate material size from the moving distance from the origin position of each moving mechanism and the edge detection bit of the camera,
A plurality of linear displacement detectors are provided in parallel to the moving direction of the camera moving slide table provided in the camera moving mechanism, and the difference between the measured values of both detectors with respect to the camera moving position and the side close to the object to be measured. It is characterized in that the detection error caused by the tilt of the camera caused by the bending of the slide table is corrected by the product of the detector and the ratio of the distance to the object divided by the mounting interval of both detectors. Plate material size measuring device.
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