(57)【要約】【課題】  ワークの進入による受光量の変化と粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して、自動的に測定値を補正することができる測定器を提供する。【解決手段】  ワークＷが測定領域２に進入していないときの受光量を示す基準受光量Ａを保持する基準受光量記憶部３２と、基準受光量Ａ及び受光量Ｘの比に基づいて、測定領域２に対するワークＷの進入量を示す測定値ｙを算出する測定値算出部３３と、基準受光量Ａ及び受光量Ｘの比が予め定められた値に近づくように、基準受光量Ａを補正する基準受光量補正部３８と、ワークＷの測定領域２への進入速度Ｖに応じた受光量Ｘの変化率を求める変化率算出部３５により構成される。基準受光量補正部３８は、変化率が予め定められた閾値Ｔｈ１よりも小さく、かつ、受光量Ｘが基準受光量Ａに基づき定められる閾値Ｔｈ２よりも大きい場合に、基準受光量Ａを補正する。【選択図】  図４
2011252892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが通過する測定領域に平行光を照射する投光部と、上記測定領域を介して上記平行光を受光し、上記測定領域に対するワークの進入量に応じて変化する受光量を検出する受光部とを有する測定器であって、
ワークが上記測定領域に進入していないときの受光量を示す基準受光量を保持する基準受光量記憶手段と、
上記基準受光量及び上記受光部で検出した受光量の比に基づいて、上記測定領域に対するワークの進入量を示す測定値を算出する測定値算出手段と、
上記基準受光量及び上記受光部で検出した受光量の比が予め定められた値に近づくように、上記基準受光量を補正する基準受光量補正手段と、
ワークの上記測定領域への進入速度に応じた受光量の変化率を求める変化率算出手段とを備え、
上記基準受光量補正手段は、上記変化率が、予め定められた第一の閾値よりも小さく、かつ、上記受光部で検出した受光量が、上記基準受光量に基づき定められる第ニの閾値よりも大きい場合に、上記基準受光量を補正することを特徴とする測定器。
【請求項２】
上記基準受光量補正手段は、上記基準受光量を補正する際に、補正量が予め定められた上限補正量を越えないように上記基準受光量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【請求項３】
上記基準受光量補正手段は、上記受光部で検出した受光量が予め定められた補正限界受光量よりも小さい場合に、上記基準受光量の補正を行わないことを特徴とする請求項２に記載の測定器。
【請求項４】
上記基準受光量補正手段は、一定期間における上記変化率が第一の閾値未満となった場合に、上記基準受光量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【請求項５】
上記基準受光量に一定比率を乗じることにより、第ニの閾値を算出する閾値算出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【請求項６】
上記一定比率に関するパラメータを入力するための操作入力手段を備え、
上記閾値算出手段は、上記基準受光量及び上記パラメータに基づいて、第二の閾値を算出することを特徴とする請求項５に記載の測定器。
【請求項７】
上記基準受光量補正手段は、上記変化率の絶対値と第一の閾値とを比較し、この比較結果に基づいて上記基準受光量の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【請求項８】
上記測定値算出手段により算出された測定値を表示する測定値表示手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定器に係り、さらに詳しくは、ワークが通過する測定領域に検出光を照射する投光素子と、測定領域を介して検出光を受光し、測定領域に対するワークの進入量に応じた受光量を検出する受光素子とを備えた測定器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＡ（Factory Automation）システムでは、搬送中のワークを検出する検出装置として、寸法測定器が用いられる。寸法測定器は、ワークが通過する測定領域に検出光を照射する投光素子と、測定領域を介して投光素子からの検出光を受光し、測定領域に対するワークの進入量に応じた受光量を検出する受光素子からなる（例えば、特許文献１）。一般に、受光素子により検出される受光量は、粉塵の付着によるレンズの汚れなどの影響により変動する。そこで、従来の寸法測定器では、測定領域に対するワークの進入量を示す測定値を求める際に、オペレータが操作したタイミングで取得された受光量に基づいて基準値を補正し、補正後の基準値を用いて測定値を算出していた。つまり、ワークが測定領域に未進入であるときに、オペレータが寸法測定器を操作して基準値を補正することにより、レンズの汚れの影響が補償された正しい測定値を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した様な寸法測定器では、ワークが測定領域に未進入であるときのタイミングをオペレータが指示しなければならないので、基準値の補正処理を自動化することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、粉塵の付着などがあっても正しい測定値を得ることができる測定器を提供することを目的とする。特に、ワークの進入による受光量の変化と粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して、自動的に測定値を補正することができる測定器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明による測定器は、ワークが通過する測定領域に平行光を照射する投光部と、上記測定領域を介して上記平行光を受光し、上記測定領域に対するワークの進入量に応じて変化する受光量を検出する受光部とを有する測定器であって、ワークが上記測定領域に進入していないときの受光量を示す基準受光量を保持する基準受光量記憶手段と、上記基準受光量及び上記受光部で検出した受光量の比に基づいて、上記測定領域に対するワークの進入量を示す測定値を算出する測定値算出手段と、上記基準受光量及び上記受光部で検出した受光量の比が予め定められた値に近づくように、上記基準受光量を補正する基準受光量補正手段と、ワークの上記測定領域への進入速度に応じた受光量の変化率を求める変化率算出手段とを備え、上記基準受光量補正手段が、上記変化率が、予め定められた第一の閾値よりも小さく、かつ、上記受光部で検出した受光量が、上記基準受光量に基づき定められる第二の閾値よりも大きい場合に、上記基準受光量を補正するように構成される。
【０００７】
この測定器では、測定値算出手段により算出される測定値が、ワークが測定領域に進入していないとき、すなわち、未進入状態であるときの測定値に近づくように、基準受光量が自動的に補正される。その際、受光量の変化率が予め定められた第一の閾値よりも小さい場合に基準受光量の補正が行われるので、進入速度が一定値以上であるワークの進入による急峻な受光量の変化と、粉塵の付着などの影響による緩やかな（比較的遅い）受光量の変化とを識別して基準受光量を補正させることができる。また、受光量が基準受光量から求められる第二の閾値よりも大きい場合に基準受光量の補正が行われるので、一定サイズ以上のワークの進入による受光量の変化と、粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して基準受光量を補正させることができる。従って、ワークの進入による受光量の変化と粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して、自動的に測定値を補正することができる。
【０００８】
第２の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記基準受光量補正手段は、上記基準受光量を補正する際に、補正量が予め定められた上限補正量を越えないように上記基準受光量の補正を行うように構成される。
【０００９】
この様な構成によれば、基準受光量を補正する際の補正量を予め定められた上限補正量を越えない範囲に制限しているので、遅いワークが進入した場合でも、測定値の誤差が少なくて済む。
【００１０】
第３の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記基準受光量補正手段が、上記受光部が検出した受光量が予め定められた補正限界受光量よりも小さい場合に、上記基準受光量の補正を行わないように構成される。この様な構成によれば、受光量の変化が小さい場合に、受光量の低下に追従して基準受光量がいつまでも補正され続けるのを抑制することができる。逆に言えば、受光量が予め定められた補正限界受光量以上である場合には、基準受光量の補正が行われる。
【００１１】
第４の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記基準受光量補正手段が、一定期間における上記変化率が第一の閾値未満となった場合に、上記基準受光量の補正を行うように構成される。この様な構成によれば、ノイズや温度変化の影響により受光量が大きく変動する場合であっても、ワークの進入による受光量の変化と、粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して基準受光量を正しく補正させることができる。また、基準受光量を補正するか否かの判断を安定化させることができる。
【００１２】
第５の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記基準受光量に一定比率を乗じることにより、第二の閾値を算出する閾値算出手段を備えて構成される。この様な構成によれば、基準受光量に追従させて第二の閾値を適切に設定することができる。
【００１３】
第６の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記一定比率に関するパラメータを入力するための操作入力手段を備え、上記閾値算出手段が、上記基準受光量及び上記パラメータに基づいて、第二の閾値を算出するように構成される。この様な構成によれば、ユーザは、ノイズと判断する受光量（測定値）に応じて第二の閾値を適切に設定することができる。
【００１４】
第７の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記基準受光量補正手段が、上記変化率の絶対値と第一の閾値とを比較し、この比較結果に基づいて上記基準受光量の補正を行うように構成される。この様な構成によれば、受光量が低下する場合の閾値と増加する場合の閾値とが共通化されるので、構成を簡素化することができる。
【００１５】
第８の本発明による測定器は、上記構成に加え、上記測定値算出手段により算出された測定値を表示する測定値表示手段を備えて構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による測定器によれば、受光量の変化率が予め定められた第一の閾値よりも小さい場合に基準受光量の補正が行われるので、進入速度が一定値以上であるワークの進入による受光量の変化と、粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して基準受光量を補正させることができる。また、受光量が基準受光量から求められる第二の閾値よりも大きい場合に基準受光量の補正が行われるので、一定サイズ以上のワークの進入による受光量の変化と、粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して基準受光量を補正させることができる。従って、粉塵の付着などがあっても正しい測定値を得ることができる測定器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態による測定器を含むワーク検出システムの一構成例を示した斜視図であり、測定器の一例として寸法測定器１０が示されている。
【図２】図１のワーク検出システムにおける寸法測定器１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、測定領域２へのワークＷの進入時の様子が示されている。
【図３】図１の寸法測定器１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、検出された受光量に基づいて、基準受光量Ａの補正が自動的に行われる様子が示されている。
【図４】図１の寸法測定器１０の一構成例を示したブロック図であり、コントローラ１３内の機能構成の一例が示されている。
【図５】図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定サイズ以上のワークＷが進入した場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。
【図６】図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定サイズ未満のゴミが付着した場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。
【図７】図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定値以上の進入速度ＶでワークＷが進入する場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。
【図８】図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定値未満の進入速度ＶでワークＷが進入する場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。
【図９】図１の寸法測定器１０の他の構成例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜ワーク検出システム＞
図１は、本発明の実施の形態による測定器を含むワーク検出システムの一構成例を示した斜視図であり、測定器の一例として寸法測定器１０が示されている。このワーク検出システムでは、ベルトコンベアＢなどの搬送装置により搬送中のワークＷが、寸法測定器１０により検出される。ワークＷは、測定対象物であり、概ね一定の進入速度Ｖで測定領域２を通過する。
【００１９】
寸法測定器１０は、投光部１１、受光部１２及びコントローラ１３からなる測定器であり、ワークＷが通過する測定領域２に検出光１を照射し、測定領域２に対するワークＷの進入量に応じた受光量を検出する。投光部１１は、測定領域２に検出光１を照射するための投光素子と、その検出光１を平行光にするための光学レンズとを有する光源ユニットである。上記投光素子としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）などの発光素子が用いられる。
【００２０】
受光部１２は、測定領域２を介して投光部１１からの検出光１を受光し、測定領域２に対するワークＷの進入量に応じた受光量を検出するための受光素子及び集光レンズを有する受光量検出ユニットである。上記受光素子としては、例えば、単数のＰＤ（フォトダイオード）が用いられる。なお、複数のＰＤやＣＣＤを用いても良いが、単数の方がシステムを簡略化することができる。
【００２１】
検出光１は、平行光からなり、その任意の断面として、測定領域２が形成される。投光部１１から出射された検出光１は、測定領域を介して受光部１２の集光レンズに入射し、受光素子に集光される。つまり、ワークＷが測定領域２に未進入であるときに、投光部１１から受光部１２に向けて出射された検出光１は、受光部１２に略全入光している。
【００２２】
この例では、測定領域２として、ワークＷの進行方向に幅を有する矩形領域が形成されている。また、投光部１１及び受光部１２は、ヘッドユニットとして、ワークＷの搬送路の近くに配置される。具体的には、投光部１１及び受光部１２が、ワークＷを挟んで対向配置され、測定領域２を透過した検出光１が受光部１２により受光される。
【００２３】
コントローラ１３は、投光部１１を駆動制御し、受光部１２により検出された受光量に基づいて、測定領域２に対するワークＷの進入量を示す測定値を算出する本体ユニットであり、測定値表示部２１及び操作入力部２２が設けられている。測定値表示部２１は、算出された測定値を表示するための表示装置である。操作入力部２２は、パラメータなどを入力するための入力装置である。算出された測定値は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの制御装置へ出力される。
【００２４】
図２（ａ）及び（ｂ）は、図１のワーク検出システムにおける寸法測定器１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、測定領域２へのワークＷの進入時の様子が示されている。図２（ａ）には、測定領域２外から測定領域２内にワークＷが一定の進入速度Ｖで進入する様子が示され、図２（ｂ）には、その際の受光量の変化が示されている。
【００２５】
受光部１２により検出される受光量は、ワークＷが測定領域２に進入していない状態において、概ね一定であり、ワークＷが一定の進入速度Ｖで測定領域２内に進入している途中の状態において、一定の傾きで減少する。そして、ワークＷの進入方向に関し、測定領域２の長さがワークＷよりも長ければ、ワークＷが測定領域２内を移動している状態において、受光量は、概ね一定である。
【００２６】
この例では、ワークＷが測定領域２に進入していない時刻０から時刻ｔ１までの間、一定の受光量ｘ１である。また、ワークＷが進入速度Ｖで測定領域２内に進入している途中の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に、受光量は、ｘ１からｘ２（ｘ２＜ｘ１）まで、一定の傾きで減少している。そして、ワークＷが測定領域２内を移動している時刻ｔ２以降、一定の受光量ｘ２となっている。
【００２７】
コントローラ１３により算出される測定値ｙは、ワークＷが測定領域２に進入していないときの受光量を基準とし、この基準受光量Ａと検出された受光量ｘとの比（ｘ／Ａ）から求められる。
【００２８】
例えば、測定値ｙは、受光量ｘが基準受光量Ａと一致していれば、１００％（又は１）と求められ、ワークＷにより検出光１が完全に遮断され、受光量ｘが０であれば、０％（又は０）と求められる。或いは、測定領域２の長さが３０ｍｍであるヘッドユニットの場合、測定値ｙは、受光量ｘが基準受光量Ａと一致していれば、３０ｍｍと求められ、ワークＷにより検出光１が完全に遮断され、受光量ｘが０であれば、０ｍｍと求められる。なお、遮蔽状態を１００％としても良い。
【００２９】
＜オートアジャスト＞
図３は、図１の寸法測定器１０の動作の一例を模式的に示した説明図であり、検出された受光量ｘに基づいて、基準受光量Ａの補正が自動的に行われる様子が示されている。受光部１２では、一定の時間間隔Ｔ１で繰返し受光量ｘが検出される。すなわち、受光量ｘの検出点３は、一定の時間間隔Ｔ１、例えば、Ｔ１＝１６０μｓで生成される。
【００３０】
寸法測定器１０では、ノイズや温度変化の影響を低減させるために、一定時間Ｔ２内に検出された複数の受光量ｘに対し、その時間平均として平均受光量Ｘを求め、この平均受光量Ｘに基づいて測定値ｙが算出される。例えば、１２８個の検出点３から平均受光量Ｘが求められる。すなわち、平均受光量Ｘは、一定の時間間隔Ｔ２＝２０．４８ｍｓで繰返し検出され、その検出点４は、Ｔ２ごとに生成される。
【００３１】
測定値ｙは、平均受光量Ｘと基準受光量Ａとの比から求められる。一方、基準受光量Ａは、算出される測定値ｙが、ワークＷが測定領域２に進入していないときの測定値に近づくように、補正される。基準受光量Ａを補正する際の補正量は、平均受光量Ｘと基準受光量Ａとの差分に基づいて定められる。
【００３２】
ここでは、基準受光量Ａに対するこの様な補正をアジャストと呼び、自動的に補正するオートアジャストを実行するためのアジャスト実行条件として、次の（１）〜（５）が要求される。
（１）平均受光量Ｘの変化率が、予め定められた閾値Ｔｈ１以下である。
（２）平均受光量Ｘが、基準受光量Ａから求められる閾値Ｔｈ２以上である。
（３）平均受光量Ｘが、予め定められた補正限界受光量Ｔｈ３以上である。
（４）条件（１）〜（３）が一定回数以上連続して満たされる。
（５）基準受光量Ａの補正量は、予め定められた上限補正量Ｔｈ５を越えない。
【００３３】
平均受光量Ｘの変化率は、ワークＷの測定領域２への進入速度Ｖに応じて変化し、現在の平均受光量Ｘと過去に検出された平均受光量Ｘとの差分から求められる。例えば、変化率は、｛（現在の平均受光量Ｘ）−（過去に検出された平均受光量Ｘ）｝／（現在の基準受光量Ａ）から求められる。条件（１）では、この様な変化率と閾値Ｔｈ１、例えば、Ｔｈ１＝０．３％とが比較される。
【００３４】
なお、変化率が正である場合に、変化率を正の閾値Ｔｈ１（＋）と比較し、変化率が負である場合に、変化率を負の閾値Ｔｈ１（−）と比較する構成とし、変化率が、Ｔｈ１（−）以上Ｔｈ１（＋）以下であることを条件（１）としても良いが、ここでは、構成を簡素化するために、変化率の絶対値を正の閾値Ｔｈ１と比較し、変化率の絶対値が閾値Ｔｈ１以下であることを条件（１）とする。
【００３５】
閾値Ｔｈ２は、ユーザが指定するパラメータと基準受光量Ａとに基づいて定められ、基準受光量Ａの値に応じて変化する。例えば、基準受光量Ａの３％までの受光量変化をゴミの付着によるものと判断させる場合、閾値Ｔｈ２は、現在の基準受光量Ａの９７％となる。補正限界受光量Ｔｈ３としては、例えば、当初の基準受光量Ａの８０％と定められる。オートアジャストは、条件（１）〜（４）が全て満たされた場合に実行される。
【００３６】
この例では、現在の平均受光量Ｘと、４回前、すなわち、８１．９２ｍｓ前に検出された平均受光量Ｘとの差分から変化率が求められる。そして、条件（１）〜（３）が連続して３回以上満たされた場合に、基準受光量Ａの補正が実行される。
【００３７】
基準受光量Ａを補正する際、平均受光量Ｘの変化率が予め定められた閾値Ｔｈ４よりも大きければ、補正量が予め定められた上限補正量Ｔｈ５を越えないように基準受光量Ａの補正が行われる。つまり、基準受光量Ａを補正する際の補正量は、予め定められた上限補正量Ｔｈ５以下に制限されることが、アジャスト実行条件（５）である。例えば、Ｔｈ４＝Ｔｈ５＝当初の基準受光量Ａの０．０２％であり、変化率が閾値Ｔｈ４よりも大きい場合、上限補正量Ｔｈ５を越えない範囲で基準受光量Ａの補正が行われる。一方、平均受光量Ｘの変化率が閾値Ｔｈ４以下である場合には、平均受光量Ｘと基準受光量Ａとの差分に応じた補正量で補正が行われる。
【００３８】
ここでは、測定値ｙ、変化率及び閾値Ｔｈ２を更新するサイクルと、基準受光量Ａの補正を実行するか否かを判断するサイクルとが、平均受光量Ｘを更新するサイクルと同期しているものとする。つまり、平均受光量Ｘを更新するごとに、測定値ｙや変化率が更新され、アジャスト実行条件が満たされているか否かを判断する処理が行われる。
【００３９】
＜コントローラ＞
図４は、図１の寸法測定器１０の一構成例を示したブロック図であり、コントローラ１３内の機能構成の一例が示されている。このコントローラ１３は、測定値表示部２１、操作入力部２２、平均受光量算出部３１、基準受光量記憶部３２、測定値算出部３３、受光量記憶部３４、変化率算出部３５、パラメータ記憶部３６、閾値算出部３７、基準受光量補正部３８及び測定領域情報記憶部３９により構成される。
【００４０】
平均受光量算出部３１は、受光部１２により検出された受光量ｘに基づいて、平均受光量Ｘを算出し、測定値算出部３３、変化率算出部３５及び基準受光量補正部３８へ出力するとともに、受光量記憶部３４に書き込む。基準受光量記憶部３２には、ワークＷが測定領域２に進入していないときの受光量を示す基準受光量Ａが保持される。
【００４１】
測定値算出部３３は、平均受光量Ｘと基準受光量Ａとの比に基づいて、測定領域２に対するワークＷの進入量を示す測定値ｙを算出し、測定値表示部２１へ出力する。測定値ｙは、測定領域２に関する情報、例えば、測定領域２の幅や測定領域２の面積に基づいて算出される。この測定領域２に関する情報は、測定領域情報記憶部３９に保持される。
【００４２】
変化率算出部３５は、ワークＷの測定領域２への進入速度Ｖに応じた平均受光量Ｘの変化率を算出し、基準受光量補正部３８へ出力する。平均受光量Ｘの変化率は、現在の平均受光量Ｘと、受光量記憶部３４に保持されている過去の平均受光量Ｘとの差分に基づいて算出される。
【００４３】
パラメータ記憶部３６には、操作入力部２２により入力され、ワークＷに基づいて決められるパラメータが保持される。閾値算出部３７は、基準受光量Ａと上記パラメータとに基づいて、閾値Ｔｈ２を算出し、基準受光量補正部３８へ出力する。具体的には、基準受光量Ａに対し、パラメータ記憶部３６に保持されているパラメータから求められる一定比率を乗算することにより、閾値Ｔｈ２が得られる。或いは、基準受光量Ａから一定値を減算することにより、閾値Ｔｈ２が得られる。基準受光量Ａから閾値Ｔｈ２を求める方法としては、上述した方法以外のものであっても良い。
【００４４】
閾値Ｔｈ２は、基準受光量Ａを補正するか否かを判断するための閾値であり、ユーザがノイズと判断するところの受光量からなる。この閾値Ｔｈ２は、基準受光量Ａに基づいて算出されることから、基準受光量Ａに対して追従するパラメータである。
【００４５】
基準受光量補正部３８は、測定値算出部３３により算出される測定値ｙが、ワークＷが測定領域２に進入していないときの測定値に近づくように、基準受光量Ａを補正し、基準受光量記憶部３２内の基準受光量Ａを更新する。具体的には、基準受光量Ａと、平均受光量算出部３１により算出された平均受光量Ｘとの比が予め定められた値、例えば、略１に近づくように、基準受光量Ａの補正が行われる。つまり、基準受光量Ａは、現在の受光量と略一致するように自動で補正される（後述する図６を参照）。
【００４６】
基準受光量Ａの補正は、アジャスト実行条件が満たされる場合に実行される。すなわち、基準受光量Ａの補正は、平均受光量Ｘの変化率が予め定められた閾値Ｔｈ１よりも小さく、かつ、平均受光量Ｘが閾値Ｔｈ２よりも大きい場合に、実行される。ただし、平均受光量Ｘが予め定められた補正限界受光量Ｔｈ３よりも小さい場合には、基準受光量Ａの補正を行わない。
【００４７】
また、基準受光量Ａを補正する際には、変化率が予め定められた閾値Ｔｈ４よりも大きければ、補正量が予め定められた上限補正量Ｔｈ５を越えないように基準受光量Ａの補正が行われる（後述する図８を参照）。
【００４８】
図５は、図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定サイズ以上のワークＷが進入した場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。以下の図５〜図８では、平均受光量Ｘを単に受光量Ｘと呼び、基準受光量Ａ及び閾値Ｔｈ２の初期値（デフォルト値）をそれぞれＡ１及びＡ２と記載し、補正限界受光量Ｔｈ３をＡ３と記載している。また、受光量Ｘを表すグラフをＢ１、基準受光量Ａを表すグラフをＢ２、閾値Ｔｈ２を表すグラフをＢ３、補正限界受光量Ｔｈ３を表すグラフをＢ４と記載している。
【００４９】
ユーザがノイズと判断するところの受光量の下限値、すなわち、閾値Ｔｈ２に対応する一定サイズ以上のワークＷ、例えば、直径１ｍｍのワークＷが測定領域２に進入した場合、グラフＢ１により表される受光量Ｘは、Ａ１からＡ４まで低下する。受光量Ｘ＝Ａ４は、閾値Ｔｈ２の初期値Ａ２よりも小さく、また、時刻ｔ１１における受光量Ｘの変化率は、閾値Ｔｈ１を越えている。
【００５０】
すなわち、グラフＢ１により表される受光量Ｘは、ワークＷが進入するまでの時刻０から時刻ｔ１１までの区間において、一定値Ｘ＝Ａ１、であり、時刻ｔ１１以降において、一定値Ｘ＝Ａ４である。時刻０から時刻ｔ１１までの区間は、アジャスト実行条件の（１）〜（４）が満たされ、基準受光量Ａの補正が実行されるが、当初から受光量Ｘと基準受光量Ａとが一致しているので、補正量はゼロとなっている。一方、時刻ｔ１１において、アジャスト実行条件の（１）、（２）及び（４）を満たさなくなり、また、時刻ｔ１１以降においても、アジャスト実行条件の（２）が満たされないので、基準受光量Ａの補正は実行されない。
【００５１】
このため、グラフＢ２及びＢ３は、時間軸に平行な直線となっている。なお、グラフＢ４は、補正限界受光量Ｔｈ３が基準受光量Ａの初期値Ａ１から定められる固定値であるので、常に時間軸に平行な直線である。
【００５２】
受光量Ｘと基準受光量Ａとの比から求められる測定値ｙは、グラフＢ１と同様のグラフにより表され、時刻０から時刻ｔ１１までの区間で一定（ｙ＝ａ１）であり、時刻ｔ１１以降において、ａ１１（ａ１１＜ａ１）となっている。この様に構成することにより、一定サイズ以上のワークＷの進入による受光量Ｘの変化を識別することができる。つまり、一定サイズ以上のワークＷが入ってきて、かつ、そのワークＷが測定領域２内にそのまま留まったときには、オートアジャストを実行しないようにすることで、正しい測定値を得ることができる。
【００５３】
図６は、図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定サイズ未満のゴミが付着した場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。一定サイズ未満のゴミ、例えば、直径０．５ｍｍのゴミが付着した場合には、受光量Ｘが、Ａ１からＡ５まで低下する。受光量Ｘ＝Ａ５は、閾値Ｔｈ２の初期値Ａ２よりも大きく、また、時刻ｔ２１における受光量Ｘの変化率は、閾値Ｔｈ１を越えている。
【００５４】
すなわち、時刻ｔ２１において、受光量Ｘの変化率が閾値Ｔｈ１よりも大きいため、アジャスト実行条件の（１）が満たされず、基準受光量Ａの補正が実行されなくなっている。そして、時刻ｔ２１以降もしばらくの間は、アジャスト実行条件の（４）が満たされないので、補正は実行されないが、条件（４）を満たすようになる時刻ｔ２２以降は、基準受光量Ａの補正が実行されている。従って、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの区間では、基準受光量Ａの補正の実行により、グラフＢ２及びＢ３が、一定の傾きで減少している。基準受光量Ａが、時刻ｔ２２以後直ぐに受光量Ｘと一致するのではなく、徐々に減少しているのは、上述したアジャスト実行条件の（５）により、基準受光量Ａを補正する際の補正量が制限されているからである。
【００５５】
測定値ｙは、時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの区間においてａ２１（ａ２１＜ａ１）であるのに対し、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの区間では、基準受光量Ａの減少により一定の傾きで増加している。時刻ｔ２３以降は、受光量Ｘと基準受光量Ａとが一致している。この様に構成することにより、一定サイズ未満のゴミの付着による受光量Ｘの変化を識別して基準受光量Ａが現在の受光量Ｘと略一致するように自動で補正させることができる。
【００５６】
図７は、図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定値以上の進入速度ＶでワークＷが進入する場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。この図には、基準受光量Ａを補正するか否かを判断するための閾値Ｔｈ１に対応する一定値以上の進入速度Ｖ、例えば、５ｍｍ／ｓでワークＷが測定領域２に進入する場合が示されている。グラフＢ１により表される受光量Ｘは、ワークＷが測定領域２に進入していない時刻０から時刻ｔ３１までの区間と、時刻ｔ３８以降において、一定である（Ｘ＝Ａ１）。時刻ｔ３１から時刻ｔ３４までの区間は、ワークＷが進入速度Ｖで測定領域２内に進入している途中の状態であり、受光量Ｘが一定の傾きで減少している。
【００５７】
そして、受光量Ｘは、ワークＷが測定領域２内を移動している時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までの区間において、一定であり（Ｘ＝Ａ６）、ワークＷが進入速度Ｖで測定領域２から退出している途中の状態である時刻ｔ３５から時刻ｔ３８までの区間において、一定の傾きで増加している。
【００５８】
時刻０から時刻ｔ３１までの区間は、アジャスト実行条件（１）〜（４）が満たされ、基準受光量Ａの補正が実行されるが、当初から受光量Ｘと基準受光量Ａとが一致しているので、補正量はゼロとなっている。一方、時刻ｔ３１から時刻ｔ３８までの区間は、アジャスト実行条件が満たされないので、基準受光量Ａの補正は実行されない。
【００５９】
具体的には、時刻ｔ３１から、受光量Ｘが閾値Ｔｈ２と一致する時刻ｔ３２までの区間において、条件（１）が満たされず、時刻ｔ３２から、受光量ＸがＡ３と一致する時刻ｔ３３までの区間において、条件（１）及び（２）が満たされない。また、時刻ｔ３３から、時刻ｔ３４、ｔ３５を経て、受光量ＸがＡ３と再度一致する時刻ｔ３６までの区間において、少なくとも条件（２）及び（３）が満たされないため、時刻ｔ３６から、受光量Ｘが閾値Ｔｈ２と再度一致する時刻ｔ３７までの区間において、条件（１）及び（２）が満たされない。
【００６０】
そして、時刻ｔ３７から、受光量ＸがＡ１と一致する時刻ｔ３８までの区間において、条件（１）が満たされず、時刻ｔ３８以降もしばらくの間は条件（４）を満たさないので、補正は実行されない。このため、グラフＢ２及びＢ３は、時間軸に平行な直線となっている。
【００６１】
また、測定値ｙは、グラフＢ１と同様のグラフにより表される。すなわち、測定値ｙは、時刻０から時刻ｔ３１までの区間と、時刻ｔ３８以降において、一定である（ｙ＝ａ１）。時刻ｔ３１から時刻ｔ３４までの区間は、測定値ｙが一定の傾きで減少している。そして、測定値ｙは、時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までの区間において、一定であり（ｙ＝ａ３１）、時刻ｔ３５から時刻ｔ３８までの区間において、一定の傾きで増加している。
【００６２】
この様に構成することにより、一定値以上の進入速度Ｖで測定領域２に進入するワークＷに対し、ワークＷの進入による受光量Ｘの変化を識別して基準受光量Ａの補正を実行させることができる。
【００６３】
図８は、図１の寸法測定器１０の動作の一例を示した図であり、一定値未満の進入速度ＶでワークＷが進入する場合の受光量Ｘ及び測定値ｙの変化の様子が示されている。ワークＷが一定値未満の進入速度Ｖ、例えば、４ｍｍ／ｓで測定領域２に進入する場合、グラフＢ１により表される受光量Ｘは、ワークＷが測定領域２に進入していない時刻０から時刻ｔ４１までの区間と、時刻ｔ４８以降において、一定である（Ｘ＝Ａ１）。
【００６４】
時刻ｔ４１から時刻ｔ４３までの区間は、ワークＷが進入速度Ｖで測定領域２内に進入している途中の状態であり、受光量Ｘが一定の傾きで減少している。そして、受光量Ｘは、ワークＷが測定領域２内を移動している時刻ｔ４３から時刻ｔ４４までの区間において、一定であり（Ｘ＝Ａ６）、ワークＷが進入速度Ｖで測定領域２から退出している途中の状態である時刻ｔ４４から時刻ｔ４８までの区間において、一定の傾きで増加している。
【００６５】
時刻０から時刻ｔ４１までの区間と、時刻ｔ４９以降は、アジャスト実行条件の（１）〜（４）が満たされ、基準受光量Ａの補正が実行されるが、受光量Ｘと基準受光量Ａとが一致しているので、補正量はゼロとなっている。この区間では、測定値ｙはａ１である。
【００６６】
一方、時刻ｔ４１から、受光量Ｘが閾値Ｔｈ２と一致する時刻ｔ４２までの区間は、アジャスト実行条件（１）〜（４）が満たされ、基準受光量Ａの補正が実行される。従って、この区間では、補正の実行により、グラフＢ２により表される基準受光量Ａが、一定の傾きで減少している。ただし、アジャスト実行条件の（５）により、補正量が上限補正量Ｔｈ５以下に制限されるので、グラフＢ２及びＢ３の傾きは、グラフＢ１の傾きよりもその絶対値が小さくなっている。測定値ｙは、時刻ｔ４２においてａ４１（ａ４１＜ａ１）となっている。
【００６７】
時刻ｔ４２から時刻ｔ４５までの区間では、受光量Ｘが閾値Ｔｈ２未満となり、アジャスト実行条件の（２）が満たされなくなるので、基準受光量Ａの補正は実行されない。そして、時刻ｔ４５以降に受光量Ｘが閾値Ｔｈ２以上となり、条件（１）〜（３）を満たすようになっても、条件（４）が満たされるようになる時刻ｔ４６までの区間は、基準受光量Ａの補正は実行されない。従って、時刻ｔ４２から時刻ｔ４６までの区間では、グラフＢ２及びＢ３が時間軸に平行な直線となり、測定値ｙは、受光量Ｘに比例して変化する。測定値ｙは、時刻ｔ４３から時刻ｔ４４においてａ４２（ａ４２＜ａ４１）となっている。
【００６８】
時刻ｔ４６から時刻ｔ４９までの区間は、アジャスト実行条件（１）〜（４）が満たされ、基準受光量Ａの補正が実行される。従って、この区間では、補正の実行により、基準受光量Ａが、一定の傾きで増加している。ただし、アジャスト実行条件の（５）により、補正量が上限補正量Ｔｈ５以下に制限されるので、グラフＢ２及びＢ３の傾きは、グラフＢ１の傾きよりもその絶対値が小さくなっている。また、時刻ｔ４７から時刻ｔ４９までの区間では、受光量Ｘが基準受光量Ａを越えているので、測定値ｙがａ１よりも大きくなっている。
【００６９】
この様に構成することにより、基準受光量Ａを補正する際の補正量が予め定められた上限補正量Ｔｈ５を越えることはないので、進入速度Ｖの遅いワークＷに対し、基準受光量Ａの補正量が過大になるのを抑制することができる。つまり、基準受光量Ａが誤って補正された場合であっても、基準受光量Ａを補正する際の補正量を上限補正量Ｔｈ５以下に制限しているので、基準受光量Ａが適正な値から大きくずれるのを抑制することができる。
【００７０】
より具体的に説明すると、図８は、ワークＷが進入する場合であるので、グラフＢ２は、図７に示すように一定値であることが好ましい。しかし、アジャスト実行条件（１）を満たすことにより（ワークＷが４ｍｍ／ｓ以下で進入すると、アジャスト実行条件（１）を満たしてしまうことにより）、グラフＢ２が右肩下がりになっている。このため、ワークＷが完全に進入したときの測定値ａ４２には、誤差が含まれることになる。この誤差を少なくするために、アジャスト実行条件（５）が設けられている。この条件（５）が存在すれば、グラフＢ２が右肩下がりになるときに、その傾きが小さくなる。その結果、グラフＢ２に追従するグラフＢ３も緩やかな傾きで右肩下がりのグラフとなり、オートアジャストが実行されなくなるタイミング（時刻ｔ４２）を早めることができるので、測定値ａ４２に含まれる誤差を少なくすることができる。
【００７１】
なお、アジャスト実行条件の（１）における閾値Ｔｈ１は、理想環境で言えば、０にすることが好ましい。このとき、図８におけるグラフＢ２は、図７におけるグラフＢ２のように、時間軸に平行な直線となり、測定値ａ４２に誤差が含まれることはない（図７の測定値ａ３１に誤差は含まれていない）。しかし、回路の特性や外乱光などの影響により、閾値Ｔｈ１は０よりも大きな有限の値を持たざるを得ない。
【００７２】
具体的に説明すると、図８におけるグラフＢ１は、実際には直線ではなく、回路の特性や外乱光などの影響により変動した波線のような形になる。そして、ワークＷの進入速度が遅い場合には、ワークＷが進入したためにグラフＢ１が変動しているのか、或いは、外乱光等の影響によりグラフＢ１が変動しているのかを測定器側では見分けが付かない。そのため、外乱光等によりグラフＢ１が変動してもオートアジャストが実行されるようにするために、閾値Ｔｈ１は有限の値を持たざるを得ない。
【００７３】
＜寸法測定器の他の構成例＞
図１では、寸法測定器１０が、ワークＷを挟んで対向配置された投光部１１及び受光部１２からなる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ヘッドユニット１４が、投光部１１、受光部１２及びハーフミラー５からなり、投光部１１、受光部１２及びハーフミラー５が、共通の筐体内に配置される寸法測定器１０も本発明には含まれる。
【００７４】
図９は、図１の寸法測定器１０の他の構成例を示した図である。この寸法測定器１０は、投光部１１、受光部１２及びハーフミラー５からなるヘッドユニット１４と、ミラー６と、コントローラ１３により構成される。投光部１１及びミラー６は、対向配置され、投光部１１から出射された検出光は、ハーフミラー５を透過してミラー６により反射される。
【００７５】
ミラー６により反射された検出光は、ハーフミラー５により反射され、受光部１２に入射される。測定領域２は、ヘッドユニット１４及びミラー６間に形成され、一定の進入速度Ｖで進入するワークＷが検出される。
【００７６】
本実施の形態によれば、受光量Ｘの変化率が予め定められた閾値Ｔｈ１よりも小さい場合に基準受光量Ａの補正が行われるので、進入速度Ｖが一定値以上であるワークＷの進入による受光量変化と、粉塵の付着などの影響による受光量変化とを識別して基準受光量Ａを補正させることができる。また、受光量Ｘが閾値Ｔｈ２よりも大きい場合に基準受光量Ａの補正が行われるので、一定サイズ以上のワークＷの進入による受光量変化と、粉塵の付着などの影響による受光量変化とを識別して基準受光量Ａを補正させることができる。従って、ワークＷの進入による受光量の変化と粉塵の付着などの影響による受光量の変化とを識別して、自動的に測定値ｙを補正することができる。
【００７７】
また、受光量Ｘが予め定められた補正限界受光量Ｔｈ３よりも小さい場合に、基準受光量Ａの補正を行わないので、受光量Ｘの変化が小さい場合に、受光量Ｘの低下に追従して基準受光量Ａがいつまでも補正され続けるのを抑制することができる。
【００７８】
なお、本実施の形態では、平均受光量Ｘを更新するごとに、測定値ｙや変化率が更新され、アジャスト実行条件が満たされているか否かを判断する処理が行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。測定値ｙや変化率を更新するサイクルと、基準受光量Ａの補正を実行するか否かを判断するサイクルとが、平均受光量を更新するサイクルと異なっていても良い。
【００７９】
また、本実施の形態では、測定領域２を透過した検出光１を受光する透過型の寸法測定器の場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、ワークＷによって反射された検出光を受光する反射型の寸法測定器にも本発明は適用することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、投光部１１が発光している期間に受光部１２で検出される受光量に基づいて基準受光量Ａの補正が行われる場合の例について説明したが、基準受光量Ａのゼロ点は、例えば、投光部１１の消灯期間中に受光部１２で検出される受光量に基づいて調整される。より具体的に説明すれば、投光部１１は、検出光１を出射する発光期間と、検出光１が出射されない消灯期間とを交互に繰り返す。発光期間の繰返し間隔は、Ｔ１＝１６０μｓである。基準受光量Ａの補正は、この発光期間内に検出された受光量ｘに基づいて行われる。これに対し、基準受光量Ａのゼロ点の調整は、消灯期間中に検出された受光量ｘに基づいて行われ、基準受光量Ａが受光量ｘと一致するように調整される。この様な基準受光量Ａのゼロ点調整は、オートアジャストが実行されるタイミングで実行される。
【符号の説明】
【００８１】
１  検出光
２  測定領域
３，４  検出点
５  ハーフミラー
６  ミラー
１０  寸法測定器
１１  投光部
１２  受光部
１３  コントローラ
１４  ヘッドユニット
２１  測定値表示部
２２  操作入力部
３１  平均受光量算出部
３２  基準受光量記憶部
３３  測定値算出部
３４  受光量記憶部
３５  変化率算出部
３６  パラメータ記憶部
３７  閾値算出部
３８  基準受光量補正部
３９  測定領域情報記憶部
Ｂ１  受光量Ｘを表すグラフ
Ｂ２  基準受光量Ａを表すグラフ
Ｂ３  閾値Ｔｈ２を表すグラフ
Ｂ４  補正限界受光量Ｔｈ３を表すグラフ
【図１】
2011252892.tif 000003
【図２】
2011252892.tif 000004
【図３】
2011252892.tif 000005
【図４】
2011252892.tif 000006
【図５】
2011252892.tif 000007
【図６】
2011252892.tif 000008
【図７】
2011252892.tif 000009
【図８】
2011252892.tif 000010
【図９】
2011252892.tif 000011