(57)【要約】【課題】センサからの出力に高速で応答できるとともに、種々の目的に応じた計測処理を実行できるようにする。【解決手段】センサの信号処理部２に、この信号処理部２と同一の筐体１０を具備する計測処理装置１を接続する。計測処理装置１は、信号処理部２からの測定データを入力しつつ、計測処理に必要なデータが入力される期間の開始点および終了点をワーク毎に判別し、その期間内の測定データをメモリに蓄積する。そして、１ワークにかかるデータの蓄積が終了すると、蓄積されたデータを用いた計測処理を実行する。また、この計測処理装置１には、前記計測処理の結果を上位機器に出力できるように、専用の接続ケーブル１６ａが取り付けられる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の物理量を測定するセンサからの出力を入力しながら、前記センサの検出領域を通過する複数の対象物に対する計測処理を順次実行する装置であって、
前記センサからの出力を入力するための入力回路と、計測処理に必要なデータを記憶するためのメモリと、計測処理のための演算回路と、前記演算回路の処理結果を外部に出力するための出力回路とが、単一の筐体内部に収容されるとともに、出力端子を含むコネクタまたは出力信号線を含むケーブルを前記筐体の外部に露出させており、
前記演算回路は、前記入力回路から計測処理に必要なデータが入力される期間の開始点および終了点を判別しつつ、この期間内に入力されるデータを前記メモリに蓄積し、一対象物にかかるデータの蓄積が終了する都度、前記メモリ内に蓄積されたデータを用いた演算処理を実行し、
前記出力回路は、前記演算回路の演算処理が実行される都度、その演算処理結果を前記出力端子または出力信号線に出力する計測処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された装置において、
各対象物により発生するトリガ信号を入力するための信号入力部を具備し、
前記演算回路は、前記信号入力部からトリガ信号が入力された時点に基づき、前記期間の開始点を判別する計測処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載された装置において、
前記センサからの入力データについて、少なくとも１つのトリガレベルの設定値を入力するための入力部を具備し、
前記演算回路は、毎時の入力データを前記トリガレベルと比較することにより、前記期間の開始点および終了点を判別する計測処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載された装置において、
前記センサからの入力データについて、少なくとも１つのトリガレベルの設定値を入力するための入力部を具備し、
前記演算回路は、前記入力データがトリガレベルに達した時点を起算点として経過時間またはデータの入力回数を計数し、この計数値に基づき前記期間の開始点および終了点を判別する計測処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載された装置において、
一対象物につき、前記計測処理に必要なデータが入力される期間が複数設定されており、前記演算回路は、前記開始点および終了点の判別処理を期間毎に実行するようにした計測処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された装置において、
前記演算回路は、前記期間の開始点を判別した後、入力されるデータを一定時間おきにサンプリングするとともに、直前に蓄積されたデータに対し所定値以上の変化を示すサンプリングデータを蓄積するようにした計測処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載された装置において、
前記演算回路は、前記メモリ内の演算処理が終了した対象物にかかる蓄積データを、新たな対象物にかかるデータにより更新する計測処理装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載された装置において、
前記演算回路は、前記計測処理に必要なデータが入力される期間が所定長さになることを前提として、前記メモリから前記前提とした期間中の特定の時点に対応するデータを読み出して演算を実行するとともに、前記メモリに蓄積されたデータの示す期間の長さが前記前提とした期間の長さと異なるとき、双方の期間の長さの比に基づき、前記特定の時点を変更するようにした計測処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の物理量を測定するセンサの計測領域に複数の対象物を順に導いて、各対象物にそれぞれ所定の計測処理を実行する技術に関する。特に、この発明は、前記センサからの出力を入力しながら、各対象物に対する計測処理を順次実行して、その結果を上位機器に出力する計測処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、工場の検査ラインでは、コンベアの近傍に測定用のセンサを設置し、順次搬送されるワークに対するセンサからの信号を処理して、ワークの良否を判別するようにしている。図１７は、この種の検査の一例を示す。
【０００３】
図示例は、蓋付きの瓶６を検査対象として、蓋部６ａが傾いて装着されていたり、装着が不十分な状態になっていないかどうかを検査するもので、透過式の測長センサを２組使用する。各センサの投光部３０Ａ，３０Ｂおよび受光部４０Ａ，４０Ｂは、図示しない搬送コンベアを介して対向配備される。また、各投光部３０Ａと３０Ｂ、受光部４０Ａと４０Ｂは、それぞれ検査対象の瓶６の幅に対応する間隔を隔てて配備される。
【０００４】
各投光部３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ瓶本体６ｂの肩部から蓋部６ａまでの範囲にかかる帯状光７０Ａ，７０Ｂを発するように構成されている。また、この図には示していないが、これら投受光部の配備位置の近傍には、計測のタイミングをはかるためのタイミングセンサ２０３（つぎの図１８に示す。）が配備される。
【０００５】
図１８は、前記検査に使用されるシステムの概略構成を示す。
図中、検出部２００Ａは前記投光部３０Ａおよび受光部４０Ａにより、検出部２００Ｂは前記投光部３０Ｂおよび受光部４０Ｂにより、それぞれ構成される。これらの検出部２００Ａ，２００Ｂは、それぞれ信号処理部２０１Ａ，２０１Ｂに接続される。各信号処理部２０１Ａ，２０１Ｂは、前記タイミングセンサ２０３からのトリガ信号に応じて、受光部４０Ａ，４０Ｂからの出力信号を取り込む。そして、この受光信号に増幅処理やＡ／Ｄ変換処理を施すことにより、受光量を示す測定データを生成する。各信号処理装置２０１Ａ，２０２Ｂからの測定データは、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの上位機器２０４に入力され、検査のための演算処理や測定処理が行われる。
【０００６】
上記の検査は、瓶６の両側部が各帯状光７０Ａ，７０Ｂの照射エリアに入るタイミングで各センサで取得された受光量を処理することにより行われる。ここで、各受光部４０Ａ，４０Ｂは、図１９に示すように、瓶本体６ｂと蓋部６ａとの間の空間を通過する光の量を前後位置で個別に測定するように設定される。ここで蓋部が傾いている場合には、図１９に示すように、瓶本体６ｂと蓋部６ａとの間の空間を通過する帯状光７０Ａ，７０Ｂの量は、前方側と後方側とで異なるものとなる。前記上位機器２０４は、上記の原理に基づき、各受光部３０Ａ，３０Ｂの受光量を相互に比較したり、各受光量を所定の基準値と比較することによって、蓋部６ａに傾きや浮きが生じていないかどうかを判断する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の検査では、各検出部２００Ａ，２００Ｂを瓶６の幅に応じた間隔をもって配備する必要があるため、幅の異なる複数種の瓶を検査対象とする場合、検査対象が替わる都度、検出部２００Ａ，２００Ｂの間隔を調整しなければならない、という問題が生じる。
【０００８】
透過式の測長センサを使用した検査以外でも、類似する問題が発生する。たとえば、変位センサを用いてワークの形状を検査する場合、従来の検査では、ワーク上の所定の検出範囲における検出距離の最大値や最小値を抽出するが、複数の段部間における段差を相互に比較したり、離れた段部間の距離を求めるのは困難である。また、このような検査のために複数のセンサを組み合わせると、前記図１７の検査と同様に、各センサの位置決め調整に手間がかかり、検査対象のワークが替わる都度、調整を行わなければならなくなる。
【０００９】
また、上位機器は、一般に、検査のための処理を行うだけでなく、種々の信号を入力したり、他の装置との通信を行いながら、複数の駆動系を制御する。このような装置では、検査以外の制御を行いながらセンサからの入力に速やかに応答するのは困難であり、多数のワークを高速で搬送しつつ計測処理を行う上で制約が生じる。
【００１０】
この発明は上記問題点に着目してなされたもので、センサと上位機器との間に介在して、センサからの出力に高速で応答できるとともに、種々の目的に応じた計測処理を実行できるような装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、計測対象が替わったり、複雑な形状の対象物を計測する場合でも、センサの位置決め調整にかかる時間や労力を省き、計測処理を迅速に再開できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる計測処理装置は、所定の物理量を測定するセンサからの出力を入力しながら、前記センサの検出領域を通過する複数の対象物に対する計測処理を順次実行するもので、前記センサからの出力を入力するための入力回路と、計測処理に必要なデータを記憶するためのメモリと、計測処理のための演算回路と、前記演算回路の処理結果を外部に出力するための出力回路とが、単一の筐体内部に収容されるとともに、出力端子を含むコネクタまたは出力信号線を含むケーブルを前記筐体の外部に露出させて成る。前記演算回路は、前記入力回路から計測処理に必要なデータが入力される期間の開始点および終了点を判別しつつ、この期間内に入力されるデータを前記メモリに蓄積し、一対象物にかかるデータの蓄積が終了する都度、前記メモリ内に蓄積されたデータを用いた演算処理を実行する。また、出力回路は、前記演算回路の演算処理が実行される都度、その演算処理結果を前記出力端子または出力信号線に出力する。
【００１２】
この発明で言うところの「センサ」は、光量、磁場の変化、電波の強さ、振動量など、種々の物理量を測定する機能を具備するものであり、単独の検出部、または前記透過式の測長センサの投受光部のように複数の検出部を具備するものである。前記検出部は、測定した物理量を電気信号に変換して出力することができる。また、前記電気信号をディジタル変換して出力することもできる。
【００１３】
また、前記センサは、検出部と信号処理部とが分離したタイプに構成される場合もある。信号処理部は、検出部により測定された物理量を示す値（測定値）をディジタルデータとして出力する機能を具備するのが望ましい。さらに、この信号処理部は、測定値に所定の補正処理を施して出力したり、移動平均処理などにより平均化された測定値を出力するように構成することもできる。また、前記測定値を計測処理に使用するのに適した形態に変換することもできる。たとえば、光学式の変位センサにおいて、受光部からの信号を距離データに変換する処理がこれに相当する。
【００１４】
上記の計測処理装置において、入力回路は、センサ側の出力形態に応じて、アナログ信号またはディジタル信号を入力するように構成することができる。また、どのようなセンサにも対応できるように、アナログ，ディジタル双方の入力回路を含ませることもできる。
【００１５】
演算回路はコンピュータにより構成するのが望ましい。また前記メモリは、このコンピュータの内蔵メモリ領域に設定することができる。または、前記コンピュータの外付けのメモリ装置内に設定することもできる。なお、演算回路が実行する演算処理は、計測処理の目的に応じて種々設定することができるが、検査の目的で使用される場合には、対象物の良否を判別する処理まで含ませることができる。
【００１６】
前記出力回路は、ＰＬＣ、パーソナルコンピュータなどの上位機器への出力を行うものであるのが望ましい。これは、工場の製造ラインや検査ラインなどで、多数の対象物に対する計測処理を行いながら、その計測結果を上位機器で使用するようにしたシステムに対応できるようにするためである。
【００１７】
前記コネクタまたはケーブルは、この計測処理装置を上位機器に接続するためのもの、と考えることができる。コネクタを使用する場合には、オプションのケーブルを介して前記上位機器に接続することができる。ケーブルを使用する場合には、そのケーブルを直接、または延長ケーブルを介して上位機器に接続することができる。
なお、前記コネクタには、出力端子のほか、上位機器からの信号を受ける入力端子を含ませることもできる。同様に、前記ケーブルには、出力信号線のほかに、上位機器からの信号を伝える入力信号線を含ませることができる。
【００１８】
上記の計測処理装置によれば、前記入力回路を介してセンサからの出力を入力しつつ、対象物がセンサの検出領域を通過する間に計測処理に必要なデータのみを取り込んで蓄積しておき、一対象物にかかるデータの蓄積が終了してから、蓄積されたデータを用いて詳細な計測処理を行うことができる。また、一対象物にかかる計測処理が終了する都度、その処理結果を上位機器に出力することができる。したがって、前記図１７に示したような蓋部の傾きや浮きを検出したり、対象物の形状の変化を検出するような場合でも、単独のセンサによる測定結果を用いて計測処理を行うことが可能となる。なお、前記演算処理では、必ずしも蓄積された全てのデータを使用する必要はなく、前記期間内の特定時点または特定期間にかかるデータを抽出して演算を行ってもよい。
【００１９】
つぎに、「計測処理に必要なデータが入力される期間」について、若干の考察を行う。所定位置に設置されたセンサの検出領域を対象物が通過する場合、対象物が検出領域に入ってからこの領域を通過し終わるまでの期間中に、計測処理に必要なデータが得られると考えることができる。したがって、対象物が検出領域に入ってからこの領域を通過し終わるまでの期間（以下、「領域通過期間」という。）全体を計測処理に必要なデータが入力される期間とすることができる。
【００２０】
また、対象物の限定された部位を計測対象とする場合であれば、前記限定された部位が検出領域を通過するタイミングや時間長さに基づき、領域通過期間中の一部期間を、「計測処理に必要なデータが入力される期間」とすることができる。この場合には、後述するように、一対象物につき複数の期間を設定することもできる。
【００２１】
上記計測処理装置の一態様は、各対象物により発生するトリガ信号を入力するための信号入力部を具備する。またこの場合の演算回路は、前記信号入力部からトリガ信号が入力された時点に基づき、前記期間の開始点を判別するように設定される。
【００２２】
前記トリガ信号は、センサの検出領域への対象物の接近を検出するセンサ（前記したタイミングセンサ）からの信号とするのが望ましい。演算回路は、トリガ信号が入力された時点またはこの入力から所定時間が経過した時点を、期間の開始点として判断することができる。
なお、期間の終了点は、前記トリガ信号が入力された時点または期間の開始点から一定時間が経過した時点、とすることができる。この一定時間は、前記対象物または計測対象の部位が検査領域を通過するのに要する時間長さに基づき設定することができる。または、トリガ信号入力後の入力データを所定のレベルと比較し、このレベルより上または下にあった入力値が前記レベルに達した時点を、期間の終了点としてもよい。
【００２３】
他の態様にかかる計測処理装置は、前記センサからの入力データについて、少なくとも１つのトリガレベルの設定値を入力するための入力部を具備する。また、前記演算回路は、毎時の入力データを前記トリガレベルと比較することにより、前記期間の開始点および終了点を判別するように構成される。
【００２４】
前記入力部は、トリガレベルの数値入力を受け付けるものとして構成することができる。また、設定時に、モデルの対象物を測定した際のセンサからの入力データを表示し、その表示が所定の数値になったときの確定操作によって、前記表示された数値がトリガレベルとして入力されるように構成することもできる。
【００２５】
上記の態様によれば、演算回路は、入力データがトリガレベルに達した時点をもって、前記期間の開始点と終了点とを判断することになる。たとえば、対象物が検査領域内にあるときにセンサの出力値が低くなるのであれば、トリガレベルより上にあった入力値がトリガレベルまで下がった時点を前記期間の開始点とし、さらに低い値になった入力値が再びトリガレベルに到達した時点を前記期間の終了点とすることができる。反対に、対象物が検査領域内にあるときにセンサの出力値が高くなるのであれば、トリガレベルより下にあった入力値がトリガレベルまで上昇した時点を前記期間の開始点とし、さらに上昇した入力値が再びトリガレベルまで下がった時点を前記期間の終了点とすることができる。
【００２６】
また、トリガレベルは１つに限らず、複数設定することもできる。この場合は、異なる２つのトリガレベルの間の値を持つデータが入力される期間を、前記計測処理に必要なデータが入力される期間と考えて、前記期間の開始点と終了点とを判断することができる。
【００２７】
他の態様にかかる装置も、先の態様と同様の入力部を具備する。また、この態様にかかる演算回路は、前記入力データがトリガレベルに達した時点を起算点として経過時間またはデータの入力回数を計数し、この計数値に基づき前記期間の開始点および終了点を判別するように構成される。
【００２８】
上記の態様では、トリガレベルより上または下にあった入力値がトリガレベルに達した時点から任意の時間が経過した時点を期間の開始点とし、さらに任意の時間が経過した時点を期間の終了点とすることができる。なお、開始点および終了点に対応する時間については、トリガレベルと同様に、所定の設定値を入力することができる。なお、データの入力回数は、時間に代えて使用されるもので、本質的な意味は時間と同様である。
【００２９】
さらに、この発明にかかる計測処理装置では、一対象物につき，前記計測処理に必要なデータが入力される期間を複数設定することができる。この場合の演算回路は、前記開始点および終了点の判別処理を期間毎に実行するように構成される。
【００３０】
上記の態様によれば、一対象物にかかる領域通過期間の中から計測処理に必要なデータが含まれる複数の期間を特定して、各期間内のデータを蓄積し、演算を実行することができる。したがって、たとえば、期間毎のデータの変化の中からそれぞれ特徴点を抽出した後、各特徴点を比較するなどの処理を行うことができる。このような方法によれば、単独のセンサでも対象物の複数の部位にかかる測定を行うことができるから、前記した瓶の蓋部の傾きを検査したり、複数の段部を有するワークの形状を判断するなど、従来は複数のセンサを用いて実行していた計測処理を簡単に実行することが可能になる。
【００３１】
他の好ましい態様にかかる計測処理装置では、前記演算回路は、前記期間の開始点を判別した後、入力されるデータを一定時間おきにサンプリングするとともに、直前に蓄積されたデータに対し所定値以上の変化を示すサンプリングデータを蓄積する。
【００３２】
上記の態様は、たとえば、計測対象の対象物が検査領域を通過する間はセンサからの出力が変化を続けるようなケースに適用することができる。このような場合、計測対象の対象物が移動途中で停止すると、その停止時間内のセンサからの出力は、ほぼ一定の状態になると考えられる。上記態様にかかる演算回路は、毎時のサンプリングデータを直前に蓄積されたデータと比較し、両者間に所定値以上の差がある場合のみ、前記サンプリングデータを蓄積する。したがって、対象物の停止によりセンサ出力が変化していない間の不要なデータが蓄積されることがなく、メモリを効率良く使用することができる。
なお、演算回路のサンプリング間隔は、この演算回路にデータが入力される間隔、またはこの間隔よりも大きい所定値に設定することができる。また、直前の蓄積データに対する変化の量は、対象物が正常に移動している場合のセンサ出力に基づき、任意の値を設定することができる。
【００３３】
他の好ましい態様にかかる計測処理装置では、前記演算回路は、前記メモリ内の演算処理が終了した対象物にかかる蓄積データを、新たな対象物にかかるデータにより更新するようにしている。このようにすれば、演算処理が終了した対象物にかかる蓄積データは、順次、新たな対象物にかかるデータに置き換えられるので、メモリ資源を効率良く使用することができる。
ただし、この態様では、前記メモリの容量を、一対象物に対するデータを蓄積するだけの容量に限定するものではなく、少なくとも２つのデータ蓄積エリアを設定して、各エリアを交互に使用するように構成されるのが望ましい。このようにすれば、一方のエリアへのデータ蓄積が終了した後、他方のエリアへのデータ蓄積を実行している間に，蓄積の終了したデータを用いた計測処理を実行することができ、処理効率を向上することができる。なお、ここでいうデータ蓄積エリアは、メモリ内の物理的な領域に限定されるものではなく、ソフトウェア処理により蓄積データを配列の形で格納する場合の配列を指す場合もある。
【００３４】
他の好ましい態様にかかる計測処理装置では、前記演算回路は、前記計測処理に必要なデータが入力される期間が所定長さになることを前提として、前記メモリから前記前提とした期間中の特定の時点に対応するデータを読み出して演算を実行する。また、この演算回路は、前記メモリに蓄積されたデータの示す期間の長さが前記前提とした期間の長さと異なるとき、双方の期間の長さの比に基づき、前記特定の時点を変更するように構成される。
【００３５】
たとえば、計測処理に必要なデータが入力される期間の長さをＴとし、この期間において、時間ｔ経過後に測定対象箇所にかかるデータが入力されるものとする。ところが、対象物の移動速度が変化して、計測処理に必要なデータが入力される期間の長さが前記ＴからＴ１に変化すると、前記測定対象箇所にかかるデータが得られる時点も当然ながら変化する。ここで、この対象物について、前記期間の開始からｘ時間後に測定対象箇所にかかるデータが得られるものとすると、前記ｘは、下記の（Ａ）式により算出することができる。
ｘ＝（Ｔ１／Ｔ）×ｔ    ・・・（Ａ）
【００３６】
よって、前記期間の長さが変化した場合には、演算回路は、上記（Ａ）式を用いて算出したｘの値に基づき、特定の時点を変更することにより、前記メモリから計測処理に適したデータを読み出すことができる。
なお、上記の特定の時点は１つに限らず、複数の時点を設定してもよい。また所定の測定対象部位にかかる入力データが得られる期間の開始点および終了点を特定の時点としてもよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明が適用された検査システムの例を示す。
この検査は、蓋付きの瓶６１，６２・・・を検査対象として、蓋部６ａが傾いて装着されている不良（傾き）や、蓋部６ａが不十分な状態で装着されている不良（浮き）を検出するためのものである。図中の５は、検査対象の瓶６１，６２・・・（以下、「ワーク」という場合もある。）を搬送するコンベアである。このコンベア５の所定位置には、透過式の測長センサの検出部を構成する投光部３と受光部４とが幅方向に沿って対向配備される。なお、これらの投光部３、受光部４は、後記する信号処理部２に電気接続される。
【００３８】
前記投光部３は、受光部４に向けて所定幅の帯状光７を発光しており、受光部４は、前記信号処理部２の制御を受けて、所定の時間間隔毎に受光量を取得する。前記帯状光７は、計測対象の瓶本体６ｂの肩部から蓋部６ａ全体にかかるように、出射位置および出射範囲が調整される。
【００３９】
信号処理部２は、受光部４から受光量を示すアナログ信号を入力しつつ、この信号に増幅処理やディジタル変換処理を施すことによって、受光量を示すディジタルデータを生成する。以後、このディジタルデータのことを「受光データ」と呼び、受光データの示す値を「測定値」と呼ぶことにする。毎時の受光データは、この発明にかかる計測処理装置１に入力される。計測処理装置１は、蓋部６ａの傾きや浮きの有無を判断するのに必要な計測処理をワーク毎に実行し、各ワークの良否を判断する。その判別結果や計測処理結果は、ＰＬＣやパーソナルコンピュータなどの上位機器（図示せず。）に出力される。上位機器は、この出力を受けて、後段の修正ラインに回収すべき不良ワークを報知したり、不良の内容を示す情報を出力するなどの処理を実行する。
【００４０】
図２は、前記検査システムに用いられる計測処理装置１および信号処理部２の外観を示す。なお、信号処理部２は、一般に「アンプ部」と呼ばれるものである。
計測処理装置１、信号処理部２の機体は、同一規格の筐体１０により構成される。各筐体１０の内部には、マイクロコンピュータや外部機器に対する入出力回路などが搭載された基板が組み込まれ、上面には、後記する表示部１０２や入力部１０３が配備される。なお、この上面は、開放可能なカバー体１１により保護されている。
【００４１】
前記筐体１０の両側面には、それぞれ開口部１２が形成されている。これらの開口部１２には、それぞれスライド式の蓋部１３が設けられるとともに、その内部には、雌型のコネクタ１４が配備される。
【００４２】
計測処理装置１と信号処理部２とは、それぞれの側面の間に中継基板（図示せず。）を介在させた状態で接続される。この接続のために、中継基板の両面には、それぞれ各筐体１０内のコネクタ１４，１４に係合する雄型のコネクタが設けられる。なお、各筐体１０の中継基板に接続されない側の開口部１２には、通常は前記蓋部１３が被せられる。
【００４３】
前記筐体１０の各端面からは、それぞれ接続用のケーブル１５，１６ａ，１６ｂが引き出しされる。計測処理装置１、信号処理部２に共通するケーブル１５には、電源ラインのほか、後記するタイミング信号などにかかる外部入力ラインや、処理結果を出力するための出力ラインなどが含まれる。また、これらケーブル１５の先端には、図３，４に示すコネクタ１９が設けられる。
【００４４】
他方の端面からのケーブルは、装置によって異なる。信号処理部２側のケーブル１６ｂは、センサの検出部に接続するためのもので、先端にはセンサ用のコネクタ１７が設けられる。なお、図１の投光部３および受光部４は、分岐コネクタを具備するケーブル（図示せず。）を介してこのコネクタ１７に接続される。
他方、計測処理装置１側のケーブル１６ａは、前記した上位機器に接続するためのもので、先端には、ＲＳ−２３２Ｃ規格の接続コネクタ１８が配備される。
【００４５】
図３は、前記計測処理装置１の電気構成を示す。
この計測処理装置１は、制御主体であるＣＰＵ１００に、ＥＥＰＲＯＭ１０１、表示部１０２、入力部１０３、２個の通信処理回路１０４，１０４、検出部用処理回路１０５、外部入力回路１０６、アナログ出力回路１０７、ディジタル出力回路１０８、ＲＳ−２３２Ｃ規格のインターフェース回路１０９（以下、単に「インターフェース回路１０９」という。）、リセット回路１１０などが接続されて成る。
【００４６】
前記ＣＰＵ１００は、プログラムなどが格納されたＲＯＭ、および計測処理時に発生する作業用のデータを一時保存するためのＲＡＭを含む。前記ＥＥＰＲＯＭ１０１は、後記するトリガレベルなどの設定値を記憶するためのものである。また、前記ＣＰＵ１００の内蔵ＲＡＭには、受光データを蓄積するためのメモリ領域（以下、便宜上、「バッファ」という。）が設けられる。
入力部１０３は、前記設定値の入力などに使用される。また、表示部１０２は、この設定値の入力を支援する情報や設定内容を確認する情報を表示するほか、計測処理時にワーク毎の処理結果を表示することもできる。
【００４７】
通信処理回路１０４は、前記ＣＰＵ１００とコネクタ１４との間に介装されるもので、信号処理部２との間で前記受光データを入力するための通信を実行するのに用いられる。なお、この通信処理回路１０４には、電源非投入時の電流の流入を防止する回路が含まれる。また、インターフェース回路１０９は、前記上位機器との通信を行うためのもので、前記ケーブル１６ａを介してコネクタ１８に接続される。
【００４８】
検出部用処理回路１０５は、この計測処理装置１を前記光電センサの投受光部３，４に直接接続する際に使用されるもので、投光部３に対する駆動回路、受光部４からの信号を受ける増幅回路、増幅された受光信号をディジタル変換するためのＡ／Ｄ変換回路などが含まれる。
【００４９】
外部入力回路１０６は、外部のタイミングセンサからトリガ信号を入力する際などに用いられる。アナログ出力回路１０７は、前記信号処理部２から受け入れた受光データやＣＰＵ１００による計測処理の結果などをアナログ変換して出力するためのものである。ディジタル出力回路１０８は、ＣＰＵ１００の判別処理結果などを示すディジタルデータを出力するためのものである。なお、外部入力回路１０６、アナログ出力回路１０７、ディジタル出力回路１０８からの信号線は、前記ケーブル１５内に含まれる。
【００５０】
図４は、前記信号処理部２の電気構成を示す。
この信号処理部２は、前記上位機器へのインターフェース回路１０９が設けられていないが、その他は、計測処理装置１と同様の構成を具備する。よって図４では、各構成を、図３の対応する構成と同じ数字にＡを付けた符号により示す。
【００５１】
図１の検査システムでは、前記投受光部３，４は、信号処理部２側の検出部用処理回路１０５Ａに接続される。計測処理装置１は、前記コネクタ１４や通信処理回路１０４を介して、信号処理部２からの受光データを入力し、検査のための演算処理や判定処理を実行する。なお、以下では、この演算処理と判定処理とを一括して言う場合に「計測処理」という。
【００５２】
前記計測処理の結果は、インターフェース回路１０９を介して上位機器に出力される。なお、アナログ出力回路１０７やディジタル出力回路１０８を介して、２台目の上位機器または上位機器以外の装置に計測処理結果を出力することもできる。信号処理部２でも、同様に、アナログ出力回路１０７Ａやディジタル出力回路１０８Ａを用いて、計測処理装置１以外の装置に測定データなどを出力することができる。
【００５３】
また、計測処理装置１は、両側のコネクタ１４，１４を用いて２個の信号処理部２，２を接続し、これら信号処理部２，２に対する計測処理を個別に実行することができる。また、図１のような検査を行う場合には必要ないが、信号処理部２は、計測処理装置１に接続されたのとは反対側のコネクタ１４を介して、他の信号処理部２を接続することができる。この場合の信号処理部２は、接続された他の信号処理部２からの測定データを入力して、この入力値と自装置での測定値とを用いた演算処理（たとえば差分演算や平均値の算出など）を実行し、その演算結果を計測処理装置１に送信することができる。
【００５４】
また、前記計測処理装置１に信号処理部２を接続せずに、前記投光部３および受光部４を直接接続することもできる。この場合の計測処理装置１には、前記ケーブル１６ａに代えて、ケーブル１６ｂを接続するので、上位機器への出力は、前記アナログ出力回路１０７やディジタル出力回路１０８を用いて行われるようになる。
【００５５】
図５は、前記図１の検査における測定値の変化の例を、計測処理の方法とともに示す。
図１のような光学系の設定によれば、ワークが帯状光７に入るまでは、測定値は一定に維持され、ワークが帯状光７に入ると、蓋部６ａや瓶本体６ｂにより帯状光７が遮光された分だけ、測定値が減少するようになる。この実施例では、前記ワークが帯状光７に入ってから帯状光７を通過し終わるまでの測定値の変化曲線の中から、瓶本体６ｂと蓋部６ａとの間に空間が介在する部分とこの空間がなくなる部分との境界に対応する特徴点を抽出するようにしている。図中、Ａは、前方側の境界に対応する特徴点であり、Ｂは、後方側の境界に対応する特徴点である。
【００５６】
前記計測処理装置１には、あらかじめ、ワークが帯状光７に入った直後の測定値に対応するレベルＬ１がトリガレベルとして設定される。計測処理装置１のＣＰＵ１００は、毎時の受光データを入力しつつ、測定値が前記トリガレベルＬ１以下となる期間をワークが前記帯状光７に入ってから帯状光７を通過し終わるまでの期間とする。そして、トリガレベルＬ１に基づき、この期間の開始点および終了点を判別しつつ、期間内の受光データを内蔵ＲＡＭに蓄積するようにしている（以下、この受光データを蓄積する期間を「データ蓄積期間」という。）。さらに、１ワークに対する受光データの蓄積が終了すると、蓄積された測定値の示す波形に微分処理を施すなどして、図中の特徴点Ａ，Ｂを抽出する。
【００５７】
さらにＣＰＵ１００は、各特徴点Ａ，Ｂに対応する測定値からそれぞれ所定の基準値を差し引く演算や、各測定値間の差を求める演算を実行する。ここで、蓋部６ａに傾きや浮きがなければ、いずれの演算結果もゼロに近似する値になると考えられる
【００５８】
なお、前記内蔵ＲＡＭには、前記受光データを蓄積するためのバッファが２つ設けられる。ＣＰＵ１００は、図６に示すように、各バッファに対するデータ蓄積処理を順に行うことにより、一方のバッファに受光データを蓄積する間に、他方のバッファに蓄積し終えた受光データを用いた計測処理を実行するようにしている。このように、データ蓄積処理と計測処理とを並列させて実行することにより、各ワークの間隔が短く設定されていたり、ワークが高速で搬送される場合にも、それぞれのワークに対する計測処理を問題なく進行させることができる。
【００５９】
図７は、前記受光データに対するデータの蓄積期間の他の設定例を示す。これらの例は、前記ワークが帯状光７に入ってから帯状光７を通過し終わるまでの期間、言い換えれば、受光データを蓄積することが可能な期間中の一部の期間をデータ蓄積期間としたものである。
【００６０】
図７（１）では、前記帯状光７をワークが通過する間に得られる測定値の変化の範囲に２つのトリガレベルＬ１，Ｌ２を設定し、測定値がこれらのトリガレベルＬ１，Ｌ２の間にある２つの期間ＴＡ，ＴＢをデータ蓄積期間としている。第１のトリガレベルＬ１は、図５の例と同様に、ワークが帯状光７に入った直後または帯状光７を通過する直前の測定値に応じて設定される。また、第２のトリガレベルＬ２は、前記特徴点Ａ，Ｂが取り得る最小の値とワークが帯状光７を通過する間に得られる最小の受光量Ｌ０との中間位置付近に設定される。よって期間ＴＡには前記特徴点Ａが、期間ＴＢには前記特徴点Ｂが、それぞれ含まれるようになる。
【００６１】
図７（２）では、図５の例と同様に、ワークが帯状光７に入った直後の測定レベルに基づき、単独のトリガレベルＬ１のみを設定する。ただし、この例では、測定値がトリガレベルＬ１以下となる期間内において、所定の時間間隔を隔てた２つの期間ＴＡ，ＴＢをデータ蓄積期間とする。期間ＴＡは、前記特徴点Ａを含む期間に、期間ＴＢは、前記特徴点Ｂを含む期間に、それぞれ相当する。これらの期間は、たとえば、モデルのワークを計測して、各特徴点Ａ，Ｂに対応する測定データが得られる時点を抽出し、その時点を示すデータを入力部１０３から入力することにより設定される。なお、信号処理部２からの受光データは、一定の時間間隔毎に入力されるので、前記期間ＴＡ，ＴＢの長さは入力されたデータ数に換算することができる。よって、ＣＰＵ１００は、前記測定値がトリガレベルＬ１に達した時点を起算点として毎時の入力データを計数し、この計数値が期間ＴＡや期間ＴＢに対応する数値範囲にあるときに前記入力データの蓄積処理を行うようにしている。
【００６２】
上記図７（１）（２）の例によれば、ワークが帯状光７を通過する間に得られる受光データの中から、特徴点Ａ，Ｂが含まれる期間を個別に絞り込んで受光データを蓄積することができる。よって、蓄積データ数を削減でき、バッファの容量を節約することができる。特に、口幅の狭い瓶から口幅の広い瓶に替わるなどした場合、前記図５の設定では、蓄積されるデータ数が大きくなるが、その増加分の大半は、特徴点Ａ，Ｂの抽出に関係のない範囲（図７に符号Ｓにより示す範囲）に含まれるものとなる。これに対し、図７（１）（２）のような設定によれば、適正な設定値を設けることにより、計測に必要な変化が現れる期間を絞り込んで受光データを蓄積することができるから、範囲Ｓの長さが変化しても、蓄積データ数を大きく変化させることなく、効率の良いデータ処理を行うことができる。
【００６３】
つぎの図８，９，１０は、前記図５および図７（１）（２）の各方法を用いる場合の計測処理装置１の処理手順を示す。なお、計測処理装置１は、これら図８〜１０のいずれかの手順を選択的に実行するものであるが、ここでは、ステップの混同を避けるために、図８の手順はステップ１から、図９の手順はステップ２１から、図１０の手順はステップ４１から、それぞれ開始されるものとする。また、以下の説明および図では、ステップを「ＳＴ」として示す。
【００６４】
まず、図５の方法に対応する図８の手順を実施する際には、受光データを蓄積するための配列Ｄ（ｉ）と、毎時の受光データが示す測定値を一時保存するための変数Ｍとを用意する。なお、前記図６の処理を実行する場合には、前記配列Ｄ（ｉ）は２つの配列により構成され、１ワークに対する処理が終了する都度、使用する配列が切り替えられることになる。これは、つぎの図９，１０における配列Ｄ１（ｉ），Ｄ２（ｊ）についても同様である。
【００６５】
図８のＳＴ１〜１１は、ワーク毎に実行されるもので、最初に、ＳＴ１でｉを初期値の「１」に設定した後、つぎのＳＴ２で測定値を取得し、前記変数Ｍに格納する。以下、このＭを「測定値Ｍ」という。
【００６６】
ＳＴ３では、前記測定値ＭをトリガレベルＬ１と比較する。ここで、測定値ＭがＬ１より大きければ、ＳＴ３が「ＮＯ」となってＳＴ２に戻り、つぎの測定値を取得する。以下同様にして、測定値ＭがＬ１以下になるまで、毎時の測定値を取得し続けることになる。
【００６７】
測定値ＭがＬ１以下になると、ＳＴ４に進み、このＭを最初の蓄積データ（Ｄ（１））として保存する。つぎにＳＴ５では、再び測定値を取得する。以後は、ＳＴ６からＳＴ７、ＳＴ８に順に進んでＳＴ５に戻ることにより、毎時の測定値を順に蓄積する。
【００６８】
所定の時点で取得した測定値ＭがＬ１より大きくなると、ＳＴ６からＳＴ９に進み、前記蓄積された受光データを用いて、前記特徴点Ａ，Ｂを抽出するための微分演算や、各特徴点Ａ，Ｂに対応する測定値を用いた差分演算などを実行する。さらにつぎのＳＴ１０では、差分演算の結果に基づき、ワークの良否を判別し、ＳＴ１１でその判別結果を出力する。なお、ＳＴ１０で「不良」と判別された場合には、ＳＴ１１では、演算結果も合わせて出力することができる（図８，９，１０の出力処理でも同様である。）
【００６９】
図７（１）に対応する図９の手順を実行する場合には、前記期間ＴＡにかかる受光データを蓄積するための配列Ｄ１（ｉ）と、前記期間ＴＢにかかる受光データを蓄積するための配列Ｄ２（ｊ）とを用意する。最初のＳＴ２１では、ｉ，ｊを初期値の「１」に設定した後、つぎのＳＴ２２で測定値を取得し、続くＳＴ２３でその測定値ＭをトリガレベルＬ１，Ｌ２と比較する。そして、測定値ＭがＬ２≦Ｍ≦Ｌ１の条件を満たした時点を期間ＴＡの開始点とみなして、受光データの蓄積を開始する（ＳＴ２４）。以下、ＳＴ２５〜２８において、前記図８のＳＴ５〜８に準じる処理を実行することにより、期間ＴＡにかかる受光データを蓄積する。
【００７０】
期間ＴＡにかかるデータ蓄積処理が終了すると、測定値Ｍが再びＬ２≦Ｍ≦Ｌ１の条件を満たすまで、ＳＴ２９およびＳＴ３０を繰り返し実行する。そして、測定値Ｍが前記の条件を満たすようになると、期間ＴＢにかかる受光データを蓄積する（ＳＴ３１〜３５）。
【００７１】
このようにして期間ＴＡ，ＴＢにかかる受光データの蓄積が終了すると、以後は、蓄積された受光データを用いた演算処理（ＳＴ３６）、演算結果に基づく判別処理（ＳＴ３７）、判別結果の出力（ＳＴ３８）を順に実行し、１ワークにかかる処理を終了する。
【００７２】
つぎに図７（２）に対応する図１０の手順を実行する際にも、図９の場合と同様に、期間ＴＡにかかる受光データを蓄積するための配列Ｄ１（ｉ）と、期間ＴＢにかかる受光データを蓄積するための配列Ｄ２（ｊ）とを用意する。
【００７３】
この実施例では、ＳＴ４１において、ｉ，ｊの初期値を「０」に設定した後、測定値を取得するＳＴ４２と、取得した測定値ＭをトリガレベルＬ１と比較するＳＴ４３とを、繰り返し実行する。ここで、測定値ＭがトリガレベルＬ１以下となると、ＳＴ４３からＳＴ４４に進み、期間ＴＡの開始点になったかどうかをチェックする。
【００７４】
なお、ＳＴ４４では、ＳＴ４６の実行回数が前記期間ＴＡの開始時点に対応するか否かを判断し、以下、期間ＴＡの開始点に対応する値になるまで、測定値を取得するＳＴ４６と前記ＳＴ４４とを繰り返し実行する。そして、ＳＴ４４が「ＹＥＳ」となると、以下、ＳＴ４５〜４９において、期間ＴＡ内の各受光データを順に蓄積する処理を実行する。なお、このＳＴ４９では、前記ＳＴ４４と同様に、ＳＴ４８の実行回数に基づき、期間ＴＡの終了時点を判断する。
【００７５】
期間ＴＡにかかるデータ蓄積処理が終了すると、同様の手順により、期間ＴＢにかかるデータ蓄積処理を実行する（ＳＴ５０〜５５）。この後は、ＳＴ５６〜５８において、演算処理、判別処理、出力処理を順に実行し、１ワークにかかる処理を終了する。
【００７６】
なお、図９，１０の手順では、各期間ＴＡ，ＴＢ毎に配列Ｄ１（ｉ），Ｄ２（ｊ）を設定したが、これに限らず、１つの配列に両期間ＴＡ，ＴＢの受光データを一連に格納してもよい。
つぎに、上記図８〜１０の手順は、ワークが順調に搬送されることを前提とするものであり、ワークが搬送途中に停止する可能性がある場合には、つぎの図１１に示すような処理を行うのが望ましい。
【００７７】
図１１は、前記図８と同様に、測定値がトリガレベルＬ１を下回る期間内にデータ蓄積処理を行うものであるが、データ蓄積期間中にワークが停止した場合には、蓄積処理を中断するようにしている。この図１１では、図８との対比を簡単にし、また説明を簡単化するために、前記ＳＴ１〜１１に対応するステップを、同様のＳＴ１〜１１として示す。
【００７８】
この実施例では、ＳＴ３とＳＴ４との間にＳＴ３−１が、ＳＴ６とＳＴ７との間にＳＴ６−１およびＳＴ６−２が、それぞれ付加される。
ここで付加された各ステップにおけるＭｂは、直前に取得した測定値を格納する変数である。ＳＴ３−１では、その前のＳＴ３の判定が「ＹＥＳ」、すなわちＳＴ２で取得した測定値Ｍが前記トリガレベルＬ１以下になったことに応じて、この測定値ＭをＭｂに格納する。なお、この測定値Ｍは、つぎのＳＴ４において、最初の蓄積データとして処理される。
【００７９】
ＳＴ６−１では、ＳＴ５において取得した測定値Ｍと前回の測定値Ｍｂとの差を求め、この差を所定のしきい値Ｔｈと比較する。ここでＴｈは、ワークが移動している場合の測定値の変化量に対応するもので、前記トリガレベルＬ１と同様に、計測処理に先立ち、設定される。この実施例では、測定値ＭとＭｂとの差がしきい値Ｔｈより大きい場合のみ、測定データを蓄積し、前記の差がしきい値Ｔｈ以下の場合には、測定データの蓄積処理を行わないようにしている。なお、測定データが蓄積される場合には、ＳＴ６−２において、その蓄積データにかかる測定値ＭによりＭｂの値が更新される。
【００８０】
上記図１１のような手順によれば、データ蓄積期間中にワークが停止した場合には、データ蓄積処理が中止されるので、不要なデータが増えるのを防止でき、蓄積処理後に効率の良いデータ処理を行うことができる。図９、１０の手順についても同様に、図１１に準じた変更を加えることにより、ワークの途中停止に対応することができる。
なお、ワークが移動しない状態（たとえば図１１において、ＳＴ６−１が「ＮＯ」となる状態）が所定の時間続いた場合には、処理を中止して、警告情報を出力するようにしてもよい。
【００８１】
つぎに、前記図８や図１１の手順では、測定値がトリガレベルＬ１より大きい状態からＬ１以下の値に変化した時点をデータ蓄積期間の開始点としたが、このトリガレベルＬ１に代えて、タイミングセンサからのトリガ信号に基づき、データ蓄積期間の開始点を判断してもよい。この場合、ワークが一定速度で搬送されるのであれば、トリガ信号が入力されてからの時間経過に基づきデータ蓄積期間の終了点を判断することができるが、これに限らず、終了点については、トリガレベルに基づき判断してもよい。
また、蓄積データ数が多くなる可能性はあるが、トリガ信号が入力されてからつぎのトリガ信号が入力されるまでの期間を、データ蓄積期間としてもよい。
【００８２】
つぎに、前記計測処理装置１では、常に一定数の受光データが蓄積されるようにしたり、蓄積データに一定レベル以上の分解能が確保されるように、設定することができる。
【００８３】
まず、蓄積されるデータ数を一定数（以下、Ｎとする。）に維持する場合には、計測処理に先立ち、前記入力部１０３からデータ蓄積期間の長さＴの入力を受け付ける。ＣＰＵ１００は、この入力された時間長さＴと前記データ数Ｎとに基づき、受光データのサンプリング間隔ｔ（ｔ＝Ｔ／Ｎ）を設定する。そして、計測処理では、図１２に示すように、データ蓄積期間の開始後、前記サンプリング間隔ｔ毎に受光データを取り込んで蓄積する。なお、上記の設定処理では、設定されたｔの値、または所定の時間単位（たとえば１ミリ秒）毎のサンプリング数（データ数／ｍｓｅｃ）を表示部１０２に表示することにより、ユーザーが設定内容を確認できるようにするのが望ましい。
【００８４】
分解能を一定にする場合には、計測処理に先立ち、分解能を示すデータ（所定の時間単位毎のサンプリング数またはサンプリング間隔ｔ）の入力を受け付ける。これによりＣＰＵ１００は、データ蓄積期間の開始後、一定の間隔ｔ毎に受光データを取り込んで蓄積することができる。なお、前記計測処理前のデータ入力では、前記分解能を示すデータとともにデータ蓄積期間の長さＴの入力も受け付け、この時間Ｔ内にサンプリングされるデータ数ｎ（ｎ＝Ｔ／ｔ）を表示部１０２に表示して、ユーザーに設定内容を確認させるのが望ましい。また、前記データ数ｎが計測処理に必要な最小のデータ数を下回る場合には、前記入力データによる設定をキャンセルするとともに、所定の警告情報を表示するなどして、ユーザーに入力データの不備を報知するのが望ましい。
【００８５】
つぎに、ワークの搬送速度が変動する場合には、データ蓄積後に、蓄積された受光データに対する間引き処理を行うことにより、一定数の受光データを用いた計測処理を行うことができる。
【００８６】
この調整に際しては、あらかじめモデルのワークを用いるなどして、データ蓄積期間の標準的な時間長さを求め、その時間長さや計測処理に必要なデータ数を設定する必要がある。これらの設定値は、たとえば、前記表示部１０２にモデルのワークに対する計測結果を表示しつつ、入力部１０３を用いて入力することができる。
【００８７】
ＣＰＵ１００は、前記設定値に基づき、ワーク毎に蓄積された受光データを所定の間引き間隔をもってサンプリングした後、サンプリングされた受光データを用いて計測処理を実行する。
【００８８】
信号処理部２からの毎時の受光データは、一定の時間間隔をもって入力されるから、ＣＰＵ１００は、前記標準のデータ蓄積期間の長さや間引き間隔を、データ数に換算することができる。同様に、蓄積処理の終了後には、蓄積された受光データの数をもってデータ蓄積時間の長さとみなすことができる。ここで、データ蓄積期間の標準の長さに対応するデータ数をＤ、実際に蓄積されたデータ数をＤ１、標準の間引き間隔をΔｄとすると、つぎの（１）式により、蓄積データに対する間引き間隔Δｄ１を求めることができる。
Δｄ１＝（Ｄ１／Ｄ）×Δｄ  ・・・（１）
【００８９】
図１３は、データ蓄積期間の長さが標準の長さＤの半分に変動した場合の間引き処理の例を示す。この場合、蓄積された受光データに対する間引き間隔Δｄ１は標準の間引き間隔Δｄの半分になるため、標準の長さでデータが蓄積されたときと同数の受光データが抽出される。
【００９０】
図１４（１）は、ワークの搬送速度が変動する場合の他の処理方法を示す。なお、この実施例では、段差のあるワークを検査対象とするが、コンベア５により複数のワーク６１，６２，６３・・・を帯状光７に向けて順に搬送しながら、所定のトリガレベルＬ１を下回る期間内の受光データを蓄積する点は、図１や図５に示した実施例と同様である。
【００９１】
この実施例では、各ワークについて、蓄積された受光データが示す変化の中から特定の部位に対応する受光データを抽出するようにしている。各ワークの形状が適正であれば、前記特定の部位に対応する受光データが示す測定値は同値となるはずである。ただし、図示例のように、各ワークの移動速度が変化して、それぞれのデータ蓄積期間が異なるものとなると、特定の部位に対応する受光データが得られる時点も、当然ながら変化することになる。
【００９２】
図１４（２）は、上記図１４（１）において、３つのワーク６１，６２，６３を順に搬送したとき、各ワーク６１，６２，６３にかかるデータ蓄積期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３がしだいに短くなった例を示す。図中のｐ１，ｐ２，ｐ３は、それぞれワーク６１，６２，６３について、前記特定の部位に対応する受光データに対応する点である。また、ｔ１，ｔ２，ｔ３は、それぞれデータ蓄積期間が開始された時点から点ｐ１，ｐ２，ｐ３に達するまでの時間長さを示す。
【００９３】
ここで、１番目のワーク６１について、データ蓄積期間の長さＴ１や点ｐ１に達するまでの時間長さｔ１が標準データとして登録されているものとすると、他のワーク６２，６３について、前記点ｐ２，ｐ３に達するまでの時間長さｔ２，５３は、それぞれつぎの（２）（３）式により求めることができる。なお、実際の演算では、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，ｔ１は、いずれもデータ数に換算することができる。
ｔ２＝（Ｔ２／Ｔ１）×ｔ１  ・・・（２）
ｔ３＝（Ｔ３／Ｔ１）×ｔ１  ・・・（３）
【００９４】
なお、図１４（２）では、ワーク６１，６２，６３上の一点にかかる受光データを抽出する例を示したが、ワーク上の所定範囲にかかる受光データを抽出する場合にも、同様に、データ蓄積期間の標準の長さと実際のデータ蓄積期間の長さとの比に基づき、データの抽出範囲を調整することができる。
また、前記（２）（３）式は、各ワークが等速移動することを前提としているが、その前提による誤差が問題となる場合には、前記（２）（３）式により導かれる時点を中心とする所定範囲にかかる受光データを抽出するのが望ましい。
【００９５】
ところで、トリガレベルによりデータ蓄積期間の開始点を判断する場合には、ワークの計測対象部位に異常が生じて帯状光７が遮光されなかった場合、その異常を検出できないまま、つぎのワークに対する処理に移行してしまうという不具合がある。
【００９６】
図１５は、上記の不具合が生じる具体例を示す。
この実施例は、前記図１に示したのと同様の検査を行うものであるが、図中の３番目に、蓋部６ａが欠落したワーク６３が搬送される。このワーク６３については、帯状光７を通過する間の測定値がトリガレベルＬ１以下にならないことから、受光データが蓄積されないまま、つぎのワーク６４に対する蓄積処理が開始されてしまう。したがって、ワーク６３の蓋部６ａの欠落は、見逃されてしまうことになる。
【００９７】
このような問題に対応するために、計測処理装置１は、毎回のデータ蓄積期間が終了する毎に、その終了点からの経過時間を計測し、この時間が所定の基準時間を超えたときエラー情報を出力することができる。なお、基準時間は、ワークの通常の搬送間隔に対応する時間に基づいて設定されるが、ワークの搬送速度が変動する可能性がある場合には、その変動範囲に応じて基準時間を調整するのが望ましい。
【００９８】
図１６は、変位センサを用いた計測システムに前記計測処理装置１を適用した例を示す。図１６（１）は、計測処理の具体例を示すもので、段差が設けられたワーク６０の上方に変位センサの検出部８を配備している。なお、この図には示していないが、検出部８の位置は固定されており、その検出領域に対し、複数のワーク６０が順次導かれるように設定されている。
【００９９】
図１６（２）は、上記の計測システムにおいて得られる測定データの変化を、計測処理の具体例とともに示す。
この実施例にかかる計測処理装置１は、前記検出部８に接続された信号処理部２から検出距離を示す測定データを入力しつつ、前記図７（２）と同様の方法により、測定値が所定のトリガレベルＬ３を下回る期間内において、所定時間を隔てた２つの期間ＴＡ，ＴＢをデータ蓄積期間として設定するようにしている。なお、この実施例のトリガレベルＬ３は、ワーク６０内の最も高い面に対応する測定値に基づき設定される。
【０１００】
この実施例では、前記各データ蓄積期間ＴＡ，ＴＢ毎に、その期間内に蓄積されたデータの中から最大値と最小値とを求めている。図中、Ｐ１，Ｂ１は、それぞれ期間ＴＡにおける最大値、最小値に対応する。また、Ｐ２，Ｂ２は、それぞれ期間ＴＢにおける最大値、最小値に対応する。
【０１０１】
計測処理装置１は、各期間ＴＡ，ＴＢ毎に、その期間内の最大値と最小値との差を求めることができる。また、図１６（２）に示すように、期間ＴＡにおける最大値Ｐ１と期間ＴＢにおける最小値Ｂ２との差ｈを求めるなど、期間ＴＡ，期間ＴＢの双方のデータを用いた演算処理を実行することができる。
【０１０２】
従来の変位センサでは、所定の計測期間中に得た測定値の最大値や最小値をホールドする機能を具備するものの、複数の測定値を保持する機能を備えていないので、最も高い面と最も低い面との間の距離を計測できるに留まっていた。このため、図１６（１）のようなワーク６０について、各段差を詳細に計測するには、複数のセンサを使用する必要があった。これに対し、上記実施例によれば、ワーク６０が検出部８の検出領域を通過する期間に得られる測定データの中から計測目的に応じた期間をデータ蓄積期間として設定することにより、目的とする計測処理を実行することができる。よって、単独の検出部８を用いて従来よりも詳細な計測処理を行うことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
この発明にかかる計測処理装置によれば、センサからの出力に高速で応答できるとともに、種々の目的に応じた計測処理を実行し、その処理結果を上位機器に出力することができる。また、この発明にかかる計測処理装置によれば、対象物中に複数の測定対象部位がある場合でも、単独のセンサを用いた計測処理が可能であるので、センサの位置決めにかかる手間や時間を短縮することができる。対象物の種類が替わった場合にも、同様にセンサの位置決め調整に手間をかけることがないので、多品種少量生産の製造ラインや検査ラインにも容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる計測処理装置を用いた検査システムの概要を示す図である。
【図２】計測処理装置および信号処理部の外観を示す斜視図である。
【図３】計測処理装置のブロック図である。
【図４】信号処理部のブロック図である。
【図５】図１の検査にかかる測定データの変化と計測処理の方法とを示す図である。
【図６】データ蓄積処理と計測処理とのタイミングを示す図である。
【図７】データ蓄積期間の他の設定例を示す図である。
【図８】図５の方法に基づく処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図７（１）の方法に基づく処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図７（２）の方法に基づく処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図８の手順に、ワークが停止した場合の対応を組み込んだ場合のフローチャートである。
【図１２】受光データの蓄積数を一定数に維持するための方法を示す図である。
【図１３】蓄積処理後のデータの間引き間隔の調整例を示す図である。
【図１４】ワークの移動速度が変化した場合のデータの抽出の調整例を示す図である。
【図１５】帯状光がワークにより遮光されなかった場合の問題点を示す図である。
【図１６】この発明にかかる計測処理装置を適用した計測システムの概要と、測定データの変化およびその計測処理の具体例を示す図である。
【図１７】従来の検査システムの例を示す図である。
【図１８】従来の検査システムの構成を示すブロック図である。
【図１９】図１７，１８のシステムにかかる検査の原理を示す図である。
【符号の説明】
１  計測処理装置
２  信号処理部
３  投光部
４  受光部
７  帯状光
８  検出部
１０  筐体
１４  コネクタ
１００  ＣＰＵ
１０１  ＥＥＰＲＯＭ
１０４  通信処理回路
１０５  検出部用処理回路
１０６  外部入力回路
１０７  アナログ出力回路
１０３  ディジタル出力回路
１０９  インターフェース回路
【図１】
2005010085.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005010085.tif 000013
【図１２】
2005010085.tif 000014
【図１３】
2005010085.tif 000015
【図１４】
2005010085.tif 000016
【図１５】
2005010085.tif 000017
【図１６】
2005010085.tif 000018
【図１７】
2005010085.tif 000019
【図１８】
2005010085.tif 000020
【図１９】
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