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JPH07110222A - Shape measuring instrument - Google Patents

Shape measuring instrument

Info

Publication number
JPH07110222A
JPH07110222A JP25558793A JP25558793A JPH07110222A JP H07110222 A JPH07110222 A JP H07110222A JP 25558793 A JP25558793 A JP 25558793A JP 25558793 A JP25558793 A JP 25558793A JP H07110222 A JPH07110222 A JP H07110222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser light
measured
shape
agricultural product
light receiving
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.)
Withdrawn
Application number
JP25558793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kano
浩志 加納
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP25558793A priority Critical patent/JPH07110222A/en
Publication of JPH07110222A publication Critical patent/JPH07110222A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To constitute a shape measuring instrument and reduce the cost of the instrument by irradiating a traveling object with laser light and calculating the shape of the object based on the intercepting time of the laser light. CONSTITUTION:Paired belt conveyors 1a and 1b are arranged with a clearance in between and move objects 10 to be measured (agricultural products). Laser light from a laser light outputting section 2 reaches a laser light receiving section 3 through the clearance between the conveyors 1a and 1b. The outputting section 2 reflects the laser light on a polygon mirror 1 and make the laser light to irradiate the objects 10 as parallel rays through a light projecting lens. When the objects 10 pass through the space between the sections 2 and 3, the laser light is intercepted. An arithmetic means measures the intercepting time of the laser light synchronously to pulse signals generated from an encoder and calculates the shapes of the objects 10 based on the intercepting time and moved amounts of the objects 10.

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、例えば農産物や加工部
品等の被測定物の形状を測定する形状測定装置に関し、
特に、レーザ光を被測定物に走査して照射し、被測定物
の形状を測定する形状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring device for measuring the shape of an object to be measured such as agricultural products and processed parts.
In particular, the present invention relates to a shape measuring apparatus that scans and irradiates an object to be measured with laser light to measure the shape of the object to be measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば農産物や加工部品等の被測
定物の形状を測定する形状測定装置は、テレビカメラ装
置等を用いて画像を取得し、この画像に対して例えば輪
郭抽出等の画像処理を施して、形状測定を行なうのが一
般的であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a shape measuring apparatus for measuring the shape of an object to be measured such as an agricultural product or a processed part acquires an image using a television camera device or the like, and an image such as contour extraction is applied to this image. It was general to perform a shape measurement after processing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記形
状測定装置は、テレビカメラ装置や照明を使用してお
り、大がかりなものになり、また、画像処理を行なう装
置が高価であり、コストも高いものであった。また、外
乱光の影響を受け易く、測定の信頼性が低かった。
However, the above-mentioned shape measuring device uses a television camera device and lighting, and thus becomes large in size, and the device for performing image processing is expensive and high in cost. Met. In addition, it was easily affected by ambient light, and measurement reliability was low.

【0004】一方、従来のレーザ外径測定機は、レーザ
光を被測定物に走査して照射し、被測定物の外形や振れ
(位置)を測定するようになっているが、被測定物の形
状を測定することはできなかった。
On the other hand, the conventional laser outer diameter measuring device scans and irradiates a laser beam on the object to be measured to measure the outer shape and shake (position) of the object to be measured. It was not possible to measure the shape.

【0005】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、装置自体をコンパクトに構成するこ
とができ、低コストであって、外乱光の影響を受けにく
く、また、測定の信頼性が高い形状測定装置の提供を目
的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and the apparatus itself can be constructed compactly, at low cost, less susceptible to the influence of ambient light, and can be measured. The object of the present invention is to provide a highly reliable shape measuring device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る形状測定装置は、被測定物を移動す
る移動手段と、被測定物にレーザ光を走査して照射する
レーザ光出力手段と、被測定物をはさんでレーザ光出力
手段と対向する位置に配設されたレーザ光受光手段と、
移動手段で移動される被測定物の移動量と、レーザ光受
光手段で受光されるレーザ光が被測定物によって遮断さ
れる時間とに基づいて被測定物の形状を算出する演算手
段とを備えることを特徴する。
In order to solve the above-mentioned problems, a shape measuring apparatus according to the present invention comprises a moving means for moving an object to be measured and a laser for irradiating the object to be measured with laser light. A light output means, and a laser light receiving means arranged at a position facing the laser light output means with the object to be measured sandwiched therebetween,
And a calculation means for calculating the shape of the measured object based on the amount of movement of the measured object moved by the moving means and the time when the laser light received by the laser light receiving means is blocked by the measured object. Characterize that.

【0007】また、本発明に係る形状測定装置は、移動
手段が被測定物を搭載して移動するベルトコンベアから
なり、ベルトコンベアのベルトの所定移動量毎にパルス
信号を発生するエンコーダを備え、演算手段が、パルス
信号に同期して、レーザ光が被測定物によって遮断され
る時間を取り込み被測定物の形状を算出することを特徴
とする。
Further, in the shape measuring apparatus according to the present invention, the moving means is composed of a belt conveyor on which an object to be measured is mounted and moved, and an encoder for generating a pulse signal for each predetermined movement amount of the belt of the belt conveyor is provided. It is characterized in that the calculating means calculates the shape of the measured object by taking in the time when the laser light is blocked by the measured object in synchronization with the pulse signal.

【0008】また、本発明に係る形状測定装置は、演算
手段が、レーザ光受光手段の出力に基づいて、レーザ光
の走査開始からレーザ光が被測定物により遮断されるま
での時間と、レーザ光が被測定物によって遮断される時
間とにより被測定物の形状を測定することを特徴とす
る。
Further, in the shape measuring apparatus according to the present invention, the calculating means, based on the output of the laser light receiving means, the time from the start of scanning of the laser light to the interruption of the laser light by the object to be measured, and the laser It is characterized in that the shape of the measured object is measured by the time when the light is blocked by the measured object.

【0009】[0009]

【作用】本発明に係る形状測定装置では、移動手段は被
測定物を移動し、レーザ光出力手段は被測定物にレーザ
光を走査して照射し、レーザ光受光手段はレーザ光を受
光する。そして、レーザ光出力手段とレーザ光受光手段
との間を被測定物が通過すると、レーザ光受光手段で受
光されるレーザ光が被測定物により遮断される。演算手
段は、このレーザ光が遮断された時間を測定し、この遮
断時間と移動手段で移動される被測定物の移動量とに基
づいて被測定物の形状を算出する。
In the shape measuring apparatus according to the present invention, the moving means moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, and the laser light receiving means receives the laser light. . When the measured object passes between the laser light output means and the laser light receiving means, the laser light received by the laser light receiving means is blocked by the measured object. The calculation means measures the time when the laser beam is blocked, and calculates the shape of the measured object based on the cutoff time and the moving amount of the measured object moved by the moving means.

【0010】また、本発明に係る形状測定装置では、ベ
ルトコンベアは被測定物を移動し、レーザ光出力手段は
被測定物にレーザ光を走査して照射し、レーザ光受光手
段はレーザ光を受光する。演算手段は、エンコーダより
発生されるパルス信号に同期してレーザ光が遮断された
時間を測定し、この遮断時間と被測定物の移動量とに基
づいて被測定物の形状を算出する。
Further, in the shape measuring apparatus according to the present invention, the belt conveyor moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, and the laser light receiving means emits laser light. Receive light. The calculation means measures the time when the laser light is interrupted in synchronization with the pulse signal generated by the encoder, and calculates the shape of the object to be measured based on this interruption time and the moving amount of the object to be measured.

【0011】また、本発明に係る形状測定装置では、移
動手段は被測定物を移動し、レーザ光出力手段は被測定
物にレーザ光を走査して照射し、レーザ光受光手段はレ
ーザ光を受光する。演算手段は、レーザ光の走査開始か
らレーザ光が被測定物により遮断されるまでの時間と、
レーザ光が被測定物によって遮断される時間と、被測定
物の移動量とに基づいて被測定物の形状を算出する。
In the shape measuring apparatus according to the present invention, the moving means moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, and the laser light receiving means emits laser light. Receive light. The calculation means is the time from the start of scanning of the laser light until the laser light is blocked by the object to be measured,
The shape of the measured object is calculated based on the time when the laser light is blocked by the measured object and the moving amount of the measured object.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明に係る形状測定装置の好適な実
施例を図面を参照しながら詳細に説明する。この実施例
は、本発明を被測定物、例えば農産物等の形状を測定し
て仕分けを行なう農産物仕分システムに適用したもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the shape measuring apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an agricultural product sorting system in which the shape of an object to be measured, for example, an agricultural product, is measured and sorted.

【0013】この農産物仕分システムは、例えば図1に
示すように、例えばインゲン豆等の農産物である被測定
物(以下、農産物という)10を搭載して移動するベル
トコンベア1と、該ベルトコンベア1のベルト51の所
定移動量毎にパルス信号を発生する、例えばインクリメ
ンタル型のエンコーダ52と、上記農産物10にレーザ
光を走査して照射するレーザ光出力部2と、上記農産物
10をはさんでレーザ光出力部2と対向する位置に配設
されたレーザ光受光部3と、該レーザ光受光部3の出力
よりレーザ光の遮断時間をアナログ電圧として出力する
測定部65と、該測定部65からのアナログ電圧を保持
するデータホールド部66と、上記ベルトコンベア1で
移動される農産物10の移動量と、レーザ光の走査開始
からレーザ光が農産物10によって遮断されるまでの時
間と、レーザ光が農産物10によって遮断される時間と
に基づいて上記農産物10の形状を算出する演算処理部
4とを備える。
As shown in FIG. 1, for example, this agricultural product sorting system is equipped with a belt conveyor 1 on which an object to be measured (hereinafter referred to as agricultural product) 10, which is an agricultural product such as kidney beans, is moved, and the belt conveyor 1. A pulse signal for each predetermined movement amount of the belt 51, for example, an incremental encoder 52, a laser light output unit 2 for scanning and irradiating the produce 10 with laser light, and a laser sandwiching the produce 10. From the laser light receiving portion 3 arranged at a position facing the light output portion 2, a measuring portion 65 for outputting the interruption time of the laser light as an analog voltage from the output of the laser light receiving portion 3, and the measuring portion 65 The data hold unit 66 that holds the analog voltage of, the moving amount of the agricultural product 10 that is moved by the belt conveyor 1, and the laser light from the start of scanning the laser light. Comprising time and until it is blocked by the object 10, and an arithmetic processing section 4 for calculating the shape of the agricultural products 10 based on the time and the laser beam is blocked by the agricultural product 10.

【0014】また、この農産物仕分システムは、ベルト
コンベア1の上流側に、農産物10を1本毎に分離し、
ベルトコンベア1の送り方向に送り出す分離部(図示せ
ず)と、ベルトコンベア1の下流側に、農産物10を仕
分けする農産物仕分板(図示せず)と、この農産物仕分
板を駆動するアクチュエータのソレノイドを励磁するソ
レノイド駆動部12とを有し、農産物10の太さ、形状
等に基づいて、農産物仕分板により農産物10をベルト
コンベア1上から押し出して、仕分けを行なうようにな
っている。
Further, this agricultural product sorting system separates the agricultural products 10 one by one on the upstream side of the belt conveyor 1,
A separation unit (not shown) for feeding in the feeding direction of the belt conveyor 1, an agricultural product sorting plate (not shown) for sorting the agricultural products 10 on the downstream side of the belt conveyor 1, and a solenoid of an actuator for driving the agricultural product sorting plate. And a solenoid drive unit 12 for exciting the agricultural products 10, and the agricultural products 10 are pushed out from the belt conveyor 1 by the agricultural product sorting plate based on the thickness, shape, etc. of the agricultural products 10 to perform sorting.

【0015】また、ベルトコンベア1は、例えば図3に
示すように、一対のベルトコンベア1a、1bとからな
り、これらのベルトコンベア1a、1bは間隙を1mm
として配設されており、一定速度で農産物10を移動す
る。そして、ベルトコンベア1aとベルトコンベア1b
の間隙を貫通してレーザ光出力部2からのレーザ光がレ
ーザ光受光部3に到達する。このベルトコンベア1a、
1bの間隙は、移動される農産物10が落下しない程度
で、レーザ光が遮られない程度であればよい。
Further, the belt conveyor 1 is composed of a pair of belt conveyors 1a and 1b, for example, as shown in FIG. 3, and these belt conveyors 1a and 1b have a gap of 1 mm.
The agricultural products 10 are moved at a constant speed. And the belt conveyor 1a and the belt conveyor 1b
The laser light from the laser light output unit 2 reaches the laser light receiving unit 3 through the gap of. This belt conveyor 1a,
The gap 1b may be such that the agricultural products 10 to be moved do not fall and the laser light is not blocked.

【0016】具体的には、レーザ光出力部2は、例えば
図2に示すように、半導体レーザ61と、ポリゴンミラ
ー62と、反射ミラー63と、投光レンズ64とからな
り、ポリゴンミラー62によりレーザ光を走査させ、反
射ミラー63及び投光レンズ64により走査したレーザ
光が互いに平行となるようにして、農産物10に照射す
る。
More specifically, the laser light output section 2 comprises a semiconductor laser 61, a polygon mirror 62, a reflection mirror 63, and a light projecting lens 64, as shown in FIG. The agricultural product 10 is irradiated with the laser light scanned so that the laser light scanned by the reflection mirror 63 and the light projection lens 64 are parallel to each other.

【0017】また、レーザ光受光部3は、上述の図2に
示すように、受光レンズ67と、受光素子68とからな
り、受光レンズ67により走査したレーザ光を集光して
受光素子68に導き、受光素子68により受光したレー
ザ光を電気信号に変換して測定部65に供給する。した
がって、レーザ光出力手段2とレーザ光受光手段3との
間を農産物10が通過すると、レーザ光が農産物10で
遮断されて、受光素子68から測定部65に供給される
電気信号のレベルが低下する。
As shown in FIG. 2, the laser light receiving section 3 is composed of a light receiving lens 67 and a light receiving element 68. The laser light scanned by the light receiving lens 67 is condensed to the light receiving element 68. The laser light received by the light receiving element 68 is converted into an electric signal and supplied to the measuring unit 65. Therefore, when the agricultural product 10 passes between the laser light output means 2 and the laser light receiving means 3, the laser light is blocked by the agricultural product 10 and the level of the electric signal supplied from the light receiving element 68 to the measuring section 65 decreases. To do.

【0018】測定部65は、上述の図2に示すように、
上記受光素子68の出力信号のエッジを検出し、ラッチ
信号を出力するエッジ検出回路30と、レーザ光を検出
して電気信号に変換する光センサ32と、該光センサ3
2の出力波形を成形する波形成形回路33と、クロック
パルスを発生するクロックパルス発生部34と、該クロ
ックパルス発生部34からのクロックパルスをカウント
すると共に、上記波形成形回路33の出力によりリセッ
トされるカウンタ35と、該カウンタ35のカウント値
を上記エッジ検出回路30からのラッチ信号により保持
するラッチ回路31と、各種の制御プログラムが記憶さ
れているメモリ38と、該メモリ38に記憶されている
各種制御プログラムを実行する中央演算処理装置(以
下、CPUという)36と、該CPU36と上記演算処
理部4とのインターフェースを行なうコントロール入出
力部(コントロールI/O)39と、上記CPU36の
制御により表示を行なうデータ表示部40と、CPU3
6の出力をアナログ信号に変換するアナログ出力部37
とを備えている。
The measuring section 65, as shown in FIG.
An edge detection circuit 30 which detects an edge of an output signal of the light receiving element 68 and outputs a latch signal, an optical sensor 32 which detects a laser beam and converts it into an electric signal, and the optical sensor 3
The waveform shaping circuit 33 for shaping the output waveform of No. 2, the clock pulse generating unit 34 for generating the clock pulse, the clock pulse from the clock pulse generating unit 34 is counted, and the waveform shaping circuit 33 resets the output waveform. Counter 35, a latch circuit 31 for holding the count value of the counter 35 by a latch signal from the edge detection circuit 30, a memory 38 storing various control programs, and a memory 38 stored in the memory 38. A central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 36 that executes various control programs, a control input / output unit (control I / O) 39 that interfaces the CPU 36 with the processing unit 4, and the control of the CPU 36. Data display unit 40 for displaying and CPU 3
An analog output section 37 for converting the output of 6 into an analog signal
It has and.

【0019】そして、エッジ検出回路30は、例えば微
分回路等からなり、受光素子68の出力信号のエッジを
検出し、この検出したエッジに同期したラッチ信号をラ
ッチ回路31に供給する。すなわち、受光素子68の出
力信号の立ち上がり時及び立ち下がり時にラッチ信号を
ラッチ回路31に供給する。例えば、農産物10でレー
ザ光が遮断されたときに、第1のラッチ信号を出力し、
再びレーザ光が受光された時に第2のラッチ信号を出力
する。
The edge detecting circuit 30 is composed of, for example, a differentiating circuit or the like, detects an edge of the output signal of the light receiving element 68, and supplies a latch signal synchronized with the detected edge to the latch circuit 31. That is, the latch signal is supplied to the latch circuit 31 when the output signal of the light receiving element 68 rises and falls. For example, when the laser light is blocked by the produce 10, the first latch signal is output,
When the laser beam is received again, the second latch signal is output.

【0020】光センサ32は、レーザ光の走査範囲の開
始端に設けられており、レーザ光の1回の走査が開始さ
れたときに、波形成形回路33に電気信号を供給する。
The optical sensor 32 is provided at the start end of the scanning range of the laser light, and supplies an electric signal to the waveform shaping circuit 33 when one scanning of the laser light is started.

【0021】波形成形回路33は、光センサ32から供
給される電気信号を成形し、カウンタ35をリセットす
るリセット信号をカウンタ35に供給する。
The waveform shaping circuit 33 shapes the electric signal supplied from the optical sensor 32 and supplies a reset signal for resetting the counter 35 to the counter 35.

【0022】一方、クロックパルス発生部34は、クロ
ックパルスを発生して、このクロックパルスをカウンタ
35に供給する。
On the other hand, the clock pulse generator 34 generates a clock pulse and supplies the clock pulse to the counter 35.

【0023】カウンタ35は、波形成形回路33から供
給されるリセット信号によりリセットされると共に、ク
ロックパルス発生部34から供給されるクロックパルス
をカウントする。
The counter 35 is reset by the reset signal supplied from the waveform shaping circuit 33 and counts the clock pulses supplied from the clock pulse generator 34.

【0024】ラッチ回路31は、エッジ検出回路30か
ら供給される第1及び第2のラッチ信号によりカウンタ
35のカウント値を保持(ラッチ)する。例えば、この
ラッチ回路31は、2つのラッチを備え、例えば図4に
示すように、第1のラッチ信号によって長さAに相当す
るカウント値をラッチし、第2のラッチ信号によって長
さA+Bに相当するカウント値をラッチする。
The latch circuit 31 holds (latches) the count value of the counter 35 by the first and second latch signals supplied from the edge detection circuit 30. For example, the latch circuit 31 includes two latches, and as shown in FIG. 4, for example, a count value corresponding to the length A is latched by the first latch signal, and the count value is length A + B by the second latch signal. Latch the corresponding count value.

【0025】CPU36は、メモリ38に記憶されてい
る制御プログラムを実行することにより、ラッチ回路3
5にラッチされている2つのカウント値を取り込み長さ
Aに相当する第1の時間情報を出力すると共に、2つの
カウント値の差を求め長さBに相当する第2の時間情報
を出力する。
The CPU 36 executes the control program stored in the memory 38 to cause the latch circuit 3 to operate.
The two count values latched in 5 are taken in and the first time information corresponding to the length A is output, and the difference between the two count values is obtained and the second time information corresponding to the length B is output. .

【0026】アナログ出力部37は、CPU36から供
給される第1及び第2の時間情報を例えば0から5Vの
2つのアナログ電圧(以下、電圧A、電圧Bという)に
変換し、これらの電圧A、電圧Bをデータホールド部6
6に供給する。
The analog output section 37 converts the first and second time information supplied from the CPU 36 into two analog voltages (hereinafter, referred to as voltage A and voltage B) of 0 to 5 V, and these voltage A , Voltage B to data hold unit 6
Supply to 6.

【0027】すなわち、測定部65は、受光素子68の
出力信号に基づいて、レーザ光の走査開始からレーザ光
が農産物10によって遮断されるまでの時間と、レーザ
光が農産物10によって遮断されている間の時間とを測
定し、走査開始からレーザ光が農産物10によって遮断
されるまでの時間を表わす電圧Aと、レーザ光が農産物
10によって遮断されている間の時間を表わす電圧Bを
データホールド部66に供給する。そして、データホー
ルド部66は、この電圧A及び電圧Bを保持して、演算
処理部4に供給する。
That is, the measuring section 65 determines, based on the output signal of the light receiving element 68, the time from the start of scanning the laser light until the laser light is blocked by the agricultural product 10, and the laser light is blocked by the agricultural product 10. The data hold unit measures the time between the scanning and the voltage A representing the time from the start of scanning until the laser light is blocked by the produce 10, and the voltage B representing the time during which the laser light is blocked by the produce 10. Supply to 66. Then, the data hold unit 66 holds the voltage A and the voltage B and supplies them to the arithmetic processing unit 4.

【0028】演算処理部4は、上記データホールド部6
6から供給される電圧A及び電圧Bに基づいて農産物1
0の形状を算出する演算プログラム等が記憶されている
ROM72と、該演算プログラム等を実行するCPU7
1と、該CPU71で算出された農産物10の形状等を
記憶するRAM73と、上記データホールド部66から
の電圧A及び電圧BをディジタルデータであるデータA
及びデータBに変換する例えば12ビットのアナログ/
ディジタル(以下、A/Dという)コンバータ75と、
該A/Dコンバータ75からのデータA、データBを一
時的に記憶するデータバッファRAM74と、上記エン
コーダ52からのパルス信号をCPU71に入力する外
部I/F(パラレルIN)76と、上記CPU71の制
御により上記ソレノイド駆動部12を制御する外部I/
F(パラレルOUT)77とを備える。また、上記CP
U71〜外部I/F77は、例えばVMEバス70によ
り互いに接続されている。
The arithmetic processing unit 4 includes the data holding unit 6 described above.
Produce 1 based on voltage A and voltage B supplied from 6
ROM 72 storing an arithmetic program for calculating the shape of 0, and CPU 7 for executing the arithmetic program
1, a RAM 73 for storing the shape and the like of the agricultural product 10 calculated by the CPU 71, and a voltage A and a voltage B from the data hold unit 66, which are digital data A
And convert to data B, for example, 12-bit analog /
A digital (hereinafter referred to as A / D) converter 75,
A data buffer RAM 74 for temporarily storing data A and data B from the A / D converter 75, an external I / F (parallel IN) 76 for inputting a pulse signal from the encoder 52 to the CPU 71, and the CPU 71 External I / C that controls the solenoid drive unit 12 by control
F (parallel OUT) 77. Also, the above CP
The U71 to the external I / F 77 are connected to each other by, for example, the VME bus 70.

【0029】そして、CPU71は、外部I/F76を
介して測定部65から供給されるデータホールド部66
の電圧が更新されたことを示すデータストローブと、エ
ンコーダ52から供給されるパルス信号とに同期してベ
ルトコンベア1のベルト51の所定移動量毎に、すなわ
ち、例えば図5に示すように一定間隔C毎にA/Dコン
バータ75で得られるデータA、データBを取り込む。
具体的には、例えば200マイクロ秒毎にデータAとデ
ータBを取り込みデータバッファ74に記憶する。すな
わち、データバッファ74には、例えば図6Aに示すよ
うに、離散的な農産物10の下端の輪郭(長さA)を表
わすデータAと、例えば図6Bに示すように、太さ(長
さB)を表わすデータBが記憶される。
Then, the CPU 71 has a data hold unit 66 supplied from the measuring unit 65 via the external I / F 76.
Of the belt 51 of the belt conveyor 1 in synchronization with the data strobe indicating that the voltage of the above is updated and the pulse signal supplied from the encoder 52, that is, for example, at regular intervals as shown in FIG. Data A and data B obtained by the A / D converter 75 are fetched for each C.
Specifically, the data A and the data B are fetched and stored in the data buffer 74, for example, every 200 microseconds. That is, in the data buffer 74, for example, as shown in FIG. 6A, data A representing the contour (length A) of the lower end of the discrete agricultural product 10 and, as shown in FIG. 6B, thickness (length B). ) Is stored.

【0030】CPU71は、データAとデータBを加算
して、例えば図7に示すように農産物10の上端の輪郭
を各サンプリング点について求める。さらに、例えば図
8に示すように、農産物10の両端と中心位置Mを算出
し、農産物10の曲がりを求める。
The CPU 71 adds the data A and the data B to obtain the contour of the upper end of the agricultural product 10 at each sampling point as shown in FIG. 7, for example. Further, for example, as shown in FIG. 8, both ends of the agricultural product 10 and the center position M are calculated to determine the bending of the agricultural product 10.

【0031】ここで、CPU71のA/Dコンバータ7
5からデータAとデータBを取り込む動作を図9に示す
フローチャートに従って説明する。
Here, the A / D converter 7 of the CPU 71
The operation of fetching data A and data B from No. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0032】ステップS1において、CPU71は、サ
ンプリング点の番号を示す変数nを0にリセットし、ス
テップS2に進む。
In step S1, the CPU 71 resets the variable n indicating the sampling point number to 0, and proceeds to step S2.

【0033】ステップS2において、CPU71は、エ
ンコーダ52からのパルス信号が入力されたか検出し、
該当するときはステップS3に進み、該当しないときは
ステップS2を繰り返す。すなわち、ステップS2にお
いてパルス信号が入力されるまで待機する。
In step S2, the CPU 71 detects whether the pulse signal from the encoder 52 is input,
When it corresponds, it progresses to step S3, and when it does not correspond, step S2 is repeated. That is, the process waits until the pulse signal is input in step S2.

【0034】ステップS3において、CPU71は、デ
ータA、データB(以下、A寸法、B寸法という)を入
力し、ステップS4に進む。
In step S3, the CPU 71 inputs data A and data B (hereinafter referred to as A dimension and B dimension), and proceeds to step S4.

【0035】ステップS4において、CPU71は、B
寸法をチェック(判定)し、B寸法が0のときはステッ
プS2に戻り、0でないときはステップS5に進む。
In step S4, the CPU 71 causes the B
The dimension is checked (determined). When the B dimension is 0, the process returns to step S2, and when it is not 0, the process proceeds to step S5.

【0036】すなわち、ステップS2〜ステップS4の
ループにおいて、CPU71は、上述の図3に示すよう
に農産物10がベルトコンベア1a、1bの間隙中に移
動してきたことを検出する。
That is, in the loop of steps S2 to S4, the CPU 71 detects that the agricultural product 10 has moved into the gap between the belt conveyors 1a and 1b as shown in FIG.

【0037】ステップS5において、CPU71は、変
数nに1を加算して、ステップS6に進む。
In step S5, the CPU 71 adds 1 to the variable n and proceeds to step S6.

【0038】ステップS6において、CPU71は、変
数n、A寸法、B寸法をデータバッファ74に記憶して
ステップS7に進む。
In step S6, the CPU 71 stores the variable n, the A dimension, and the B dimension in the data buffer 74, and proceeds to step S7.

【0039】ステップS7において、CPU71は、エ
ンコーダ52からのパルス信号が入力されたか検出し、
該当するときはステップS8に進み、該当しないときは
ステップS7を繰り返す。
In step S7, the CPU 71 detects whether the pulse signal from the encoder 52 is input,
When it corresponds, it progresses to step S8, and when it does not correspond, step S7 is repeated.

【0040】ステップS8において、CPU71は、A
寸法、B寸法をデータバッファに記憶して、ステップS
9に進む。すなわち、ステップS7とステップS8にお
いて一定間隔C毎にA寸法、B寸法を取り込む。
In step S8, the CPU 71 causes A
The size and B size are stored in the data buffer, and step S
Proceed to 9. That is, in steps S7 and S8, the A dimension and the B dimension are fetched at regular intervals C.

【0041】ステップS9において、CPU71は、B
寸法をチェックし、B寸法が0でないときはステップS
5に戻り、0のときはステップS10に進む。すなわ
ち、農産物10がベルトコンベア1a、1bの間隙を通
過するまでステップS5〜ステップS9のループの動作
を繰り返し、変数n、A寸法、B寸法を入力し、バッフ
ァメモリ74に記憶する。
At step S9, the CPU 71 causes the B
Check the dimensions, and if the B dimension is not 0, step S
Returning to 5, when 0, proceeds to step S10. That is, the operation of the loop of steps S5 to S9 is repeated until the agricultural product 10 passes through the gap between the belt conveyors 1a and 1b, the variables n, A dimension, and B dimension are input and stored in the buffer memory 74.

【0042】ステップS10において、CPU71は、
演算プログラムの実行をスタートさせ、ステップS1に
戻る。
In step S10, the CPU 71
The execution of the arithmetic program is started, and the process returns to step S1.

【0043】この結果、ベルトコンベア1の駆動中、C
PU71は、農産物10の有無を常時監視し、農産物1
0が存在すると、1つの農産物10についての変数n、
A寸法、B寸法が順次入力され、データバッファ74に
記憶される。
As a result, during the driving of the belt conveyor 1, C
The PU 71 constantly monitors the presence or absence of the agricultural product 10, and the agricultural product 1
If 0 is present, the variable n for one produce 10,
The A dimension and the B dimension are sequentially input and stored in the data buffer 74.

【0044】つぎに、農産物10の形状を算出する動作
について、図10に示すフローチャートを用いて説明す
る。
Next, the operation of calculating the shape of the agricultural product 10 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0045】ステップS20において、CPU71は、
各々のサンプリング点についてのA寸法及びB寸法とサ
ンプル番号を示す変数nをデータバッファ74よりRA
M73に転送し、ステップS21に進む。
At step S20, the CPU 71
The variable A indicating the A dimension and the B dimension for each sampling point and the sample number is RA from the data buffer 74.
Transfer to M73 and proceed to step S21.

【0046】ステップS21において、CPU71は、
変数nと一定間隔Cを乗算することにより農産物10の
長さを計算し、ステップS22に進む。
In step S21, the CPU 71
The length of the agricultural product 10 is calculated by multiplying the variable n by the constant interval C, and the process proceeds to step S22.

【0047】ステップS22において、CPU71は、
B寸法の最大値を農産物10の太さとして検出し、ステ
ップS23に進む。
In step S22, the CPU 71
The maximum value of the B dimension is detected as the thickness of the agricultural product 10, and the process proceeds to step S23.

【0048】ステップS23において、CPU71は、
上述の図8に示すように、農産物10の両端と中心位置
Mを求めて、農産物10の曲がりを計算し、ステップS
24に進む。
At step S23, the CPU 71
As shown in FIG. 8 described above, the both ends of the agricultural product 10 and the center position M are obtained, the bending of the agricultural product 10 is calculated, and step S
Proceed to 24.

【0049】ステップS24において、CPU71は、
B寸法が小さくなっている部分が最初にあるか最後にあ
るか判定し、先端の方向を求め、ステップS25に進
む。
In step S24, the CPU 71
It is determined whether the portion where the B dimension is small is at the beginning or at the end, the direction of the tip is obtained, and the process proceeds to step S25.

【0050】ステップS25において、CPU71は、
長さ、太さ、曲がりに基づいて、農産物10がどの選別
ランクに該当するか判別し、ステップS26に進む。
In step S25, the CPU 71
Based on the length, thickness, and bend, it is determined which sorting rank the agricultural product 10 corresponds to, and the process proceeds to step S26.

【0051】ステップS26において、CPU71は、
外部I/F77を介してソレノイド駆動部12を制御
し、終了する。そして、ソレノイド駆動部12は、農産
物仕分板12を駆動するソレノイドを励磁する。この結
果、農産物10が、選別ランク及び方向に基づいてベル
トコンベア1上から押し出されて、仕分けされる。
In step S26, the CPU 71
The solenoid drive unit 12 is controlled via the external I / F 77, and the process ends. Then, the solenoid drive unit 12 excites the solenoid that drives the agricultural product sorting plate 12. As a result, the agricultural products 10 are extruded from the belt conveyor 1 and sorted based on the sorting rank and the direction.

【0052】また、この農産物仕分システムは、例えば
所謂RS−232C等の外部I/F(シリアル)78を
備え、ホストコンピュータ9から指示される選別ランク
の条件等を取り込み、外部より選別ランクが変更可能と
なっている。また、この外部I/F(シリアル)78を
介して変数n、A寸法、B寸法等をホストコンピュータ
9に送り、農産物10のイメージをホストコンピュータ
9上の表示部に表示するようになっている
Further, this agricultural product sorting system is provided with an external I / F (serial) 78 such as a so-called RS-232C, and takes in the conditions of the sorting rank instructed from the host computer 9 to change the sorting rank from the outside. It is possible. Further, variables n, A dimension, B dimension and the like are sent to the host computer 9 through the external I / F (serial) 78, and the image of the agricultural product 10 is displayed on the display section of the host computer 9.

【0053】以上の説明から明らかなように、この農産
物仕分システム(形状測定装置)は、形状測定にレーザ
光を用いることにより、ビデオカメラ、画像処理装置等
を用いた従来の装置に比して、コンパクトに構成するこ
とができると共に、低コストとすることができる。ま
た、外乱光の影響を受けにくく、測定の信頼性が高く、
メンテナンスを容易に行なうことができる。
As is clear from the above description, this agricultural product sorting system (shape measuring device) uses a laser beam for shape measurement, and thus, compared with a conventional device using a video camera, an image processing device or the like. In addition to being compact, the cost can be reduced. In addition, it is less susceptible to the influence of ambient light, and the measurement reliability is high,
Maintenance can be performed easily.

【0054】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、例えば測定部、演算処理部、ホストコン
ピュータを1つの制御部として構成することもできる。
また例えば、農産物に以外に、加工部品等の形状を測定
することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but the measuring section, the arithmetic processing section, and the host computer may be configured as one control section.
Further, for example, in addition to agricultural products, the shapes of processed parts and the like can be measured.

【0055】[0055]

【発明の効果】上述の説明で明らかなように、本発明で
は、移動手段は被測定物を移動し、レーザ光出力手段は
被測定物にレーザ光を走査して照射し、レーザ光受光手
段はレーザ光を受光し、演算手段は、レーザ光がレーザ
光出力手段とレーザ光受光手段との間を通過する被測定
物により遮断された時間を測定し、この遮断時間と移動
手段で移動される被測定物の移動量とに基づいて被測定
物の形状を算出することにより、ビデオカメラ等を用い
た従来の装置に比して、装置をコンパクトに構成できる
と共に、低コストとすることができる。また、外乱光の
影響を受けにくく、測定の信頼性を高くすることができ
る。
As is apparent from the above description, in the present invention, the moving means moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, and the laser light receiving means. Receives the laser light, and the calculating means measures the time when the laser light is interrupted by the DUT passing between the laser light output means and the laser light receiving means, and the operation time and the moving means move the laser light. By calculating the shape of the object to be measured based on the moving amount of the object to be measured, the device can be configured more compactly and the cost can be reduced as compared with the conventional device using a video camera or the like. it can. Further, it is less susceptible to the influence of ambient light, and the reliability of measurement can be improved.

【0056】また、本発明では、ベルトコンベアは被測
定物を移動し、レーザ光出力手段は被測定物にレーザ光
を走査して照射し、レーザ光受光手段はレーザ光を受光
し、演算手段は、エンコーダより発生されるパルス信号
に同期してレーザ光が遮断された時間を測定し、この遮
断時間と被測定物の移動量とに基づいて被測定物の形状
を算出することにより、被測定物の移動を確実に行なう
ことができ、さらに、測定の信頼性を高くすることがで
きる。
Further, in the present invention, the belt conveyor moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, the laser light receiving means receives the laser light, and the computing means. Measures the time when the laser light is blocked in synchronization with the pulse signal generated by the encoder, and calculates the shape of the measured object based on the cutoff time and the moving amount of the measured object. The object to be measured can be moved reliably, and the reliability of the measurement can be increased.

【0057】また、本発明では、移動手段は被測定物を
移動し、レーザ光出力手段は被測定物にレーザ光を走査
して照射し、レーザ光受光手段はレーザ光を受光し、演
算手段は、レーザ光の走査開始からレーザ光が被測定物
により遮断されるまでの時間と、レーザ光が被測定物に
よって遮断される時間と、被測定物の移動量とに基づい
て被測定物の形状を算出することにより、被測定物の形
状を精度良く測定することができる。
In the present invention, the moving means moves the object to be measured, the laser light output means scans and irradiates the object to be measured with laser light, the laser light receiving means receives the laser light, and the computing means. Is the time from the start of scanning of the laser light until the laser light is blocked by the DUT, the time when the laser light is blocked by the DUT, and the movement amount of the DUT based on the moving amount of the DUT. By calculating the shape, the shape of the measured object can be accurately measured.

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

【図1】本発明を適用した農産物仕分システムの構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an agricultural product sorting system to which the present invention is applied.

【図2】上記農産物仕分システムを構成するレーザ光出
力部及びレーザ光受光部の具体的な構成を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of a laser light output unit and a laser light receiving unit that constitute the agricultural product sorting system.

【図3】上記農産物仕分けシステムの実際の使用状況を
示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an actual usage state of the agricultural product sorting system.

【図4】上記農産物仕分けシステムを構成するラッチ回
路の動作を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of a latch circuit that constitutes the agricultural product sorting system.

【図5】上記農産物仕分けシステムを構成する演算処理
部のデータ取り込み動作を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a data fetching operation of an arithmetic processing unit that constitutes the agricultural product sorting system.

【図6】農産物の測定データの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of measurement data of agricultural products.

【図7】上記演算処理部での演算の動作を説明するため
の図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a calculation operation in the calculation processing unit.

【図8】上記演算処理部での形状算出演算の動作を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of shape calculation calculation in the calculation processing unit.

【図9】上記演算処理部でのデータ入力の動作を表わす
フローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a data input operation in the arithmetic processing unit.

【図10】上記演算処理部での形状算出の動作をを表わ
すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation of shape calculation in the arithmetic processing unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ベルトコンベア 2・・・レーザ光出力部 3・・・レーザ光受光部 4・・・演算処理部 9・・・ホストコンピュータ 10・・・農産物 12・・・ソレノイド駆動部 1・・・ベルト 52・・・エンコーダ 65・・・測定部 66・・・データホールド部 71・・・CPU 72・・・ROM 73・・・RAM 74・・・データバッファ 75・・・A/Dコンバータ 76、77、78・・・外部I/F1 ... Belt conveyor 2 ... Laser light output unit 3 ... Laser light receiving unit 4 ... Arithmetic processing unit 9 ... Host computer 10 ... Agricultural products 12 ... Solenoid drive unit 5 1. ..Belt 52 ... encoder 65 ... measuring unit 66 ... data holding unit 71 ... CPU 72 ... ROM 73 ... RAM 74 ... data buffer 75 ... A / D converter 76, 77, 78 ... External I / F

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物を移動する移動手段と、 上記被測定物にレーザ光を走査して照射するレーザ光出
力手段と、 上記被測定物をはさんで上記レーザ光出力手段と対向す
る位置に配設されたレーザ光受光手段と、 上記移動手段で移動される被測定物の移動量と、上記レ
ーザ光受光手段で受光されるレーザ光が上記被測定物に
よって遮断される時間とに基づいて上記被測定物の形状
を算出する演算手段とを備えることを特徴とする形状測
定装置。
1. A moving unit for moving an object to be measured, a laser light output unit for scanning and irradiating the object to be measured with a laser beam, and a unit for facing the laser light output unit with the object to be measured sandwiched therebetween. The laser light receiving means disposed at the position, the moving amount of the measured object moved by the moving means, and the time when the laser light received by the laser light receiving means is blocked by the measured object. A shape measuring device, comprising: a calculating means for calculating the shape of the object to be measured based on the shape measuring device.
【請求項2】 前記移動手段は前記被測定物を搭載して
移動するベルトコンベアからなり、 該ベルトコンベアのベルトの所定移動量毎にパルス信号
を発生するエンコーダを備え、 前記演算手段は、上記パルス信号に同期して、レーザ光
が上記被測定物によって遮断される時間を取り込み上記
被測定物の形状を算出することを特徴とする請求項1記
載の形状測定装置。
2. The moving means comprises a belt conveyor that moves by mounting the object to be measured, and an encoder that generates a pulse signal for each predetermined movement amount of the belt of the belt conveyor is provided, and the computing means is the above-mentioned. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the shape of the object to be measured is calculated by taking in the time during which the laser light is blocked by the object to be measured in synchronization with the pulse signal.
【請求項3】 前記演算手段は、前記レーザ光受光手段
の出力に基づいて、レーザ光の走査開始からレーザ光が
前記被測定物により遮断されるまでの時間と、レーザ光
が上記被測定物によって遮断される時間とにより上記被
測定物の形状を測定することを特徴とする請求項1記載
の形状測定装置。
3. The calculation means, based on the output of the laser light receiving means, the time from the start of scanning of the laser light until the laser light is blocked by the object to be measured, and the laser light is the object to be measured. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the shape of the object to be measured is measured by the time of interruption.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007024795A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Horiba Ltd Configuration measuring device
JP2008020436A (en) * 2006-06-14 2008-01-31 Tanita Corp Linear measurement apparatus
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