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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem und ein Interferometer.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Als
Mittel zum Messen des Bewegungsfehlers einer Industriemaschine,
wie etwa einer dreidimensionalen Messmaschine, einer Arbeitsmaschine (d.
h. Werkzeugmaschine) und dergleichen, ist im Stand der Technik ein
Messsystem bekannt, das einen beweglichen Körper (d. h.
Bewegungselement) durch die Betätigung der Industriemaschine
bewegt und einen Koordinatenwert des beweglichen Körpers mittels
eines Interferometers misst. Ein Messsensor, der zum Messen eines
Zielobjekts verwendet wird, oder eine Bearbeitungskopfvorrichtung,
die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts verwendet wird, ist
auf dem beweglichen Körper angebracht. Beispielsweise wird
ein Nachführtyp-Laserinterferometer als ein solches Interferometer
zum Messen des Koordinatenwerts des beweglichen Körpers
eingesetzt. Ein Beispiel des Nachführtyp-Laserinterferometers
ist in der ungeprüften
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-128899 offenbart. Das Nachführtyp-Laserinterferometer
steuert die Emissionsrichtung eines Laserlichtstrahls, um einen
Retroreflektor zu verfolgen, der an dem beweglichen Körper
angebracht ist. Außerdem verwendet das Nachführtyp-Laserinterferometer
eine Laserinterferenz, um einen Abstand von sich zum Retroreflektor
zu messen. Mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer
sind in dem Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine
vorgesehen. Beispielsweise sind drei Nachführtyp-Laserinterferometer
in dem Raum bereitgestellt. Jedes Interferometer folgt dem Retroreflektor
nach und misst den Abstand von sich zum Retroreflektor. Der gemessene
Abstand von jedem Interferometer zum Retroreflektor dient zur Trilateration.
Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen Koordinatenwert
des Retroreflektors zu finden, das heißt, einen dreidimensionalen Koordinatenwert
des beweglichen Körpers.
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Wenn
jedoch ein Nachführtyp-Laserinterferometer zum Messen eines
dreidimensionalen Koordinatenwerts eines beweglichen Körpers
eingesetzt wird, ist es notwendig, das Nachführtyp-Laserinterferometer
in den Messraum oder den Bearbeitungsraum einer Industriemaschine
einzubauen. Aus diesem Grund besteht die Gefahr, dass sich der bewegliche
Körper zu nahe an das Interferometer heranbewegt und mit
dem Interferometer in einem Fall zusammenstößt,
in dem ein fehlerhaftes Bewegungsprogramm, das zum Bewegen des beweglichen
Körpers entworfen ist, in die Industriemaschine eingegeben
ist. Es besteht dasselbe Risiko wie oben in dem Fall, in dem ein
Maschinenführer, wenn er die Industriemaschine zum Bewegen
des beweglichen Körpers manuell bedient, die Industriemaschine
nicht richtig bedient. Das Gleiche gilt in einem Fall, in dem ein
Maschinenführer das Interferometer in einer unkorrekten
Einbauposition einbaut.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Vorteil einiger Aspekte der Erfindung ist die Bereitstellung eines
Messsystems, das es ermöglicht, die Kollision einer Industriemaschine
und eines Interferometers zu verhindern. Außerdem wird
das Interferometer als Bestandteil des Messsystems zur Verfügung
gestellt.
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Ein
Messsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung weist
die folgenden Merkmale auf. Das Messsystem beinhaltet eine Industriemaschine
und ein Interferometer. Die Industriemaschine beinhaltet ein Relativbewegungselement,
einen Tisch, ein Bewegungsmechanismus und einen Stoppabschnitt. Ein
Messelement, das zum Messen eines Messobjekts eingesetzt wird, oder
eine Bearbeitungsvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts eingesetzt
wird, ist auf dem Relativbewegungselement angebracht. Entweder das
Relativbewegungselement oder das Zielobjekt bewegt sich relativ
zu dem anderen. Das Zielobjekt ist auf dem Tisch platziert. Der
Bewegungsmechanismus bewegt entweder das Relativbewegungselement
relativ zum Zielobjekt oder bewegt den Tisch, um das Zielobjekt
relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen. Das Interferometer
beinhaltet eine Messeinheit und eine Informationsverarbeitungseinheit.
Die Messeinheit beinhaltet einen Reflektor, eine Lichtquelle und
eine Lichtempfangseinheit. Die Lichtquelle der Messeinheit emittiert
Licht zum Reflektor hin, der an dem Relativbewegungselement befestigt
ist. Die Lichtempfangseinheit der Messeinheit empfängt
von dem Reflektor reflektiertes Licht. Die Messeinheit erzeugt bei
Empfang des Lichts ein Licht-Empfangen-Signal und gibt das erzeugte
Signal aus. Die Informationsverarbeitungseinheit berechnet einen
Abstand von ei nem Bezugspunkt innerhalb der Messeinheit zum Reflektor auf
der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals. Die Informationsverarbeitungseinheit
beinhaltet einen Beurteilungsabschnitt und einen Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt.
Das Relativbewegungselement bewegt sich relativ zur Messeinheit
in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus das Relativbewegungselement
relativ zum Zielobjekt bewegt. Oder die Messeinheit ist auf dem
Tisch angebracht und bewegt sich relativ zum Relativbewegungselement
in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus den Tisch bewegt,
um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen.
Der Beurteilungsabschnitt der Informationsverarbeitungseinheit beurteilt auf
der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals, ob bei der auf den Reflektor
gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Der
Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt der Informationsverarbeitungseinheit
gibt einen Stoppbefehl zum Anweisen aus, dass der Antriebseinsatz
des Bewegungsmechanismus gestoppt werden sollte, wenn von dem Beurteilungsabschnitt
beurteilt wird, dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt. Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt
den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe
des Stoppbefehls.
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Beim
Betrieb eines Messsystems gemäß dem obigen Aspekt
der Erfindung in einem Fall, in dem einige Abweichung bei der auf
den an dem Relativbewegungselement angebrachten Reflektor gerichteten
Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem das
Relativbewegungselement und das Interferometer (Messeinheit) einander
zu nahe kommen, entweder als Ergebnis der Bewegung des Relativbewegungselements
in Richtung des Interferometers durch den Bewegungsmechanismus oder
als Ergebnis der Bewegung des Tisches durch den Bewegungsmechanismus
und die resultierende Bewegung des auf dem Tisch angebrachten Interferometers
in Richtung des Relativbewegungselements, beurteilt der Beurteilungsabschnitt
des Interferometers auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals,
dass in der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung
vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt
des Interferometers einen Stoppbefehl an die Industriemaschine aus.
Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz
des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls,
wodurch er die Bewegung des Relativbewegungselements oder des Interferometers
stoppt. Daher stoppt der Stoppabschnitt der Industriemaschine den
Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus, wann immer bei der auf
den an dem Relativ bewegungselement befestigten Reflektor gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt, beispielsweise in einem Fall,
in dem das Relativbewegungselement und das Interferometer einander
zu nahe kommen, was beispielsweise verursacht werden könnte,
wenn ein Maschinenführer ein fehlerhaftes Bewegungsprogramm
in die Industriemaschine eingibt, das zum Bewegen des Relativbewegungselements
oder des Interferometers entworfen ist, wenn ein Maschinenführer
die Industriemaschine während einer manuellen Betätigung
der Industriemaschine zum Bewegen des Relativbewegungselements oder
des Interferometers nicht richtig bedient (was einen Bedienungsfehler
bedeutet) oder wenn ein Maschinenführer das Interferometer
an einer unkorrekten Einbauposition einbaut. Somit ermöglicht
es das Messsystem, zu verhindern, dass die Industriemaschine (das
Relativbewegungselement und der Bewegungsmechanismus) mit dem Interferometer
oder umgekehrt zusammenstoßen.
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In
der Konfiguration eines Messsystems gemäß dem
obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der Beurteilungsabschnitt
einen Abstandsberechnungsabschnitt umfasst, der vorzugsweise den
Abstand vom Bezugspunkt zum Reflektor auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals
berechnet, und weiterhin vorzugsweise einen Abstandsabnormalitäts-Beurteilungsabschnitt
einschließt, welcher in einem Fall, in dem der von dem Abstandsberechnungsabschnitt
berechnete Abstand nicht größer als ein vorgegebener
Schwellwert ist, vorzugsweise beurteilt, dass bei der auf den Reflektor
gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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Beim
Betrieb eines Messsystems, das eine solche bevorzugte Konfiguration
aufweist, in einem Fall, in dem der von dem Abstandsberechnungsabschnitt
berechnete Abstand vom Bezugspunkt zu dem Reflektor aufgrund dessen,
dass das Relativbewegungselement und das Interferometer zu nahe beieinander
sind, nicht größer als der vorgegebene Schwellwert
wird, beurteilt der Abstandsabweichungs-Beurteilungsabschnitt, dass
bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abstandsabweichung
vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt
einen Stoppbefehl an die Industriemaschine aus. Der Stoppabschnitt
der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus
bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls. Da der Stoppabschnitt
der Industriemaschine den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus
stoppt, wenn das Relativbewegungselement sich zu nahe an das Interferometer
heranbewegt hat, oder umgekehrt, ist es möglich, wirksam
zu verhindern, dass die Industriemaschine mit dem Interferometer
oder umgekehrt zusammenstößt.
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In
den Konfigurationen eines Messsystems gemäß den
obigen Aspekten der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, dass der
Beurteilungsabschnitt einen Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsabschnitt
umfasst, der vorzugsweise auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals
beurteilt, dass in einem Fall, in dem die Menge des an der Lichtempfangseinheit
empfangenen Lichts nicht größer als ein vorgegebener
Schwellwert ist, bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine
Abweichung vorliegt.
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Im
Betrieb eines Messsystems mit einer solchen bevorzugten Konfiguration,
in einem Fall, in dem die Menge des an der Lichtempfangseinheit empfangenen
Lichts nicht größer als der vorgegebene Schwellwert
wird, was auftritt, wenn das Interferometer den Reflektor aus dem
Blick verliert, beurteilt der Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsabschnitt,
dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Empfangene-Lichtmenge-Abweichung
vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt einen
Stoppbefehl an die Industriemaschine aus. Der Stoppabschnitt der
Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus
bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls. Da der Stoppabschnitt
der Industriemaschine den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus
stoppt, wenn das Interferometer den Reflektor aus dem Blick verloren
hat, ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass
die Industriemaschine mit dem Interferometer oder umgekehrt zusammenstößt.
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In
den Konfigurationen eines Messsystems gemäß den
obigen Aspekten der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, dass der
Reflektor ein Retroreflektor ist; der Retroreflektor sollte vorzusweise
einen Strahl einfallenden Lichts als einen Strahl reflektierten
Lichts, der parallel zu dem Strahl einfallenden Lichts ist, reflektieren;
das reflektierte Licht und das einfallende Licht sollten vorzugsweise
bezüglich der Mitte des Retroreflektors punktsymmetrisch
sein; und das Interferometer sollte vorzugsweise ein Nachführtyp-Laserinterferometer
sein, das dem Retroreflektor vorzugsweise so folgt, dass der Verschiebungsbetrag
des an dem Retroreflektor reflektierten Lichts in einen vorgegebenen
Bereich fällt.
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Wenn
ein Nicht-Nachführungs-Interferometer zum Messen des Abstands
von ihm zu dem an dem Relativbewegungselement angebrachten Reflektor
verwendet wird, ist es notwendig, das Interferometer in der Bewegungsrichtung
des Relativbewegungselements einzubauen. Dementsprechend muss das
Interferometer jedes Mal, wenn das Relativbewegungselement in einachsiger
Richtung bewegt wird, in einer vorgegebenen einachsigen Richtung
eingebaut werden. Daher ist die Messung umständlich. In
Gegensatz hierzu ist es, da das Nachführtyp-Laserinterferometer,
das dem an dem Relativbewegungselement befestigten Retroreflektor folgt,
als das Interferometer eines Messsystems mit der vorstehend beschriebenen
bevorzugten Konfiguration übernommen wird, nach einmaliger
Installation des Interferometers möglich, den Abstand von
ihm zum Retroreflektor zu messen, ohne seinen Installationsort zu ändern,
was die Messung vereinfacht. Vorzugsweise sind mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer
in dem Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine
vorgesehen. Jedes Interferometer misst einen Abstand von sich zu
dem an dem Relativbewegungselement angebrachten Retroreflektor zur
Trilateration. Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen
Koordinatenwert des Retroreflektors mit Sicherheit zu finden, das heißt,
einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Relativbewegungselements,
während die Kollision von Industriemaschine und irgendeinem
Interferometer verhindert wird.
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Ein
Interferometer gemäß einem Aspekt der Erfindung
weist die folgenden Merkmale auf. Das Interferometer wird in einem
Messsystem eingesetzt, das eine Industriemaschine und das Interferometer selbst
einschließt. Die Industriemaschine beinhaltet ein Relativbewegungselement,
einen Tisch und einen Bewegungsmechanismus. Ein Messelement, das
zum Messen eines Zielobjekts verwendet wird, oder eine Bearbeitungsvorrichtung,
die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts verwendet wird, ist auf
dem Relativbewegungselement angebracht. Entweder das Relativbewegungselement
oder das Zielobjekt bewegt sich relativ zu dem anderen. Das Zielobjekt
ist auf dem Tisch platziert. Der Bewegungsmechanismus bewegt entweder
das Relativbewegungselement relativ zum Zielobjekt oder bewegt den Tisch,
um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen.
Das Interferometer beinhaltet eine Messeinheit und eine Informationsverarbeitungseinheit.
Die Messeinheit beinhaltet einen Reflektor, eine Lichtquelle und
eine Lichtempfangseinheit. Die Lichtquelle der Messeinheit emittiert
Licht in Richtung des Reflektors, der an dem Relativbewegungselement
angebracht ist. Die Lichtempfangseinheit der Messeinheit empfängt
von dem Reflektor reflektiertes Licht. Die Messeinheit erzeugt bei
Empfang des Lichts ein Licht-Empfangen-Signal und gibt das erzeugte
Signal aus. Die Informationsverarbeitungseinheit berechnet einen
Abstand von einem Bezugspunkt innerhalb der Messeinheit zum Reflektor auf
der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals. Die Informationsverarbeitungseinheit
beinhaltet einen Beurteilungsabschnitt und einen Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt.
Das Relativbewegungselement bewegt sich relativ zur Messeinheit
in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus das Relativbewegungselement
relativ zum Zielobjekt bewegt. Oder die Messeinheit ist auf dem
Tisch angebracht und bewegt sich relativ zum Relativbewegungselement
in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus den Tisch bewegt,
um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen.
Der Beurteilungsabschnitt beurteilt auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals,
ob bei der auf den Reflektor gerichteten Messung irgendeine Abweichung
vorliegt oder nicht. Der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt gibt einen
Stoppbefehl zum Anweisen aus, dass der Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus
gestoppt werden sollte, wenn von dem Beurteilungsabschnitt beurteilt wird,
dass bei auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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Da
ein Interferometer gemäß dem obigen Aspekt der
Erfindung den Beurteilungsabschnitt einschließt, bietet
es den gleichen Vorteil wie denjenigen, der von dem obigen Messsystem
geboten wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Messsystems
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung schematisch veranschaulicht, das einen Abstand zu
einem an einem beweglichen Körper angebrachten Reflektor
mittels eines Interferometers misst; und
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2 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Ablaufs eines Messverfahrens
schematisch veranschaulicht, das von dem Messsystem gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angewendet
wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun
wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine
beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert. 1 ist ein Diagramm, das ein
Beispiel der Konfiguration eines Messsystems gemäß der
vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht. Wie in 1 dargestellt,
beinhaltet das Messsystem 1 eine Industriemaschine 2 und
ein Nachführtyp-Laserinterferometer 3. Die Industriemaschine 2 bewegt
einen beweglichen Körper 21. Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3 misst
einen Abstand von sich zum beweglichen Körper 21.
Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3 wird nachstehend
einfach als „das Interferometer 3” bezeichnet.
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Die
Industriemaschine 2 bewegt den beweglichen Körper 21 relativ
zu einem Zielobjekt, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Durch die Bewegung des beweglichen Körpers 21 misst
die Industriemaschine 2 das Zielobjekt oder führt
eine maschinelle Bearbeitung an dem Zielobjekt durch. Die Industriemaschine 2 beinhaltet
den beweglichen Körper 21, einen Platzierungstisch,
einen Bewegungsmechanismus 22 und eine Informationsverarbeitungseinheit 23.
Ein Messsensor, der zum Messen des Zielobjekts verwendet wird, oder
eine Bearbeitungskopfvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des
Zielobjekts verwendet wird, ist an dem beweglichen Körper 21 angebracht,
der sich relativ zum Zielobjekt bewegen kann. Der Platzierungstisch
ist ein Tisch, auf dem das Zielobjekt platziert wird. Der Platzierungstisch
ist nicht dargestellt. Der Bewegungsmechanismus 22 bewegt
den beweglichen Körper 21. Die Informationsverarbeitungseinheit 23 steuert
den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22. Ein Beispiel
für die Industriemaschine 2 ist eine Drei-Koordinaten-Messmaschine.
Ein Beispiel des beweglichen Körpers 21 ist ein
Schieber der dreidimensionalen Messmaschine. Eine Sonde zum Messen
eines Zielobjekts ist an dem Schieber befestigt. Die Informationsverarbeitungseinheit 23 beinhaltet
eine Stoppeinheit 231, die den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt.
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Das
Interferometer 3 beinhaltet eine Interferometerhaupteinheit 4 und
eine Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5. Die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 ist
mit der Interferometerhaupteinheit 4 und der Industriemaschine 2 verbunden.
Dementsprechend kann die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 mit
der Interferometerhaupteinheit 4 und der Industriemaschine 2 kommunizieren.
Die Interferometerhaupteinheit 4, die in den Messraum oder
den Bearbeitungsraum der Industriemaschine 2 eingebaut
ist, misst einen Abstand von sich zum beweglichen Körper 21.
Wie in der Beschreibung des Standes der Technik erläutert,
sind mehrere Interferometer 3 im Messraum oder Bearbeitungsraum
der Industriemaschine 2 vorgesehen. Beispielsweise sind
drei Interferometer in dem Raum vorgesehen. Jedes Interferometer 3 misst
den Abstand von sich zum beweglichen Körper 21 zur
Trilateration. Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen
Koordinatenwert des beweglichen Körpers 21 zu
finden.
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Die
Interferometerhaupteinheit 4 beinhaltet einen Retroreflektor 41,
eine Laserlichtquelle 40, eine Messeinheit 42 und
eine Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43. Der
Retroreflektor 41 ist an dem beweglichen Körper 21 angebracht.
Der Retroreflektor 41 reflektiert einen Strahl einfallenden Lichts
mit den folgenden Reflexionseigenschaften. Die Ausbreitungsrichtung
eines Strahls reflektierten Lichts und die Ausbreitungsrichtung
des Strahls einfallenden Lichts sind parallel zueinander. Außerdem sind
das reflektierte Licht und das einfallende Licht zentrosymmetrisch,
d. h. symmetrisch bezüglich der Mitte des Retroreflektors 41 (d.
h. Punktsymmetrie). Daher wird in einem Fall, in dem das einfallende
Licht in den Retroreflektor 41 in einer bestimmten Position außerhalb
der Mitte eintritt, der Weg des reflektierten Lichts vom Weg des
einfallenden Lichts verschoben. Die Laserlichtquelle 40 ist
durch eine optische Faser 401 mit der Messeinheit 42 verbunden.
Die Laserlichtquelle 40 emittiert einen Laserlichtstrahl
zur Messeinheit 42.
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Die
Messeinheit
42 ist mit einem Messoptiksystem
421 und
einem Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus
422 versehen.
Die Konfiguration des Messoptiksystems
421 ist bekannt,
wie beispielsweise in der ungeprüften
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2008-128899 detailliert beschrieben. Daher wird die Konfiguration
des Messoptiksystems
421 nachstehend kurz erläutert.
Das Messoptiksystem
421 beinhaltet einen Halbspiegel, eine
Bezugsebene, eine Lichtempfangseinheit
6 und dergleichen.
Die Lichtempfangseinheit
6 besteht aus einer ersten Lichtempfangseinheit
61 und
einer zweiten Lichtempfangseinheit
62. Die erste Lichtempfangseinheit
61 ist
mit einem Fotodetektor (PD) versehen. Die zweite Lichtempfangseinheit
62 ist
mit einer quadrisektierten (d. h. viergeteilten) Fotodiode (PD)
oder einem zweidimensionalen positionsempfindlichen Detektor (PSD)
versehen.
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Das
Messoptiksystem 421, das die obigen optischen Komponenten
einschließt, arbeitet wie folgt. Der Halbspiegel teilt
einen Strahl Laserlicht, das aus der Laserlichtquelle 40 emittiert
wurde, in einen Strahl Bezugslicht und einen Strahl Messlicht. Das Bezugslicht
wird von der Bezugsebene reflektiert. Das Messlicht breitet sich
in Richtung des Retroreflektors 41 aus. Das Messlicht erreicht
den Retroreflektor 41 und wird dadurch reflektiert. Das
vom Retroreflektor 41 reflektierte Licht breitet sich wieder
in Richtung des Messoptiksystems 421 als ein Strahl rückwärts
gerichteten Lichts aus, das nachstehend als „Rückkehrlicht” bezeichnet
wird. Das Rückkehrlicht tritt in das Messoptiksystem 421 ein.
Wie zuvor erläutert, wird in einem Fall, in dem das Messlicht
in den Retroreflektor 41 an einer bestimmten Position außerhalb
dessen Mitte eintritt, das Messlicht mit einer optischen Verschiebung
reflektiert, die senkrecht oder in einem Verhältnis zur
Richtung des Messlichteinfalls ist. Daher wird in einem solchen
Fall der Weg des Rückkehrlichts vom Weg des Messlichts
verschoben.
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Ein
Teil des Rückkehrlichts, das in das Messoptiksystem 421 eintritt,
wird an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangen.
Das Rückkehrlicht tritt an einer bestimmten Position außerhalb
der Mitte der Lichtempfangsebene der zweiten Lichtempfangseinheit
(d. h. quadrisektierte PD) 62 in Abhängigkeit von
dem Ausmaß der Verschiebung ein. Die Lichtempfangsebene
der zweiten Lichtempfangseinheit 62 wird in vier Blöcke
geschnitten, das heißt, den oberen linken Abschnitt, den
oberen rechten Abschnitt, den unteren linken Abschnitt und den unteren rechten
Abschnitt. Die zweite Lichtempfangseinheit 62 erzeugt vier
Licht-Empfangen-Signale. Das Niveau von jedem der vier Licht-Empfangen-Signale hängt
von der Menge des Rückkehrlichts ab, das in den entsprechenden
der vier Abschnitte der Lichtempfangsebene eintritt. Die vier Licht-Empfangen-Signale
bilden ein zweites Licht-Empfangen-Signal. Die zweite Lichtempfangseinheit 62 gibt
das zweite Licht-Empfangen-Signal an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 aus.
Mit anderen Worten, die zweite Lichtempfangseinheit 62 gibt
das zweite Licht-Empfangen-Signal in Abhängigkeit von der
Menge des empfangenen Lichts und dem Verschiebungsausmaß des
Rückkehrlichts an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 aus.
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Der
andere Teil des Rückkehrlichts und das an der Bezugsebene
reflektierte Bezugslicht werden zu Interferenzlicht, das an der
ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangen wird. Bei Empfang
des Interferenzlichts, das aus dem übrigen Teil des Rückkehrlichts und
dem an der Bezugsebene reflektierten Bezugslicht entstanden ist,
gibt die erste Lichtempfangseinheit 61 an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 ein
erstes Licht-Empfangen-Signal aus, das von der Menge des empfangenen Lichts
und einer Änderung in dem Abstand zwischen dem Interferometer 3 und
dem Retroreflektor 41 abhängt. Das erste Licht-Empfangen-Signal
wird an der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 zum
Berechnen eines Abstands von einem vorgegebenen Bezugspunkt zum
Retroreflektor 41 verwendet.
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Der
Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 beinhaltet
einen Drehmechanismus, der zwei Drehachsen aufweist, die senkrecht
zueinander sind. Der Punkt, in dem sich die beiden Drehachsen des
Drehmechanismus schneiden, wird als Bezugspunkt P herangezogen.
Die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 berechnet
den Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41. Unter
der Steuerung der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 ändert
der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 die
Richtung der Emission von Messlicht.
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Die
Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 beinhaltet
eine erste Beurteilungseinheit 430 und eine Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432.
Die erste Beurteilungseinheit 430 beinhaltet eine Abstandsberechnungseinheit 431.
Die Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet den Abstand
vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 (beweglichen Körper 21)
mittels des von der ersten Lichtempfangseinheit 61 ausgegebenen
ersten Licht-Empfangen-Signals.
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Die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 steuert
den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf
der Grundlage des aus der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen zweiten
Licht-Empfangen-Signals. Der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 wird
auf eine solche Weise gesteuert, dass das Verschiebungsausmaß des
Rückkehrlichts in einen vorgegebenen Bereich fallen sollte.
Mit einer solchen Emissionsrichtungssteuerung wird Messlicht in
Richtung des Retroreflektors 41 gerichtet. Genauer gesagt,
gibt, wie vorstehend erläutert, die zweite Lichtempfangseinheit
(zum Beispiel quadrisektierte PD) 62 an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 als
das zweite Licht-Empfangen-Signal vier Licht-Empfangen-Signale aus,
deren jeweiliger Pegel von der Menge an Rückkehrlicht abhängt,
das in den entsprechenden der vier Abschnitte einer Lichtempfangsebene
eintritt. Die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 treibt
den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf
eine solche Weise an, dass der Pegel der Licht-Empfangen-Signale
entsprechend den oberen Abschnitten der Lichtempfangsebene mit dem
Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den unteren Abschnitten
der Lichtempfangsebene ausgeglichen wird, wodurch der Elevationswinkel
des Messlichts geändert wird. Außerdem treibt
die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 den
Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf
eine solche Weise an, dass der Pegel der Licht-Empfangen-Signale
entsprechend den linken Abschnitten der Lichtempfangsebene mit dem
Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den rechten Abschnitten
der Lichtempfangsebene ausgeglichen wird, wodurch der Richtungswinkel
(d. h. Azimutwinkel) des Messlichts geändert wird. Mit
der obigen Emissionsrichtungssteuerung wird das Messlicht zur Mitte
des Retroreflektors 41 hin gerichtet.
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Die
Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 beinhaltet eine
zweite Beurteilungseinheit 51 und eine Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52.
Die zweite Beurteilungseinheit 51 beinhaltet eine Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit
(d. h. Abstandsabweichungs-Beurteilungseinheit) 511 und
eine Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit (d. h. Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungseinheit) 512.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden
die zweite Beurteilungseinheit 51 der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 und
die erste Beurteilungseinheit 430 der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 eine
Beurteilungseinheit 7. Auf der Grundlage von Licht-Empfangen-Signalen
beurteilt die Beurteilungseinheit 7, ob bei der auf den
Retroreflektor 41 gerichteten Messung irgendeine Abweichung
vorliegt oder nicht.
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Die
Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 beurteilt auf
der Grundlage des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41,
der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet wird,
ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Insbesondere beurteilt
die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 in einem
Fall, in dem der obige Abstand nicht größer als
ein vorgegebener Schwellwert ist, dass irgendeine Abweichung bei
der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten
ist.
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Die
Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilt
auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und
der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals,
ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Insbesondere beurteilt
die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 in
einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen
Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangene
Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r)
Schwellwert(e) ist/sind, dass einige Abweichung bei der auf den
Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist. Die
vorgegebenen Schwellwerte werden jeweils für die erste
Lichtempfangseinheit 61 und die zweite Lichtempfangseinheit 62 eingestellt.
Das heißt, in einem Fall, in dem zumindest einer der Pegel
(der die empfangene Lichtmenge angibt) der jeweils von der ersten
Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen
Licht-Empfangen-Signale nicht größer als der vorgegebene
Pegel (d. h. Schwelle) ist, beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt.
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In
einem Fall, in dem entweder eine oder beide von der Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 und
der Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilt
hat/haben, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt, gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen
Stoppbefehl an die Informationsverarbeitungseinheit 23 der
Industriemaschine 2 aus. Der Stoppbefehl wird ausgegeben,
um die Industriemaschine 2 anzuweisen, den Antriebseinsatz des
Bewegungsmechanismus 22 zu stoppen.
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Ein
von dem Messsystem 1 verwendetes Messverfahren, das einen
Abstand zu dem an dem beweglichen Körper 21 angebrachten
Retroreflektor 41 mittels des Interferometers 3 misst,
ist nachstehend kurz erläutert. 2 ist ein
Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf eines Messverfahrens
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung schematisch veranschaulicht. Als ersten Schritt emittiert
das Interferometer 3 einen Strahl Messlicht in Richtung
des an dem beweglichen Körper 21 angebrachten
Retroreflektors 41 (nachstehend als Emissionsschritt S1
bezeichnet). Die Emission wird beispielsweise durch einen Betriebsbefehl
ausgelöst, der von einem Maschinenführer gegeben
wird.
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Nach
dem Emissionsschritt S1 veranlasst die Informationsverarbeitungseinheit 23 der
Industriemaschine 2 den Bewegungsmechanismus 22, den
Antriebseinsatz zu starten, wodurch der bewegliche Körper 21 bewegt
wird (nachstehend als Bewegungsschritt S2 bezeichnet). Beispielsweise
wird ein Bewegungsprogramm, das zum Bewegen des beweglichen Körpers 21 entworfen
ist, von der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 des
Interferometers 3 in die Informationsverarbeitungseinheit 23 eingegeben.
Die Informationsverarbeitungseinheit 23 veranlasst den
Bewegungsmechanismus 22, nach Maßgabe des Bewegungsprogramms
zu arbeiten, wodurch der bewegliche Körper 21 bewegt
wird. Die unten erläuterten Schritte S3 bis S7 werden nach dem
Bewegungsschritt S2 ausgeführt. Der Bewegungsschritt S2
wird wiederholt, bis eine vorgegebene Beurteilung in einem Schritt
S4 oder einem Schritt S6 erfolgt. Dementsprechend führt
der bewegliche Körper 21 bis zur Beurteilung mit
der Bewegung fort. Nach dem Bewegungsschritt S2 empfangen die erste Lichtempfangseinheit 61 und
die zweite Lichtempfangseinheit 62 des Interferometers 3 Rückkehrlicht, das
sich von dem Retroreflektor 41 wieder ausbreitet (nachstehend
als Lichtempfangsschritt S3 bezeichnet).
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Nach
dem Lichtempfangsschritt S3 beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 auf
der Grundlage eines Licht-Empfangen-Signals, das von jeder der ersten
Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegeben
wird, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt oder nicht, das heißt,
auf der Grundlage der Lichtmenge, die an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangen
wurde, und der Lichtmenge, die an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangen
wurde (nachstehend als Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsschritt
S4 bezeichnet). Insbesondere beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 auf
der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und
der zweiten Lichtempfangeinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals
in einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten
Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der
an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge
nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e)
ist/sind (S4: JA), dass einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung aufgetreten ist. In diesem Fall geht der Vorgang zu Schritt
S8 weiter, der später erläutert werden wird.
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Wenn
keine der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen
Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen
Lichtmenge nicht größer als der entsprechende vorgegebene
Schwellwert ist (S4: NEIN), beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
keinerlei Abweichung vorliegt. In diesem Fall berechnet die Abstandsberechnungseinheit 431 den
Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 (beweglicher
Körper 21) auf der Grundlage des ersten Licht-Empfangen-Signals,
das aus der ersten Lichtempfangseinheit 61 ausgegeben wurde
(nachstehend als Abstandsberechnungsschritt S5 bezeichnet).
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Nach
dem Abstandsberechnungsschritt S5 beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 auf
der Grundlage des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41,
der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden
ist, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht (nachstehend als Abstandsabweichungs-Beurteilungsschritt S6
bezeichnet). Insbesondere beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 in
einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41,
der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden
ist, nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert
ist (S6: JA), dass einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
aufgetreten ist. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem später
erläuterten Schritt S8 weiter.
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Die
Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 beurteilt in
einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41,
der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden ist,
größer als ein vorgegebener Schwellwert ist (S6: NEIN),
dass keine Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung aufgetreten ist. In diesem Fall steuert die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 den
Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf
der Grundlage des von der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen
zweiten Licht-Empfangen-Signals. Der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 wird
auf eine solche Weise gesteuert, dass der Verschiebungsbetrag des
Rückkehrlichts in einen vorgegebenen Bereich fallen sollte.
Mit einer solchen Emissionsrichtungssteuerung wird das Messlicht zum
Retroreflektor 41 hin gerichtet. Die obige Verarbeitung
wird nachstehend als Änderungsmechanismus-Steuerungsschritt
S7 bezeichnet. Nach dem Änderungsmechanismus-Steuerungsschritt
S7 kehrt der Vorgang zum Bewegungsschritt S2 zurück. Dann werden
die vorstehend erläuterten Schritte S2 bis S7 wiederholt.
Als Ergebnis bewegt sich der Retroreflektor 41 weiterhin
zusammen mit dem beweglichen Körper 21. Außerdem
wird dem Retroreflektor 41 weiterhin gefolgt. Des Weiteren
wird die Messung des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 fortgesetzt.
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In
einem Fall, in dem die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit
512 im Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsschritt S4
beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt (S4: JA), gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen
Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus (nachstehend
als Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 bezeichnet). In einem Fall, in
dem die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 im Abstandsabweichungs-Beurteilungsschritt
S6 beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt (S6: JA), gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 im
Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus.
Nach dem Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 stoppt die Stoppeinheit 231 der
Industriemaschine 2, die die Stoppbefehl-Eingabe erhalten
hat, den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, dadurch
stoppt sie die Bewegung des beweglichen Körpers 21 (Stoppschritt
S9).
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Das
vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung, das vorstehend
erläutert wurde, erzeugt die folgenden vorteilhaften Wirkungen.
- (1) Im Messsystem 1, in einem Fall,
in dem einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem sich
der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer
heranbewegt hat, beurteilt die Beurteilungseinheit 7 des
Interferometers 3 auf der Grundlage eines von jeder der ersten
Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung
gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 des Interferometers 3 einen
Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Die Stoppeinheit 231 der
Industriemaschine 2, die die Stoppbefehlseinheit empfangen
hat, stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22,
wodurch sie die Bewegung des beweglichen Körpers 21 stoppt.
Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den
Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wann
immer eine Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung vorliegt, ermöglicht es das Messsystem 1,
zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 (der bewegliche
Körper 21 und der Bewegungsmechanismus 22)
mit dem Interferometer 3 zusammenstoßen.
- (2) In einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum
Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet
wurde, aufgrund der Bewegung des beweglichen Körpers 21 zu
nahe an das Interferometer 3 nicht größer
als ein vorgegebener Schwellwert wird, beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abstandsabweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt
die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an
die Industriemaschine 2 aus. Dann stoppt die Stoppeinheit 231 der
Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22,
wodurch die Bewegung des beweglichen Körpers 21 gestoppt
wird. Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den
Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wenn
sich der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer 3 bewegt
hat, ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 mit
dem Interferometer 3 zusammenstößt.
- (3) In einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der
ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und
der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen
zweiten Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e)
wird/werden, was auftritt, wenn das Interferometer 3 den
beweglichen Körper 21 aus dem Blick verliert,
beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Empfangene-Lichtmenge-Abweichung vorliegt. Bei einer solchen
Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen
Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Dann stoppt
die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den
Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wodurch sie
die Bewegung des beweglichen Körpers 21 stoppt.
Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz
des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wenn das Interferometer 3 den
beweglichen Körper 21 aus dem Blick verloren hat,
ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass
die Industriemaschine 2 mit dem Interferometer 3 zusammenstößt.
- (4) Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3,
das dem Retroreflektor 41 folgt, wird als ein Interferometer
des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung übernommen.
Daher ist es nach einmaligem Einbau des Interferometers 3 möglich,
den Abstand von ihm zum Retroreflektor 41 zu messen, ohne
seine Einbaustelle zu ändern, was die Messung leichter
macht. Vorzugsweise sind mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer 3 in dem
Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine 2 vorgesehen.
Jedes Interferometer 3 misst einen Abstand von sich zum
Retroreflektor 41 zur Trilateration. Dadurch ist es möglich,
mit Sicherheit einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Retroreflektors 41 zu
finden, das heißt, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des
beweglichen Körpers 21, während die Kollision
der Industriemaschine 2 mit irgendeinem Interferometer 3 verhindert
wird.
- (5) Im Interferometer 3, in einem Fall, in dem einige
Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem sich
der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer 3 heranbewegt
hat, beurteilt die Beurteilungseinheit 7 auf der Grundlage
eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und
der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt
die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an
die Industriemaschine 2 aus. Die Industriemaschine 2,
die die Stoppbefehl-Eingabe erhalten hat, stoppt den Antriebseinsatz
des Bewegungsmechanismus 22, wodurch die Bewegung des beweglichen
Körpers 21 gestoppt wird. Dadurch ist es möglich,
zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 mit dem Interferometer 3 zusammenstößt.
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Variationsbeispiele des vorstehenden
Ausführungsbeispiels
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Der
Umfang der Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel
beschränkt. Verschiedene Modifikationen, Verbesserungen
und dergleichen, die innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden,
in dem eine Aufgabe der Erfindung gelöst wird, sind darin
umfasst. In der Konfiguration des Messsystems 1 gemäß dem
vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird erläutert,
dass die Industriemaschine 2 den beweglichen Körper 21 relativ
zu einem Zielobjekt durch den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 bewegt,
die den beweglichen Körper 21 bewegt. Jedoch ist
der Umfang der Erfin dung nicht auf eine solche beispielhafte Konfiguration
beschränkt. Der Bewegungsmechanismus 22 der Industriemaschine 2 kann
zum Beispiel einen Platzierungstisch bewegen, auf dem ein Zielobjekt
platziert ist. In dieser modifizierten Konfiguration ist es das
Zielobjekt, das relativ zu dem Körper (beweglichen Körper) 21 bewegt
wird. Außerdem ist die Messeinheit 42 des Interferometers 3 auf
dem Platzierungstisch angebracht. Wenn sich der Platzierungstisch
bewegt, wenn er von dem Bewegungsmechanismus 22 angetrieben
wird, bewegt sich die Messeinheit 42 relativ zu dem beweglichen
Körper 21.
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Wie
es in dem vorstehenden Messsystem 1 erfolgt, beurteilt
in einem solchen modifizierten Messsystem in einem Fall, in dem
einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung aufgetreten ist, das heißt, in einem Fall, in dem
sich das Interferometer 3 (die Messeinheit 42)
zu nahe an den beweglichen Körper 21 heranbewegt
hat, oder in einem Fall, in dem das Interferometer 3 den
an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Retroreflektor 41 aus
dem Blick verloren hat, die Beurteilungseinheit 7 auf der
Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und
der zweiten Lichtempfangseinheit ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung
gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl
an die Industriemaschine 2 aus. Die Stoppeinheit 231 der
Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22,
wann immer bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten
Messung eine Abweichung vorliegt. Daher ist es möglich,
zu verhindern, dass das Interferometer 3 mit der Industriemaschine 2 (dem
beweglichen Körper 21 und des Bewegungsmechanismus 22)
zusammenstößt.
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Das
Nachführtyp-Laserinterferometer 3 wird als Interferometer
des vorstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung übernommen.
Wenn zum Beispiel der bewegliche Körper 21 nur
linear bewegt wird, kann ein Nicht-Nachführungs-Interferometer vorgesehen
sein, um einen Abstand von sich zu einem an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Reflektor
zu messen. In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird erläutert, dass die Beurteilungseinheit 7 beurteilt,
dass einige Abweichung bei einer auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
in einem Fall aufgetreten ist, in dem entweder eine oder beide der
an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge
und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge
nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e)
ist/sind, und in einem Fall, in dem der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnete
Abstand von dem Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 nicht
größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, wenn
das Ergebnis der Lichtempfangsmenge-Abweichungsbeurteilung Normalität
angibt. Einfach gesagt, werden sowohl die Abstandsschwelle als auch die
Lichtempfangsmengeschwelle für die Abweichungsbeurteilung
herangezogen. Jedoch ist der Umfang der Erfindung nicht auf ein
solches Beispiel beschränkt. Die Beurteilungseinheit 7 kann
zum Beispiel eine Schwellen-Beurteilungsverarbeitung im Vergleich
mit nur der Abstandsschwelle oder nur der Lichtempfangsmenge-Schwelle
durchführen. Die Beurteilungseinheit 7 beurteilt,
dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt, wenn der Messwert nicht größer
als der Schwellwert ist, der entweder zu dem Abstand oder der Empfangslichtmenge
in Beziehung steht.
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Im
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
erläutert, dass die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 in
einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen
Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen
Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r)
Schwellwert(e) ist/sind, beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung
eine Abweichung vorliegt. Jedoch ist der Umfang der Erfindung nicht
darauf beschränkt. Nur in einem Fall, in dem sowohl die
an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangene Lichtmenge
als auch die an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangene
Lichtmenge nicht größer als vorgegebene Schwellwerte
sind, kann die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilen, dass
bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine
Abweichung vorliegt.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
erläutert, dass die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5,
die die zweite Beurteilungseinheit 51 und die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einschließt,
als diskrete Einheit vorgesehen ist, die von der Interferometerhaupteinheit 4 getrennt
ist. Jedoch ist es nicht notwendig, dass die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 als
eine solche von der Interferometerhaupteinheit 4 getrennte
Einheit vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 der
Interferometerhaupteinheit 4 die zweite Beurteilungseinheit 51 und
die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 beinhalten.
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Die
Erfindung kann bei einem Messsystem eingesetzt werden, das eine
Industriemaschine und ein Interferometer beinhaltet, einen beweglichen
Körper durch den Einsatz der Industriemaschine bewegt und
einen Abstand zu einem an dem beweglichen Körper angebrachten
Reflektor mittels des Interferometers misst. Außerdem kann
die Erfindung bei dem Interferometer angewendet werden, das ein
Bestandteil des Messsystems ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-128899 [0002, 0021]