JP2003240540A

JP2003240540A - 回転体の回転角度計測方法及び装置並びに配管加工用計測方法及び装置

Info

Publication number: JP2003240540A
Application number: JP2002044876A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Maekawa; 祥生前川; Masaki Hayatsu; 昌樹早津
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な手段により、連続的に回転体の回転角
度を計測する。【解決手段】回転体の回転軸１に回転自在に嵌着され
た第１円板３と、第１円板３に対向して回転軸１に固定
された第２円板７とを有し、第１円板３及び第２円板７
のー方の円板に、回転軸１の１回転に対応して１周期で
変動する周期変動形状部としての溝２が設けられてお
り、他方の円板に、周期変動形状部の寸法を計測する２
個のセンサ５、６が位相差を有して設けられていて、２
個のセンサ５、６の計測値に基づいて回転軸１の回転角
度を求める演算部を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の回転角度
の計測方法及び装置、並びにこの計測方法及び装置を配
管加工用計測に適用した配管加工用計測方法及び装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ー般に回転体の回転角度を計測す
る方法として、回転体に金属製の歯車を取付け、電磁セ
ンサにより通過した歯車の歯数をカウンタによって計数
して回転角度を計測する方法や、回転体にスリット円板
を取付け、投光部から投光されスリットを通過する光を
受光部で受光し、光が通過したスリット数をカウンタに
よって計測して回転角度を計測する方法が行われてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの回
転角度の計測方法は、いずれもカウンタによる通過歯数
やスリット数等の計数が必要なため、回転体の回転角度
を計測する際には、回転体が回転角度を変える都度、回
転体の回転を停止して上記の計数を行う必要があった。
そのため、連続的に回転角度を計測できず、不便であっ
た。

【０００４】本発明は、簡単な手段により、カウンタに
よる通過歯数やスリット数を計数する必要のない、連続
的に回転体の回転角度を計測できる方法及び装置を提供
することを目的とする。また、本発明の他の目的は、本
発明の回転体の回転角度計測装置及び方法を配管加工用
計測に適用した配管加工用計測方法及び装置を提供する
ことを目的とする。この点に関して説明すると、大口径
配管の据付け作業では、加工機により溶接の前準備とな
る突合せ部の開先加工を行う場合には、最初に配管の中
心と加工機の中心を合わせる作業（芯出し）と、配管の
端面に対する加工機の傾きの調整作業（面出し）を行
う。この芯・面出し作業の際に必要な、加工機の配管に
対する芯・面のずれを測定する配管加工計測方法及び装
置を用いて加工機の芯・面のずれを測定するには、加工
機の配管に対する回転角度を計測する必要があり、これ
に本発明の回転体の回転角度計測方法及び装置を適用す
ることが、本発明の他の目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の回転体の回転角
度計測方法は、回転体又はこの回転体に対向して配置さ
れた非回転体のいずれかー方に、前記回転体の１回転に
対応して１周期で変動する周期変動形状部を形成し、前
記回転体又は非回転体の他方に、前記周期変動形状部の
寸法を計測する２個のセンサを位相差を有して配置し、
前記２個のセンサの計測値に基づいて、前記回転体の回
転角度を求めることを特徴とする。

【０００６】そして、本発明の回転体の回転角度計測装
置は、回転体の回転軸に回転自在に嵌着された第１円板
と、前記第１円板に対向して回転軸に固定された第２円
板とを有し、前記第１円板及び第２円板のー方の円板
に、前記回転軸の１回転に対応して１周期で変動する周
期変動形状部が設けられており、他方の円板に、前記周
期変動形状部の寸法を計測する２個のセンサが位相差を
有して設けられていて、前記２個のセンサの計測値に基
づいて前記回転軸の回転角度を求める演算部を備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】前記周期変動形状部の寸法は、前記回転軸
の回転角に対して、正弦波状に変動することが好適であ
る。また、前記周期変動形状部が、前記回転軸の中心と
同心円に設けられた溝の深さであることが好適である。
また、前記周期変動形状部が、前記第２円板の外周に設
けられた円周面の半径であってもよい。

【０００８】本発明の配管加工用計測方法は、配管の外
周に加工基準円をマークし、配管内部に装着される加工
手段の回転軸回りに回転可能な接触子を用いて前記加工
基準円を倣い回転させ、前記加工手段の回転軸を原点と
する座標軸における前記接触子の回転角度の変化に伴う
３軸方向変位を検出することにより、前記配管に対する
加工手段の位置ずれ並びに傾きを計測可能とした配管加
工用計測方法において、前記接触子の回転角度の計測方
法が、前記回転軸の１回転に対応して１周期で変動する
周期変動形状部が設けられており、他方の円板に、前記
周期変動形状部の寸法を計測する２個のセンサを位相差
を有して配置し、前記２個のセンサの計測値に基づい
て、前記回転軸の回転角度を求める回転体の回転角度計
測方法であることを特徴とする。

【０００９】そして、本発明の配管加工用計測装置は、
回転体の回転軸に回転自在に嵌着された第１円板と、前
記第１円板に対向して回転軸に固定された第２円板とを
有し、前記第１円板及び第２円板のー方の円板に、前記
回転軸の１回転に対応して１周期で変動する周期変動形
状部が設けられており、他方の円板に、前記周期変動形
状部の寸法を計測する２個のセンサが位相差を有して設
けられていて、前記２個のセンサの計測値に基づいて前
記回転軸の回転角度を求める演算部を備えた回転体の回
転角度計測装置と、配管の内部に配置される回転体と、
当該回転体にリンク機構を介して装着され前記配管の外
周面に倣って接触移動可能な接触子とを有し、前記リン
ク機構は前記回転体の回転中心を原点とする座標の３軸
方向に可動とされかつ前記接触子の回転に伴う３軸方向
変位を検出可能とした配管加工用計測装置とを有し、前
記回転体の回転角度計測装置の前記回転軸が、配管加工
機の回転軸に着脱可能に装着されており、かつ前記配管
加工用計測装置が前記回転角度計測装置の前記回転軸に
固定されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る回転体
の回転角度計測装置を図面に基づき詳細に説明する。図
１は本発明の実施の形態に係る回転角度計測装置の斜視
図、図２は本発明の実施の形態に係る回転角度計測装置
の断面図、図３は図２の要部拡大図、図４は本発明の実
施の形態に係る回転角度計測装置の正面図である。

【００１１】図１〜図４において、回転軸１の中心と同
心円に設けられた溝２を有する、本発明の計測部材であ
る第１円板３は、ベアリング４を介して、回転軸１に回
転自在に嵌着されている。従って、第１円板３を固定し
て非回転の状態とし、回転軸１を自在に回転させること
ができる。本発明の実施の形態に係る周期変動形状部で
ある溝２の深さｄは、回転軸１の１回転に対応して、１
周期で変動する正弦波もしくは余弦波状の形状を有す
る。図５は溝の深さｄが余弦波（正弦波の位相を９０度
ずらしたもの）形状の例を示したものであり、ｄ＝１＋
ｃｏｓθ（ｍｍ）となっている。

【００１２】そして、第１円板３に対向して回転軸１
に、溝２の深さｄを検出するための第１センサ５と第２
センサ６が取付けられた第２円板７が固定されている。
第１センサ５と第２センサ６は、１２０°の位相差φを
有している。なお位相差φは１２０°に限らず、好まし
くは３０°＜φ＜１５０°の範囲内で選択される。２個
のセンサをこのように配置することにより、２個のセン
サ５、６の計測値の組合せと回転軸１の回転角θをー義
的に対応させることができる。

【００１３】図３のように、第１センサ５及び第２セン
サ６の接触子８は溝２の底面９に倣うように、ばね１０
により弾発的に夫々第２円板７に取付けられている。そ
して、接触子８の位置を可変抵抗器１１により電圧に変
換して検出し、検出した電圧は、演算装置に入力され
る。なお、この実施例では、回転軸１に第１円板３を回
転自在に嵌着し、第２円板７を固定したが、第１円板３
を回転軸１に固定し、第２円板７を回転自在に嵌着して
もよい。

【００１４】図６は、以上説明した本発明の回転体の回
転角度計測装置１２を被計測物にセットした状態を示す
斜視図である。図６に示す装置は、モータ軸２２の回転
を減速歯車列２３を経由して、ボールネジ２１に伝達し
て、ボールネジ２１に螺合したベース２０を左右に移動
するようになっており、ベース２０に、例えば加工機
（図示せず）が設けられているような装置である。この
装置において、ベース２０の位置を検出するために、被
計測物であるボールネジ２１の回転角度を計測する場合
には、モータ軸２２と歯車列２３間に、カップリング２
４、２５を介して本発明の回転角度計測装置１２を連結
する。そして、第１円板３を台座２６で固定する。この
ように配置することにより、ボールネジ２１の回転角度
を計測することが可能となる。

【００１５】次に、上述の本発明の実施の形態に係る回
転体の回転角度計測装置による具体的な計測方法につい
て説明する。図１、２において、被計測対象である回転
体の回転軸１が回転すると、第２円板７は回転軸１とと
もに回転し、第１センサ５及び第２センサ６の接触子８
が非回転体である第１円板３の溝２の底面９を倣う。そ
して、可変抵抗１１を介して、溝２の深さｄに応じた電
圧が演算装置に入力される。

【００１６】第１センサ５と第２センサ６の取付け間隔
を１２０°、ｄ＝１＋ｃｏｓθ（ｍｍ）とした場合にお
いて、回転軸１の回転角度と第１センサ５の計測値Ａ、
第２センサ６の計測値Ｂ、及び計測値Ａ、Ｂとの差の値
Ｃの関係は図７のようになる。この関係を表にすると、
表１のようになる。

【表１】

【００１７】表１のように、計測値ＡとＢの組合せとそ
のときの回転角度θは１対１に対応しているので、予め
演算装置に計測値Ａ、Ｂと回転角度θの関係を記憶させ
ておき、実際の計測値Ａ、Ｂを求めて、記憶させておい
た関係と比較することにより、回転体１の絶対回転角度
を求めることができる。例えば、計測値Ａ＝１．００、
Ｂ＝０．１３の場合には、表１からθ＝９０°となる。
また、計測値Ａ又はＢと差の値Ｃとの組み合わせによっ
ても同様に絶対回転角度を求めることができる。また、
計測値Ａ、Ｂとの和の値Ｄを求め、この値Ｄと前記値
Ａ、Ｂ、Ｃの少なくとも１つとの関係で回転体１の回転
角度を求めるようにしてもよい。

【００１８】なお、回転体１の回転方向がー定の時には
本実施の形態外の手法として、第２センサ６を省略し、
第１センサ５の計測値Ａとこの計測値Ａの経時的な変化
率（傾き）との組み合わせによっても回転体１の絶対角
度をもとめることができる。しかし、回転方向との対応
付けが判然としない場合には、この手法は使えない。本
実施の形態では、計測値Ａ，Ｂ又は計算値Ｃ、Ｄとの組
み合わせとそのときの回転角度θが１対１で対応してい
るので、回転方向に関係なくθを求めることができる。
また、初期の回転角度を求め、この値に計測した回転体
１の回転角度を差し引いた値が、回転体１の相対回転角
度となる。

【００１９】なお、上述の装置では、第１円板３の回転
軸１に直角な面に周期変動形状部の溝２を設けたが、例
えば回転軸１の方向に計側器を設置するスペースが無い
場合には、図８のように、第１円板１３の回転軸１と同
心円の円周面に、溝１４を形成し、溝１４の底面の半径
を、回転軸１の１回転に対応して１周期で変動する周期
変動形状部とするのがよい。そして、第２円板１５の外
周部に張出し部１６を設け、ここに第１センサ５及び第
２センサ６を取付け、溝１４の外周部の半径を計測する
ように構成するのがよい。

【００２０】なお、上記の実施の形態では、回転体の回
転軸に第１円板及び第２円板を取付け、これらに周期変
動形状部及びセンサを設けたが、本発明は第１円板及び
第２円板は必ずしも必要ではない。図９は、第１円板及
び第２円板を使用せずに、直接回転体２７に周期変動形
状部である溝２８を形成し、一方第１及び第２センサ
５、６を位相差を有して非回転体である固定部材２９に
取付けたものである。また、図１０は、図９と同様に第
１円板及び第２円板を使用せずに、回転体２７に棒状部
材３０を介して第１及び第２センサ５、６を位相差を有
して取付け、一方周期変動形状部である溝３１を非回転
体である固定部材３２に設けたものである。

【００２１】次に、本発明の実施の形態に係る回転体の
回転角度計測装置を配管加工用計測装置に適用した実施
例について説明する。計測装置の説明に先立って、ま
ず、配管加工機の構成を図１１、１２に基づいて説明す
る。この配管加工機４０は加工対象の配管３８の開口縁
に開先加工を施すためのもので、管端部内に固定して加
工するように構成されている。配管加工機４０は駆動部
４２と減速機構などを内蔵する加工機本体４４を有し、
回転軸に装着された回転体４６を配管３８の開口側に配
置するようになっている。回転体４６には半径方向に延
在する回転アーム４８が設けられ、これに加工用のバイ
ト５０を取り付けるようにしている。したがって、加工
機４０を配管３８の内部に装着し、駆動部４２により回
転体４６を回転させてバイト５０を管端縁に沿って周回
させることにより、開先加工ができるようになってい
る。開先を適正に行わせるために加工機４０は配管３８
の内部に芯があった状態に固定されなければならない。
このため、加工機本体４４の周囲４ヶ所には半径方向に
伸縮するジャッキ５２と、ジャッキ５２により押し出さ
れ、直接、配管３８の内壁に当接されるスライドレール
５４が設けられている。したがって、加工機４０はスラ
イドレール５４により配管３８の管軸方向に移動可能と
なり、ジャッキ５２の伸縮により配管３８の半径方向に
移動ができるものとなる。これらによる固定作用で、駆
動部４２が作動することにより回転体４６が回転してバ
イト５０による開先加工が可能となる。

【００２２】ところで、加工機４０は配管３８の内部に
固定される際、配管３８の加工面の座標と加工機４０の
座標が一致する必要がある。すなわち加工機４０を配管
３８の内部に配置固定する際に、配管３８に対して芯合
わせと面合わせを行う必要がある。このため、図１３、
１４に示すように、加工機４０の回転体４６を利用した
計測装置６０が加工機４０に着脱可能に取り付けられる
ようになっている。これは基本的には、加工機４０の回
転体４６と、回転体４６の軸心に取付けられた本発明の
回転角度計測装置１２と、本発明の回転角度計測装置１
２の回転軸１にリンク機構６２を介して装着され配管３
８の外周面に倣って接触移動可能な接触子６３とを有し
ている。リンク機構４２は回転体４６の回転中心を原点
とする座標の３軸方向に可動とされかつ前記接触子６３
の回転に伴う３軸方向変位を検出可能としたものであ
る。

【００２３】芯及び面ずれの計測装置６０を構成してい
るリンク機構６２は、本発明の実施の形態に係る回転角
度計測装置１２の回転軸１に固定され、回転体４６の回
転に伴って旋回できるようになっている。まず、リンク
機構６２は４本のリンクを直交配置して相互に直線移動
ができる機構とされている。すなわち、加工機４０の回
転軸心と平行に配置される第１リンク６４と、第１リン
ク６４の先端部分でこれと直交し回転体４６及び回転軸
１の半径方向に沿う方向に向けられた第２リンク６６
と、第２リンク６６の先端部で第１リンク６４と逆方向
に延在する第３リンク６８、並びに第２リンク６６と逆
方向に延在する若干短尺の第４リンク７０から構成され
ている。この第４リンク７０の先端は配管３８の管壁を
挟んで加工機本体４４に向けられている。そして、第４
リンク７０の先端部には配管３８の外周面に沿って倣い
移動できる前述した接触子６３を取り付けて構成されて
いる。各々のリンク６４，６６，６８，７０は長さが可
変とされ、その変位量が計測できるようになっている。
このため、各リンク６４，６６，６８，７０をボールね
じ機構により構成し、これにより接触子６３がリンク機
構６２の面内での平面移動が可能となっており、接触子
６３の変位を各リンクの直動変位で検出できるものとな
っている。そして、当該リンク機構６２が回転軸１に取
り付けられていることにより全体が回転して接触子６３
を配管３８の外面にマークした加工基準線７４をなぞっ
て周回させることができるようになっている。したがっ
て、この接触子６３の周回移動に伴って発生する各リン
ク６４，６６，６８，７０の直線移動変位はボールねじ
機構のスクリューシャフトの回転をエンコーダなどによ
り検出して計測できるようになっている。

【００２４】次に、上記計測装置による計測方法につい
て説明する。図１５（１）に示すように、配管３８の外
周面に配管端面３９に平行に加工基準線５４が引かれ
る。そして、図１５（２）に示すように、配管３８の内
周面にジャッキ５２により配管加工機４０が固定され
る。この配管加工機４０の回転体４４に、図１５（３）
に示すように回転リング体７６が固定され、この回転リ
ング体７６の外周面に、前述した計測装置におけるリン
ク機構６２を、回転軸１に固定する。第１リンク６４、
及び接触子６３を取り付けた第４リンク７０の長さを調
節しながら接触子６３の先端を加工基準線７４に合わせ
る。そして、図１５（４）に示すように、接触子６３を
基準線７４に沿わせながら、倣い移動させるのである。
これにより、各リンク６４，６６，６８，７０の長さが
変位し、加工機３０の回転中心を原点とした座標系の３
軸方向変位を計測することができる。

【００２５】以下に、配管に対する加工機のずれ分を算
出する方法について述べる。図１６、図１７に、加工機
４０がある傾きをもって配管３８の内部に装着された場
合における各リンク部材の長さの関係が示されている。
図１９及び図２０に、配管３８及び加工機４０の座標系
を示す。配管３８の座標系をＸ₀−Ｙ₀−Ｚ₀系（基準座
標系）とおき、配管内に設置された加工機４０の座標系
をＸ₁−Ｙ₁−Ｚ₁系とおく。加工機の中心Ｏ′（ΔＸ、
ΔＹ、ΔＺ）と既知の基準線（Ｘ²＋Ｙ ²＝Ｒ²、Ｚ＝
０）上の点を結んでできる軌跡は円錐となる。この円錐
の頂点Ｏ′と加工基準線７４との最短距離をｌ_min、最
長距離をｌ_maxとおく。ここで、最短距離及び最長距離
となるときのＺ₁軸回りの回転角度をそれぞれθ_Z1min、
θ_Z1ma _x（但し、θ_Z1max＝θ_Z1min＋１８０°）とす
る。この回転によって生じる新しい座標系をＸ₂−Ｙ₂−
Ｚ₂系とすると、Ｙ₂−Ｚ₂平面上での幾何学的関係は、
図１６のようになる。

【００２６】ここで、ｌ_min、ｌ_maxは各リンク長さＡ₁
〜Ａ₄の計測値と三平方の定理から算出可能であり、

【数１】

【数２】

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】の関係が成立する。式（１）〜（４）を解くことで、基
準座標系に対する加工機４０の端面中心のずれ（ΔＸ、
ΔＹ、ΔＺ）が算出可能になる。

【００２７】また、ｌ_min及びｌ_maxを含む平面内におい
て、図２０に示す関係が成立する。このとき、各リンク
長さＡ₁〜Ａ₄を計測すると、

【数７】

【数８】という関係が成立するから、配管の中心軸に対する加工
機の傾斜角度θｘは、

【数９】となる。以上のずれの算出結果に基づき、加工機を移動
させることで、加工機の心・面出し作業が実現できる。

【００２８】この配管加工用計測装置は、更に、図２１
に示すように、計測装置６０の計測値に基づき演算処理
して調整量を算出する中央処理装置７８を備えている。
この中央処理装置７８は、上述の計算式を実行するため
のプログラムが格納されたメモリと、このプログラムを
実行する演算装置を備えている。この中央処理装置７８
に計測データを自動入力するには、計測装置６０の各４
辺の長さをエンコーダで計測するー方、本発明の回転角
度計測装置１２で計測装置６０の回転角度を計測する。
そして、これら計測値を中央処理装置７８に入力する。
入力点数はできるだけ多くする。接触子６３を加工基準
線７４に沿わせながら回転させたときの各リンクの長さ
と回転角度は、電気信号で変換され、Ａ／Ｄボードやカ
ウンタボード７６を使って中央処理装置７８に入力され
る。入力後、演算指令を与えると、演算装置はプログラ
ムに従って演算処理し、その結果が加工面に対する心、
及び面のずれとして表示される。中央処理装置７８によ
り得られたずれの調整量に基づき、ジャッキ５２を伸縮
させるようにする。

【００２９】以上述べた配管加工用計測方法及び装置に
より、容易に配管に対する加工機のずれを計測すること
ができる。これにより、作業能率が向上する等のメリッ
トがある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、簡単な
手段により、カウンタによる通過歯数やスリット数を計
数する必要が無く、連続的に回転体の回転角度を計測可
能となる。これにより、作業能率が向上し、コストダウ
ンを図ることができる。また、本発明は、本発明の回転
体の回転角度計測装置及び方法を配管加工用計測に容易
に適用することができる。即ち、大口径配管の据付け作
業では、加工機により溶接の前準備となる突合せ部の開
先加工を行う場合には、最初に配管の中心と加工機の中
心を合わせる作業（芯出し）と、配管の端面に対する加
工機の傾きの調整作業（面出し）を行う。この芯・面出
し作業の際に必要な、加工機の配管に対する芯・面のず
れを測定する配管加工計測方法及び装置を用いて加工機
の芯・面のずれを測定するには、加工機の配管に対する
回転角度を計測する必要があり、これに本発明の回転体
の回転角度計測方法及び装置を容易に適用することがで
きる。これにより作業能率が向上する等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の断面図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の正面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る溝の深さｄと回転軸
の回転角度θとの関係のグラフである。

【図６】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置を被計測装置に取付けた場合の斜視図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の２個のセンサの計測値の関係のグラフである。

【図８】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の断面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度計
測装置の断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態に係る回転体の回転角度
計測装置の断面図である。

【図１１】配管加工機を配管に収容した状態の断面図と
正面図である。

【図１２】同じく配管に加工機を配設した状態の斜視図
である。

【図１３】本発明の実施の形態に係る計測方法の一手順
を示す配管の斜視図である。

【図１４】図１３のＢ部拡大図である。

【図１５】本発明の実施の形態に係る計測方法のー手順
を示す配管の斜視図である。

【図１６】本発明の実施の形態に係る配管と計測装置の
幾何学的な関係を示す概略図である。

【図１７】図１６のＢ矢視図である。

【図１８】本発明の実施の形態に係る配管と加工機の座
標系を示す側面断面図である。

【図１９】本発明の実施の形態に係る配管と加工機の座
標系を示す正面図である。

【図２０】本発明の実施の形態に係る配管と計測装置の
幾何学的な関係を示す概略図である。

【図２１】本発明の実施の形態に係る自動計測を行う概
略図である。

【符号の説明】

１………回転軸、２………溝、３………第１円板、４…
……ベアリング、５………第１センサ、６………第２セ
ンサ、７………第２円板、８………接触子、９………底
面、１０………ばね、１１………可変抵抗器12………回
転角度計測装置、２０………ベース、２１………ボール
ネジ、２２………モータ軸、２３………減速歯車列、２
４………カップリング、２５………カップリング、２６
………台座、２７………回転体、２８………溝、２９…
……固定部材、３０………棒状部材、３１………溝、３
２………固定部材、３８………配管、３９………配管端
面、４０………配管加工機、４２………駆動部、４４…
……加工機本体、４６………回転体、４８………回転ア
ーム、５０………バイト、５２………ジャッキ、５４…
……スライドレール、６０………計測装置、６２………
リンク機構、６３………接触子、６４………第１リン
ク、６６………第２リンク、６８………第３リンク、７
０………第４リンク、７４………加工基準線、７６……
…回転リング体、７８………中央処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F069 AA13 AA83 BB40 CC02 DD30 GG01 GG06 GG27 GG58 GG62 GG63 HH02 JJ10 JJ17 JJ25 LL03 LL11 MM04 MM21 PP04 2F077 CC02 DD03 EE02 EE04 EE05 VV02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体又はこの回転体に対向して配置さ
れた非回転体のいずれかー方に、前記回転体の１回転に
対応して１周期で変動する周期変動形状部を形成し、前
記回転体又は非回転体の他方に、前記周期変動形状部の
寸法を計測する２個のセンサを位相差を有して配置し、
前記２個のセンサの計測値に基づいて、前記回転体の回
転角度を求めることを特徴とする回転体の回転角度計測
方法。
【請求項２】回転体の回転軸に回転自在に嵌着された
第１円板と、前記第１円板に対向して回転軸に固定され
た第２円板とを有し、前記第１円板及び第２円板のー方
の円板に、前記回転軸の１回転に対応して１周期で変動
する周期変動形状部が設けられており、他方の円板に、
前記周期変動形状部の寸法を計測する２個のセンサが位
相差を有して設けられていて、前記２個のセンサの計測
値に基づいて前記回転軸の回転角度を求める演算部を備
えたことを特徴とする回転体の回転角度計測装置。
【請求項３】配管の外周に加工基準円をマークし、配
管内部に装着される加工手段の回転軸回りに回転可能な
接触子を用いて前記加工基準円を倣い回転させ、前記加
工手段の回転軸を原点とする座標軸における前記接触子
の回転角度の変化に伴う３軸方向変位を検出することに
より、前記配管に対する加工手段の位置ずれ並びに傾き
を計測可能とした配管加工用計測方法において、前記接
触子の回転角度の計測方法が、前記回転軸に回転自在に
嵌着された第１円板と、前記第１円板に対向して前記回
転軸に固定された第２円板とを有し、前記第１円板及び
第２円板のー方の円板に、前記回転軸の１回転に対応し
て１周期で変動する周期変動形状部が設けられており、
他方の円板に、前記周期変動形状部の寸法を計測する２
個のセンサを位相差を有して配置し、前記２個のセンサ
の計測値に基づいて、前記回転軸の回転角度を求めるこ
とを特徴とする配管加工用計測方法。
【請求項４】回転体の回転軸に回転自在に嵌着された
第１円板と、前記第１円板に対向して回転軸に固定され
た第２円板とを有し、前記第１円板及び第２円板のー方
の円板に、前記回転軸の１回転に対応して１周期で変動
する周期変動形状部が設けられており、他方の円板に、
前記周期変動形状部の寸法を計測する２個のセンサが位
相差を有して設けられていて、前記２個のセンサの計測
値に基づいて前記回転軸の回転角度を求める演算部を備
えたことを特徴とする回転体の回転角度計測装置と、配
管の内部に配置される回転体と、当該回転体にリンク機
構を介して装着され前記配管の外周面に倣って接触移動
可能な接触子とを有し、前記リンク機構は前記回転体の
回転中心を原点とする座標の３軸方向に可動とされかつ
前記接触子の回転に伴う３軸方向変位を検出可能とした
配管加工用計測装置とを有し、前記回転体の回転角度計
測装置の前記回転軸が、配管加工機の回転軸に着脱可能
に装着されており、かつ前記配管加工用計測装置が前記
回転角度計測装置の前記回転軸に固定されていることを
特徴とする配管加工用計測装置。