JP2515885Y2

JP2515885Y2 - 測定装置の表示部

Info

Publication number: JP2515885Y2
Application number: JP1990101048U
Authority: JP
Inventors: 憲司松丸; 信明武田; 敦郎田沼
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2005-09-28
Also published as: JPH0459411U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、例えば被測定物における高さ，段差，幅，
厚み等の寸法測定、反り，うねり等の形状測定、回転，
振れ，振動の振幅等の振動測定や機構部品の動特性を非
接触で測定するレーザ変位測定装置に組込まれ、個々の
センサから出力される変位量を演算して求めた測定値を
表示する測定装置の表示部に関するものである。

［従来の技術］例えばレーザ厚み測定装置を例にとって説明すると、
この装置は一対の変位測定装置と厚みを演算する厚み表
示部で構成される、変位測定装置は光学系を内蔵して被
測定物の変位量を非接触で検出するセンサヘッドと、セ
ンサヘッドからの光電信号を処理するセンサ処理回路
と、測定値及びセンサヘッドの基準位置（センサヘッド
により測定可能な測定範囲の中央位置）からの距離を表
示する表示部とを備えて構成されている。さらに説明す
ると、センサヘッドは、半導体レーザ、投光レンズ、結
像レンズ、ポジションセンサを内蔵している。このセン
サヘッドでは、まず、半導体レーザより放射された光を
投光レンズで細く絞って被測定物の測定面に照射し、被
測定物の測定面に光スポットをつくり、このスポットか
ら反射又は散乱した光を結像レンズにより集光してポジ
ションセンサ上に光スポットの像をつくる。その際、光
スポットの像は被測定物の移動に伴ってポジションセン
サ上を動く。そして、このポジションセンサから像の動
きに対応した電気信号を演算・補正することにより被測
定物の位置を検出している。レーザ厚み測定装置では、
一対の変位計を測定対象をはさみ対向させて設置し、各
変位計の出力から厚み表示部に演算して厚みを求めてい
る。このように、レーザ厚みを測定装置では、生産ライ
ン上を搬送する被測定物の厚み，段差，傾き等を複数台
のセンサヘッドにより非接触で検出して良品・不良品の
評価を行なっている。

ところで、上述した装置により被測定物の厚みを測定
する場合には、測定対象となる被測定物に応じて２台の
センサヘッドの位置設定が行なわれる。すなわち、被測
定物の測定面がセンサの測定範囲に入るよう設置するた
めに、表示部に表示される距離値を目視しながら各セン
サヘッド毎にチャンネルを切替えて位置設定を行なって
いた。

また、この位置設定は搬送される被測定物の種類によ
って厚みの異なるものもあるので、その都度行なう必要
があった。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来の装置では、各センサヘ
ッドの位置設定を行なう場合、測定値と共通して基準位
置からの距離を表示する１つの表示部を目視しながらチ
ャンネルを切替えて各センサヘッド毎に位置合わせを行
なっていたので、装置扱者は表示部に表示された結果を
記憶しておいて次のセンサヘッドの位置設定を行なう必
要があり、その操作が煩雑で面倒であるという問題があ
った。また、この装置ではセンサヘッドによる測定が開
始されると、表示部には２台のセンサヘッドの検出に基
づく測定値のみが表示されるだけなので、測定中に基準
位置に対する各センサヘッドの位置情報を得るために
は、測定値の表示を中断してチャンネルの切替えを行な
わなければならなかった。

そこで、本考案は上述した問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、各センサの位置設定を容易に
行なえるとともに、測定中でも測定値の表示を中断する
ことなく被測定物の測定面に対するセンサの位置情報を
表示により簡易的に得ることができる測定装置の表示部
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、本考案による測定装置の表
示部は、レーザ光源から出力されるレーザ光を被測定物
Ｗの測定面に照射する投光部11と、前記レーザ光の照射
方向とは異なる方向に設けられ前記測定面からの反射光
を受光する受光部とを備え、該受光部に組込まれた位置
検出素子13上に形成された光点の位置から前記被測定物
の位置を求める変位測定装置１を複数台用いて厚み、段
差を測定する測定装置の表示部において、厚み、段差を表示する表示部６と、前記位置検出素子で測定できる測定範囲をｎ分割した
発光素子17が前記変位測定装置の数だけ設けられ、前記
位置検出素子の測定面に対する位置出力に合わせてｎ個
の発光素子のうちの所定の発光素子を点灯する位置出力
表示器７とを備えたことを特徴としている。

また、前記位置出力表示器７を、指針を備えたメータ
で構成したことを特徴としている。

［作用］被測定物Ｗの測定面に対して投光部11よりレーザ光が
照射されると、測定面からの反射光は受光部によって受
光され、受光部に組込まれた位置検出素子13上に形成さ
れた光点の位置から被測定物の位置を求められる。位置
検出素子13で測定可能な測定範囲をｎ分割した発光素子
17を備えた位置出力表示器７では、位置検出素子13の測
定面に対する位置出力に合わせてｎ個の発光素子のうち
の所定の発光素子が点灯する。そして、被測定物Ｗの測
定面に対する各変位測定装置１の位置設定を行なう際に
は、位置出力表示器７において点灯する発光素子17を目
視しながら変位測定装置１の位置を調整する。そして、
所望の発光素子17、例えば中央に位置する発光素子が点
灯した位置で変位測定装置１の調整が完了する。この状
態で被測定物Ｗの測定が開始されると、各変位測定装置
１からの検出信号に基づいて被測定物Ｗの位置又は複数
台の変位測定装置１の演算値が演算値表示器６に表示さ
れる。

［実施例］第１図は本考案による測定装置の表示部が適用される
厚み測定装置のブロック構成図、第２図は同測定装置の
表示部の一実施例を示す図である。

この実施例による測定装置の表示器は、例えば被測定
物における高さ，段差，幅，厚み等の寸法測定、反り，
うねり等の形状測定、回転，振れ，振動の振幅等の振動
測定や機構部品の動特性を非接触で測定する厚み測定装
置１に組込まれるものである。

厚み測定装置１はセンサヘッド（センサ）２、操作部
３、センサ処理部４、演算制御回路５、測定表示部６、
位置表示部７、表示切替回路８、駆動回路９を備えて構
成されている。

センサヘッド２は第１のセンサヘッド2aと第２のセン
サヘッド2bが被測定物Ｗを境にして厚さ方向の両側に対
向配置されており、各センサヘッド2a,2bは所定波長の
光を出射する半導体レーザ10と、半導体レーザ10からの
光を被測定物Ｗ側に投光する投光レンズ11と、投光レン
ズ11からの光の照射により被測定物Ｗから反射された光
を結像する結像レンズ12、結像レンズ12により結像され
た光を検出するポジションセンサ13から構成される光学
系を内蔵している。

そして、このセンサヘッド２では、［従来の技術］の
項でも説明したように、被測定物Ｗの変位量を非接触で
検出し、この検出による光電信号（ポジションセンサ13
から像の動きに対応した電気信号）をセンサ処理部４に
出力している。

操作部３は筐体14前面の下部に配置された複数のスイ
ッチ3aによって構成され、これらのスイッチ3aの押動操
作により測定条件、数値入力、レンジ切替え、チャンネ
ル切替え、処理機能の選択等の各種処理設定を行なって
おり、この時の設定信号はセンサ処理部４に出力され
る。

センサ処理部４は各センサヘッド2a,2bに対応して第
１のセンサ処理部4aと第２のセンサ処理部4bを備えて構
成されており、各センサ処理部4a,4bは各々対応するセ
ンサヘッド2a,2bからの光電信号に基づいて被測定物Ｗ
の測定面の変位量を演算してそのデータを演算制御回路
５に出力している。

演算制御回路５は各センサ処理部4a,4bからのデータ
に基づいて被測定物Ｗの例えば厚みを演算し、その演算
結果を測定表示部６に表示するべく表示信号を表示切替
回路８に出力している。また、この演算制御回路５は後
に詳述する位置表示部７における表示バー15の所定位置
のLED17を点灯制御するための駆動信号を出力してい
る。

測定表示部６は操作部３とともに筐体14前面の上部左
側に配置されており、被測定物Ｗの測定面の変位量の数
値表示を行なうとともに、各センサヘッド2a,2bの検出
によって得られた被測定物Ｗの変位量を表示バー15によ
って表示している。

位置表示部７は操作部３とともに筐体14前面の上部中
央に配置されており、センサヘッド２のチャンネル数に
対応した数（実施例では２本）の表示バー15が設けられ
ている。この表示バー15は５分割された各エリア16（16
a〜16e）にLED17（17a〜17e）が埋設されたもので、セ
ンサヘッド２の測定範囲の中央に対する測定面までの距
離の度合いに応じて何れかのLED17が点灯するようにな
っている。つまり、被測定物Ｗの測定面がセンサヘッド
２の測定範囲の中央にあれば、中央のLED17cが点灯し、
また、被測定物Ｗの測定面がセンサヘッド２に近づくに
連れて右側のLED17d,17eが点灯し、さらに、被測定物Ｗ
の測定面がセンサヘッド２より遠ざかるに連れて左側の
LED17b,17aが点灯するようになっている。

また、この各表示バー15の両側にはセンサヘッド２の
検出範囲の上限位置が測定範囲から外れた場合に点灯す
るアラーム表示器18が設けられている。なお、このアラ
ーム表示器18が点灯した時は警報音が鳴るように構成さ
れている。

表示切替回路８は操作部３からの設定信号に基づいて
測定表示部５に各センサヘッド2a,2bの測定値やセンサ
ヘッド2a,2bの測定値から演算して得られた被測定物Ｗ
の測定値等を表示するべく表示の切替えを制御してい
る。

駆動回路９は演算制御回路５からの駆動信号に基づい
て各センサヘッド2a,2bの位置に対応した表示バー15のL
ED17を点灯させるべく位置表示部７に表示信号を出力し
ている。

以上説明した構成において、センサヘッド２の位置設
定を行なう際には、各センサヘッド2a,2bに対応して設
けられた表示バー15の表示状態を目視しながら、各表示
バー15,15の中央のLED17cが点灯するように各センサヘ
ッド2a,2bを移動させて位置合わせを行なう。

これにより、被測定物Ｗの厚み測定が可能になる。ま
た、生産ライン上を搬送する被測定物Ｗの種類が変わっ
てその形状が変化した場合でも、同様に表示バー15の目
視により各センサヘッド2a,2bの位置設定を行なう。

従って、上述した実施例の測定装置の表示部によれ
ば、従来のようにチャンネルの切替えにより何れか１つ
のセンサヘッドの測定値を表示して各センサヘッド毎に
位置合わせを行なうことなく、各センサヘッド2a,2bに
対応して設けられた表示バー15,15を目視することで簡
易的に被測定物Ｗの測定面に対する各センサヘッド2a,2
bの位置状態を認識することができ、被測定物Ｗの形状
に応じて各センサヘッド2a,2bの位置設定を容易かつ迅
速に行なうことができる。また、被測定物Ｗの測定中で
も測定値の表示を中断することなく被測定物Ｗの測定面
に対するセンサヘッド２の位置情報をLED17の点灯によ
り得ることができるので、各センサヘッド2a,2bが検出
可能な範囲にあるか否かの判断ができるとともに、各セ
ンサヘッド2a,2bの測定範囲が被測定物Ｗの測定面から
外れそうな場合でも、このことを事前に知り、アラーム
時の処理に迅速に対処することができる。

なお、各センサヘッド2a,2bの位置調整中に、各セン
サヘッド2a,2bにおける被測定物Ｗの測定面までの距離
を知りたい場合は、操作部３のスイッチ3aの押動操作に
よりセンサヘッド２のチャンネルを指定して測定表示部
５に数値表示させればよい。

ところで、上述した実施例では、センサヘッド２が２
台で、位置表示部７における表示バー15は５分割された
構成について説明したが、センサヘッド２は測定状態に
応じて複数台設けてもよく、この場合、表示バー15はセ
ンサヘッド２と同数設けられる。また、表示バー15の分
割エリア16の数は幾つでもよく、このエリア16の数を増
加させれば、さらに分解能を向上させて被測定物Ｗの測
定面に対する各センサヘッド２の位置情報を得ることが
できる。

また、表示バー15に代えて指針の設けられたメータを
配設してもよく、この場合には、指針の振れ具合によっ
て各センサ２の被測定物Ｗの測定面に対する位置情報を
得ることができる。

［考案の効果］以上説明したように、本考案の測定装置の表示部によ
れば、従来のようにチャンネルの切替えが不要で、位置
出力表示器の点灯する発光素子（または指針の振れ具
合）を目視するだけで被測定物の測定面に対する変位測
定装置の位置情報を簡易的に認識しながら簡単に各変位
測定装置の位置設定を行なうことができる。また、測定
中でも測定値の表示を中断することなく被測定物の測定
面に対する変位測定装置の位置情報を表示により得ら
れ、各変位測定装置が検出可能な範囲にあるか否かの判
断ができるとともに、アラームを事前に知ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による測定装置の表示部が適用される変
位測定装置のブロック構成図、第２図は同測定装置の表
示部の一実施例を示す図である。２……センサヘッド（センサ）、４……センサ処理部、
５……演算制御回路、６……測定表示部、７……位置表
示部、15……表示バー、16……エリア、17……LED。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−105504（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−128404（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−51410（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源から出力されるレーザ光を被測
定物（Ｗ）の測定面に照射する投光部（11）と、前記レ
ーザ光の照射方向とは異なる方向に設けられ前記測定面
からの反射光を受光する受光部とを備え、該受光部に組
込まれた位置検出素子（13）上に形成された光点の位置
から前記被測定物の位置を求める変位測定装置（１）を
複数台用いて厚み、段差を測定する測定装置の表示部に
おいて、厚み、段差を表示する表示器（６）と、前記位置検出素子で測定できる測定範囲をｎ分割した発
光素子（17）が前記変位測定装置の数だけ設けられ、前
記位置検出素子の測定面に対する位置出力に合わせてｎ
個の発光素子のうちの所定の発光素子を点灯する位置出
力表示器（７）とを備えたことを特徴とする測定装置の
表示部。
【請求項２】前記位置出力表示器（７）は指針を備えた
メータからなる請求項１記載の測定装置の表示部。