JP2606581Y2 - 自動寸法測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は被測定物の平面外形寸
法に加えて被測定物の厚み、反りを自動的に測定する自
動寸法測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板状をなした物体（被測定物）の
厚みを測定する装置、器具としてはノギス、マイクロメ
ータ等の接触式測定器が存在する。又、物体の外形寸法
を測定する装置としては直交三軸メカニカルテーブル及
び顕微鏡、ＴＶカメラ等を備えた画像処理装置で構成さ
れた自動寸法測定装置が存在する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記した接触式測定器
にあっては物体に反りがあり、その反りと接触式測定器
との接触面積が大きいと正確な測定が出来ないといった
問題がある。又、自動寸法測定装置は物体の外形寸法と
同時に該物体の片面の反りを測定することができるが、
物体の表裏両面の状態を知るためには物体を引っ繰り返
さなければならず、自動化の障害となっていた。

【０００４】又、物体を引っ繰り返す為、物体の表裏両
面の位置合わせを要し、この位置合わせ誤差によって測
定値に誤差が生じ易くなるといった問題点を有する。

【０００５】本考案は上述したような従来の技術の有す
る問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、測定器及び検査工程を変えることなく物体の外形
寸法、厚み、反り等を正確に自動的に測定することが出
来る測定装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本考案が講じた技術的手段は、移動量が検出可能な
直交三軸メカニカルテーブルを備えた自動寸法測定装置
において、被測定物が載せられる検査テーブルを挟む上
下位置にレーザ変位計から成る距離検出センサーを同一
軸上に配置し、上下に位置する距離検出センサーは少な
くとも一方がＺ軸に沿って上下方向に移動可能に構成さ
れている。そして、検査テーブルの移動量および被測定
物の両面と上下の距離検出センサーとの間の距離を検出
して、被測定物の外形寸法、厚みおよび反りを測定する
ものである。

【０００７】上記した上側、下側、両側の距離検出セン
サーは、被測定物が載せられる検査テーブルに対して上
下方向（Ｚ軸方向）に可動する可動体に取り付けるが、
その可動体としてはＺテーブルと平行に設けた別別のＺ
テーブル、又は、同一のＺテーブルに取り付けても良い
ものである。

【０００８】又、検査テーブルの上下に配置される距離
検出センサーとしては、レーザ変位計が挙げられる。

【０００９】

【作用】上記の手段によれば、検査テーブル上に載せた
被測定物は直交三軸メカニカルテーブルの移動により検
査テーブルの上下に配置した距離検出センサーによって
被測定物の両面と該センサーとの間の距離を検出し、夫
々のセンサーのアナログ電圧出力を演算処理装置に内蔵
された信号処理ユニットに入力して差分をとることで被
測定物の厚さが測定される。又、被測定物の両面と該セ
ンサーとの間の距離を検出し、得られた座標データに基
づいて被測定物の長さ、幅等の外形寸法、及びそれぞれ
の面の反りと、一方の面を基準とした他の面の相対的反
りが測定される。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
ると、図１は本装置の概略図で、１は機台、２は検査テ
ーブル、５は演算処理装置、６は上側の距離検出センサ
ー、７は下側の距離検出センサー、８は被測定物であ
る。

【００１１】検査テーブル２はＹ軸方向へ移動するＹテ
ーブル２ａとＸ軸方向へ移動するＸテーブル２ｂ及びＸ
テーブル２ｂの上面に載置固定した上載テーブル１１と
の組合せにより構成し、各テーブル２ａ、２ｂに夫々パ
ルスモータ又はサーボモータなどの駆動用モータ９，
９’を連結して駆動するようにするとともにリニアスケ
ール１０，１０’を設けて移動量を検出するようにし、
被測定物８は上載テーブル１１上に載せて寸法測定す
る。

【００１２】又、機台１には支柱１’を起設し、該支柱
１’の先端、及び、中程に上下方向（Ｚ軸方向）へ移動
するＺテーブル２ｃ，２ｄを取付け、このＺテーブル２
ｃ，２ｄに上側、下側の距離検出センサー６，７を前記
検査テーブル２のそれぞれ上方，下方に位置するよう設
置し、上記Ｚテーブル２ｃ，２ｄにはサーボモータなど
の駆動用モータ１２，１２’をそれぞれ連結するととも
にリニアスケール１３，１３’を設ける。

【００１３】検査テーブル２の上方に落射用光源１４
を、検査テーブル２の下方に透過用光源１５を有し、落
射用光源１４，透過用光源１５から出る光を被測定物８
の表面に投光する。Ｚ軸方向の調整は駆動用モータ１
２，１２’を駆動させＺテーブル２ｃ，２ｄをそれぞれ
上下動させることにより被測定物８に対するＺ軸方向の
調整をする。

【００１４】演算処理装置５は表示用のブラウン管１６
を有し、且つその近傍に外部メモリのフロッピーディス
ク装置１７，１８、プリンタ１９及び多数のファンクシ
ョンキー２０を設け、それら各部１６〜２０が装置に内
蔵する中央処理装置（ｃｐｕ）に接続されている。上記
ブラウン管１６は表示部に英数字、カタカナによるキャ
ラクタ表示やプログラムあるいは測定データなどを表示
するようにする。

【００１５】演算処理装置５のファンクションキー２０
は中央処理装置（ｃｐｕ）の制御部を構成するもので、
シーケンスによる自動操作又はシーケンスによらない手
動操作の何れかを選択する切換スイッチ、手動時におけ
るＹテーブル２ａの起動用スイッチ、Ｘテーブル２ｂの
起動用スイッチ、Ｚテーブル２ｃ，２ｄの起動用スイッ
チなどのスイッチを有し、前記スイッチは切換スイッチ
を手動操作側にしたときにのみ作動するようになってい
る。

【００１６】上記中央処理装置（ｃｐｕ）の制御部はＮ
Ｃコントローラ２１及びモータドライバ２２を介して前
記駆動用モータ９，９’，１２，１２’に接続されてい
る。

【００１７】又、ＮＣコントローラ２１は照明コントロ
ールユニット２３を介して照明用ランプハウス装置２４
に接続されている。

【００１８】上側の距離検出センサー６はレーザ変位計
でＺテーブル２ｃに取り付けられた支持部材を介して鉛
直に取り付けられ、レーザの光軸が検査テーブル２の表
面と直角に交差するようにしてある。

【００１９】下側の距離検出センサー７は上側の距離検
出センサー６と同様レーザ変位計を用い、Ｘテーブル２
ｂとそのＸテーブル２ｂの上面に載置固定した上載テー
ブル１１との間に平面Ｌ字形の取付アーム２５を介して
設置されると共に、該センサー７の光軸が上側の距離検
出センサー６の光軸と合致して同一軸上に位置するよう
にする。尚、上記の取付アーム２５は支柱１’にＺテー
ブル２ｄに取り付けられた支持部材を介して鉛直に取り
付けられ、振動等によって距離検出センサー７の位置が
変化するといったことが無いようにしてある。又、取付
アーム２５に取付けられるレーザ変位計は取付けスペー
スの関係で水平に取付けられてレーザ光線が水平に照射
されるようになっているため、該レーザ光線を被測定物
８に対して直角に照射するためにレーザ変位計の前方に
プリズムミラー２６が設置されている。更に、取付アー
ム２５におけるＬ字の交差部には透過用光源１５の光が
通過するための貫通穴２７が開穿されている。

【００２０】以上の如く構成した自動寸法測定装置で被
測定物８の外形寸法及び厚み、反りを測定するときは、
先ず検査テーブル２上に被測定物８を載せ、Ｙテーブル
２ａ、Ｘテーブル２ｂ及びＺテーブル２ｃを移動操作す
る。そして、被測定物８の厚みは外形（エッジ）より内
側に所定距離入った位置を測定するのが一般的であるた
め、その測定点が距離検出センサー６，７の光軸上に位
置するように検査テーブル２を移動させ、測定点が距離
検出センサーの光軸に合致した段階で上下の距離検出セ
ンサー６，７を作動させて被測定物の両面と該センサー
との間の距離を検出し、夫々のセンサーのアナログ電圧
出力を信号処理ユニットに入力して差分をとることで被
測定物の厚さが測定される。又、被測定物の両面と該セ
ンサーとの間の距離を検出し、得られた座標データに基
づいて被測定物の長さ、幅等の外形寸法、及び、それぞ
れの面の反りと、一方の面を基準とした他の面の相対的
反りが測定される。

【００２１】なお、信号処理ユニットは、演算処理装置
に必らずしも内蔵されなくともよい。又、演算処理装置
は、中央処理装置を内蔵した形式ではなくてもよい。さ
らに、本考案の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変
更が可能であることは言うまでもない。

【００２２】

【考案の効果】本考案の自動寸法測定装置は以上詳述し
た如く構成したものであるから、単一の測定装置で外形
寸法、厚み、及び反りを全て自動的に測定することがで
きる。

【００２３】そして、上記の測定に際しては被測定物を
移動、或いは反転させる必要が全くないため、測定環境
が変わるといったことは無く、従って測定誤差の要因を
最小限に抑えることが出来る。更に、厚み及び反りを測
定する距離検出センサーは光軸中心に対して一定の距離
を置いて設置されているため、厚み測定を行う測定点の
位置決めを精度良く行うことができ、安定した測定を行
うことが出来る。又、測定を開始してから終了するまで
途中にオペレータの介入の必要がないため省力化を計る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の自動寸法測定装置の概略を示す模式図
である。

【図２】本装置の一部切欠側面図である。

【図３】検査テーブル面を示す拡大平面図である。

【図４】下側の距離検出センサーの取付け状態を示す拡
大平面図である。

【図５】図４の正面図である。

【符号の説明】

１・・・機台 ２・・・検査
テーブル ５・・・演算処理装置 ６・・・上側
の距離検出センサー ７・・・下側の距離検出センサー ８・・・被測
定物

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台上に、被測定物を載せ、Ｘ軸−Ｙ軸
   方向へ可動でかつ移動量が検出可能な検査テーブルが設
   置された自動寸法測定装置において、検査テーブルを挟
   む上下位置にレーザ変位計から成る距離検出センサーを
   同一軸上に位置させて設置すると共に、上下に位置する
   距離検出センサーの少なくとも一方をＺ軸方向に移動可
   能として、前記検査テーブルの移動量および前記被測定
   物の両面と前記距離検出センサーとの間の距離を検出し
   て前記被測定物の外形寸法、厚みおよび反りを測定する
   ことを特徴とする自動寸法測定装置。