JP2854641B2 - 変位計およびその発光部の位置調整方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は変位計の発光部に関し、特にその位置調整に
関するものである。

［従来の技術］ 変位計は発光素子から照射される照射光を集光レンズ
により集光し、被測定物体上に照射点を形成させる。そ
して、その反射光を受光部に備えられている移動検出素
子（PSD）で受光し、三角測拒の原理に基づいて被測定
物体の変位を測定する。この照射光には、一般にレーザ
光等が用いられる。測定を正確に行う為には、被測定物
体上におけるレーザ光の照射点の位置が正確でなければ
ならない。例えば、被測定物体が比較的小さなものであ
る場合、レーザ光の照射点の位置が不正確であれば被測
定物体上にレーザ光が照射されず、被測定物体の変位が
測定できないからである。レーザ光の照射位置の調整は
発光素子の装着位置を調整することによって行われる。
従って、この発光素子の装着位置には、微小な調整が要
求される。

しかし、変位計の量産工程において全ての変位計の発
光素子の装着位置を正確なものとするのは極めて困難で
ある。この為、発光素子の位置の微調整は個々の変位計
について手作業で行われる。

従来の発光素子の位置調整を第４図Ａ及び第４図Ｂに
基づいて説明する。変位計は、一般に回路部が収納され
た筐体と、筐体の前面に位置するセンサーヘッドから構
成される。第４図Ａ及び第４図Ｂはセンサーヘッド部の
みを示している。まず、レーザ発光素子２を、絶縁体で
形成されている絶縁環３の絶縁環穴3aに矢印100の方向
（第４図Ａ参照）に嵌入する。この絶縁環３は、レーザ
発光素子２とセンサーヘッド本体４との絶縁性を保つ為
に設けられているものである。図に示す押え部材６の穴
6aにはレーザ発光素子２のリード線2aが貫通する。そし
て、押え部材６と絶縁環３とを接着剤で接着する。すな
わち絶縁環３、レーザ発光素子２及び押え部材６は一体
となり発光部10を形成するのである。

発光部10を第４図Ｂに示すようにセンサーヘッド本体
４の貫通穴4a内に填め込む。図に示すレンズ11は集光レ
ンズである。次に、ねじ８を押え部材６に設けられてい
る貫通穴（図示せず）に貫通させ、センターヘッド本体
４に設けられているねじ穴（図示せず）に螺入して仮固
定を行う。この押え部材６に設けられている貫通穴の直
径は、ねじ８のねじ部の断面直径より大きく形成されて
いる。従って発光部10は、発光方向である矢印110の方
向をＺ軸とした場合のＸ軸及びＹ軸の二次元面上を移動
することができる。

そして、レーザ光が所望の位置に照射するよいうに手
作業で発光部10を移動し微調整を行う。発光部10を所望
の位置に調整した後、ねじ８をセンサーヘッド本体４に
設けられているねじ穴（図示せず）に完全に螺入して発
光部10が移動しないように固定する。こうして、変位計
の発光部の位置調整を行う。

［発明が解決しようとする課題］ ところが上記従来の発光部の位置調整には次の様な問
題があった。

発光部10のねじ止めを行う際、発光部10にはねじ止め
の力の影響を受けて、第４図Ｂに示す矢印110の方向を
Ｚ軸とした場合のＸ軸及びＹ軸の二次元面上においてず
れが生じる。発光部10のずれに伴いレーザ光の被測定物
体上の照射位置にもずれが生じる。この為、再度位置調
整を行う必要があり、完全な調整を行うには調整作業に
時間を要し作業効率が悪くなるという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点を解決し、変位計の発光
部の位置調整を容易かる確実に行うことができる変位計
およびその発光部の位置調整方法を提供することを目的
とする。

［課題を解決する為の手段］ 請求項１に係る変位計の発光部は、貫通穴を有する本
体、発光素子を有しており、該発光素子の発光軸が前記
貫通穴を貫通するように本体に固定される発光部を備え
た変位計において、発光部を、発光素子を有する保持部
材と押え部材に分離し、保持部材を本体から露出する露
出側面を備えており、保持部材は押え部材に押圧されて
本体に固定されていることを特徴としている。

請求項２に係る変位計の発光部の位置調整方法は、発
光素子の発光軸が本体の貫通穴を貫通するように、該本
体に発光素子を有する保持部材を載置する工程、本体に
載置した保持部材が、発光素子の発光方向に対してほぼ
垂直方向に移動可能である状態に押え部材で保持部材を
押圧、保持し、保持部材を仮固定する工程、保持部材が
本体から露出して形成する保持部材の露出側面を押圧し
て保持部材を所望の位置に移動させる工程、露出側面に
圧力を加え保持部材を所望の位置に保持した状態で、押
え部材によって保持部材本体に固定する工程を備えてい
ることを特徴としている。

［作用］ 請求項１に係る変位計の発光部は、発光部を発光素子
を有する保持部材と押え部材とに分離し、保持部材は本
体から露出する露出側面を備えている。そして、保持部
材は押え部材に押圧されて本体に固定される。

従って、本体と押え部材との間に保持部材を仮固定し
た状態で、保持部材の露出側面を押圧すれば保持部材の
位置を所望の位置に移動させることができる。又、押え
部材の押圧によって保持部材を本体に固定するので、固
定の際に保持部材の位置がずれることがない。

請求項２に係る変位計の発光部の位置調整方法は、保
持部材の露出側面に押圧して保持部材を所望の位置に移
動させ、その後露出側面に圧力を加え保持部材を所望の
位置に保持した状態で押え部材を本体に固定する。

従って、押え部材を本体に固定する際に保持部材の位
置がずれることがない。

［実施例］ 本発明の一実施例の図面に基づき説明する。第２図に
示す本体としてのセンサーヘッド本体４は、変位計の前
面部に取り付けられるものである。センサーヘッド本体
４には貫通穴4aが形成されている。まず、レーザ発光素
子２を、保持部材である絶縁環３の絶縁環穴3aに矢印20
0の方向に嵌入する。この絶縁環３は、レーザ発光素子
２と押え部材６との絶縁性を保る為に設けられているも
のである。次に絶縁環３の突出部7bをセンサーヘッド本
体４の貫通穴4aに矢印200の方向に嵌入する。絶縁環３
には四方に突起部60が十字型に設けられている。そし
て、センサーヘッド本体４の貫通穴4aの端部周辺には突
起部60に対応する凹部50が設けられている。この凹部50
に突起部60がはめ込まれた状態で絶縁環３がセンサーヘ
ッド本体４に装着される。

絶縁環３の突出部7bがセンサーヘッド本体４の貫通穴
4aに嵌入され、かつ凹部50に突起部60がはめ込まれるこ
とによってセンサーヘッド本体４において絶縁環３の保
持が容易となる。

尚、凹部50の凹部空間は突起部60よりも大きく設けら
れており、凹部50に突起部60がはめ込まれた状態で移動
空間90が形成されるようになっている（第１図参照）。

次に、絶縁環３を押圧するように押え部材６を矢印20
0の方向に載置する。そして、ねじ８を押え部材６の貫
通穴6bに貫通させてセンサーヘッド本体４に設けられて
いるねじ穴8aに螺入し、絶縁環３をセンサーヘッド本体
４に仮固定する。このとき絶縁環３は矢印Ｘ及び矢印Ｙ
の示す平面上を移動し得るような状態で仮固定される。
尚、押え部材６の穴6aには図に示すようにレーザ発光素
子２のリード線2aが貫通する。

絶縁環３の突起部60の側面は、センサーヘッド本体４
の凹部50を通してセンサーヘッド本体４の側面から露出
し、絶縁環３の露出側面62を形成する。

次に、絶縁環３及び押え部材６が装着されたセンサー
ヘッド本体４を、第１図に示す治具に固定する。第１図
は治具に固定したセンサーヘッド本体４の背面図であ
る。尚、図において押え部材６及びレーザ発光素子２の
リード線2aは省略されている。第１図に示す治具は固定
壁81,82を備えており、固定壁81,82に各々設けられてい
るねじ穴に押圧ボルト71,72が螺入、貫通している。押
圧ボルト71,72の先端にはそれぞれボルト押圧部73,74が
設けられている。そして、固定壁81,82は押圧ボルト71,
72に対向する位置にリターンスプリング75,76を有して
おり、リターンスプリング75,76の先端にはスプリング
押圧部77,78が設けられている。

センサーヘッド本体４は、第１図に示すように絶縁環
３の四方の露出側面62に各々ボルト押圧部73,74及びス
プリング押圧部77,78が接する状態で治具に装着され
る。

凹部50の凹部空間は突起部60よりも大きく設けられて
おり、凹部50に突起部60がはめ込まれた状態で移動空間
90が形成されている。又、絶縁環３は、センサーヘッド
本体４及び押え部材６との押圧により仮固定状態であ
り、完全に固定されていない。従って、発光部10は矢印
Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に移動することができる。そし
て、この状態で絶縁環３の位置調整が行われる。

押圧ボルト72を捩じ込めば、捩じ込みに伴いリターン
スプリング76は圧縮されて絶縁環３は矢印X₁方向に移動
する。又、押圧ボルト72をゆるめれば、リターンスプリ
ング76は伸張して絶縁環３は矢印X₂方向に移動する。同
様に押圧ボルト71を捩じ込めば、捩じ込みに伴いリター
ンスプリング75は圧縮され絶縁環３は矢印Y₁方向に移動
する。又、押圧ボルト71をゆるめれば、リターンスプリ
ング75は伸張して絶縁環３は矢印Y₂方向に移動する。こ
うしてレーザ発光素子２が嵌入されている絶縁環３を所
望の位置に移動させ保持し、レーザ発光素子２の発する
レーザ光の被測定物体上の照射位置を調整する。

絶縁環３を第１図に示す治具で所望の位置に保持した
状態で、ねじ８をセンサーヘッド本体４に設けられてい
るねじ穴8aに完全に捩じ込み、押え部材６をセンサーヘ
ッド本体４に固定する（第２図参照）。押え部材６をセ
ンサーヘッド本体４に完全に固定することで絶縁環３を
挟み込み、絶縁環３が移動しない状態にして所望の位置
で固定する。

又、他の実施例として位置調整の際、第３図に示すよ
うな治具を用いることもできる。図に示す治具はアーム
154,164を備えており、アーム154,164の先端には各々ア
ーム押圧部156,158,166及び168が設けられている。そし
て、絶縁環３の四方の露出側面62がアーム押圧部156,15
8,166及び168に接するようにセンサーヘッド本体４を治
具に装着する。アーム154は固定壁152を螺入、貫通する
押圧ボルト150と接続している。押圧ボルト150の捩じ込
み又はゆるめに伴い、アーム154は矢印300の方向に移動
する。同様にアーム164は固定壁162を螺入、貫通する押
圧ボルト160と接続しており、押圧ボルト160の捩じ込み
又はゆるめに伴い、アーム164は矢印310の方向に移動す
る。この押圧ボルト150,160を捩じ込み、又はゆるめる
ことにより絶縁環３の位置調整を行うのである。

又、位置調整に治具を用いずに、手作業で露出側面62
を押圧し位置調整を行い所望の位置に固定して、ねじ８
を螺入し押え部材６で固定してもよい。

［発明の効果］ 請求項１に係る変位計の発光部は、本体と押え部材と
の間に保持部材を仮固定した状態で、保持部材の露出側
面を押圧すれば保持部材の位置を所望の位置に移動させ
ることができる。又、押え部材の押圧によって保持部材
を本体に固定するので、固定の際に保持部材の位置がず
れることがない。

請求項２に係る変位計の発光部の位置調整方法は、押
え部材を本体に固定する際に保持部材の位置がずれるこ
とがない。

従って、請求項１に係る変位計の発光部、及び請求項
２に係る変位計の発光部の位置調整方法によれば、変位
計の発光部の位置調整を容易かつ確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例に係るセンサーヘッドを治
具に固定した状態を示す背面図、 第２図は、本発明の一実施例に係るセンサーヘッド、保
持部材及び押え部材等を示す斜視図、 第３図は、本発明の一実施例に係るセンサーヘッドを他
の治具に固定した状態を示す背面図、 第４図Ａは、従来のセンサーヘッド及び発光部を示す側
面図、 第４図Ｂは、第４図Ａのセンサーヘッドに発光部が装着
された状態を示す一部断面図である。 ２……レーザ発光素子 ３……絶縁環 ４……センサーヘッド ６……押え部材 62……露出側面

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 G01C 3/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貫通穴を有する本体、 発光素子を有しており、該発光素子の発光軸が前記貫通
   穴を貫通するように本体に固定される発光部、 を備えた変位計において、 発光部を、発光素子を有する保持部材と押え部材に分離
   し、 保持部材を本体から露出する露出側面を備えており、 保持部材は押え部材に押圧されて本体に固定されてい
   る、 ことを特徴とした変位計。
2. 【請求項２】発光素子の発光軸が本体の貫通穴を貫通す
   るように、該本体に発光素子を有する保持部材を載置す
   る工程、 本体に載置した保持部材が、発光素子の発光方向に対し
   てほぼ垂直方向に移動可能である状態に押え部材で保持
   部材を押圧、保持し、保持部材を仮固定する工程、 保持部材が本体から露出して形成する保持部材の露出側
   面を押圧して保持部材を所望の位置に移動させる工程、 露出側面に圧力を加え保持部材を所望の位置に保持した
   状態で、押え部材によって保持部材を本体に固定する工
   程、 を備えた変位計の発光部の位置調整方法。