JP3208102B2 - アライメント用標尺 - Google Patents

アライメント用標尺

Info

Publication number
JP3208102B2
JP3208102B2 JP30323597A JP30323597A JP3208102B2 JP 3208102 B2 JP3208102 B2 JP 3208102B2 JP 30323597 A JP30323597 A JP 30323597A JP 30323597 A JP30323597 A JP 30323597A JP 3208102 B2 JP3208102 B2 JP 3208102B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column
target
staff
cup
pillar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30323597A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11142152A (ja
Inventor
泰 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP30323597A priority Critical patent/JP3208102B2/ja
Publication of JPH11142152A publication Critical patent/JPH11142152A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3208102B2 publication Critical patent/JP3208102B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アライメント用標
尺に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の市販されている標尺としては、イ
ンバール標尺と呼ばれるものがある。このインバール標
尺は、10mmきざみのメモリの入った帯が、フレーム
に取り付けられたものである。帯の材質は、インバール
が使用されているので、温度変化による伸縮が少ない
(鉄の約1/10)。帯の長さは3mのものまでがあ
る。それ以上の長さになると、温度変化による伸縮の誤
差が無視できなくなる。
【0003】また、メモリは10mmきざみであるの
で、20μmの精度で読み取ることはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そもそもアライメント
用標尺は床面の相対的な高さを高精度で計ることが目的
で考案された。メモリを高精度で読み取ろうとすると、
上記したように、従来のものでは、10mm単位のメモ
リであるため、精度的に限界がある。また、従来の標尺
は熱膨張により長さが変化することは避けられず、高精
度の測定には難があった。
【0005】本発明は、上記問題点を除去し、周囲温度
が変わっても、ターゲットの高さが変わらないようにす
ることにより、高精度の高さの測定を行うことができる
アライメント用標尺を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕アライメント用標尺において、第1の金属からな
る第1の柱と、この第1の柱の基部に固定され、所定間
隔をとって平行に配置される前記第1の金属の熱膨張係
数とは異なる熱膨張係数を有する第2の金属からなる第
2の柱と、前記第1の柱と平行に配置されるカップ付き
ターゲット軸と、前記第1の柱のレバー支持部を中心に
回動可能であるとともに、一方の端部が前記第2の柱に
連結され、もう一方の端部が前記カップ付きターゲット
軸に連結されるレバーと、前記カップ付きターゲット軸
のカップに載置されるターゲットとを備え、温度変化時
の前記カップ付きターゲット軸と前記第1の柱との間隔
をLとする場合に、前記第1の柱と前記第2の柱との間
隔を(k−1)L、kは第2の柱の熱膨張係数/第1の
柱の熱膨張係数とすることにより、温度変化によらず前
記ターゲットの高さを一定にするようにしたものであ
る。
【0007】〔2〕上記〔1〕記載のアライメント用標
尺において、前記ターゲットは、十字線が付されたター
ゲット球である。 〔3〕上記〔1〕記載のアライメント用標尺において、
前記柱を保持するクランプを配置するようにしたもので
ある。したがって、本発明によれば、測定時の外気温の
変化に影響を受けることなく、正確な高さの測定を実施
することができる。例えば、床面の高さの高精度な測定
を行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明
の実施例を示すアライメント用標尺の概略構成図であ
り、図1(a)はある温度でのアライメント用標尺、図
1(b)は図1(a)に示す温度より温度が上昇した場
合のアライメント用標尺をそれぞれ示す図である。
【0009】これらの図に示すように、第1の柱1と第
2の柱2とは所定間隔をとって平行に配置され、第2の
柱2は第1の柱1の基部においてスケール3により固定
されている。第1の柱1と第2の柱2とは熱膨張係数の
異なる、2種類の金属を使用する。また、第1の柱1と
平行にカップ付きターゲット軸4が配置されており、第
1の柱1のレバー支持部5を中心に回動可能であるとと
もに、一方の端部が第2の柱2に設けられたピン6に係
合され、もう一方の端部がカップ付きターゲット軸4に
設けられたピン7に係合されるレバー8が設けられてい
る。さらに、カップ付きターゲット軸4のカップ4Aに
はターゲット球9がセットされている。なお、10はア
ライメント用標尺が接続されるソケットである。
【0010】この実施例では、一例として第1の柱1は
鉄(Fe)製、第2の柱2はAl製の場合について説明
する。まず、本発明のアライメント用標尺が、外気の温
度変化に影響を受けない理由について述べる。ここで、
鉄製の第1の柱1の熱膨張量をΔLFe、Al製の第2の
柱2の熱膨張量をΔLAlとした場合、本発明では、ΔL
Fe/ΔLAlが温度変化Δθに対して常に一定になる異種
の金属を用いるようにしている。すなわち、 ΔLFe=KFe・L0 ・Δθ(ここで、KFeはFeの熱膨
張係数) ΔLAl=KAl・L0 ・Δθ(ここで、KAlはAlの熱膨
張係数) により、ΔLFe/ΔLAl=KFe/KAl=一定となるよう
にしている。
【0011】この実施例では、外気温がΔθだけ上昇し
たとき、鉄製の第1の柱1がdだけ変化するのに対し
て、Al製の第2の柱2は1.96dだけ伸びる。そし
て、ターゲット球9の高さを一定にするには、レバー8
の右端の高さが変化しないようにする必要がある。その
ためには、図1(b)に示す状態で、カップ付きターゲ
ット軸4と第1の柱1との間隔をL、第1の柱1と第2
の柱2との間隔を0.96Lに設定する必要がある。
【0012】すなわち、カップ付きターゲット軸4のピ
ン7と第1の柱1のレバー支持部5間の長さL1 は、√
(L2 +d2 )、第1の柱1のレバー支持部5と第2の
柱2のピン6間の長さL2 は、√〔(0.96L)2
(0.96d)2 〕に設定する必要がある。一般的に言
えば、温度変化時のカップ付きターゲット軸4と第1の
柱1との間隔をLとする場合に、第1の柱1と第2の柱
2との間隔を(k−1)Lに設定する必要がある。ここ
で、kは第1の柱1の熱膨張係数に対する第2の柱2の
熱膨張係数の割合、つまり、第2の柱2の熱膨張係数/
第1の柱1の熱膨張係数(比熱膨張係数)である。
【0013】このように、この実施例によれば、温度変
化時のカップ付きターゲット軸4と第1の柱1と間隔を
L、第1の柱1と第2の柱2との間隔を0.96Lに設
定している。そこで、外気温度T=θ(℃)において、
図1(a)に示すように、鉄製の第1の柱1のレバー支
持部5と、Al製の第2の柱2のピン6とは同じ高さに
位置している。
【0014】このような状態から、図1(b)に示すよ
うに、外気温がΔθ(℃)だけ上昇し、T=θ+Δθ
(℃)になると、鉄製の第1の柱1と、Al製の第2の
柱2はいずれも熱膨張により伸びることになるが、それ
らの伸びは同じではない。つまり、鉄製の第1の柱1の
熱膨張率よりは、Al製の第2の柱2の熱膨張係数が大
きいので、レバー8はレバー支持部5を中心として回動
して、カップ付きターゲット軸4に連結されるようにな
っているので、アライメント用標尺は、外気温度Tが変
化しても全長Sは変わらない。
【0015】このように、レバー8の右端の高さは変化
しないので、アライメント用標尺の外気温の変化による
測定誤差は生じない。また、高さを読み取るために、タ
ーゲット球9を使用した。ターゲット球9の中心には、
十字線が入っているので、20μmの精度で中心位置を
読み取ることが可能となる。
【0016】なお、この実施例においては、第1の柱1
と第2の柱2とは熱膨張係数の異なる、2種類の金属を
使用したが、材質は熱膨張係数の差が大きいものほど良
い。その理由は、熱膨張係数の差が大きいほど、レバー
8の動く量は大きくなる。この動き量が大きくなるほ
ど、第1の柱1のレバー支持部5や第2の柱2のピン6
の係合部やカップ付きターゲット軸4のピン7の係合部
などのガタ等に比べて相対的に大きい値になり、ターゲ
ット球9の高さのエラーを少なくすることができるから
である。
【0017】図2は本発明の実施例を示すアライメント
用標尺の先端部の構造例を示す要部平面図、図3は図2
のA−A線断面図、図4は図2のB−B線断面図であ
る。なお、上記した図1と同様の部分については、同じ
番号を付してそれらの説明は省略する。図2乃至図4に
示すように、ケース11は第1の柱1に固定されてい
る。第1の柱1と第2の柱2とカップ付きターゲット軸
4が並設して配置されている。中央の第1の柱1にはレ
バー支持部5が設けられており、第1の柱1に固定され
ているレバー8はそのレバー支持部5を中心に回動する
ことができる。このレバー支持部5は、第1の柱に固定
する必要がある。そして、レバー支持部5の高さが1m
m伸びると、ターゲット球9が1mm上がる。第2の柱
2が1.96mm伸びるので(第1の柱1に対して第2
の柱2が0.96mm長くなる)、ターゲット球9が1
mm下がる。したがって、その高さは変わらない。
【0018】また、レバー8の左端には凹部8Aが、右
端には凹部8Bが形成されており、それぞれ、第2の柱
2に形成されたピン6とカップ付きターゲット軸4に形
成されたピン7に係合している。更に、第2の柱2のピ
ン6と凹部8A、カップ付きターゲット軸4に設けられ
たピン7と凹部8Bは隙間の小さいインローになってい
る。第1の柱1と第2の柱2が熱膨張すると、レバー8
は第1の柱1のレバー支持部5を中心にしてガタなく回
転する。
【0019】第2の柱2にはガイド溝13、カップ付き
ターゲット軸4にはガイド溝14がそれぞれ対応して形
成されている。更に、カップ付きターゲット軸4の下端
部にはコイルスプリング4Cを止めるストッパリング4
Bが設けられ、コイルスプリング4Cはそのストッパリ
ング4Bとガイド溝14の鍔部間に係止されている。1
6は第2の柱2のクランプである。なお、12はケース
へのレバー支持部の固定部、15は第1の柱へのケース
の固定部である。
【0020】図5は本発明の他の実施例を示すアライメ
ント用標尺の構成図である。なお、図1と同じ部分には
同じ符号を付してその説明は省略する。この実施例にお
いては、第1の柱1と第2の柱2には複数のクランプ2
1,22,23をそれぞれ配置するようにしている。そ
れらのクランプの数は、第1の柱1と第2の柱2の高さ
に応じて適宜増減することができる。
【0021】その場合、クランプ21〜23は当然に第
1の柱1と第2の柱2の熱膨張による伸縮を阻害しない
ように、ルーズなクランプ機構にする必要があることは
言うまでもない。このように構成することにより、第1
の柱1と第2の柱2が長くなる場合に、柱の倒れや、曲
がりを防止することができる。
【0022】なお、本発明は、以下のような実施形態を
有している。 (1)床面上の2点間の距離を測定する時に、ビームコ
ンパスが使用される場合がある。例えば、3.5mの長
さのAl製のものを用いた場合、測定精度は50μm必
要であり、スパンは25℃の時に設計値になるように調
整されていた。その際、外気温度が10℃の時に、ビー
ムコンパスが約1mm縮むので、補正する必要があっ
た。
【0023】このような場合に、本発明を適用して、長
さが外気温度によって変化しない構造をビームコンパス
に使用すれば、長さを補正する手間が省け、作業時間を
短縮することができ、精度をより向上させることができ
る。 (2)また、トランシット用三脚の足に適用することも
できる。図6はトランシット用三脚への本発明の適用例
を示す図である。
【0024】この図に示すように、トランシット31の
三脚の足32に上記した本発明のアライメント用標尺の
機構を適用することにより、外気温の変化が生じてもト
ランシット31の三脚の足32がずれることはない。な
お、34は地面、35はターゲットである。本発明を適
用することにより、トランシット用三脚は、長期間にわ
たり屋外で精密測量する時に、使用可能となる。また、
季節によって変わる気温、湿度変化による影響を排除す
ることができる。更に、三脚の足32の何れか1本に日
光が当たっても測定精度への影響はない。つまり、トラ
ンシット31の高さを一定に保つことができる。
【0025】(3)更に、駆動台への適用も考えられ
る。図7は電磁石の駆動台を示す模式図、図8は電磁石
の駆動台への本発明の適用例を示す図である。これらの
図において、40は床面、41はエアシリンダ、42は
支持台、43,44,45はガイド、46は駆動台、4
7,48,49はガイドベアリング、50は駆動台46
上の電磁石である。
【0026】このように、上下に動くことのできる駆動
台46上に電磁石50を配置する。この電磁石50に通
電すると、温度がΔθだけ上がり、駆動台46が熱膨張
する。駆動台46は3本のガイド43,44,45でサ
ポートされている。これらのガイド43,44,45
は、お互いに平行であれば、スムーズな動きをするが、
温度の上昇により駆動台46が熱膨張すると、ガイド4
3,44,45は平行でなくなり、スムーズな動きがで
きなくなる。
【0027】そこで、本発明を適用することにより、こ
のような問題を解決することができる。すなわち、図8
に示すように、駆動台46のガイドベアリング47,4
8,49を上記した本発明のアライメント用標尺の機構
で連結するようにすればよい。なお、この機構は、材料
を選べば、真空中、磁場中でも問題なく使用することが
できる。
【0028】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、測定時の外気温度の変化に影響を受けることな
く、正確な測定を実施することができる。例えば、床面
の高さの測定を高精度で測ることができる。通常の標尺
は、外気温度の変化によって全長が変化するので、測定
誤差が生ずる場合がある。これに対して、本発明によれ
ば通常のものとは異なり、標尺の長さ、つまり、ターゲ
ットの高さは外気温度の変化によって変化することはな
くなる。
【0030】また、通常の標尺はメモリを読み取るよう
になっているが、本発明によれば、十字線が付されたタ
ーゲット球を使用し、20μmの精度で中心位置を読み
取ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すアライメント用標尺の概
略構成図である。
【図2】本発明の実施例を示すアライメント用標尺の先
端部の構造例を示す要部平面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】図2のB−B線断面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示すアライメント用標尺
の構成図である。
【図6】トランシット用三脚への本発明の適用例を示す
図である。
【図7】電磁石の駆動台を示す模式図である。
【図8】電磁石の駆動台への本発明の適用例を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 第1の柱 2 第2の柱 3 スケール 4 カップ付きターゲット軸 4A カップ 4B ストッパリング 4C コイルスプリング 5 レバー支持部 6,7 ピン 8 レバー 8A,8B 凹部 9 ターゲット球 10 ソケット 11 ケース 12 ケースへのレバー支持部の固定部 13,14 ガイド溝 15 第1の柱へのケースの固定部 16,21,22,23 クランプ 31 トランシット 32 三脚の足 34 地面 35 ターゲット 40 床面 41 エアシリンダ 42 支持台 43,44,45 ガイド 46 駆動台 47,48,49 ガイドベアリング 50 電磁石
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/06 G01B 5/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)第1の金属からなる第1の柱と、
    (b)該第1の柱の基部に固定され、所定間隔をとって
    平行に配置される前記第1の金属の熱膨張係数とは異な
    る熱膨張係数を有する第2の金属からなる第2の柱と、
    (c)前記第1の柱と平行に配置されるカップ付きター
    ゲット軸と、(d)前記第1の柱のレバー支持部を中心
    に回動可能であるとともに、一方の端部が前記第2の柱
    に連結され、もう一方の端部が前記カップ付きターゲッ
    ト軸に連結されるレバーと、(e)前記カップ付きター
    ゲット軸のカップに載置されるターゲットとを備え、
    (f)温度変化時の前記カップ付きターゲット軸と前記
    第1の柱との間隔をLとする場合に、前記第1の柱と前
    記第2の柱との間隔を(k−1)L、kは第2の柱の熱
    膨張係数/第1の柱の熱膨張係数とすることにより、温
    度変化によらず前記ターゲットの高さを一定にすること
    を特徴とするアライメント用標尺。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアライメント用標尺にお
    いて、前記ターゲットは、十字線が付されたターゲット
    球であることを特徴とするアライメント用標尺。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のアライメント用標尺にお
    いて、前記柱を保持するクランプを配置することを特徴
    とするアライメント用標尺。
JP30323597A 1997-11-06 1997-11-06 アライメント用標尺 Expired - Fee Related JP3208102B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30323597A JP3208102B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 アライメント用標尺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30323597A JP3208102B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 アライメント用標尺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11142152A JPH11142152A (ja) 1999-05-28
JP3208102B2 true JP3208102B2 (ja) 2001-09-10

Family

ID=17918510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30323597A Expired - Fee Related JP3208102B2 (ja) 1997-11-06 1997-11-06 アライメント用標尺

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3208102B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072719B (zh) * 2010-11-17 2012-05-23 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 竖直传高仪
CN113884056B (zh) * 2021-10-14 2024-05-14 中铁大桥局第九工程有限公司 一种大跨度连续梁挂篮悬臂现浇梁测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11142152A (ja) 1999-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6964113B2 (en) Scale-bar artifact and methods of use
US6493957B1 (en) Ball step gauge
US3786332A (en) Micro positioning apparatus
JP2944730B2 (ja) 長さ又は角度の測定装置
US7221461B2 (en) Method and apparatus for interferometric measurement of components with large aspect ratios
JPS6327710A (ja) 直角座標測定機
JP2008058317A (ja) 自己補償レーザトラッカ
US20060156569A1 (en) System and method of planar positioning
JP3208102B2 (ja) アライメント用標尺
JPH0814631B2 (ja) 位置決め装置
JP3423868B2 (ja) 非接触型コンクリート長さ試験機およびそれに使用するモルタル供試体用の付属受台
US7463435B1 (en) Kinematic mounting for an optic on glass substrate for use with an interferometer
Mallik et al. Measurement of a 2-meter flat using a pentaprism scanning system
JP3481324B2 (ja) 測量機の機械高測定方法および測定器
US2818653A (en) Combined grade set and level rod
US4547974A (en) Dynamic alignment fixture
JPH0522814Y2 (ja)
KR200252965Y1 (ko) 수동식 정밀 수준기
US2827277A (en) Weighing scale
US5000585A (en) Apparatus for bearing a shaft
JPH054006Y2 (ja)
US3487547A (en) Self-calibrating multilaterative plate comparator
US1050393A (en) Instrument for use in measuring and plotting land areas.
JP2001235304A (ja) 真直度測定装置の真直運動精度測定方法
TW202436834A (zh) 羅盤輔助標示架

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010626

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees