JP5351717B2 - 外径計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置に関する。

かかる外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測するものであり、被計測物の具体例としては、例えば、水道管等の円筒状の管部材がある。
このような外径計測装置の従来例として、被計測物をその軸心周りに回転させる一対のローラと、その一対のローラにて回転される被計測物にレーザー光を照射して、そのドップラー信号により被計測物の回転速度を測定するレーザードップラー速度計と、被計測物が１回転するのに要する時間を測定する回転センサーとが設けられ、レーザードップラー速度計及び回転センサー夫々の測定結果から被計測物の外径を計測するものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
つまり、この特許文献１に記載されている外径計測装置は、被計測物をその軸心周りで回転させながら、被計測物の外径を計測するものである。

又、このような外径計測装置の別の従来例として、被計測物の軸心と直交する平面内における被計測物の外周面の任意の直径を境としてその片側にある少なくとも３つの点の位置を測定する測定手段と、これら少なくとも３つの点の位置から被計測物の中心点を求め、この中心点と少なくとも３つの点の位置から被計測物の外径を演算する数値演算手段とが設けられたものがあった（例えば、特許文献２参照。）。
つまり、この特許文献２に記載されている外径計測装置は、被計測物を静止させた状態で、被計測物の外径を計測することができるものである。

特開２０００−１８０１２９号公報 特開２００４−４５２０６号公報

ところで、このような外径計測装置により外径を計測する対象となる被計測物としては、軸心周りで回転させることが不可能なもの（例えば、地中に埋設されている水道管等）もあり、外径計測装置として、被計測物を静止させた状態で被計測物の外径を計測可能なものが望まれる場合がある。
しかしながら、上記の特許文献１の外径計測装置では、被計測物を静止させた状態で被計測物の外径を計測する用途では用いることができない。
一方、上記の特許文献２の外径計測装置では、被計測物を静止させた状態で被計測物の外径を計測することができるが、以下に記載するような問題点があった。
即ち、被計測物の外周面の一部が凹状や凸状に変形していて、測定手段にて位置を測定する少なくとも３点のうちの一部が外周面の形状が変形している箇所に一致すると、測定手段にて位置を測定する少なくとも３つの点の全てが被計測物の軸心を中心とする同一円上に乗っていないことになる。従って、そのように、被計測物の軸心を中心とする同一円上に全てが乗っていない少なくとも３つの点の位置に基づいて、被計測物の外径を演算することになるので、外径を精度良く計測することができない。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測し得る外径計測装置を提供することにある。

本発明の外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
第１特徴構成は、一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成され、
前記光照射台配置部が、内径が前記被計測物の外径よりも大きい円弧状フレームと、その円弧状フレームを前記被計測物の外周面と間隔を隔てた状態で前記被計測物の外周部に固定するフレーム固定部と、台固定部により、前記円弧状フレームの長手方向での固定位置を変更自在に前記円弧状フレームに固定される取付台とを備えて構成され、
前記光照射台が、前記取付台に取り付けられ、
前記円弧状フレームが、中心角が１８０°よりも大きい円弧状であり、
前記フレーム固定部が、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む前記円弧状フレームの長手方向の複数箇所に、夫々、先端を前記被計測物の外周面に押圧する力を印加可能な状態で前記円弧状フレームに設けられた複数の押圧体にて構成されている点にある。

即ち、光照射台配置部により、一対の光照射部の並び方向（以下、光照射部並び方向と記載する場合がある）が被計測物の周方向と平行な状態で一対の光照射部の中間にて被計測物の径方向と直交し且つ一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が被計測物の径方向と平行になるように、光照射台を静止状態の被計測物の外周部に配置する。
このように光照射台を配置すると、間隔変更部は、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも外側に振り分けて配置される状態の間隔と、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも内側に配置される状態の間隔とにわたって、一対の光照射部の間隔を変更可能となっている。

そして、その間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
あるいは、間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側から外側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分から外れる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光の移動方向先端が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分からはみ出す瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
そして、上述のように調整した光照射間隔は被計測物の外径に相当するものであるので、この光照射間隔を光照射間隔計測部にて計測して、その計測値を被計測物の外径とする。あるいは、この光照射間隔を求めることが可能な寸法を光照射間隔計測部にて計測し、その計測値により光照射間隔を求めて、求めた値を被計測物の外径とする。

しかも、上述のように光照射間隔を調整する際に、被計測物の外周面においてレーザー光が当たる部分が変形していても、その変形に応じて、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の光照射部の位置や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間の光照射部の位置等が変わるので、外周面の変形に応じた被計測物の外径を計測することができる。
従って、例えば、被計測物が地中に埋設されていて回転させることができなくても、しかも、被計測物の外周部が凸状あるいは凹状に変形している場合であっても、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測することができるようになった。
又、光照射台配置部により、被計測物の外周部に沿う周方向での光照射台の配置位置を変更することができるので、被計測物の外径を計測する箇所を被計測物の周方向に適宜変更することができる。
従って、向きが異なる複数の直径夫々に沿う方向での被計測物の外径を計測することができ、しかも、そのような複数の外径の計測値を用いて被計測物の外周部の変形をも判別することができるので、外径計測装置をより一層有用なものにすることができるようになった。
さらに、被計測物の周囲に障害物が存在している場合や、被計測物が地中に埋設されている場合等、被計測物の周囲の全周にわたって外径計測のためのスペースを確保し難い場合でも、被計測物の外周部における周方向の一部に、円弧状フレームを配置するためのスペースを設けることにより、円弧状フレームをフレーム固定部により被計測物の外周部に固定して配置することができる。ちなみに、円弧状フレームの内径（即ち、円弧状フレームの内周を円周の一部に含む円の直径に相当する）を被計測物の外径よりも大きく設定していることから、円弧状フレームを外径が異なる種々の被計測物の外周部にその被計測物と同心状（（円弧状フレームの中心（円弧状フレームの内周を円周の一部に含む円の中心に相当する）が円形の被計測物の中心と同心又は略同心になる状態をいう）に固定することができる。
そして、取付台を台固定部により円弧状フレームに固定して、その取付台に光照射台を取り付けると、被計測物の外径を計測することができる。尚、取付台を円弧状フレームに取り付ける前に、取付台に光照射台を取り付けて、そのように光照射台を取り付けた取付台を円弧状フレームに取り付けることもできる。
しかも、台固定部は、円弧状フレームの長手方向での取付台の固定位置を変更自在であるから、被計測物の外周部における周方向での光照射台の配置位置を変更することができるので、向きが異なる複数の直径夫々に沿う方向での被計測物の外径を計測することができる。
従って、被計測物の周囲の全周にわたって外径計測のためのスペースを確保し難い場合でも、外径計測作業の簡略化を図ることができるようになった。
加えて、中心角が１８０°よりも大きい円弧状フレームを被計測物の外周部に配置した状態で、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む円弧状フレームの長手方向の複数箇所に設けた複数の押圧体夫々を、夫々の先端を被計測物の外周面に押圧させるように作用させることにより、被計測物の外周面になんら処置を施すことなく、円弧状フレームを被計測物の外周部にその被計測物と同心状に固定して配設することができる。
従って、外径計測作業の簡略化をより一層図ることができるようになった。
しかも、円弧状フレームは中心角が１８０°よりも大きい円弧状であるので、被計測物の外周部において、その中心角で１８０°以上にわたる範囲で、光照射台の配置位置を変更することができる。
これによって、被計測物の外径を計測する箇所を被計測物の周方向全周にわたって変更することが可能となるので、被計測物の周方向全周にわたる範囲で、被計測物の外径はもちろんのこと、被計測物の変形も判別することが可能となる。

本発明の外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
第２特徴構成は、一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成され、
前記光照射台配置部が、前記被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在なチェーンと、そのチェーンに取り付けられる取付台とを備えて構成され、
前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている点にある。

即ち、光照射台配置部により、一対の光照射部の並び方向（以下、光照射部並び方向と記載する場合がある）が被計測物の周方向と平行な状態で一対の光照射部の中間にて被計測物の径方向と直交し且つ一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が被計測物の径方向と平行になるように、光照射台を静止状態の被計測物の外周部に配置する。
このように光照射台を配置すると、間隔変更部は、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも外側に振り分けて配置される状態の間隔と、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも内側に配置される状態の間隔とにわたって、一対の光照射部の間隔を変更可能となっている。
そして、その間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
あるいは、間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側から外側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分から外れる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光の移動方向先端が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分からはみ出す瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
そして、上述のように調整した光照射間隔は被計測物の外径に相当するものであるので、この光照射間隔を光照射間隔計測部にて計測して、その計測値を被計測物の外径とする。あるいは、この光照射間隔を求めることが可能な寸法を光照射間隔計測部にて計測し、その計測値により光照射間隔を求めて、求めた値を被計測物の外径とする。
しかも、上述のように光照射間隔を調整する際に、被計測物の外周面においてレーザー光が当たる部分が変形していても、その変形に応じて、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の光照射部の位置や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間の光照射部の位置等が変わるので、外周面の変形に応じた被計測物の外径を計測することができる。
従って、例えば、被計測物が地中に埋設されていて回転させることができなくても、しかも、被計測物の外周部が凸状あるいは凹状に変形している場合であっても、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測することができるようになった。
又、光照射台配置部により、被計測物の外周部に沿う周方向での光照射台の配置位置を変更することができるので、被計測物の外径を計測する箇所を被計測物の周方向に適宜変更することができる。
従って、向きが異なる複数の直径夫々に沿う方向での被計測物の外径を計測することができ、しかも、そのような複数の外径の計測値を用いて被計測物の外周部の変形をも判別することができるので、外径計測装置をより一層有用なものにすることができるようになった。
さらに、チェーンが、被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在であるので、締め付け部による締め付け量を調整することにより、チェーンを外径が異なる種々の被計測物の外周部に締め付けることができる。
そして、取付台が取り付けられた状態で被計測物の外周部に巻回されたチェーンを、取付台が周方向の所定の位置に位置するように周方向に回して、締め付け部により締め付けることにより、取付台を被計測物の外周部における周方向の任意の位置に固定することができ、しかも、その固定位置の変更を容易に且つきめ細かく行うことができる。
そして、被計測物の外周部の所定位置に固定した取付部に光照射台を取り付けることにより、光照射台を被計測物の外周部の所定位置に配置して、被計測物の外径を計測することができる。尚、光照射台を取付台に取り付けた状態で、チェーンを被計測物の周方向に回すことにより、被計測物の外周部における光照射台の配置位置を変更することもできる。
つまり、被計測物の外周部における光照射台の配置位置を被計測物の周方向に沿ってきめ細かく変更しながら、被計測物の外径を計測することができる。
従って、被計測物における周方向の複数の箇所の外径を計測することができ、しかもそれらの計測値に基づいて、被計測物の外周部の変形をより一層的確に判別することができるので、外径計測装置を更に有用なものにすることができるようになった。

第３特徴構成は、前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備えている点にある。
即ち、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分（即ち、被計測点）の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の全体が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の一部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の一部が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光は全く被照射体の受光面に当たらない。
そして、そのような被照射体の受光面へのレーザー光の当たり状態を観察しながら、間隔変更部により光照射間隔を調整することができるので、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間等を的確に見極め易い。
従って、被計測物の外径計測を容易化することができるようになった。

第４特徴構成は、前記被計測物が磁性体であり、
前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体が、磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる点にある。
即ち、被照射体が磁力により被計測物の外周面に取り付けることができるので、被計測物の外周面になんら処理を施すことなく、被照射体を被計測物の外周面の任意の位置に取り付けることができる。
従って、外径計測作業の簡略化を更に図ることができるようになった。

第５特徴構成は、前記間隔変更部が、前記一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成されている点にある。
即ち、一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることができるので、例えば、レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように各光照射部を移動させる場合に、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置や、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる操作を容易に行うことができる。しかも、そのような各光照射部の位置合わせを、精度良く行うことができる。
従って、被計測物の外径計測作業の簡略化をより一層図ることができ、しかも、その外径の計測精度をより一層向上することができるようになった。

第６特徴構成は、前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている点にある。
即ち、間隔変更部により、一対の光照射部を保持した一対のホルダを、例えば被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて各別に移動させて、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる。
そして、この状態で、光照射間隔計測部により、光照射部並び方向での基準位置と各ホルダにおける所定の計測点との間隔（以下、基準位置−ホルダ間寸法と記載する場合がある）を各別に計測する。
ここで、例えば、基準位置が一対のホルダ夫々に対応して設けられている場合、一対のホルダ夫々に対応する基準位置同士の光照射部並び方向での間隔（以下、基準位置間寸法と記載する場合がある）は決まった値であり、予め計測することができる。
又、一方のホルダの所定の計測点とそのホルダに保持されている光照射部との間の光照射部並び方向での間隔（以下、ホルダ−光照射部間寸法と記載する場合がある）は、決まった値であり、他方のホルダに対応するホルダ−光照射部間寸法も決まった値であり、夫々予め計測することができる。
そして、光照射台における光照射部並び方向での中心から端部に向かって、基準位置、ホルダ、光照射部が並んでいる場合、光照射間隔計測部により計測した一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法に、基準位置間寸法、及び、一対のホルダ夫々に対応するホルダ−光照射部間寸法を加えた値は、光照射間隔に相当するものであるので、一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法は、光照射間隔を求めることが可能な寸法である。
つまり、光照射間隔計測部を、光照射間隔を求めることが可能な寸法（例えば、上述の基準位置−ホルダ間寸法）を計測するように構成することにより、光照射間隔計測部による寸法計測範囲の最大値を小さくすることできるので、光照射間隔計測部のコストダウンを図ることができる。
従って、外径計測装置の低廉化を図ることができる。

本発明の外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
第７特徴構成は、一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている点にある。

即ち、光照射台配置部により、一対の光照射部の並び方向（以下、光照射部並び方向と記載する場合がある）が被計測物の周方向と平行な状態で一対の光照射部の中間にて被計測物の径方向と直交し且つ一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が被計測物の径方向と平行になるように、光照射台を静止状態の被計測物の外周部に配置する。
このように光照射台を配置すると、間隔変更部は、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも外側に振り分けて配置される状態の間隔と、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも内側に配置される状態の間隔とにわたって、一対の光照射部の間隔を変更可能となっている。
そして、その間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
あるいは、間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側から外側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分から外れる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光の移動方向先端が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分からはみ出す瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
そして、上述のように調整した光照射間隔は被計測物の外径に相当するものであるので、この光照射間隔を光照射間隔計測部にて計測して、その計測値を被計測物の外径とする。あるいは、この光照射間隔を求めることが可能な寸法を光照射間隔計測部にて計測し、その計測値により光照射間隔を求めて、求めた値を被計測物の外径とする。
しかも、上述のように光照射間隔を調整する際に、被計測物の外周面においてレーザー光が当たる部分が変形していても、その変形に応じて、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の光照射部の位置や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間の光照射部の位置等が変わるので、外周面の変形に応じた被計測物の外径を計測することができる。
従って、例えば、被計測物が地中に埋設されていて回転させることができなくても、しかも、被計測物の外周部が凸状あるいは凹状に変形している場合であっても、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測することができるようになった。
又、一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることができるので、例えば、レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように各光照射部を移動させる場合に、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置や、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる操作を容易に行うことができる。しかも、そのような各光照射部の位置合わせを、精度良く行うことができる。
従って、被計測物の外径計測作業の簡略化をより一層図ることができ、しかも、その外径の計測精度をより一層向上することができるようになった。
さらに、間隔変更部により、一対の光照射部を保持した一対のホルダを、例えば被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて各別に移動させて、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる。
そして、この状態で、光照射間隔計測部により、光照射部並び方向での基準位置と各ホルダにおける所定の計測点との間隔（以下、基準位置−ホルダ間寸法と記載する場合がある）を各別に計測する。
ここで、例えば、基準位置が一対のホルダ夫々に対応して設けられている場合、一対のホルダ夫々に対応する基準位置同士の光照射部並び方向での間隔（以下、基準位置間寸法と記載する場合がある）は決まった値であり、予め計測することができる。
又、一方のホルダの所定の計測点とそのホルダに保持されている光照射部との間の光照射部並び方向での間隔（以下、ホルダ−光照射部間寸法と記載する場合がある）は、決まった値であり、他方のホルダに対応するホルダ−光照射部間寸法も決まった値であり、夫々予め計測することができる。
そして、光照射台における光照射部並び方向での中心から端部に向かって、基準位置、ホルダ、光照射部が並んでいる場合、光照射間隔計測部により計測した一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法に、基準位置間寸法、及び、一対のホルダ夫々に対応するホルダ−光照射部間寸法を加えた値は、光照射間隔に相当するものであるので、一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法は、光照射間隔を求めることが可能な寸法である。
つまり、光照射間隔計測部を、光照射間隔を求めることが可能な寸法（例えば、上述の基準位置−ホルダ間寸法）を計測するように構成することにより、光照射間隔計測部による寸法計測範囲の最大値を小さくすることできるので、光照射間隔計測部のコストダウンを図ることができる。
従って、外径計測装置の低廉化を図ることができる。

第８特徴構成は、前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備えている点にある。
即ち、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分（即ち、被計測点）の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の全体が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の一部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の一部が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光は全く被照射体の受光面に当たらない。
そして、そのような被照射体の受光面へのレーザー光の当たり状態を観察しながら、間隔変更部により光照射間隔を調整することができるので、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間等を的確に見極め易い。
従って、被計測物の外径計測を容易化することができるようになった。

第９特徴構成は、前記被計測物が磁性体であり、
前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体が、磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる点にある。
即ち、被照射体が磁力により被計測物の外周面に取り付けることができるので、被計測物の外周面になんら処理を施すことなく、被照射体を被計測物の外周面の任意の位置に取り付けることができる。
従って、外径計測作業の簡略化を更に図ることができるようになった。

本発明の外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
第１０特徴構成は、一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備え、
前記被計測物が磁性体であり、
前記一対の被照射体が磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる点にある。

即ち、光照射台配置部により、一対の光照射部の並び方向（以下、光照射部並び方向と記載する場合がある）が被計測物の周方向と平行な状態で一対の光照射部の中間にて被計測物の径方向と直交し且つ一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が被計測物の径方向と平行になるように、光照射台を静止状態の被計測物の外周部に配置する。
このように光照射台を配置すると、間隔変更部は、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも外側に振り分けて配置される状態の間隔と、一対の光照射部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分よりも内側に配置される状態の間隔とにわたって、一対の光照射部の間隔を変更可能となっている。
そして、その間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
あるいは、間隔変更部により、一対の光照射部夫々から照射されるレーザー光が、被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側から外側に向けて移動するように光照射間隔を変更して、各レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分から外れる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光の移動方向先端が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分からはみ出す瞬間の位置に、光照射間隔を調整する。
そして、上述のように調整した光照射間隔は被計測物の外径に相当するものであるので、この光照射間隔を光照射間隔計測部にて計測して、その計測値を被計測物の外径とする。あるいは、この光照射間隔を求めることが可能な寸法を光照射間隔計測部にて計測し、その計測値により光照射間隔を求めて、求めた値を被計測物の外径とする。
しかも、上述のように光照射間隔を調整する際に、被計測物の外周面においてレーザー光が当たる部分が変形していても、その変形に応じて、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の光照射部の位置や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間の光照射部の位置等が変わるので、外周面の変形に応じた被計測物の外径を計測することができる。
従って、例えば、被計測物が地中に埋設されていて回転させることができなくても、しかも、被計測物の外周部が凸状あるいは凹状に変形している場合であっても、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測することができるようになった。
又、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分（即ち、被計測点）の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の全体が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の一部が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光の一部が被照射体の受光面に当たる。
又、レーザー光の全体が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側を通るような位置に、光照射部が位置している状態では、光照射部から照射されるレーザー光は全く被照射体の受光面に当たらない。
そして、そのような被照射体の受光面へのレーザー光の当たり状態を観察しながら、間隔変更部により光照射間隔を調整することができるので、例えば、レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間や、レーザー光が被計測物の外周面に当たり始める瞬間等を的確に見極め易い。
従って、被計測物の外径計測を容易化することができるようになった。
さらに、被照射体が磁力により被計測物の外周面に取り付けることができるので、被計測物の外周面になんら処理を施すことなく、被照射体を被計測物の外周面の任意の位置に取り付けることができる。
従って、外径計測作業の簡略化を更に図ることができるようになった。

第１１特徴構成は、前記間隔変更部が、前記一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成されている点にある。
即ち、一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることができるので、例えば、レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように各光照射部を移動させる場合に、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置や、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる操作を容易に行うことができる。しかも、そのような各光照射部の位置合わせを、精度良く行うことができる。
従って、被計測物の外径計測作業の簡略化をより一層図ることができ、しかも、その外径の計測精度をより一層向上することができるようになった。

第１２特徴構成は、前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている点にある。
即ち、間隔変更部により、一対の光照射部を保持した一対のホルダを、例えば被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて各別に移動させて、各光照射部の位置を、各レーザー光の全体が被計測物の外周面に遮られる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光が被計測物の外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に合わせる。
そして、この状態で、光照射間隔計測部により、光照射部並び方向での基準位置と各ホルダにおける所定の計測点との間隔（以下、基準位置−ホルダ間寸法と記載する場合がある）を各別に計測する。
ここで、例えば、基準位置が一対のホルダ夫々に対応して設けられている場合、一対のホルダ夫々に対応する基準位置同士の光照射部並び方向での間隔（以下、基準位置間寸法と記載する場合がある）は決まった値であり、予め計測することができる。
又、一方のホルダの所定の計測点とそのホルダに保持されている光照射部との間の光照射部並び方向での間隔（以下、ホルダ−光照射部間寸法と記載する場合がある）は、決まった値であり、他方のホルダに対応するホルダ−光照射部間寸法も決まった値であり、夫々予め計測することができる。
そして、光照射台における光照射部並び方向での中心から端部に向かって、基準位置、ホルダ、光照射部が並んでいる場合、光照射間隔計測部により計測した一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法に、基準位置間寸法、及び、一対のホルダ夫々に対応するホルダ−光照射部間寸法を加えた値は、光照射間隔に相当するものであるので、一対のホルダ夫々に対応する基準位置−ホルダ間寸法は、光照射間隔を求めることが可能な寸法である。
つまり、光照射間隔計測部を、光照射間隔を求めることが可能な寸法（例えば、上述の基準位置−ホルダ間寸法）を計測するように構成することにより、光照射間隔計測部による寸法計測範囲の最大値を小さくすることできるので、光照射間隔計測部のコストダウンを図ることができる。
従って、外径計測装置の低廉化を図ることができる。

第１３特徴構成は、前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成されている点にある。
即ち、光照射台配置部により、被計測物の外周部に沿う周方向での光照射台の配置位置を変更することができるので、被計測物の外径を計測する箇所を被計測物の周方向に適宜変更することができる。
従って、向きが異なる複数の直径夫々に沿う方向での被計測物の外径を計測することができ、しかも、そのような複数の外径の計測値を用いて被計測物の外周部の変形をも判別することができるので、外径計測装置をより一層有用なものにすることができるようになった。

第１４特徴構成は、前記光照射台配置部が、内径が前記被計測物の外径よりも大きい円弧状フレームと、その円弧状フレームを前記被計測物の外周面と間隔を隔てた状態で前記被計測物の外周部に固定するフレーム固定部と、台固定部により、前記円弧状フレームの長手方向での固定位置を変更自在に前記円弧状フレームに固定される取付台とを備えて構成され、
前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている点にある。
即ち、被計測物の周囲に障害物が存在している場合や、被計測物が地中に埋設されている場合等、被計測物の周囲の全周にわたって外径計測のためのスペースを確保し難い場合でも、被計測物の外周部における周方向の一部に、円弧状フレームを配置するためのスペースを設けることにより、円弧状フレームをフレーム固定部により被計測物の外周部に固定して配置することができる。ちなみに、円弧状フレームの内径（即ち、円弧状フレームの内周を円周の一部に含む円の直径に相当する）を被計測物の外径よりも大きく設定していることから、円弧状フレームを外径が異なる種々の被計測物の外周部にその被計測物と同心状（（円弧状フレームの中心（円弧状フレームの内周を円周の一部に含む円の中心に相当する）が円形の被計測物の中心と同心又は略同心になる状態をいう）に固定することができる。
そして、取付台を台固定部により円弧状フレームに固定して、その取付台に光照射台を取り付けると、被計測物の外径を計測することができる。尚、取付台を円弧状フレームに取り付ける前に、取付台に光照射台を取り付けて、そのように光照射台を取り付けた取付台を円弧状フレームに取り付けることもできる。
しかも、台固定部は、円弧状フレームの長手方向での取付台の固定位置を変更自在であるから、被計測物の外周部における周方向での光照射台の配置位置を変更することができるので、向きが異なる複数の直径夫々に沿う方向での被計測物の外径を計測することができる。
従って、被計測物の周囲の全周にわたって外径計測のためのスペースを確保し難い場合でも、外径計測作業の簡略化を図ることができるようになった。

第１５特徴構成は、前記円弧状フレームが、中心角が１８０°よりも大きい円弧状であり、
前記フレーム固定部が、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む前記円弧状フレームの長手方向の複数箇所に、夫々、先端を前記被計測物の外周面に押圧する力を印加可能な状態で前記円弧状フレームに設けられた複数の押圧体にて構成されている点にある。
即ち、中心角が１８０°よりも大きい円弧状フレームを被計測物の外周部に配置した状態で、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む円弧状フレームの長手方向の複数箇所に設けた複数の押圧体夫々を、夫々の先端を被計測物の外周面に押圧させるように作用させることにより、被計測物の外周面になんら処置を施すことなく、円弧状フレームを被計測物の外周部にその被計測物と同心状に固定して配設することができる。
従って、外径計測作業の簡略化をより一層図ることができるようになった。
しかも、円弧状フレームは中心角が１８０°よりも大きい円弧状であるので、被計測物の外周部において、その中心角で１８０°以上にわたる範囲で、光照射台の配置位置を変更することができる。
これによって、被計測物の外径を計測する箇所を被計測物の周方向全周にわたって変更することが可能となるので、被計測物の周方向全周にわたる範囲で、被計測物の外径はもちろんのこと、被計測物の変形も判別することが可能となる。

第１６特徴構成は、前記光照射台配置部が、前記被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在なチェーンと、そのチェーンに取り付けられる取付台とを備えて構成され、
前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている点にある。
即ち、チェーンが、被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在であるので、締め付け部による締め付け量を調整することにより、チェーンを外径が異なる種々の被計測物の外周部に締め付けることができる。
そして、取付台が取り付けられた状態で被計測物の外周部に巻回されたチェーンを、取付台が周方向の所定の位置に位置するように周方向に回して、締め付け部により締め付けることにより、取付台を被計測物の外周部における周方向の任意の位置に固定することができ、しかも、その固定位置の変更を容易に且つきめ細かく行うことができる。
そして、被計測物の外周部の所定位置に固定した取付部に光照射台を取り付けることにより、光照射台を被計測物の外周部の所定位置に配置して、被計測物の外径を計測することができる。尚、光照射台を取付台に取り付けた状態で、チェーンを被計測物の周方向に回すことにより、被計測物の外周部における光照射台の配置位置を変更することもできる。
つまり、被計測物の外周部における光照射台の配置位置を被計測物の周方向に沿ってきめ細かく変更しながら、被計測物の外径を計測することができる。
従って、被計測物における周方向の複数の箇所の外径を計測することができ、しかもそれらの計測値に基づいて、被計測物の外周部の変形をより一層的確に判別することができるので、外径計測装置を更に有用なものにすることができるようになった。

第１実施形態に係る外径計測装置の正面図 第１実施形態に係る外径計測装置の平面図 第１実施形態に係る外径計測装置の光照射台及び光照射台配置部を示す斜視図 第１実施形態に係る外径計測装置の光照射台及び光照射台配置部を示す縦断左側面図 第１実施形態に係る外径計測装置の取付台及び光照射台配置部を示す正面図 第１実施形態に係る外径計測装置の台固定部を示す斜視図 第１実施形態に係る外径計測装置の間隔変更部及び光照射間隔計測部を示す斜視図 第１実施形態に係る外径計測装置の間隔変更部及び光照射間隔計測部を示す平面断面図 第１実施形態に係る外径計測装置において光照射台の配置位置の変更を説明する正面図 第１実施形態に係る外径計測装置において光照射台の配置位置の変更を説明する正面図 被照射体に対する光照射部からのレーザー光の照射状態を説明する図 第２実施形態に係る外径計測装置の正面図 第２実施形態に係る外径計測装置の平面図 第２実施形態に係る外径計測装置の光照射台及び取付台を示す縦断左側面図 第２実施形態に係る外径計測装置の光照射台配置部を示す正面図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、本発明に係る外径計測装置は、横断面の外周形状が円形の（この実施形態では円筒状の）被計測物Ｗの外径を計測するものである。この実施形態では、例えば、地中に埋設されている鉄製の水道管を外径計測対象の被計測物Ｗとする。

〔第１実施形態〕
先ず、第１実施形態を説明する。
図１〜図３に示すように、一対の光照射部１が、それら一対の光照射部１の並び方向に直交する方向にレーザー光Ｖを互いに平行に照射する状態で、間隔変更部Ａにより互いの間隔を変更自在に光照射台Ｂに設けられている。即ち、各光照射部１からのレーザー光Ｖの照射方向は、例えば、図１及び図３上において、レーザー光Ｖを示す破線の方向である。
又、間隔変更部Ａにより変更される前記一対の光照射部１の光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部Ｃが、光照射台Ｂに設けられている。
そして、外径計測装置は、一対の光照射部１の並び方向（以下、単に光照射部並び方向と記載する場合がある）が被計測物Ｗの周方向と平行な状態で一対の光照射部１の中間にて被計測物Ｗの径方向と直交し且つ一対の光照射部１夫々のレーザー光照射方向が被計測物Ｗの径方向と平行になる状態で、光照射台Ｂを被計測物Ｗの外周部に沿って配置する光照射台配置部Ｄを備えて構成されている。
更に、外径計測装置は、被計測物Ｗの外周部において光照射台Ｂと被計測物Ｗの被計測点Ｑを越えてレーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部１から照射されるレーザー光Ｖを受ける受光面２ｓを有する一対の被照射体２を備えている。
ちなみに、光照射部１としては、レーザーポインタが用いられている。このレーザーポインタは、赤色、緑色等の光を拡散が抑制された状態で照射するものであり、周知であるので詳細な説明及び図示を省略する。

次に、外径計測装置の各部について、説明を加える。
先ず、光照射台配置部Ｄについて、説明を加える。
図１、図９及び図１０に示すように、この第１実施形態では、光照射台配置部Ｄが、被計測物Ｗの周方向での光照射台Ｂの配置位置を変更自在に構成されている。
具体的には、図１〜図３に示すように、光照射台配置部Ｄが、内径が被計測物Ｗの外径よりも大きい円弧状フレーム３と、その円弧状フレーム３を被計測物Ｗの外周面と間隔を隔てた状態で被計測物Ｗの外周部に固定するフレーム固定部Ｅと、台固定部Ｆにより、円弧状フレーム３の長手方向（円弧状フレーム３の外周を円周の一部に含む円の周方向に相当する）での固定位置を変更自在に円弧状フレーム３に固定される取付台Ｇとを備えて構成され、光照射台Ｂが、取付台Ｇに取り付けられている。
更に、この第１実施形態では、円弧状フレーム３が、中心角が１８０°よりも大きい円弧状であり、フレーム固定部Ｅが、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む円弧状フレーム３の長手方向の複数箇所に、夫々、先端を被計測物Ｗの外周面に押圧する力を印加可能な状態で円弧状フレーム３に設けられた複数の押圧体４にて構成されている。

図４及び図５にも示すように、円弧状フレーム３は、横断面形状がＵ字状の溝状に構成されている。
この円弧状フレーム３は、中心角が２１０°の円弧状であり、中心角が９０°の円弧状の第１フレーム部分３ａの両端に中心角が６０°の２個の円弧状の第２フレーム部分３ｂを各別に連結部にて連結することにより構成される。この連結部は、詳細な説明及び図示を省略するが、ボルト等を用いて第１フレーム部分３ａ及び第２フレーム部分３ｂ夫々の長手方向端部同士を連結する構成となっている。

つまり、円弧状フレーム３を互いに連結分離自在な第１フレーム部分３ａ及び２個の第２フレーム部分３ｂから構成することにより、中心角が１８０°よりも大きい円弧状フレーム３を、被計測物Ｗにその軸心Ｚ方向の端部から軸心Ｚ方向に通すことなく、被計測物Ｗの外周部に配置可能なように構成されている。

図１に示すように、押圧体４は、中心角で１８０°以上離れた２箇所を含む円弧状フレーム３の長手方向の略均等に分散された４箇所に、２個ずつ被計測物Ｗの軸心Ｚ方向に並べて設けられる。
図１及び図４に示すように、円弧状フレーム３における押圧体４を設けるべき各箇所の幅方向（被計測物Ｗの軸心Ｚ方向）両端部には、円弧状フレーム３からそれぞれ幅方向外方に張り出すように、押圧体支持板５が設けられ、各押圧体支持板５には、ネジ孔５ａが設けられている。
押圧体４は、押圧体支持板５のネジ孔５ａに螺挿されるボルト部４ａと、そのボルト部４ａの先端に取り付けられて被計測物Ｗの外周面に当接される円盤状の当接部４ｂとを備えて構成されている。
つまり、押圧体支持板５にボルト部４ａが螺挿された押圧体４を、当接部４ｂが被計測物Ｗの外周面に当接するように回転させることにより、先端の当接部４ｂを被計測物Ｗの外周面に押圧する力を印加する構成となっている。

そして、図１に示すように、円弧状フレーム３をその長手方向が被計測物Ｗの周方向に沿うように被計測物Ｗの外周部に配置して、その円弧状フレーム３の長手方向に分散して４箇所に２個ずつ設けられた８個の押圧体４の当接部４ｂを被計測物Ｗの外周面に当接させると共に、被計測物Ｗの外周面と円弧状フレーム３の内周面との間隔が被計測物Ｗの周方向で略一定となるように、押圧体支持板５に対する各押圧体４のボルト部４ａの螺挿位置を調節することにより、円弧状フレーム３を被計測物Ｗの外周部にその被計測物Ｗと同心状に固定状態で配置することができる。
ちなみに、被計測物Ｗが、その軸心Ｚ方向が横方向になるように配置されている場合は、図１に示すように、円弧状フレーム３の長手方向の中央が被計測物Ｗの軸心Ｚの鉛直方向上方に位置するように、円弧状フレーム３を被計測物Ｗの外周部に配置する。

図１、図４及び図５に示すように、取付台Ｇは、平面視形状が矩形状で且つ横断面形状がＵ字状の溝状台部６と、その溝状台部６の下部に回転自在に設けられた４個のホイール７等を備えて構成されている。
４個のホイール７は、溝状台部６の長手方向両端側に１対ずつ振り分けて配置されて、各一対のホイール７は溝状台部６の幅方向に沿う同一の車軸で回転自在に設けられている。
そして、取付台Ｇは、その長手方向を円弧状フレーム３の長手方向に沿わせた姿勢で、４個のホイール７が円弧状フレーム３の溝内に嵌め込まれた状態で配置されて、４個のホイール７により円弧状フレーム３の長手方向に沿って移動自在である。

図１、図５及び図６に示すように、取付台Ｇの溝状台車６の長手方向両端部の夫々には、台取付用ボルト８が、その長手方向が溝状台車６の長手方向に沿う姿勢で、基端にて溝状台車６の幅方向に沿う軸心周りに揺動自在に支持されている。
台取付用ボルト８には、幅方向の両端に一対の鉤部９を備えた鉤部連結ブロック１０が、台取付用ボルト８の長手方向に移動自在に挿通され、その台取付用ボルト８における鉤部連結ブロック１０よりも先端側に、台取付用ナット１１が螺着されている。

円弧状フレーム３には、取付台Ｇを取り付ける長手方向に沿う複数の箇所夫々に対応させて、取付台Ｇの長手方向両端夫々の台取付用ボルト８に支持された一対の鉤部９を夫々嵌め込み自在なピン１２が設けられている。
この第１実施形態では、図１に示すように、被計測物Ｗの外周部における周方向に分散されたＰ１〜Ｐ５の５箇所の位置に、取付台Ｇを取り付けることが可能なようにピン１２が配置されている。尚、図１は、被計測物Ｗの軸心（Ｚ）方向視での図である。

ちなみに、Ｐ１は、被計測物Ｗの外周部上方において、光照射台Ｂを光照射部並び方向が水平となるように配置して、被計測物Ｗにおける水平方向に沿う直径に対応する外径を計測するための位置である。
Ｐ２は、図９にも示すように、被計測物Ｗの外周部の左斜め上方において、光照射台Ｂを光照射部並び方向が水平方向に対して４５°右上がりに傾斜するように配置して、被計測物Ｗにおける水平方向に対して４５°右上がりの直径に対応する外径を計測するための位置である。
Ｐ３は、図１０にも示すように、被計測物Ｗの外周部左側において、光照射台Ｂを光照射部並び方向が鉛直方向に沿うように配置して、被計測物Ｗにおける鉛直方向に沿う直径に対応する外径を計測するための位置である。
Ｐ４は、被計測物Ｗの外周部の右斜め上方において、光照射台Ｂを光照射部並び方向が水平方向に対して４５°左上がりに傾斜するように配置して、被計測物Ｗにおける水平方向に対して４５°左上がりの直径に対応する外径を計測するための位置である。
又、Ｐ５は、被計測物Ｗの外周部右側において、光照射台Ｂを光照射部並び方向が鉛直方向に沿うように配置して、被計測物Ｗにおける鉛直方向に沿う直径に対応する外径を計測するための位置である。

図１、図９及び図１０に示すように、ピン１２は、取付台Ｇを円弧状フレーム３の長手方向の各位置Ｐ１〜Ｐ５に配置したときに、取付台Ｇの長手方向両端夫々の台取付用ボルト８に支持された一対の鉤部９を嵌め込み可能なように、各位置Ｐ１〜Ｐ５に対応して円弧状フレーム３に設けられている。

そして、取付台Ｇを円弧状フレーム３の長手方向における所定位置（図１ではＰ１）に配置して、取付台Ｇの長手方向両端夫々の台取付用ボルト８に支持された一対の鉤部９をピン１２に嵌め込んで、各台取付用ナット１１を台取付用ボルト８の基端側に向けて締め付けることにより、取付台Ｇを円弧状フレーム３の長手方向における所定位置（図１ではＰ１）に固定することができる。このように取付台Ｇを円弧状フレーム３に固定すると、その取付台Ｇの長手方向がその長手方向の略中央にて被計測物Ｗの径方向と略直交する状態となるように構成されている。
つまり、一対の鉤部９及び台取付用ナット１１を夫々先端に備えた一対の台取付用ボルト８、並びに、円弧状フレーム３における長手方向の複数箇所に夫々備えられたピン１２等を備えて、台固定部Ｆが構成されている。

次に、図１〜図３に基づいて、光照射台Ｂについて、説明を加える。
光照射台Ｂは、平面視で矩形状の揺動台１３上に、長尺角筒状の基柱１４をその両端を揺動台１３から突出させた姿勢で取り付けて構成されている。
詳細は後述するが、基柱１４の両端に、それぞれ前記間隔変更部Ａ及び前記光照射間隔計測部Ｃが設けられることになる。
揺動台１３の長手方向の一端部には、円形状の軸孔を有する２枚の枢支板１５が、揺動台１３の幅方向両側に振り分けて、それぞれ揺動台１３の基柱取付側とは反対側に突出するように取り付けられている。
又、揺動台１３の長手方向の他端部には、長円状のガイド孔１６ａを有する２枚の揺動ガイド板１６が、揺動台１３の幅方向両側に振り分けて、それぞれ揺動台１３の基柱取付側とは反対側に突出するように取り付けられている。そのように揺動ガイド板１６が揺動台１３に取り付けられた状態では、揺動ガイド板１６のガイド孔１６ａの長手方向が揺動台１３に略直交する。
図４にも示すように、２枚の枢支板１５の内面同士の間隔、及び、２枚の揺動ガイド板１６の内面同士の間隔は、それら２枚の枢支板１５及び２枚の揺動ガイド板１６夫々を取付台Ｇの溝状台部６に外嵌可能な間隔に設定されている。

光照射台Ｂが、その長手方向（基柱１４の長手方向に相当する）を取付台Ｇの長手方向に沿わせた姿勢にて、２枚の枢支板１５及び２枚の揺動ガイド板１６を取付台Ｇの溝状台部６に外嵌させて配置された状態で、枢支軸１７が２枚の枢支板１５夫々の軸孔及び溝状台部６に挿通され、並びに、つまみ付の固定ボルト１８が２枚の揺動ガイド板１６夫々のガイド孔１６ａを通して溝状台部６に螺挿されている。つまり、光照射台Ｂが、その幅方向に直交する枢支軸１７周りに揺動自在に取付台Ｇに支持されている。
このように光照射台Ｂが取付台Ｇに支持された状態では、光照射台Ｂの長手方向（即ち、光照射部並び方向）がその長手方向の略中央にて被計測物Ｗの径方向と直交する状態となるように構成されている。

又、傾斜調整ボルト１９が、その先端が溝状台部６の底面に当接する状態で、基柱１４及び揺動台１３に螺挿されている。
固定ボルト１８を緩めた状態で、傾斜調整ボルト１９を正逆回転して、光照射台Ｂを枢支軸１７周りに揺動させることにより、水平方向に対する光照射台Ｂの光照射部並び方向の角度を微調整可能な構成となっている。
そして、水平方向に対する光照射台Ｂの光照射部並び方向の角度を角度計（図示省略）にて計測して微調整した状態で、固定ボルト１８を締め付けることにより、光照射台Ｂを水平方向に対する光照射部並び方向の角度が取付台Ｇの取り付け位置（Ｐ１〜Ｐ５のいずれか）に対応する角度になるように取付台Ｇに固定することができる。

つまり、この第１実施形態では、光照射台配置部Ｄが、取付台Ｇに対する光照射台Ｂの光照射部並び方向の角度を調整可能な傾斜調整ボルト１９をも備えて構成されていて、水平方向に対する光照射部並び方向を微調整可能である。
従って、被計測物Ｗにおける水平方向に対する角度が所定角度である直径に対応する外径を計測するに当たって、水平方向に対する光照射台Ｂの光照射部並び方向を前記所定角度に精度良く合わせることができるので、被計測物Ｗにおける所定の箇所の外径を適切に計測することができる。

次に、図２、図７及び図８に基づいて、前記間隔変更部Ａ及び前記光照射間隔計測部Ｃについて、説明を加える。
基柱１４の両端部夫々には、光照射部１を保持するホルダ２０が、基柱１４の長手方向（光照射部並び方向）に沿って移動自在に支持されていて、一対の光照射部１を保持する一対のホルダ２０が、光照射部並び方向に沿って各別に移動自在に、光照射台Ｂに支持されている。
又、光照射部１を保持したホルダ２０を基柱１４の長手方向に沿って移動操作するホルダ移動操作部Ｈが設けられている。
更に、基柱１４の両端部夫々には、ホルダ移動操作部Ｈにより移動操作されたホルダ２０と基柱１４の長手方向での基準位置（Ｐｘ，Ｐｙ）との間隔を計測する間隔計測尺２１が設けられている。
間隔計測尺２１は、断面形状が弓形状の棒状であり、その間隔計測尺２１の外周面における弓形の弦に相当する平面部分に、長さ計測用の目盛り２１ａが表示されている。

各ホルダ２０を基柱１４の長手方向に沿って移動自在に支持する構成について、説明を加える。
基柱１４の両端部には、基柱１４の内部空間に連通する丸孔を備えた概ね長円形状の鍔状部２２が取り付けられ、その鍔状部２２に、雌ネジ部材２３が内嵌状態で取り付けられている。
鍔状部２２には、円柱状のガイド棒２４及び前記間隔計測尺２１が、夫々、基柱１４とは反対側にその基柱１４と平行に延びる姿勢で雌ネジ部材２３の両側部に振り分けられて取り付けられている。
ホルダ２０は、２個の挿通孔を有していてそれら２個の挿通孔にガイド棒２４及び間隔計測尺２１を挿通させて設けられる板状支持部２０ａと、その板状支持部２０ａにおける基柱１４の側とは反対側の面に取り付けられたレーザー保持部２０ｂとから構成されている。それによって、ホルダ２０が、ガイド棒２４の案内で、基柱１４の長手方向に沿って移動自在に基柱１４の端部に支持されている。

雌ねじ部材２３にネジ軸２６が螺挿され、そのネジ軸２６における基柱１４の側とは反対側の端部が、ホルダ２０の板状支持部２０ａに、基柱１４の長手方向に沿う方向（光照射部並び方向）での相対移動が阻止され且つ相対回転自在に連結されている。
そして、ネジ軸２５の端部のつまみ２６ａによりネジ軸２６を正逆回転させることにより、光照射部１を保持したホルダ２０をガイド棒２４に案内にて光照射部並び方向に沿って移動操作することができる。
つまり、雌ねじ部材２３及びネジ軸２６等により、ホルダ移動操作部Ｈが構成されている。

レーザー保持部２０ｂは、横断面形状がコの字状である。そして、そのレーザー保持部２０ｂ内部に光照射部１を配置した状態で、レーザー保持部２０ｂの３面から固定ボルト２５を締め付けることにより、光照射部１をホルダ２０に保持する構成となっている。

光照射台Ｂの基柱１４の両側に夫々支持された一対のホルダ２０夫々に、上述のように光照射部１を保持すると、一対の光照射部１がレーザー光Ｖの照射方向が互いに平行となるように光照射台Ｂに設けられる。
そして、上述のように、円弧状フレーム３を被計測物Ｗの外周部に固定し、その円弧状フレーム３の長手方向におけるＰ１〜Ｐ５のいずれかの位置に取付台Ｇを取り付け、その取付台Ｇに上述のように光照射台Ｂを支持すると、光照射台Ｂが、光照射部並び方向が被計測物Ｗの周方向と平行な状態で一対の光照射部１の略中央にて被計測物Ｗの径方向と直交し且つ一対の光照射部１夫々のレーザー光照射方向が被計測物Ｗの軸心Ｚ方向に直交する状態で、被計測物Ｗの外周部に沿って配置されることになる。
更に、水平方向に対する光照射部並び方向の角度が光照射台Ｂの配置位置（Ｐ１〜Ｐ５のいずれか）に対応する角度（Ｐ１の場合は０°）になるように、傾斜調整ボルト１９により光照射台Ｂの傾斜度を調整する。

前記間隔計測尺２１の目盛り２１ａは、鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面と交差する位置（後述する基準位置Ｐｘ，Ｐｙに相当する）を０として、基柱１４の側とは反対側に長さが増える形態で表示されている。

図１及び図２において、基柱１４の長手方向の中心に対して、長手方向の左側をＸ側と称し、長手方向の右側をＹ側と称するようにする。
ＸＹ両側の鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面同士の間の間隔（以下、基準位置間寸法Ｔ）は、一定の値であり、予め計測することができる。
又、Ｘ側のホルダ２０の板状支持部２０ａにおける基柱１４の側の面と、Ｘ側のホルダ２０に保持された光照射部１からのレーザー光Ｖの中心（横断面の中心）との間の基柱１４の長手方向に沿う方向での間隔（以下、Ｘ側ホルダ−ビーム間寸法（ホルダ−光照射部間寸法に相当する）Ｓ_Xは、一定の値であり、予め計測することができる。
更に、Ｙ側のホルダ２０の板状支持部２０ａにおける基柱１４の側の面と、Ｙ側のホルダ２０に保持された光照射部１からのレーザー光Ｖの中心（横断面の中心）との間の基柱１４の長手方向に沿う方向での間隔（以下、Ｙ側ホルダ−ビーム間寸法（ホルダ−光照射部間寸法に相当する）Ｓ_Yも、一定の値であり、予め計測することができる。

Ｘ側の間隔計測尺２１により、Ｘ側の鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面とＸ側のホルダ２０の板状支持部２０ａにおける基柱１４の側の面との間の間隔（以下、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X）を計測することができる。
又、同様に、Ｙ側の間隔計測尺２１により、Ｙ側の鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面とＹ側のホルダ２０の板状支持部２０ａにおける基柱１４の側の面との間の間隔（以下、Ｙ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y）を計測することができる。
そして、一対の光照射部１から照射されるレーザー光Ｖの中心同士の間隔、つまり、光照射間隔Ｌは、以下の式（１）にて求めることができる。

Ｌ＝Ｔ＋Ｓ_X＋Ｓ_Y＋Ｍ_X＋Ｍ_Y……………（１）

ＸＹ両側のホルダ移動操作部Ｈを操作することにより、光照射間隔Ｌを変更することができる。
つまり、間隔変更部Ａが、ＸＹ両側の一対のホルダ移動操作部Ｈにより構成されて、一対の光照射部１をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることにより、光照射間隔Ｌを変更するように構成されている。

Ｘ側の鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面がＸ側の間隔計測尺２１と交差する位置Ｐｘを、光照射部並び方向におけるＸ側の基準位置Ｐｘとし、Ｙ側の鍔状部２２における基柱１４の側とは反対側の面がＹ側の間隔計測尺２１と交差する位置Ｐｙを、光照射部並び方向におけるＹ側の基準位置Ｐｙとする。
Ｘ側の間隔計測尺２１により、Ｘ側のホルダ移動操作部Ｈにより変更調整されるＸ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X、即ち、光照射部並び方向でのＸ側の基準位置ＰｘとＸ側のホルダ２０との間隔を計測することができる。
又、同様に、Ｙ側の間隔計測尺２１により、Ｙ側のホルダ移動操作部Ｈにより変更調整されるＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y、即ち、光照射部並び方向でのＹ側の基準位置ＰｙとＹ側のホルダ２０との間隔を計測することができる。
つまり、光照射間隔計測部Ｃが、ＸＹ両側の一対の間隔計測尺２１により構成されて、光照射部並び方向での基準位置Ｐｘ，Ｐｙと各ホルダ２０との間隔を、光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されていることになる。

被照射体２は、磁石にて直方体形状に形成されていて、図１に示すように、被計測物Ｗ外周面における種々の被計測点Ｑに応じた任意の位置に磁力にて取り付けることができる。

次に、この第１実施形態の外径計測装置により、被計測物Ｗの外径を計測する手順を説明する。
先ず、図１に基づいて、被計測物Ｗにおける水平方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合について説明する。この場合、被計測物Ｗの外周面において水平方向に沿う直径に対応する部分が被計測点Ｑになる。
円弧状フレーム３を、その長手方向が被計測物Ｗの周方向と平行となり且つその長手方向の中央が被計測物Ｗの軸心Ｚの鉛直方向上方に位置する姿勢で、フレーム固定部Ｅにより被計測物Ｗの外周部に固定する。
続いて、円弧状フレーム３において光照射台Ｂを被計測物Ｗの外周部の位置Ｐ１に配置するための位置に、取付台Ｇを台固定部Ｆにより固定する。
続いて、取付台Ｇに光照射台Ｂを支持させて、角度計（図示省略）を基柱１４の上面（取付台Ｇの側とは反対側の面）に配置して、その角度計の計測角度が０°になるように、傾斜調整ボルト１９により光照射台Ｂの傾斜度を微調整する。
続いて、Ｙ側の光照射部１に対応して、Ｙ側の被照射体２を、Ｙ側の光照射部１からのレーザー光Ｖが受光面２ｓに当たるように、被計測物Ｗの外周面において被計測点Ｑを越えてＹ側の光照射部１とレーザー光照射方向で対向する箇所に取り付ける。
同様に、Ｘ側の光照射部１に対応して、Ｘ側の被照射体２を、Ｘ側の光照射部１からのレーザー光Ｖが受光面２ｓに当たるように、被計測物Ｗの外周面において被計測点Ｑを越えてＸ側の光照射部１とレーザー光照射方向で対向する箇所に取り付ける。

続いて、Ｙ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、図１１に示すように、Ｙ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における水平方向の直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｙ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｙ側の光照射部１を位置させる。
同様に、Ｘ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、Ｘ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における水平方向の直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｘ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｘ側の光照射部１を位置させる。
そして、Ｙ側の間隔計測尺２１により、Ｙ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Yを計測し、Ｘ側の間隔計測尺２１により、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Xを計測する。
続いて、上記の式１により、光照射間隔Ｌを求めて、求めた光照射間隔Ｌを被計測物Ｗの水平方向に沿う直径に対応する外径とする。

次に、被計測物Ｗにおける水平方向に対して４５°右上がりの直径に対応する外径を計測する場合について説明する。この場合、図９に示すように、被計測物Ｗの外周面において水平方向に対して４５°右上がりの直径に対応する部分が被計測点Ｑになる。
先ず、図９に示すように、円弧状フレーム３において光照射台Ｂを被計測物Ｗの外周部の位置Ｐ２に配置するための位置に、取付台Ｇを台固定部Ｆにより固定し、続いて、取付台Ｇに光照射台Ｂを支持させて、角度計の計測角度が４５°になるように、傾斜調整ボルト１９により光照射台Ｂの傾斜度を微調整する。
続いて、一対の被照射体２を、上述した水平方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合と同様に、ＸＹ両側の光照射部１夫々に対応させて、被計測物Ｗの外周面に取り付ける。
続いて、Ｙ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、Ｙ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における４５°右上がりの直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｙ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｙ側の光照射部１を位置させる。
同様に、Ｘ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、Ｘ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における４５°右上がりの直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｘ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｘ側の光照射部１を位置させる。
そして、ＸＹ両側の間隔計測尺２１により、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X及びＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y夫々を計測して、上記の式１により、光照射間隔Ｌを求めて、求めた光照射間隔Ｌを被計測物Ｗの水平方向に対して４５°右上がりの直径に対応する外径とする。

次に、被計測物Ｗの外周部左側において、被計測物Ｗにおける鉛直方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合について説明する。この場合、図１０に示すように、被計測物Ｗの外周面において鉛直方向に沿う直径に対応する部分が被計測点Ｑになる。
先ず、図１０に示すように、円弧状フレーム３において光照射台Ｂを被計測物Ｗの外周部の位置Ｐ３に配置するための位置に、取付台Ｇを台固定部Ｆにより固定し、続いて、取付台Ｇに光照射台Ｂを支持させて、角度計の計測角度が９０°になるように、傾斜調整ボルト１９により光照射台Ｂの傾斜度を調整する。
続いて、一対の被照射体２を、上述した水平方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合と同様に、ＸＹ両側の光照射部１夫々に対応させて、被計測物Ｗの外周面に取り付ける。
続いて、Ｙ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、Ｙ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における鉛直方向に沿う直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｙ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｙ側の光照射部１を位置させる。
同様に、Ｘ側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、Ｘ側の光照射部１からのレーザー光Ｖを被計測物Ｗの外周面における鉛直方向に沿う直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動させて、Ｘ側の被照射体２の受光面２ｓに照射されるレーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面にて遮られて消える瞬間の位置に、Ｘ側の光照射部１を位置させる。
そして、ＸＹ両側の間隔計測尺２１により、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X及びＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y夫々を計測して、上記の式１により、光照射間隔Ｌを求めて、求めた光照射間隔Ｌを被計測物Ｗの水平方向に沿う外径とする。

説明を省略するが、被計測物Ｗの外周部における位置Ｐ４，Ｐ５においても、上記の説明と同様に光照射台Ｂを配置して、被計測物Ｗの外径を計測することができる。

尚、各光照射部１から照射されるレーザー光Ｖは幅を有している。例えば、この実施形態において光照射部１として用いられるレーザーポインタから照射されるレーザー光Ｖの直径は、３ｍｍ程度である。
そこで、上記の式（１）にて求めた光照射間隔Ｌにレーザー光Ｖの直径を加えた値を、被計測物Ｗの外径とすると、被計測物Ｗの外径を一層精度良く計測することができる。

以上説明したように、この第１実施形態による外径計測装置によれば、被計測物Ｗが地中に埋設されていても、計測対象部分のみを掘り起こして露出させることにより、被計測部Ｗを回転させることなく、被計測物Ｗの外径を精度良く計測することができる。
しかも、被計測物Ｗの外周部が凸状あるいは凹状に変形していても、被計測物Ｗの外径を精度良く計測することができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を説明するが、第２実施形態は、主として光照射台配置部Ｄの構成が異なるものであるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、第１実施形態と異なる構成を説明する。

即ち、図１２及び図１３に示すように、この第２実施形態では、光照射台配置部Ｄが、被計測物Ｗの外周部に巻回された状態で締め付け部Ｉにより締め付けることと緩めることが自在なチェーン３１と、そのチェーン３１に取り付けられる取付台Ｇとを備えて構成されている。
そして、光照射台Ｂが、取付台Ｇに取り付けられている。

チェーン３１は、ローラーチェーンであり、当初は両端が接続されていない紐状態のチェーン３１の両端を取付台Ｇを用いて接続することにより、チェーン３１が環状に構成される。
つまり、このように取付台Ｇにて紐状態のチェーン３１の両端を接続して環状に構成することが、取付台Ｇをチェーン３１に取り付けることに相当する。

図１３及び図１５に示すように、紐状態において、チェーン３１の一端には、一対の腕部３２によりボルト支持体３３が連結され、そのボルト支持体３３に、締付調整ボルト３４が、その先端をチェーン３１側とは反対側に向けて、チェーン３１の長手方向に沿わせた状態で回転自在に支持されている。
幅方向の両端にプーリー３６を回転自在に支持したプーリー軸体３５に、そのプーリー軸体３５と直交する状態で、前記締付調整ボルト３４が螺挿されている。

取付台Ｇは、それをチェーン３１に取り付けることに関連して、上記の第１実施形態と構成が一部異なる。
この取付台Ｇについて、説明を加えると、図１３〜図１５に示すように、この取付台Ｇは、上記の第１実施形態と同様に、溝状台部６と４個のホイール７とを備えて構成されているが、上記の第１実施形態において設けた台取付用ボルト８及びその台取付用ボルト８に取り付けられた鉤部９等は省略されている。
又、溝状台部６の長手方向両側に一対ずつ配設されたホイール７は、それぞれ溝状台部６の幅方向に突出するように設けられている。

図１３及び図１５に示すように、溝状台部６の一端側の一対のホイール７と一対のプーリー３６とがベルト３７により連結され、並びに、溝状台部６の他端側の一対のホイール７を回転自在に支持する車軸７ａと紐状態のチェーン３１の端部の軸部とが一対の連結板３８にて連結されることにより、紐状態のチェーン３１の両端が取付台Ｇにより接続されて、チェーン３１が環状に構成されることになる。
そして、締付調整ボルト３４を正逆回転することにより、ボルト支持体３３とプーリー軸体３５との間隔を調整して、チェーン３１を被計測物Ｗの外周部に巻回した状態で締め付けることと緩めることが可能となり、これら一対の腕部３２、ボルト支持体３３、締付調整ボルト３４、プーリー軸体３５、一対のプーリー３６及び一対のベルト３７により、締め付け部Ｉが構成されている。

光照射台Ｇは、傾斜調整ボルト１９が省略されている以外は、第１実施形態と同様の構成であり、又、第１実施形態と同様の支持構成で取付台Ｇに支持される。
又、その光照射台Ｇには、第１実施形態と同様の間隔変更部Ａ及び光照射間隔計測部Ｃが設けられている。

以下、この第２実施形態の外径計測装置により、被計測物Ｗの外径を計測する手順を説明する。
先ず、図１２に基づいて、被計測物Ｗにおける水平方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合について説明する。この場合、被計測物Ｗの外周面において水平方向に沿う直径に対応する部分が被計測点Ｑになる。
紐状態のチェーン３１を被計測物Ｗに巻き付けた状態で、その両端を取付台Ｇにて接続することにより、チェーン３１を被計測物Ｗに巻回する。
そして、取付台Ｇを被計測物Ｗの略鉛直方向の上部に位置させた状態で、その取付台Ｇに光照射台Ｂを支持させて、基柱１４の上面（取付台Ｇの側とは反対側の面）に配置した角度計（図示省略）の計測角度が０°になるように、チェーン３１を被計測物Ｗの周方向に回し、角度計の計測角度が０°になる位置で、締付調整ボルト３４を正方向に回して、チェーン３１を被計測物Ｗに締め付けて、光照射台Ｂの位置を固定する。
続いて、一対の被照射体２を、第１実施形態と同様に、ＸＹ両側の光照射部１夫々に対応させて被計測物Ｗの外周面に取り付ける。

以降は、上記の第１実施形態と同様に、ＸＹ両側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、ＸＹ両側の間隔計測尺２１により、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X及びＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y夫々を計測し、上記の式１により、光照射間隔Ｌを求めて、求めた光照射間隔Ｌを被計測物Ｗの水平方向に沿う直径に対応する外径とする。

次に、例えば、被計測物Ｗにおける鉛直方向に沿う直径に対応する外径を計測する場合について説明する。
上述のように水平方向に沿う直径に対応する外径を計測する位置に光照射台Ｂを位置させた状態で、締付調整ボルト３４を逆方向に回して、チェーン３１を被計測物Ｗから緩めた後、角度計の計測角度が９０°になる位置までチェーン３１を被計測物Ｗの周方向に回す。そして、締付調整ボルト３４を正方向に回して、チェーン３１を被計測物Ｗに締め付けて、光照射台Ｂの位置を固定する。
続いて、一対の被照射体２を、第１実施形態と同様に、ＸＹ両側の光照射部１夫々に対応させて被計測物Ｗの外周面に取り付ける。

以降は、上記の第１実施形態と同様に、ＸＹ両側のホルダ移動操作部Ｈを操作して、ＸＹ両側の間隔計測尺２１により、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X及びＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y夫々を計測し、上記の式１により、光照射間隔Ｌを求めて、求めた光照射間隔Ｌを被計測物Ｗの鉛直方向に沿う直径に対応する外径とする。

この第２実施形態の外径計測装置によれば、被計測物Ｗに巻回したチェーン３１を被計測物Ｗの周方向に回して、水平方向に対する光照射部並び方向の角度を任意に調整することにより、上述した水平方向に沿う直径に対応する外径、鉛直方向に沿う直径に対応する外径以外に、水平方向に対して任意の角度で傾斜する直径に対応する外径を計測することができる。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（１） 上記の第１実施形態では、中心角が１８０°よりも大きい円弧状フレーム３を用いたが、中心角が１８０°以下の円弧状フレーム３を用いることも可能である。
この場合、フレーム固定部Ｅは、例えば、磁力を用いて円弧状フレーム３を被計測物Ｗの外周面に取り付けるようにすると、被計測物Ｗの外周面に確実に取り付けることができる。
そして、被計測物Ｗが地中に埋設されている場合、外径を計測するための被計測物Ｗを掘り起こして露出する範囲を狭くすることができる。

（２） 押圧体４を、その先端を被計測物Ｗの外周面に押圧する力を印加可能な状態で円弧状フレーム３に設ける構成は、上記の第１実施形態において例示した構成、即ち、押圧体４にボルト部４ａを備えさせて、そのボルト部４ａを円弧状フレーム３に取り付けた押圧体支持板５に螺挿する構成に限定されるものではない。
例えば、圧縮状態のコイルバネによる付勢力によって、押圧体４を被計測物Ｗの外周面に押圧する力を印加するように構成しても良い。

（３） 上記の第１実施形態において、被計測物Ｗの周方向における光照射台Ｂの配置位置は、Ｐ１〜Ｐ５の５箇所に限定されるものではない。
例えば、１箇所でも良い。あるいは、Ｐ１〜Ｐ５及びそれ以外の位置を含む６箇所以上でも良い。

（４） 上記の第１実施形態において、円弧状フレーム３における押圧体４の設置位置及び設置個数は、種々に変更可能である。

（５） 被計測物Ｗは、上記の実施形態において説明した鉄製に限定されるものではなく、例えば、樹脂製でも良い。

（６） 上記の第１及び第２の各実施形態では、被照射体２を磁力を用いて被計測物Ｗの外周面に取り付ける場合について例示したが、被計測物Ｗが非磁性体の場合は、例えば、両面テープ等、着脱が容易な手段で、被計測物Ｗの外周面に取り付けるようにしても良い。

（７） ホルダ移動操作部Ｈに、ホルダ２０を基柱１４の長手方向に沿って移動操作するアクチュエータを備えても良い。

（８） Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_X及びＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Y夫々を計測するエンコーダ（例えば、リニアエンコーダ）を設けて、光照射間隔計測部Ｃを、Ｘ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_XやＹ側基準位置−ホルダ間寸法Ｍ_Yの計測値をディジタル表示するように構成しても良い。

（９） 光照射台配置部Ｄの具体構成は、上記の第１及び第２の各実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、被計測物Ｗが磁性体の場合は、磁力を用いて光照射台Ｂを被計測物Ｗの外周面に取り付ける構成を採用することができる。

（１０） 光照射間隔を変更するための間隔変更部Ａの具体構成は、上記の第１及び第２の各実施形態において例示した構成、即ち、一対の光照射部１をそれらの並び方向に沿って各別に移動させる構成に限定されるものではない。
例えば、一対の光照射部１のいずれか一方をそれらの並び方向に沿って移動させる構成、あるいは、一対の光照射部１を同時にそれらの並び方向に沿って互いに逆方向に移動させる構成を採用することができる。

（１１） 上記の第１及び第２の各実施形態においては、光照射間隔計測部Ｃを、光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測するように構成したが、光照射間隔そのものを求めるように構成しても良い。

（１２） 被計測物Ｗの外径を計測するために、間隔変更部Ａにより一対の光照射部１夫々から照射されるレーザー光Ｖを移動させて光照射間隔Ｌを変更する形態は、上記の実施形態において説明した形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態のように、一対の光照射部１夫々から照射されるレーザー光Ｖが、被計測物Ｗの外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の外側から内側に向けて移動するように光照射間隔Ｌを変更する場合、各レーザー光Ｖが被計測物Ｗの外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分に当たり始める瞬間の位置に、光照射間隔Ｌを調整しても良い。

又、一対の光照射部１夫々から照射されるレーザー光Ｖが、被計測物Ｗの外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分の内側から外側に向けて移動するように光照射間隔Ｌを変更して、各レーザー光Ｖの全体が被計測物Ｗの外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分から外れる瞬間の位置、あるいは、各レーザー光Ｖの移動方向先端が被計測物Ｗの外周面における光照射部並び方向に平行な直径に対応する部分からはみ出す瞬間の位置に、光照射間隔Ｌを調整しても良い。

以上説明したように、被計測物の外径を被計測物を静止させた状態で精度良く計測し得る外径計測装置を提供することができる。

１ 光照射部
２ 被照射体
２ｓ 受光面
３ 円弧状フレーム
４ 押圧体
２０ ホルダ
３１ チェーン
Ａ 間隔変更部
Ｂ 光照射台
Ｃ 光照射間隔計測部
Ｄ 光照射台配置部
Ｅ フレーム固定部
Ｆ 台固定部
Ｇ 取付台
Ｉ 締め付け部
Ｐｘ，Ｐｙ 基準位置
Ｑ 被計測点
Ｖ レーザー光
Ｗ 被計測物

Claims (16)

1. 横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
   一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
   前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
   前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
   前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成され、
   前記光照射台配置部が、内径が前記被計測物の外径よりも大きい円弧状フレームと、その円弧状フレームを前記被計測物の外周面と間隔を隔てた状態で前記被計測物の外周部に固定するフレーム固定部と、台固定部により、前記円弧状フレームの長手方向での固定位置を変更自在に前記円弧状フレームに固定される取付台とを備えて構成され、
   前記光照射台が、前記取付台に取り付けられ、
   前記円弧状フレームが、中心角が１８０°よりも大きい円弧状であり、
   前記フレーム固定部が、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む前記円弧状フレームの長手方向の複数箇所に、夫々、先端を前記被計測物の外周面に押圧する力を印加可能な状態で前記円弧状フレームに設けられた複数の押圧体にて構成されている外径計測装置。
2. 横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
   一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
   前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
   前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
   前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成され、
   前記光照射台配置部が、前記被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在なチェーンと、そのチェーンに取り付けられる取付台とを備えて構成され、
   前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている外径計測装置。
3. 前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備えている請求項１又は２に記載の外径計測装置。
4. 前記被計測物が磁性体であり、
   前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体が、磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる請求項３に記載の外径計測装置。
5. 前記間隔変更部が、前記一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の外径計測装置。
6. 前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
   前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
   前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている請求項５に記載の外径計測装置。
7. 横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
   一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
   前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
   前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
   前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
   前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
   前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている外径計測装置。
8. 前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備えている請求項７に記載の外径計測装置。
9. 前記被計測物が磁性体であり、
   前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体が、磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる請求項８に記載の外径計測装置。
10. 横断面の外周形状が円形の被計測物の外径を計測する外径計測装置であって、
    一対の光照射部が、それら一対の光照射部の並び方向に直交する方向にレーザー光を互いに平行に照射する状態で、間隔変更部により互いの間隔を変更自在に光照射台に設けられ、
    前記間隔変更部により変更される前記一対の光照射部の光照射間隔又はその光照射間隔を求めることが可能な寸法を計測する光照射間隔計測部が、前記光照射台に設けられ、
    前記一対の光照射部の並び方向が前記被計測物の周方向と平行な状態で前記一対の光照射部の中間にて前記被計測物の径方向と直交し且つ前記一対の光照射部夫々のレーザー光照射方向が前記被計測物の径方向と平行になる状態で、前記光照射台を前記被計測物の外周部に沿って配置する光照射台配置部を備え、
    前記被計測物の外周部において前記光照射台と前記被計測物の被計測点を越えて前記レーザー光照射方向で対向する箇所に配置されて、各光照射部から照射されるレーザー光を受ける受光面を有する一対の被照射体を備え、
    前記被計測物が磁性体であり、
    前記一対の被照射体が磁力により前記被計測物の外周面に取り付けられる外径計測装置。
11. 前記間隔変更部が、前記一対の光照射部をそれらの並び方向に沿って各別に移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成されている請求項１０に記載の外径計測装置。
12. 前記一対の光照射部を保持する一対のホルダが、前記一対の光照射部の並び方向に沿って各別に移動自在に、前記光照射台に支持され、
    前記間隔変更部が、前記一対のホルダを各別に前記一対の光照射部の並び方向に沿って移動させることにより、前記光照射間隔を変更するように構成され、
    前記光照射間隔計測部が、前記一対の光照射部の並び方向での基準位置と各ホルダとの間隔を、前記光照射間隔を求めることが可能な寸法として計測するように構成されている請求項１１に記載の外径計測装置。
13. 前記光照射台配置部が、前記被計測物の周方向での前記光照射台の配置位置を変更自在に構成されている請求項７〜１２のいずれか１項に記載の外径計測装置。
14. 前記光照射台配置部が、内径が前記被計測物の外径よりも大きい円弧状フレームと、その円弧状フレームを前記被計測物の外周面と間隔を隔てた状態で前記被計測物の外周部に固定するフレーム固定部と、台固定部により、前記円弧状フレームの長手方向での固定位置を変更自在に前記円弧状フレームに固定される取付台とを備えて構成され、
    前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている請求項１３に記載の外径計測装置。
15. 前記円弧状フレームが、中心角が１８０°よりも大きい円弧状であり、
    前記フレーム固定部が、中心角で１８０°以上離れた２箇所を少なくとも含む前記円弧状フレームの長手方向の複数箇所に、夫々、先端を前記被計測物の外周面に押圧する力を印加可能な状態で前記円弧状フレームに設けられた複数の押圧体にて構成されている請求項１４に記載の外径計測装置。
16. 前記光照射台配置部が、前記被計測物の外周部に巻回された状態で締め付け部により締め付けることと緩めることが自在なチェーンと、そのチェーンに取り付けられる取付台とを備えて構成され、
    前記光照射台が、前記取付台に取り付けられている請求項１３に記載の外径計測装置。

Images