JP6917241B2 - 内径測定装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る内径測定装置は、円形の開口部を有する管体等の内径を測定するものである。より詳細には、測定ヘッドにより測定されたレーザ光の基準点から管体の内壁面までの距離に基づいて、管体の内径を算出するものである。本実施形態では、測定対象として管体の内径を測定する内径測定装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。本発明を用いて、例えば管体以外の開口部等の内径を測定することも可能である。
次に、上述の内径測定装置1を用いて管体200の内径dを測定する方法について説明する。
R2=(AF)2+(FO)2 ・・・(1)
△AFOをなす3辺のうちの2辺AF及びFOは、下記式(2)及び(3)のようにそれぞれ表される。
AF=(AC)/2=(X1+X3)/2 ・・・(2)
FO=EO′=DE−DO′={(DB)/2}−DO′={(X2+X4)/2}−X4=(X2−X4)/2 ・・・(3)
上記式(1)に上記式(2)及び(3)を代入することにより、R2は下記式(4)のように表される。
R2=(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2+2X1X3−2X2X4)/4 ・・・(4)
R2=(BE)2+(EO)2 ・・・(5)
△BEOをなす3辺のうちの2辺BE及びEOは、下記式(6)及び(7)のようにそれぞれ表される。
BE=(BD)/2=(X2+X4)/2 ・・・(6)
EO=FO′=AF−AO′={(AC)/2}−AO′={(X1+X3)/2}−X1=(X3−X1)/2 ・・・(7)
上記式(5)に上記式(6)及び(7)を代入することにより、R2は下記式(8)のように表される。
R2=(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2−2X1X3+2X2X4)/4 ・・・(8)
(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2+2X1X3−2X2X4)/4=(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2−2X1X3+2X2X4)/4
∴−2X1X3+2X2X4=0 ・・・(9)
上記式(1)及び(9)より、R2は下記式(10)のように表される。
R2=(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2)/4 ・・・(10)
d=√(X1 2+X2 2+X3 2+X4 2) ・・・(11)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述した実施形態に限定されるものではない。
10 架台
11 上面
12 底面
20 台座
21a,21b 溝部
30 測定ヘッド
31a〜31d 照射部
32a〜32d 検出部
33a〜33d レーザ変位センサ
34 基板体
35 一方面
36 他方面
37a〜37d 端部
40 アーム部材
41 一端部
42 他端部
43a,43b 縁端部
50 位置決め移動手段
51 電動モータ
52 ボールねじ
53 直動ガイド
54 筐体
55 滑動部
60a,60b 補助アーム部材
61a,61b 一端部
62a,62b 他端部
70a,70b 補助移動手段
71a,71b 案内レール部
72a,72b ガイド部
73a,73b 滑動部
80 取付け部材
81 一方面
82 他方面
90 調節手段
91,92 傾斜ステージ
93,94 傾斜ハンドル
95,96 クランプねじ
100 制御部
101 一方側面
102 制御盤
200 管体
201 内壁面
202 開口部
Claims (4)
- 開口部の内径を測定する内径測定装置であって、
レーザ光を照射する照射部及び前記レーザ光の反射光を検出する検出部を備えた4つのレーザ変位センサと、
前記4つのレーザ変位センサを互いに直交する2直線である第1基準線及び第2基準線上の4つの端部に配置し、前記第1基準線及び前記第2基準線のそれぞれ両方向外側の前記開口部の内壁面に向かって前記レーザ光を照射するように保持する基板体と、
前記基板体を一端部に保持し、前記基板体と交差する方向に延びるアーム部材と、
前記アーム部材の他端部を保持し、前記アーム部材をその長手方向に位置決め移動する位置決め移動手段と、
前記第1基準線の方向の両方向外側の前記開口部の相対向する内壁面間の距離である第1の距離と、前記第2基準線の方向の両方向外側の前記開口部の相対向する内壁面間の距離である第2の距離と、から前記開口部の内径を算出するデータ処理手段と、を有し、
前記基板体の前記第1基準線の方向の前記第2基準線回りの傾き及び前記第2基準線の方向の前記第1基準線回りの傾きを調節する調節手段を、前記基板体と前記アーム部材との取付け部に有することを特徴とする内径測定装置。 - 前記アーム部材は、一端部に前記基板体が固定されると共に、他端部が前記位置決め移動手段により片持ち梁状態で保持されることを特徴とする請求項1に記載の内径測定装置。
- 前記調節手段は、前記第1基準線の方向の両方向外側の前記開口部の相対向する内壁面間の距離である前記第1の距離が最小となるように第1の傾きを調節し、前記第2基準線の方向の両方向外側の前記開口部の相対向する内壁面間の距離である前記第2の距離が最小となるように第2の傾きを調節することを特徴とする請求項1又は2に記載の内径測定装置。
- 前記基板体を一端部に保持し、前記基板体と交差する方向に延びる1組の補助アーム部材と、
前記1組の補助アーム部材の他端部を保持し、前記1組の補助アーム部材のその長手方向への移動を補助する1組の補助移動手段と、を有し、
前記1組の補助アーム部材は、一端部に前記基板体が取付け部材を介して固定されると共に、他端部が前記1組の補助移動手段により片持ち梁状態で保持され、
前記1組の補助アーム部材の一端部と、前記アーム部材の一端部と、が前記取付け部材に固定され、前記1組の補助アーム部材が前記アーム部材に連動することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の内径測定装置。
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