JPH01109206A - 自動水準器 - Google Patents
自動水準器Info
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- JPH01109206A JPH01109206A JP26596487A JP26596487A JPH01109206A JP H01109206 A JPH01109206 A JP H01109206A JP 26596487 A JP26596487 A JP 26596487A JP 26596487 A JP26596487 A JP 26596487A JP H01109206 A JPH01109206 A JP H01109206A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、水平に対する物体の傾きを検出する水準器
に関するもので、特に、水平に対する微少な傾きの有無
を自動検出することができるようにした自動水準器に関
するものである。
に関するもので、特に、水平に対する微少な傾きの有無
を自動検出することができるようにした自動水準器に関
するものである。
［従来の技術１
水準器は、一般に、上面を曲率半径の大きな球面に形成
した密封容器内に水を隙間なく封入すると共に、その中
に小さな気溝を封入して、その気溝の位置を視認するこ
とにより、物体が水平に置かれているか否かを判断する
ようになっていた。
した密封容器内に水を隙間なく封入すると共に、その中
に小さな気溝を封入して、その気溝の位置を視認するこ
とにより、物体が水平に置かれているか否かを判断する
ようになっていた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、近年の工業用ロボットの発達などによって、工
場内における製造工程や検査工程等の多くが自動化され
ていく中で、各種物体や器具等の設置や取付の水平を確
認する作業は、人間が一つ一つ行わなければならなかっ
たので、工程自動化におけるネックの一つとなっていた
。
場内における製造工程や検査工程等の多くが自動化され
ていく中で、各種物体や器具等の設置や取付の水平を確
認する作業は、人間が一つ一つ行わなければならなかっ
たので、工程自動化におけるネックの一つとなっていた
。
この発明は、そのような従来の欠点を解消し。
水平に対する物体の微少な傾きの有無を自動検出するこ
とができるようにした自動水準器を提供することを目的
とする。
とができるようにした自動水準器を提供することを目的
とする。
［問題点を解決するための手段］
上述の問題点を解決するための、本発明による自動水準
器は、上面が所定の曲面形状に形成され被検物体面上に
置かれる密封容器と、その容器内に隙間なく封入された
流動体と、その流動体と異なる物性を有し上記容器内に
微量だけ封入されて上記流動体上に浮かび上記容器の上
面に沿って遊動する遊動体と、上記被検物体面と平行に
配置され上記遊動体の位置を検出してその検出信号を出
力する位置検出手段とを具備することを特徴とする。
器は、上面が所定の曲面形状に形成され被検物体面上に
置かれる密封容器と、その容器内に隙間なく封入された
流動体と、その流動体と異なる物性を有し上記容器内に
微量だけ封入されて上記流動体上に浮かび上記容器の上
面に沿って遊動する遊動体と、上記被検物体面と平行に
配置され上記遊動体の位置を検出してその検出信号を出
力する位置検出手段とを具備することを特徴とする。
［作用］
遊動体は、流動体上に浮かんで、常に密封容器内の最も
高い位置に存在する。したがって、密封容器が傾くと、
その上面の曲面に沿って遊動体が移動し、その位置が位
置検出手段によって検出される。モして遊動体の位置か
ら、密封容器の傾きの有無、即ち密封容器が置かれた被
検物体面の傾きの有無を検出することができ、その位置
と密封容器上面の曲面形状とから必要な演算を行えば、
被検物体面の傾斜角度を算出することができる。
高い位置に存在する。したがって、密封容器が傾くと、
その上面の曲面に沿って遊動体が移動し、その位置が位
置検出手段によって検出される。モして遊動体の位置か
ら、密封容器の傾きの有無、即ち密封容器が置かれた被
検物体面の傾きの有無を検出することができ、その位置
と密封容器上面の曲面形状とから必要な演算を行えば、
被検物体面の傾斜角度を算出することができる。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例を示しており、ｌは、例えば
ガラス又は透明プラスチック材などの透明な固体材料に
より形成された密封容器であり、底面１ｍは平面に形成
され、上面１ｂは中央部を頂上とする所定の曲面（例え
ば球面）に形成されている。この曲面としては、球面の
他に、例えば回転放物面、回転楕円面１回転双曲面、回
転２次曲面などのように、曲面を＃ｔ＃させたとき頂上
が常に全体に１カ所しか無く、かつ＃４斜角度に伴って
頂上の位置が順次ずれて移動するような曲面が用いられ
る。
ガラス又は透明プラスチック材などの透明な固体材料に
より形成された密封容器であり、底面１ｍは平面に形成
され、上面１ｂは中央部を頂上とする所定の曲面（例え
ば球面）に形成されている。この曲面としては、球面の
他に、例えば回転放物面、回転楕円面１回転双曲面、回
転２次曲面などのように、曲面を＃ｔ＃させたとき頂上
が常に全体に１カ所しか無く、かつ＃４斜角度に伴って
頂上の位置が順次ずれて移動するような曲面が用いられ
る。
密封容器１内には、流動体２として例えば水又はアルコ
ール等の透明な液体が隙間なく封入されている。さらに
、密封容器１内には、流動体２上に浮かび密封容器１の
曲面に沿って遊動する遊動体３として、例えば空気その
他の透明な気体が微量だけ封入されて１個の気溝として
存在している。また、密封容器ｌの上面（曲面）ｌｂの
内壁面には透明な潤滑剤４が全面に塗布されており。
ール等の透明な液体が隙間なく封入されている。さらに
、密封容器１内には、流動体２上に浮かび密封容器１の
曲面に沿って遊動する遊動体３として、例えば空気その
他の透明な気体が微量だけ封入されて１個の気溝として
存在している。また、密封容器ｌの上面（曲面）ｌｂの
内壁面には透明な潤滑剤４が全面に塗布されており。
その壁面での摩擦抵抗を小さなものにしている。
尚、流動体２自体に潤滑性を有する油などが用いられる
場合には、潤滑剤４をあらためて塗布する必要はない、
また、密封容器ｌの上面の曲面形状は、中央部を頂上と
して、周辺へいくにしたがって漸次高さが低くなる凸状
又はその逆の凹状のものであればよい。
場合には、潤滑剤４をあらためて塗布する必要はない、
また、密封容器ｌの上面の曲面形状は、中央部を頂上と
して、周辺へいくにしたがって漸次高さが低くなる凸状
又はその逆の凹状のものであればよい。
５は１例えば固体撮像素子（いわゆるＣＯＤなど）より
なる位置検出手段であり、密封容器ｌの底面にほぼ密着
するように配置されている。−方、密對容ａ１の上方に
は、密封容器ｌに向って平行光束を照射する光源（図示
せず）が配置されている。矢印６は光源から照射された
平行光束である。したがって、平行光束６が密封容器ｌ
を透過して固体撮像素子５に至り、固体撮像素子５の各
画素毎に、受光量に応じた出力信号が出力される。
なる位置検出手段であり、密封容器ｌの底面にほぼ密着
するように配置されている。−方、密對容ａ１の上方に
は、密封容器ｌに向って平行光束を照射する光源（図示
せず）が配置されている。矢印６は光源から照射された
平行光束である。したがって、平行光束６が密封容器ｌ
を透過して固体撮像素子５に至り、固体撮像素子５の各
画素毎に、受光量に応じた出力信号が出力される。
７は、均一な厚みを有するスペーサであり、このスペー
サ７を介して、密封容器の底面１ａ及び固体撮像素子５
が被検物体面８と平行になるように配置されている。こ
のように密封容器１は、被検物体面上に直接置かれる必
要は無い。
サ７を介して、密封容器の底面１ａ及び固体撮像素子５
が被検物体面８と平行になるように配置されている。こ
のように密封容器１は、被検物体面上に直接置かれる必
要は無い。
第２図は、遊動体３である気溝の位置と、位置検出手段
５である固体撮像素子の出力信号との関係を示している
０本実施例の場合には、位置検出手段５に達する光の強
度は、流動体２である水の部分を通過することによって
減衰する。ジたがって、遊動体３である気溝の中心を通
過した光線は流動体２中を通過する距離が短くて強度の
減衰が小さく、その光線を受ける固体撮像素子の画素が
、局部的に強い出力信号を発する。このように、最強の
出力を生ずる画素の位置から遊動体３の位置を検出する
ことができる。また、遊動体３である気温は、流動体２
である水等に浮いて常に密封容器１内の最も高い位置に
位置している。したがって、被検物体面が水平であると
きは、遊動体３は密封容器ｌの中央に存在する。したが
って、密封容器ｌの上面ｔｂの曲面形状と遊動体３の位
置とから、被検物体面８の傾斜角を算出することができ
る。
５である固体撮像素子の出力信号との関係を示している
０本実施例の場合には、位置検出手段５に達する光の強
度は、流動体２である水の部分を通過することによって
減衰する。ジたがって、遊動体３である気溝の中心を通
過した光線は流動体２中を通過する距離が短くて強度の
減衰が小さく、その光線を受ける固体撮像素子の画素が
、局部的に強い出力信号を発する。このように、最強の
出力を生ずる画素の位置から遊動体３の位置を検出する
ことができる。また、遊動体３である気温は、流動体２
である水等に浮いて常に密封容器１内の最も高い位置に
位置している。したがって、被検物体面が水平であると
きは、遊動体３は密封容器ｌの中央に存在する。したが
って、密封容器ｌの上面ｔｂの曲面形状と遊動体３の位
置とから、被検物体面８の傾斜角を算出することができ
る。
第１図にもどって、９は、固体撮像素子５からの出力信
号を処理して、表示器ｌＯに表示信号を出力する処理回
路である。この処理回路９は１例えば最大の受光量を検
出した画素の位置を検出するだけのものであってもよく
、その場合には、表示器ｌＯに表示されるその位置と、
密封容器！上面の曲面形状とから、密封容器ｌの傾斜角
、即ち被検物体面８の傾斜角を算出することができる。
号を処理して、表示器ｌＯに表示信号を出力する処理回
路である。この処理回路９は１例えば最大の受光量を検
出した画素の位置を検出するだけのものであってもよく
、その場合には、表示器ｌＯに表示されるその位置と、
密封容器！上面の曲面形状とから、密封容器ｌの傾斜角
、即ち被検物体面８の傾斜角を算出することができる。
尚、このような演算を処理回路９において行って、表示
器１０に傾斜角を直接表示するようにしてもよく、ある
いは、検出された位置が中心にあるとき（即ち、被検物
体面８が水平であるとき）にだけブザーが鳴り、あるい
はランプ等が点灯するように、表示器１０をブザー又は
ランプ等で構成するようにしてもよい。
器１０に傾斜角を直接表示するようにしてもよく、ある
いは、検出された位置が中心にあるとき（即ち、被検物
体面８が水平であるとき）にだけブザーが鳴り、あるい
はランプ等が点灯するように、表示器１０をブザー又は
ランプ等で構成するようにしてもよい。
尚、位置検出手段としては、固体撮像素子にかえて光電
素子を多数配列したもの、或は位置を直接検出すること
ができるいわゆるポジションセンサ等を用いてもよい。
素子を多数配列したもの、或は位置を直接検出すること
ができるいわゆるポジションセンサ等を用いてもよい。
また、上記実施例では、密封容器ｌに光源から平行光束
が照射されるようにしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、点光源からの光によって密封容器が放射
状に照射されるようにしてもよく、この場合には、固体
撮像素子の画素の位置と遊動体の位置との関係の算出時
に必要な補正演算をすればよい。
が照射されるようにしたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、点光源からの光によって密封容器が放射
状に照射されるようにしてもよく、この場合には、固体
撮像素子の画素の位置と遊動体の位置との関係の算出時
に必要な補正演算をすればよい。
また１本発明においては、流動体として例えば水銀、遊
動体として例えば黒メ与キされた銅粒などを用い、それ
らからの反射光を固体撮像素子などによって受光して遊
動体の位置を検出するようにしてもよい。
動体として例えば黒メ与キされた銅粒などを用い、それ
らからの反射光を固体撮像素子などによって受光して遊
動体の位置を検出するようにしてもよい。
さらに、遊動体として永久磁石片を用い、位置検出手段
として例えばホール素子を配列したような感磁手段を用
いることにより、遊動体の位置を磁気的に検出するよう
にしてもよい。
として例えばホール素子を配列したような感磁手段を用
いることにより、遊動体の位置を磁気的に検出するよう
にしてもよい。
このように、本発明は、遊動体として、流動体より比重
が軽く、異なる物性を有する物質を用い、その物性の差
異を利用して位置検出手段によって遊動体の位置を検出
するようにしたものであればよい、利用できる物性とし
ては、上述の各実施例に説明をした光の透過率、反射率
、磁性はもちろん、その他の種々の物性を利用すること
ができる。
が軽く、異なる物性を有する物質を用い、その物性の差
異を利用して位置検出手段によって遊動体の位置を検出
するようにしたものであればよい、利用できる物性とし
ては、上述の各実施例に説明をした光の透過率、反射率
、磁性はもちろん、その他の種々の物性を利用すること
ができる。
［発明の効果］
本発明の自動水準器によれば、位置検出手段からの電気
的信号の出力によって、被検物体面の傾きを判定するこ
とができるので、各種物体や器具等の設置や取付の水平
を調整する際に、水準器を一つ一つ視認する必要がなく
、その傾きの有無を簡単に確認することができる。そし
て、位置検出手段からの出力信号を演算回路に入力すれ
ば、傾斜角を直接出力表示することもでき、さらに、検
出手段からの出力信号によって、傾き調整装置などを連
動させれば、各種物体や器具等の傾きを。
的信号の出力によって、被検物体面の傾きを判定するこ
とができるので、各種物体や器具等の設置や取付の水平
を調整する際に、水準器を一つ一つ視認する必要がなく
、その傾きの有無を簡単に確認することができる。そし
て、位置検出手段からの出力信号を演算回路に入力すれ
ば、傾斜角を直接出力表示することもでき、さらに、検
出手段からの出力信号によって、傾き調整装置などを連
動させれば、各種物体や器具等の傾きを。
人の手によらず全自動で調整して水平を出すことができ
るようになる等の優れた効果を有する。
るようになる等の優れた効果を有する。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図はその実施
例の位置検出手段の出力を例示する略示図である。 １・・・密封容器、１ｂ・・・上面、２・・・流動体、
３・・・遊動体、５・・・位置検出手段、６・・・平行
光束、８・・・被検物体面、９・・・処理回路。 代理人 弁理士 三 井 和彦
例の位置検出手段の出力を例示する略示図である。 １・・・密封容器、１ｂ・・・上面、２・・・流動体、
３・・・遊動体、５・・・位置検出手段、６・・・平行
光束、８・・・被検物体面、９・・・処理回路。 代理人 弁理士 三 井 和彦
Claims (4)
- （１）上面が所定の曲面形状に形成され被検物体面上に
置かれる密封容器と、その容器内に隙間なく封入された
流動体と、その流動体と異なる物性を有し上記容器内に
微量だけ封入されて上記流動体上に浮かび上記容器の上
面に添って遊動する遊動体と、上記被検物体面と平行に
配置され上記遊動体の位置を検出してその検出信号を出
力する位置検出手段とを具備することを特徴とする自動
水準器。 - （２）上記密封容器が透明な固体により形成されると共
に、上記流動体が透明な液体であり、上記流動体が透明
な気体である特許請求の範囲第１項記載の自動水準器。 - （３）上記位置検出手段が固体撮像素子である特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の自動水準器。 - （４）上記遊動体が磁性体であり、上記位置検出手段が
、感知した磁気を電気信号に変換して出力する感磁素子
を配列したものである特許請求の範囲第１項記載の自動
水準器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26596487A JPH01109206A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 自動水準器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26596487A JPH01109206A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 自動水準器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01109206A true JPH01109206A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17424498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26596487A Pending JPH01109206A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 自動水準器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01109206A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293710U (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-25 | ||
| US5761818A (en) * | 1996-05-31 | 1998-06-09 | Evan L. Hopkins | Digital inclinometer |
| WO2003104748A1 (de) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | Leica Geosystem Ag | Optischer neigungsmesser |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4842511A (ja) * | 1971-10-07 | 1973-06-20 | ||
| JPS5797406A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-17 | Komatsu Ltd | Inclinometer |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP26596487A patent/JPH01109206A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4842511A (ja) * | 1971-10-07 | 1973-06-20 | ||
| JPS5797406A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-17 | Komatsu Ltd | Inclinometer |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293710U (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-25 | ||
| US5761818A (en) * | 1996-05-31 | 1998-06-09 | Evan L. Hopkins | Digital inclinometer |
| WO2003104748A1 (de) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | Leica Geosystem Ag | Optischer neigungsmesser |
| US7259842B2 (en) | 2002-06-07 | 2007-08-21 | Leica Geosystem Ag | Optical inclinometer |
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