JPH01295107A - 超音波式距離測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波を用いて距離測定、位置測定等を行う
超音波式距離測定方法に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］超音
波を用いて位置測定、距離測定等（以下、超音波測定と
いう）を行う場合、周囲の空気の流れ、風等があると、
超音波の伝播経路が変化して測定値に誤差が発生する。

そこで、従来、超音波測定を行う場合、測定値に精度が
要求されるときは、風などの影響を受けないように、部
屋の中か又は隔壁を設置してその中で測定が行われてい
た。

しかし、超音波測定装置が溶接ロボット等と組合わされ
て使用されるようになると、屋外又は工場建屋内で測定
が行われるようになり、工場建屋内においても、換気用
ファン、暖冷房用ファン、溶接電源の冷却用ファン等に
よって、建屋内の空気が流動するために、測定誤差が発
生することがあった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、超音波を送信する送信器と前記超音波を受信
する受信器間の距離を測定する超音波式距離測定方法に
おいて、送信器位置と受信器位置間の既知の距離ＬＯと
音速ｃｏとから定まる測定位置における無風状態での送
受信器間の超音波伝播時間ｔｏ＝Ｌｏ／Ｃｏと、送信器
と受信器とによって測定位置における通風状態で測定し
た送受信器間の超音波伝播時間ｔ１とから風速に応じた
補正値（以下、風速補正値という）Ｋ＝　（ｔｏ　　ｔ
ｔ　）　・Ｃｏ　／ｌｓを演算し、前記通風状態におい
て送受信器間の距離を演算するときの音速Ｃｏの代わり
にＣｏ　　Ｋを用いて送受信器間の距離を測定すること
によって風の影響による測定誤差を解消した距離測定方
法を提案する。

［実施例］ 実施例１ 以下、第１図乃至第４図を参照して、本発明の超音波測
定方法について説明する。

第１図は、本発明の超音波測定方法に使用する装置の配
置図である。Ｗは被測定物又は被加工物であって、本発
明の測定方法により形状を認識するための座標点、例え
ば点Ｊ及び点り乃至点Ｎを測定及び演算した後、図示し
ていないロボットによって、先に測定及び演算した座標
点間を加工する。１は被測定物又は被加工物Ｗの形状を
測定するために、被測定物、測定機器等を設置する教示
台である。ＴＰは、被測定物Ｗの形状の表面の測定点、
例えばＰ点の座標を求めるために、Ｐ点に接触させる先
端部及び先端を接触させて超音波信号を発生させる２以
上の超音波送信器を取付けた教示データ入力装置（以下
、ティーティングペンという）である。

２は教示台１の予め設定された位置に設置されたセンサ
スタンドであって、スタンド先端は３箇所のアームに分
岐され、各アーム先端の点Ａ乃至Ｃにそれぞれ第１乃至
第３の３個の超音波受信器Ａ乃至Ｃが取り付けられてい
る。またＤは、予め設定された位置Ｄ、すなわち、後述
する風速補正用送信器Ｅからの予め定められた距離Ｌｏ
　　（既植）の位置のアームに取付けられた風速補正用
受信器である。Ｅはセンサスタンドの根元、例えばＥ点
に配置された風速補正用送信器である。なお、原点とし
ては、例えば第１乃至第３の受信器Ａ乃至Ｃの重心の真
下の教示台上にとる。５は測定値をメモリし、メモリ内
容を読み出して図示していないロボット制御装置に教示
データを送信する測定制御装置である。

次に風速補正値Ｋを求める手順について説明する。第２
図において、Ａ乃至Ｅは前述したとおりである。風の影
響による測定誤差を補正するための補正用送信器Ｅの位
置Ｅと風速補正用受信器りの位置りとを結ぶ距離り。は
既知である。また、無風状態においては同図右方からの
矢印の風はなく、通風状態においては同図右方からの矢
印の風が吹いている。

まず、工場建屋内で、例えば操業休止時の無風状態にお
ける超音波伝播時間は、上記位置りと８間の距離Ｌｏ　
　［ｍ］　　（既植）と音速ｃ。

［ｍ／ｓｅｃ］　とから次のとおり求まる。

Ｌｏ　　＝Ｃｏ　　ｉｏ　　　−（１）ｔｏ＝Ｌｏ／Ｃ
。

つぎに、操業中の通風状態において、Ｖ　［ｍ／ｓｅｃ
］の風があるときの超音波伝播時間をｔｌ　とすると、 Ｌｏ　＝　（Ｃｏ　　Ｋ）ｔｌ−（２）（１）式と（２
）式から Ｌｏ　＝Ｃｏ　ｔｏ　＝　（Ｃｏ　　Ｋ）ｔｓＫ＝（ｔ
ｌ　　ｔｏ）　　・Ｃｏ／ｌｔ　・・・（３）ここでｔ
ｌを後述する２周波方式又は１周波方式の距離計算方式
によって求めれば、ｔｏが前述したように既イ古である
ので、風速補正値Ｋが求まる。

そこで、次に■風速補正値Ｋを演算するための超音波伝
播時間ｔ１を測定し、■このｔｌから定まる風速補正値
Ｋを使用して超音波送受信器間距離り及び■超音波送信
器の位置を演算する方法について説明する。

■風速補正値Ｋを演算するための超音波伝播時間ｔｌの
測定 （２周波数方式による時間測定） 第２図に示す補正用送信器Ｅと風速補正用受信器りとを
通風状態に配置し、最初に第３図に示すように補正用送
信器Ｅから第１の周波数ｆ１例えば３５ＫＨｚの超音波
を風速補正用受信器りに向けて送信する。つぎに、時間
ｔ３において、補正用送信器Ｅの送信周波数を第１の周
波数ｆ１から第２の周波数ｆ２例えば４５ＫＨｚまで連
続して変化させて、測定制御装置５によって、第３図に
示す時間ｔ３からｔｓまでの間の送信波の波数及び位相
と受信波の波数及び位相との差を測定する。

第３図において、時間の経過に対する送信波及び受信波
の周波数、波数及び位相はつぎのとおりである。

（ａ）　　時間ｔ≦ｔ３は、送信波の周波数ｆ１を変更
するまでの時間である。送信波及び受信波周波数はとも
にｆｌである。

（ｂ）　　時間ｔ３≦ｔ≦ｔ４は、送信波の周波数がｆ
ｌからｆｌまで増加する時間である。送信波の経過時間
ｔ４−ｔ３に対する周波数は、ｔの関数ｆ　（１）とな
り、波数はＮｂである。

このときの受信波周波数は、時間ｔ３４ｔ３まではｆｌ
であり、時間ｔ　３４からｔ４まではｆ（１）である。

時間ｔ　３４は、送信波の周波数ｆ１からｆｌへの増加
の開始点となるために、送受信器間の超音波伝播時間ｊ
３＋　　１３＝Ｌ。

／　（Ｃｏ−Ｋ）と等しくなる。この間の波数はＮａで
ある。

（ｃ）　　時間ｔ　３４≦ｔ≦ｔ５は、受信波の周波数
がｆｌからｆｌまで増加するに要する時間であって、送
信波の周波数がｆｌからｆｌまで増加する時間と同じ時
間、すなわちｔ５　　　ｔ３４＝ｔ４−ｔａであって、
受信波の周波数はｆ　（１）で、波数は受信波のｔ３≦
ｔ≦ｔ４と同様のＮｂとなる。時間ｔ４≦ｔ≦ｔ５の送
信波の周波数はｆｌで、波数はＮｃである。

（ｄ）　　時間ｔ５≦ｔ≦ｔ６は、送信波及び受信波と
もに、周波数ｆ２であって波数はＮｂである。

（ｅ）　　時間ｔ３からｔ５までの間に計測した送信波
の波数Ｎ１と波数相当の位相ψ１／２πとの和は、各時
間と各時間内の周波数とのそれぞれの積の和に等しい。

したがって、次式が成立する。

Ｎ１＋ψ１／２π−ｆ（１）・（ｔ４−ｔａ）＋ｆ’ｚ
　　・（ｔ５−ｔ４）＋　ｆｚ　　・（ｔｓ−ｔ５）・
・・（４）（ｆ）　　時間ｔ３からｔ５までの間に計測
した受信波の波数Ｎ２と波数相当の位相ψ２／２πとの
和は、各時間と各時間内の周波数とのそれぞれの積の和
に等しい。したがって、次式が成立する。

Ｎ２＋ψ２／２π−ｆｌ　・（ｔ３＋ｔ３）＋ｆ’（１
）・　（ｔ５−ｔｓ４）十　ｆｚ　　・　（ｔｓ　−ｔ
ｓ　　）　　・・・（５）（ｇ）　　測定制御装置５は
、時間ｔ３からｔ５までの送信波のＮ１＋ψ１／２πと
受信波のＮ２＋ψ２／２πとの差を計測する。したがっ
て、（４）式と（５）式との差より、次のとおりとなる
。

Ｎ１　−Ｎ２　　＋（ψ１−　ψ２　）１２　π＝ｆ（
１）（ｔ４−ｔａ　）−８＝ ＋ｆ　ｚ　　（ｔｓ　　ｔ＜　　）　−ｆｌ（ｔ：＋４
−ｔａ）−ｆ（１）（ｔａ　−ｔｚのここで前述したよ
うに、ｔ　５−ｔ３＋−ｔ４−ｔａ。

ｔｓ４−ｔａ　−ｔ５−ｔ４−ＬｏバＣｏ　−Ｋ）なの
で、Ｌｏ　＝［Ｎ１−Ｎ２　＋（ψ１−ψ２）／２π］
　・（Ｃｏ　−Ｋ）八ｆ２−ｈ　） ΔＮ　＝Ｎ１−Ｎ２ Δψ−ψ１−ψ２　　とすると ＬＯ−（ΔＮ＋Δψ／２’ｌｒ　）（Ｃｏ　　Ｋ）バｆ
’ｚ　−ｆ’ｌ　）・・・（６） （２）式と（６）式から Ｌｏ＝（Ｇｏ　　Ｋ）　ｔｚ　　−（ΔＮ＋Δψ／２ｙ
ｒ　）（Ｇｏ　−Ｋ）／（ｆｚ−ｆｌ） ｔｌ−（ΔＮ＋Δψ／２π）／（ｆｚ　−ｆｌ　）・・
・（７）ここでΔＮ及びΔψは、測定制御装置５におい
て計測する。したがって、風速補正値Ｋを演算するため
の超音波伝播時間ｔ１が（７）式により求まり、この求
めたｔｌを前述した（３）式に代入することによって（
３）式の風速補正値に＝（ｔｌ　　ｔｏ）　　・Ｃｏ／
１１を求めることができる。

（１周波数方式による時間測定） 第２図に示す補正用送信器Ｅと風速補正用受信器りとを
通風状態に配置し、第４図に示すように、時間ｔ３にお
いて、補正用送信器Ｅから周波数ｆ３例えば４０ＫＨｚ
の超音波を風速補正用受信器りに向けて送信を開始する
。補正用送信器Ｅが超音波の送信を開始した時間ｔ３か
ら風速補正用受信器りが超音波の受信を開始する時間ｔ
３　＋Ｌｏ　／　（Ｃｏ　　Ｋ）までの間に送信器が送
信した波数Ｎ０と位相ψ０とを測定制御装Ｗ５において
計測する。周波数ｆ３と風速補正値Ｋを演算するための
超音波の伝播時間ｔ１との積が上記の波数Ｎｏとψｏ　
／　２πとの和となり、次式が成立する。

ｔ１＝　（Ｎｏ＋ψｏ　／　２π）　／　ｆ　３−　　
（８）以下、前述した２周波数方式による計測法と同様
に、（７）式及び（３）式により風速補正値Ｋを求める
ことができる。

■送受信間の距離の計測 第１図において、ティーティングペンＴＰＯ先端を被測
定物Ｗの１点Ｐに接触させ、第５図に示す測定用送信器
Ｆの位置と受信器Ａの位置との距離を計測する方法につ
いて説明する。

（２周波数方式による距離測定） 前述した第３図において、測定用の第１の送信器Ｆから
第１の周波数ｆ１例えば３５ＫＨｚの超音波を第１の受
信器Ａに向けて送信する。

つぎに、時間ｔ３において、第１の送信器Ｆの送信周波
数を第１の周波数ｆ１から第２の周波数ｆ２例えば４５
ＫＨｚに連続的に変化させる。

第１の受信器Ａにおいては、時間ｔ３から送受信器間の
距離Ｌ１までの超音波伝播時間Ｌ１／（Ｃｏ　　Ｋ）ま
での間は、周波数ｆ１の超音波が到達し、時間ｔ３　＋
Ｌ１／　（Ｃｏ　　Ｋ）以後に周波数ｆ２の超音波が到
達する。したがって、時間ｔ３からｔｓまでの間に計測
した送信波の波数Ｎ１と波数相当の位相ψ１／２πとの
和は、（４）式と同様に、 Ｎ１＋ψ１／２π−ｆ（１）　　・（ｔ＜−ｔ３）＋ｆ
２Ｉｌ（ｔｓ−１４）十ｒ２　　°（ｔ６−ｉｓ　）　
−（９）また、時間ｔ３からｔｓまでの間に計測した受
信波の波数Ｎ２と波数相当の位相ψ２／２πとの和は、
（５）式と同様に、 Ｎ２＋ψ２／２π−ｒ、　　・（ｔ３＋　　ｔ３）＋ｆ
（１）　　・（ｔｓ　−ｔ３＋　）＋ｆ　２　　・（ｔ
６−ｔｓ　）　−（１０）測定制御装置５は時間ｔ３か
らｔｓまでの送信波のＮ１＋ψ１／２πと受信波のＮ２
＋ψ２／２πとの差を計測する。したがって、（１０）
式と（９）式との差より、次のとおりとなる。

Ｎ１−Ｎ２　＋（ψ１−ψ２）／２π ＝（ｆｚｆｌ）・Ｌｔ　／（Ｃｏ　Ｋ）Ｌｌ−［Ｎ１−
Ｎ２　＋（ψ１−ψ２）１２π］　・（Ｃｏ−Ｋ）／（
ｆｌ−ｈ　） ここで、ΔＮ＝Ｎ１−Ｎ２　、Δψ；ψ１−ψ２とし、
ΔＮ及びΔψは、測定制御装置５において計測する。し
たがって、Ｌｌはっぎのとおりになる。

Ｌｌ−［ΔＮ＋Δψ／２ｙｒ　］　　・（Ｃｏ　−Ｋ）
／（ｆｚ　−ｆｌ　）・・・（１１） この（１１）式の風速補正値Ｋに、前述した（７）式の
ｔｌ　と（３）式の補正値にとを代入すると、風速の影
響を補正した第１の送信器Ｆと第１の受信器Ａとの距離
Ｌｌを正確に求めることができる。同様にして第５図に
示した各送信器と各受信器間の距離Ｌ２乃至Ｌ６を測定
することができる。

（１周波数方式による距離測定） 前述した第４図に示すように、時間ｔ３において、測定
用節１の送信器Ｆから周波数ｆ３例えば４０ＫＨｚの超
音波を第１の受信器Ａに向けて送信を開始する。第１の
送信器Ｆが超音波の送信を開始した時間ｔ３から第１の
受信器Ａが超音波の受信を開始する時間ｔ、＝ｔ３　十
Ｌｏ　／　（Ｃｏ−Ｋ）までの間に送信器が送信した波
数Ｎ０と位相ψ０とを測定制御装置５において計測する
。周波数ｆ３と送受信器間の伝播時間ｔ４−ｔ３との積
が上記の波数Ｎ。とψ。

／２πとの和となるので、次式が成立する。

［ｔ３　＋Ｌ１　／（Ｃｏ　　　Ｋ）］−ｔ　　３＝（
Ｎ　ｏ＋ψｏ　／２π）／　ｆ３ Ｌ１／（Ｃｏ　Ｋ）−（Ｎｏ＋ψ０／２π）／ｆ３Ｌ１
−（Ｎｏ＋ψ。／２π）・（Ｃｏ　　Ｋ）／　ｆ３　・
・・（１２）以下、前述した２周波数方式による計測法
と同様に、（７）式と（３）式とにより風速の影響を補
正した第１の送信器と第１の受信器Ａとの距離Ｌ１を正
確に求めることかできる。同様にして第５図に示した各
送信器と各受信器間の距離Ｌｌ乃至Ｌ６を測定すること
ができる。

■送信器の位置の演算 前述した■項で測定した送受信器間の距離Ｌｌ乃至Ｌ３
と第５図に示す第１乃至第３の受信器Ａ、Ｂ’、Ｃの既
知の座標Ａ　（Ｘａ、Ｙａ。

Ｚａ）　、Ｂ　（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及びＣ（Ｘｃ。

Ｙｃ、Ｚｃ）とから、送信器Ｆの座標Ｆ（Ｘｆ。

Ｙｆ、Ｚｆ）をつぎのとおり求めることができる。

（Ｘｆ’−Ｘａ）　２＋　（Ｙｆ−Ｙａ）　２＋　（Ｚ
ｆ−Ｚａ）　２−Ｌｌ　２・・・（１３） （Ｘｆ−Ｘｂ）　２＋　（Ｙｆ−Ｙｂ）　”　＋　（Ｚ
ｆ−Ｚｂ）　２−Ｌ２２・・・（１４） （Ｘｆ−Ｘｃ）　　　２　　＋　　（Ｙｆ−Ｙｃ）　　
　２　　　＋　　　（Ｚｆ−Ｚｃ）　　　２　−Ｌ３　
　２・・・（１５） 上記（１３）乃至（１５）式の２次３元の連立方程式か
ら未知数の第１の送信器Ｆの座標Ｆ（Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆ
）が求まる。

同様にして、■項で測定した送受信器間の距離Ｌ４乃至
Ｌ６と第１乃至第３の受信器Ａ乃至Ｃの座標とから、第
２の送信器Ｇの座標Ｇ（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）を演算する
ことができる。

■ティーチ４２フ位置の演算 第６図に示すように、ティーティング点Ｐと送信器位置
Ｆと送信器位置Ｇとは一直線上にあるので、前述した■
項で演算した第１の送信器Ｆの座標（Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆ
）及び第２の送信器Ｇの座標（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）デー
タと、ティーティングペンＴＰの先端位置（ティーティ
ング点）Ｐと送信器Ｆの取付位置との距離ＰＦ及び送信
器Ｆの取付位置と送信器Ｇの取付位置との距離ＦＧとか
ら、ティーティングペン先端位置Ｐの座標（Ｘｐ、Ｙｐ
、ｚｐ＞を演算することができる。

ＰＣ／　（Ｘｇ−Ｘｐ）　−ＧＰ／　（Ｘｆ−ｆｇ）Ｘ
ｐ−Ｘｇ−（Ｘｆ−Ｘｇ）　−（ＰＣ／ＣＰ）−（１Ｇ
）以下同様にして Ｙｐ−Ｙｇ−（Ｙｆ−Ｙｇ）・（ＰＧ／ＧＰ）・・・（
１７）Ｚｐ−Ｚｇ−（Ｚｆ−Ｚｇ）　−（ＰＧ／ＧＰ）
−（１８）■ティーティングペンの傾き角度の演算箱１
の送信器Ｆの座標（Ｘｆ、Ｙｆ、Ｚｆ）及び第２の送信
器Ｇの座標（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）を結ぶ線分ＦＧは、第
７図（Ａ）に示すように、三次元に傾斜した線分である
ので、同図（Ｂ）に示すように、ＸＹ平面に投影したと
き（トップビュー）のＸ軸に平行なＸ′軸とのなす角度
を第１の角度θ１とすれば、 ｔａｎθｓ　−（Ｙｇ　Ｙｆ）／（Ｘｆ−Ｘｇｌ・・（
１９）となる。次に同図（Ｃ）に示すように、Ｘｚ平面
に投影したとき（サイドビュー）のＺ軸に平行な２′軸
とのなす角度を第２の角度θ２とすれば、 ａｏｓｅ　２−（Ｚｆ−Ｚｇ）バ（Ｘｆ−Ｘｇ）　２＋
（Ｙｆ−Ｙｇ）２＋（Ｚｆ−Ｚｇ）２　］　　’／２−
−・−・−（２０）となる。

第１及び第２の送信器Ｆ及びＧの座標から、ティーティ
ングペンのＸＹ平面上でのＸ軸に対する傾き角度θ□と
ＸＺ平面上でのＺ軸に対する傾き角度θ２とを演算する
ことによって、ティーティングペンの姿勢を定めること
ができる。

実施例２ 第１の実施例は、風速補正値Ｋを求めるために、設置位
置が固定されて送受信器間の距離Ｌｏが固定されて既知
である補正用送信器Ｅと風速補正用受信器りとを専用に
設けて風速補正値Ｋを測定及び演算する距離測定方法で
あったが、実施例２は、風速補正用専用の送受信器を設
けないで、ティーティングペンＴＰＯ先端位置及び姿勢
が特定される図示していない位置決め治具を設定して、
ティーティングペンＴＰをその位置決め治具に挿入すれ
ば、ティーティングベンＴＰＯ送信器Ｆの位置と例えば
第１の受信器Ａの位置との距離が、必ず予め定めた距離
Ｌｏになるようにしておくことによって、距離測定用又
は他の用途の送受信器の少なくとも一方と風速補正用の
送受信器とを共用することができる。

つぎに、従来の音速ｃｏのみで、距離測定をした場合と
、本発明の風速補正を行って音速をＣｏ−にで、距離測
定をした場合との比較結果を示す。

測定用ペン先端を原点の座標（０，０，Ｏ）の一定位置
に固定して、第２図の矢印の方向（Ｙ方向）から風を吹
き、各５０回、原点位置を測定した。

従来の風速補正をしないときで、工場建屋内の自然の通
風状態（風速１．０〜１．５　［ｍ／ｓｅｅ］）では、
原点位置のＸ座標測定値が＝１．７から２．２　　［ｍ
ｍ］　、　Ｙ座標測定値が−２，７から１．［ｉ　　［
ｍｍ］　、　　Ｚ座標測定値が−１，２から−０，１［
ｍｍ］の範囲でバラツキが生じた。

一方、本発明の風速補正をしたときは、同じく風速１．
０〜１．５　　［ｍ／　ｓ　ｅ　ｃ］のとき、原点位置
のＸ座標測定値が０．４から１．．８　　［ｍｍ］　、
　Ｙ座標測定値が−０，７〜１．１　　［ｍｌ　、　　
Ｚ座標測定値が［１，８〜１．２　１ｍｍ］の範囲に改
善できた。

また、従来の風速補正をしないときで、風速１．５〜２
．０　　［ｍ／　ｓ　ｅ　ｃ］のとき、原点位置のＸ座
標測定値が−８，７から７．５　　［＋ｎｍコ、Ｙ座標
測定値が−９，０〜［ｉ、５　　［ｍｍ］　、　　Ｚ座
標測定値か＝１．３〜１．０　　［ｍｍ］の範囲でバラ
ツキが生じた。

他方、本発明の風速補正をしたときは、同じく風速１．
５〜２．０　　［ｍ／　ｓ　ｅ　ｃ］のとき、原点位置
のＸ座標測定値が−１，８−１，１［＋＋ｕｎ］　、　
Ｙ座標測定値が−３，５〜−０，２［＋＋＋＋ｎ］　、
　　Ｚ座標測定値が−０，２〜０．８　　［＋＋＋＋ｎ
］に改善できた。

［発明の効果コ 以上のように、本発明の超音波式距離測定方法によると
、送受信器間の距離か既知である一組の送信器及び受信
器を用いて風速補正値Ｋを測定・演算し、次に実際の作
業時の超音波測定によって送受信器間の距離を演算する
ときの音速に、上記演算した風速補正値Ｋを加減算して
、送受信器間の距離を演算するようにしたので、屋外又
は工場建屋内で換気用ファン、暖房用ファン、溶接電源
の冷却用ファン等によって建屋内に空気が流動する場合
であっても、風の影響による測定誤差を少なくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の超音波測定方法に使用する装置の配
置図、第２図は、風速補正用送信器Ｅと風速補正用受信
器りとの配置図である。 第３図は、補正用送信器が送信する超音波送信波と風速
補正用受信器が受信する超音波受信波との周波数ｆ工か
らｆ２に変化させた時の超音波の伝播状況を示す波形図
である。 第４図は、補正用送信器の送信開始時から風速補正用受
信器が受信を開始するまでの超音波の伝播状況を示す波
形図である。 第５図はティーティングペンＴＰに取り付けられた距離
測定用の第１乃至第２の送信器Ｆ。 Ｇの各位置とセンサスタンド２のアームに取り付けられ
た距離測定用の第１乃至第３の受信器Ａ、Ｂ、Ｃの各位
置との距離Ｌｌ乃至Ｌ６を示す図である。 第６図は、第１及び第２の送信器の座標Ｆ及びＧから、
ティーティングペン先端位置（ティーティング点）Ｐを
演算する説明図、第７図（Ａ）乃至（Ｃ）は、第１及び
第２の送信器の座標Ｆ及びＧから、ティーティングペン
の傾き角度を演算する説明図である。 Ｗ・・・被測定物又は被加工物、１・・・教示台、２・
・・センサスタンド、２ａ乃至２ｃ・・・アーム、５・
・・測定制御装置、ＴＰ・・・ティーティングペン、Ａ
乃至Ｃ・・・距離測定用の第１乃至第３の受信器、Ｄ・
・・風速補正用受信器、Ｅ・・・風速補正用送信器、Ｇ
、Ｈ・・・距離測定用の第１乃至第２の送信器。 代　理　人　　　　弁理士　中耳　宏 ・豐　　　　／１１１０ ゝマ 榴　　　粥 示 Ｙ 第７図（Ｏ ７ｚ′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波を送信する送信器と前記超音波を受信する受
   信器間の距離を測定する超音波式距離測定方法において
   、送信器位置と受信器位置間の既知の距離Ｌ＿ｏと音速
   Ｃ＿ｏとから定まる測定位置における無風状態での送受
   信器間の超音波伝播時間をｔ＿ｏ＝Ｌ＿ｏ／Ｃ＿ｏと、
   前記送信器と受信器とによつて測定位置における通風状
   態で測定した送受信器間の超音波伝播時間ｔ＿１とから
   風速に応じた補正値Ｋ＝（ｔ＿ｏ−ｔ＿１）・Ｃ＿ｏ／
   ｔ＿１を演算し、前記通風状態において送受信器間の距
   離を演算するときの音速Ｃ＿ｏの代わりにＣ＿ｏ−Ｋを
   用いて送受信器間の距離を測定する超音波式距離測定方
   法。