JPH05118828A - Spiral material measuring apparatus - Google Patents

Spiral material measuring apparatus

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JPH05118828A
JPH05118828A JP28309191A JP28309191A JPH05118828A JP H05118828 A JPH05118828 A JP H05118828A JP 28309191 A JP28309191 A JP 28309191A JP 28309191 A JP28309191 A JP 28309191A JP H05118828 A JPH05118828 A JP H05118828A
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JP
Japan
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target
spiral
image
guide
measured
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Application number
JP28309191A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Yamada
勝哉 山田
Shigeo Sasaki
茂夫 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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to measure the straightness for even a spiral shaped material, which is assembled in a very deep part without destruction by inserting a target guide into the spiral-shaped material, photographing the image of a target, and operating the position of the target. CONSTITUTION:A material to be measured (slow-wave circuit part) 2 is mounted on an operating mechanism 12, and a target guide 23 is inserted into a spiral. Then, the central position of the target imparts the coordinates of the axis in the cross section of the spiral. The circuit part 2 is slid to the side of a telescope camera 2B on the light axis of the camera. Then, the target traces the axis of the inner diameter of the spiral. The sliding position is read with a length measuring mechanism 13 as a coordinate (z). The displacement of the target, which is photographed with the camera 28, is read as the coordinates X and Y. Then, the shape of the axis of the inner diameter of the spiral can be grasped as the three-dimensional coordinates. The deviation of the straightness of the axis is expressed in accordance with JISBO621. After the scanning along the entire length of the axis of the 4 inner diameter of the spiral is finished, the inclination of the coordinate of the (z) axis is corrected. The diameters of the minimum circumscribed circles at all measuring points projected on the xy plane are computed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、らせんの真直度および
ピッチを測定する、らせん形状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spiral shape measuring device for measuring the straightness and pitch of a spiral.

【0002】[0002]

【従来の技術】らせん形状である被測定物に対する測定
項目として、らせんの真直度およびピッチをそれぞれ測
定しなければならない。
2. Description of the Related Art The straightness and pitch of a spiral must be measured as measurement items for a spiral-shaped object to be measured.

【0003】らせんの真直度を測定する装置として、管
の曲りを測定する方法の適用が考えられる。すなわち、
例えば、特開昭60−253910号公報には、管壁内
外に倣って加速度計を走査し、加速度量から変位量に換
算する方法が開示されている。また、例えば、実開昭5
9−72607号公報には、管状のゲージを被測定管に
通す方法が開示されている。
As a device for measuring the straightness of a helix, application of a method for measuring the bend of a pipe can be considered. That is,
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-253910 discloses a method of scanning an accelerometer along the inside and outside of a tube wall and converting the acceleration amount into a displacement amount. Also, for example, the actual exploitation 5
Japanese Patent Publication No. 9-72607 discloses a method of passing a tubular gauge through a pipe to be measured.

【0004】しかし、これらの方法は、たとえば進行波
管に組込まれたらせん(Helix)のように、加速度計や管
状のゲージよりも小さく狭隘な構造物内部に組み込まれ
た極く細長い管状体の内径軸線に対する真直度の測定に
は不適当である。
[0004] However, these methods use a very elongated tubular body incorporated inside a structure smaller than an accelerometer or a tubular gauge, such as a helix incorporated in a traveling wave tube. It is not suitable for measuring straightness with respect to the inner diameter axis.

【0005】また、比較的大きい内径であれば、アライ
メントテレスコープでターゲットを視準して真直度を換
算し、真直度測定を行うことが考えられる。しかし、こ
の測定方法を上記らせんの真直度測定に適用した場合に
は、微小なターゲットを製作すること、ターゲットを極
く長く細い内径の軸線に取付けること、ターゲットを移
動させること、および、ターゲットを照明すること等が
困難である。
If the inner diameter is relatively large, it is conceivable to collimate the target with an alignment telescope to convert the straightness and measure the straightness. However, when this measurement method is applied to the straightness measurement of the above-mentioned spiral, it is necessary to manufacture a minute target, attach the target to an extremely long and thin inner diameter axis line, move the target, and It is difficult to illuminate.

【0006】前述の進行波管の主要部の構造が図11に
示されている。この進行波管は、電子銃1、遅波回路部
2および、コレクタ3により構成されている。これらの
うちの遅波回路部2においては、図12に示すように、
らせん4が、複数の支持誘電体とともに被覆管5の中に
組込まれている。
The structure of the main part of the traveling wave tube described above is shown in FIG. This traveling wave tube is composed of an electron gun 1, a slow wave circuit unit 2 and a collector 3. In the slow wave circuit unit 2 of these, as shown in FIG.
A helix 4 is incorporated into the cladding 5 along with a plurality of supporting dielectrics.

【0007】らせん4の内径軸線の真直度は、直進する
電子ビームの通過経路を保証する上で重要な幾何学的特
性であるが、これまで非破壊的に検査・測定する適確な
方法はなかった。
The straightness of the inner diameter axis of the helix 4 is an important geometrical characteristic for ensuring the passage path of the electron beam that travels straight, but up to now, a proper method for nondestructively inspecting and measuring has been proposed. There wasn't.

【0008】例えば、らせん4のX線透過像を基にして
真直度を読取ろうとした場合、被覆管5の外側に配置さ
れたボールピースや磁石等の構造物の陰影像がX線像に
重複し、十分な解像度が得られない。
For example, when the straightness is to be read based on the X-ray transmission image of the helix 4, the shadow image of a structure such as a ball piece or a magnet arranged outside the cladding tube 5 overlaps with the X-ray image. However, sufficient resolution cannot be obtained.

【0009】一方、他の方法として、図12に示すよう
に、極く細長いスタイラスバー6をらせん4に挿入し、
形状測定機を用いてらせん4の内面の含軸断面輪郭形状
を直交四壁面について線図に描いた後、線図から真直度
を計算する方法も考えられた。しかし、この方法では、
らせん4の内壁とスタイラスバー6の側背面との接触干
渉が生じ易いとともにスタイラスバー6の剛性が不足し
ており、この方法は内径軸線の真直度の三次元測定には
適さない。
On the other hand, as another method, as shown in FIG. 12, an extremely elongated stylus bar 6 is inserted into the spiral 4,
A method of calculating the straightness from the diagram after drawing the axial cross-sectional contour shape of the inner surface of the helix 4 on the diagram for the four orthogonal wall surfaces using a shape measuring machine was also considered. But with this method,
Contact interference between the inner wall of the spiral 4 and the side back surface of the stylus bar 6 is likely to occur and the rigidity of the stylus bar 6 is insufficient, and this method is not suitable for three-dimensional measurement of the straightness of the inner diameter axis.

【0010】また、上記スタイラスバー6先端部に歪み
ゲージを組込んだり、電磁誘導コイルその他の超小型の
高感度センサの取付けも考えられないこともないが、製
作上の困難だけでなく、測定に要する時間・環境などの
温度・電磁気的に安定で信頼できるものが見当たらな
い。結局、これまで非破壊測定の要求があったにもかか
わらず、従来の各種の方法は実用に供し得ない。
In addition, incorporating a strain gauge into the tip of the stylus bar 6 or attaching an electromagnetic induction coil or other ultra-compact high-sensitivity sensor is not a problem, but it is not only difficult to manufacture, but also a measurement is required. I can't find anything that is stable and reliable in terms of time, environment, temperature and electromagnetic fields. After all, although there have been demands for nondestructive measurement, various conventional methods cannot be put to practical use.

【0011】さらに、上記遅波回路部2は、電子銃1お
よびコレクタ3と溶接されて真空封じされる。このた
め、溶接に伴って発生した残留応力の影響にかかわらず
に電子ビ−ムの通過経路を保証できる測定方法が必要で
あるが、この様な方法はなかった。そして、組立の最後
に行われる電気特性試験で特性不良の結果が出た場合に
おいても、原因の追及や不良解消のための対策が極めて
困難だった。
Further, the slow wave circuit unit 2 is welded to the electron gun 1 and the collector 3 and vacuum-sealed. Therefore, there is a need for a measuring method that can guarantee the passage of the electron beam regardless of the effect of residual stress generated by welding, but such a method has not been available. Even when the result of the characteristic failure is obtained in the electrical characteristic test performed at the end of the assembly, it is extremely difficult to investigate the cause and take measures for eliminating the failure.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、らせん
4等の測定対象物が、ボールピースや磁石等、比較的大
きな質量の構造物に囲まれ狭隘な空間の深奥部に位置す
る場合、その内径軸線の真直度を測定するためには、X
線像からは十分な解像度を得られない。また、適用可能
なスタイラスバーがなく、輪郭形状測定機を使うことも
できない。
As described above, when the object to be measured such as the spiral 4 is surrounded by a structure having a relatively large mass such as a ball piece or a magnet and is located deep inside the narrow space, To measure the straightness of the inner diameter axis, X
Sufficient resolution cannot be obtained from the line image. Also, there is no applicable stylus bar, and it is not possible to use a contour measuring machine.

【0013】さらに、樹脂を含浸して凝固させた後切断
し、現れた断面形状を測定しても三次元形状の真直度測
定の条件は満たされないばかりか、このような破壊検査
を行った場合には、直接検査されたらせんは製品に成り
得ず、個々の製品の真直度は依然不明なままである。そ
して、仮にこれらの測定方法を採用しても、測定に長時
間が必要である。したがって、たとえ狭隘で、深奥部に
組込まれた細長い円筒状対象物の内径軸線でも、その形
状を非破壊・自動的に三次元測定することが要求されて
いる。
Further, even if the resin is impregnated and solidified and then cut, and the appearance of the cross-sectional shape is measured, not only the condition for measuring the straightness of the three-dimensional shape is not satisfied, but also when such a destructive inspection is performed. In some cases, helices that are inspected directly cannot be products, and the straightness of individual products remains unknown. Even if these measuring methods are adopted, a long time is required for the measurement. Therefore, it is required to perform nondestructive and automatic three-dimensional measurement of the shape of the narrow inner diameter of an elongated cylindrical object which is incorporated in the deep portion even if it is narrow.

【0014】被測定物としてらせん形状のものであれ
ば、らせんのピッチを測定するにあって、上述した、ら
せんの真直度を測定するのとほとんど同様の不具合があ
る。すなわち、進行波管のらせん4のピッチは、らせん
単体での測定は比較的容易であるが、細長い被覆管5に
組込んだ後、遅波回路部を組立てた後の状態で非破壊的
に検査・測定する適確な方法はなかった。
If the object to be measured has a spiral shape, there are almost the same problems in measuring the pitch of the spiral as in measuring the straightness of the spiral. That is, although the pitch of the spiral 4 of the traveling wave tube is relatively easy to measure with a single spiral, it is non-destructive in a state after the slow wave circuit part is assembled after being assembled in the elongated covering tube 5. There was no proper method to inspect and measure.

【0015】例えば、らせん4のピッチをX線透過像か
ら読取るには、被覆管5の外側に配置されたボールピー
スや磁石等の構造物の陰影像がX線像に重複し、十分な
解像度が得られない。
For example, in order to read the pitch of the helix 4 from the X-ray transmission image, the shadow images of structures such as ball pieces and magnets arranged outside the cladding tube 5 overlap the X-ray image, and the resolution is sufficient. Can't get

【0016】一方、他の方法として、図12に示すよう
に、極く細長いスタイラスバー6をらせん4に挿入し、
らせん4の内面の含軸断面輪郭形状を形状測定機を用い
て描いた後、線図からピッチを読取る間接的測定方法も
考えられた。しかし、この方法では、らせん4の内壁と
スタイラスバー6の側背面の接触干渉を生じ易く、スタ
イラスバー6の剛性も不足して、十分な測定ができな
い。
On the other hand, as another method, as shown in FIG. 12, an extremely elongated stylus bar 6 is inserted into the spiral 4,
An indirect measurement method has also been considered in which the axial cross-sectional contour shape of the inner surface of the spiral 4 is drawn using a shape measuring machine and then the pitch is read from the diagram. However, in this method, contact interference between the inner wall of the helix 4 and the side surface of the stylus bar 6 is likely to occur, and the rigidity of the stylus bar 6 is insufficient, so sufficient measurement cannot be performed.

【0017】また、上記スタイラスバー6先端部に歪み
ゲージを組込んだり、電磁誘導コイルその他の超小型の
高感度センサの取付けも考えられないこともないが、製
作上の困難だけでなく、測定に要する時間・環境などの
温度・電磁気的に安定で信頼できるものが見当たらな
い。結局、これまで非破壊測定の要求があったにもかか
わらず、従来の各種の方法は実用に供し得ない。
In addition, it is possible to incorporate a strain gauge at the tip of the stylus bar 6 or to attach an electromagnetic induction coil or other ultra-compact high-sensitivity sensor. I can't find anything that is stable and reliable in terms of time, environment, temperature and electromagnetic fields. After all, although there have been demands for nondestructive measurement, various conventional methods cannot be put to practical use.

【0018】そしてさらに、前記のらせんの真直度を測
定する方法と、らせんのピッチを測定する方法は、互い
に異なっている。したがって、1つの装置で同時に測定
するには、単に2つの装置の架台を共有するにすぎなか
った。
Further, the method of measuring the straightness of the helix and the method of measuring the pitch of the helix are different from each other. Therefore, to measure simultaneously with one device, they simply shared the pedestal of the two devices.

【0019】本発明の目的とするところは、たとえ狭隘
で、深奥部に組込まれたらせん形状の被測定物であって
も、その内径軸線を非破壊・自動的に三次元測定でき、
らせんの輪郭および位置を自動検出して、測定中の温度
・電磁気的な外乱等にも充分安定し、高分解能にらせん
の真直度もしくはピッチを測定できる。さらに、これら
の測定項目を容易に切換えて測定可能であり、しかも安
価な、らせん形状測定装置を提供することにある。
The object of the present invention is to enable non-destructive and automatic three-dimensional measurement of the inner diameter axis of a narrow object, even if it is a spiral object to be measured which is incorporated in the deep part,
By automatically detecting the contour and position of the helix, it is sufficiently stable against temperature and electromagnetic disturbances during measurement, and the straightness or pitch of the helix can be measured with high resolution. Another object of the present invention is to provide an inexpensive spiral shape measuring device that can easily switch between these measurement items and perform measurement.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、らせん形状からなる被測定物の仮想軸上に
照明されるターゲットを保持し被測定物内に挿入される
ターゲットガイドと、このターゲットガイドと並設され
被測定物内に挿入されるイメージガイドと、これらター
ゲットガイドおよびイメージガイドを測定項目に応じて
被測定物内に挿入するよう切換える測定項目切換え手段
と、上記ターゲットガイドを撮像するターゲットガイド
撮像手段と、上記イメージガイドにより伝達された像を
撮像するイメージガイド撮像手段と、上記被測定物と上
記ターゲットガイドおよびイメージガイドを上記被測定
物の中で被測定物の仮想軸線上に移動させる走査手段
と、上記ターゲットガイド撮像手段の出力を表示する表
示手段と、上記ターゲットの位置を演算する演算手段
と、この演算手段の演算結果かららせんの真直度を出力
する出力手段と、上記イメージガイド撮像手段の撮像に
より得られる画像データから被測定物におけるピッチ毎
の位置を検出し、このピッチ毎の位置にもとづいて上記
走査手段による移動長さかららせんのピッチを求める測
長手段とを具備したことを特徴とするらせん形状測定装
置である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a target guide which holds a target illuminated on a virtual axis of an object to be measured having a spiral shape and is inserted into the object to be measured. An image guide arranged in parallel with the target guide and inserted into the object to be measured, a measurement item switching means for switching the target guide and the image guide to be inserted into the object to be measured according to the measurement item, and the target guide A target guide image pickup means for picking up an image, an image guide image pickup means for picking up an image transmitted by the image guide, the object to be measured, the target guide and the image guide in the object to be measured. Scanning means for moving on the axis, display means for displaying the output of the target guide imaging means, and the target Calculating means for calculating the position of the coil, output means for outputting the straightness of the spiral from the calculation result of this calculating means, and position for each pitch in the object to be measured from the image data obtained by the image pickup of the image guide image pickup means. And a length measuring means for determining the pitch of the helix from the moving length of the scanning means based on the position for each pitch, and a spiral shape measuring device.

【0021】[0021]

【作用】こうすることによって本発明は、らせん形状か
らなる被測定物にターゲットガイドを挿入してターゲッ
トガイドを撮像し、上記ターゲットガイドを被測定物の
中で移動してターゲットガイド撮像手段の出力を表示
し、上記ターゲットの位置を演算して、その演算結果を
出力することによりらせんの真直度を測定する。
In this way, according to the present invention, the target guide is inserted into the object to be measured having a spiral shape, the target guide is imaged, the target guide is moved in the object to be measured, and the output of the target guide imaging means is output. Is displayed, the position of the target is calculated, and the straightness of the spiral is measured by outputting the calculation result.

【0022】そして、イメージガイドを被測定物内に挿
入してイメージガイドにより伝達された像を撮像し、こ
の撮像により得られる画像データから被測定物における
ピッチ毎の位置を検出し、この位置にもとづいて移動長
さから被測定物のピッチを求められる。
Then, the image guide is inserted into the object to be measured, the image transmitted by the image guide is picked up, the position for each pitch in the object to be measured is detected from the image data obtained by this image pickup, and this position is set to this position. The pitch of the object to be measured can be found from the moving length.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図10にも
とづいて説明する。なお、従来の技術の項で説明したも
のと重複するものについては同一番号を付し、その説明
は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The same parts as those described in the section of the conventional technique are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0024】図1は本発明の一実施例を示すもので、図
中の符号10はらせん形状測定装置(以下、測定装置と
称する)である。この測定装置10は、例えば、進行波
管(TWT) の遅波回路部2に組込まれるらせん(Helix)4
の内径軸線の真直度測定およびピッチ測定に適用され
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Reference numeral 10 in the drawing is a spiral shape measuring device (hereinafter referred to as a measuring device). This measuring device 10 is, for example, a helix 4 incorporated in a slow wave circuit unit 2 of a traveling wave tube (TWT).
It is applied to the straightness measurement and pitch measurement of the inner diameter axis.

【0025】また、図1中の符号11はスライドテーブ
ルを示しており、このスライドテーブル11は、図示し
ないガイドレールに移動可能に支持され、かつスライド
テーブル11上には走査手段である走査機構12が設け
られる。そして、走査機構12には、測長スケールおよ
び測長ヘッドからなる測長手段である測長機構13が一
体に設けられていて、これらはスライドテーブル11の
位置(Z座標)を測定する。
Reference numeral 11 in FIG. 1 denotes a slide table. The slide table 11 is movably supported by a guide rail (not shown), and a scanning mechanism 12 as a scanning means is provided on the slide table 11. Is provided. The scanning mechanism 12 is integrally provided with a length measuring mechanism 13, which is a length measuring means including a length measuring scale and a length measuring head, and measures the position (Z coordinate) of the slide table 11.

【0026】さらにスライドテーブル11は、走査機構
12を構成するステッピングモータ14の駆動によって
ガイドレール上を移動するようになっている。このステ
ッピングモータ14は、サーボ駆動装置15により自動
制御される。上記測長機構13によって読取られた移動
距離は、表示装置16を介してヘリックスピッチ出力用
の出力装置17に送られる。
Further, the slide table 11 is adapted to move on the guide rails by driving the stepping motor 14 constituting the scanning mechanism 12. The stepping motor 14 is automatically controlled by the servo drive device 15. The moving distance read by the length measuring mechanism 13 is sent to the output device 17 for outputting the helix pitch via the display device 16.

【0027】上記スライドテーブル11には、一対のV
サポート18a,18bが設けられ、一方のVサポ−ト
18aはXYステ−ジに搭載されており、他方のVサポ
−ト18bはZステ−ジ(両ステージとも図示しない)
に搭載されている。
The slide table 11 has a pair of Vs.
Supports 18a and 18b are provided, one V support 18a is mounted on an XY stage, and the other V support 18b is a Z stage (both stages not shown).
It is installed in.

【0028】さらに、Vサポ−ト18a,18bは、図
2に一方のみ図示するよう遅波回路部2を載置してお
り、遅波回路部2のポ−ルピ−ス19が、ねじ締め式の
クランプバー20によってVサポ−ト18aに押圧され
ている。
Further, the V supports 18a and 18b are provided with the slow wave circuit section 2 as shown in FIG. 2, and only one side is mounted, and the pole piece 19 of the slow wave circuit section 2 is screwed. It is pressed against the V support 18a by a clamp bar 20 of the type.

【0029】図1に示す、上記スライドテーブル12の
一側には、XYステージ21上に一対のホルダ21a,
21bを設けた、測定項目切換え手段である測定項目切
換え機構22が設けられている。上記ホルダ21a,2
1bには、ターゲットガイド23およびイメージガイド
24が並設される。上記XYステージ21の位置は、セ
ンサ21cによって検知される。上記測定項目切換え機
構22は、制御部45によって制御される。
On one side of the slide table 12 shown in FIG. 1, a pair of holders 21a on the XY stage 21,
A measurement item switching mechanism 22 which is a measurement item switching means provided with 21b is provided. The holders 21a, 2
A target guide 23 and an image guide 24 are arranged in parallel on 1b. The position of the XY stage 21 is detected by the sensor 21c. The measurement item switching mechanism 22 is controlled by the control unit 45.

【0030】図3に、上記ターゲットガイド23の構成
を示す。このターゲットガイド23は、薄肉管25、ラ
イトガイド26およびターゲット27を有している。上
記薄肉管25は非磁性材料からなり、その外径をらせん
4の外径よりも小さく設定されている。薄肉管25は可
撓性を有していて、十分に測定範囲を超える程度に撓
む。
FIG. 3 shows the structure of the target guide 23. The target guide 23 has a thin tube 25, a light guide 26 and a target 27. The thin tube 25 is made of a non-magnetic material, and its outer diameter is set smaller than the outer diameter of the spiral 4. The thin-walled tube 25 has flexibility and bends to the extent that it exceeds the measurement range.

【0031】上記ライトガイド26は、有機プラスチッ
ク製光ファイバからなり、薄肉管25に挿入されてい
る。上記ターゲット27は、薄肉管25の先端に嵌込ま
れていて、ライトガイド26の先端をその中央部に差し
込まれている。
The light guide 26 is made of an organic plastic optical fiber and is inserted into the thin tube 25. The target 27 is fitted in the tip of the thin tube 25, and the tip of the light guide 26 is inserted in the center thereof.

【0032】つまり、ターゲットガイド23は、薄肉管
25によってライトガイド26とターゲット27とを被
覆しており、両部材26,27を保護している。さら
に、ターゲットガイド23は、らせん4に円滑に挿入さ
れる。そして、ターゲットガイド23は、ターゲット2
7とらせん4の内径との同軸性を維持するターゲットホ
ルダとして機能するとともに、ターゲット27を測定さ
れる軸線上に走査させるガイドの役目を担う。
That is, the target guide 23 covers the light guide 26 and the target 27 with the thin-walled tube 25 to protect both members 26, 27. Further, the target guide 23 is smoothly inserted into the spiral 4. The target guide 23 is the target 2
7 functions as a target holder that maintains the coaxiality with the inner diameter of the helix 4 and also serves as a guide for scanning the target 27 on the axis to be measured.

【0033】このターゲットガイド23は、図1に示す
ように、ホルダ21aによりスライドベース12のスラ
イド方向に平行に保持され、ターゲット27はスライド
ベース12の他側部に設けられるターゲットガイド撮像
手段である望遠カメラ28の光軸に向けられる。
As shown in FIG. 1, the target guide 23 is held parallel to the slide direction of the slide base 12 by a holder 21a, and the target 27 is a target guide image pickup means provided on the other side of the slide base 12. It is directed to the optical axis of the telephoto camera 28.

【0034】上記ターゲットガイド23の逆側の端部に
おいては、ライトガイド26が導出されており、ライト
ガイド26はアダプタを介してハロゲンランプの光源装
置29に接続されている。そして、ライトガイド26は
ターゲット27を背光照明する。
At the opposite end of the target guide 23, a light guide 26 is led out, and the light guide 26 is connected to a light source device 29 of a halogen lamp via an adapter. Then, the light guide 26 illuminates the target 27 with backlight.

【0035】上記望遠カメラ28はターゲット27に対
して一定距離(被測定物全長>望遠カメラの最短合わせ
焦点距離の場合、被測定物全長+α)に離れて配置され
ており、望遠カメラ28とターゲット27との間隔は、
遅波回路部2の全長よりも幾分大きく設定されている。
The above-mentioned telephoto camera 28 is arranged at a fixed distance from the target 27 (when the total length of the object to be measured> the total length of the object to be measured + α in the case of the shortest focal length of the telescopic camera), the telescopic camera 28 and the target are separated. The distance from 27 is
It is set to be slightly larger than the entire length of the slow wave circuit unit 2.

【0036】望遠カメラ28の光軸はスライドベース1
2のスライド方向に対して平行に向けられており、望遠
カメラ28は常にタ−ゲット27を視準するよう合焦さ
れ、らせん4の内径軸線が望遠カメラ28の光軸に合せ
てアライメントされる。
The optical axis of the telephoto camera 28 is the slide base 1.
The telescopic camera 28 is always focused so as to collimate the target 27 and the inner diameter axis of the helix 4 is aligned with the optical axis of the telescopic camera 28. ..

【0037】望遠カメラ28は図示しないYZステージ
に取付けられており、このYZステージによってアライ
メントされる。さらに、望遠カメラ28は演算手段であ
る画像処理装置30を介して表示手段であるモニタTV
31および出力手段であるプリンタ32に接続されてい
る。
The telephoto camera 28 is attached to a YZ stage (not shown) and is aligned by this YZ stage. Further, the telephoto camera 28 is a monitor TV as a display unit via an image processing device 30 as a calculation unit.
31 and a printer 32 which is an output means.

【0038】一方、ファイバ切換えテーブル21には、
上記ターゲットガイド23とともにピッチ測定部を構成
するイメージガイド24が設けられる。上記イメージガ
イド24は、図4に示すように、イメージガイド本体3
5と、分岐器36とから構成される。
On the other hand, in the fiber switching table 21,
An image guide 24 that constitutes a pitch measuring unit together with the target guide 23 is provided. The image guide 24 is, as shown in FIG.
5 and a branching device 36.

【0039】上記イメージガイド本体35は、図5
(A)、(B)に示すように、先端部に対物レンズ37
が偏心した位置に配置され、この対物レンズ37に対し
て数千本の光ファイバ束38が光学的に接続されてい
る。また、これら対物レンズ37および光ファイバ束3
8に対して、数十本の光照明用の光ファイバ束39が並
設されている。
The image guide body 35 is shown in FIG.
As shown in (A) and (B), the objective lens 37 is attached to the tip.
Are arranged at eccentric positions, and thousands of optical fiber bundles 38 are optically connected to the objective lens 37. In addition, the objective lens 37 and the optical fiber bundle 3
8 are provided with several tens of optical fiber bundles 39 for light illumination.

【0040】そして、これら対物レンズ37、光ファイ
バ束38が被覆管40により一体的に形成されている。
この場合、イメージガイド本体35の外径はらせん4の
内径φ0.8より小さく、φ0.75に形成されてい
る。
The objective lens 37 and the optical fiber bundle 38 are integrally formed by the covering tube 40.
In this case, the outer diameter of the image guide body 35 is smaller than the inner diameter φ0.8 of the spiral 4 and is formed to φ0.75.

【0041】上記分岐器36は、光ファイバ束38と3
9とを分けるものであり、一方の光ファイバ束38を分
岐器36の後部に導き、他方の光ファイバ束39を可撓
管41に導いている。光ファイバ束38が分岐器36の
後部に導かれることにより、分岐器36の後部には対物
レンズ37の結像面42が形成される。上記可撓管41
は、図1に示すように、上記タ−ゲットガイド23のラ
イトガイド26とともに光源装置29に接続されてい
る。
The branching device 36 includes the optical fiber bundles 38 and 3
The optical fiber bundle 38 is guided to the rear part of the branching device 36, and the other optical fiber bundle 39 is guided to the flexible tube 41. By guiding the optical fiber bundle 38 to the rear part of the branching device 36, the imaging plane 42 of the objective lens 37 is formed at the rear part of the branching device 36. The flexible tube 41
1 is connected to a light source device 29 together with the light guide 26 of the target guide 23, as shown in FIG.

【0042】上記イメージガイド24を構成する分岐器
36の結像面42と対峙する位置には、100倍の顕微
鏡用対物レンズ44を介してイメージガイド撮像手段で
あるテレビジョンカメラ(以下、TVカメラと称する)
43が配置されている。このTVカメラ43から出力さ
れる画像信号は、上記画像処理装置30に送られるよう
になっている。
A television camera (to be referred to as a TV camera hereinafter) serving as an image guide image pickup means through a 100 × microscope objective lens 44 at a position facing the image forming plane 42 of the branching device 36 constituting the image guide 24. Called)
43 are arranged. The image signal output from the TV camera 43 is sent to the image processing device 30.

【0043】上記画像処理装置30は、送られてくる画
像データ上に、図8に示すように、らせん4の軸方向に
隣接する各ウィンドウW1 、W2 を設け、これらウィン
ドウW1 、W2 における濃淡レベルが一致するときに、
これらウィンドウW1 、W2の中間位置をらせん4のピ
ーク濃淡レベル位置として検出する機能を有している。
なお、TVカメラ43もしく望遠カメラ28の撮像によ
り得られる画像データは、モニタTV31に送られて映
像化されるようになっている。
As shown in FIG. 8, the image processing apparatus 30 provides windows W1 and W2 adjacent to each other in the axial direction of the spiral 4 on the sent image data, and the gray level in these windows W1 and W2. When match
It has a function of detecting an intermediate position between these windows W1 and W2 as a peak density level position of the spiral 4.
The image data obtained by the TV camera 43 or the telephoto camera 28 is sent to the monitor TV 31 to be visualized.

【0044】45は制御部であり、上記画像処理装置3
0の画像の明るさのしきい値制御、ウィンドウ制御、測
定結果の演算を制御する。また、上記走査機構12を自
動走査制御し、ターゲットガイド23およびイメージガ
イド24に接続する光源装置29の光量を制御する。さ
らに、操作パネル46の操作信号を受け入れ、真直度出
力用の出力装置47の制御をなすとともに、上記ファイ
バ切換えテーブル21の位置制御をなす。
Reference numeral 45 denotes a control unit, which is the image processing apparatus 3 described above.
It controls the threshold value of the image brightness of 0, the window control, and the calculation of the measurement result. Further, the scanning mechanism 12 is automatically controlled to control the light amount of the light source device 29 connected to the target guide 23 and the image guide 24. Further, it receives an operation signal from the operation panel 46, controls the output device 47 for outputting the straightness, and controls the position of the fiber switching table 21.

【0045】このようにして構成されるらせん形状測定
装置10の作用を説明するに、この測定装置10は、
(1)らせんの軸線の真直度測定と、(2)らせんの内
径軸線の偏心量およびらせん内径軸線と同軸に組立てる
べき被測定物の円周振れ測定と、(3)らせんピッチ測
定ができる。これら(1)ないし(3)の測定項目の切
換えは、測定項目切換え機構22の位置を切換えするこ
とによって可能である。以下、各測定項目ごとに説明す
る。はじめに、真直度測定と、同心度および円周振れ測
定について説明する。
To explain the operation of the spiral shape measuring apparatus 10 thus constructed, the measuring apparatus 10 will be described below.
(1) The straightness of the axis of the spiral can be measured, (2) the eccentricity of the inner diameter axis of the spiral and the circumferential runout of the measured object to be assembled coaxially with the inner diameter axis of the spiral, and (3) the spiral pitch measurement. Switching of these measurement items (1) to (3) is possible by switching the position of the measurement item switching mechanism 22. Hereinafter, each measurement item will be described. First, the straightness measurement and the concentricity and circumferential runout measurement will be described.

【0046】上記測定項目切換え機構22は、スライド
テーブル11上に支持される被測定物(らせん4)にタ
−ゲットガイド23が対向するよう、ファイバ切換えテ
ーブル21の位置を切換え制御する。
The measurement item switching mechanism 22 controls switching of the position of the fiber switching table 21 so that the target guide 23 faces the object to be measured (helix 4) supported on the slide table 11.

【0047】上記走査機構12の一端に望遠カメラ28
が配置される。この望遠カメラ28は、スライドテ−ブ
ル11のスライド方向に対して平行に光軸を向け、被測
定物(らせん4)を介してターゲットガイド23の先端
に設けられたターゲット27を所定距離から視準するよ
う調整される。
A telephoto camera 28 is provided at one end of the scanning mechanism 12.
Are placed. This telephoto camera 28 has its optical axis oriented parallel to the sliding direction of the slide table 11 and collimates the target 27 provided at the tip of the target guide 23 through a measured object (helix 4) from a predetermined distance. Is adjusted to

【0048】被測定物(らせん4)の全長が望遠カメラ
28の最短合焦距離よりも大きい場合には、望遠カメラ
28とターゲット27との距離は被測定物(らせん4)
の全長よりも幾分大きく設定される。
When the total length of the object to be measured (helix 4) is larger than the shortest focusing distance of the telephoto camera 28, the distance between the telephoto camera 28 and the target 27 is the object to be measured (helix 4).
Is set to be slightly larger than the total length of.

【0049】被測定物である遅波回路部2が走査機構1
2に搭載され、らせん4の軸線が望遠カメラ28の光軸
に合せられ、らせん4内にターゲットガイド23が挿入
された場合には、ターゲット27の中心位置がらせん4
の断面内における軸線座標を与える。
The slow wave circuit section 2 which is the object to be measured is the scanning mechanism 1.
2 is mounted, the axis of the helix 4 is aligned with the optical axis of the telephoto camera 28, and when the target guide 23 is inserted into the helix 4, the center position of the target 27 is the helix 4
Gives the axis coordinates in the cross section of.

【0050】そして、走査機構12に搭載された遅波回
路部2を望遠カメラ28の光軸に沿って望遠カメラ28
の側へスライドさせると、ターゲット27はらせん4の
内径軸線をトレースする。このスライド位置を測長機構
13の測長スケールでz座標として読みながら、望遠カ
メラ28により撮像されたターゲット27の変位をxy
座標として読めば、被測定物(らせん4)の内径軸線の
形状を三次元座標で把握できる。
Then, the slow-wave circuit section 2 mounted on the scanning mechanism 12 is moved along the optical axis of the telephoto camera 28.
When slid to the side of, the target 27 traces the inner diameter axis of the helix 4. While reading this slide position as the z coordinate on the length measurement scale of the length measurement mechanism 13, the displacement of the target 27 imaged by the telephoto camera 28 is xy.
If read as coordinates, the shape of the inner diameter axis of the object to be measured (helix 4) can be grasped in three-dimensional coordinates.

【0051】軸線の真直度偏差はJIS B 0621「幾何偏差
の定義及び表示」により、“軸線を含む最小径の幾何学
的円筒の直径”で表される。この幾何学的円筒軸直線方
向が光軸の方向に一致していない場合、z座標軸を傾斜
補正し最小の幾何学的円筒直径を算出する必要がある。
The straightness deviation of the axis is represented by "the diameter of the geometric cylinder having the smallest diameter including the axis" according to JIS B 0621 "Definition and display of geometric deviation". When the linear direction of the geometrical cylinder axis does not coincide with the direction of the optical axis, the z coordinate axis needs to be tilt-corrected to calculate the minimum geometrical cylinder diameter.

【0052】一方、被測定物内径における軸線の真直度
偏差が存在している場合には、ターゲット27の周辺部
分の視野は被測定物の内壁によって妨げられる。したが
って、ターゲット27の中心座標を読み取るためには、
ターゲット27の中心部円直径dと被測定物内径Dと測
定できる軸線の真直度偏差δとの間には、次式の関係が
ある。 D=2d+δ ……(1)
On the other hand, when there is an axial straightness deviation in the inner diameter of the object to be measured, the visual field in the peripheral portion of the target 27 is obstructed by the inner wall of the object to be measured. Therefore, in order to read the center coordinates of the target 27,
The diameter d of the central portion of the target 27, the inner diameter D of the object to be measured, and the straightness deviation δ of the measurable axis line have the following relationship. D = 2d + δ (1)

【0053】上記望遠カメラ28の光軸方向に被測定物
の内径軸線を完全に一致させようとすることは困難であ
り、時間的損失である。したがって、多少の軸線の傾斜
は、通常、z座標軸の傾斜補正計算によるのが実用的、
かつ能率的である。
It is difficult to make the inner diameter axis of the object to be measured perfectly aligned with the optical axis direction of the telephoto camera 28, which is a time loss. Therefore, it is practical for the inclination of some axes to be calculated by the inclination correction calculation of the z coordinate axis.
And efficient.

【0054】軸線が傾斜していると、ターゲット27の
周辺が被測定物の内壁によって視野を妨げられるから、
上記(1)式右辺には、被測定物の全長をLとし、軸線
の傾斜角をθとした場合のL tanθに相当する直径相当
の視野遮蔽量εの項が加わる。また、円滑にターゲット
27を挿入するため、被測定物内径とターゲットガイド
23外径の必要最小限の隙間cが、ターゲット27設定
の誤差要因として追加されるため、結局は次式で表され
る。 D=2d+c+δ+ε ……(2)
When the axis is inclined, the periphery of the target 27 is blocked by the inner wall of the object to be measured,
On the right side of the equation (1), a term of a field-of-view shielding amount ε corresponding to a diameter corresponding to L tan θ where L is the total length of the object to be measured and θ is the angle of inclination of the axis is added. Further, since the target 27 is smoothly inserted, the minimum necessary clearance c between the inner diameter of the object to be measured and the outer diameter of the target guide 23 is added as an error factor in setting the target 27, and is eventually expressed by the following equation. .. D = 2d + c + δ + ε (2)

【0055】上記(2)式から、ターゲット27中心円
直径dを次の条件で適用すれば、ターゲット27中心円
の透過光像は欠けることなく、その重心位置を画像処理
で求めれば、測定すべき軸線上の座標とすることができ
る。そして、被測定物内壁面の反射光の影響を避けるた
め、dは画像入力を妨げぬ限り小さい方がよい。 d≦(D−c−δ−ε)÷2 ……(3) 換言すると、真直度偏差δの測定可能範囲は次式によっ
て表される。 δ≦D−2d−c−ε ……(4)
From the above equation (2), if the diameter d of the center circle of the target 27 is applied under the following conditions, the transmitted light image of the center circle of the target 27 is not lost, and the position of the center of gravity thereof is obtained by image processing, and then measured. It can be coordinates on the power axis. Then, in order to avoid the influence of the reflected light on the inner wall surface of the object to be measured, it is preferable that d is as small as possible so as not to disturb the image input. d ≦ (D−c−δ−ε) / 2 (3) In other words, the measurable range of the straightness deviation δ is expressed by the following equation. δ ≦ D-2d-c-ε (4)

【0056】以上に述べた条件で真直度を自動測定する
には、まず、ターゲットガイド23が被測定物(らせん
4)の軸線の長さ一杯に貫通するまで、走査機構12の
スライドテーブル11をスライドする。この後、スライ
ドテーブル11が連続的に、或いは所要のピッチで、タ
ーゲットガイド23が被測定物(らせん4)から離脱す
る方向に走査する。
In order to automatically measure the straightness under the conditions described above, first, the slide table 11 of the scanning mechanism 12 is moved until the target guide 23 penetrates the length of the axis of the object to be measured (helix 4). To slide. After that, the slide table 11 scans continuously or at a required pitch in a direction in which the target guide 23 separates from the object to be measured (spiral 4).

【0057】そして、この一方で、z座標が測長機構1
3により読み取られ、同時に、透過照明されたタ−ゲッ
ト像の重心位置のxy座標が望遠カメラ28からの画像
演算で読み取られる。
On the other hand, the z coordinate is the length measuring mechanism 1.
3 and at the same time, the xy coordinates of the barycentric position of the transmitted and illuminated target image are read by the image calculation from the telephoto camera 28.

【0058】被測定物(らせん4)内径軸線の全長に亘
る走査が終った後に、z座標軸の傾斜補正が行われ、図
6に示すように、xy平面上に投影された全測定点の最
小外接円直径が計算される。この軸線が真直度偏差とし
て印字出力されるまでの工程は、上記制御部45によっ
て自動制御される。
After the scanning over the entire length of the inner diameter axis of the object to be measured (spiral 4) is completed, the tilt correction of the z coordinate axis is performed, and as shown in FIG. 6, the minimum of all the measurement points projected on the xy plane is obtained. The circumscribed circle diameter is calculated. The process until the axis line is printed out as a straightness deviation is automatically controlled by the control unit 45.

【0059】ターゲット中心円像は、一定の背光照明の
もとで望遠カメラ28による一定位置からの撮像が行わ
れるが、それにも拘らず、望遠カメラ28への入光量は
“けられ(eclipse) “が生じて暗くなる。このため、一
定の画素数で画像が入力されるように、しきい値、或い
は、光源レベルが自動調節される。
The target center circle image is imaged from a fixed position by the telephoto camera 28 under constant back light illumination, but nevertheless, the amount of light incident on the telephoto camera 28 is "eclipse". "It occurs and it gets dark. Therefore, the threshold value or the light source level is automatically adjusted so that the image is input with a fixed number of pixels.

【0060】また、実用的には、測定された軸線の両端
の座標を結んでz軸とし、近似補正すれば、z座標軸の
傾斜補正は十分に足りる。また、被測定物内径の軸線が
予め望遠カメラ28の光軸に十分に合っていれば、z座
標軸の傾斜補正を省略することが可能である。
Further, practically, if the coordinates of both ends of the measured axis line are connected to form the z-axis and an approximate correction is performed, the inclination correction of the z-coordinate axis is sufficient. If the axis of the inner diameter of the object to be measured is sufficiently aligned with the optical axis of the telephoto camera 28 in advance, the tilt correction of the z coordinate axis can be omitted.

【0061】測定結果の出力形態を種々に選択すること
が可能である。すなわち、真直度偏差の値を求めるのみ
ではなく、所要数の軸線座標値やその線図等をディスプ
レーし、これらをハードコピーすること等が可能であ
る。
It is possible to variously select the output form of the measurement result. That is, it is possible to display not only the straightness deviation value but also the required number of axis line coordinate values and their diagrams, and make a hard copy of these.

【0062】一方、挿入されたターゲット27を望遠カ
メラ28で視準したまま被測定物を解放し、二つのVサ
ポート18a,18b上に回転自在に支持し、各Vサポ
ート18a,18bの位置にターゲット27を置いて0
°・180°の回転位置でxy座標を読み取れば、両V
サポート18a,18bを共通データム(datum) 軸直線
とする各Vサポート18a,18bの位置での内径軸線
の同心度が分かる。
On the other hand, the object to be measured is released while the inserted target 27 is collimated by the telephoto camera 28 and is rotatably supported on the two V supports 18a and 18b. 0 with target 27
If you read the xy coordinates at the rotational position of ° 180 °, both V
The concentricity of the inner diameter axes at the positions of the respective V supports 18a and 18b where the supports 18a and 18b are common datum axis straight lines can be known.

【0063】これに測定済みの内径軸線の座標値を関係
付ければ、デ−タム軸直線に対する内径軸線の同軸度偏
差、および、任意の軸直角断面における内径軸線の偏心
量と方向とが三次元座標として求められる。
If the measured coordinate values of the inner diameter axis are related to this, the coaxiality deviation of the inner diameter axis with respect to the datum axis straight line, and the eccentricity and direction of the inner diameter axis in a cross section perpendicular to the arbitrary axis are three-dimensional. Calculated as coordinates.

【0064】また、同じデータム軸直線に対して、他の
任意の円板の外周面及び両フランジの外周・端面に変位
計37を適用し、円周振れを記録しておけば、密封溶接
後に再測し、内径軸線の形状・位置がどのように影響を
受け変化したかを推定することができる。別途、溶接組
立相手部品(例えば、電子銃1とコレクタ3)の内径軸
線と外周及びフランジ部の関係を測定記録しておけば、
組立部品全体の内径軸線の形状・位置関係を推定するこ
とが可能である。一方、らせんピッチ測定は、つぎに述
べるように説明できる。
Further, if the displacement gauge 37 is applied to the outer peripheral surface of any other disc and the outer peripheral surfaces / end surfaces of both flanges with respect to the same datum axis straight line and the circumferential runout is recorded, after sealing welding, It is possible to re-measure and estimate how the shape / position of the inner diameter axis is affected and changed. Separately, if the relationship between the inner diameter axis of the welding assembly partner parts (for example, the electron gun 1 and the collector 3) and the outer circumference and the flange is recorded,
It is possible to estimate the shape / positional relationship of the inner diameter axis of the entire assembly part. On the other hand, spiral pitch measurement can be explained as follows.

【0065】すなわち、測定項目切換え機構22を作動
して、走査機構12のスライド方向に平行に軸線を合せ
て被測定物(例えばらせん)を搭載する。この被測定物
の中にイメージガイド24を挿入すると、被測定物の内
側から見られるらせん4の画像は渦巻状になる。
That is, the measurement item switching mechanism 22 is operated to mount an object to be measured (for example, a spiral) with its axis aligned parallel to the sliding direction of the scanning mechanism 12. When the image guide 24 is inserted into the object to be measured, the image of the spiral 4 seen from the inside of the object to be measured becomes a spiral shape.

【0066】このイメージガイド24を軸方向に固定し
て、走査機構12を被測定物への挿入方向にスライドす
ると、渦巻状の画像は外方へ拡散し、脱出方向ではらせ
ん中心に収束する。このとき、渦巻状の輪郭パターンが
画面の任意の点を順次通過し、通過する瞬間のスライド
の位置を測長機構13でその都度読取ることにより、ら
せん4のピッチを測定できる。
When the image guide 24 is fixed in the axial direction and the scanning mechanism 12 is slid in the insertion direction into the object to be measured, the spiral image is diffused outward and converges on the spiral center in the escape direction. At this time, the spiral contour pattern sequentially passes through arbitrary points on the screen, and the pitch of the helix 4 can be measured by reading the position of the slide at the moment when it passes each time by the length measuring mechanism 13.

【0067】一方、軸方向から見たらせん4の輪郭画像
は渦巻状に重畳していて、ピッチ測定のための特徴とな
る輪郭は必ずしも画面に明瞭には現れない。そこで、イ
メージガイド24先端の対物レンズ37から相対的に最
も近付く、らせん4内側のコーナ部分が周辺より反射光
レベルが高いことに着目する。画像処理によって渦巻状
パターン中のピークレベルの輪郭が、上述した予め定め
られた任意の点を通過する瞬間を捕らえ、測長機構13
で軸方向位置を読取れば、高分解能のピッチ測定が可能
になる。
On the other hand, the contour image of the spiral 4 viewed from the axial direction is superposed in a spiral shape, and the contour which is a feature for pitch measurement does not always appear clearly on the screen. Therefore, attention is paid to the fact that the corner portion inside the spiral 4, which is relatively closest to the objective lens 37 at the tip of the image guide 24, has a higher reflected light level than the periphery. By the image processing, the peak level contour in the spiral pattern captures the moment when the above-mentioned predetermined arbitrary point is passed, and the length measuring mechanism 13
High-resolution pitch measurement is possible by reading the axial position with.

【0068】ただし、上記イメージガイド24として、
整列配置した光ファイバ束38を用いる以外に極細長も
のができないために、セルフォック・ロッド・レンズの
ような切れ目のない画像は得られず、その解像度は隣接
する光ファイバ束38,39の間隔に依存することにな
る。したがって、らせん4の反射光分布のピーク付近が
必ずしも尖形ではなく、やや平坦に現れることと相俟っ
て、ピークレベルが任意の定点を通過する瞬間を検知す
るピッチ測定方法では分解能に限界がある。
However, as the image guide 24,
Since it is not possible to obtain an extremely thin and long object other than using the aligned optical fiber bundles 38, a continuous image such as a SELFOC rod lens cannot be obtained, and the resolution is the same as that between the adjacent optical fiber bundles 38 and 39. Will depend on you. Therefore, coupled with the fact that the vicinity of the peak of the reflected light distribution of the spiral 4 does not always have a pointed shape but appears rather flat, the pitch measurement method that detects the moment when the peak level passes an arbitrary fixed point has a limit in resolution. is there.

【0069】このような光ファイバー束38を備えたイ
メージガイド24を用いる場合には、スライド走査によ
って画面上をらせん輪郭が移動する方向に隣接する2本
のファイバを任意の定点として選べば、それらの中間を
ピークレベルが通過するとき、その両側のファイバの受
光レベルが等しくなる瞬間がある。
When the image guide 24 having such an optical fiber bundle 38 is used, if two fibers adjacent to each other in the direction in which the spiral contour moves on the screen by slide scanning are selected as arbitrary fixed points, those fibers are selected. When the peak level passes through the middle, there is an instant when the light receiving levels of the fibers on both sides of the peak level become equal.

【0070】この2本のファイバ像を別々に分離して囲
むウインドウでそれぞれ同時に等しいレベルの受光量が
得られるまでスライド位置を移動調整・制御し、その点
の位置を測長機構13で読取れば、順次らせん4のピッ
チを測定できる。つぎに、らせん形状の具体的な測定使
用の手順を説明する。
In the windows that separate and enclose the two fiber images, the slide position is moved and adjusted / controlled until the same level of received light is obtained at the same time, and the position of that point can be read by the length measuring mechanism 13. For example, the pitch of the spiral 4 can be measured sequentially. Next, the procedure of specific measurement and use of the spiral shape will be described.

【0071】はじめに、らせん4の真直度の測定をなす
場合について説明すると、この測定を始める前に、予め
タ−ゲット27の位置に設けた直径寸法が既知な図示し
ない円形マ−クを望遠カメラ28で視準し、画像処理装
置30に単位画素当りの倍率を校正し記憶させる。又、
測定ピッチ、測定点数等の初期値をデ−タエリアに書込
んでおく。
First, the case of measuring the straightness of the helix 4 will be described. Before starting this measurement, a telescopic camera (not shown) provided in advance at the position of the target 27 is provided with a circular mark (not shown) whose diameter is known. The image is collimated at 28, and the image processing device 30 calibrates and stores the magnification per unit pixel. or,
Initial values such as the measurement pitch and the number of measurement points are written in the data area.

【0072】測定される遅波回路部2は、らせん4の内
径軸線が望遠カメラ28の光軸に一致するよう、走査機
構12のスライドテ−ブル11上の二つの調整用V形サ
ポ−ト18a,18bで光軸にアライメントされ、クラ
ンプされる。遅波回路部2は、らせん4と同軸上に配置
された複数のポ−ルピ−スの内、らせん4の両端部に位
置する二つのポールピ−スを保持される。次に、スライ
ドテ−ブル11を移動し、タ−ゲットガイド23が、ら
せん4を貫通し軸線の反対側に端に達するまで挿入さ
れ、測定準備が終る。
The slow wave circuit unit 2 to be measured has two adjusting V-shaped supports 18a on the slide table 11 of the scanning mechanism 12 so that the inner diameter axis of the helix 4 coincides with the optical axis of the telephoto camera 28. , 18b are aligned with the optical axis and clamped. The slow wave circuit unit 2 holds two pole pieces located at both ends of the helix 4 among a plurality of pole pieces arranged coaxially with the helix 4. Next, the slide table 11 is moved, and the target guide 23 is inserted through the spiral 4 on the opposite side of the axis until it reaches the end, and the preparation for measurement is completed.

【0073】測定開始ボタンを押すと、画像処理装置3
0は、望遠カメラ28から入力されたタ−ゲット27の
透過光円形像の画素数が適当な一定範囲の値になるよう
に、しきい値を自動調整して二値化する。その円形画像
の中心位置が画像の原点からのxy座標値として演算処
理され、演算結果がメモリに記憶されると同時に、モニ
タTV31に映し出される。
When the measurement start button is pressed, the image processing device 3
When the value is 0, the threshold value is automatically adjusted and binarized so that the number of pixels of the transmitted light circular image of the target 27 input from the telephoto camera 28 becomes a value within an appropriate fixed range. The center position of the circular image is arithmetically processed as an xy coordinate value from the origin of the image, and the arithmetic result is stored in the memory and, at the same time, displayed on the monitor TV 31.

【0074】続いて、プリセットされていた所要のピッ
チと回数でスライドテーブル11上の遅波回路部2が順
次送られ、測定が繰返される。このとき、らせん4の内
面の反射率の変化や、けられの影響を排除するため、常
に一定範囲の画素数でタ−ゲット像が入力されるよう
に、画像処理装置30のしきい値、或いは、光源装置2
9の明るさのレベルが自動調整される。
Subsequently, the slow wave circuit section 2 on the slide table 11 is sequentially sent at the preset required pitch and number of times, and the measurement is repeated. At this time, in order to eliminate the influence of the change in the reflectance of the inner surface of the spiral 4 and the vignetting, the threshold value of the image processing device 30 is set so that the target image is always input with a certain number of pixels. Alternatively, the light source device 2
The brightness level of 9 is automatically adjusted.

【0075】所要回数の測定が終ったのち、走査機構1
2を停止する。続いて、画像処理装置30のモードを軸
線補正モードに切換え、メモリに記憶された測定点座標
からz軸傾斜補正及び、真直度偏差の計算が行われ、そ
の結果が図6に示すように、モニタTV25に表示され
る。又、必要に応じて全測定点の座標値や、軸線形状の
線図も表示し、ハ−ドコピ−したり、プリンタやプロッ
タに出力することも可能である。
After the measurement of the required number of times is completed, the scanning mechanism 1
Stop 2. Then, the mode of the image processing device 30 is switched to the axis correction mode, the z-axis tilt correction and the straightness deviation calculation are performed from the measurement point coordinates stored in the memory, and the result is as shown in FIG. It is displayed on the monitor TV 25. If necessary, the coordinate values of all the measurement points and the axis line diagram can be displayed for hard copy or output to a printer or plotter.

【0076】同軸度偏差を測定するには、Vサポート1
8a,18bのクランプバー20を緩めて遅波回路部2
を180°回転させ、遅波回路部2を再びクランプバー
20で固定してから、各Vサポート18a,18bの位
置にターゲット27を置き、望遠カメラ28でxy座標
を読取る。0°姿勢のときのxy座標との平均として求
めた中点座標(Xm 、Ym )、(X´m、Y´m )か
ら、Vサポ−ト18a,18bの位置のポールピースの
軸線を共通デ−タム軸直線とする同じVサポート18
a,18bの位置での内径軸線の同心度偏差C、C´が
次式で求まる。 C =2(Xm ×Xm +Ym ×Ym 1/2
To measure the coaxiality deviation, V support 1
Loosen the clamp bar 20 of 8a, 18b to delay wave circuit unit 2
Is rotated 180 °, the slow wave circuit unit 2 is fixed again by the clamp bar 20, the target 27 is placed at the position of each V support 18a, 18b, and the xy coordinates are read by the telephoto camera 28. 0 average as determined middle point coordinates between the xy coordinates when the ° position (X m, Y m), (X'm, Y'm) from, V support - DOO 18a, the axis of the pole piece position 18b The same V support 18 with the common data axis straight line
The concentricity deviations C and C ′ of the inner diameter axis at the positions a and 18b can be obtained by the following equation. C = 2 (X m × X m + Y m × Y m ) 1/2 ,

【0077】 C´=2(X´m ×X´m +Y´m ×Y´m 1/2 ……(5) 先に測定された内径軸線の三次元座標から、上記の中点
座標が一致するように座標変換すれば、上記のデータム
に関連した内径軸線の同軸度偏差が求まる。
C ′ = 2 (X ′ m × X ′ m + Y ′ m × Y ′ m ) 1/2 (5) By performing coordinate conversion from the three-dimensional coordinates of the inner diameter axis measured previously so that the midpoint coordinates match, the coaxiality deviation of the inner diameter axis associated with the above datum can be obtained.

【0078】上記のデ−タムに関連して、任意のポール
ピース外周の半径方向の円周振れ、及び遅波回路部2の
両フランジの半径方向と軸線方向の振れを測定するに
は、ポールピースがVサポート18a,18b上で軸方
向に動かないように両フランジを軸線方向に図示しない
ストッパで制止した後、クランプバー20を外して遅波
回路部2を回転自由に保持する。
In connection with the above datum, in order to measure the radial runout of the outer circumference of an arbitrary pole piece and the runout of both flanges of the slow wave circuit unit 2 in the radial direction and the axial direction, After both flanges are axially stopped by stoppers (not shown) so that the pieces do not move axially on the V supports 18a and 18b, the clamp bar 20 is removed to hold the slow wave circuit unit 2 rotatably.

【0079】次に、別に用意した変位計47を測定すべ
き箇所に適用し、それぞれの箇所の一回転中の振れを読
取り、記録する。これを先に測定されたらせん内径軸線
の三次元座標値と関係付けることにより、外部の位置・
形状から内径軸線の位置・形状が分かる。
Next, a separately prepared displacement gauge 47 is applied to the location to be measured, and the shake during one rotation of each location is read and recorded. By relating this to the three-dimensional coordinate value of the spiral inner diameter axis measured earlier,
The position and shape of the inner diameter axis can be known from the shape.

【0080】従って、同軸に組立てられるべき電子銃1
及びコレクタ3についても、それぞれの内径軸線をデー
タムとする同様の箇所の円周振れ又は三次元座標を汎用
測定機で別途測定しておけば、互いのフランジで密封溶
接組立の後、影響を受け易い長手方向は真直度が変化し
たとしても、各断面毎の内外径の同心度は構造上から変
化は無視できるので、再び同じ箇所の円周振れ又は三次
元座標を測定することにより、組立後のらせん内径軸線
の電子銃1及びコレクタ3に対する関係位置・形状を、
換言すれば電子ビーム透過経路全長の真直度偏差を検証
することができる。上述の測定装置10においては、一
般の光センサ等を進入させることのできない程度に極細
で長いらせん4の真直度を測定することが可能である。
Therefore, the electron gun 1 to be coaxially assembled
Also, for the collector 3 as well, if the circumferential runout or the three-dimensional coordinates of the same location with the inner diameter axis as the datum are separately measured by a general-purpose measuring machine, they will be affected by the mutual flange after sealing and welding. Even if the straightness changes in the easy longitudinal direction, the change in the concentricity of the inner and outer diameters for each cross section can be ignored because of the structure.Therefore, by measuring the circumferential runout or the three-dimensional coordinates at the same location again, The relational position and shape of the inner diameter axis of the spiral with respect to the electron gun 1 and the collector 3 are
In other words, the straightness deviation of the entire electron beam transmission path length can be verified. In the above-described measuring device 10, it is possible to measure the straightness of the spiral 4 that is extremely fine and long enough that a general optical sensor or the like cannot enter.

【0081】さらに、らせん4は、ターゲットガイド2
3を抜き出す方向に走査されながら真直度を測定され
る。このため、らせん4のピッチを変化させることなく
測定を行うことができる。つまり、ターゲットガイド2
7をらせん4に差込みながら測定した場合には、らせん
4が圧縮方向の力を受けてらせん4のピッチが変化する
ことが考えられるが、上述のようにターゲットガイド2
8を抜き出しながら測定すれば、らせん4の形状を保つ
ことができ、正確な測定を行うことができる。つぎに、
らせん4のピッチ測定について説明する。
Furthermore, the helix 4 is the target guide 2
The straightness is measured while scanning in the direction of extracting 3. Therefore, the measurement can be performed without changing the pitch of the spiral 4. That is, target guide 2
When 7 is inserted into the helix 4 and measured, the pitch of the helix 4 may change due to the force of the helix 4 in the compression direction.
If 8 is extracted and measured, the shape of the helix 4 can be maintained and accurate measurement can be performed. Next,
The pitch measurement of the spiral 4 will be described.

【0082】はじめに、遅波回路部2をスライドテーブ
ル11のVサポート18a,18bに載せてクランプ
し、zステージとxyステージで遅波回路部2のらせん
4の軸線がスライド方向に平行になるよう姿勢を調整す
る。イメージガイド24先端部の被覆管40をらせん4
と同軸にアライメンして、遅波回路部2を載せたスライ
ドテーブル11を近付けていって、遂には図7に示すよ
うにらせん4内に挿入する。そして、光源装置29から
イメージガイド24のライトガイド39を経た光がらせ
ん4内に投光され、らせん4内は照明される。
First, the slow-wave circuit unit 2 is placed on the V supports 18a and 18b of the slide table 11 and clamped so that the axis of the spiral 4 of the slow-wave circuit unit 2 becomes parallel to the sliding direction at the z stage and the xy stage. Adjust your posture. Helix 4 of coating tube 40 at the tip of image guide 24
Then, the slide table 11 on which the slow wave circuit unit 2 is placed is brought closer to it, and finally inserted into the spiral 4 as shown in FIG. Then, the light from the light source device 29 that has passed through the light guide 39 of the image guide 24 is projected into the spiral 4, and the interior of the spiral 4 is illuminated.

【0083】らせん4内面の反射光像は、イメージガイ
ド24を通して分岐器36他端部の結像面42に結像す
る。この像は、結像面42に合焦した対物レンズ44か
ら、TVカメラ43および画像処理装置30を経てモニ
タTV31に表示される。また、このときのイメージガ
イド24とらせん4の軸線方向の相対位置関係は、測長
機構13に接続される表示装置16に表示される。
The reflected light image on the inner surface of the spiral 4 is formed on the image forming surface 42 at the other end of the branching device 36 through the image guide 24. This image is displayed on the monitor TV 31 via the TV camera 43 and the image processing device 30 from the objective lens 44 focused on the image plane 42. The relative positional relationship between the image guide 24 and the spiral 4 in the axial direction at this time is displayed on the display device 16 connected to the length measuring mechanism 13.

【0084】らせん4に表示したピッチは全巻が一定で
はなく、巻位置により要求仕様にしたがった多様なピッ
チとなっているため、ピッチを指定する方位が定められ
ている。したがって、らせん4のピッチ測定に当たって
は、その方位に合わせて行う必要がある。
Since the pitch displayed on the spiral 4 is not constant for all windings and has various pitches according to the required specifications depending on the winding position, the azimuth for designating the pitch is determined. Therefore, it is necessary to measure the pitch of the helix 4 in accordance with its azimuth.

【0085】そこで、観測を容易にするため、らせん4
の中心とピッチを測定する方位を結ぶ線が図8のごとく
モニタTV31画面上で水平になるように、TVカメラ
43とらせん4の相対方位を合わせておけば、走査機構
12を操作して遅波回路部2がイメージガイド24から
離れる方向に送りをかけるとき、らせん像の測定すべき
点はモニタTV31上で水平方向にらせん4の中心に向
かって収束するよう移動する。
Then, in order to facilitate the observation, the spiral 4
If the relative azimuths of the TV camera 43 and the helix 4 are aligned so that the line connecting the center and the azimuth for measuring the pitch is horizontal on the screen of the monitor TV 31 as shown in FIG. When the wave circuit unit 2 feeds in a direction away from the image guide 24, the point to be measured of the spiral image moves horizontally on the monitor TV 31 so as to converge toward the center of the spiral 4.

【0086】画像の測定すべき点の系路上に観測定点を
設けて、らせん4の各ターンの同じ部分の輪郭が通過す
る瞬間を捕らえ、そのときの位置を測長機構13で読取
れば、らせん4のピッチが求められる。そこで、各ター
ンの特定輪郭として、らせん4内面の角部分の反射光レ
ベルがピークを示す部分を選び、イメージガイド像の中
から特定輪郭画像の移動系路上にあって隣接する適当な
二つのファイバ像を各個別にウインドW1 ,W2 で囲ん
で観測定点とする。
If an observation measuring point is provided on the system path of the point to be measured of the image to capture the moment when the contour of the same portion of each turn of the spiral 4 passes, and the position at that time is read by the length measuring mechanism 13, The pitch of helix 4 is required. Therefore, as the specific contour of each turn, a portion where the reflected light level at the corner of the inner surface of the helix 4 exhibits a peak is selected, and two appropriate adjacent fibers on the moving system path of the specific contour image are selected from the image guide image. Each image is individually surrounded by windows W1 and W2 to make a measurement point.

【0087】図9は、観測定点を通る輪郭像移動系路上
のらせん4の反射レベルの分布と、走査機構13の測定
走査および反射光の2値化レベル漸増にともなう二つの
観測定点ウインドウ内の白色(しきい値超過)画素の傾
向を示す。
FIG. 9 shows the distribution of the reflection level of the spiral 4 on the path of the contour image moving system passing through the observation measurement points, and the measurement scanning of the scanning mechanism 13 and the two observation measurement point windows in accordance with the gradual increase of the binarization level of the reflected light. A tendency of white (over threshold) pixels is shown.

【0088】実際の測定を始める前に、画像処理装置3
0の初期条件を設定する必要がある。観測定点付近に特
定輪郭の反射光レベルのピークが存在するとき、二つの
ウインドウW1 ,W2 内の各ファイバ像領域の全画素が
白色になる程度の2値化レベルを初期値として設定す
る。その他の必要な初期値も、所定のフローチャートに
したがって予め設定する。
Before starting the actual measurement, the image processing device 3
It is necessary to set an initial condition of 0. When there is a peak of the reflected light level of the specific contour near the visual measurement point, a binarization level is set as an initial value such that all the pixels in each fiber image area in the two windows W1 and W2 become white. Other necessary initial values are also preset according to a predetermined flowchart.

【0089】測定に先立ち、イメージガイド24をその
先端がらせん4を貫通して反対端の巻始め(第0ター
ン)を僅かに過ぎる位置まで、モニタTV31で確かめ
ながら挿入する。
Prior to the measurement, the image guide 24 is inserted while the tip thereof penetrates the helix 4 to a position just past the winding start (0th turn) of the opposite end while the monitor TV 31 is checking.

【0090】そしてスタートボタンを押すと、光ファイ
バ束39から光が照射され、対物レンズ37を通してら
せん4の像が結像面42に結像される。この像は、対物
レンズ37が偏心位置に配置されているので、らせん4
の軸方向に対して角度をもって捕らえることができ、ら
せん4が重なって映ることがない。
When the start button is pressed, light is emitted from the optical fiber bundle 39, and the image of the spiral 4 is formed on the image forming surface 42 through the objective lens 37. In this image, since the objective lens 37 is arranged at the eccentric position, the spiral 4
It can be captured at an angle with respect to the axis direction of, and the spirals 4 do not overlap and appear.

【0091】この結像された像はTVカメラ43により
撮像される。このTVカメラ43から出力される画像信
号は画像処理装置30に送られ、この画像処理装置30
は画像信号を画像データに変換し、この画像データにお
けるウインドウW1 の部分を取出してモニタTV31に
送る。又、画像処理装置30は、ウインドウW1 内の全
画素の濃淡レベルと初期設定されたしきい値とを比較
し、白レベルとなる画素数をカウントする。
The formed image is picked up by the TV camera 43. The image signal output from the TV camera 43 is sent to the image processing apparatus 30, and the image processing apparatus 30 receives the image signal.
Converts the image signal into image data, extracts the portion of the window W1 in this image data, and sends it to the monitor TV31. Further, the image processing apparatus 30 compares the gray level of all the pixels in the window W1 with the initially set threshold value and counts the number of pixels having the white level.

【0092】上記イメージガイド24で観測される反射
光は、らせん4の内側のコーナにおいて最大ピークとな
る。この反射光の強度分布は図9に示すように、イメー
ジガイド24の先端部に近いほど反射光の強度分布が高
くなっている。らせん4の各ピッチ毎の検出は、ワイン
ドウW1 内の全画素の濃淡レベルとしきい値との比較を
図10に示すように、1濃淡レベルづつ高めながら白レ
ベルの画素数が「0」となるまで繰り返し、また、ウイ
ンドW1 の画素数が「0」になった同じしきい値のウイ
ンドウW2 の白レベルの画素数にしたがって、ステッピ
ングモータ14を早送りから1μm送りに切換えてスラ
イドベース11を図中左方向に送る。
The reflected light observed by the image guide 24 has a maximum peak at a corner inside the helix 4. As shown in FIG. 9, the intensity distribution of the reflected light becomes higher as it is closer to the tip of the image guide 24. In the detection of each pitch of the spiral 4, the comparison of the gray level of all the pixels in the window W1 with the threshold value is shown in FIG. 10, and the number of pixels of the white level becomes "0" while the gray level is increased by 1 gray level. Repeat, and according to the number of white level pixels in the window W2 of the same threshold value in which the number of pixels in the window W1 becomes "0", the stepping motor 14 is switched from fast forward to 1 μm forward and the slide base 11 is shown in the figure. Send to the left.

【0093】そして、ウインドウW2 内の全画素の濃淡
レベルとしきい値との比較を、同図に示すように、しき
い値を1濃淡レベルづつ高めながら、ウインドウW1 と
ウインドウW2 の白レベルの画素数が同時に「0」とな
るまでスライドベース11を繰り返し送る。
As shown in the figure, the comparison between the gray level of all the pixels in the window W2 and the threshold value is performed by increasing the threshold value by one gray level and the white level pixels of the window W1 and the window W2. The slide base 11 is repeatedly fed until the number becomes “0” at the same time.

【0094】各ウインドウW1 ,W2 において、白レベ
ルの画素数が「0」となったとき、測定機構13に接続
する表示装置16に対する読取りから、らせん4の位置
が求められる。しかるに前に検出されたらせん4の位置
から、このピッチが求められる。
In each of the windows W1 and W2, when the number of pixels of the white level becomes "0", the position of the helix 4 can be obtained by reading the display device 16 connected to the measuring mechanism 13. However, this pitch is determined from the position of the spiral 4 detected previously.

【0095】このように、らせん4内部にイメージガイ
ドを挿入して移動させ、イメージガイド24を通して撮
像される画像データによりらせん4を検出し、この検出
位置に基づいて走査機構13による移動長さかららせん
4のピッチを求めるようにしたので、らせん4が遅波回
路部2の内部に挿入された状態のままでも、遅波回路部
2を破壊せずに正確にらせん4のピッチを測定できる。
As described above, the image guide is inserted into the spiral 4 and moved, and the spiral 4 is detected by the image data picked up through the image guide 24. Based on the detected position, the moving length by the scanning mechanism 13 is determined. Since the pitch of the helix 4 is obtained, the pitch of the helix 4 can be accurately measured without destroying the slow wave circuit unit 2 even when the helix 4 is still inserted in the slow wave circuit unit 2.

【0096】この場合、らせん4の内径が狭く、かつ長
くてもピッチ測定が可能であり、ピッチが一定でなくば
らついていても確実に測定できる。上記イメージガイド
24は光ファイバ束38,39を用いているので、温度
変化や電磁界の影響を受けることがない。なお、本発明
は上述の実施例に限定されるものではなく、種々に変形
することが可能である。
In this case, the pitch can be measured even when the inner diameter of the spiral 4 is narrow and long, and the pitch can be measured reliably even if the pitch is not constant. Since the image guide 24 uses the optical fiber bundles 38 and 39, it is not affected by temperature changes and electromagnetic fields. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified in various ways.

【0097】例えば、被測定物がらせん4以外の細管で
あってもよい。極く細長い孔或いは管状物の内径軸線等
の、同様の凹凸形状が長さ方向に連続する狭隘、かつ深
奥部分のピッチ、間隔寸法ならば、同じ方法で測定でき
る。
For example, the object to be measured may be a thin tube other than the spiral 4. The same method can be used if the same irregularity shape such as an extremely elongated hole or the inner diameter axis of a tubular object is a narrow space that is continuous in the lengthwise direction, and the pitch and spacing of deep portions.

【0098】あるいは、被測定物の内径がイメージガイ
ド24の外径より大きい場合でも、その内径にちょうど
嵌り合う案内管をイメージガイド24に被挿して用いれ
ば、内径の異なる他の測定対象物にも適用できる。
Even if the inner diameter of the object to be measured is larger than the outer diameter of the image guide 24, if a guide tube that fits the inner diameter of the image guide 24 is inserted into the image guide 24 and used, it can be used for other objects to be measured having different inner diameters. Can also be applied.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、極細長い
被測定物の内径に隙間なく円滑に挿入される可撓性のあ
るライトガイドと一体のターゲットを望遠カメラで視準
し、その光軸上に被測定物をスライドさせながら内径軸
線の三次元座標を読取ることによって、軸線の真直度偏
差や関連する外部のデータム形体に対する同軸度偏差、
円周振れを検証できる。
As described above, according to the present invention, a telephoto camera collimates a target integrated with a flexible light guide which is smoothly inserted into the inner diameter of an ultra-thin object to be measured, and its light is collimated. By reading the three-dimensional coordinates of the inner diameter axis while sliding the DUT on the axis, the straightness deviation of the axis and the coaxial deviation with respect to the related external datum feature,
You can verify the circumferential runout.

【0100】また、密封溶接後の全体の電子ビーム透過
系路に対する真直度偏差を外部から間接的に測定し、検
証できるので、従来できなかった幾何学的品質の保証
を、最終工程の性能検査を待たずに知ることができる。
Further, since the straightness deviation with respect to the entire electron beam transmission system path after the seal welding can be indirectly measured and verified from the outside, the guarantee of the geometrical quality which could not be achieved in the past can be obtained by the performance inspection of the final process. You can know without waiting.

【0101】同様に、極細長いイメージガイドを挿入し
てらせん内部の軸線方向の画像をカメラで捕らえ、イメ
ージガイドとらせんを軸線方向に相対運動させてらせん
各ターンの特徴点を繰返し定点観測することによって、
他の方法では非破壊的に探測も透視も不可能だったらせ
んのピッチを測定することができる。
Similarly, by inserting an ultra-thin image guide and capturing an image of the inside of the helix in the axial direction with a camera, the image guide and the helix are relatively moved in the axial direction to repeatedly observe the characteristic points of each turn of the helix. By
Other methods can non-destructively measure the pitch of a helix, neither probing nor seeing through.

【0102】そして、これらの測定を1つの装置でかつ
簡便な切換え手段により実現でき、らせんの形状を総合
的に評価できるようになるとともに、測定コストが低減
し、被測定物の移動を伴わないため信頼性が向上する等
の種々の効果を奏する。
Then, these measurements can be realized by one device and by simple switching means, the shape of the spiral can be comprehensively evaluated, the measurement cost is reduced, and the object to be measured is not moved. Therefore, various effects such as improved reliability can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す、らせん形状測定装置
を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a spiral shape measuring apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の、遅波回路部を保持したVサポ−ト
を示す正面図。
FIG. 2 is a front view showing a V support holding a slow wave circuit unit of the embodiment.

【図3】同実施例の、タ−ゲットガイドの先端部を示す
断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a tip portion of a target guide of the same embodiment.

【図4】同実施例の、イメージガイドの構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of an image guide of the embodiment.

【図5】(A)は同実施例の、イメージガイド先端の縦
断面図。 (B)は同実施例の、イメージガイド先端の正面図。
FIG. 5A is a vertical cross-sectional view of the tip of the image guide of the embodiment. (B) is a front view of the tip of the image guide of the embodiment.

【図6】同実施例の、真直度偏差を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing straightness deviation of the embodiment.

【図7】同実施例の、イメージガイドの挿入状態を示す
図。
FIG. 7 is a view showing the insertion state of the image guide of the embodiment.

【図8】同実施例の、イメージガイドを通して映し出さ
れる図。
FIG. 8 is a view of the same example displayed through an image guide.

【図9】同実施例の、らせんからの反射光強度を示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing the intensity of reflected light from a helix in the example.

【図10】同実施例の、らせん位置検出の作用を説明す
るための図。
FIG. 10 is a view for explaining the action of spiral position detection of the embodiment.

【図11】同実施例の、進行波管の主要構成図。FIG. 11 is a main configuration diagram of a traveling wave tube of the embodiment.

【図12】従来の測定方法を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a conventional measuring method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4…らせん(被測定物)、12…走査機構、13…測長
機構、16…表示装置、22…測定項目切換え機構、2
3…ターゲットガイド、24…イメージガイド、27…
タ−ゲット、28…望遠カメラ、29…光源装置、30
…画像処理装置、31…モニタTV、32…プリンタ、
43…TVカメラ。
4 ... helix (measurement object), 12 ... scanning mechanism, 13 ... length measuring mechanism, 16 ... display device, 22 ... measurement item switching mechanism, 2
3 ... Target guide, 24 ... Image guide, 27 ...
Target, 28 ... Telephoto camera, 29 ... Light source device, 30
... image processing device, 31 ... monitor TV, 32 ... printer,
43 ... TV camera.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】らせん形状からなる被測定物の仮想軸上に
照明されるターゲットを保持し被測定物内に挿入される
ターゲットガイドと、このターゲットガイドと並設され
被測定物内に挿入されるイメージガイドと、これらター
ゲットガイドおよびイメージガイドを測定項目に応じて
被測定物内に挿入するよう切換える測定項目切換え手段
と、上記ターゲットガイドを撮像するターゲットガイド
撮像手段と、上記イメージガイドにより伝達された像を
撮像するイメージガイド撮像手段と、上記被測定物と上
記ターゲットガイドおよびイメージガイドを上記被測定
物の中で被測定物の仮想軸線上に移動させる走査手段
と、上記ターゲットガイド撮像手段の出力を表示する表
示手段と、上記ターゲットの位置を演算する演算手段
と、この演算手段の演算結果かららせんの真直度を出力
する出力手段と、上記イメージガイド撮像手段の撮像に
より得られる画像データから被測定物におけるピッチ毎
の位置を検出し、このピッチ毎の位置にもとづいて上記
走査手段による移動長さかららせんのピッチを求める測
長手段とを具備したことを特徴とするらせん形状測定装
置。
1. A target guide which holds a target illuminated on a virtual axis of a spiral-shaped object to be measured and is inserted into the object to be measured, and a target guide which is arranged in parallel with the target guide and is inserted into the object to be measured. Image guide, a target guide and a measurement item switching means for switching the image guide to insert the image guide into the object to be measured, a target guide imaging means for imaging the target guide, and the image guide. An image guide image pickup means for picking up an image, a scanning means for moving the object to be measured, the target guide, and the image guide on the virtual axis of the object to be measured in the object to be measured, and the target guide image pickup means. Display means for displaying the output, computing means for computing the position of the target, and operating means for the computing means. The output means for outputting the straightness of the helix from the result and the position for each pitch in the object to be measured are detected from the image data obtained by the image pickup of the image guide image pickup means, and the scanning means is operated based on the position for each pitch. A spiral shape measuring device, comprising: a length measuring unit for obtaining a pitch of a spiral from a moving length.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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