JPH05180642A - 平面物体の真直度測定機 - Google Patents
平面物体の真直度測定機Info
- Publication number
- JPH05180642A JPH05180642A JP35920791A JP35920791A JPH05180642A JP H05180642 A JPH05180642 A JP H05180642A JP 35920791 A JP35920791 A JP 35920791A JP 35920791 A JP35920791 A JP 35920791A JP H05180642 A JPH05180642 A JP H05180642A
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- JP
- Japan
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- straightness
- stage
- measured
- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】比較的大きな寸法のガラス板の真直度及び平面
度を高精度で、かつ瞬時に測定できる測定機を提供す
る。 【構成】表面で光を反射又は散乱させる効果を有するガ
ラス板の一平面内における直線上の三点の相対変位量を
光学的変位センサーを用いて求めることを特徴とする。
度を高精度で、かつ瞬時に測定できる測定機を提供す
る。 【構成】表面で光を反射又は散乱させる効果を有するガ
ラス板の一平面内における直線上の三点の相対変位量を
光学的変位センサーを用いて求めることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面物体の真直度測定
機に関するものである。
機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、真直度は JIS B 0621 で定義され
ているが、その測定方法については特に特定されておら
ず、測定精度及び被測定体の大きさ・形状によって各種
測定機器の使用が検討されている。一般的に被測定体が
小さい面の場合、直定規や定盤の基準面に対する比較方
法で行い、また被測定体が大きい面の場合、光線を参照
直線とした光学的直定規を用いる。更に高精度が要求さ
れる場合は、光干渉法によって三次元的に光の波長単位
で評価することが知られている。この方法では、光学式
変位センサーが比較的高精度に被測定体を選ばず真直度
の測定に用いることが可能である。
ているが、その測定方法については特に特定されておら
ず、測定精度及び被測定体の大きさ・形状によって各種
測定機器の使用が検討されている。一般的に被測定体が
小さい面の場合、直定規や定盤の基準面に対する比較方
法で行い、また被測定体が大きい面の場合、光線を参照
直線とした光学的直定規を用いる。更に高精度が要求さ
れる場合は、光干渉法によって三次元的に光の波長単位
で評価することが知られている。この方法では、光学式
変位センサーが比較的高精度に被測定体を選ばず真直度
の測定に用いることが可能である。
【０００３】この方法は、基本的に三角測距法の原理を
利用したものであり、光源（ｅｘ．ＬＥＤ）から発光さ
れた光をレンズで集光しながら被測定体の表面上にスポ
ットを映し、そのスポット像をレンズを介してライン光
電センサー上に結像させる。そこで該測定面が距離Ｐだ
け離れた位置に移動すると、そのスポット像は該センサ
ー上に距離Ｑだけ離れた位置に結像する。従って、被測
定体の相対的変位量Ｐは該センサー上でのスポット像間
隔Ｑで定量的に計測される。この手法は該センサーの配
列精度によって測定精度が決まるものであり、近年μｍ
オーダー精度が得られる。
利用したものであり、光源（ｅｘ．ＬＥＤ）から発光さ
れた光をレンズで集光しながら被測定体の表面上にスポ
ットを映し、そのスポット像をレンズを介してライン光
電センサー上に結像させる。そこで該測定面が距離Ｐだ
け離れた位置に移動すると、そのスポット像は該センサ
ー上に距離Ｑだけ離れた位置に結像する。従って、被測
定体の相対的変位量Ｐは該センサー上でのスポット像間
隔Ｑで定量的に計測される。この手法は該センサーの配
列精度によって測定精度が決まるものであり、近年μｍ
オーダー精度が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】三次元物体の幾何学的
形状の狂いの大きさを計測する際、測定子のみの高精度
化は比較的簡単に製作することが可能であるが、前述の
光学的変位センサーのような高精度な測定子を用いた測
定機器としては、その組み上げ精度や使用方法によって
測定精度が悪くなってしまう。更に、測定精度を保つた
め使用部品数が多くなり、またその加工精度が要求さ
れ、製作コストが高くなる欠点をも有している。
形状の狂いの大きさを計測する際、測定子のみの高精度
化は比較的簡単に製作することが可能であるが、前述の
光学的変位センサーのような高精度な測定子を用いた測
定機器としては、その組み上げ精度や使用方法によって
測定精度が悪くなってしまう。更に、測定精度を保つた
め使用部品数が多くなり、またその加工精度が要求さ
れ、製作コストが高くなる欠点をも有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、表面で光を反射または
散乱させる効果を有する平面物体の一平面内における直
線上の三点の相対変位量を光学的変位センサーを用いて
求めることを特徴とする平面物体の真直度測定機を提供
するものである。本発明によれば、光学式変位センサー
を２個あるいは３個用いるだけの簡単な構造で、かつ測
定子あるいは被測定体を動かすことなく瞬時に真直度を
高精度に測定することが可能となる。
解決すべくなされたものであり、表面で光を反射または
散乱させる効果を有する平面物体の一平面内における直
線上の三点の相対変位量を光学的変位センサーを用いて
求めることを特徴とする平面物体の真直度測定機を提供
するものである。本発明によれば、光学式変位センサー
を２個あるいは３個用いるだけの簡単な構造で、かつ測
定子あるいは被測定体を動かすことなく瞬時に真直度を
高精度に測定することが可能となる。
【０００６】図１に本発明の基本的構成の原理図を示
す。被測定物の支持体１が、真直度測定範囲の両端位置
に置かれ、その上に起伏の無い一様に反った平面物体２
が載っていて、該支持体の反対面、即ち測定面上方に光
学式変位センサー３，４，５が３個等間隔で並んでい
る。センサー３は、真直度測定間隔の中央位置にあり、
またセンサー４，５は支持体の真上に位置している。
す。被測定物の支持体１が、真直度測定範囲の両端位置
に置かれ、その上に起伏の無い一様に反った平面物体２
が載っていて、該支持体の反対面、即ち測定面上方に光
学式変位センサー３，４，５が３個等間隔で並んでい
る。センサー３は、真直度測定間隔の中央位置にあり、
またセンサー４，５は支持体の真上に位置している。
【０００７】まず、平面物体２を実測する前に基準平面
を設定するための標準物体を支持体１の上に置き、それ
ぞれのセンサーに対する距離をゼロセットし、その時の
ゼロ位置を図中の破線と見なす。そこで、支持体１の上
に測定する平面物体を置き、それぞれのセンサーのゼロ
位置と平面物体（被測定体表面）との距離Ｒ，Ｓ，Ｔを
変位量として測定した場合、真直度Ｎは次式で与えられ
る。 Ｎ＝｛（Ｓ−Ｒ）＋（Ｔ−Ｒ）｝／２
を設定するための標準物体を支持体１の上に置き、それ
ぞれのセンサーに対する距離をゼロセットし、その時の
ゼロ位置を図中の破線と見なす。そこで、支持体１の上
に測定する平面物体を置き、それぞれのセンサーのゼロ
位置と平面物体（被測定体表面）との距離Ｒ，Ｓ，Ｔを
変位量として測定した場合、真直度Ｎは次式で与えられ
る。 Ｎ＝｛（Ｓ−Ｒ）＋（Ｔ−Ｒ）｝／２
【０００８】ここで、Ｎの符号が負のときは平面物体は
下に凸の反りを示し、また正のときは上に凸の反り状態
にあることが判定できる。また被測定体は両端支持梁に
なっているため自重によって撓むが、標準物体を被測定
体と同一形状の大きさを選べば自重による影響はゼロ位
置の設定時に相殺される。
下に凸の反りを示し、また正のときは上に凸の反り状態
にあることが判定できる。また被測定体は両端支持梁に
なっているため自重によって撓むが、標準物体を被測定
体と同一形状の大きさを選べば自重による影響はゼロ位
置の設定時に相殺される。
【０００９】更に、被測定面が基準平面に対して角度Θ
で傾いている場合は１／ｃｏｓΘで誤差となるが、たと
えばΘ＝１０ｄｅｇ．のときでもわずか１．５％の誤差
しか起こらないため要求される精度に対しては無視でき
る。また、本構成は被測定体の中央で真直度の最大値を
持っているものの測定に対し好適であるが、その他の場
合においても通常この３点式で１０μｍオーダーの精度
は十分得られる。
で傾いている場合は１／ｃｏｓΘで誤差となるが、たと
えばΘ＝１０ｄｅｇ．のときでもわずか１．５％の誤差
しか起こらないため要求される精度に対しては無視でき
る。また、本構成は被測定体の中央で真直度の最大値を
持っているものの測定に対し好適であるが、その他の場
合においても通常この３点式で１０μｍオーダーの精度
は十分得られる。
【００１０】
【実施例】本発明による実施例として、平面物体である
ガラス板の真直度を測定するための真直度測定機構成の
斜視図を図２に示す。６は光学定盤（ｅｘ．アルミニウ
ムハニカム）で、その上に被測定体用の支持体７が真直
度測定間隔に設置されている。該支持体７の上にガラス
板８が置かれ、その真上に光学式変位センサー９が該支
持体の中央及び片端に位置している。
ガラス板の真直度を測定するための真直度測定機構成の
斜視図を図２に示す。６は光学定盤（ｅｘ．アルミニウ
ムハニカム）で、その上に被測定体用の支持体７が真直
度測定間隔に設置されている。該支持体７の上にガラス
板８が置かれ、その真上に光学式変位センサー９が該支
持体の中央及び片端に位置している。
【００１１】また、該センサーはゴニオステージ１０及
び光軸方向移動ステージ１１に固定されていて、更に、
該ステージはブラケット１２を介して該定盤面と平行に
移動可能なステージ１３，１４と連結している。ここで
ステージ１３は真直度測定方向と平行に動き、またステ
ージ１４はステージ１３に対し直角に動く機能を有して
いる。本測定機は測定方向の自由度４を有するセンサー
が２個で構成されていて、まず図中ガラス板表面上の点
Ａ−Ｂ間を測定し、次に上記ガラス板８を同一平面内で
１８０ｄｅｇ．回転させ、点Ａ−Ｃ間を測定する。そこ
で、前述の式より真直度Ｎを計算すれば良い。例えば、
２００L ×１０W ×５T ｍｍのガラス板を測定した場
合、測定時間５秒以内、測定精度１０μｍの性能を有す
る。
び光軸方向移動ステージ１１に固定されていて、更に、
該ステージはブラケット１２を介して該定盤面と平行に
移動可能なステージ１３，１４と連結している。ここで
ステージ１３は真直度測定方向と平行に動き、またステ
ージ１４はステージ１３に対し直角に動く機能を有して
いる。本測定機は測定方向の自由度４を有するセンサー
が２個で構成されていて、まず図中ガラス板表面上の点
Ａ−Ｂ間を測定し、次に上記ガラス板８を同一平面内で
１８０ｄｅｇ．回転させ、点Ａ−Ｃ間を測定する。そこ
で、前述の式より真直度Ｎを計算すれば良い。例えば、
２００L ×１０W ×５T ｍｍのガラス板を測定した場
合、測定時間５秒以内、測定精度１０μｍの性能を有す
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、平面物体面の真直度を光学式
変位センサーを２個あるいは３個用いるだけの簡単な構
造で、測定子あるいは被測定体を動かすことなく、瞬時
にまた高精度に真直度を測定することができ、更には物
体の反っている方向が判別可能である効果を有し、更に
装置の部品点数が少ないため組立精度が安易で製作コス
トが低い利点を有する。
変位センサーを２個あるいは３個用いるだけの簡単な構
造で、測定子あるいは被測定体を動かすことなく、瞬時
にまた高精度に真直度を測定することができ、更には物
体の反っている方向が判別可能である効果を有し、更に
装置の部品点数が少ないため組立精度が安易で製作コス
トが低い利点を有する。
【図１】本発明の平面物体の真直度測定機の基本的構成
の原理図
の原理図
【図２】本発明の一実施例に係る平面物体の真直度測定
機の全体を表す斜視図
機の全体を表す斜視図
１ 支持体 ２ 平面物体 ３，４，５，９ 光学式変位センサー ６ 光学定盤 ７ 支持体 ８ 平面物体（板状ガラス） １０ ゴニオステージ １１，１３，１４ 一軸移動ステージ １２ ブラケット
Claims (2)
- 【請求項１】表面で光を反射または散乱させる効果を有
する平面物体の一平面内における直線上の三点の相対変
位量を光学的変位センサーを用いて求めることを特徴と
する平面物体の真直度測定機。 - 【請求項２】光学的変位センサーは、平面物体の被測定
面に対する測定方向が複数の自由度を持つように設置さ
れていることを特徴とする請求項１の平面物体の真直度
測定機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35920791A JPH05180642A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | 平面物体の真直度測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35920791A JPH05180642A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | 平面物体の真直度測定機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180642A true JPH05180642A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18463309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35920791A Withdrawn JPH05180642A (ja) | 1991-12-28 | 1991-12-28 | 平面物体の真直度測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05180642A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7013573B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-03-21 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
| JP2010060466A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ガラス条の反り測定方法およびガラス条の製造方法 |
| CN113804147A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-17 | 东风柳州汽车有限公司 | 一种汽车纵梁板料直线度自动检测装置 |
-
1991
- 1991-12-28 JP JP35920791A patent/JPH05180642A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7013573B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-03-21 | Bridgestone Corporation | Hole center detecting apparatus, straightness measuring apparatus, and residual torsion measuring apparatus |
| JP2010060466A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ガラス条の反り測定方法およびガラス条の製造方法 |
| CN113804147A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-17 | 东风柳州汽车有限公司 | 一种汽车纵梁板料直线度自动检测装置 |
| CN113804147B (zh) * | 2021-08-19 | 2024-05-03 | 东风柳州汽车有限公司 | 一种汽车纵梁板料直线度自动检测装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |