JPH1019542A

JPH1019542A - 測定装置

Info

Publication number: JPH1019542A
Application number: JP19834496A
Authority: JP
Inventors: Morihito Hamamoto; 守人濱本
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】測定部ごとに固有の補正データを必要とする
測定装置において、メンテナンス性等を向上させ得ると
共に、測定部が大型化したり、信号線が太くなるおそれ
のない測定装置を提供する。【解決手段】測定部４と、該測定部４に対応した補正
データを記憶している不揮発性メモリ５３と、測定部４
からの電気信号および補正データに基づいて演算を行う
ＣＰＵ２５を第１の配線基板５１上に設けたデータ処理
部５と、測定部４とデータ処理部５との間を接続する接
続ケーブル部６とを備えた光学式測定装置に関する。不
揮発性メモリ５３を第２の配線基板５２上に設けると共
に、データ処理部５の筐体５０には第２の配線基板５２
を取外し自在に装着する装着部を設け、第１の配線基板
５１に固定した第１コネクタ５７ａと、第２の配線基板
５２に固定した第２コネクタ５４とを介して不揮発性メ
モリ５３がデータ処理部５のＣＰＵ２５に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばレーザ光
を用いた寸法測定装置や変位計のような測定装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザ光を平行に走査して測
定対象物に照射すると共に、測定対象物の背後で検出さ
れる明暗のパターンから測定対象物の寸法を測定する走
査型の光学式寸法測定装置がある。かかる測定装置の一
例を図３および図４に示す。

【０００３】図３に示すように、この種の測定装置は、
光学系を含む測定部１と、該測定部１で光電変換された
電気信号に基づいて演算を行うＣＰＵ（図示せず）を備
えたデータ処理部２と、前記測定部１とデータ処理部２
との間を接続する接続ケーブル部３とを備えている。

【０００４】図４において、レーザ１０から出射された
レーザ光Ｌは、ミラー１１およびポリゴンミラー１２で
反射され、更に、ｆθレンズ１３に入射して平行に走査
される平行走査光Ｌ１となる。平行走査光Ｌ１は、ポリ
ゴンミラー１２の回転に伴って測定対象物Ｗを含む測定
領域を走査し、集光レンズ１４を通って受光素子１５に
入射する。該受光素子１５は、受光したレーザ光Ｌ２を
光電変換してアナログ電気信号ａをアンプ１６に出力す
る。アナログ電気信号ａは、エッジ検出回路２０に入力
され、該エッジ検出回路２０が明暗を２値化してエッジ
検出を行う。

【０００５】一方、ポリゴンミラー１２からのレーザ光
Ｌは、同期用受光素子１７に入射し、該同期用受光素子
１７はアナログ電気信号ｂをエッジ検出回路２０に出力
する。エッジ検出回路２０は、同期用受光素子１７から
の電気信号ｂを受けて、同期信号をゲート回路２２に出
力する。ゲート回路２２は、エッジ検出回路２０から出
力されるエッジ信号および同期信号のタイミングでオン
・オフし、その信号をカウンタ２３に出力する。カウン
タ２３は、ゲート回路２２がオンしている期間に入力さ
れるクロック発生器２４からのクロックを計数する。Ｃ
ＰＵ２５は、後述する補正データおよび前記カウンタ２
３のクロック数などに基づいて演算を行うことで測定対
象物Ｗの外径を求める。なお、２８は表示回路、２９は
入出力装置、１９はミラー駆動回路である。

【０００６】つぎに、前記補正データについて説明す
る。この種の寸法測定装置は、前述の明暗のエッジの位
置から測定対象物Ｗの外径などの寸法を求めるのである
が、測定部１（符号１０〜１９の要素を備えている）の
ポリゴンミラー１２やｆθレンズ１３は走査方向Ｚに誤
差を有している。すなわち、測定対象物Ｗの走査方向Ｚ
の位置が異なると、同一の測定対象物Ｗでも、暗部のク
ロック数に変化が生じる。この誤差は各測定部１に固有
のもので、そのため、従来より、前記誤差を走査方向Ｚ
に細分化して直線近似し、その逆の特性を補正データと
してメモリ２６のＲＯＭに格納し、該補正データで前述
のエッジの位置を補正して、寸法測定の精度を確保して
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、補正データの
内容が測定部１毎に異なるものであることから、該補正
データをデータ処理部２（符号２０〜２９の要素を備え
ている）のメモリ２６に記憶していると、種々の不都合
が生じる。たとえば、測定部１のみが故障した場合は、
測定部１の他に、メモリ２６を有するデータ処理部２も
同時に、メーカー（製造元）のサービスセンター（修理
部門）に持ち込んで修理する必要があり、一方、メーカ
ーも代替品として一組の測定部１とデータ処理部２の双
方を貸与する必要がある。

【０００８】このようなことから、従来より、図５に示
すような種々の提案がなされている。図５（ａ）に示す
ように、補正データを記憶している不揮発性メモリ１０
０を測定部１内に設けると共に、該補正データの転送先
として揮発性メモリ１０１をデータ処理部２に設けた測
定装置が知られている。該先行技術では、測定部１のみ
をサービスセンターに持ち込んでメンテナンス（修理や
調整）を行えるが、不揮発性メモリ１００を測定部１に
内蔵しているので、測定部１が大型化するのは避けられ
ない。また、補正データを不揮発性メモリ１００から揮
発性メモリ１０１へ転送する手段が必要になる。さら
に、補正データを転送する必要があるので、信号線の数
も増加するから、接続ケーブル部３が太くなる。

【０００９】図５（ｂ）の先行技術では、接続ケーブル
部３のコネクタ３０に不揮発性メモリ１００を収納して
いる。しかし、該先行技術では、測定部１のメンテナン
ス時に、測定部１の他に、パイプ内を挿通させるなどの
配線処理を施した接続ケーブル部３まで交換する必要が
生じ、メンテナンス性が著しく低下する。

【００１０】図５（ｃ）の先行技術では、データ処理部
２の筐体の底面２００に窓２０１を設け、該窓２０１を
開けてＩＣソケットに不揮発性メモリ１００を装着する
構造を採用している。しかし、該先行技術では、データ
処理部２からの取外しは容易になったものの、ＩＣソケ
ットから不揮発性メモリ１００を取り外すので、つま
り、メンテナンス時にユーザー（使用者）が不揮発性メ
モリ１００自体に直接触れるから、不揮発性メモリ１０
０の故障を招くなどのおそれがある。したがって、メン
テナンス性に劣るという問題がある。

【００１１】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、その目的は、測定部固有の補正データを必要
とする測定装置において、メンテナンス性等を向上させ
得ると共に、測定部が大型化したり、信号線が太くなる
おそれのない測定装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の測定装置は、補正データを記憶した記憶手
段を第２の配線基板上に設けると共に、データ処理部の
筐体には第２の配線基板を取外し自在に装着する装着部
を設け、第１の配線基板に固定した第１コネクタと第２
の配線基板に固定した第２コネクタとを介して、記憶手
段がデータ処理部の演算手段に接続されることを特徴と
している。

【００１３】本発明において、測定部を修理する場合に
は、記憶手段を配線基板と共にデータ処理部から取り外
すことができる。

【００１４】本発明において、測定部とは、レーザ光を
照射し受光する光学系を備えた部分をいい、一方、デー
タ処理部とは、測定部からの電気信号および補正データ
に基づいて演算を行うＣＰＵなどの演算手段を備えた部
分をいい、測定部とデータ処理部とは接続ケーブル部を
介して接続されて互いに別々の筐体内に収納されてい
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
にしたがって説明する。図１は、光学式の測定装置を分
解して示す概略構成図である。この図において、光学式
の測定装置は、測定部４と、データ処理部５と、前記測
定部４およびデータ処理部５を接続する接続ケーブル部
６とを備えている。

【００１６】前記第１の配線基板５１には、ＣＰＵ（演
算手段）２５やメモリ５６が固定されていると共に、複
数個（たとえば４つ）の第１コネクタ５７ａが固定され
ている。メモリ５６は、ＲＡＭおよびプログラム用ＲＯ
Ｍからなり、前記補正データを記憶するものではない点
において、図４のメモリ２６と異なっている。

【００１７】図１のデータ処理部５の筐体５０内には、
第１および第２の配線基板（プリント基板）５１，５２
が収容されている。第２の配線基板５２には、補正デー
タを記憶している不揮発性メモリ（記憶手段）５３がロ
ウ付（ハンダ付）で固着されていると共に、互いに対向
する一対の端部に第２および第３コネクタ５４，５５が
固定されている。ここで、「端部」とは、第２の配線基
板５２の平面に沿って該配線基板５２やコネクタを移動
させることでコネクタ同士を接続できる位置に、第２お
よび第３コネクタ５４，５５が配設されていることを意
味する。なお、第２の配線基板５２上には、図示しない
通信用の電子部品が配設されている。

【００１８】データ処理部５の筐体５０は、表示器（図
示せず）などを備えた正面５０ａとは反対側の背面側
に、図２に示す複数組の装着部５７を備えている。装着
部５７は、一対の水平な溝状の案内支持部５７ｂと前記
第１コネクタ５７ａとを備え、第２の配線基板５２を取
外し自在に装着するためのものである。前記案内支持部
５７ｂは、第２の配線基板５２における一対のコネクタ
５４，５５を設けていない一対の対辺５２ａ，５２ｂを
案内すると共に支持するものである。したがって、筐体
５０の背面５０ｂ（図１）に直交する方向から、第２の
配線基板５２を該基板５２の面に沿って移動させて装着
部５７に装着することができる。一方、第１コネクタ５
７ａは、第２の配線基板５２の第２コネクタ５４が接続
されるもので、これらの第２および第１コネクタ５４，
５７ａを介して不揮発性メモリ５３がデータ処理部５の
ＣＰＵ２５（図１）にバス接続される。なお、前記各第
２の配線基板５２は、装着部５７に装着された状態では
略一平面上に配設されて、第３コネクタ５５が略水平方
向に１列に並んで配設される。

【００１９】図１において、前記接続ケーブル部６は、
両端に一対の第４および第５コネクタ６４，６５を有す
る長い第１ケーブル６１と、測定部４から導出された短
い第２ケーブル６２および該第２ケーブル６２に固定さ
れた第６コネクタ６６とからなる。該接続ケーブル部６
の第４コネクタ６４は、第２の配線基板５２の第３コネ
クタ５５に接続され、また、第５および第６コネクタ６
５，６６は互いに接続される。測定部４およびデータ処
理部５のその他の構成は、それぞれ、図４の従来例の測
定部１およびデータ処理部２と同様であり、その詳しい
図示および説明を省略する。

【００２０】つぎに、メンテナンスの方法について説明
する。図１の測定部４に故障等が生じた場合は、まず、
第４コネクタ６４を第３コネクタ５５から抜き取ると共
に、筐体５０の背面カバー５０ｂを取り外す。ついで、
不揮発性メモリ５３が固定された第２の配線基板５２を
第１の配線基板５１から抜き取る。その後、測定部４と
第２の配線基板５２をサービスセンタに送ると共に、サ
ービスセンタからの代替の別の測定部４および第２の配
線基板５２の組を取り寄せる。したがって、データ処理
部５や長い第１ケーブル６１をそのまま使用することが
できる。しかも、不揮発性メモリ５３が第１の配線基板
５１とは別体の第２の配線基板５２上に固定されている
ので、ユーザーは不揮発性メモリ５３に触れることな
く、不揮発性メモリ５３を取り外すことができる。した
がって、メンテナンス性が向上する。

【００２１】また、図５（ａ）の測定部１に不揮発性メ
モリ１００を設けた従来例に比べ、図１の不揮発性メモ
リ５３がデータ処理部５の筐体５０内に収容されている
から、測定部４が大型化したり、あるいは、ケーブル６
１，６２が太くなるおそれもなく、また、補正データの
転送手段も必要としない。

【００２２】ところで、本実施形態では、第２の配線基
板５２に第３コネクタ５５を設けて、第２の配線基板５
２に接続ケーブル部６を接続することとしたが、本発明
では、第２の配線基板５２に第３コネクタ５５を設けず
に、第３コネクタを第１の配線基板５１などに設けて、
接続ケーブル部６と第１の配線基板５１とを接続しても
よい。但し、こうすると、筐体５０の背面５０ｂには
（第１の配線基板５１には）、第２の配線基板５２を接
続するための第１コネクタ５７ａと、第４コネクタ６４
を接続するための別のコネクタの双方が背面５０ｂに臨
む構造となり、したがって、配置が困難となったり、筐
体５０が大型化する。これに対し、本実施形態では、第
２の配線基板５２に第２コネクタ５４の他に第３コネク
タ５５を設けたので、コネクタの配置が容易になるか
ら、多数の測定部４を接続し得る構造としても筐体５０
が大型化するおそれはない。

【００２３】ところで、複数の接続ケーブル部６が互い
に上下に重なるような構造とすると、他の接続ケーブル
部６が邪魔になって、接続ケーブル部６の第４コネクタ
６４や第２の配線基板５２を取り外す作業が面倒にな
る。これに対し、本実施形態では、第４コネクタ６４が
略水平方向に並んでいるから、図２の第４コネクタ６４
や第２の配線基板５２を取り外す際に、他の第４コネク
タ６４や第１ケーブル６１が邪魔にならず、したがっ
て、取り外しの作業性が良い。

【００２４】また、第２の配線基板５２を装着する装着
部５７を複数設けたので、複数の測定部４（図１）を接
続し得ると共に、前記第２の配線基板５２を該基板５２
の面に沿って移動させて装着できるようにしたから、第
２の配線基板５２の脱着の操作性が良い。

【００２５】なお、前記実施形態では、補正データを記
憶する不揮発性メモリ５３として、Ｅ²ＰＲＯＭを用い
たが、本発明ではＥＰＲＯＭやフラッシュメモリを用い
ることができ、さらには、不揮発性メモリではなく揮発
性メモリを記憶手段として用いてもよい。また、不揮発
性メモリ５３をロウ付ではなく第２の配線基板５２に装
着自在に固定してもよい。さらに、第２の配線基板５２
の第２コネクタ５４を第１の配線基板５１の第１コネク
タ５７ａに直接接続する必要はなく、両コネクタ５７
ａ，５４の間に他のコネクタやケーブルないし配線基板
などが介挿されていてもよい。

【００２６】また、前記実施形態では、図１のポリゴン
ミラーでレーザ光Ｌを平行に走査する寸法測定装置につ
いて説明したが、本発明は、音叉偏向器などを用いてレ
ーザ光Ｌを平行に走査する寸法測定装置についても適用
できる。さらに、本発明は、レーザ光を測定対象物に照
射し、該測定対象物からの反射光を検出する変位計のよ
うな他の測定装置についても適用することができる。ま
た、本発明の測定部は測定対象物の測定量に関する信号
を検出すればよく、超音波式距離測定装置や接触式の測
定装置など光学式以外の測定装置に適用することもでき
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測定部固有の補正データを記憶している記憶手段を第２
の配線基板上に設け、該第２の配線基板を、演算手段を
固定した第１の配線基板にコネクタを介してデータ処理
部の筐体内で接続しているから、メンテナンス時には、
前記第２の配線基板ごと前記記憶手段を取り外して測定
部と共に送って、修理や調整等を行うことができる。し
かも、記憶手段が第１の配線基板とは別体の第２の配線
基板上に固定されているから、使用者が記憶手段に直接
手を触れることなく、修理や調整に供することができ
る。また、記憶手段はデータ処理部の筐体内に収容され
ているから、測定部が大型化するおそれはなく、しか
も、記憶手段と演算手段とは２つの配線基板とコネクタ
によって接続されているので、ケーブルが太くならず、
かつ、補正データの転送手段を必要としない。

【００２８】さらに、請求項２の発明では、記憶手段を
設けた第２の配線基板に一対のコネクタを設けたので、
該第２の配線基板に接続ケーブル部のコネクタを接続し
得る。したがって、データ処理部に多数の装着部を設け
て多数の測定部を接続しても、データ処理部の筐体が大
型化するおそれはない。

【００２９】さらに、請求項４の発明では、データ処理
部に装着部を複数設けたので、複数の測定部を接続し得
ると共に、第２の配線基板を該基板の面に沿って移動さ
せて装着できるようにしたから、第２の配線基板の脱着
の作業性が良くなる。

【００３０】また、請求項５の発明では、接続ケーブル
部が接続される第２の配線基板の第３コネクタが略水平
方向に並んで配設されるから、接続ケーブル部や第２の
配線基板を脱着する際に、他の接続ケーブル部のケーブ
ル等が邪魔になるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す測定装置の概略模式
図である。

【図２】装着部を示す斜視図である。

【図３】従来の測定装置の外観図である。

【図４】従来の測定装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図５】従来の不揮発性メモリの配置を示す図である。

【符号の説明】

４：測定部５：データ処理部２５：演算手段５０：筐体５０ｂ：背面５１：第１の配線基板５２：第２の配線基板５３：記憶手段５４：第２コネクタ５５：第３コネクタ５７：装着部５７ａ：第１コネクタ５７ｂ：案内支持部６：接続ケーブル部６４：第４コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象物の測定量に関する信号を検出
し電気信号に変換して出力する測定部と、該測定部に対
応した補正データを記憶している記憶手段と、前記測定
部からの電気信号および前記補正データに基づいて演算
を行う演算手段を第１の配線基板上に設けたデータ処理
部と、前記測定部とデータ処理部との間を接続する接続
ケーブル部とを備えた測定装置において、前記記憶手段を第２の配線基板上に設けると共に、前記
データ処理部の筐体には前記第２の配線基板を取外し自
在に装着する装着部を設け、前記第１の配線基板に固定
した第１コネクタと前記第２の配線基板に固定した第２
コネクタとを介して、前記記憶手段が前記データ処理部
の演算手段に接続されることを特徴とする測定装置。
【請求項２】請求項１において、前記第２の配線基板には、前記接続ケーブル部が接続さ
れる第３コネクタが固定されている測定装置。
【請求項３】請求項２において、前記第２および第３コネクタは、前記第２の配線基板に
おける互いに対向する一対の端部に固定されている測定
装置。
【請求項４】請求項１，２もしくは３において、前記装着部が複数個設けられていると共に、前記第２の
配線基板を該基板の平面に沿って移動させて装着可能と
した測定装置。
【請求項５】請求項３において、前記装着部が複数個設けられていると共に、該装着部に
装着された複数の第２の配線基板が略一平面上に配設さ
れることで、複数の第３コネクタが略水平方向に並んで
配設される測定装置。
【請求項６】請求項５において、前記装着部は、前記第２の配線基板における前記一対の
コネクタを設けていない一対の対辺を案内すると共に支
持する案内支持部と、前記第２コネクタに接続される前
記第１コネクタとを備えている測定装置。