JPS6138407A - 傾き測定装置 - Google Patents
傾き測定装置Info
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- JPS6138407A JPS6138407A JP15860884A JP15860884A JPS6138407A JP S6138407 A JPS6138407 A JP S6138407A JP 15860884 A JP15860884 A JP 15860884A JP 15860884 A JP15860884 A JP 15860884A JP S6138407 A JPS6138407 A JP S6138407A
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- Japan
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- measured
- laser beam
- laser light
- light beams
- inclination
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、軸状体の傾きを測定するだめの傾き測定装置
に関する。
に関する。
一般に、％円柱状物体の傾きを測定する場合、従来にお
いては、接触形の変位計を用いて柱状物体の複数個所の
位置測定を行い、得られた位置デー゛ タに基づいて傾
き量を算出していた。たとえば。
いては、接触形の変位計を用いて柱状物体の複数個所の
位置測定を行い、得られた位置デー゛ タに基づいて傾
き量を算出していた。たとえば。
差動トランスの測定子の軸線を特定の方向に揃え、高さ
の異なる２点で位置測定を行い、２点間の高さ方向の距
離と、差動トランスによる位置デー、り間の差により傾
き角を求めていた。しかして１通常１位置測定は、互Ｋ
ＩＬＬ交する２方向から行い。
の異なる２点で位置測定を行い、２点間の高さ方向の距
離と、差動トランスによる位置デー、り間の差により傾
き角を求めていた。しかして１通常１位置測定は、互Ｋ
ＩＬＬ交する２方向から行い。
傾き角θＸ、θｙを３次元的に求めていた。
しかるに、上記従来の傾き測定は、接触測定であ夛１円
往状物体表面が傷付き易い場合や外力を加えるととがで
きない場合には適用できない。さらに、３次元的傾き角
θＸ、θｙの同時測定ができず。
往状物体表面が傷付き易い場合や外力を加えるととがで
きない場合には適用できない。さらに、３次元的傾き角
θＸ、θｙの同時測定ができず。
しかも測定作業が比較的複雑であるので、測定に時間が
かかり、自動化が困難である難点をもっている。
かかり、自動化が困難である難点をもっている。
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので。
軸状体の傾きを非接触で自動的に測定することのできる
傾き測定装置を提供することを目的とする。
傾き測定装置を提供することを目的とする。
傾き測定される被測定物に対して、傾き測定基準線に対
して走査面が直交し且つ２段となるように平行な２本の
レーザ光を被測定物に対して走査し、このときのレーザ
光の被測定物による遮へい期間の２本のレーザ光間での
時間的ずれに基づいて傾きを算出するようにしたもので
ある。
して走査面が直交し且つ２段となるように平行な２本の
レーザ光を被測定物に対して走査し、このときのレーザ
光の被測定物による遮へい期間の２本のレーザ光間での
時間的ずれに基づいて傾きを算出するようにしたもので
ある。
以下１本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第１図及び第２図は、この実施例の傾き測定装置を示し
ている。この傾き測定装置は、傾き測定対象（１）を保
持して位置決めする被測定物保持機構（２）と、傾き測
定対象（１）に対してレーザ光を走査するレーザ光走査
機構（３）と、傾き量を演算する演算制御機構（４）と
からなっている。上記傾き測定対象（１）は、基台（５
）と、この基台（５）上に植立され実際の傾き測定が行
われる円柱状の軸（６）・・・とからなりている。さら
に、被測定部保持機構（２）は、Ｘ方向に進退自在に基
定部（７）に固設されたＸテーブル（８）と。
ている。この傾き測定装置は、傾き測定対象（１）を保
持して位置決めする被測定物保持機構（２）と、傾き測
定対象（１）に対してレーザ光を走査するレーザ光走査
機構（３）と、傾き量を演算する演算制御機構（４）と
からなっている。上記傾き測定対象（１）は、基台（５
）と、この基台（５）上に植立され実際の傾き測定が行
われる円柱状の軸（６）・・・とからなりている。さら
に、被測定部保持機構（２）は、Ｘ方向に進退自在に基
定部（７）に固設されたＸテーブル（８）と。
とのＸテーブル（８）Ｋ載設されＸ方向に直交するＹ方
向に進退自在に設けられたＹテーブル（９）と、このＹ
テープＮ（９）上に固設され基台（５）を保持する治具
Ｑｔ）と、Ｘテーブル（８）を駆動するＸテーブル用モ
ータ（１１）と、Ｙテーブル（９）を駆動するＹテーブ
ル用モーメαりと、これらモータαυ、（１りの回転方
向及び回転量の制御を行うモータコントローラ崗とから
なっている。しかして、治具（ＩＩＫよって支持されて
いる基台（５）の軸（６）・・・は、誤差がない限シそ
れらの軸線がほぼ鉛直方向を向くように設定されている
。一方、レーザ光走査機構（３）は、レーザ光をＸ方向
に照射するＸ方向走査機構Ｉと、レーザ光をＹ方向に照
射するＹ方向走査機構ａ５とからなっている（第３図参
照）。これら走査機構α養、α９は。
向に進退自在に設けられたＹテーブル（９）と、このＹ
テープＮ（９）上に固設され基台（５）を保持する治具
Ｑｔ）と、Ｘテーブル（８）を駆動するＸテーブル用モ
ータ（１１）と、Ｙテーブル（９）を駆動するＹテーブ
ル用モーメαりと、これらモータαυ、（１りの回転方
向及び回転量の制御を行うモータコントローラ崗とから
なっている。しかして、治具（ＩＩＫよって支持されて
いる基台（５）の軸（６）・・・は、誤差がない限シそ
れらの軸線がほぼ鉛直方向を向くように設定されている
。一方、レーザ光走査機構（３）は、レーザ光をＸ方向
に照射するＸ方向走査機構Ｉと、レーザ光をＹ方向に照
射するＹ方向走査機構ａ５とからなっている（第３図参
照）。これら走査機構α養、α９は。
その構成が全く同一であるのでＸ方向走査機構Ｉについ
て第４図及び第５図に基づいて説明する。
て第４図及び第５図に基づいて説明する。
このＸ方向走査機構α〜は、治具Ｑ１をはさむ一方の側
に固設された発光部Ｈと、治具（１（ｌｌをはさむ他方
−の側に固設された受光部ａηとからなっている。上記
発光部ｒｔｅ）は、Ｈｅ （ヘリウム） −Ｎｅ （ネ
オン）レーザ光傾を発振するレーザ発振器α優と、この
レーザ発振器（１１を制御するレーザ電源（イ）と、レ
ーザ光α樽を反射させて軸（６）に対して走査させる８
面ポリゴンミラーＣＤと、レーザ発振器α１からのレー
ザ光（１υの光路を変換させポリゴンミラーＱυの所定
部位に入光させる反射ミラー（２３と、ポリゴンミラー
〇！υをその軸の回シに回転させるモータ０階と、この
モータ（至）の回転を制御するモータドライバＣ２４）
と、ポリゴンミラー（２υによるレーザ光（１樽の走査
領域の両端部に設置されそれぞれリセット信号Ｒ８ｌ、
Ｒ８，を出力する例えばフォトトランジスタなどの受
光素子（２５ａ）、 （２５ｂ）と、ボリゴンミ５−（
２１）にて反射されたレーザ光（Ｉｓを平行光に変換す
るコリメータレンズ（Ｆθレンズ）（ハ）と、このコリ
メータレンズ（（イ）の出光側に設けられコリメータレ
ンズｃ２Ｑから出光したレーザ光端の一部をその光軸に
対して垂直下方に反射させるビームスプリッタ勾と、こ
のビームスプリッタ（２）にて反射したレーザ光（２８
を受光してその光軸がビームスプリッタ（２７）を透過
したレーザ元凶と同一方向となるように反射させる反射
ミラー（２７Ｍ）とからなっている。上記レーザ光（ハ
）は、治具ａ〔に支持された軸（６）の上端部を通過す
るように、また、レーザ光（至）は軸（６）の下端部を
通過するように設定され両者間の距離はＨとなりている
。
に固設された発光部Ｈと、治具（１（ｌｌをはさむ他方
−の側に固設された受光部ａηとからなっている。上記
発光部ｒｔｅ）は、Ｈｅ （ヘリウム） −Ｎｅ （ネ
オン）レーザ光傾を発振するレーザ発振器α優と、この
レーザ発振器（１１を制御するレーザ電源（イ）と、レ
ーザ光α樽を反射させて軸（６）に対して走査させる８
面ポリゴンミラーＣＤと、レーザ発振器α１からのレー
ザ光（１υの光路を変換させポリゴンミラーＱυの所定
部位に入光させる反射ミラー（２３と、ポリゴンミラー
〇！υをその軸の回シに回転させるモータ０階と、この
モータ（至）の回転を制御するモータドライバＣ２４）
と、ポリゴンミラー（２υによるレーザ光（１樽の走査
領域の両端部に設置されそれぞれリセット信号Ｒ８ｌ、
Ｒ８，を出力する例えばフォトトランジスタなどの受
光素子（２５ａ）、 （２５ｂ）と、ボリゴンミ５−（
２１）にて反射されたレーザ光（Ｉｓを平行光に変換す
るコリメータレンズ（Ｆθレンズ）（ハ）と、このコリ
メータレンズ（（イ）の出光側に設けられコリメータレ
ンズｃ２Ｑから出光したレーザ光端の一部をその光軸に
対して垂直下方に反射させるビームスプリッタ勾と、こ
のビームスプリッタ（２）にて反射したレーザ光（２８
を受光してその光軸がビームスプリッタ（２７）を透過
したレーザ元凶と同一方向となるように反射させる反射
ミラー（２７Ｍ）とからなっている。上記レーザ光（ハ
）は、治具ａ〔に支持された軸（６）の上端部を通過す
るように、また、レーザ光（至）は軸（６）の下端部を
通過するように設定され両者間の距離はＨとなりている
。
また、゛これらレーザ光（至）、四による走査幅Ｗは、
第３図に示すように、軸（６）の外径よりも大きいよう
に設定されている。さらに、レーザ光翰、Ｑ［有］の走
査によ多形成される走査面は、鉛直方向に対して直交す
るように設定されている。他方、受光部αｎは、軸（６
）を通過したレーザ光（至）、翰を入光してこの入光方
向に直交し且つそれぞれ互に反対方向である上下方向に
反射させる反射ミラー（７）と、この反射ミラー（至）
にて反射したレーザ元凶を集光する集光レンズ０１）と
、この集光レンズＣ３１）にて集光されたレーザ光りを
受光して光電変換する例えばフォトトランジスタなどの
第１の受光素子０３と１反射ミラー（至）にて反射した
レーザ光（至）を集光する集光レンズ儲と、この集光レ
ンズ（財）にて集光されたレーザ光ｔ２８を、受光して
光電変換する例えばフォトトランジスタなどの第２の受
光素子（ロ）と、これら受光素子Ｏａ、（ロ）から出力
された信号を増幅する増幅器（３２ａ）、 （３４Ｍ）
とからなっている。上記受光素子Ｇ２．（ロ）は、集光
レンズＣ３１）、（ト）の焦点上に配設されているので
、走査領域Ｗの全領域について光電変換が可能となって
いる。さらに、前記演算制御機構（４）は、Ｘ方向走査
機＃Ｉｔａ４）に電気的に接続され軸（６）のＸ方向の
傾き算出のための信号処理を行うＸ方向信号処理部（至
）と、Ｙ方向走査機構α９に電気的に接続され軸（６）
のＹ方向の傾き算出のための信号処理を行５Ｙ方向信号
処理部（至）と、これら信号処理部（至）、（至）に電
気的に接続され軸（６）の傾きθＸ。
第３図に示すように、軸（６）の外径よりも大きいよう
に設定されている。さらに、レーザ光翰、Ｑ［有］の走
査によ多形成される走査面は、鉛直方向に対して直交す
るように設定されている。他方、受光部αｎは、軸（６
）を通過したレーザ光（至）、翰を入光してこの入光方
向に直交し且つそれぞれ互に反対方向である上下方向に
反射させる反射ミラー（７）と、この反射ミラー（至）
にて反射したレーザ元凶を集光する集光レンズ０１）と
、この集光レンズＣ３１）にて集光されたレーザ光りを
受光して光電変換する例えばフォトトランジスタなどの
第１の受光素子０３と１反射ミラー（至）にて反射した
レーザ光（至）を集光する集光レンズ儲と、この集光レ
ンズ（財）にて集光されたレーザ光ｔ２８を、受光して
光電変換する例えばフォトトランジスタなどの第２の受
光素子（ロ）と、これら受光素子Ｏａ、（ロ）から出力
された信号を増幅する増幅器（３２ａ）、 （３４Ｍ）
とからなっている。上記受光素子Ｇ２．（ロ）は、集光
レンズＣ３１）、（ト）の焦点上に配設されているので
、走査領域Ｗの全領域について光電変換が可能となって
いる。さらに、前記演算制御機構（４）は、Ｘ方向走査
機＃Ｉｔａ４）に電気的に接続され軸（６）のＸ方向の
傾き算出のための信号処理を行うＸ方向信号処理部（至
）と、Ｙ方向走査機構α９に電気的に接続され軸（６）
のＹ方向の傾き算出のための信号処理を行５Ｙ方向信号
処理部（至）と、これら信号処理部（至）、（至）に電
気的に接続され軸（６）の傾きθＸ。
θｙを演算するマイクロコンビエータ０７）と、このマ
イクロコンビエータ（３７）Ｋ電気的に接続され演算結
果を表示する例えばブラウン管などの表示部０場とから
なっている（第２図参照）。しかして、Ｘ方向信号処理
部（ハ）とＹ方向信号処理部（至）とは、その構成が全
く同一であるので、Ｘ方向信号処理部（至）について第
６図に基づいて説明する。すなわち。
イクロコンビエータ（３７）Ｋ電気的に接続され演算結
果を表示する例えばブラウン管などの表示部０場とから
なっている（第２図参照）。しかして、Ｘ方向信号処理
部（ハ）とＹ方向信号処理部（至）とは、その構成が全
く同一であるので、Ｘ方向信号処理部（至）について第
６図に基づいて説明する。すなわち。
とのＸ方向信号処理部（ト）は、第１の受光素子θのに
入力側が接続された第１の信号処理部Ｃ３！ｌＩと、第
２の受光素子（ロ）に入力側が接続された第２の信号処
理部（４０と、これら信号処理部ｅ１．（４（１とｉイ
クロコ／ピ、−夕０７）との間に設けられたバッファ（
３７ａ）とからなっている。しかして、上記第１の信号
処理部Ｃ３１は、第１の受光素子０コから出力されたア
ナログ信号Ｓｕを入力して２値化する２値化回路（４２
と。
入力側が接続された第１の信号処理部Ｃ３！ｌＩと、第
２の受光素子（ロ）に入力側が接続された第２の信号処
理部（４０と、これら信号処理部ｅ１．（４（１とｉイ
クロコ／ピ、−夕０７）との間に設けられたバッファ（
３７ａ）とからなっている。しかして、上記第１の信号
処理部Ｃ３１は、第１の受光素子０コから出力されたア
ナログ信号Ｓｕを入力して２値化する２値化回路（４２
と。
この２値化回路（６）から出力された２値化信号８ｕ’
を入力して、タイミング信号Ｕ及びこのタイミング信号
Ｕに引き続いて軸（６）によるレーザ光Ｑ１遮へいタイ
ミング信号φｔを出力するタイミング信号発生回路（ハ
）と、マイクロコンビ島−夕０７）の一部をなすクロッ
クパルス発生回路〔υから出力されたクロックパルス信
号ＳＣ及びタイミング信号Ｕを入力してタイミング信号
Ｕ入力期間中のみクロックパルス信号ＳＣ１を出力する
ゲート回路Ｇ１４と、クロックパルス信号ＳＣ及びタイ
ミング信号φ重を入力してタイミング信号φを入力期間
中のみクロックパルス信号ＳＣ叩を出力するゲート回路
（４！９と、クロックパルス信号ＳＣＩを入力してその
パルス数を計数するカウンタｈｓと、クロックパルス信
号ＳＣ１を入力してそのパルス数を計数するカウンタ０
７）とからなっている。一方、第２の信号処理部（４ｔ
）は、第２の受光素子（２）から出力されたアナログ信
号８ｄを入力してｚ値化する２値化回路０８）と、この
２値化回路０砂から出力された２値化信号Ｓｄ′を入力
してタイミング信号り及びこのタイミングイ８号ＤＫ引
き続いて軸（６）Ｋよるレーザ光（２樽遮へいタイミン
グ信号φ１′を出力するタイミング信号発生回路（４１
と、クロックパルス信号ＳＣ及びタイミング信号りを入
力してタイミング信号り入力期間中のみクロックパルス
信号ＳＣ８を出力するゲート回路６αと、クロックパル
ス信号ＳＣ及びタイミング信号φｔを入力してタイミン
グ信号φを入力期間中のみクロックパルス信号ＳＣ４を
出力するゲート回路６Ｄと、クロックパルス信号ＳＣ３
を入力してそのパルス数を計数するカウンタ６３と、ク
ロックパルス信号ＳＣ，を入力してそのパルス数を計数
するカウンタ６■とからなっている。
を入力して、タイミング信号Ｕ及びこのタイミング信号
Ｕに引き続いて軸（６）によるレーザ光Ｑ１遮へいタイ
ミング信号φｔを出力するタイミング信号発生回路（ハ
）と、マイクロコンビ島−夕０７）の一部をなすクロッ
クパルス発生回路〔υから出力されたクロックパルス信
号ＳＣ及びタイミング信号Ｕを入力してタイミング信号
Ｕ入力期間中のみクロックパルス信号ＳＣ１を出力する
ゲート回路Ｇ１４と、クロックパルス信号ＳＣ及びタイ
ミング信号φ重を入力してタイミング信号φを入力期間
中のみクロックパルス信号ＳＣ叩を出力するゲート回路
（４！９と、クロックパルス信号ＳＣＩを入力してその
パルス数を計数するカウンタｈｓと、クロックパルス信
号ＳＣ１を入力してそのパルス数を計数するカウンタ０
７）とからなっている。一方、第２の信号処理部（４ｔ
）は、第２の受光素子（２）から出力されたアナログ信
号８ｄを入力してｚ値化する２値化回路０８）と、この
２値化回路０砂から出力された２値化信号Ｓｄ′を入力
してタイミング信号り及びこのタイミングイ８号ＤＫ引
き続いて軸（６）Ｋよるレーザ光（２樽遮へいタイミン
グ信号φ１′を出力するタイミング信号発生回路（４１
と、クロックパルス信号ＳＣ及びタイミング信号りを入
力してタイミング信号り入力期間中のみクロックパルス
信号ＳＣ８を出力するゲート回路６αと、クロックパル
ス信号ＳＣ及びタイミング信号φｔを入力してタイミン
グ信号φを入力期間中のみクロックパルス信号ＳＣ４を
出力するゲート回路６Ｄと、クロックパルス信号ＳＣ３
を入力してそのパルス数を計数するカウンタ６３と、ク
ロックパルス信号ＳＣ，を入力してそのパルス数を計数
するカウンタ６■とからなっている。
カウンタｈｅ、 （４’ｌ）、 ａａ、 ａは、受光素
子（２５ａ）、 （２５ｂ）からのリセット信号Ｒ８，
、ＢＳ、によシリセットされるようＫなっている。しか
して、マイクロコンピュータＣ３７）は、 ＣＰＵ （
Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎＦ Ｕｎｉｔ ；
中央演算処理装置）（財）と、このＣＰＵ（財）にシス
テムパス（至）を介して接続されたＲＡＭ （Ｒａｎｄ
ｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏ ｒ ｙ ）あるいはＲ
ＯＭ （Ｒｅａｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ ）からな
る記憶装置６Ｑと、クロックパルス信号ＳＣを出力する
クロックパルス発生回路ＣＤとからなっている。そして
、ＣＰＵ（財）は、クロックパルス信号を入力するとと
もに、システムパス６９を介して１表示部（Ｊ、ＸＹテ
ーブルのモータコントローラ（ｔ３．レーザ光用のモー
タドライバ（財）及びレーザ電源（イ）に接続され、後
述する所定の測定プログラムに基づいて適時に必要な制
御信号を出力するようＫなっている。
子（２５ａ）、 （２５ｂ）からのリセット信号Ｒ８，
、ＢＳ、によシリセットされるようＫなっている。しか
して、マイクロコンピュータＣ３７）は、 ＣＰＵ （
Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎＦ Ｕｎｉｔ ；
中央演算処理装置）（財）と、このＣＰＵ（財）にシス
テムパス（至）を介して接続されたＲＡＭ （Ｒａｎｄ
ｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏ ｒ ｙ ）あるいはＲ
ＯＭ （Ｒｅａｄ ０ｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ ）からな
る記憶装置６Ｑと、クロックパルス信号ＳＣを出力する
クロックパルス発生回路ＣＤとからなっている。そして
、ＣＰＵ（財）は、クロックパルス信号を入力するとと
もに、システムパス６９を介して１表示部（Ｊ、ＸＹテ
ーブルのモータコントローラ（ｔ３．レーザ光用のモー
タドライバ（財）及びレーザ電源（イ）に接続され、後
述する所定の測定プログラムに基づいて適時に必要な制
御信号を出力するようＫなっている。
つぎに、上記構成の傾き測定装置の作動（でついて述べ
る。
る。
まず、マイクロコンピュータ（３７）からモータコント
ローラ（１３に制御信号が出力される。すると、Ｘテー
ブル用モータａυ及びＹテーブル用モータ（１２が起動
して、測定対象となる軸（６）がＸ方向走査機構（Ｉ４
）及びＹ方向走査機構（１！１９の走査領域Ｇ鵠、−の
走査＠Ｗの範囲に同時に入るように、Ｘテーブル（８）
及びＹテーブル（９）が位置決めされる。ついで、Ｘ方
向走査機構（１！ｅ においては、モータＱ３が起動し
てポリゴンミラー〇〇が所定の速度で回転する。このと
き、レーザ発振器α埠からは、レーザ光α樽が発振され
る。このレーザ光（１１９は１反射ミラー（２）を経由
してポリゴンミラーＱυに入光する。すると、レーザ光
α槌は、一定の回転角にわたって走査される。この走査
されたレーザ１（ＩＩは、コリメータレンズ（ハ）によ
シ走査幅Ｗの平行光に変換される。さらに。
ローラ（１３に制御信号が出力される。すると、Ｘテー
ブル用モータａυ及びＹテーブル用モータ（１２が起動
して、測定対象となる軸（６）がＸ方向走査機構（Ｉ４
）及びＹ方向走査機構（１！１９の走査領域Ｇ鵠、−の
走査＠Ｗの範囲に同時に入るように、Ｘテーブル（８）
及びＹテーブル（９）が位置決めされる。ついで、Ｘ方
向走査機構（１！ｅ においては、モータＱ３が起動し
てポリゴンミラー〇〇が所定の速度で回転する。このと
き、レーザ発振器α埠からは、レーザ光α樽が発振され
る。このレーザ光（１１９は１反射ミラー（２）を経由
してポリゴンミラーＱυに入光する。すると、レーザ光
α槌は、一定の回転角にわたって走査される。この走査
されたレーザ１（ＩＩは、コリメータレンズ（ハ）によ
シ走査幅Ｗの平行光に変換される。さらに。
平行光となったレーザ光αυは、ビームスプリッタＱ′
７）を経由すると、互に平行なレーザ光（２１９、四に
変換される。しかして、レーザ光ＣＩ１．Ｃ”ｌは、走
査幅Ｗの範囲内でＸ方向に照射される。、これらレーザ
光（至）、＠のうち、レーザ光弼は、軸（６）の下端部
を通過し、レーザ光（ハ）は軸（６）の上端部を通過す
る。
７）を経由すると、互に平行なレーザ光（２１９、四に
変換される。しかして、レーザ光ＣＩ１．Ｃ”ｌは、走
査幅Ｗの範囲内でＸ方向に照射される。、これらレーザ
光（至）、＠のうち、レーザ光弼は、軸（６）の下端部
を通過し、レーザ光（ハ）は軸（６）の上端部を通過す
る。
このとき、レーザ光（ハ）、翰は平行なので軸（６）に
直接照射された部分は、完全に遮へいされる。かくして
、レーザ光（至）は、反射ミラー（至）に上り鉛直下方
に方向転換し、また、レーザ元凶は鉛直上方に方向転換
する。そして、レーザ光（ハ）は、集光レンズ０１）を
介し第１の受光素子Ｇａにて受光される。また、レーザ
光（ハ）は、集光レンズ（至）を介して第２の受光素子
（財）Ｋて受光される。すると、第７図に示すように、
第１の受光素子国からは、増幅器（３２ａ）を介してア
ナ四グイδ号Ｓｕが２値化回路０りに出力され、また同
時に、第２の受光素子（ロ）からは、増幅器（３４１）
を介してアナログ信号Ｓｄが２値化回路（４秒に出力さ
れる。さらに、２値化回路ｎ′ＩＪ、（４ｓにては。
直接照射された部分は、完全に遮へいされる。かくして
、レーザ光（至）は、反射ミラー（至）に上り鉛直下方
に方向転換し、また、レーザ元凶は鉛直上方に方向転換
する。そして、レーザ光（ハ）は、集光レンズ０１）を
介し第１の受光素子Ｇａにて受光される。また、レーザ
光（ハ）は、集光レンズ（至）を介して第２の受光素子
（財）Ｋて受光される。すると、第７図に示すように、
第１の受光素子国からは、増幅器（３２ａ）を介してア
ナ四グイδ号Ｓｕが２値化回路０りに出力され、また同
時に、第２の受光素子（ロ）からは、増幅器（３４１）
を介してアナログ信号Ｓｄが２値化回路（４秒に出力さ
れる。さらに、２値化回路ｎ′ＩＪ、（４ｓにては。
アナログ信号Ｓｕ、Ｓｄは、閾値と比較され、２値化化
号ＳＩ！、Ｓｄが、それぞれタイミング信号発生回路Ｇ
１３．（４１に出力される。これら２値化化号Ｓｕ、Ｓ
ａのうち論理値「１」は、レーザ光（至）、翰の受光に
対応し、論理値「０」は受光していないことを示してい
る。そして、２値化化号Ｓｕ、 Ｓｄのうち、論理値「
１」の部分が途中で一時的に論理値「０」Ｋ落ち込んで
いるのは、軸（６）部分をレーザ光（２）、翰が通過し
たことを示している。また、一時的に落ち込んでいる論
理値「０」部分が、信号Ｓｔ１．８秒間で時間的にずれ
ているのは、軸（６）が傾いていることを示している。
号ＳＩ！、Ｓｄが、それぞれタイミング信号発生回路Ｇ
１３．（４１に出力される。これら２値化化号Ｓｕ、Ｓ
ａのうち論理値「１」は、レーザ光（至）、翰の受光に
対応し、論理値「０」は受光していないことを示してい
る。そして、２値化化号Ｓｕ、 Ｓｄのうち、論理値「
１」の部分が途中で一時的に論理値「０」Ｋ落ち込んで
いるのは、軸（６）部分をレーザ光（２）、翰が通過し
たことを示している。また、一時的に落ち込んでいる論
理値「０」部分が、信号Ｓｔ１．８秒間で時間的にずれ
ているのは、軸（６）が傾いていることを示している。
それゆえ、この一時的な落ち込み部分の時間的ずれを測
定する仁とによシ、軸（６）の傾きを測定することがで
きる。しかして、２値化化号８ｕがタイミング信号発生
回路（ハ）に入力すると、このタイミング信号発生回路
０東からは、 Ｒ８１によシ制御された２値化化号Ｓｏ
の最初の立上シ時点ｔ１から最初の立下シ時点ｊｚｔで
論理値「１」となっているタイミング信号Ｕがゲート回
路（財）に出力される。同時に、２値化化号Ｓｕの最初
の立下シ時点１．から第２回目の立上シ時点ｊｓｔで論
理値「１」となっているタイミング信号φｔがゲート回
路（ハ）に出力される。一方、Ｓｄがタイミング信号発
生回路０１に入力すると、このタイミング信号発生回路
（４１７５≧らは、２値化化号Ｓａの最初の立上シ時点
１、から最初の立下シ時点ｔ４まで論理値「１」となっ
ているタイミング信号りがゲート回路艶に出力される。
定する仁とによシ、軸（６）の傾きを測定することがで
きる。しかして、２値化化号８ｕがタイミング信号発生
回路（ハ）に入力すると、このタイミング信号発生回路
０東からは、 Ｒ８１によシ制御された２値化化号Ｓｏ
の最初の立上シ時点ｔ１から最初の立下シ時点ｊｚｔで
論理値「１」となっているタイミング信号Ｕがゲート回
路（財）に出力される。同時に、２値化化号Ｓｕの最初
の立下シ時点１．から第２回目の立上シ時点ｊｓｔで論
理値「１」となっているタイミング信号φｔがゲート回
路（ハ）に出力される。一方、Ｓｄがタイミング信号発
生回路０１に入力すると、このタイミング信号発生回路
（４１７５≧らは、２値化化号Ｓａの最初の立上シ時点
１、から最初の立下シ時点ｔ４まで論理値「１」となっ
ているタイミング信号りがゲート回路艶に出力される。
同時に、２値化化号Ｓｄの最初の立下シ時点ｔ４から第
２回目の立上）時点ｔ、まで論理値「１」となっている
タイミング信号φｔがゲート回路６１）に出力される。
２回目の立上）時点ｔ、まで論理値「１」となっている
タイミング信号φｔがゲート回路６１）に出力される。
かくて、タイミング信号Ｕ、φｔ、Ｄ。
φｔを入力したゲート回路０４）、に）、 Ｓｌ、 Ｓ
υにては、クロックパルス信号発生回路（４樟から出力
されたクロックパルス信号ＳＣと論理積がとられる。そ
して、ゲート回路（４４）、 （４！１９．ω、６１）
からは、それぞれクロックパルス信号ｓｃ、 、 ｓｃ
、 、 ｓｃ、 、 ｓｃ、がカウンタ（４ｂ）、 （
４７）、■。
υにては、クロックパルス信号発生回路（４樟から出力
されたクロックパルス信号ＳＣと論理積がとられる。そ
して、ゲート回路（４４）、 （４！１９．ω、６１）
からは、それぞれクロックパルス信号ｓｃ、 、 ｓｃ
、 、 ｓｃ、 、 ｓｃ、がカウンタ（４ｂ）、 （
４７）、■。
鏝に出力される。するとこれらカウンタＧ１６）、 （
４７）、 （５２゜（至）にては、クロックパルス信号
ｓｃ、 、 ｓｃ、 、 ｓｃ３． ｓｃ。
４７）、 （５２゜（至）にては、クロックパルス信号
ｓｃ、 、 ｓｃ、 、 ｓｃ３． ｓｃ。
のパルス数が計数され、軸（６）のＹ方向の傾きを示す
計数値を信号Ｎｘ＠ 、 Ｎｘ、 、 Ｎｘ、 、 Ｎ
ｘ、がマイクロコンビエータ０７）の記憶装置６Ｑに格
納される。つぎに。
計数値を信号Ｎｘ＠ 、 Ｎｘ、 、 Ｎｘ、 、 Ｎ
ｘ、がマイクロコンビエータ０７）の記憶装置６Ｑに格
納される。つぎに。
Ｙ方向走査機構（１９について上述のＸ方向走盃す宿（
１４）と同様にして軸（６）のＹ方向の傾きを示す計数
値ＮＹ１． ＮＹ！、 ＮＹ、 、 ＮＹ、が記憶装置
６ｅに格納される。ついで、 ＣＰＵ（財）Ｋては、ま
ず、軸（６）のＸ方向の中央値を次式のにより求める。
１４）と同様にして軸（６）のＹ方向の傾きを示す計数
値ＮＹ１． ＮＹ！、 ＮＹ、 、 ＮＹ、が記憶装置
６ｅに格納される。ついで、 ＣＰＵ（財）Ｋては、ま
ず、軸（６）のＸ方向の中央値を次式のにより求める。
ついで、■式で求められたＵｘａ 、 Ｄｘｏを１式■
によりＸ方向の実際の距離ｄＸｌ ＊ ｄＱに換算する
。
によりＸ方向の実際の距離ｄＸｌ ＊ ｄＱに換算する
。
ただし、ｌＩは、１クロツクパルスに対応する距離であ
る。これら距離ｇはつぎのように求める。すなわち、レ
ーザ光走査領域Ｗに軸が存在しないときは、信号Ｓｗ、
Ｓｄは、 ｔ、＝ｔ、＝：ｔ６となり、このときの計
数値Ｎｘ： 、 Ｎｘ：がＷに相当することから。
る。これら距離ｇはつぎのように求める。すなわち、レ
ーザ光走査領域Ｗに軸が存在しないときは、信号Ｓｗ、
Ｓｄは、 ｔ、＝ｔ、＝：ｔ６となり、このときの計
数値Ｎｘ： 、 Ｎｘ：がＷに相当することから。
ｗ／ＮＸ、”又はＷ／ＮＸｔ’によシ距離Ｉを算出する
。つぎに、前記レーザ光（至）、 ０１の距離Ｈと、動
式のによって求められた距離ｄＸＩ ＊ ｄＸｔを用い
て実際の傾きθＸを式■によシ求める（第８図参照）。
。つぎに、前記レーザ光（至）、 ０１の距離Ｈと、動
式のによって求められた距離ｄＸＩ ＊ ｄＸｔを用い
て実際の傾きθＸを式■によシ求める（第８図参照）。
同様にして、計数値ＮＹ、 、 ＮＹ、 、 ＮＹｓ
、 ＮＹ４ よυ、軸（６）のＹ方向の中央値を次式
のによシ求める。
、 ＮＹ４ よυ、軸（６）のＹ方向の中央値を次式
のによシ求める。
ついで、０式で求められたＵＹＯ，ＤＹＯを式■によ＃
）Ｙ方向の実際の距離ａｙｈｃｔｙ、に換算する。
）Ｙ方向の実際の距離ａｙｈｃｔｙ、に換算する。
つぎに、求められた距離ｄＹｔ Ｉ ｄＹｌを用いて実
際の傾きθＹを式■によシ求める（第８図参照）。
際の傾きθＹを式■によシ求める（第８図参照）。
とこで、第８図においてＺ軸は鉛直線方向、線Ａは軸（
６）の軸線を示している。かくして、求められた傾きθ
Ｘ、θＹは表示部（至）にて表示される。つぎに。
６）の軸線を示している。かくして、求められた傾きθ
Ｘ、θＹは表示部（至）にて表示される。つぎに。
傾き測定していない他の軸（６）・・・についても、走
査領域器、（１３Ｇに入るように位置決めすることによ
シ。
査領域器、（１３Ｇに入るように位置決めすることによ
シ。
同様の傾き測定を順次行う。
以上のように、この実施例の傾き測定装置は。
円柱状の軸（６）の傾き測定を非接触で、しかも高精度
かつ高能率で行うことができる。したがって。
かつ高能率で行うことができる。したがって。
従来抜き取シ検査に依存していた傾き検査を全数検査に
切替えることができ、製品の品質向上に寄与するところ
大である。
切替えることができ、製品の品質向上に寄与するところ
大である。
なお、上記実施例においては軸（６）は円柱体であ”る
が、傾き測定体としては１回転対称体であれば。
が、傾き測定体としては１回転対称体であれば。
円錐１円筒などどのようなものでもよい。また。
角柱状のものの傾き測定も可能である。さらに。
Ｘテーブル（８）及びＹテーブル（９）については、傾
き測定対象が１本であるならば不要である。さらに。
き測定対象が１本であるならば不要である。さらに。
上記実施例においては、走査面が互に平行な二本のレー
ザ光（ハ）、翰をビームスプリッタ（５）にょシ得てい
るが、ポリゴンミラー（２υを２段に設けた方式〔発明
の効果〕 本発明の傾き測定装置は、被測定物の基準線からの傾き
測定を非接触で、しかも高精度かつ高能率で行うことが
できる。それゆえ１本装置を傾き検査工程に導入した場
合、全数検査が可能となり、製品の品質向上に寄与する
ことができる。
ザ光（ハ）、翰をビームスプリッタ（５）にょシ得てい
るが、ポリゴンミラー（２υを２段に設けた方式〔発明
の効果〕 本発明の傾き測定装置は、被測定物の基準線からの傾き
測定を非接触で、しかも高精度かつ高能率で行うことが
できる。それゆえ１本装置を傾き検査工程に導入した場
合、全数検査が可能となり、製品の品質向上に寄与する
ことができる。
第１図は本発明の一実施例の傾き測定装置の正面図、第
２図は同じく電気回路の全体構成を示す因、第３図は第
１図の平面図、第４図及び第５図はレーザ光走査機構の
構成を説明するための図。 第６図は信号処理部のブロック図、第７図は作動説明の
ためのタイミングチャート、第８図は傾き算出のための
位置関係を示す図である。 （１）：傾き測定対象（被測定物）。 （２）：被測定物保持機構、（３）：レーザ光走査機構
、（４）：演算制御機構、 （ＬＳ：発光部。 卸：受光部。 代理人 弁理士 則近憲佑 （ほか１名）答 、ｙ’ｆ
；７１ 差 ｔ（ｇｌ 第 ４ 図 讐 ７ 図
２図は同じく電気回路の全体構成を示す因、第３図は第
１図の平面図、第４図及び第５図はレーザ光走査機構の
構成を説明するための図。 第６図は信号処理部のブロック図、第７図は作動説明の
ためのタイミングチャート、第８図は傾き算出のための
位置関係を示す図である。 （１）：傾き測定対象（被測定物）。 （２）：被測定物保持機構、（３）：レーザ光走査機構
、（４）：演算制御機構、 （ＬＳ：発光部。 卸：受光部。 代理人 弁理士 則近憲佑 （ほか１名）答 、ｙ’ｆ
；７１ 差 ｔ（ｇｌ 第 ４ 図 讐 ７ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記構成を具備することを特徴とする傾き測定装置。 （イ）被測定物を保持する被測定物保持機構。 （ロ）上記被測定物に対して同一の方向につき２本のレ
ーザ光を走査する発光部と、上記２本のレーザ光を各別
に受光して光電変換する受光部とを有し、上記２本のレ
ーザ光の走査面は上記被測定物の傾き測定基準線に対し
て直交して２段に設けられ且つ上記被測定物を走査して
いる上記各レーザ光が平行光線に形成されるレーザ光走
査機構。 （ハ）上記２本のレーザ光が上記被測定物により遮へい
されることにより生じる上記受光部における上記レーザ
光の受光中断期間の上記２本のレーザ光間での時間的ず
れに基づいて上記被測定物の上記基準線からの傾きを算
出する演算制御機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860884A JPS6138407A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 傾き測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860884A JPS6138407A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 傾き測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138407A true JPS6138407A (ja) | 1986-02-24 |
| JPH0562281B2 JPH0562281B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=15675420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15860884A Granted JPS6138407A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 傾き測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138407A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210703A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Mitsutoyo Corp | 光学式測定装置 |
| JPH0441609U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 | ||
| JP2017102112A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | グライフォルス・エンジニアリング・エス・アー | 静脈内投薬を自動的に準備するための装置において注射器針の位置及び偏向を補正するための方法 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15860884A patent/JPS6138407A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210703A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Mitsutoyo Corp | 光学式測定装置 |
| JPH0441609U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-08 | ||
| JP2017102112A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | グライフォルス・エンジニアリング・エス・アー | 静脈内投薬を自動的に準備するための装置において注射器針の位置及び偏向を補正するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562281B2 (ja) | 1993-09-08 |
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