JPS6190003A - 変位量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の刹用分野〉 本発明は、被測定物に生じた傾き変位の影響を受けるこ
となく、平行移動変位量を正確に測定できる変位量検出
装置に関する。

〈従来の技術〉 第４図は、従来の変位量検出装置を示す説明図である。

図面に示すようにこの装置は、発光体ｌ９反射体２ａ、
２ｂ、および受光体３で構成されるーがくて、発光体１
よ）発生したビームは、入射光４となシ、被測定物に固
着され念反射体２ａと反射体２ｂに反射されて反射光５
となシ受光体３に到達する。受光体３は、反射光５の到
達位ｔを検出する。そして、被測定物が平行移動変位（
入射光４に対し直角方向の変位；以下同じ）した場合、
反射光５の受光体３への到達位ａか変化するので被θり
宝物の平行移動変位ｉを測定することができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述のような５　ｆｉｌにおいては、次のような間遍点
がめった。

イ）　　諜６！＋３定物に傾き変位（入射光４に対して
互角方向以外の変位；以下同じ）が生じた場合にも、第
４図中、点線で示す如く、反射光５の受光体３への到達
位置が変化してしまうので、平行移動変位に傾き変位が
伴った場合には、正しい平行移動変位量が測定できなか
った。

口）被測定物に反射体２ａｔ−取付ける場合に、取付は
角度を工程にしなければならないので、作業に多大な時
間？要した。

ハ）反射光５が入射光４に平行でなければ正確な平行移
動変位量が測定できないので、その調整に非常に手間が
かかシ、また、入射！４と反射光５とが平行でない場合
には、角度補正をして測定しなければならなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、傾き変位の影響を取除き
、平行移動変位量を正確に、簡単に測定できる変位量検
出装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明の構成は、ビームを発生する
発光体と、これと対向して被測定物に固着された反射体
と、この反射体で反射された反射光を受けて、その到達
位＊１検出する受光体より構成され、被測定物の、入射
するビームに対する直角方向の変位ｉｔ検出する変位量
検出装置において、断面が〈字状で頂角が９０’の反射
体？用いたことを特徴とする・ここで、断面がく字状で
頂角が９０°の反射体とは、例えば、２枚の反射板を反
射面を内側にしてその頂角が９０°になるように結合し
たもの、あるいは、頂角が９０°の円錐形反射体などで
ある。

く原理〉 以下本発明の詳細な説明する。

第２図（ａ）　、　（ｂ）は、頂角が９００になるよう
に２枚の反射板が結合されている反射体２を用いた場合
の原理図である。

第２図（ａ）は、反射体２を発光体ｌから発生したビー
ム、つまシ入射光４と反射体２との成す角θが４５°に
なるように配置した場合を示す。

この場合には、図面に示すように、反射光５は、入射光
４と平行となシ受光体３に到達する。また、中心線Ｏ−
Ｏと入射光４との距離文と、中心線０−０と反射光５と
の距離ｊ＋とは、等しい。

ここで、反射体２が固着されている被測定物が第２図（
ａ）中下方（入射光４に対し直角方向）へｅだけ平行移
動した場合には、第２図（ａ）中点線で示すように、反
射光５は２ｅだけずれて受光体３に到達する。これによ
り、被測定物の平行移動変位量が測定できる。

第２図Ｃｂ）は、被測定物に、図面に１交する軸回りの
傾き変位が生じた場合を示す。ここで、入射−ｆｆｉ４
と反射体２との成す角θはθ＜９００となる。この場合
にも、入射光４と反射光５が平行となることは、図面に
示され九ようをで入射光４と反射光５との錯角が等しい
ことから明らかである。また、中心５Ｏ−Ｏと入射光４
との距離をノ、中心線０−Ｏと反射光５との距離をｄ２
とすると、 Ｌ　＝　ａ比θ　　　　　　　　　　　　　・・・ｉｌ
１式ｄ、＝ｂ地（９０°−〇）　　　　　　　・・・（
２）式となる。ここで−（９００−θ）　＝　ａ　／　
ｂより、ｂ　＝　ａ　７ｍ　（９００−θ）＝ＡｃｔＭ
（９００−θ）　／ｓｈ　（９０−θ）・・・（３）式 また、（２）式、（３）式より ｄ２　＝　ａｃｏｓ　（９００−θ）＝ａ自θ　　　　
　・＋４１式よって、＋１１式、（４）式よＦ）ｄ、＝
ｔとなる。このように被測定物に傾き変位が生じた場合
には、入射５ｔ　４と反射光５とは平行であり、それら
と中心線Ｏ−０との距籠文、ｄ２は等しいので反射光５
の受光体３への到達位置は変化しない。よって傾き変位
の影＃金受けることなく、被測定物の平行移動変位ｆｆ
１−を測定することができる。

なお、反射体２の頂角が９０°以外の５９合に、・マ、
入射光４と反射光５の錯角が等しくならないため、入射
光４と反射ｆ、５とは平行とならないことは明らかであ
る。よって、この場合にはθが変化することによって、
反射光５の受光体３への到達位置が変化する。すなわち
、被測定物の傾き変位により反射光５の受光体３への到
達位置が変化してしまう。したがって、本発明では、反
射体２の頂角が９０°であることが必須条件となる。

また、反射体２として頂角が９０’の円錐形反射体を用
いた場合には、円錐は、回転中心に対して先金な回転対
称体であるため上述し之ような原理が容易に拡張できる
ので、説明は省略するが、被測定物にあらゆる方向の傾
き変位が生じても、その影響を受けることなく正確な平
行移動変位位入を測定することができる。

〈実施例〉 以下本発明に係る一実施ｆｌＪを図面を参照しながら説
明する。第１図に示すように、′Ａ；災九例の変位量検
出装置）ま、レーザのようなビームを発生する発光体１
と頂角が９０’の円すい形鏡である反射体２と、受光体
３とからなり、発光体ｌよυ発生したビームは、入射光
４となり反射体２へ入射し反射されて反射光５となり受
光体３：て到達するように構成されている。このとき受
光体３（ま１反射光５の到達位置を検出する機能を有す
る。ここで、反射体２は、平行移ｕＪ変位猜金測定しよ
うとする被測定物に取付けられているが、その取付は方
向はラフでよめ、というのは、取付は方向の誤差は、被
測定物に傾き変位が生じｆｃ場合に相当し、原理の項で
詳しく説明し念よりに、反射ｆｔ５の受光体３への到達
位置に影響ヲ与えないからである。そして、入射光４は
、測定しようとする平行移動変位の方向に対し直角方向
から入射するようにすればよい。

このような構成において、被測定物、すなわち反射体２
が入射光４に直交するＸ軸、ｙ＠方向にそれぞれΔＸ、
Δｙだけ変位すると、反射光５の受光体３への到達位置
は２Δｘ、２Δｙだけ変位する。これにより、被測定物
の平行移動変位量が測定できる。

ここで、被測定物のΔＸ、Δｙの平行移動変位に伴って
Ｘ　？Ｊｌ　ｙ軸方向以外の変位、すなわち傾き変位が
生じても、反射光５の受光体３への到達位置には影響し
ない。また、反射光５は、入射光５と必ず平行になる念
め、従来行ってい之角度桶正をする必要がない。これら
の理由は、原理の項で詳しく説明したのでここでは省略
する。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したように、本発明に係る変位量検出装
置によれば次のような効果を得ることができる。

イ）被測定物が測定しようとする平行移動変位に伴って
、傾き変位を生じた場合にも、傾き変位の影？１に受け
ることなく平行移動変位量を正確に測定できる。

ｃ）被測定物に対する反射体の取付は角度はラフでよい
之め、従来、多大な時間を要していた取付は角度調整の
作業が容易になった。

ハ）反射光に、常に入射光と平行になるため、従来必要
としてい九反射元５０角度楕正手段が不要となジ、測定
が簡単にできるようになった。

４、スミｏ間単な説明 ４１図は本発明の一実施例に係る変位量検出装置を概念
的１て表′ｆ説明図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は、本
発明の原理を表す原理図、第３図は従来技術に係る変位
量検出装置を概念的に表す説明図である。

図面中 １は発光体。

２は反射体、 ３は受光体、 ４は入射光、 ５は反射光である。

特許出願人　三菱重工業株式会社 復代理人　穴埋十　元石士部（他１名）第１図 第２図（０） 手続補正書 昭和６０年１月−８日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ビームを発生する発光体と、これと対向して被測定物に
   固着された反射体と、この反射体で反射された反射光を
   受けてその到達位置を検出する受光体より構成され、被
   測定物の、入射するビームに対する直角方向の変位量を
   検出する変位検出装置において、断面がく字状で頂角が
   ９０°の反射体を用いたことを特徴とする変位量検出装
   置。