JPS62201303A - 円周測定装置 - 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１−の利用分野〉 この発明は、プーリ等に設けられたキーみぞなどの検知
およびみぞ幅の測定を゛ＩＬ気光常光学的う円周Ｉ！１
１定装置に関する。

〈従来の技術〉 従来１機械加−［および金型等により加にしたプーリ、
フランジ等のキーみぞの有無およびみぞ幅−１法の確認
は、［１視確認をするか、ノギス等の計Ｊ［ｕを用いて
行う方法がとられていた。この方法は作業が煩雑である
ヒに、Ｊ１測具の目盛を読みとるため読みとり誤差を生
じ、しかもΔ一定に時間がかかるという欠点があった。

そのため、このようなａ一定を高精度で効率よく行うた
め、鋭いビームを検体ヒに走査させて、電気光学的に測
定する装置がある。このような測定装置は、慣用技術と
しては、光源を左右に直線的に移動させそれを順次Ｆ方
へ移行させて、ビームの走査面内におかれた検体を通過
したビームを検知して測定を行う構成のものと、光源を
ＩｖＩ振り運動させて、ビームを検体にに順次走査を行
い、検体を通過したビームを検知してａｌｌ定を行う構
成のものとがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、このような従来構成の電気光学的な３Ｍ定装置
は１例えば前書の構成のものにあっては、ビームが直線
的に走査されるため、午−みぞのように円周りに設けら
れたみぞ幅の寸法測定は、検体の位置決め支承が難しく
、みぞのさしわたし方向とビーム走査方向とがずれると
、精度よく測定でさす、更にビーム走査機構が複雑とな
って装置が高価になるという問題があった。

また、後者の構成のものにあっては、ビームが光源を中
心として末広がり状に放射されるため。

厚みの大きい検体では、キーみぞに対しビームが斜めに
入射するため、みぞ幅の６＠定が正確にできないという
問題があった。

く問題点を解決するだめの手段〉 この発明は１−記問題点を解決するためになされたもの
であり。

鋭いビームを放射する光源と、１ユ記ビームの光軸Ｉ；
に回転自在に支持されるとともにに記ビームを屈折させ
る回転鏡と、１ユ記回転鏡により屈折されたビームを入
射してそのビームをレンズ光軸と′ＪＩＬ行方向に屈折
させる第１のレンズと、ｌ−記回転鏡により屈折された
ビームがト記第１のレンズの光軸を中心とした周回軌道
を描いて周回するようにＩ記回転鏡を回転させる回転鏡
ＷｉＡ動り段と、その光軸をに記第１のレンズの光軸と
ノ（有するとともに」−記第１のレンズから出たビーム
を光電変換器へ向けて屈折する第２のレンズと、１−０
記第２のレンズから出たビームを受光して電気信号に変
換する光電変換器と、［−記第１のレンズと第２のレン
ズとの間に設けられ検体を支承してその測定対象部分を
［―記ビームの周回軌道りに位置決めする検体台と、１
−記光電変換器からの信号を処理して１、記検体の測定
対象部分の長さを求める信号処理装置とからなる円周測
定装置である。

く作用〉 この発明はに記のように構成されたものであり、光源よ
りの鋭いビームは、回転鏡により屈折されて第１のレン
ズに入射するとともに１回転鏡の回転に伴ってビームは
第１のレンズの光軸を中心として周回するように入射さ
れる。

ｉｆのレンズに入射したビームは、第１のレンズの光軸
と平行方向に屈折されて第２のレンズに投射される。こ
のとき周回するビームは、検体台ｌ−の検体を介して第
２のレンズに到達し、第２のレンズによりｈｉ１折され
て光電変換器に入射する。

そして、光電変換器により充電変換された信号は、信り
処理’Ａ；！１に人力され、信り処理装置において測定
対象部分の長さの算出を行うものである〈実施例〉 以ド、この発明の一実施例を第１図ないし第３１Ｍ　ｌ
こＪｌ（づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例の全体構成図、第２図はそ
の要部を示す正面図、第３図は動作説明図である０図に
示すように、円周測定装置１は、その基台を形成する枠
状の枠体３をイｆＬ、その［一部に光源であるレーザ５
が配置没されている。

レーザ５は実施例ではＨｅ−Ｎｅレーザからなり、レー
ザ駆動回路６に駆動されて、鋭いビーム８をドカの回転
鏡１０へ向けて放射するように形成されている。

回転１Ｑ１０は、実施例ではガラス／８石鏡からなり、
にド端部が開口した円筒状の中空軸１１の下端部に配設
されている。この回転鏡ｌＯは、入射したビーム８を稍
斜め下方へ屈折させるとともに、ビーム８の屈折角度を
調整回部なように、角度調整′ｒ−没（図示せず）を介
して中空軸１１に装備されている。

中空軸１１は、その軸心をビーム８の光軸−Ｌに配し、
ラジアル球軸受１３を介して枠体３に回転自在に支持さ
れており、更に、回転鏡駆動−り段１５であるモータ１
Ｂ、ｌ＆１−１１７．１８により駆動されて回転するよ
うに構成されている。

そして、回転鏡１０に入射したビーム８は、屈折されて
ビーム８ａとして後述する第１のレンズ２０に投射され
る。このビーム８ａは回転ｇＱ　Ｉ　Ｏの回転に伴い、
第１のレンズ２０の光軸２１を中心として周回するよう
に入射される。

第１のレンズ２０は、その光軸２１をビーム８光軸と共
有して配設されており１回転ｔＤ、ｔ　ｏにより屈折さ
れたビーム８ａを入射して、光軸２１にｑｉ行する方向
に屈折し、珪つ周回軌道２２を描いて周回するビーム８
ｂを形成するように構成されている。第２のレンズ２５
は、その光軸を第１のレンズ２０の光軸２１と共イＩし
て配設されており、第１のレンズ２０からのビーム８ｂ
をｈ；折して、光電変換器３０へ向うビーム８Ｃを形成
するように構成されている。

光電変換器３０は、実施例ではフォトダイオードからな
り、高さ調整機構３１を介して枠体３に配設されている
。この高さ調整機構３１の調整により、第２のレンズ２
５と光電変換器３０との距離が微調整され、光電変換器
３０が感度最良点に固定される。そして、第２のレンズ
２５からのビーｈ８ｃを受光したとき電気信号が出力さ
れる。

検体台３５は、周回するビーム８ｂが通過１１丁能に形
成されるとともに、キーみぞ３７を有する袖穴３８の軸
心が光軸２１ににくるように、検体３６をカイトして支
承するように構成されている。

そして、第１のレンズ２０．！ｌ：第２のレンズ２５と
の間に設けられて、枠体３に固着されている。

信号−処理装置４０は、光′−［変換器３０よりの電気
信号を増幅する増幅回路４１．ビーム８ｂが検体３６を
通過して、ビーム８Ｃとして光電変換器３０に入射して
いる時間ｔを測定する幅３一定回路４２、ビーム８ｂの
一周期の時間Ｔを測定する周期測定回路４３．ビーム８
ｂの周回軌道２２の直径りにノ、（づいて測定対象部分
の幅を算出するｎ；１算回路４４、その結果を数値表示
する表示・出力回路４５とから構成されている。

次に、このように構成された円周ΔＩ定装置１の動作を
説明する。

先ず１円周測定装置１の電源をオンして、検体台３５１
−に、検体３６の測定対象部分、即ちそのキーみぞ３７
をもつ軸穴３８の軸心が光軸２１１−にくるように位置
決めする。

そして、レーザ５からのビーム８は、中空軸ｌｌ内を直
進して回転鏡１０により屈折され、同時に回転鏡駆動−
Ｌ段１５による回転鏡１０の回転により、屈折されたビ
ーム８ａは第１のレンズ２０に周回して入射される。そ
して、第１のレンズ２０により光軸２１と平行したビー
ム８ｂは、周回軌道２２を描いてキーみぞ３７を通過す
るとき。

第２のレンズ２５に到達する。尚、この周回軌道２２の
直径りは、回転鏡ｌＯの角度３Ｉ整ｆ段によって調整さ
れ、ビーム８ｂの周回軌道２２がキーみぞ３７１−を通
過するように調整される。

第２のレンズ２５に入射したビーム８ｂは、屈折されて
光電変換器３０に入射し、光電変換器３０からビーム８
ｂがキーみぞ３７を通過した時間ｔだけ信号が出力され
る。そして、信号処理Ａ置４０において、ビーム８ｂの
一周期の時間Ｔおよび周回軌道２２の直径りのデータに
より、πＤｔ／Ｔの演算を行って、キーみぞ３７の有無
およびみぞ幅が算出され、数値表示される。

尚、この発明は１．述の実施例の構成のみに限定される
ものではなく、この発明の技術的思想から逸１悦しない
範囲において、その実施！Ｅ；様を変更することができ
る６例えば、光源は白熱１［球またはＬＥＤ等からの放
射光を、光学的に集束して鋭いビームに形成したもので
もよい、また、信号処理装置は、充電変換器からの電気
信号の立ヒリ部分を微分操作する回路を含むものであっ
てもよい。

更に、−シ測定回路、周期８一定回路はパルスカウント
を行うものであっても同様の効果を奏する。

〈発明の効果〉 この発明の円周測定装置は以１−のような構成なので、
検体をビームの周回軌道［−に位置決めするだけで５円
周にに設けられたみぞ幅の３一定を行うことができる。

従って、操作が極めて簡単であり、円周し−のみぞ幅寸
法を精度よく、短時間で測定することができる。

また、厚みのある検体の測定においても、検体の厚みに
影響されず１１：、確に測定を行うことができる。更に
、ビームの走査機構が簡潔に構成できるとともに、信号
処理装置も簡潔に構成できる等の効果がある。

４　図面ノｍ　ｔｎ　Ａｒ　説ＩＩ 第１図はこの発明の実施例の円周測定装置の全体構成図
、第２図は同じく要部を示す市面図、第３図は同じく動
作説明図である。

５・・・レーザ。

１０・・・回転鏡、 １５・・・回転鏡駆動手段、 ２０・・・第１のレンズ。

２５・・・第２のレンズ、 ３０・・・光゛准変換器、 ３５・・・検体台。

４０・・・信号処理装置。

特　　１１１　　　出　　願　　人 東洋電子株式会社 代　　　　　　理　　　　　人　　　　　　　　　　　
　　　　１ブｒ　ＪＩｌ！、　Ｉ：　　　飯１０堅太部
）。

ブＣ理　１：　　　飯　　ｔｉｔ　　　昭　　夫第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋭いビームを放射する光源と、前記ビームの光軸上に回
   転自在に支持されるとともに前記ビームを屈折させる回
   転鏡と、前記回転鏡により屈折されたビームを入射して
   そのビームをレンズ光軸と平行方向に屈折させる第１の
   レンズと、前記回転鏡により屈折されたビームが前記第
   １のレンズの光軸を中心とした周回軌道を描いて周回す
   るように前記回転鏡を回転させる回転鏡駆動手段と、そ
   の光軸を前記第１のレンズの光軸と共有するとともに前
   記第１のレンズから出たビームを光電変換器へ向けて屈
   折する第２のレンズと、前記第２のレンズから出たビー
   ムを受光して電気信号に変換する光電変換器と、前記第
   １のレンズと第２のレンズとの間に設けられ検体を支承
   してその測定対象部分を前記ビームの周回軌道上に位置
   決めする検体台と、前記光電変換器からの信号を処理し
   て前記検体の測定対象部分の長さを求める信号処理装置
   とからなることを特徴とする円周測定装置。