WO2013118312A1 - 形状測定装置 - Google Patents

Abstract

　ラインレーザ光におけるスキャン方向の向きを容易に校正することができる形状測定装置を提供する。そのため、ワーク（Ｗ）に取り付けられた基準ボルト（Ｂ）までの距離を測定する距離センサ（１５）を、Ｘ軸方向と平行となる第１スキャン方向（Ｓ１）にラインレーザ光（Ｌ）を照射する第１スキャン位置（Ｐ１）と、Ｙ軸方向と平行となる第２スキャン方向（Ｓ２）にラインレーザ光（Ｌ）を照射する第２スキャン位置（Ｐ２）との間で、回転可能に支持し、スキャン位置（Ｐ１，Ｐ２）に位置した距離センサ（１５）が測定した校正用被測定面（３１）までの測定距離に基づいて、そのラインレーザ光（Ｌ）が照射された校正用被測定面（３１）の部位に対応する断面形状（３０Ａ，３０Ｂ）を演算し、距離センサ（１５）を断面形状（３０Ａ，３０Ｂ）に応じて回転させることにより、ラインレーザ光（Ｌ）におけるスキャン方向（Ｓ１，Ｓ２）の向きを校正する。

Description

形状測定装置

　本発明は、被測定物の形状を測定する際に使用するラインレーザ光のスキャン方向を校正することができる形状測定装置に関する。

　従来、航空機の主翼パネルのような大型のパネルに、ボルトやビス等の取付孔を加工する場合には、先ず、孔加工の基準となる基準位置（基準座標）を、パネルの表面上に高い精度で設定し、次いで、その基準位置に対する相対的な位置関係に基づいて、加工対象となる取付孔の孔位置を決定するようにしている。

　ここで、孔加工の基準となる基準位置として、所謂、基準ボルトを取り付けるための基準ボルト孔の中心を採用する場合がある。なお、これら基準ボルト及び基準ボルト孔は、主翼の組み立て時において、主翼パネルと、主翼を構成する主翼構成部材とを、仮固定するときに使用されるボルト及び取付孔となっている。

　そして、上述した基準ボルト孔の中心を求める場合には、主翼パネルの孔加工前において、基準ボルトを、予め加工された基準ボルト孔に取り付けた後、この取り付けられた基準ボルトにおけるボルト頭部の形状を、形状測定装置を用いて測定することにより、基準ボルト孔の中心を演算するようにしている。

　また、形状測定装置としては、被測定物の形状を非接触で測定するものが多く採用されている。そこで、特許文献１には、被測定物に対して線状のラインレーザ光を照射することにより、そのラインレーザ光が照射された被測定物の部位に対応する断面形状を測定するようにした形状測定装置が開示されている。

特開２０１０－２７６５５４号公報

　ここで、上記従来の形状測定装置を用いて、被測定物の断面形状を高精度に測定するためには、ラインレーザ光におけるスキャン方向の向きを適切な向きに校正する必要がある。しかしながら、従来の形状測定装置においては、ラインレーザ光におけるスキャン方向の向きを校正するようにはしていない。

　特に、上述したように、孔加工の基準となる基準ボルト孔の中心を求める場合には、基準ボルトにおけるボルト頭部の断面形状を高精度に測定しなくてはならない。これにより、ラインレーザ光のスキャン方向を、基準ボルトの径方向と平行で、且つ、互いに直交する２つの軸方向と一致させる必要があるため、形状測定装置では、そのラインレーザ光におけるスキャン方向の向きを校正することが非常に重要なものとなっている。

　従って、本発明は上記課題を解決するものであって、ラインレーザ光におけるスキャン方向の向きを容易に校正することができる形状測定装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決する第１の発明に係る形状測定装置は、
　被測定面及び当該被測定面から所定の高さで突出した被測定突出部に対して、線状のラインレーザ光を照射し、その照射したラインレーザ光の反射光を受光することにより、前記被測定突出部までの距離を測定する測定手段と、
　前記被測定突出部の高さ方向と直交する第１軸方向と平行となる第１スキャン方向にラインレーザ光を照射する第１スキャン位置と、前記被測定突出部の高さ方向及び前記第１軸方向と直交する第２軸方向と平行となる第２スキャン方向にラインレーザ光を照射する第２スキャン位置との間で、前記測定手段を回転させる回転手段と、
　前記回転手段により前記第１スキャン位置に位置決めされた前記測定手段の測定距離と、前記回転手段により前記第２スキャン位置に位置決めされた前記測定手段の測定距離とに基づいて、前記被測定突出部の形状を演算する演算手段と、
　前記第１軸方向と平行となるように対向配置される２つの第１の辺と、前記第２軸方向と平行となるように対向配置される２つの第２の辺とを有する校正用被測定面が設けられる校正用治具と、
　前記第１スキャン位置に位置決めされた前記測定手段が測定した前記校正用被測定面までの測定距離に基づいて、そのラインレーザ光が照射された前記校正用被測定面の部位に対応する第１断面形状を演算し、前記測定手段を前記回転手段により前記第１断面形状に応じて回転させることにより、ラインレーザ光における第１スキャン方向の向きを校正すると共に、前記第２スキャン位置に位置決めされた前記測定手段が測定した前記校正用被測定面までの測定距離に基づいて、そのラインレーザ光が照射された前記校正用被測定面の部位に対応する第２断面形状を演算し、前記測定手段を前記回転手段により前記第２断面形状に応じて回転させることにより、ラインレーザ光における第２スキャン方向の向きを校正する校正手段とを備える
　ことを特徴とする。

　上記課題を解決する第２の発明に係る形状測定装置は、
　前記校正手段は、
　ラインレーザ光が２つの前記第２の辺を横切ると共に、前記第１断面形状における前記校正用被測定面に対応する部分の第１軸方向長さが最小となるように、前記測定手段を前記回転手段により回転させることにより、ラインレーザ光における第１スキャン方向の向きを校正すると共に、
　ラインレーザ光が２つの前記第１の辺を横切ると共に、前記第２断面形状における前記校正用被測定面に対応する部分の第２軸方向長さが最小となるように、前記測定手段を前記回転手段により回転させることにより、ラインレーザ光における第２スキャン方向の向きを校正する
　ことを特徴とする。

　上記課題を解決する第３の発明に係る形状測定装置は、
　前記測定手段を前記回転手段を介して支持する支持部材を備え、
　前記校正用治具は、前記支持部材に着脱可能に装着される
　ことを特徴とする。

　従って、本発明に係る形状測定装置によれば、ラインレーザ光を照射する測定手段において、そのラインレーザ光Ｌにおける第１スキャン方向及び第２スキャン方向の向きを、容易に校正することができる。

本発明に係る形状測定装置が適用される孔明け加工機の概略構成図である。 距離センサによるボルト頭部の形状測定の様子を示した図であって、 センサ校正用治具を装着した孔明け加工機における要部拡大図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。 校正用被測定物の拡大図である。 （ａ）はラインレーザ光における第１スキャン方向の向きを校正する様子を示した図、（ｂ）は表示された第１断面形状を示した図、（ｃ）はラインレーザ光における第１スキャン方向の向きが正しく設定されていない様子を示した図である。 （ａ）はラインレーザ光における第２スキャン方向の向きを校正する様子を示した図、（ｂ）は表示された第２断面形状を示した図、（ｃ）はラインレーザ光における第２スキャン方向の向きが正しく設定されていない様子を示した図である。

　以下、本発明に係る形状測定装置について、図面を用いて詳細に説明する。

　下記に記載した本実施形態では、本発明に係る形状測定装置を孔明け加工機１に適用した例について、説明している。

　そこで、図１に示した孔明け加工機１は、航空機の主翼（図示省略）における上側外板及び下側外板をなす主翼パネルをワーク（被加工物）Ｗとし、このワークＷに対して、ボルトやビス等の取付孔（被加工孔）Ｗａを加工するものである。

　また、その孔明け加工機１においては、孔加工の基準となる基準位置として、基準ボルトＢを取り付けるための基準ボルト孔Ｗｂの中心座標Ｈｂを採用している。これにより、本発明に係る形状測定装置においては、その基準ボルト孔Ｗｂの中心座標Ｈｂを求めるために、基準ボルトＢのボルト頭部（被測定突出部）Ｂａの断面形状を高精度に測定することが可能となっている。

　なお、上述した基準ボルトＢ及び基準ボルト孔Ｗｂは、主翼の組み立て時において、主翼パネル（ワークＷ）と、主翼を構成する主翼構成部材とを、仮固定するときに使用されるボルト及び取付孔となっている。

　先ず、孔明け加工機１の構成及び加工動作について、図１乃至図３を用いて詳細に説明する。

　図１に示すように、孔明け加工機１には、ワークＷが取り付けられると共に、主軸ハウジング１１及びプレッシャフット（支持部材）１３が、そのワークＷと対向するように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動可能に支持されている。

　なお、孔明け加工機１における座標系は、互いに直交する３つの座標軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）からなる直交３軸座標系となっている。また、Ｘ軸方向は第１軸方向に相当するものであり、Ｙ軸方向は第２軸方向に相当するものである。

　主軸ハウジング１１内には、主軸１２が、その軸心周り（Ｚ軸周りに）に回転可能に支持されており、この主軸１２の先端には、孔加工用の工具Ｔが着脱可能に装着されている。一方、プレッシャフット１３は、円筒状の円筒押圧部１３ａと、この円筒押圧部１３の後端に形成されるフランジ部１３ｂと、円筒押圧部１３ａとフランジ部１３ｂとに亘って形成される貫通孔１３ｃとから構成されている。

　円筒押圧部１３ａは、Ｚ軸方向に開口するように形成されており、孔明け加工時において、ワークＷの表面（被測定面）Ｗｃを押圧することにより、当該ワークＷのずれ、浮き上がり、びびり振動を防止するものとなっている。また、貫通孔１３ｃは、主軸１２（工具Ｔ）と同軸上に配置されており、この貫通孔１３ｃ内には、主軸１６に装着された工具Ｔが挿通可能となっている。

　つまり、プレッシャフット１３をＺ軸方向に移動させることにより、ワークＷの表面Ｗｃに対する円筒押圧部１３ａの押圧及び離脱を行うことができる。更に、その円筒押圧部１３ａの先端をワークＷの表面Ｗｃに押圧させた状態で、主軸ハウジング１１をＺ軸方向に移動させると共に、主軸１２を回転させることにより、その主軸１２に装着された工具Ｔを、円筒押圧部１３ａの貫通孔１３ｃに挿通させながら、当該工具ＴによるワークＷに対する孔明け加工を行うことができる。

　更に、プレッシャフット１３のフランジ部１３ｂには、ロータリアクチュエータ（回転手段）１４が設けられており、このロータリアクチュエータ１４の先端には、レーザ式の距離センサ（測定手段）１５が取り付けられている。即ち、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させることにより、距離センサ１５をセンサ回転軸Ｏｓ周り（Ｚ軸周り）に回転させることができる。

　図２に示すように、距離センサ１５は、基準ボルト孔Ｗｂに取り付けられた基準ボルトＢのボルト頭部Ｂａに対して、線状のラインレーザ光Ｌを照射し、その照射したラインレーザ光Ｌの反射光を受光することにより、ボルト頭部Ｂａまでの距離を測定するものである。なお、ボルト頭部Ｂａは、基準ボルトＢの取付時において、ワークＷの表面Ｗｃから所定の高さで突出するものとなっており、そのボルト頭部Ｂａの高さ方向は、Ｚ軸方向となっている。

　つまり、図１及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、距離センサ１５は、発光部１５ａ及び受光部１５ｂを有している。発光部１５ａは、センサ回転軸Ｏｓ上に配置されており、線状のラインレーザ光Ｌを基準ボルトＢのボルト頭部Ｂａに向けて照射するものである。また、受光部１５ｂは、発光部１５ａから照射されたラインレーザ光Ｌの反射光、即ち、ワークＷの表面Ｗｃに反射した反射光及び基準ボルトＢのボルト頭部Ｂａに反射した反射光を受光するものである。

　よって、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させることにより、距離センサ１５を第１スキャン位置Ｐ１と第２スキャン位置Ｐ２との間で回転させることができる。なお、第１スキャン位置Ｐ１と第２スキャン位置Ｐ２とは、センサ回転軸Ｏｓを中心として、回転位相が９０°ずれた位置となっている。

　ここで、第１スキャン位置Ｐ１に位置決めされた距離センサ１５から照射されたラインレーザ光Ｌの第１スキャン方向（第１走査方向）Ｓ１は、Ｘ軸方向と平行となっている。一方、第２スキャン位置Ｐ２に位置決めされた距離センサ１５から照射されたラインレーザ光Ｌの第２スキャン方向（第２走査方向）Ｓ２は、Ｙ軸方向と平行となっている。

　そして、孔明け加工機１には、当該孔明け加工機１を統合的に制御するＮＣ装置（演算手段、校正手段）１６が設けられており、このＮＣ装置１６には、例えば、主軸ハウジング１１、主軸１２、プレッシャフット１３、ロータリアクチュエータ１４、距離センサ１５等が接続されている。即ち、ＮＣ装置１６は、主軸ハウジング１１及びプレッシャフット１３の移動、ロータリアクチュエータ１４の回転駆動、距離センサ１５の測定を制御することができる。

　また、ＮＣ装置１６は、第１スキャン位置Ｐ１に位置決めされた距離センサ１５による測定距離（測定結果）と第２スキャン位置Ｐ２に位置決めされた距離センサ１５による測定距離（測定結果）とに基づいて、そのラインレーザ光Ｌが照射された被測定物（ボルト頭部Ｂａや、後述する校正用被測定面３１）の部位に対応する断面形状を演算することができると共に、その演算した複数の断面形状に基づいて、その被測定物の外形形状や中心座標を演算することもできる。

　更に、ＮＣ装置１６は、演算した断面形状をモニタ等に表示させることができるだけでなく、その表示した断面形状に応じて、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させ、距離センサ１５におけるラインレーザ光の第１スキャン方向Ｓ１及び第２スキャン方向Ｓ２の向きを校正することができる。

　従って、孔明け加工機１を用いてワークＷに取付孔Ｗａを加工する場合には、先ず、図１に示すように、ワークＷに予め加工された基準ボルト孔Ｗｂに、基準ボルトＢを取り付ける。

　次いで、プレッシャフット１３をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させ、そのフランジ部１３ｂに取り付けられた距離センサ１５を、基準ボルトＢのボルト頭部Ｂａに対向させる。

　そして、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させ、距離センサ１５を第１スキャン位置Ｐ１に位置決めした後（図３（ａ）参照）、この距離センサ１５からボルト頭部Ｂａに向けて、ラインレーザ光Ｌを照射する。このとき、図２に示すように、そのラインレーザ光Ｌの第１スキャン方向Ｓ１は、Ｘ軸方向と平行となっており、距離センサ１５によって、ボルト頭部Ｂａ及びこのボルト頭部Ｂａの周囲におけるワークＷの表面ＷｃまでのＸ軸方向におけるＺ軸方向の距離が測定される。

　更に、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させ、距離センサ１５を第２スキャン位置Ｐ２に位置決めした後（図３（ａ）参照）、この距離センサ１５からボルト頭部Ｂａに向けて、ラインレーザ光Ｌを照射する。このとき、図２に示すように、そのラインレーザ光Ｌの第２スキャン方向Ｓ２は、Ｙ軸方向と平行となっており、距離センサ１５によって、ボルト頭部Ｂａ及びこのボルト頭部Ｂａの周囲におけるワークＷの表面ＷｃまでのＹ軸方向におけるＺ軸方向の距離が測定される。

　次いで、第１スキャン位置Ｐ１に位置決めされた距離センサ１５による測定距離と、第２スキャン位置Ｐ２に位置決めされた距離センサ１５による測定距離とに基づいて、基準ボルトＢにおけるボルト頭部Ｂａの外形形状を演算した後、このボルト頭部Ｂａの外形形状に基づいて、基準ボルト孔Ｗｂの中心座標Ｈｂを演算する。

　そして、演算した基準ボルト孔Ｗｂの中心座標Ｈｂを基準位置として、予め設定された取付孔Ｗａの中心座標Ｈａを、ワークＷの表面Ｗｃ上に設定する。

　次いで、主軸ハウジング１１及びプレッシャフット１３をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動させ、その主軸１２及び貫通孔１３ｃを、取付孔ＷａとＺ軸方向において同軸となるように配置する。

　そして、プレッシャフット１３をＺ軸方向に移動させ、その円筒押圧部１３ａを、所定の押圧力でワークＷの表面Ｗｃに押し付ける。

　次いで、主軸ハウジング１１をＺ軸方向に移動させると共に、主軸１２を回転させ、その主軸１２に装着した工具Ｔを、プレッシャフット１３の貫通孔１３ｃに挿通させた後、ワークＷの表面Ｗｃに接触させる。これにより、ワークＷに取付孔Ｗａが加工される。

　次に、上記孔明け加工機１に設けられた距離センサ１５の校正方法、即ち、距離センサ１５から照射されたラインレーザ光Ｌにおけるスキャン方向Ｓ１，Ｓ２の向きの校正方法について、図３乃至図６を用いて詳細に説明する。

　ここで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、距離センサ１５を校正する場合には、センサ校正用治具２０を使用する。このセンサ校正用治具２０は、プレッシャフット１３に装着して使用する治具であって、円柱状の治具本体２１と、この治具本体２１の外周部に形成されるフランジ部２２と、治具本体２１の先端に接続されるアーム部２３とから構成されている。

　治具本体２１は、プレッシャフット１３の貫通孔１３ｃに嵌合可能となっており、フランジ部２２は、円筒押圧部１３ａの先端面に係止可能となっている。また、アーム部２３の先端には、校正用被測定物３０が取り付けられており、当該アーム部２３のアーム長さは、治具本体２１が嵌合すると共にフランジ部２２が係止したときに、その先端に設けられた校正用被測定物３０の中心がセンサ回転軸Ｏｓ上に配置されるような、長さに設定されている。

　つまり、治具本体２１を貫通孔１３ｃに嵌合させると共に、フランジ部２２を円筒押圧部１２ａに係止させることにより、センサ校正用治具２０をプレッシャフット１３の先端に装着することができる。そして、このように、センサ校正用治具２０を装着することにより、そのアーム部２３に取り付けられた校正用被測定物３０を、距離センサ１５とＺ軸方向において対向させることができる。

　ここで、図４に示すように、校正用被測定物３０は、所定の厚さで形成されており、その上面となる校正用被測定面３１は、１辺の長さが長さＣとなる正方形をなしている。即ち、校正用被測定面３１における対向する２組の辺（第１の辺）３２ａ，３２ｂ間及び辺（第２の辺）３３ａ，３３ｂ間の距離は、長さＣとなっている。そして、センサ校正用治具２０をプレッシャフット１３に装着したときには、校正用被測定物３０は、対向する辺３２ａ，３２ｂがＸ軸方向と平行となると共に、対向する辺３３ａ，３３ｂがＹ軸方向と平行となるように配置されることになる。

　従って、距離センサ１５から照射されたラインレーザ光Ｌにおけるスキャン方向Ｓ１，Ｓ２の向きを校正する場合には、先ず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、センサ校正用治具２０をプレッシャフット１３に装着して、そのアーム部２３に取り付けられた校正用被測定物３０を、距離センサ１５に対向させる。

　次いで、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させ、距離センサ１５を第１スキャン位置Ｐ１に位置決めした後、図４に示すように、その距離センサ１５から校正用被測定物３０の校正用被測定面３１に向けて、ラインレーザ光Ｌを照射する。

　このとき、図５（ａ）に示すように、その照射したラインレーザ光Ｌが、校正用被測定面３１の辺３３ａ，３３ｂを横切っていることを確認する。これにより、距離センサ１５によって、校正用被測定面３１及びこの校正用被測定面３１の周囲におけるアーム部２３の表面までのＸ軸方向におけるＺ軸方向の距離が測定される。

　そして、図５（ｂ）に示すように、第１スキャン位置Ｐ１に位置決めされた距離センサ１５による測定距離は、そのラインレーザ光Ｌが照射された校正用被測定物３０（校正用被測定面３１）の部位に対応する第１断面形状３０Ａとして、モニタ等に表示される。

　次いで、その表示された第１断面形状３０Ａを見ながら、当該第１断面形状３０Ａにおける校正用被測定面３１（辺３３ａ，３３ｂ間）の長さが最小、即ち、校正用被測定面３１の長さが長さＣとなるように、距離センサ１５をロータリアクチュエータ１４により回転させる。これにより、図５（ａ）に示すように、ラインレーザ光Ｌの第１スキャン方向Ｓ１は、Ｘ軸方向と平行となり、その第１スキャン方向の向きが校正されたことになる。

　なお、図５（ｂ）に示すように、表示された第１断面形状３０Ａにおいても、理解を容易にするために、校正用被測定面３１及び辺３３ａ，３３ｂと対応した部分や、レーザ光Ｌが照射された部分には、そのままの符号を付している。

　そして、上述した校正時における距離センサ１５の回転角度は記憶され、この回転角度は、次回のボルト頭部Ｂａの形状測定時において、距離センサ１５の第１スキャン位置Ｐ１への位置決め用回転角度として使用される。

　また、図５（ｃ）に示すように、距離センサ１５から校正用被測定物３０の校正用被測定面３１に向けてラインレーザ光Ｌを照射した際に、その照射したラインレーザ光Ｌが、例えば、校正用被測定面３１における隣接した辺３２ｂ，３３ｂ等を横切る場合がある。このような場合には、その照射したラインレーザ光Ｌが、校正用被測定面３１における対向した辺３３ａ，３３ｂを横切るように、ロータリアクチュエータ１４によって、距離センサ１５の回転角度を調整する。

　更に、ロータリアクチュエータ１４を回転駆動させ、距離センサ１５を第２スキャン位置Ｐ２に位置決めした後、図４に示すように、その距離センサ１５から校正用被測定物３０の校正用被測定面３１に向けて、ラインレーザ光Ｌを照射する。

　このとき、図６（ａ）に示すように、その照射したラインレーザ光Ｌが、校正用被測定面３１の辺３２ａ，３２ｂを横切っていることを確認する。これにより、距離センサ１５によって、校正用被測定面３１及びこの校正用被測定面３１の周囲におけるアーム部２３の表面までのＹ軸方向におけるＺ軸方向の距離が測定される。

　そして、図６（ｂ）に示すように、第２スキャン位置Ｐ２に位置決めされた距離センサ１５による測定距離は、そのラインレーザ光Ｌが照射された校正用被測定物３０（校正用被測定面３１）の部位に対応する第２断面形状３０Ｂとして、モニタ等に表示される。

　次いで、その表示された第２断面形状３０Ｂを見ながら、当該第２断面形状３０Ｂにおける校正用被測定面３１（辺３２ａ，３２ｂ間）の長さが最小、即ち、校正用被測定面３１の長さが長さＣとなるように、距離センサ１５をロータリアクチュエータ１４により回転させる。これにより、図６（ａ）に示すように、ラインレーザ光Ｌの第２スキャン方向Ｓ２は、Ｙ軸方向と平行となり、その第２スキャン方向の向きが校正されたことになる。

　なお、図６（ｂ）に示すように、表示された第２断面形状３０Ｂにおいても、理解を容易にするために、校正用被測定面３１及び辺３２ａ，３２ｂと対応した部分や、レーザ光Ｌが照射された部分には、そのままの符号を付している。

　そして、上述した校正時における距離センサ１５の回転角度は記憶され、この回転角度は、次回のボルト頭部Ｂａの形状測定時において、距離センサ１５の第２スキャン位置Ｐ２への位置決め用回転角度として使用される。

　また、図６（ｃ）に示すように、距離センサ１５から校正用被測定物３０の校正用被測定面３１に向けてラインレーザ光Ｌを照射した際に、その照射したラインレーザ光Ｌが、例えば、校正用被測定面３１における隣接した辺３２ｂ，３３ｂ等を横切る場合がある。このような場合には、その照射したラインレーザ光Ｌが、校正用被測定面３１における対向した辺３３ａ，３２ｂを横切るように、ロータリアクチュエータ１４によって、距離センサ１５の回転角度を調整する。

　従って、本発明に係る形状測定装置を適用した孔明け加工機１によれば、ラインレーザ光Ｌを照射する距離センサ１５において、そのラインレーザ光Ｌにおける２つのスキャン方向Ｓ１，Ｓ２の向きを、容易に校正することができる。

　本発明によれば、ラインレーザ光における２つのスキャン方向の向きを校正することができるので、例えば、長尺な被測定物の形状をラインレーザ光を使用して測定する形状測定装置に適用することが可能である。

Claims (3)

1. 　被測定面及び当該被測定面から所定の高さで突出した被測定突出部に対して、線状のラインレーザ光を照射し、その照射したラインレーザ光の反射光を受光することにより、前記被測定突出部までの距離を測定する測定手段と、
   　前記被測定突出部の高さ方向と直交する第１軸方向と平行となる第１スキャン方向にラインレーザ光を照射する第１スキャン位置と、前記被測定突出部の高さ方向及び前記第１軸方向と直交する第２軸方向と平行となる第２スキャン方向にラインレーザ光を照射する第２スキャン位置との間で、前記測定手段を回転させる回転手段と、
   　前記回転手段により前記第１スキャン位置に位置決めされた前記測定手段の測定距離と、前記回転手段により前記第２スキャン位置に位置決めされた前記測定手段の測定距離とに基づいて、前記被測定突出部の形状を演算する演算手段と、
   　前記第１軸方向と平行となるように対向配置される２つの第１の辺と、前記第２軸方向と平行となるように対向配置される２つの第２の辺とを有する校正用被測定面が設けられる校正用治具と、
   　前記第１スキャン位置に位置決めされた前記測定手段が測定した前記校正用被測定面までの測定距離に基づいて、そのラインレーザ光が照射された前記校正用被測定面の部位に対応する第１断面形状を演算し、前記測定手段を前記回転手段により前記第１断面形状に応じて回転させることにより、ラインレーザ光における第１スキャン方向の向きを校正すると共に、前記第２スキャン位置に位置決めされた前記測定手段が測定した前記校正用被測定面までの測定距離に基づいて、そのラインレーザ光が照射された前記校正用被測定面の部位に対応する第２断面形状を演算し、前記測定手段を前記回転手段により前記第２断面形状に応じて回転させることにより、ラインレーザ光における第２スキャン方向の向きを校正する校正手段とを備える
   　ことを特徴とする形状測定装置。
2. 　請求項１に記載の形状測定装置において、
   　前記校正手段は、
   　ラインレーザ光が２つの前記第２の辺を横切ると共に、前記第１断面形状における前記校正用被測定面に対応する部分の第１軸方向長さが最小となるように、前記測定手段を前記回転手段により回転させることにより、ラインレーザ光における第１スキャン方向の向きを校正すると共に、
   　ラインレーザ光が２つの前記第１の辺を横切ると共に、前記第２断面形状における前記校正用被測定面に対応する部分の第２軸方向長さが最小となるように、前記測定手段を前記回転手段により回転させることにより、ラインレーザ光における第２スキャン方向の向きを校正する
   　ことを特徴とする形状測定装置。
3. 　請求項１に記載の形状測定装置において、
   　前記測定手段を前記回転手段を介して支持する支持部材を備え、
   　前記校正用治具は、前記支持部材に着脱可能に装着される
   　ことを特徴とする形状測定装置。

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