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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem und ein Interferometer.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Als Mittel zum Messen des Bewegungsfehlers einer Industriemaschine, wie etwa einer dreidimensionalen Messmaschine, einer Arbeitsmaschine (d. h. Werkzeugmaschine) und dergleichen, ist im Stand der Technik ein Messsystem bekannt, das einen beweglichen Körper (d. h. Bewegungselement) durch die Betätigung der Industriemaschine bewegt und einen Koordinatenwert des beweglichen Körpers mittels eines Interferometers misst. Ein Messsensor, der zum Messen eines ZielObjekts verwendet wird, oder eine Bearbeitungskopfvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts verwendet wird, ist auf dem beweglichen Körper angebracht. Beispielsweise wird ein Nachführtyp-Laserinterferometer als ein solches Interferometer zum Messen des Koordinatenwerts des beweglichen Körpers eingesetzt. Ein Beispiel des Nachführtyp-Laserinterferometers ist in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-128899 offenbart. Das Nachführtyp-Laserinterferometer steuert die Emissionsrichtung eines Laserlichtstrahls, um einen Retroreflektor zu verfolgen, der an dem beweglichen Körper angebracht ist. Außerdem verwendet das Nachführtyp-Laserinterferometer eine Laserinterferenz, um einen Abstand von sich zum Retroreflektor zu messen. Mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer sind in dem Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine vorgesehen. Beispielsweise sind drei Nachführtyp-Laserinterferometer in dem Raum bereitgestellt. Jedes Interferometer folgt dem Retroreflektor nach und misst den Abstand von sich zum Retroreflektor. Der gemessene Abstand von jedem Interferometer zum Retroreflektor dient zur Trilateration. Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Retroreflektors zu finden, das heißt, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des beweglichen Körpers.
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Wenn jedoch ein Nachführtyp-Laserinterferometer zum Messen eines dreidimensionalen Koordinatenwerts eines beweglichen Körpers eingesetzt wird, ist es notwendig, das Nachführtyp-Laserinterferometer in den Messraum oder den Bearbeitungsraum einer Industriemaschine einzubauen. Aus diesem Grund besteht die Gefahr, dass sich der bewegliche Körper zu nahe an das Interferometer heranbewegt und mit dem Interferometer in einem Fall zusammenstößt, in dem ein fehlerhaftes Bewegungsprogramm, das zum Bewegen des beweglichen Körpers entworfen ist, in die Industriemaschine eingegeben ist. Es besteht dasselbe Risiko wie oben in dem Fall, in dem ein Maschinenführer, wenn er die Industriemaschine zum Bewegen des beweglichen Körpers manuell bedient, die Industriemaschine nicht richtig bedient. Das Gleiche gilt in einem Fall, in dem ein Maschinenführer das Interferometer in einer unkorrekten Einbauposition einbaut.
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Weiterhin ist ein selbstnachführendes Laserinterferometer für die Koordinatenmesstechnik bekannt (Frank Härtig, u.a.: „Selbstnachführendes Laserinterferometer für die Koordinatenmesstechnik“, Technisches Messen 71 (2004) 4, S. 227 - 232), wobei darin ferner eine Industriemaschine, ein Tisch für das Zielobjekt, ein Bewegungsmechanismus, ein Interferometer, eine Lichtempfangseinheit, eine Messeinheit und eine Informationsverarbeitungseinheit beschrieben sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Vorteil einiger Aspekte der Erfindung ist die Bereitstellung eines Messsystems, das es ermöglicht, die Kollision einer Industriemaschine und eines Interferometers zu verhindern. Außerdem wird das Interferometer als Bestandteil des Messsystems zur Verfügung gestellt.
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Ein Messsystem gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die folgenden Merkmale auf. Das Messsystem beinhaltet eine Industriemaschine und ein Interferometer. Die Industriemaschine beinhaltet ein Relativbewegungselement, einen Tisch, ein Bewegungsmechanismus und einen Stoppabschnitt. Ein Messelement, das zum Messen eines Messobjekts eingesetzt wird, oder eine Bearbeitungsvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts eingesetzt wird, ist auf dem Relativbewegungselement angebracht. Entweder das Relativbewegungselement oder das Zielobjekt bewegt sich relativ zu dem anderen. Das Zielobjekt ist auf dem Tisch platziert. Der Bewegungsmechanismus bewegt entweder das Relativbewegungselement relativ zum Zielobjekt oder bewegt den Tisch, um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen. Das Interferometer beinhaltet eine Messeinheit und eine Informationsverarbeitungseinheit. Die Messeinheit beinhaltet einen Reflektor, eine Lichtquelle und eine Lichtempfangseinheit. Die Lichtquelle der Messeinheit emittiert Licht zum Reflektor hin, der an dem Relativbewegungselement befestigt ist. Die Lichtempfangseinheit der Messeinheit empfängt von dem Reflektor reflektiertes Licht. Die Messeinheit erzeugt bei Empfang des Lichts ein Licht-Empfangen-Signal und gibt das erzeugte Signal aus. Die Informationsverarbeitungseinheit berechnet einen Abstand von einem Bezugspunkt innerhalb der Messeinheit zum Reflektor auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals. Die Informationsverarbeitungseinheit beinhaltet einen Beurteilungsabschnitt und einen Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt. Das Relativbewegungselement bewegt sich relativ zur Messeinheit in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus das Relativbewegungselement relativ zum Zielobjekt bewegt. Oder die Messeinheit ist auf dem Tisch angebracht und bewegt sich relativ zum Relativbewegungselement in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus den Tisch bewegt, um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen. Der Beurteilungsabschnitt der Informationsverarbeitungseinheit beurteilt auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals, ob bei der auf den Reflektor gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt der Informationsverarbeitungseinheit gibt einen Stoppbefehl zum Anweisen aus, dass der Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus gestoppt werden sollte, wenn von dem Beurteilungsabschnitt beurteilt wird, dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls. Zudem umfasst der Beurteilungsabschnitt einen Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsabschnitt, der vorzugsweise auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals beurteilt, dass in einem Fall, in dem die Menge des an der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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Beim Betrieb eines Messsystems gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung in einem Fall, in dem einige Abweichung bei der auf den an dem Relativbewegungselement angebrachten Reflektor gerichteten Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem das Relativbewegungselement und das Interferometer (Messeinheit) einander zu nahe kommen, entweder als Ergebnis der Bewegung des Relativbewegungselements in Richtung des Interferometers durch den Bewegungsmechanismus oder als Ergebnis der Bewegung des Tisches durch den Bewegungsmechanismus und die resultierende Bewegung des auf dem Tisch angebrachten Interferometers in Richtung des Relativbewegungselements, beurteilt der Beurteilungsabschnitt des Interferometers auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals, dass in der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt des Interferometers einen Stoppbefehl an die Industriemaschine aus. Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls, wodurch er die Bewegung des Relativbewegungselements oder des Interferometers stoppt. Daher stoppt der Stoppabschnitt der Industriemaschine den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus, wann immer bei der auf den an dem Relativbewegungselement befestigten Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt, beispielsweise in einem Fall, in dem das Relativbewegungselement und das Interferometer einander zu nahe kommen, was beispielsweise verursacht werden könnte, wenn ein Maschinenführer ein fehlerhaftes Bewegungsprogramm in die Industriemaschine eingibt, das zum Bewegen des Relativbewegungselements oder des Interferometers entworfen ist, wenn ein Maschinenführer die Industriemaschine während einer manuellen Betätigung der Industriemaschine zum Bewegen des Relativbewegungselements oder des Interferometers nicht richtig bedient (was einen Bedienungsfehler bedeutet) oder wenn ein Maschinenführer das Interferometer an einer unkorrekten Einbauposition einbaut. Somit ermöglicht es das Messsystem, zu verhindern, dass die Industriemaschine (das Relativbewegungselement und der Bewegungsmechanismus) mit dem Interferometer oder umgekehrt zusammenstoßen.
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Im Betrieb eines Messsystems mit einer solchen bevorzugten Konfiguration, in einem Fall, in dem die Menge des an der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts nicht größer als der vorgegebene Schwellwert wird, was auftritt, wenn das Interferometer den Reflektor aus dem Blick verliert, beurteilt der Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsabschnitt, dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Empfangene-Lichtmenge-Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt einen Stoppbefehl an die Industriemaschine aus. Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls. Da der Stoppabschnitt der Industriemaschine den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus stoppt, wenn das Interferometer den Reflektor aus dem Blick verloren hat, ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Industriemaschine mit dem Interferometer oder umgekehrt zusammenstößt.
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In der Konfiguration eines Messsystems gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der Beurteilungsabschnitt einen Abstandsberechnungsabschnitt umfasst, der vorzugsweise den Abstand vom Bezugspunkt zum Reflektor auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals berechnet, und weiterhin vorzugsweise einen Abstandsabnormalitäts-Beurteilungsabschnitt einschließt, welcher in einem Fall, in dem der von dem Abstandsberechnungsabschnitt berechnete Abstand nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, vorzugsweise beurteilt, dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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Beim Betrieb eines Messsystems, das eine solche bevorzugte Konfiguration aufweist, in einem Fall, in dem der von dem Abstandsberechnungsabschnitt berechnete Abstand vom Bezugspunkt zu dem Reflektor aufgrund dessen, dass das Relativbewegungselement und das Interferometer zu nahe beieinander sind, nicht größer als der vorgegebene Schwellwert wird, beurteilt der Abstandsabweichungs-Beurteilungsabschnitt, dass bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abstandsabweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt einen Stoppbefehl an die Industriemaschine aus. Der Stoppabschnitt der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus bei Empfang einer Eingabe des Stoppbefehls. Da der Stoppabschnitt der Industriemaschine den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus stoppt, wenn das Relativbewegungselement sich zu nahe an das Interferometer heranbewegt hat, oder umgekehrt, ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass die Industriemaschine mit dem Interferometer oder umgekehrt zusammenstößt.
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In den Konfigurationen eines Messsystems gemäß den obigen Aspekten der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, dass der Reflektor ein Retroreflektor ist; der Retroreflektor sollte vorzugsweise einen Strahl einfallenden Lichts als einen Strahl reflektierten Lichts, der parallel zu dem Strahl einfallenden Lichts ist, reflektieren; das reflektierte Licht und das einfallende Licht sollten vorzugsweise bezüglich der Mitte des Retroreflektors punktsymmetrisch sein; und das Interferometer sollte vorzugsweise ein Nachführtyp-Laserinterferometer sein, das dem Retroreflektor vorzugsweise so folgt, dass der Verschiebungsbetrag des an dem Retroreflektor reflektierten Lichts in einen vorgegebenen Bereich fällt.
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Wenn ein Nicht-Nachführungs-Interferometer zum Messen des Abstands von ihm zu dem an dem Relativbewegungselement angebrachten Reflektor verwendet wird, ist es notwendig, das Interferometer in der Bewegungsrichtung des Relativbewegungselements einzubauen. Dementsprechend muss das Interferometer jedes Mal, wenn das Relativbewegungselement in einachsiger Richtung bewegt wird, in einer vorgegebenen einachsigen Richtung eingebaut werden. Daher ist die Messung umständlich. In Gegensatz hierzu ist es, da das Nachführtyp-Laserinterferometer, das dem an dem Relativbewegungselement befestigten Retroreflektor folgt, als das Interferometer eines Messsystems mit der vorstehend beschriebenen bevorzugten Konfiguration übernommen wird, nach einmaliger Installation des Interferometers möglich, den Abstand von ihm zum Retroreflektor zu messen, ohne seinen Installationsort zu ändern, was die Messung vereinfacht. Vorzugsweise sind mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer in dem Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine vorgesehen. Jedes Interferometer misst einen Abstand von sich zu dem an dem Relativbewegungselement angebrachten Retroreflektor zur Trilateration. Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Retroreflektors mit Sicherheit zu finden, das heißt, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Relativbewegungselements, während die Kollision von Industriemaschine und irgendeinem Interferometer verhindert wird.
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Ein Interferometer gemäß einem Aspekt der Erfindung weist die folgenden Merkmale auf. Das Interferometer wird in einem Messsystem eingesetzt, das eine Industriemaschine und das Interferometer selbst einschließt. Die Industriemaschine beinhaltet ein Relativbewegungselement, einen Tisch und einen Bewegungsmechanismus. Ein Messelement, das zum Messen eines Zielobjekts verwendet wird, oder eine Bearbeitungsvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts verwendet wird, ist auf dem Relativbewegungselement angebracht. Entweder das Relativbewegungselement oder das Zielobjekt bewegt sich relativ zu dem anderen. Das Zielobjekt ist auf dem Tisch platziert. Der Bewegungsmechanismus bewegt entweder das Relativbewegungselement relativ zum Zielobjekt oder bewegt den Tisch, um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen. Das Interferometer beinhaltet eine Messeinheit und eine Informationsverarbeitungseinheit. Die Messeinheit beinhaltet einen Reflektor, eine Lichtquelle und eine Lichtempfangseinheit. Die Lichtquelle der Messeinheit emittiert Licht in Richtung des Reflektors, der an dem Relativbewegungselement angebracht ist. Die Lichtempfangseinheit der Messeinheit empfängt von dem Reflektor reflektiertes Licht. Die Messeinheit erzeugt bei Empfang des Lichts ein Licht-Empfangen-Signal und gibt das erzeugte Signal aus. Die Informationsverarbeitungseinheit berechnet einen Abstand von einem Bezugspunkt innerhalb der Messeinheit zum Reflektor auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals. Die Informationsverarbeitungseinheit beinhaltet einen Beurteilungsabschnitt und einen Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt. Das Relativbewegungselement bewegt sich relativ zur Messeinheit in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus das Relativbewegungselement relativ zum Zielobjekt bewegt. Oder die Messeinheit ist auf dem Tisch angebracht und bewegt sich relativ zum Relativbewegungselement in einem Fall, in dem der Bewegungsmechanismus den Tisch bewegt, um das Zielobjekt relativ zum Relativbewegungselement zu bewegen. Der Beurteilungsabschnitt beurteilt auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals, ob bei der auf den Reflektor gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Der Stoppbefehl-Ausgabeabschnitt gibt einen Stoppbefehl zum Anweisen aus, dass der Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus gestoppt werden sollte, wenn von dem Beurteilungsabschnitt beurteilt wird, dass bei auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Zudem umfasst der Beurteilungsabschnitt einen Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsabschnitt, der vorzugsweise auf der Grundlage des Licht-Empfangen-Signals beurteilt, dass in einem Fall, in dem die Menge des an der Lichtempfangseinheit empfangenen Lichts nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, bei der auf den Reflektor gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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Da ein Interferometer gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung den Beurteilungsabschnitt einschließt, bietet es den gleichen Vorteil wie denjenigen, der von dem obigen Messsystem geboten wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Messsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung schematisch veranschaulicht, das einen Abstand zu einem an einem beweglichen Körper angebrachten Reflektor mittels eines Interferometers misst; und
- 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Ablaufs eines Messverfahrens schematisch veranschaulicht, das von dem Messsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angewendet wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Messsystems gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Messsystem 1 eine Industriemaschine 2 und ein Nachführtyp-Laserinterferometer 3. Die Industriemaschine 2 bewegt einen beweglichen Körper 21. Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3 misst einen Abstand von sich zum beweglichen Körper 21. Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3 wird nachstehend einfach als „das Interferometer 3“ bezeichnet.
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Die Industriemaschine 2 bewegt den beweglichen Körper 21 relativ zu einem Zielobjekt, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Durch die Bewegung des beweglichen Körpers 21 misst die Industriemaschine 2 das Zielobjekt oder führt eine maschinelle Bearbeitung an dem Zielobjekt durch. Die Industriemaschine 2 beinhaltet den beweglichen Körper 21, einen Platzierungstisch, einen Bewegungsmechanismus 22 und eine Informationsverarbeitungseinheit 23. Ein Messsensor, der zum Messen des Zielobjekts verwendet wird, oder eine Bearbeitungskopfvorrichtung, die zum spanenden Bearbeiten des Zielobjekts verwendet wird, ist an dem beweglichen Körper 21 angebracht, der sich relativ zum Zielobjekt bewegen kann. Der Platzierungstisch ist ein Tisch, auf dem das Zielobjekt platziert wird. Der Platzierungstisch ist nicht dargestellt. Der Bewegungsmechanismus 22 bewegt den beweglichen Körper 21. Die Informationsverarbeitungseinheit 23 steuert den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22. Ein Beispiel für die Industriemaschine 2 ist eine Drei-Koordinaten-Messmaschine. Ein Beispiel des beweglichen Körpers 21 ist ein Schieber der dreidimensionalen Messmaschine. Eine Sonde zum Messen eines Zielobjekts ist an dem Schieber befestigt. Die Informationsverarbeitungseinheit 23 beinhaltet eine Stoppeinheit 231, die den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt.
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Das Interferometer 3 beinhaltet eine Interferometerhaupteinheit 4 und eine Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5. Die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 ist mit der Interferometerhaupteinheit 4 und der Industriemaschine 2 verbunden. Dementsprechend kann die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 mit der Interferometerhaupteinheit 4 und der Industriemaschine 2 kommunizieren. Die Interferometerhaupteinheit 4, die in den Messraum oder den Bearbeitungsraum der Industriemaschine 2 eingebaut ist, misst einen Abstand von sich zum beweglichen Körper 21. Wie in der Beschreibung des Standes der Technik erläutert, sind mehrere Interferometer 3 im Messraum oder Bearbeitungsraum der Industriemaschine 2 vorgesehen. Beispielsweise sind drei Interferometer in dem Raum vorgesehen. Jedes Interferometer 3 misst den Abstand von sich zum beweglichen Körper 21 zur Trilateration. Dadurch ist es möglich, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des beweglichen Körpers 21 zu finden.
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Die Interferometerhaupteinheit 4 beinhaltet einen Retroreflektor 41, eine Laserlichtquelle 40, eine Messeinheit 42 und eine Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43. Der Retroreflektor 41 ist an dem beweglichen Körper 21 angebracht. Der Retroreflektor 41 reflektiert einen Strahl einfallenden Lichts mit den folgenden Reflexionseigenschaften. Die Ausbreitungsrichtung eines Strahls reflektierten Lichts und die Ausbreitungsrichtung des Strahls einfallenden Lichts sind parallel zueinander. Außerdem sind das reflektierte Licht und das einfallende Licht zentrosymmetrisch, d. h. symmetrisch bezüglich der Mitte des Retroreflektors 41 (d. h. Punktsymmetrie). Daher wird in einem Fall, in dem das einfallende Licht in den Retroreflektor 41 in einer bestimmten Position außerhalb der Mitte eintritt, der Weg des reflektierten Lichts vom Weg des einfallenden Lichts verschoben. Die Laserlichtquelle 40 ist durch eine optische Faser 401 mit der Messeinheit 42 verbunden. Die Laserlichtquelle 40 emittiert einen Laserlichtstrahl zur Messeinheit 42.
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Die Messeinheit 42 ist mit einem Messoptiksystem 421 und einem Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 versehen. Die Konfiguration des Messoptiksystems 421 ist bekannt, wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2008-128899 detailliert beschrieben. Daher wird die Konfiguration des Messoptiksystems 421 nachstehend kurz erläutert. Das Messoptiksystem 421 beinhaltet einen Halbspiegel, eine Bezugsebene, eine Lichtempfangseinheit 6 und dergleichen. Die Lichtempfangseinheit 6 besteht aus einer ersten Lichtempfangseinheit 61 und einer zweiten Lichtempfangseinheit 62. Die erste Lichtempfangseinheit 61 ist mit einem Fotodetektor (PD) versehen. Die zweite Lichtempfangseinheit 62 ist mit einer quadrisektierten (d. h. viergeteilten) Fotodiode (PD) oder einem zweidimensionalen positionsempfindlichen Detektor (PSD) versehen.
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Das Messoptiksystem 421, das die obigen optischen Komponenten einschließt, arbeitet wie folgt. Der Halbspiegel teilt einen Strahl Laserlicht, das aus der Laserlichtquelle 40 emittiert wurde, in einen Strahl Bezugslicht und einen Strahl Messlicht. Das Bezugslicht wird von der Bezugsebene reflektiert. Das Messlicht breitet sich in Richtung des Retroreflektors 41 aus. Das Messlicht erreicht den Retroreflektor 41 und wird dadurch reflektiert. Das vom Retroreflektor 41 reflektierte Licht breitet sich wieder in Richtung des Messoptiksystems 421 als ein Strahl rückwärts gerichteten Lichts aus, das nachstehend als „Rückkehrlicht“ bezeichnet wird. Das Rückkehrlicht tritt in das Messoptiksystem 421 ein. Wie zuvor erläutert, wird in einem Fall, in dem das Messlicht in den Retroreflektor 41 an einer bestimmten Position außerhalb dessen Mitte eintritt, das Messlicht mit einer optischen Verschiebung reflektiert, die senkrecht oder in einem Verhältnis zur Richtung des Messlichteinfalls ist. Daher wird in einem solchen Fall der Weg des Rückkehrlichts vom Weg des Messlichts ver- - schoben.
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Ein Teil des Rückkehrlichts, das in das Messoptiksystem 421 eintritt, wird an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangen. Das Rückkehrlicht tritt an einer bestimmten Position außerhalb der Mitte der Lichtempfangsebene der zweiten Lichtempfangseinheit (d. h. quadrisektierte PD) 62 in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Verschiebung ein. Die Lichtempfangsebene der zweiten Lichtempfangseinheit 62 wird in vier Blöcke geschnitten, das heißt, den oberen linken Abschnitt, den oberen rechten Abschnitt, den unteren linken Abschnitt und den unteren rechten Abschnitt. Die zweite Lichtempfangseinheit 62 erzeugt vier Licht-Empfangen-Signale. Das Niveau von jedem der vier Licht-Empfangen-Signale hängt von der Menge des Rückkehrlichts ab, das in den entsprechenden der vier Abschnitte der Lichtempfangsebene eintritt. Die vier Licht-Empfangen-Signale bilden ein zweites Licht-Empfangen-Signal. Die zweite Lichtempfangseinheit 62 gibt das zweite Licht-Empfangen-Signal an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 aus. Mit anderen Worten, die zweite Lichtempfangseinheit 62 gibt das zweite Licht-Empfangen-Signal in Abhängigkeit von der Menge des empfangenen Lichts und dem Verschiebungsausmaß des Rückkehrlichts an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 aus.
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Der andere Teil des Rückkehrlichts und das an der Bezugsebene reflektierte Bezugslicht werden zu Interferenzlicht, das an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangen wird. Bei Empfang des Interferenzlichts, das aus dem übrigen Teil des Rückkehrlichts und dem an der Bezugsebene reflektierten Bezugslicht entstanden ist, gibt die erste Lichtempfangseinheit 61 an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 ein erstes Licht-Empfangen-Signal aus, das von der Menge des empfangenen Lichts und einer Änderung in dem Abstand zwischen dem Interferometer 3 und dem Retroreflektor 41 abhängt. Das erste Licht-Empfangen-Signal wird an der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 zum Berechnen eines Abstands von einem vorgegebenen Bezugspunkt zum Retroreflektor 41 verwendet.
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Der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 beinhaltet einen Drehmechanismus, der zwei Drehachsen aufweist, die senkrecht zueinander sind. Der Punkt, in dem sich die beiden Drehachsen des Drehmechanismus schneiden, wird als Bezugspunkt P herangezogen. Die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 berechnet den Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41. Unter der Steuerung der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 ändert der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 die Richtung der Emission von Messlicht.
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Die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 beinhaltet eine erste Beurteilungseinheit 430 und eine Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432. Die erste Beurteilungseinheit 430 beinhaltet eine Abstandsberechnungseinheit 431. Die Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet den Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 (beweglichen Körper 21) mittels des von der ersten Lichtempfangseinheit 61 ausgegebenen ersten Licht-Empfangen-Signals.
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Die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 steuert den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf der Grundlage des aus der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen zweiten Licht-Empfangen-Signals. Der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 wird auf eine solche Weise gesteuert, dass das Verschiebungsausmaß des Rückkehrlichts in einen vorgegebenen Bereich fallen sollte. Mit einer solchen Emissionsrichtungssteuerung wird Messlicht in Richtung des Retroreflektors 41 gerichtet. Genauer gesagt, gibt, wie vorstehend erläutert, die zweite Lichtempfangseinheit (zum Beispiel quadrisektierte PD) 62 an die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 als das zweite Licht-Empfangen-Signal vier Licht-Empfangen-Signale aus, deren jeweiliger Pegel von der Menge an Rückkehrlicht abhängt, das in den entsprechenden der vier Abschnitte einer Lichtempfangsebene eintritt. Die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 treibt den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf eine solche Weise an, dass der Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den oberen Abschnitten der Lichtempfangsebene mit dem Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den unteren Abschnitten der Lichtempfangsebene ausgeglichen wird, wodurch der Elevationswinkel des Messlichts geändert wird. Außerdem treibt die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf eine solche Weise an, dass der Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den linken Abschnitten der Lichtempfangsebene mit dem Pegel der Licht-Empfangen-Signale entsprechend den rechten Abschnitten der Lichtempfangsebene ausgeglichen wird, wodurch der Richtungswinkel (d. h. Azimutwinkel) des Messlichts geändert wird. Mit der obigen Emissionsrichtungssteuerung wird das Messlicht zur Mitte des Retroreflektors 41 hin gerichtet.
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Die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 beinhaltet eine zweite Beurteilungseinheit 51 und eine Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52. Die zweite Beurteilungseinheit 51 beinhaltet eine Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit (d. h. Abstandsabweichungs-Beurteilungseinheit) 511 und eine Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit (d. h. Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungseinheit) 512. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden die zweite Beurteilungseinheit 51 der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 und die erste Beurteilungseinheit 430 der Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 eine Beurteilungseinheit 7. Auf der Grundlage von Licht-Empfangen-Signalen beurteilt die Beurteilungseinheit 7, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht.
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Die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 beurteilt auf der Grundlage des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet wird, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Insbesondere beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 in einem Fall, in dem der obige Abstand nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, dass irgendeine Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist.
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Die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilt auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht. Insbesondere beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 in einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangene Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e) ist/sind, dass einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist. Die vorgegebenen Schwellwerte werden jeweils für die erste Lichtempfangseinheit 61 und die zweite Lichtempfangseinheit 62 eingestellt. Das heißt, in einem Fall, in dem zumindest einer der Pegel (der die empfangene Lichtmenge angibt) der jeweils von der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signale nicht größer als der vorgegebene Pegel (d. h. Schwelle) ist, beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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In einem Fall, in dem entweder eine oder beide von der Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 und der Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilt hat/haben, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt, gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Informationsverarbeitungseinheit 23 der Industriemaschine 2 aus. Der Stoppbefehl wird ausgegeben, um die Industriemaschine 2 anzuweisen, den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 zu stoppen.
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Ein von dem Messsystem 1 verwendetes Messverfahren, das einen Abstand zu dem an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Retroreflektor 41 mittels des Interferometers 3 misst, ist nachstehend kurz erläutert. 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf eines Messverfahrens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung schematisch veranschaulicht. Als ersten Schritt emittiert das Interferometer 3 einen Strahl Messlicht in Richtung des an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Retroreflektors 41 (nachstehend als Emissionsschritt S1 bezeichnet). Die Emission wird beispielsweise durch einen Betriebsbefehl ausgelöst, der von einem Maschinenführer gegeben wird.
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Nach dem Emissionsschritt S1 veranlasst die Informationsverarbeitungseinheit 23 der Industriemaschine 2 den Bewegungsmechanismus 22, den Antriebseinsatz zu starten, wodurch der bewegliche Körper 21 bewegt wird (nachstehend als Bewegungsschritt S2 bezeichnet). Beispielsweise wird ein Bewegungsprogramm, das zum Bewegen des beweglichen Körpers 21 entworfen ist, von der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 des Interferometers 3 in die Informationsverarbeitungseinheit 23 eingegeben. Die Informationsverarbeitungseinheit 23 veranlasst den Bewegungsmechanismus 22, nach Maßgabe des Bewegungsprogramms zu arbeiten, wodurch der bewegliche Körper 21 bewegt wird. Die unten erläuterten Schritte S3 bis S7 werden nach dem Bewegungsschritt S2 ausgeführt. Der Bewegungsschritt S2 wird wiederholt, bis eine vorgegebene Beurteilung in einem Schritt S4 oder einem Schritt S6 erfolgt. Dementsprechend führt der bewegliche Körper 21 bis zur Beurteilung mit der Bewegung fort. Nach dem Bewegungsschritt S2 empfangen die erste Lichtempfangseinheit 61 und die zweite Lichtempfangseinheit 62 des Interferometers 3 Rückkehrlicht, das sich von dem Retroreflektor 41 wieder ausbreitet (nachstehend als Lichtempfangsschritt S3 bezeichnet).
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Nach dem Lichtempfangsschritt S3 beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 auf der Grundlage eines Licht-Empfangen-Signals, das von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegeben wird, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt oder nicht, das heißt, auf der Grundlage der Lichtmenge, die an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangen wurde, und der Lichtmenge, die an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangen wurde (nachstehend als Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsschritt S4 bezeichnet). Insbesondere beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangeinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals in einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e) ist/sind (S4: JA), dass einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist. In diesem Fall geht der Vorgang zu Schritt S8 weiter, der später erläutert werden wird.
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Wenn keine der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge nicht größer als der entsprechende vorgegebene Schwellwert ist (S4: NEIN), beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung keinerlei Abweichung vorliegt. In diesem Fall berechnet die Abstandsberechnungseinheit 431 den Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 (beweglicher Körper 21) auf der Grundlage des ersten Licht-Empfangen-Signals, das aus der ersten Lichtempfangseinheit 61 ausgegeben wurde (nachstehend als Abstandsberechnungsschritt S5 bezeichnet).
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Nach dem Abstandsberechnungsschritt S5 beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 auf der Grundlage des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden ist, ob bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung irgendeine Abweichung vorliegt oder nicht (nachstehend als Abstandsabweichungs-Beurteilungsschritt S6 bezeichnet). Insbesondere beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 in einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden ist, nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist (S6: JA), dass einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist. In diesem Fall geht der Vorgang zu dem später erläuterten Schritt S8 weiter.
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Die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 beurteilt in einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet worden ist, größer als ein vorgegebener Schwellwert ist (S6: NEIN), dass keine Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist. In diesem Fall steuert die Änderungsmechanismus-Steuerungseinheit 432 den Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 auf der Grundlage des von der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen zweiten Licht-Empfangen-Signals. Der Emissionsrichtungs-Änderungsmechanismus 422 wird auf eine solche Weise gesteuert, dass der Verschiebungsbetrag des Rückkehrlichts in einen vorgegebenen Bereich fallen sollte. Mit einer solchen Emissionsrichtungssteuerung wird das Messlicht zum Retroreflektor 41 hin gerichtet. Die obige Verarbeitung wird nachstehend als Änderungsmechanismus-Steuerungsschritt S7 bezeichnet. Nach dem Änderungsmechanismus-Steuerungsschritt S7 kehrt der Vorgang zum Bewegungsschritt S2 zurück. Dann werden die vorstehend erläuterten Schritte S2 bis S7 wiederholt. Als Ergebnis bewegt sich der Retroreflektor 41 weiterhin zusammen mit dem beweglichen Körper 21. Außerdem wird dem Retroreflektor 41 weiterhin gefolgt. Des Weiteren wird die Messung des Abstands vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 fortgesetzt.
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In einem Fall, in dem die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 im Empfangene-Lichtmenge-Abweichungs-Beurteilungsschritt S4 beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt (S4: JA), gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus (nachstehend als Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 bezeichnet). In einem Fall, in dem die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511 im Abstandsabweichungs-Beurteilungsschritt S6 beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt (S6: JA), gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 im Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Nach dem Stoppbefehl-Ausgabeschritt S8 stoppt die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2, die die Stoppbefehl-Eingabe erhalten hat, den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, dadurch stoppt sie die Bewegung des beweglichen Körpers 21 (Stoppschritt S9).
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung, das vorstehend erläutert wurde, erzeugt die folgenden vorteilhaften Wirkungen.
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(1) Im Messsystem 1, in einem Fall, in dem einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem sich der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer heranbewegt hat, beurteilt die Beurteilungseinheit 7 des Interferometers 3 auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 des Interferometers 3 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2, die die Stoppbefehlseinheit empfangen hat, stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wodurch sie die Bewegung des beweglichen Körpers 21 stoppt. Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wann immer eine Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung vorliegt, ermöglicht es das Messsystem 1, zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 (der bewegliche Körper 21 und der Bewegungsmechanismus 22) mit dem Interferometer 3 zusammenstoßen.
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(2) In einem Fall, in dem der Abstand vom Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41, der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnet wurde, aufgrund der Bewegung des beweglichen Körpers 21 zu nahe an das Interferometer 3 nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert wird, beurteilt die Anormaler-Abstand-Beurteilungseinheit 511, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abstandsabweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Dann stoppt die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wodurch die Bewegung des beweglichen Körpers 21 gestoppt wird. Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wenn sich der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer 3 bewegt hat, ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 mit dem Interferometer 3 zusammenstößt.
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(3) In einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen zweiten Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e) wird/ werden, was auftritt, wenn das Interferometer 3 den beweglichen Körper 21 aus dem Blick verliert, beurteilt die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Empfangene-Lichtmenge Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Dann stoppt die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wodurch sie die Bewegung des beweglichen Körpers 21 stoppt. Da die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine 2 den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 stoppt, wenn das Interferometer 3 den beweglichen Körper 21 aus dem Blick verloren hat, ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 mit dem Interferometer 3 zusammenstößt.
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(4) Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3, das dem Retroreflektor 41 folgt, wird als ein Interferometer des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung übernommen. Daher ist es nach einmaligem Einbau des Interferometers 3 möglich, den Abstand von ihm zum Retroreflektor 41 zu messen, ohne seine Einbaustelle zu ändern, was die Messung leichter macht. Vorzugsweise sind mehrere solcher Nachführtyp-Laserinterferometer 3 in dem Messraum oder dem Bearbeitungsraum der Industriemaschine 2 vorgesehen. Jedes Interferometer 3 misst einen Abstand von sich zum Retroreflektor 41 zur Trilateration. Dadurch ist es möglich, mit Sicherheit einen dreidimensionalen Koordinatenwert des Retroreflektors 41 zu finden, das heißt, einen dreidimensionalen Koordinatenwert des beweglichen Körpers 21, während die Kollision der Industriemaschine 2 mit irgendeinem Interferometer 3 verhindert wird.
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(5) Im Interferometer 3, in einem Fall, in dem einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist, beispielsweise in einem Fall, in dem sich der bewegliche Körper 21 zu nahe an das Interferometer 3 heranbewegt hat, beurteilt die Beurteilungseinheit 7 auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit 62 ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Die Industriemaschine 2, die die Stoppbefehl-Eingabe erhalten hat, stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wodurch die Bewegung des beweglichen Körpers 21 gestoppt wird. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass die Industriemaschine 2 mit dem Interferometer 3 zusammenstößt.
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Variationsbeispiele des vorstehenden Ausführungsbeispiels
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Der Umfang der Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedene Modifikationen, Verbesserungen und dergleichen, die innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, in dem eine Aufgabe der Erfindung gelöst wird, sind darin umfasst. In der Konfiguration des Messsystems 1 gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird erläutert, dass die Industriemaschine 2 den beweglichen Körper 21 relativ zu einem Zielobjekt durch den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22 bewegt, die den beweglichen Körper 21 bewegt. Jedoch ist der Umfang der Erfindung nicht auf eine solche beispielhafte Konfiguration beschränkt. Der Bewegungsmechanismus 22 der Industriemaschine 2 kann zum Beispiel einen Platzierungstisch bewegen, auf dem ein Zielobjekt platziert ist. In dieser modifizierten Konfiguration ist es das Zielobjekt, das relativ zu dem Körper (beweglichen Körper) 21 bewegt wird. Außerdem ist die Messeinheit 42 des Interferometers 3 auf dem Platzierungstisch angebracht. Wenn sich der Platzierungstisch bewegt, wenn er von dem Bewegungsmechanismus 22 angetrieben wird, bewegt sich die Messeinheit 42 relativ zu dem beweglichen Körper 21.
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Wie es in dem vorstehenden Messsystem 1 erfolgt, beurteilt in einem solchen modifizierten Messsystem in einem Fall, in dem einige Abweichung bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung aufgetreten ist, das heißt, in einem Fall, in dem sich das Interferometer 3 (die Messeinheit 42) zu nahe an den beweglichen Körper 21 heranbewegt hat, oder in einem Fall, in dem das Interferometer 3 den an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Retroreflektor 41 aus dem Blick verloren hat, die Beurteilungseinheit 7 auf der Grundlage eines von jeder der ersten Lichtempfangseinheit 61 und der zweiten Lichtempfangseinheit ausgegebenen Licht-Empfangen-Signals, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Bei einer solchen Abweichungsbeurteilung gibt die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einen Stoppbefehl an die Industriemaschine 2 aus. Die Stoppeinheit 231 der Industriemaschine stoppt den Antriebseinsatz des Bewegungsmechanismus 22, wann immer bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Interferometer 3 mit der Industriemaschine 2 (dem beweglichen Körper 21 und des Bewegungsmechanismus 22) zusammenstößt.
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Das Nachführtyp-Laserinterferometer 3 wird als Interferometer des vorstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung übernommen. Wenn zum Beispiel der bewegliche Körper 21 nur linear bewegt wird, kann ein Nicht-Nachführungs-Interferometer vorgesehen sein, um einen Abstand von sich zu einem an dem beweglichen Körper 21 angebrachten Reflektor zu messen. In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird erläutert, dass die Beurteilungseinheit 7 beurteilt, dass einige Abweichung bei einer auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung in einem Fall aufgetreten ist, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e) ist/sind, und in einem Fall, in dem der von der Abstandsberechnungseinheit 431 berechnete Abstand von dem Bezugspunkt P zum Retroreflektor 41 nicht größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, wenn das Ergebnis der Lichtempfangsmenge-Abweichungsbeurteilung Normalität angibt. Einfach gesagt, werden sowohl die Abstandsschwelle als auch die Lichtempfangsmengeschwelle für die Abweichungsbeurteilung herangezogen. Jedoch ist der Umfang der Erfindung nicht auf ein solches Beispiel beschränkt. Die Beurteilungseinheit 7 kann zum Beispiel eine Schwellen-Beurteilungsverarbeitung im Vergleich mit nur der Abstandsschwelle oder nur der Lichtempfangsmenge-Schwelle durchführen. Die Beurteilungseinheit 7 beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt, wenn der Messwert nicht größer als der Schwellwert ist, der entweder zu dem Abstand oder der Empfangslichtmenge in Beziehung steht.
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Im dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist erläutert, dass die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 in einem Fall, in dem entweder eine oder beide der an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangenen Lichtmenge und der an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangenen Lichtmenge nicht größer als (ein) vorgegebene(r) Schwellwert(e) ist/sind, beurteilt, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt. Jedoch ist der Umfang der Erfindung nicht darauf beschränkt. Nur in einem Fall, in dem sowohl die an der ersten Lichtempfangseinheit 61 empfangene Lichtmenge als auch die an der zweiten Lichtempfangseinheit 62 empfangene Lichtmenge nicht größer als vorgegebene Schwellwerte sind, kann die Anormale-Empfangene-Lichtmenge-Beurteilungseinheit 512 beurteilen, dass bei der auf den Retroreflektor 41 gerichteten Messung eine Abweichung vorliegt.
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In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist erläutert, dass die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5, die die zweite Beurteilungseinheit 51 und die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 einschließt, als diskrete Einheit vorgesehen ist, die von der Interferometerhaupteinheit 4 getrennt ist Jedoch ist es nicht notwendig, dass die Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 als eine solche von der Interferometerhaupteinheit 4 getrennte Einheit vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Steuerungsinformations-Verarbeitungseinheit 43 der Interferometerhaupteinheit 4 die zweite Beurteilungseinheit 51 und die Stoppbefehl-Ausgabeeinheit 52 der Stoppinformations-Verarbeitungseinheit 5 beinhalten.
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Die Erfindung kann bei einem Messsystem eingesetzt werden, das eine Industriemaschine und ein Interferometer beinhaltet, einen beweglichen Körper durch den Einsatz der Industriemaschine bewegt und einen Abstand zu einem an dem beweglichen Körper angebrachten Reflektor mittels des Interferometers misst. Außerdem kann die Erfindung bei dem Interferometer angewendet werden, das ein Bestandteil des Messsystems ist.