JP2013164329A - 形状測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】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。
【解決手段】ワークの基準ボルト孔に取り付けられた基準ボルトのボルト頭部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に位置決めされた距離センサ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を演算し、距離センサ15を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Lにおけるスキャン方向の向きを校正する。
【選択図】図3
【解決手段】ワークの基準ボルト孔に取り付けられた基準ボルトのボルト頭部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に位置決めされた距離センサ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を演算し、距離センサ15を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Lにおけるスキャン方向の向きを校正する。
【選択図】図3
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
1 孔明け加工機
11 主軸ハウジング
12 主軸
13 プレッシャフット
13a 円筒押圧部
13b フランジ部
13c 貫通孔
14 ロータリアクチュエータ
15 距離センサ
15a 発光部
15b 受光部
16 NC装置
20 センサ校正用治具
21 治具本体
22 フランジ部
23 アーム部
30 校正用被測定物
31 校正用被測定面
32a,32b 辺
33a,33b 辺
T 工具
W ワーク
Wa 取付孔
Wb 基準ボルト孔
Wc 表面
Ha 取付孔の中心座標
Hb 基準ボルト孔の中心座標
B 基準ボルト
Ba ボルト頭部
Os センサ回転軸
L ラインレーザ光
P1 第1スキャン位置
P2 第2スキャン位置
S1 第1スキャン方向
S2 第2スキャン方向
C 校正用被測定面の1辺の長さ
11 主軸ハウジング
12 主軸
13 プレッシャフット
13a 円筒押圧部
13b フランジ部
13c 貫通孔
14 ロータリアクチュエータ
15 距離センサ
15a 発光部
15b 受光部
16 NC装置
20 センサ校正用治具
21 治具本体
22 フランジ部
23 アーム部
30 校正用被測定物
31 校正用被測定面
32a,32b 辺
33a,33b 辺
T 工具
W ワーク
Wa 取付孔
Wb 基準ボルト孔
Wc 表面
Ha 取付孔の中心座標
Hb 基準ボルト孔の中心座標
B 基準ボルト
Ba ボルト頭部
Os センサ回転軸
L ラインレーザ光
P1 第1スキャン位置
P2 第2スキャン位置
S1 第1スキャン方向
S2 第2スキャン方向
C 校正用被測定面の1辺の長さ
Claims (3)
- 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。 - 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。 - 請求項1または2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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JP2012027408A JP2013164329A (ja) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | 形状測定装置 |
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