JP5438988B2

JP5438988B2 - 測定システムおよび干渉計

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Publication number: JP5438988B2
Application number: JP2009033546A
Authority: JP
Inventors: 正之奈良
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: US20100211206A1; JP2010190633A; US8175743B2; DE102010001928B4; DE102010001928A1

Description

本発明は、測定システムおよび干渉計に関する。

従来、三次元測定機や工作機械等の産業機械の運動誤差を測定するために、対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられた移動体を産業機械によって移動させ、移動体の座標値を干渉計により測定する測定システムが知られている。この際、移動体の座標値を測定するために用いられる干渉計としては、例えば追尾式レーザ干渉計が利用される（例えば、特許文献１参照）。追尾式レーザ干渉計は、レーザ光の射出方向を制御して移動体に取り付けられた再帰反射体（レトロリフレクタ）を追尾するとともに、再帰反射体までの距離をレーザ干渉を利用して測定する。このような追尾式レーザ干渉計を産業機械の測定空間内や加工空間内に複数台（例えば３台）設置し、各干渉計に再帰反射体を追尾させるとともに再帰反射体までの距離を測定させ、測定された各干渉計から再帰反射体までの距離に基づいて３辺測量を行うことにより、再帰反射体の三次元座標値、すなわち移動体の三次元座標値を求めることができる。

特開２００８−１２８８９９号公報

しかしながら、追尾式レーザ干渉計を用いて移動体の三次元座標値を測定する場合には、産業機械の測定空間内や加工空間内に該干渉計を設置する必要がある。そのため、移動体を移動させるための移動用プログラムとして瑕疵のあるものを産業機械に入力してしまった場合や、作業者が直接産業機械を操作して移動体を移動させる際に作業者が産業機械の操作を誤ってしまった場合、また作業者が干渉計の設置位置を誤ってしまった場合には、移動体が干渉計に接近しすぎてしまい、干渉計に接触してしまうおそれがある。

本発明の目的は、産業機械と干渉計とが衝突してしまうことを防止することができる測定システムおよび干渉計を提供することにある。

本発明の測定システムは、対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられ前記対象物に対して相対的に移動する移動体、前記対象物が載置される載置テーブル、および前記移動体を前記対象物に対して移動させまたは前記載置テーブルを移動させることにより前記対象物を前記移動体に対して移動させる移動機構を有する産業機械と、前記移動体に取り付けられる反射体、光源、受光手段を有し前記光源からの光を前記反射体へ射出するとともに前記反射体にて反射された光を前記受光手段により受光して受光信号を出力する測定装置、および前記受光信号に基づいて前記測定装置内の基準点から前記反射体までの距離を算出する情報処理装置を有し、前記移動体が前記移動機構により前記対象物に対して移動する場合には、前記測定装置が前記移動体に対して相対的に移動することとなり、前記移動機構によって前記載置テーブルが移動することにより前記対象物が前記移動体に対して移動する場合には、前記測定装置が前記載置テーブル上に設置され前記移動体に対して移動することとなる干渉計とを備えた測定システムであって、前記情報処理装置は、前記受光信号に基づいて、前記反射体に対する測定において異常があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記反射体に対する測定において異常があると判定した場合、前記移動機構の駆動の停止を命じる停止命令を出力する停止命令出力手段とを備え、前記産業機械は、前記停止命令が入力された場合、前記移動機構の駆動を停止させる停止手段を備え、前記判定手段は、前記受光信号に基づいて前記基準点から前記反射体までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部により算出された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記反射体に対する測定において異常があると判定する距離異常判定部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、移動機構により移動体が干渉計（測定装置）に対して移動することにより、または移動機構により載置テーブルが移動し、載置テーブル上に設置された干渉計が移動体に対して移動することにより、移動体と干渉計とが接近しすぎるなど、移動体に取り付けられた反射体に対する測定においてなんらかの異常があった場合、干渉計の判定手段が、受光信号に基づいて反射体に対する測定において異常があると判定し、これにより干渉計の停止命令出力手段が産業機械に停止命令を出力する。そして、停止命令が入力された産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させ、移動体または干渉計の移動を停止させる。
とくに、本発明では、移動体と干渉計とが接近することにより、距離算出部により算出される基準点から反射体までの距離が所定の閾値以下となった場合、距離異常判定部が反射体に対する測定において異常があると判定し、停止命令出力手段が産業機械に停止命令を出力する。そして、停止命令を入力された産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させる。従って、移動体と干渉計とが接近した場合、産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させることとなるので、産業機械と干渉計とが衝突してしまうことを十分に防止することができる。
従って、作業者が移動体または干渉計を移動させるための移動用プログラムとして瑕疵のあるものを産業機械に入力してしまった場合や、作業者が直接産業機械を操作して移動体または干渉計を移動させる際に作業者が産業機械の操作を誤ってしまった場合、また作業者が干渉計の設置位置を誤ってしまった場合でも、移動体と干渉計とが接近しすぎるなど、移動体に取り付けられた反射体の測定においてなんらかの異常があった場合には、産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させることとなるので、産業機械（移動体や移動機構）と干渉計とが衝突してしまうことを防止することができる。

本発明の測定システムでは、前記判定手段は、前記受光信号に基づいて前記受光手段の前記受光量が所定の閾値以下の場合に前記反射体に対する測定において異常があると判定する受光量異常判定部とを備えることが好ましい。

本発明によれば、干渉計が反射体を見失うことにより、受光手段の受光量が閾値以下となった場合、受光量異常判定部が反射体に対する測定において異常があると判定することにより、停止命令出力手段が産業機械に停止命令を出力する。そして、停止命令を入力された産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させる。従って、干渉計が反射体を見失った場合、産業機械の停止手段が移動機構の駆動を停止させることとなるので、産業機械と干渉計とが衝突してしまうことを確実に防止することができる。

本発明の測定システムでは、前記反射体は再帰反射体であり、前記再帰反射体は、入射した光と反射された光とが平行となるとともに、入射した光と反射された光とが当該再帰反射体の中心に対して点対称となるように入射した光を反射し、前記干渉計は、前記再帰反射体にて反射された光のずれ量が所定範囲内に収まるように前記再帰反射体を追尾する追尾式レーザ干渉計であることが好ましい。

ここで、追尾式でない干渉計を用いて移動体に取り付けられた反射体までの距離を測定する場合、移動体の移動方向に干渉計を設置しなければならない。従って、移動体を所定の１軸方向に移動させるたびごとに、該１軸方向に干渉計を設置しなければならず、測定に手間がかかる。
これに対し、本発明によれば、干渉計として、移動体に取り付けられた再帰反射体を追尾する追尾式レーザ干渉計を用いるので、該干渉計を一度設置してしまえば、設置場所を変えることなく再帰反射体までの距離を測定することができ、測定を容易に行うことができる。
また、産業機械の測定空間内や加工空間内に複数の追尾式レーザ干渉計を設置し、各干渉計に、移動体に取り付けられた再帰反射体までの距離を測定させ、三辺測量を行うことで、再帰反射体（移動体）の三次元座標値を、産業機械と干渉計とが衝突してしまうことを防止しながら安全に測定することができる。

本発明の干渉計は、対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられ前記対象物に対して相対的に移動する移動体、前記対象物が載置される載置テーブル、および前記移動体を前記対象物に対して移動させまたは前記載置テーブルを移動させることにより前記対象物を前記移動体に対して移動させる移動機構を有する産業機械と、前記移動体に取り付けられる反射体、光源、受光手段を有し前記光源からの光を前記反射体へ射出するとともに前記反射体にて反射された光を前記受光手段により受光して受光信号を出力する測定装置、および前記受光信号に基づいて前記測定装置内の基準点から前記反射体までの距離を算出する情報処理装置を有し、前記移動体が前記移動機構により前記対象物に対して移動する場合には、前記測定装置が前記移動体に対して相対的に移動することとなり、前記移動機構によって前記載置テーブルが移動することにより前記対象物が前記移動体に対して移動する場合には、前記測定装置が前記載置テーブル上に設置され前記移動体に対して移動することとなる干渉計とを備えた測定システムに用いられる干渉計であって、前記受光信号に基づいて、前記反射体に対する測定において異常があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記反射体に対する測定において異常があると判定した場合、前記移動機構の駆動の停止を命じる停止命令を出力する停止命令出力手段とを備え、前記判定手段は、前記受光信号に基づいて前記基準点から前記反射体までの距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部により算出された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記反射体に対する測定において異常があると判定する距離異常判定部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、干渉計は、判定手段を備えるので、前述した測定システムと同様の効果を奏することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る測定システム１の構成を示す図である。
測定システム１は、図１に示すように、移動体２１を移動させる産業機械２と、移動体２１までの距離を測定する追尾式レーザ干渉計３（以下、干渉計３と記載）とを備えている。

産業機械２は、移動体２１を図示しない対象物に対して移動させることで対象物を測定または加工するものである。このような産業機械２は、対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられて対象物に対して移動する移動体２１と、対象物が載置される図示しない載置テーブルと、移動体２１を移動させる移動機構２２と、移動機構２２を制御する情報処理装置２３とを備えている。産業機械としては例えば三次元測定機が挙げられ、移動体としては、例えば対象物を測定するためのプローブが取りつけられた三次元測定機のスライダが挙げられる。情報処理装置２３は、移動機構２２の駆動を停止させる停止手段２３１を備えている。

干渉計３は、干渉計本体４と、干渉計本体４および産業機械２と通信可能に接続された停止用情報処理装置５とを備えている。
干渉計本体４は、産業機械２の測定空間や加工空間内に配置され、移動体２１までの距離を測定する。なお、前述したように、産業機械２の測定空間や加工空間内に干渉計３を複数（例えば３つ）配置し、各干渉計３に移動体２１までの距離を測定させ、３辺測量を行うことにより、移動体２１の三次元座標値を求めることができる。

このような干渉計本体４は、再帰反射体４１と、レーザ光源４０と、測定装置４２と、制御用情報処理装置４３とを備えている。
再帰反射体４１は、移動体２１に取り付けられている。再帰反射体４１は、入射した光と反射された光とが平行となるとともに、入射した光と反射された光とが再帰反射体４１の中心に対して点対称となるように入射した光を反射する。従って、中心から離れた位置に光が入射した場合には、入射した光と反射された光とはずれることとなる。
レーザ光源４０は、測定装置４２と光ファイバ４０１により接続され、測定装置４２へレーザ光を射出する。

測定装置４２は、測定光学系４２１と、射出方向変更機構４２２とを備えている。
測定光学系４２１の構成については、例えば特開２００８−１２８８９９号公報にも詳細に記載されており、公知であるのでここでは簡略に説明する。測定光学系４２１は、ハーフミラー、参照面、および第１，第２受光手段６１，６２からなる受光手段６等を備えている。なお、第１受光手段６１は、ＰＤ（Photo Detector）を備えて構成され、第２受光手段６２は、４分割ＰＤ（Photo Diode）または二次元ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）などを備えて構成される。

このような測定光学系４２１では、レーザ光源４０から射出されたレーザ光が、ハーフミラーにて参照光および測定光に分割される。参照光は参照面にて反射される。測定光は、再帰反射体４１に向けて射出される。再帰反射体４１に向けて射出された測定光は、再帰反射体４１にて反射されて戻り光となり、再び測定光学系４２１に入射する。この際、測定光が再帰反射体４１の中心に対して離れた位置に入射した場合には、前述したように、測定光が入射方向に対してずれて反射されることとなるので、測定光と戻り光とはずれることとなる。

そして、測定光学系４２１に入射した戻り光は、その一部が第２受光手段６２に受光される。この際、戻り光は、ずれ量に応じて第２受光手段６２（４分割ＰＤ）の受光面の中心からずれて入射することとなる。第２受光手段６２は、受光面が上下左右に４分割されており、各分割面に入射する戻り光の受光量に応じた４つの受光信号を第２受光信号として制御用情報処理装置４３に出力する。すなわち、第２受光手段６２は、受光量および戻り光のずれ量に応じた第２受光信号を制御用情報処理装置４３に出力する。

戻り光の残りは、参照面にて反射された参照光との干渉光となって第１受光手段６１に受光される。参照面にて反射された参照光と戻り光との干渉光を受光した第１受光手段６１は、受光量および干渉計３と再帰反射体４１との距離の変位に応じた第１受光信号を制御用情報処理装置４３に出力する。この第１受光信号は、制御用情報処理装置４３において、所定の基準点から再帰反射体４１までの距離を算出するために用いられる。

射出方向変更機構４２２は、互いに直交する２軸の回転機構から構成される。各回転機構の回転軸が交わる点は基準点Ｐとされる。制御用情報処理装置４３は、この基準点Ｐから再帰反射体４１までの距離を算出する。射出方向変更機構４２２は、制御用情報処理装置４３による制御の下、測定光の射出方向を変更する。

制御用情報処理装置４３は、第１判定手段４３０と、変更機構制御手段４３２とを備える。
第１判定手段４３０は、距離算出部４３１を備える。
距離算出部４３１は、第１受光手段６１から出力された第１受光信号を用いて、基準点Ｐから再帰反射体４１（移動体２１）までの距離を算出する。

変更機構制御手段４３２は、第２受光手段６２から出力された第２受光信号に基づいて、戻り光のずれ量が所定範囲内に収まるように射出方向変更機構４２２を制御し、測定光の射出方向を再帰反射体４１に向ける。具体的に、第２受光手段６２（４分割ＰＤ）からは、各分割面の受光量に応じた４つの受光信号が第２受光信号として出力されるが、変更機構制御手段４３２は、上下の分割面に対応する受光信号のレベルが一致するように射出方向変更機構４２２を駆動して測定光の仰角を変更するとともに、左右の分割面に対応する受光信号のレベルが一致するように射出方向変更機構４２２を駆動して測定光の方位角を変更することにより、測定光の射出方向を再帰反射体４１の中心に向ける。

停止用情報処理装置５は、第２判定手段５１と、停止命令出力手段５２とを備えている。
第２判定手段５１は、距離異常判定部５１１と、受光量異常判定部５１２とを備えている。この第２判定手段５１と、制御用情報処理装置４３の第１判定手段４３０とから、本実施形態では、受光信号に基づいて再帰反射体４１に対する測定において異常があるか否かを判定する判定手段７が構成される。

距離異常判定部５１１は、距離算出部４３１により算出された基準点Ｐから再帰反射体４１までの距離に基づいて、再帰反射体４１の測定において異常があるか否かを判定する。具体的に、距離異常判定部５１１は、該距離が所定の閾値以下の場合、再帰反射体４１の測定において異常があると判定する。

受光量異常判定部５１２は、各受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて、各受光手段６１，６２の受光量のうち、いずれか一方でも各受光手段６１，６２に対してそれぞれ設定された所定の閾値以下である場合、再帰反射体４１の測定において異常があると判定する。すなわち、受光量異常判定部５１２は、各受光手段６１，６２から出力される受光信号のレベル（受光量）が一方でも所定のレベル（閾値）以下の場合、再帰反射体４１の測定において異常があると判定する。

停止命令出力手段５２は、いずれか一方の異常判定部５１１，５１２が、再帰反射体４１の測定において異常があると判定した場合、産業機械２の情報処理装置２３に、移動機構２２の停止を命じる停止命令を出力する。

以下、移動体２１に取り付けられた再帰反射体４１までの距離を干渉計３により測定する測定システム１の測定方法について簡略に説明する。
図２は、前記測定方法を示すフローチャートである。
まず、干渉計３が、作業者に操作される等により、移動体２１に取り付けられた再帰反射体４１に向けて測定光を射出する（射出工程Ｓ１）。

射出工程Ｓ１の後、産業機械２の情報処理装置２３が移動機構２２を駆動させ、移動体２１を移動させる（移動工程Ｓ２）。この際、情報処理装置２３は、例えば干渉計３の停止用情報処理装置５から入力された移動体２１を移動させるための移動用プログラムに従って移動機構２２を駆動させ、移動体２１を移動させる。この移動工程Ｓ２の後、以下の各工程Ｓ４〜Ｓ７が行われ、工程Ｓ４または工程Ｓ６において所定の判定がなされるまで移動工程Ｓ２が繰り返されて移動体２１が移動し続ける。
移動工程Ｓ２の後、干渉計３は、再帰反射体４１からの戻り光を受光手段６１，６２により受光する（受光工程Ｓ３）。

受光工程Ｓ３の後、受光量異常判定部５１２は、各受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて、すなわち各受光手段６１，６２の受光量に基づいて、再帰反射体４１の測定において異常があるか否かを判定する（受光量異常判定工程Ｓ４）。具体的に、受光量異常判定部５１２は、各受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて、各受光手段６１，６２の受光量のうちいずれか一方でも所定の閾値以下である場合、再帰反射体４１の測定において異常があると判定する（Ｓ４：ＹＥＳ）。この場合、後述する工程Ｓ８に進む。

一方、受光量異常判定部５１２は、各受光手段６１，６２の受光量が共に所定の閾値以下ではない場合、再帰反射体４１の測定において異常はないと判定する（Ｓ４：ＮＯ）。この場合、距離算出部４３１は、第１受光手段６１から出力された第１受光信号に基づいて、基準点Ｐから再帰反射体４１（移動体２１）までの距離を算出する（距離算出工程Ｓ５）。

距離算出工程Ｓ５の後、距離異常判定部５１１は、距離算出部４３１により算出された再帰反射体４１までの距離に基づいて、再帰反射体４１の測定において異常があるか否かを判定する（距離異常判定工程Ｓ６）。具体的に、距離異常判定部５１１は、距離算出部４３１により算出された再帰反射体４１までの距離が所定の閾値以下の場合、再帰反射体４１の測定において異常があると判定する（Ｓ６：ＹＥＳ）。この場合、後述する工程Ｓ８に進む。

一方、距離異常判定部５１１は、距離算出部４３１により算出された再帰反射体４１までの距離が所定の閾値以下ではない場合、再帰反射体４１の測定において異常はないと判定する（Ｓ６：ＮＯ）。この場合、変更機構制御手段４３２は、第２受光手段６２から出力された第２受光信号に基づいて、戻り光のずれ量が所定範囲内に収まるように射出方向変更機構４２２を制御し、測定光の射出方向を再帰反射体４１に向ける（変更機構制御工程Ｓ７）。この工程Ｓ７の後、前記工程Ｓ２に戻り、前記各工程Ｓ２〜Ｓ７が繰り返されることにより、移動体２１と共に再帰反射体４１が移動し続けるとともに、再帰反射体４１の追尾および再帰反射体４１までの距離の測定が継続して行われることとなる。

一方、受光量異常判定工程Ｓ４において受光量異常判定部５１２が再帰反射体４１の測定において異常があると判定した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、および距離異常判定工程Ｓ６において距離異常判定部５１１が再帰反射体４１の測定において異常があると判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、停止命令出力手段５２が産業機械２に停止命令を出力する（停止命令出力工程Ｓ８）。
停止命令出力工程Ｓ８の後、停止命令を入力された産業機械２の停止手段２３１は、移動機構２２の駆動を停止させ、移動体２１の移動を停止させる（停止工程Ｓ９）。

以上のような本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）測定システム１では、移動体２１が干渉計３に接近しすぎるなど、移動体２１に取り付けられた再帰反射体４１に対する測定においてなんらかの異常があった場合、干渉計３の判定手段７が、各受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて、再帰反射体４１に対する測定において異常があると判定し、これにより干渉計３の停止命令出力手段５２が産業機械２に停止命令を出力する。そして、停止命令が入力された産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させ、移動体２１の移動を停止させる。従って、測定システム１では、再帰反射体４１に対する測定においてなんらかの異常があった場合、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させることとなるので、産業機械２（移動体２１や移動機構２２）が干渉計３に衝突してしまうことを防止することができる。

（２）移動体２１が干渉計３に接近することにより、距離算出部４３１により算出される基準点Ｐから再帰反射体４１までの距離が所定の閾値以下となった場合、距離異常判定部５１１が再帰反射体４１に対する測定において異常があると判定し、停止命令出力手段５２が産業機械２に停止命令を出力する。そして、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させ、移動体２１の移動を停止させる。従って、移動体２１が干渉計３に接近した場合、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させることとなるので、産業機械２が干渉計３に衝突してしまうことを十分に防止することができる。

（３）干渉計３が移動体２１を見失うことにより、各受光手段６１，６２の受光量のうち少なくとも一方が所定の閾値以下となった場合、受光量異常判定部５１２が再帰反射体４１に対する測定において異常があると判定し、停止命令出力手段５２が産業機械２に停止命令を出力する。そして、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させ、移動体２１の移動を停止させる。従って、干渉計３が移動体２１を見失った場合、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させることとなるので、産業機械２が干渉計３に衝突してしまうことを確実に防止することができる。

（４）干渉計３として再帰反射体４１を追尾する追尾式レーザ干渉計３を用いたので、該干渉計３を一度設置してしまえば、設置場所を変えることなく再帰反射体４１までの距離を測定することができ、測定を容易に行うことができる。また、産業機械２の測定空間内や加工空間内に複数の干渉計３を設置し、各干渉計３に再帰反射体４１までの距離を測定させ、三辺測量を行うことで、再帰反射体４１の三次元座標値、すなわち移動体２１の三次元座標値を、産業機械２が干渉計に衝突してしまうことを防止しながら安全に測定することができる。

（５）干渉計３では、移動体２１が該干渉計３に接近しすぎた場合等、移動体２１に取り付けられた再帰反射体４１に対する測定においてなんらかの異常があった場合、判定手段７が、各受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて、再帰反射体４１に対する測定において異常があると判定し、これにより停止命令出力手段５２が産業機械２に停止命令を出力する。従って、停止命令が入力された産業機械２が移動機構２２の駆動を停止させ、移動体２１の移動を停止させることで、産業機械２が干渉計３に衝突してしまうことを防止することができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態の測定システム１では、産業機械２は、移動機構２２により移動体２１を対象物に対して移動させるように構成されていた。しかしながら、産業機械２は、移動機構２２により、対象物が載置される載置テーブルを移動させることにより、対象物を移動体２１に対して移動させるように構成されていてもよい。そして、干渉計３の測定装置４２は、この載置テーブル上に設置され、載置テーブルが移動機構２２により移動することで、移動体２１に対して移動するように構成されていてもよい。

このような測定システムでも、干渉計３（測定装置４２）と移動体２１とが接近したり、干渉計３が移動体２１に取り付けられた再帰反射体４１を見失った場合には、干渉計３の受光手段６１，６２から出力される受光信号に基づいて判定手段７が再帰反射体４１の測定において異常があると判定し、停止命令出力手段５２が停止命令を出力することにより、産業機械２の停止手段２３１が移動機構２２の駆動を停止させるので、産業機械２（移動体２１や移動機構２２）と干渉計３とが衝突してしまうことを防止することができる。

前記実施形態では、干渉計として追尾式レーザ干渉計３を用いたが、移動体２１を例えば直線的にのみ移動させる場合には、移動方向に追尾式でない干渉計を設置し、該干渉計により、移動体２１に取り付けられた反射体までの距離を測定してもよい。
前記実施形態では、判定手段７は、基準点Ｐから再帰反射体４１までの距離、および受光手段６１，６２の受光量が閾値以下の場合に、再帰反射体４１の測定において異常があると判定したが、判定手段７は、いずれか一方が閾値以下の場合にのみ、再帰反射体４１の測定において異常があると判定するように構成されていてもよい。

前記実施形態では、受光量異常判定部５１２は、第１、第２受光手段６１，６２のいずれか一方の受光量が閾値以下となった場合に、再帰反射体４１の測定において異常があると判定していたが、受光量異常判定部５１２は、受光手段６１，６２の受光量が共に閾値以下となった場合に、再帰反射体４１の測定において異常があると判定するように構成されていてもよい。

前記実施形態では、第２判定手段５１および停止命令出力手段５２を備える停止用情報処理装置５が干渉計本体４とは別体に設けられていたが、停止用情報処理装置５は、干渉計本体４と別体に設けられていなくてもよく、干渉計本体４の制御用情報処理装置４３が、停止用情報処理装置５の第２判定手段５１および停止命令出力手段５２を備えていてもよい。

本発明は、産業機械により移動体を移動させ、干渉計により移動体に取り付けられた反射体までの距離を測定する測定システム、および前記測定システムを構成する干渉計に利用できる。

本発明の一実施形態に係る測定システムの構成を示す図。移動体に取り付けられた再帰反射体までの距離を干渉計により測定する測定システムの測定方法を示すフローチャート。

１測定システム
２産業機械
３追尾式レーザ干渉計（干渉計）
５，４３情報処理装置
６受光手段
７判定手段
２１移動体
２２移動機構
４０レーザ光源（光源）
４１再帰反射体（反射体）
４２測定装置
５２停止命令出力手段
２３１停止手段
４３１距離算出部
５１１距離異常判定部
５１２受光量異常判定部

Claims

対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられ前記対象物に対して相対的に移動する移動体、前記対象物が載置される載置テーブル、および前記移動体を前記対象物に対して移動させまたは前記載置テーブルを移動させることにより前記対象物を前記移動体に対して移動させる移動機構を有する産業機械と、前記移動体に取り付けられる反射体、光源、受光手段を有し前記光源からの光を前記反射体へ射出するとともに前記反射体にて反射された光を前記受光手段により受光して受光信号を出力する測定装置、および前記受光信号に基づいて前記測定装置内の基準点から前記反射体までの距離を算出する情報処理装置を有し、前記移動体が前記移動機構により前記対象物に対して移動する場合には、前記測定装置が前記移動体に対して相対的に移動することとなり、前記移動機構によって前記載置テーブルが移動することにより前記対象物が前記移動体に対して移動する場合には、前記測定装置が前記載置テーブル上に設置され前記移動体に対して移動することとなる干渉計とを備えた測定システムであって、
前記情報処理装置は、
前記受光信号に基づいて、前記反射体に対する測定において異常があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記反射体に対する測定において異常があると判定した場合、前記移動機構の駆動の停止を命じる停止命令を出力する停止命令出力手段とを備え、
前記産業機械は、
前記停止命令が入力された場合、前記移動機構の駆動を停止させる停止手段を備え、
前記判定手段は、
前記受光信号に基づいて前記基準点から前記反射体までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部により算出された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記反射体に対する測定において異常があると判定する距離異常判定部とを備える
ことを特徴とする測定システム。
請求項１に記載の測定システムにおいて、
前記判定手段は、
前記受光信号に基づいて前記受光手段の前記受光量が所定の閾値以下の場合に前記反射体に対する測定において異常があると判定する受光量異常判定部とを備える
ことを特徴とする測定システム。
請求項１または請求項２に記載の測定システムにおいて、
前記反射体は再帰反射体であり、前記再帰反射体は、入射した光と反射された光とが平行となるとともに、入射した光と反射された光とが当該再帰反射体の中心に対して点対称となるように入射した光を反射し、
前記干渉計は、前記再帰反射体にて反射された光のずれ量が所定範囲内に収まるように前記再帰反射体を追尾する追尾式レーザ干渉計である
ことを特徴とする測定システム。
対象物を測定するための測定子や加工するための加工具が取り付けられ前記対象物に対して相対的に移動する移動体、前記対象物が載置される載置テーブル、および前記移動体を前記対象物に対して移動させまたは前記載置テーブルを移動させることにより前記対象物を前記移動体に対して移動させる移動機構を有する産業機械と、前記移動体に取り付けられる反射体、光源、受光手段を有し前記光源からの光を前記反射体へ射出するとともに前記反射体にて反射された光を前記受光手段により受光して受光信号を出力する測定装置、および前記受光信号に基づいて前記測定装置内の基準点から前記反射体までの距離を算出する情報処理装置を有し、前記移動体が前記移動機構により前記対象物に対して移動する場合には、前記測定装置が前記移動体に対して相対的に移動することとなり、前記移動機構によって前記載置テーブルが移動することにより前記対象物が前記移動体に対して移動する場合には、前記測定装置が前記載置テーブル上に設置され前記移動体に対して移動することとなる干渉計とを備えた測定システムに用いられる干渉計であって、
前記受光信号に基づいて、前記反射体に対する測定において異常があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記反射体に対する測定において異常があると判定した場合、前記移動機構の駆動の停止を命じる停止命令を出力する停止命令出力手段とを備え、
前記判定手段は、
前記受光信号に基づいて前記基準点から前記反射体までの距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部により算出された前記距離が所定の閾値以下の場合に、前記反射体に対する測定において異常があると判定する距離異常判定部とを備える
ことを特徴とする干渉計。