JP6145970B2 - 表面粗さ計測装置及び計測方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、コンクリート構造物の表面粗さを計測する表面粗さ計測装置であって、前記コンクリート構造物の表面までの距離を計測する距離センサと、該距離センサを水平方向に移動させるリニアアクチュエータと、前記距離センサ及び前記リニアアクチュエータを円周方向に移動させるロータリーアクチュエータと、前記距離センサ、前記リニアアクチュエータ、及び前記ロータリーアクチュエータを制御する制御手段とを備え、
前記距離センサ、前記リニアアクチュエータ、及び前記ロータリーアクチュエータはケーシング内に収容され、前記ケーシング内には、第1支持部材が設けられ、該第1支持部材に前記ロータリーアクチュエータが支持されるとともに、該ロータリーアクチュエータの回転軸に第2支持部材を介して前記リニアアクチュエータが支持され、該リニアアクチュエータの直動軸に第3支持部材を介して前記距離センサが支持され、前記第2支持部材は、前記リニアアクチュエータの本体が前記ロータリーアクチュエータの下方において前記ロータリーアクチュエータの回転軸から所定の向きに偏って位置するように前記リニアアクチュエータを支持し、前記直動軸は前記リニアアクチュエータの本体から前記所定の向きとは反対向きに突出し、前記第3支持部材は、前記直動軸の先端に取付けられる側板と、該側板と一体に、前記所定の向きに延びる底板とを有し、該底板の下面に前記距離センサが支持され、前記制御手段は、前記距離センサの前記リニアアクチュエータの回転中心からの距離に応じて、前記距離センサの移動速度が一定となるように、前記ロータリーアクチュエータの回転速度を制御することを特徴とする。
図1〜図9には、本発明による表面粗さ計測装置及び計測方法の一実施の形態が示されている。本実施の形態の表面粗さ計測装置及び計測方法は、例えば、建物等のコンクリート構造物の表面粗さを計測するのに有効なものである。
なお、距離センサ20は、レーザ距離センサ20に限らず、狭い所定の範囲内でコンクリート構造物30の表面31までの距離を計測できるものであればよい。
本実施の形態の計測装置1は、レーザ距離センサ20を半径R0〜RA(最大)の範囲内で移動させることができ、レーザ距離センサ20の半径方向の移動は、連続的に変化させても、ある点で固定することもできる。また、レーザ距離センサ20は、ある半径Rで、その軸に対して回転することができ、その半径Rの円周に沿って計測することができる。レーザ距離センサ20の半径が固定されているときは、図7に示すように、計測ラインは円周となり、レーザ距離センサ20の半径が一定速度で移動し回転する場合には、図8に示すように、螺旋状のラインとなる。また、半径方向への移動速度と円周方向への移動速度を任意に設定することで、様々な計測ライン(トロコイド、サイクロイド、直線等)上での計測が可能となる。また、計測ラインは、重ならないので、計測ラインは端部で結合でき、全体を合わせて評価することができる(半径が固定で、順次変化させる場合)。
図9に本実施の形態の計測装置1による計測結果を示す。この図9に示すように、本実施の形態の計測装置1による計測結果は、従来の計測方法(直線計測)による計測結果と変わらないことがわかる。
(1)測定ピッチ:0.1〜1.0mm(0.1mm単位設定)、PCで設定入力可能
(2)半径ピッチ:1〜45mm(1mm単位設置)、PCで設定入力可能
(3)測定面積:φ10〜φ100
(4)測定データレジスタ:ZF0000〜3000点保存/周
(5)測定サンプリングレート:33ms(固定)
(1) ロータリーアクチュエータ3の速度を、33msで1mm間移動する速度に設定する。
(2) その速度に対する加速スタート位置にレーザ距離センサ20のレーザポイントを移動させる(測定開始する位置から前)。
(3) ロータリーアクチュエータ3が加速し、等速になったとことから、データを収集開始する。
(4) 360°位置(パルスカウント数)でデータ収集を終了する。
(5) ロータリーアクチュエータ3を減速停止させる。
(6) φ100の場合、約314mm移動し、314点のデータがZF0000〜ZF0313に保存される。ロータリーアクチュエータ3を半径ピッチを内側に向かって移動させる。
(7) 同時にロータリーアクチュエータ3を(2)の位置に移動させる(但し、その集会の速度によって位置は変動する)。
(8) (3)〜(7)までを繰り返し、半径ピッチ累計が45以上になったら測定を終了する。
(9) 連続運転を可能とするために、(2)の位置に戻り、自動運転を完了する。
2 第1支持部材
3 ロータリーアクチュエータ
4 アクチュエータ本体
5 回転軸
6 第2支持部材
7 上板
8 下板
9 側板
10 リニアアクチュエータ
11 アクチュエータ本体
12 直動軸
13 直線移動機構(リニアスライダー)
14 ガイドレール
15 スライダー
16 第3支持部材
17 下板
18 側板
20 距離センサ(レーザ距離センサ)
21 ケーシング
22 中心軸
23 蓋
24 取手
25 制御手段
26 サポート
27 支持部材
30 コンクリート構造物
31 表面
32 計測域
Claims (4)
- コンクリート構造物の表面粗さを計測する表面粗さ計測装置であって、
前記コンクリート構造物の表面までの距離を計測する距離センサと、該距離センサを水平方向に移動させるリニアアクチュエータと、前記距離センサ及び前記リニアアクチュエータを円周方向に移動させるロータリーアクチュエータと、前記距離センサ、前記リニアアクチュエータ、及び前記ロータリーアクチュエータを制御する制御手段とを備え、
前記距離センサ、前記リニアアクチュエータ、及び前記ロータリーアクチュエータはケーシング内に収容され、
前記ケーシング内には、第1支持部材が設けられ、該第1支持部材に前記ロータリーアクチュエータが支持されるとともに、該ロータリーアクチュエータの回転軸に第2支持部材を介して前記リニアアクチュエータが支持され、該リニアアクチュエータの直動軸に第3支持部材を介して前記距離センサが支持され、
前記第2支持部材は、前記リニアアクチュエータの本体が前記ロータリーアクチュエータの下方において前記ロータリーアクチュエータの回転軸から所定の向きに偏って位置するように前記リニアアクチュエータを支持し、
前記直動軸は前記リニアアクチュエータの本体から前記所定の向きとは反対向きに突出し、
前記第3支持部材は、前記直動軸の先端に取付けられる側板と、該側板と一体に、前記所定の向きに延びる底板とを有し、該底板の下面に前記距離センサが支持され、
前記制御手段は、前記距離センサの前記リニアアクチュエータの回転中心からの距離に応じて、前記距離センサの移動速度が一定となるように、前記ロータリーアクチュエータの回転速度を制御することを特徴とする表面粗さ計測装置。 - 前記リニアアクチュエータと前記距離センサとの間には、前記距離センサを直線移動可能に支持する直線移動機構が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表面粗さ計測装置。
- 前記距離センサは、レーザ距離センサであることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面粗さ計測装置。
- 請求項1〜3に記載の表面粗さ計測装置を用い、前記コンクリート構造物に対して、前記リニアアクチュエータ及び前記ロータリーアクチュエータにより、前記距離センサを半径方向に固定し、その円周に沿って回転させることにより、又は前記距離センサを半径方向に移動させながら、円周方向に、前記距離センサの移動速度が一定となるような回転速度で回転させることにより、それらのライン上の構造物の表面までの距離を連続的に計測することを特徴とする表面粗さの計測方法。
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