JPH05203432A - 真直度測定方法 - Google Patents
真直度測定方法Info
- Publication number
- JPH05203432A JPH05203432A JP1348692A JP1348692A JPH05203432A JP H05203432 A JPH05203432 A JP H05203432A JP 1348692 A JP1348692 A JP 1348692A JP 1348692 A JP1348692 A JP 1348692A JP H05203432 A JPH05203432 A JP H05203432A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- displacement
- laser
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 レーザビーム2を、被測定物を案内する直進
移動体5に取り付けられた第1ビームスプリッタ11で第
1および第2レーザビーム2A,2B に分離し、この分離
された第1レーザビームの中心位置を固定側に配置され
た第1四分割フォトダイオード22により検出するととも
に、第2レーザビームを直進移動体に設けられた2個の
ドーブプリズム13,14 で、移動方向と直交する水平方向
および移動方向と直交する鉛直方向で屈折させた後、第
2四分割フォトダイオード23によりその中心位置を検出
し、第2レーザビームの変位から、第1レーザビームの
変位を引ことにより、空気ゆらぎによるレーザビームの
ふらつきを除去して、被測定物の真直度を測定する真直
度測定方法である。 【効果】 レーザビームを使用して、測定部が取り付け
られた移動体を案内する被測定物の真直度の測定を行う
場合、通常の室内すなわち空気中においても正確な測定
を行うことができる。
移動体5に取り付けられた第1ビームスプリッタ11で第
1および第2レーザビーム2A,2B に分離し、この分離
された第1レーザビームの中心位置を固定側に配置され
た第1四分割フォトダイオード22により検出するととも
に、第2レーザビームを直進移動体に設けられた2個の
ドーブプリズム13,14 で、移動方向と直交する水平方向
および移動方向と直交する鉛直方向で屈折させた後、第
2四分割フォトダイオード23によりその中心位置を検出
し、第2レーザビームの変位から、第1レーザビームの
変位を引ことにより、空気ゆらぎによるレーザビームの
ふらつきを除去して、被測定物の真直度を測定する真直
度測定方法である。 【効果】 レーザビームを使用して、測定部が取り付け
られた移動体を案内する被測定物の真直度の測定を行う
場合、通常の室内すなわち空気中においても正確な測定
を行うことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の案内用移送
軸などの真直度を、レーザビームを使用して測定する真
直度測定方法に関する。
軸などの真直度を、レーザビームを使用して測定する真
直度測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザビームを使用して真直度を
測定する方法としては、オートコリメーション法、干渉
法、無焦点系法、モアレ縞法、および2次元変位測定方
法などがある。
測定する方法としては、オートコリメーション法、干渉
法、無焦点系法、モアレ縞法、および2次元変位測定方
法などがある。
【0003】例えば、2次元変位測定方法としては、特
開平1−189504号公報に開示されたものがあり、
この方法は、被測定面に装着された四分割フォトダイオ
ードにレーザビームを照射して、四分割フォトダイオー
ドの中心からのずれを検出して、測定面の変位を測定す
る方法である。
開平1−189504号公報に開示されたものがあり、
この方法は、被測定面に装着された四分割フォトダイオ
ードにレーザビームを照射して、四分割フォトダイオー
ドの中心からのずれを検出して、測定面の変位を測定す
る方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の各
測定方法においては、光を使用しており、したがって測
定を空気中で行う場合には、空気のゆらぎ(屈折率ゆら
ぎ)による測定誤差を伴うという問題があった。
測定方法においては、光を使用しており、したがって測
定を空気中で行う場合には、空気のゆらぎ(屈折率ゆら
ぎ)による測定誤差を伴うという問題があった。
【0005】そこで、本発明は上記問題を解消し得る真
直度測定方法を提供することを目的とする。
直度測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の真直度測定方法は、レーザ発振器から発射
されたレーザビームを、被測定物を案内する移動体に取
り付けられた分光器で第1および第2レーザビームに分
離し、この分離された第1レーザビームの中心位置を固
定側に配置された第1受光素子により検出するととも
に、上記第2レーザビームを移動体に設けられた2個の
ドーブプリズムで、移動方向と直交する水平方向および
移動方向と直交する鉛直方向で屈折させた後、第2受光
素子によりその中心位置を検出し、上記第2レーザビー
ムの変位から、第1レーザビームの変位を引ことによ
り、空気ゆらぎによるレーザビームのふらつきを除去し
て、被測定物の真直度を測定する方法である。
め、本発明の真直度測定方法は、レーザ発振器から発射
されたレーザビームを、被測定物を案内する移動体に取
り付けられた分光器で第1および第2レーザビームに分
離し、この分離された第1レーザビームの中心位置を固
定側に配置された第1受光素子により検出するととも
に、上記第2レーザビームを移動体に設けられた2個の
ドーブプリズムで、移動方向と直交する水平方向および
移動方向と直交する鉛直方向で屈折させた後、第2受光
素子によりその中心位置を検出し、上記第2レーザビー
ムの変位から、第1レーザビームの変位を引ことによ
り、空気ゆらぎによるレーザビームのふらつきを除去し
て、被測定物の真直度を測定する方法である。
【0007】
【作用】1本のレーザビームを2本に分離して、その一
方のレーザビームにより、光路中の空気ゆらぎによる変
位を検出するとともに、他方のレーザビームを2個のド
ーブプリズムを通過させて、移動体の移動方向と直交す
る2方向の変位および光路中の空気ゆらぎを一緒に検出
し、これら両変位の差を取ることにより、空気ゆらぎの
影響を除去した状態での移動体の変位、すなわち真直度
を求めることができる。
方のレーザビームにより、光路中の空気ゆらぎによる変
位を検出するとともに、他方のレーザビームを2個のド
ーブプリズムを通過させて、移動体の移動方向と直交す
る2方向の変位および光路中の空気ゆらぎを一緒に検出
し、これら両変位の差を取ることにより、空気ゆらぎの
影響を除去した状態での移動体の変位、すなわち真直度
を求めることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3に基づ
き説明する。まず、本発明の真直度測定方法に使用され
真直度測定装置について説明する。
き説明する。まず、本発明の真直度測定方法に使用され
真直度測定装置について説明する。
【0009】図1に示すように、この真直度測定装置1
は、大きく分けて偏光レーザビーム(例えば、ゼーマン
偏光He−Neレーザ)2を発射するレーザ発振器3
と、被測定物例えば移送用案内軸4に案内される直進移
動体5に配置される測定部6と、この測定部6を通過し
たレーザビーム2を受光する受光部7とから構成されて
いる。
は、大きく分けて偏光レーザビーム(例えば、ゼーマン
偏光He−Neレーザ)2を発射するレーザ発振器3
と、被測定物例えば移送用案内軸4に案内される直進移
動体5に配置される測定部6と、この測定部6を通過し
たレーザビーム2を受光する受光部7とから構成されて
いる。
【0010】上記レーザ発振器3および受光部7は、移
送軸4上の前後部位置に配置されるとともに、測定部6
は移送軸4に案内される直進移動体5に取り付けられ
て、直進移動体5の水平左右方向および鉛直方向におけ
る変位を測定することにより、移送軸4の真直度が測定
される。
送軸4上の前後部位置に配置されるとともに、測定部6
は移送軸4に案内される直進移動体5に取り付けられ
て、直進移動体5の水平左右方向および鉛直方向におけ
る変位を測定することにより、移送軸4の真直度が測定
される。
【0011】上記測定部6は、レーザ発振器3から発振
されたPおよびS偏光ビームを含む偏光レーザビーム2
をP偏光ビーム(以下、第1レーザビームという)2A
およびS偏光ビーム(以下、第2レーザビームという)
2Bに分離する第1ビームスプリッタ(分光器)11お
よび分離された両レーザビーム2A,2Bを1本の偏光
レーザビーム2に混合する第2ビームスプリッタ(混合
器ともいい、例えば通常のビームスプリッタを逆に使用
したものである)12と、上記第1および第2ビームス
プリッタ11,12の側方位置に配置された第1および
第2ドーブプリズム13,14と、さらにこれら両ドー
ブプリズム13,14の側方位置に配置された第1およ
び第2反射鏡(例えば、平面鏡が使用される)15,1
6とから構成されている。
されたPおよびS偏光ビームを含む偏光レーザビーム2
をP偏光ビーム(以下、第1レーザビームという)2A
およびS偏光ビーム(以下、第2レーザビームという)
2Bに分離する第1ビームスプリッタ(分光器)11お
よび分離された両レーザビーム2A,2Bを1本の偏光
レーザビーム2に混合する第2ビームスプリッタ(混合
器ともいい、例えば通常のビームスプリッタを逆に使用
したものである)12と、上記第1および第2ビームス
プリッタ11,12の側方位置に配置された第1および
第2ドーブプリズム13,14と、さらにこれら両ドー
ブプリズム13,14の側方位置に配置された第1およ
び第2反射鏡(例えば、平面鏡が使用される)15,1
6とから構成されている。
【0012】なお、上記第1ビームスプリッタ11で
は、第1レーザビーム2Aが直進移動体5の移動方向a
に沿って出射されるとともに、第2レーザビーム2Bが
直進移動体5の移動方向aに対して90度の角度でもっ
て水平方向に出射される。
は、第1レーザビーム2Aが直進移動体5の移動方向a
に沿って出射されるとともに、第2レーザビーム2Bが
直進移動体5の移動方向aに対して90度の角度でもっ
て水平方向に出射される。
【0013】上記第1ドーブプリズム13は、その反射
面13aの法線が直進移動体5の移動方向aと水平面内
で平行になるように配置されるとともに、第2ドーブプ
リズム14は、その反射面14aの法線が直進移動体5
の移動方向aに対して鉛直方向で直交するように配置さ
れている。
面13aの法線が直進移動体5の移動方向aと水平面内
で平行になるように配置されるとともに、第2ドーブプ
リズム14は、その反射面14aの法線が直進移動体5
の移動方向aに対して鉛直方向で直交するように配置さ
れている。
【0014】このドーブプリズム13,14は、図3に
示すように、ドーブプリズム13,14自身が反射面1
3a,14aの法線方向にΔsだけ移動、すなわち変位
すれば、その出射レーザビームはΔsの2倍分だけ変位
する。
示すように、ドーブプリズム13,14自身が反射面1
3a,14aの法線方向にΔsだけ移動、すなわち変位
すれば、その出射レーザビームはΔsの2倍分だけ変位
する。
【0015】したがって、直進移動体5が移動途中で変
位すると、第2レーザビーム2Bが移動方向aに対して
90度曲げられて出射されているため、直進移動体5の
水平方向の変位分が第1ドーブプリズム13の変位とし
て表れ、また鉛直方向の変位分が第2ドーブプリズム1
4の変位として表れることになる。
位すると、第2レーザビーム2Bが移動方向aに対して
90度曲げられて出射されているため、直進移動体5の
水平方向の変位分が第1ドーブプリズム13の変位とし
て表れ、また鉛直方向の変位分が第2ドーブプリズム1
4の変位として表れることになる。
【0016】上記第1および第2反射鏡15,16は、
第1ドーブプリズム13から出射した第2レーザビーム
2Bの方向を180度変えて、第2ドーブプリズム14
に入射させるためのものであり、したがって両反射鏡1
5,16は45度の傾きでもってかつ互いに相対向して
設けられている。なお、2枚の反射鏡15,16を1つ
にまとめたコーナーリフレクターに置き換えてもよい。
第1ドーブプリズム13から出射した第2レーザビーム
2Bの方向を180度変えて、第2ドーブプリズム14
に入射させるためのものであり、したがって両反射鏡1
5,16は45度の傾きでもってかつ互いに相対向して
設けられている。なお、2枚の反射鏡15,16を1つ
にまとめたコーナーリフレクターに置き換えてもよい。
【0017】上記受光部7は、第2ビームスプリッタ1
2で混合されて1本となったレーザビーム2を、再度、
2本の第1および第2レーザビーム2A,2Bに分離す
る第3ビームスプリッタ21と、第1レーザビーム2A
を受光してその中心位置のずれを検出する第1四分割フ
ォトダイオード(第1受光素子)22と、第2レーザビ
ーム2Bを受光してその中心位置のずれを検出する第2
四分割フォトダイオード(第2受光素子)23とから構
成されている。
2で混合されて1本となったレーザビーム2を、再度、
2本の第1および第2レーザビーム2A,2Bに分離す
る第3ビームスプリッタ21と、第1レーザビーム2A
を受光してその中心位置のずれを検出する第1四分割フ
ォトダイオード(第1受光素子)22と、第2レーザビ
ーム2Bを受光してその中心位置のずれを検出する第2
四分割フォトダイオード(第2受光素子)23とから構
成されている。
【0018】また、これら各四分割フォトダイオード2
2,23で検出されたずれ、すなわち変位信号は、図2
に示すように、それぞれ差動増幅器24,25に入力さ
れて、水平方向(x方向)および鉛直方向(y方向)の
変位信号(Δx,Δy)が出力される。勿論、これらの
変位信号は、アナログ信号であるため、例えば演算処理
装置(図示せず)に入力されて、実際の変位量が求めら
れる。
2,23で検出されたずれ、すなわち変位信号は、図2
に示すように、それぞれ差動増幅器24,25に入力さ
れて、水平方向(x方向)および鉛直方向(y方向)の
変位信号(Δx,Δy)が出力される。勿論、これらの
変位信号は、アナログ信号であるため、例えば演算処理
装置(図示せず)に入力されて、実際の変位量が求めら
れる。
【0019】以下、真直度の測定方法を具体的に説明す
る。レーザ発振器3からPおよびS偏光ビームを含むレ
ーザビーム2を、直進移動体5に設けられた第1ビーム
スプリッタ11に向かって発射する。すると、P偏光ビ
ームである第1レーザビーム2Aは、そのまま直進して
第2ビームスプリッタ12に入る。一方、第1ビームス
プリッタ11で分離されたS偏光ビームである第2レー
ザビーム2Bは、直進移動体5の移動方向aに対して9
0度曲げられて第1ドーブプリズム13に入射されると
ともに、反射面13aで反射されて入射方向と同一方向
に出て、第1および第2反射鏡15,16により、第2
ドーブプリズム14に入射される。そして、ここでも同
様に、反射面14aで反射されて、第2ビームスプリッ
タ12に入り、第1レーザビーム2Aに混合される。
る。レーザ発振器3からPおよびS偏光ビームを含むレ
ーザビーム2を、直進移動体5に設けられた第1ビーム
スプリッタ11に向かって発射する。すると、P偏光ビ
ームである第1レーザビーム2Aは、そのまま直進して
第2ビームスプリッタ12に入る。一方、第1ビームス
プリッタ11で分離されたS偏光ビームである第2レー
ザビーム2Bは、直進移動体5の移動方向aに対して9
0度曲げられて第1ドーブプリズム13に入射されると
ともに、反射面13aで反射されて入射方向と同一方向
に出て、第1および第2反射鏡15,16により、第2
ドーブプリズム14に入射される。そして、ここでも同
様に、反射面14aで反射されて、第2ビームスプリッ
タ12に入り、第1レーザビーム2Aに混合される。
【0020】この混合されたレーザビーム2は、受光部
7に配置された第3ビームスプリッタ21で再度P偏光
ビームである第1レーザビーム2AおよびS偏光ビーム
である第2レーザビーム2Bに分離される。
7に配置された第3ビームスプリッタ21で再度P偏光
ビームである第1レーザビーム2AおよびS偏光ビーム
である第2レーザビーム2Bに分離される。
【0021】この第3ビームスプリッタ21で分離され
た第1レーザビーム2Aは、第1四分割フォトダイオー
ド22で受光されて、その中心位置が検出される。とこ
ろで、この第1レーザビーム2Aは、直進移動体5が変
位を起こしても、その影響を受けることがなく、このた
め、この第1レーザビーム2Aの変位は、光路中の空気
のゆらぎだけによるものである。
た第1レーザビーム2Aは、第1四分割フォトダイオー
ド22で受光されて、その中心位置が検出される。とこ
ろで、この第1レーザビーム2Aは、直進移動体5が変
位を起こしても、その影響を受けることがなく、このた
め、この第1レーザビーム2Aの変位は、光路中の空気
のゆらぎだけによるものである。
【0022】一方、第2四分割フォトダイオード23で
検出された第2レーザビーム2Bの変位には、直進移動
体5の移動方向aと直交する水平方向での変位および直
進移動体5の移動方向aと直交する鉛直方向での変位、
並びに光路中のゆらぎによる変位がすべて含まれてい
る。
検出された第2レーザビーム2Bの変位には、直進移動
体5の移動方向aと直交する水平方向での変位および直
進移動体5の移動方向aと直交する鉛直方向での変位、
並びに光路中のゆらぎによる変位がすべて含まれてい
る。
【0023】したがって、上記第2四分割フォトダイオ
ード23で得られた変位から第1四分割フォトダイオー
ド22で得られた変位を差し引くと、空気ゆらぎが除去
された誤差のない直進移動体5の変位を測定することが
できる。勿論、この変位測定は、案内用移送軸の全長に
亘って行われる。
ード23で得られた変位から第1四分割フォトダイオー
ド22で得られた変位を差し引くと、空気ゆらぎが除去
された誤差のない直進移動体5の変位を測定することが
できる。勿論、この変位測定は、案内用移送軸の全長に
亘って行われる。
【0024】このように、空気ゆらぎに影響されること
なく、直進移動体の正確な機械的変位、すなわち案内用
移送軸の真直度を測定することができる。
なく、直進移動体の正確な機械的変位、すなわち案内用
移送軸の真直度を測定することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、1
本のレーザビームを2本に分離して、その一方のレーザ
ビームにより、光路中の空気ゆらぎによる変位を検出す
るとともに、他方のレーザビームにより、移動体の変位
および光路中の空気ゆらぎを一緒に検出し、これら両変
位の差を取ることにより、空気ゆらぎの影響を除去した
移動体の変位を求めることができ、したがってレーザビ
ームを使用して、測定部が取り付けられた移動体を案内
する被測定物の真直度の測定を行う場合、通常の室内す
なわち空気中においても正確な測定を行うことができ
る。
本のレーザビームを2本に分離して、その一方のレーザ
ビームにより、光路中の空気ゆらぎによる変位を検出す
るとともに、他方のレーザビームにより、移動体の変位
および光路中の空気ゆらぎを一緒に検出し、これら両変
位の差を取ることにより、空気ゆらぎの影響を除去した
移動体の変位を求めることができ、したがってレーザビ
ームを使用して、測定部が取り付けられた移動体を案内
する被測定物の真直度の測定を行う場合、通常の室内す
なわち空気中においても正確な測定を行うことができ
る。
【図1】本発明の一実施例における真直度測定方法に使
用する真直度測定装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
用する真直度測定装置の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図2】同実施例の真直度測定装置における受光部の検
出回路図である。
出回路図である。
【図3】同実施例の真直度測定装置におけるドーブプリ
ズムの作用説明図である。
ズムの作用説明図である。
1 真直度測定装置 2 偏光レーザビーム 2A 第1レーザビーム 2B 第2レーザビーム 3 レーザ発振器 4 移送用案内軸 5 直進移動体 6 測定部 7 受光部 11 第1ビームスプリッタ 12 第2ビームスプリッタ 13 第1ドーブプリズム 14 第2ドーブプリズム 21 第3ビームスプリッタ 22 第1四分割フォトダイオード 23 第2四分割フォトダイオード
Claims (1)
- 【請求項1】レーザ発振器から発射されたレーザビーム
を、被測定物を案内する移動体に取り付けられた分光器
で第1および第2レーザビームに分離し、この分離され
た第1レーザビームの中心位置を固定側に配置された第
1受光素子により検出するとともに、上記第2レーザビ
ームを移動体に設けられた2個のドーブプリズムで、移
動方向と直交する水平方向および移動方向と直交する鉛
直方向で屈折させた後、第2受光素子によりその中心位
置を検出し、上記第2レーザビームの変位から、第1レ
ーザビームの変位を引ことにより、空気ゆらぎによるレ
ーザビームのふらつきを除去して、被測定物の真直度を
測定することを特徴とする真直度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1348692A JPH05203432A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 真直度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1348692A JPH05203432A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 真直度測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05203432A true JPH05203432A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11834452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1348692A Pending JPH05203432A (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 真直度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05203432A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100659736B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2006-12-20 | 김은주 | 갠트리크레인용 직선레일의 측량방법 |
JP2020534534A (ja) * | 2017-09-21 | 2020-11-26 | サフラン エレクトロニクス アンド ディフェンス | 複数のフォトダイオードを備える位置特定及び検出装置 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1348692A patent/JPH05203432A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100659736B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2006-12-20 | 김은주 | 갠트리크레인용 직선레일의 측량방법 |
JP2020534534A (ja) * | 2017-09-21 | 2020-11-26 | サフラン エレクトロニクス アンド ディフェンス | 複数のフォトダイオードを備える位置特定及び検出装置 |
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