JPH07260440A - 外形形状測定方法及び装置 - Google Patents
外形形状測定方法及び装置Info
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- JPH07260440A JPH07260440A JP4848194A JP4848194A JPH07260440A JP H07260440 A JPH07260440 A JP H07260440A JP 4848194 A JP4848194 A JP 4848194A JP 4848194 A JP4848194 A JP 4848194A JP H07260440 A JPH07260440 A JP H07260440A
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- Japan
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- measured
- arm
- measurement
- measuring
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ハニカム構造体などの被測定物の立体的な外
形形状を、インラインで正確に測定することができる方
法と装置を提供する。 【構成】 異なる高さに複数のレーザ変位計13を備えた
腕12を、被測定物Ｗの周りに回転させることにより、被
測定物Ｗの立体的な外形形状を測定する。被測定物Ｗ
は、腕12の回転軸に対して垂直な平面上に置かれる。
形形状を、インラインで正確に測定することができる方
法と装置を提供する。 【構成】 異なる高さに複数のレーザ変位計13を備えた
腕12を、被測定物Ｗの周りに回転させることにより、被
測定物Ｗの立体的な外形形状を測定する。被測定物Ｗ
は、腕12の回転軸に対して垂直な平面上に置かれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の外形形状測
定方法及び装置に関するものであり、特にセラミックス
製のハニカム構造体のような筒状の被測定物の立体的な
形状をインラインで正確に測定することができる外形形
状測定方法及び装置に関するものである。
定方法及び装置に関するものであり、特にセラミックス
製のハニカム構造体のような筒状の被測定物の立体的な
形状をインラインで正確に測定することができる外形形
状測定方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ハニカム構造体のような筒状の被測定物
の外形形状を測定するには、接触式の測定器により各部
の寸法を測定する方法が取られていた。しかしこのよう
な方法は、測定に多くの時間がかかるためにインライン
で全数測定を行うことはできないという問題があり、ま
た測定時に薄肉のハニカム構造体を傷付けるおそれもあ
った。
の外形形状を測定するには、接触式の測定器により各部
の寸法を測定する方法が取られていた。しかしこのよう
な方法は、測定に多くの時間がかかるためにインライン
で全数測定を行うことはできないという問題があり、ま
た測定時に薄肉のハニカム構造体を傷付けるおそれもあ
った。
【０００３】そこで本出願人は、非接触でハニカム構造
体等の被測定物の外形形状を測定する方法として、特開
昭64-75904号公報に示される方法を開発した。この方法
は、ターンテーブル上に載せた被測定物を回転させつつ
その片側から平行光線を照射し、被測定物の外周面によ
って光線が遮られる位置が変化することを受光器により
測定して被測定物の外形形状を演算により求める方法で
ある。
体等の被測定物の外形形状を測定する方法として、特開
昭64-75904号公報に示される方法を開発した。この方法
は、ターンテーブル上に載せた被測定物を回転させつつ
その片側から平行光線を照射し、被測定物の外周面によ
って光線が遮られる位置が変化することを受光器により
測定して被測定物の外形形状を演算により求める方法で
ある。
【０００４】この方法は非接触であるために薄肉のハニ
カム構造体を傷付けるおそれはないが、ターンテーブル
の中心と被測定物の中心とのずれ等を複雑な演算により
補正する必要があった。またターンテーブルの中心に被
測定物を載せ、測定後はターンテーブルから被測定物を
降ろす必要があるために移載に時間やコストがかかり、
インラインで全数測定を行うことは容易ではないという
問題があった。さらにこの方法では被測定物のターンテ
ーブルの表面から一定高さの位置に平行光線を照射する
ため、立体的な形状を正確に把握することができないと
いう問題があった。更に被測定物の形状によっては（例
えば被測定物にくぼんだ部分や曲率半径が大きい部分が
あるような場合には）正確な測定が行えないという問題
があった。
カム構造体を傷付けるおそれはないが、ターンテーブル
の中心と被測定物の中心とのずれ等を複雑な演算により
補正する必要があった。またターンテーブルの中心に被
測定物を載せ、測定後はターンテーブルから被測定物を
降ろす必要があるために移載に時間やコストがかかり、
インラインで全数測定を行うことは容易ではないという
問題があった。さらにこの方法では被測定物のターンテ
ーブルの表面から一定高さの位置に平行光線を照射する
ため、立体的な形状を正確に把握することができないと
いう問題があった。更に被測定物の形状によっては（例
えば被測定物にくぼんだ部分や曲率半径が大きい部分が
あるような場合には）正確な測定が行えないという問題
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、ハニカム構造体のような被測定物の
立体的な外形形状を、非接触でしかもインラインで正確
に測定することができる外形形状測定方法及び装置を提
供するためになされたものである。
の問題点を解決し、ハニカム構造体のような被測定物の
立体的な外形形状を、非接触でしかもインラインで正確
に測定することができる外形形状測定方法及び装置を提
供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の外形形状測定方法は、異なる高さ
に複数のレーザ変位計を備えた腕を、この腕の回転軸に
対して垂直な平面上に置かれた被測定物の周りに回転さ
せ、被測定物の立体的な外形形状を測定することを特徴
とするものである。また本発明の外形形状測定装置は、
被測定物が置かれる平面の上方に設けられた回転盤の一
端から垂下され、前記平面に対して垂直な回転軸を中心
として被測定物の周囲を回転する腕に、複数のレーザ変
位計を高さを変えて取り付けたことを特徴とするもので
ある。
めになされた本発明の外形形状測定方法は、異なる高さ
に複数のレーザ変位計を備えた腕を、この腕の回転軸に
対して垂直な平面上に置かれた被測定物の周りに回転さ
せ、被測定物の立体的な外形形状を測定することを特徴
とするものである。また本発明の外形形状測定装置は、
被測定物が置かれる平面の上方に設けられた回転盤の一
端から垂下され、前記平面に対して垂直な回転軸を中心
として被測定物の周囲を回転する腕に、複数のレーザ変
位計を高さを変えて取り付けたことを特徴とするもので
ある。
【０００７】なお、上記のような腕が１回転する間に外
形形状の測定を実現するために必要な構成として、次の
ようなものがあげられる。腕が高速で回転する場合、複
数のレーザ変位計から得られる測定データが外形形状の
どの位置を示すものかを正確に対応づけるための工夫が
必要である。従って、レーザ変位計のデータを指定の位
置で正確にかつ高速に取りこみ、直接コンピュータのメ
モリに書き込むインターフェイスボードを設けておく。
また、高速な腕の回転からくる慣性力を防振するのに十
分な質量をもたせるため、内部に水を入れた門型フレー
ムを設けておく。なお、本発明ではくぼんだ部分のある
形状や曲率半径の大きい部分の形状の測定を可能とする
ために三角測量方式のレーザ変位計を使用するが、これ
は鏡面でなく、連続的に滑らかな外形に対して有効であ
る。
形形状の測定を実現するために必要な構成として、次の
ようなものがあげられる。腕が高速で回転する場合、複
数のレーザ変位計から得られる測定データが外形形状の
どの位置を示すものかを正確に対応づけるための工夫が
必要である。従って、レーザ変位計のデータを指定の位
置で正確にかつ高速に取りこみ、直接コンピュータのメ
モリに書き込むインターフェイスボードを設けておく。
また、高速な腕の回転からくる慣性力を防振するのに十
分な質量をもたせるため、内部に水を入れた門型フレー
ムを設けておく。なお、本発明ではくぼんだ部分のある
形状や曲率半径の大きい部分の形状の測定を可能とする
ために三角測量方式のレーザ変位計を使用するが、これ
は鏡面でなく、連続的に滑らかな外形に対して有効であ
る。
【０００８】
【作用】本発明によれば、異なる高さに複数のレーザ変
位計を備えた腕を、この腕の回転軸に対して垂直な平面
上に置かれた被測定物の周りに回転させて測定を行う。
このときレーザ変位計は被測定物の外周面までの距離を
精度よく検出できるので、異なる高さにおける外周面の
形状を検出することができ、くぼんだ部分があるような
被測定物についても立体的な形状を正確に測定すること
が可能となる。しかもレーザ変位計を備えた腕を１回転
させるだけで測定が終了し、被測定物のパレットへの積
み降ろしは他の位置において自動的に行えるため、イン
ラインでの測定が可能である。
位計を備えた腕を、この腕の回転軸に対して垂直な平面
上に置かれた被測定物の周りに回転させて測定を行う。
このときレーザ変位計は被測定物の外周面までの距離を
精度よく検出できるので、異なる高さにおける外周面の
形状を検出することができ、くぼんだ部分があるような
被測定物についても立体的な形状を正確に測定すること
が可能となる。しかもレーザ変位計を備えた腕を１回転
させるだけで測定が終了し、被測定物のパレットへの積
み降ろしは他の位置において自動的に行えるため、イン
ラインでの測定が可能である。
【０００９】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳
細に説明する。図１は実施例の装置の全体を示す斜視図
であり、１は被測定物の供給位置、２は測定位置、３は
高さ測定位置、４は取り出し位置である。供給位置１に
おいてハニカム構造体等の被測定物Ｗはパレット５の上
に自動的に載せられ、適宜の搬送手段によって平板６上
を測定位置２まで搬送されてくる。
細に説明する。図１は実施例の装置の全体を示す斜視図
であり、１は被測定物の供給位置、２は測定位置、３は
高さ測定位置、４は取り出し位置である。供給位置１に
おいてハニカム構造体等の被測定物Ｗはパレット５の上
に自動的に載せられ、適宜の搬送手段によって平板６上
を測定位置２まで搬送されてくる。
【００１０】測定位置２には、被測定物Ｗの昇降手段７
が設けられている。この昇降手段７は、上下モータ９と
昇降テーブル８とからなるものであり、平板６に設けら
れた孔の下面から昇降テーブル８を上昇させることによ
ってパレット５に載せた被測定物Ｗを図２のように所定
の高さまで上昇させる。この操作によってパレット５を
搬送手段から分離することができるので、搬送手段の持
つ誤差の影響を受けることなく測定が可能となる。
が設けられている。この昇降手段７は、上下モータ９と
昇降テーブル８とからなるものであり、平板６に設けら
れた孔の下面から昇降テーブル８を上昇させることによ
ってパレット５に載せた被測定物Ｗを図２のように所定
の高さまで上昇させる。この操作によってパレット５を
搬送手段から分離することができるので、搬送手段の持
つ誤差の影響を受けることなく測定が可能となる。
【００１１】測定位置２には門型フレーム９が設けられ
ており、その下面にダイレクトドライブモータ10によっ
て回転される回転盤11が設けられている。そしてこの回
転盤11の一端から垂下させた腕12の内側に、複数のレー
ザ変位計13が取り付けられて形状測定手段20を構成して
いる。回転盤11及び腕12の回転軸と、被測定物Ｗが置か
れる平面を構成する昇降テーブル８の上面とは、互いに
垂直となっている。
ており、その下面にダイレクトドライブモータ10によっ
て回転される回転盤11が設けられている。そしてこの回
転盤11の一端から垂下させた腕12の内側に、複数のレー
ザ変位計13が取り付けられて形状測定手段20を構成して
いる。回転盤11及び腕12の回転軸と、被測定物Ｗが置か
れる平面を構成する昇降テーブル８の上面とは、互いに
垂直となっている。
【００１２】また門型フレーム９の内部には水を入れて
いる。その理由は、１つは測定装置全体の耐振動特性を
上げることである。具体的には、総重量を大きくするこ
とによってfm=(2 π)-1(K/M)1/2であらわされる固有振
動数を小さくし、減衰比ζ=C/CC ( 但し、 CC =2(KM)
1/2 、C は粘性減数係数、K:ばね定数、M:質量）を１に
近づけることをねらっている。例えば、回転盤の半径48
0mm 、センサー部重量７kgとして１回転0.5rpsで測定す
るために門型フレーム９に水を入れることで総重量を1.
6 t としている。水を入れる前の総重量が0.9tであると
き、固有振動数はfm=(2 π) -1(K/M)1/2より0.75倍だけ
低くできる。２つめとして、水を入れることにより熱容
量を大きくし、温度変化による熱歪量の低減化を図る。
上記の例では熱容量を700 kal/℃だけ大きくできる。
いる。その理由は、１つは測定装置全体の耐振動特性を
上げることである。具体的には、総重量を大きくするこ
とによってfm=(2 π)-1(K/M)1/2であらわされる固有振
動数を小さくし、減衰比ζ=C/CC ( 但し、 CC =2(KM)
1/2 、C は粘性減数係数、K:ばね定数、M:質量）を１に
近づけることをねらっている。例えば、回転盤の半径48
0mm 、センサー部重量７kgとして１回転0.5rpsで測定す
るために門型フレーム９に水を入れることで総重量を1.
6 t としている。水を入れる前の総重量が0.9tであると
き、固有振動数はfm=(2 π) -1(K/M)1/2より0.75倍だけ
低くできる。２つめとして、水を入れることにより熱容
量を大きくし、温度変化による熱歪量の低減化を図る。
上記の例では熱容量を700 kal/℃だけ大きくできる。
【００１３】複数のレーザ変位計13の高さは、昇降手段
７によって持ち上げられた被測定物Ｗの高さに対応させ
てあり、送りねじを利用した高さ調節手段14によって調
節することができるようになっている。このようにして
レーザ変位計を備えた腕12が高速で１回転する間に、レ
ーザ変位計13に対して微少な回転角度毎にトリガがかけ
られて外周からの距離測定が行われる。これらのトリガ
をパラレルインターフェイスで実行し、測定されたデー
タをパラレルインターフェイスを介して直接コンピュー
タのメモリに書き込むインターフェイスボードにより、
大量のデータは測定ポイントとのずれによる誤差なくし
て記録される。
７によって持ち上げられた被測定物Ｗの高さに対応させ
てあり、送りねじを利用した高さ調節手段14によって調
節することができるようになっている。このようにして
レーザ変位計を備えた腕12が高速で１回転する間に、レ
ーザ変位計13に対して微少な回転角度毎にトリガがかけ
られて外周からの距離測定が行われる。これらのトリガ
をパラレルインターフェイスで実行し、測定されたデー
タをパラレルインターフェイスを介して直接コンピュー
タのメモリに書き込むインターフェイスボードにより、
大量のデータは測定ポイントとのずれによる誤差なくし
て記録される。
【００１４】レーザ変位計13自体は市販品であり、この
センサで三角測量方式による測定を行うことによって、
被測定物Ｗの表面までの距離を正確に測定することがで
きるものである。また複数のレーザ変位計13が異なる高
さに配置してあるので、被測定物Ｗの外形形状を複数の
異なる高さで測定することにより、被測定物Ｗの立体的
な形状測定ができる。
センサで三角測量方式による測定を行うことによって、
被測定物Ｗの表面までの距離を正確に測定することがで
きるものである。また複数のレーザ変位計13が異なる高
さに配置してあるので、被測定物Ｗの外形形状を複数の
異なる高さで測定することにより、被測定物Ｗの立体的
な形状測定ができる。
【００１５】このようにして測定位置２における測定が
終了した後、被測定物Ｗの昇降手段７がパレット５に載
せた被測定物Ｗを降下させ、搬送手段がパレット５に載
せた被測定物Ｗを隣接する高さ測定位置３に送る。この
位置にも検査位置におけると同様の昇降手段15が設けら
れており、被測定物Ｗを上昇させて高さの測定を行う
が、この高さ測定は本発明においては必須のものではな
い。
終了した後、被測定物Ｗの昇降手段７がパレット５に載
せた被測定物Ｗを降下させ、搬送手段がパレット５に載
せた被測定物Ｗを隣接する高さ測定位置３に送る。この
位置にも検査位置におけると同様の昇降手段15が設けら
れており、被測定物Ｗを上昇させて高さの測定を行う
が、この高さ測定は本発明においては必須のものではな
い。
【００１６】その後、被測定物Ｗを載せたパレット５は
取り出し位置４まで搬送され、被測定物Ｗは自動的にパ
レット５から降ろされる。この取り出し位置４には２本
の腕16、16と受けレール17とを備えたパレット回収手段
18が設けられており、空のパレット５だけを想像線で示
すように上方にはね上げる。このとき、受けレール17は
傾斜した上下のレールからなるパレット返送手段19の端
面と一致するので、空のパレット５のみが重力により被
測定物の供給位置１まで返送されることとなる。
取り出し位置４まで搬送され、被測定物Ｗは自動的にパ
レット５から降ろされる。この取り出し位置４には２本
の腕16、16と受けレール17とを備えたパレット回収手段
18が設けられており、空のパレット５だけを想像線で示
すように上方にはね上げる。このとき、受けレール17は
傾斜した上下のレールからなるパレット返送手段19の端
面と一致するので、空のパレット５のみが重力により被
測定物の供給位置１まで返送されることとなる。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の外形形
状測定方法及び装置によれば、ハニカム構造体などの筒
状の被測定物の立体的な外形形状を、インラインで正確
に測定することができる。なお、本発明は必ずしもハニ
カム構造体の測定のみならず、これと同様な他のワーク
の測定にも適用できることはいうまでもないことであ
る。
状測定方法及び装置によれば、ハニカム構造体などの筒
状の被測定物の立体的な外形形状を、インラインで正確
に測定することができる。なお、本発明は必ずしもハニ
カム構造体の測定のみならず、これと同様な他のワーク
の測定にも適用できることはいうまでもないことであ
る。
【図１】実施例の装置の全体を示す斜視図である。
【図２】実施例の装置の要部を示す斜視図である。
２ 測定位置、５ パレット、11 回転盤、12 腕、13
レーザ変位計、19返送手段、20 形状測定手段、Ｗ
被測定物
レーザ変位計、19返送手段、20 形状測定手段、Ｗ
被測定物
Claims (2)
- 【請求項１】 異なる高さに複数のレーザ変位計を備え
た腕を、この腕の回転軸に対して垂直な平面上に置かれ
た被測定物の周りに回転させ、被測定物の立体的な外形
形状を測定することを特徴とする外形形状測定方法。 - 【請求項２】 被測定物が置かれる平面の上方に設けら
れた回転盤の一端から垂下され、前記平面に対して垂直
な回転軸を中心として被測定物の周囲を回転する腕に、
複数のレーザ変位計を高さを変えて取り付けたことを特
徴とする外形形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4848194A JPH07260440A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 外形形状測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4848194A JPH07260440A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 外形形状測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260440A true JPH07260440A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12804585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4848194A Pending JPH07260440A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 外形形状測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260440A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1489060A1 (en) * | 2002-03-27 | 2004-12-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structural body, method of manufacturing the structural body, and method of measuring outer peripheral distortion of the structural body |
| KR101104174B1 (ko) * | 2008-10-29 | 2012-01-12 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | 진직도 측정 방법 및 진직도 측정 장치 |
| WO2013172300A1 (ja) * | 2012-05-17 | 2013-11-21 | 住友化学株式会社 | ハニカム構造体の検査方法、ハニカム構造体の製造方法及びハニカム構造体の検査装置 |
| JP2014028509A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-02-13 | Ngk Insulators Ltd | セラミックハニカム構造体の製造方法 |
| CN107063118A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-18 | 齐鲁工业大学 | 自动测量轴类零件外表面圆柱度的装置 |
| WO2021115300A1 (zh) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 左忠斌 | 一种用于3d信息采集的智能控制方法 |
| CN114252016A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-03-29 | 山东拓普地理信息工程有限公司 | 大型曲面造型产品测绘装置 |
| DE102022000550A1 (de) | 2021-03-26 | 2022-09-29 | NGK lnsulators, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines säulenförmigen Wabenbrennkörpers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283606A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-17 | Res Dev Corp Of Japan | 断面形状測定装置 |
| JPH0618232A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Nishikawa Rubber Co Ltd | 非接触断面画像処理装置 |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4848194A patent/JPH07260440A/ja active Pending
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1489060A4 (en) * | 2002-03-27 | 2005-11-09 | Ngk Insulators Ltd | WAVE STRUCTURE BODY, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND METHOD FOR MEASURING THE EXTERNAL PERIPHERAL DELAY OF THE STRUCTURAL BODY |
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| CN107063118A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-18 | 齐鲁工业大学 | 自动测量轴类零件外表面圆柱度的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980612 |