JPH11503827A - 直線的寸法を検査するためのオプトエレクトロニック計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ベッド（１）と、加工物を支持するため、ベッドによって支持された第１支持構造（５、６）と、第２支持構造（４）と、第２支持構造（４）に連結された、関連した光線ビームを発生するための光源（２２−２５）と、光線ビームが加工物によって遮られた後、光線ビームを受け入れるため、第２支持構造（４）に連結された複数のリニア感光装置（２６−２９）と、これらの感光装置（２６−２９）に連結された検出−制御回路（２０、２１）とを有する、加工物（１０）の線型寸法を投影技術に従って検査するための装置を提供する。光源（２２−２５）は、加工物の両側に二つのユニット（２２、２３；２４、２５）をなして配置されており、感光装置（２６−２９）もまた、加工物の両側に二つのユニット（２６、２７；２８、２９）をなして配置されている。第２支持構造（４）に連結された、二つの光学ビームスプリッター（３０、３１）は、光源が発した光線ビームを部分的に反射し、反対方向に差し向けられた二つの光線ビーム区分を発生する。これらの区分は、加工物に当り及び感光装置（２６−２９）に到達する。感光装置（２６−２９）は、同じ横方向平面内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 直線的寸法を検査するためのオプトエレクトロニック計測装置 技術分野 本発明は、加工物の幾何学的特徴を投影技術（shadow casting technique）に 従って検査するためのオプトエレクトロニック計測装置に関し、この計測装置は 、加工物の支持位置を画成する第１支持体と、この第１支持体に連結されており 、二つの部分が支持位置に関して向き合って配置された第２支持体と、一区分が 加工物に向かって差し向けられた第１光線ビームを提供するための、光放射線を 発生するための第１発生システムと、第１ビームが加工物によって遮られた後、 第１ビームを受け入れるため、二つの向き合って配置された部分のうちの一方に 連結された第１感光リニアシステムと、一区分が加工物に向かって差し向けられ た第２光線ビームを提供するための、光放射線を発生するための第２発生システ ムと、第２ビームが加工物によって遮られた後、第２ビームを受け入れるための 第２感光リニアシステムと、第１及び第２の感光リニアシステムに連結された検 出−制御回路とを有する。 背景技術 加工物の幾何学的特徴を検査するための様々な種類のオプトエレクトロニック 装置が知られている。これらの装置は、「投影」技術を含む様々な原理に基づい ている。 基本的には、投影装置は、光線ビームを発してこれを予め固定された位置に配 置された加工物に差し向けるエミッタユニットを有する。加工物は、その寸法に 応じて、ビームを部分的に遮る。ビームの遮られなかった部分は、検出器プロセ ッサユニットに到達する。検出器プロセッサユニットはビームの部分を検出し、 電子的処理によって加工物の寸法又は公称値に関する偏差を計算する。 投影計測装置のうち、リング、ハブ、及びシャフト等の細長い加工物といった 回転対称の加工物の直径及び軸線方向距離を絶対的に且つ柔軟に計測するための 装置が特に重要である。同様の装置についての柔軟にという用語は、公称寸法が 大幅に異なる加工物、直径寸法が異なる部分を持つ加工物、又は種類の異なる加 工物を、装置の構造を変更する必要なしに計測できるということを意味する。こ れらの目的について、オプトエレクトロニックシステムは、広範な計測範囲をカ バーする必要がある。市販されているオプトエレクトロニック構成要素、特に、 フォトダイオードからなる直線状のアレイ、「ＣＣＤ（電荷結合デバイス）」の アレイ、又は同様の構成を備えた装置等の検出装置は、カバーする計測範囲が比 較的小さいため、単一の構成要素の範囲を拡げることを可能にする解決策を考え る必要がある。従って、幾つかの検出装置が次々に整合して配置されている場合 、一つの装置から次の装置までの通過と対応する重なっていないゾーンがあるた め、結果的に得られた計測範囲が不連続であるということに留意しなければなら ない。 第１の解決策は、検出装置を二つだけ使用（直径の検査を行う場合）し、オプ トエレクトロニック装置の構成要素を移動するための精密位置決めスライド及び スライドの移動を正確に計測するための計測システムを使用することを前提とし ている。欧州特許出願第ＥＰ−Ａ−０２１６５８７号に開示された計測装置に採 用された同様の解決策には、オプトエレクトロニックシステムの要素の移動及び その計測を高精度で行うのが困難である、計測に時間がかかるという欠点がある 。 米国特許第４，８５４，７０７号に開示された装置による別の解決策は、加工 物の軸線方向に関して両側に配置された二列のエミッタ及び二列の検出器を使用 することを前提とする。二列のエミッタ及び二列の検出器は、長さ方向に並んで 配置されており、単一のエミッタ及び検出器が横方向計測方向で食い違っており 、単一のエミッタ−検出器対の計測範囲をかなり大きくする。エミッタ及び検出 器 の列を不整合にすることには、個々の計測範囲が、互いから所定距離のところで 、二つの平行な線に沿うという欠点がある。かくして、オプトエレクトロニック システム及び加工物を加工物の軸線方向に沿って往復動させる必要がある。この 場合も、通常は、スライド、及び加工物の様々な断面で複数の寸法を検査する際 にスライドの位置を計測するための装置を使用することが前提とされる。加工物 の断面をエミッタの列及びこの列と関連した検出器の列と整合させることには、 計測サイクル時間、可能な採寸移動、及び電子的処理における複雑さによる不都 合がある。 発明の開示 本発明の目的は、二つの列をなして配置されたエミッタ及び検出器を含むが、 米国特許第４，８５４，７０７号に開示された装置の欠点を解決する装置を提供 することである。 これは、加工物の幾何学的特徴を投影技術に従って検査するためのオプトエレ クトロニック計測装置であって、加工物の支持位置を画成する第１支持体と、こ の第１支持体に連結されており、二つの部分が支持位置に関して向き合って配置 された第２支持体と、一区分が加工物に向かって差し向けられた第１光線ビーム を提供するための、光放射線を発生するための第１発生システムと、第１ビーム が加工物によって遮られた後、第１ビームを受け入れるため、二つの向き合って 配置された部分のうちの一方に連結された第１感光リニアシステムと、一区分が 加工物に向かって差し向けられた第２光線ビームを提供するための、光放射線を 発生するための第２発生システムと、第２ビームが加工物によって遮られた後、 第２ビームを受け入れるための第２感光リニアシステムと、第１及び第２の感光 リニアシステムに連結された検出−制御回路とを有する計測装置において、光放 射線を発生するための第２発生システムは、一区分が加工物に向かって差し向け られた状態で、第２光線ビームを、第１光線ビームの区分の方向に関して反対方 向に提供するようになっており、２つのビームスプリッター装置が設けられ、こ れらの装置の各々は、向き合って配置された部分のうちの一方に連結されており 、第１及び第２のビームの一方及び他方の両方を受け入れてこれらのビームのう ちの一方を関連した感光リニアシステムに向かって部分的に変向し、第２感光リ ニアシステムは、二つの向き合って配置された部分のうちの他方に連結され、上 述の二つのビームスプリッター装置は、第１及び第２の感光リニアシステムと支 持位置との間に配置されている、ことを特徴とする計測装置によって達成される 。 本発明によれば、広範な計測範囲を連続的にカバーする検出器の仮想的リニア アレイ（virtual linear array）を持つ装置を得ることができる。 従って、計測値の正確性及び再現性を高め、計測時間を短くし、機械的移動量 を少なくし、ソフトウェアを簡単にすることができる。 図面の簡単な説明 次に、本発明を例示の非限定的目的で添付図面を参照して詳細に説明する。 第１図は、直径、長さ、楕円度、同心性、等を計測するための装置の概略正面 図である。 第２図は、第１図に示す装置の平面図である。 第３図は、第１図及び第２図に示す装置の駆動装置及び処理装置の簡略化した ダイヤグラムである。 第４図は、第１図、第２図、及び第３図に示す装置のオプトエレクトロニック 計測システムの試験的アウトラインである。 第５図は、第２実施形態による装置の概略断面図である。 第６図は、検査されるべき加工物が第５図と異なる角度位置で示してある第８ 図のVI−VI線に沿った第５図の装置の断面図である。 第７図は、第５図及び第６図に示す装置の横方向部分断面図である。 第８図は、第６図のVIII−VIII線に沿った第５図、第６図、及び第７図の装置 の断面図である。 第９図は、第５図乃至第８図に示す装置の駆動装置及び処理装置の簡略化した ダイヤグラムである。 本発明の最良の実施形態 以下の説明において、本発明の二つの実施形態を示す。これらの実施形態のう ち、回転対称であることを特徴とする加工物についての第１の実施形態は、第１ 図、第２図、第３図、及び第４図に示してあり、回転軸線を中心として非対称で あることを特徴とする例えばクランクシャフト等の加工物に適した第２の実施形 態は、第５図、第６図、及び第７図に示してある。 第１図乃至第４図に示す第１実施形態による装置は、例えばあり溝形状の二つ の案内体２、３を備えたベッド１を有する。このベッドには、オプトエレクトロ ニック計測システムの主構成部品を支持するための二つの部分即ちスタンション ３３、３４が向き合って配置された実質的にＵ字形状の長さ方向スライド４が連 結されている。 ベッド１には、モータ８によって駆動される回りセンタ７及び止まりセンタ９ の夫々を支持するための二つの支持体５、６が取り付けられている。回りセンタ ７及び止まりセンタ９は、計測されるべき加工物を支持する。加工物は、第１図 及び第２図に示す例では、公称直径が同じ二つの端部分１１、１２及び公称直径 が異なる二つの中間部分１３、１４を持つシャフト１０である。モータ８を含む 支持体５、及び支持体６は、回りセンタ７及び止まりセンタ９が様々な長さの加 工物を支持できるように、長さ方向案内体１５に調節自在に取り付けられている 。 長さ方向スライド４は、回りセンタ７及び止まりセンタ９の幾何学的軸線が画 定する方向に、換言すると加工物１０を支持位置に位置決めしたときの加工物１ ０の幾何学的軸線の方向に従って、モータ１６及び第３図に破線１７で概略に示 す機械的連結装置からなる駆動システムによって、案内体２、３に沿って移動 できる。スライド４とベッド１との間には、スライド４の位置に応じて信号を発 生する線型位置変換器１８（第３図参照）が取り付けられている。更に、回りセ ンタ７の回転、及びかくして加工物１０の回転に応じて信号を発生する計測シス テム１９、例えば回転変換器即ち「エンコーダ」が、モータ８と関連している。 電気キャビネット２０には、電源、制御、処理、ディスプレー、及びプリント を行うための回路及び装置が入っている。キャビネット２０の回路は、モータ８ 及び１６、計測変換器１８及び１９、及び第３図で参照番号２１を附したオプト エレクトロニック計測システムの他の要素に接続されている。 第１図、第２図、及び第４図を参照すると、オプトエレクトロニック計測シス テム２１は、４つのエミッタ装置即ち光放射線発生器即ち光源２２、２３、２４ 、及び２５と、４つのレシーバー装置即ち感光装置２６、２７、２８、及び２９ と、スライド４の二つのスタンション３３及び３４に連結された二つのプリズム 即ちビームスプリッター３０及び３１からなる。二つのスタンション３３及び３ ４は、スライド４のベースプレート３５によって互いにしっかりと連結されてい る。 エミッタ装置２２−２５は、装置の長さ方向、即ち案内体２、３、及び１５が 画定する方向、即ち回りセンタ７及び止まりセンタ９が画定する方向に配置され ており、これに対し、レシーバー装置２６−２９は、長さ方向に対して垂直に横 方向に配置されている。 エミッタ装置２２及び２３、レシーバー装置２６及び２７、及びビームスプリ ッター３０は、スタンション３３に連結されており、エミッタ装置２４及び２５ 、レシーバー装置２８及び２９、及びビームスプリッター３１は、スタンション ３４に連結されている。光源は、実質的に二つのサブシステム又はユニット２２ 、２３；２４、２５にグループ分けされており、同様に、感光装置は、二つの対 応するサブシステム又はユニット２８、２９；２６、２７にグループ分けされて いる。 第１図に示すように、エミッタ装置２２−２５、及び４つのレシーバー装置即 ち感光装置２６−２９は、長さ方向及び本明細書中上文中に説明した横方向に対 して垂直な所定の方向（第１図の垂直方向）で互い違いになっている。エミッタ ２２の幾何学的軸線及びこの軸線に対して垂直なレシーバー２８の幾何学的軸線 は、第１図の方向に対して垂直な所定の第１平面内にあり、同様に、エミッタ２ ４の幾何学的軸線及びレシーバー２６の幾何学的軸線は、第１平面と垂直な第２ 平面内にあり、エミッタ２３の幾何学的軸線及びレシーバー２９の幾何学的軸線 は、第２平面と垂直な第３平面内にあり、エミッタ２５の幾何学的軸線及びレシ ーバー２７の幾何学的軸線は、第３平面と垂直な第４平面内にある。第１平面と 第２平面との間に存在する距離は、第２平面と第３平面との間に存在する距離及 び第３平面と第４平面との間に存在する距離と等しい。更に、エミッタ２２及び ２３の幾何学的軸線、及びエミッタ２４及び２５の幾何学的軸線は、横方向に食 い違った二つの平行な平面（上述の第４平面と垂直である）内にある。これとは 異なり、レシーバー２６、２７、２８、及び２９の幾何学的軸線は、同じ横方向 （垂直）平面内にある。 エミッタ２２が発した光線ビームは長さ方向に差し向けられ、従ってビームス プリッター３０に当たる。スプリッタープリズム３０の斜めの平面が光線ビーム の半分を横方向に反射する。光線の残りの半分が伝達され、使用されないままに 保持される。反射された光線は、スタンション３３の窓３６を通過することによ って、加工物（第４図には示さず）に向かう行路の所定の区分に亘って（第４図 で見て左から右に）移動し、次いで、加工物がある場合にはこれによって遮られ るが、加工物がない場合にはスタンション３４の窓３７を通って移動し、ビーム スプリッター３１に到達する。光線の反射された部分は、ビームスプリッター３ １の斜めの平面のところで、入射ビームの半分に等しく、これは使用されないけ れども、伝達された光はレシーバー２８に到達する。 エミッタ２３からレシーバー２９への伝達は同様に行われる。 エミッタ２４が発した光線ビームは長さ方向に差し向けられ、従ってビームス プリッター３１に当たる。プリズム３１の斜めの平面が光線ビームの半分を横方 向に反射する。光線の残り半分が伝達され、使用されないままに保持される。反 射された光線は、スタンション３４の窓３７を通過することによって、加工物に 向かう行路の所定の区分に亘って（第４図で見て右から左に）移動し、次いで、 加工物がある場合にはこれによって遮られ、加工物がない場合には窓３６を通っ て移動し、ビームスプリッター３０に到達する。光線の反射された部分は、ビー ムスプリッター３０の斜めの平面のところで、入射ビームの半分に等しく、これ は使用されないけれども、伝達された光はレシーバー２６に到達する。 エミッタ２５からレシーバー２７への伝達は同様に行われる。 エミッタ−レシーバー対の各々を垂直方向（第１図参照）に離間する距離は、 実質的に、関連した計測範囲を合計した値である。更に詳細に述べると、２８− ２６−２９−２７の順番（第１図で上から下への方向）に従って隣接したレシー バー２６、２７、２８、及び２９の計測範囲を垂直方向で合計する。実際には、 ４つのレシーバーからなる仮想的リニアアレイが形成される。 第１図及び第２図に行路Ｏ−Ｏで示す長さ方向対称平面をオプトエレクトロニ ックシステムの「対象平面」とすることによって、光源２２−２５が対象平面に 関して平行に配置されており且つ対象平面に関して両側に配置された二つのユニ ットに分けられていることがわかるが、対象平面に関して垂直に配置された感光 装置２６−２９もまた、対象平面の両側に配置されており、これらの感光装置の 幾何学的軸線が対象平面に関して垂直な横断平面内にあることがわかる。 オプトエレクトロニック計測システム２１の構成要素の配置を逆にすることも できる。この場合には、感光装置２６−２９は対象平面Ｏ−Ｏに関して平行に配 置され、対象平面に関して両側に配置された二つのユニットに分けられるが、光 源２２−２５は対象平面と垂直に配置され、これらの光源の幾何学的軸線は上述 の横断面内にある。このような場合には、エミッタ２２−２５の各々が発した光 線ビームの半分が、関連したビームスプリッター３０（又は３１）を通って伝達 され、行路の一区分に亘って加工物に向かって移動し、次いで、加工物がある場 合にはこれによって遮られ、加工物がない場合には他方のビームスプリッター３ １（又は３０）まで移動する。他方のビームスプリッターの斜めの部分で反射さ れた光、即ち入射ビームの半分が関連したレシーバー２６−２９に到達する。 好ましくは、エミッタは、赤外線ダイオード型であり、レシーバーはＣＣＤ型 である。 一つのＣＣＤアレイは、例えば、２２mmの計測範囲をカバーできる。本発明に よれば、４つのエミッタ−レシーバー対によって、約８２mmの連続範囲を得るこ とができる（隣接したレシーバーの各対について２mm重なる）。エミッタ−レシ ーバー対の数を必要に応じて増やす（減らす）ことができるということは明らか である。例えば、対が七つある場合には、計測範囲は１４２mmとなる。対の数は 、ビームスプリッター装置（プリズム）の最大可能な長さで決まり、これは、必 要とされる計測の正確性によって設定される機械加工の許容差と一致する。 第５図乃至第８図に示す第２実施形態は、回転軸線を中心として非対称である ことを特徴とする加工物、例えばクランクシャフト１０′の検査に特に適してい る。このクランクシャフトは、クランクシャフトの回転軸線を画成する主ジャー ナル４７、及び回転軸線と平行であり且つこの軸線から間隔が隔てられた幾何学 的偏心軸線を画成するクランクピン４８を有する。 この装置は、あり溝形状の二つの案内体２′、３′を備えたベッド１′を有す る。このベッドには、二つのコラム３３′、３４′と二つの横方向案内体３９、 ４０を備えた上プレート３８とを持つ実質的にブリッジ形状の長さ方向スライド ４′が連結されている。横方向案内体には、第９図で参照番号２１′を附したオ プトエレクトロニック計測システムの主構成部品を支持するための二つのスタン ション４２、４３を構成する実質的にＵ字形状の横方向スライド４１が連結され ている。オプトエレクトロニック計測システム２１′は、７個のエミッタ装置即 ち光放射線発生器即ち光源２２′、２２″、７個のレシーバー装置即ち感光装置 ２６′、２６″、及び２個のプリズム即ちビームスプリッター３０′、３１′を 有し、これらは、スライド４１のスタンション４２、４３に連結されている。横 方向スライド４１の二つのスタンション４２、４３に設けられたオプトエレクト ロニック計測システム２１′の構成は、第１図乃至第４図に示す長さ方向スライ ド４の二つのコラム３３、３４に設けられた第１実施形態のオプトエレクトロニ ック計測システム２１とほぼ同じである。オプトエレクトロニック計測システム の作動原理は、第１実施形態を参照して開示されたシステム２１のオプトエレク トロニック計測システムと実質的に同じである。 加工物支持手段は、第１図及び第２図を参照して第１実施形態について説明さ れたものと実質的に同じである。ベッド１′には、モータ８′によって回転駆動 される回りセンタ７′及び止まりセンタ９′の夫々を支持するための二つの支持 体５′、６′が取り付けられている。回りセンタ７′及び止まりセンタ９′は、 計測されるべきクランクシャフト１０′を支持する。回りセンタ７′及び止まり センタ９′が様々な長さの加工物を支持できるようにするため、支持体６′は、 長さ方向案内体１５′上に調節自在に取り付けられている。 長さ方向スライド４′は、回りセンタ７′及び止まりセンタ９′の幾何学的軸 線が構成する方向に従って、換言すると、クランクシャフト１０′を支持位置に 位置決めした場合のクランクシャフト１０′の回転軸線の方向に従って、案内体 ２′、３′に沿って、モータ１６′及び第９図に破線１７′で概略に示す機械的 連結装置を有する駆動システムによって移動できる。スライド４′とベッド１′ との間には、スライド４′の位置に応じて信号を発生するためのリニア位置変換 器１８′が取り付けられている。回りセンタ７′及びかくして加工物１０′の回 転に応じて信号を発生する計測システム１９′、例えば回転変換器即ち「エンコ ーダ」がモータ８′と関連している。 横方向スライド４１は、案内体３９、４０に沿って横方向に光線ビームの方向 と平行に駆動システムによって移動できる。駆動システムは、モータ４４及び第 ９図に破線４５で概略に示す機械的連結装置を含む。横方向スライド４１の位置 は、リニア位置変換器４６によって示される。 電気キャビネット２０′には、電源、制御、処理、ディスプレー、及びプリン トを行うための回路及び装置が入っている。キャビネット２０′の回路は、モー タ８′、１６′、及び４４、計測変換器１８′、１９′及び４６、及びオプトエ レクトロニック計測システム２１′の他の要素に接続されている。 オプトエレクトロニック計測システム２１′は、比較的高価であるが、光学装 置の特徴に応じて被写界深度が制限されている。検査を受ける加工物の表面が被 写界深度と対応する空間の外にある場合には、即ちオプトエレクトロニック計測 システム２１′を支持するスタンション４２と４３との間の横方向ゾーンのほぼ 中央から遠い場合には、装置の信頼性は確保されない。これは、誤焦合による誤 差が大きいためである。クランクシャフト１０′、又は他の回転軸線を中心とし て非対称であることを特徴とする加工物に関し、回転軸線を中心とした加工物の 様々な角度位置と対応してクランクピン４８の直径方向寸法を検査することによ って、例えばクランクピン４８の丸味等の特定の特徴を制御する場合、検査を受 けたクランクピン４８の表面の横方向構成は、クランクシャフト１０′の角度位 置が変化するときに加工物の回転軸線に関して変化する。 この検査及び以下に説明する検査を行うために横方向スライド４１を移動する ことによって、スタンション４２、４３及び従って光学システム２１′を、検査 中のクランクピンの表面に関して対称な位置に保持することができる。 例えばクランクシャフト１０′の公称寸法、及びエンコーダ１９′が提供する 他の公称特徴及び角度位置に関する記憶されたデータに基づき、電気キャビネッ ト２０′内の制御回路及び処理回路が、クランクシャフト１０′の角度位置に応 じてモータ４４を駆動し、横方向スライドを移動する。 本発明による装置で実施される検査作業のうちの二つの作業を以下に簡単に説 明する。 第１の検査作業は、回転軸線を中心としたクランクピン４８、４８′、４８″ の相互角度配置（即ち「インデックス」）に関する。 クランクピン４８、４８′、４８″の各々は、その偏心軸線及びクランクシャ フト１０′の回転軸線を含む半径方向平面を構成する。基準クランクピン４８（ 例えば主ジャーナル４７と隣接したクランクピン）の半径方向平面を角度基準と して選択する。 キャビネット２０′の制御回路でモータ８′を制御し、クランクシャフト１０ ′を、回転軸線を中心として、ラフ位置（rough position）まで回転駆動する。 ラフ位置では、基準クランクピン４８の半径方向平面は、加工物に向かって差し 向けられた光線ビームの方向及びクランクシャフト１０の回転軸線とほぼ垂直で ある。この位置は、クランクシャフト１０′の公称特徴に関する記憶されたデー タに基づいて得られる。以下の方法で、基準クランクピン４８の正確な基準位置 （第５図に示す位置）を得る。上述のラフ位置を中心としたクランクシャフト１ ０′の所定角度の回転移動をモータ８′によって制御し、このような回転移動中 、基準クランクピンの表面の位置をオプトエレクトロニック計測システム２１′ で検査する。エンコーダ１９′によって検出された、検査した表面の回転軸線か らの最大距離（第５図によるクランクピン４８の影の上縁部の最大高さ）と対応 する角度配置を角度基準位置として取り出す。 次いで、モータ８′をエンコーダ１９′からの信号に基づいて制御し、クラン クシャフト１０′を駆動して回転軸線を中心として第６図に示す位置まで９０° 回転する。 この位置では、基準クランクピン４８の上述の半径方向平面は、加工物に向か って差し向けられた光線ビームの方向及び回転軸線と平行である。 この位置に達したとき、電気キャビネット２０′の制御回路がモータ４４を駆 動し、二つのスタンション４２、４３を持つ横方向スライド及び従ってオプトエ レクトロニック計測システム２１′を第８図に示す基準クランクピン４８の軸線 を中心として横方向に対称な位置まで移動する。感光装置２６′が配置された方 向（第６図の垂直方向）に沿った基準クランクピン４８の幾何学的軸線の位置と 関連した値を検出する。 次いで、モータ８′を電気キャビネット２０′の制御回路によってエンコーダ １９′からの信号に基づいて制御し、クランクシャフト１０′を回転軸線を中心 として基準クランクピン４８に関して検査されるべきクランクピン４８′の公称 角度配置と対応する角度だけ回転駆動する。 この位置に達したとき、電気キャビネット２０′の制御回路がモータ１６′を 駆動して長さ方向スライド４′を移動し、二つのスタンション４２、４３を検査 されるべきクランクピン４８′と対応して移動する。感光装置２６′が配置され た方向に沿ったクランクピン４８′の軸線の位置と関連した値をオプトエレクト ロニックシステム２１′で検出する。 このようにして決定された値の間の差は、クランクピン４８と４８′との間の 相互角度配置の公称「インデックス」からのずれを示す。 この作業を全ての他のクランクピンについて繰り返す。 第２の検査は、クランクピン４８の幾何学的偏心軸線のクランクシャフト１０ ′の回転軸線からの半径方向距離（即ち「スロー（throw）」）に関する。この 検査は以下の工程を含む。先ず最初に感光装置２６′の整合方向に沿った回転軸 線の位置を決定する。主ジャーナル４７、４７′の軸線の位置と関連した値（長 さ方向スライド４′の二つの異なる位置と対応する）をオプトエレクトロニック 計測システム２１′で検出し、周知の方法で適切に処理し、回転軸線の位置を示 す値を得る。次いで、キャビネット２０′の制御手段によってモータ８′を制御 し、クランクシャフト１０′を回転軸線を中心としてラフ位置まで回転駆動する 。このラフ位置では、スローが検査されるべきクランクピン４８の半径方向平面 が、加工物に向かって差し向けられた光線ビームの方向とほぼ垂直である。モー タ１６′は、検査されるべきクランクピン４８′と対応して長さ方向スライド４ ′及びオプトエレクトロニック計測システム２１′を駆動するように制御される （第５図に示す位置と実質的に対応する位置）。 このような正確な基準位置では、感光装置２６′の整合方向に沿ったクランク ピン４８の偏心軸線の位置と関連した値をオプトエレクトロニック計測システム ２１′によって検出する。 このような整合方向に沿った偏心軸線及び回転軸線の夫々の位置と関連した値 の間の差が、「スロー」の値を示す。 同じ方法を全ての他のクランクピンについて繰り返す。 上文中に説明した実施形態では、二つのビームスプリッターを二つのプリズム で製作した。この解決策は、更に正確な機械的連結を保証するために選択されて おり、高精度であり、位置決めを行う必要がない。プリズム３０、３１；３０′ 、３１′が果たす機能は、特定の光学的特性及び性質を持つ単層又はフィルムで も得ることができる。 ビームスプリッタープリズム３０、３１；３０′、３１′の品質及びこれらの プリズムを連結するための角度配置が重要であるということを理解すべきである 。いずれにせよ、上述の実施形態は市販の構成要素を使用して製造でき、機械的 に極めて正確に連結する必要はない。 通常、オプトエレクトロニックシステムは、コリメーティングレンズ及びフー リエ空間フィルタを更に有する。更に特定的に述べると、エミッタ装置２２−２ ５；２２′、２２″、及びレシーバー装置２６−２９；２６′、２６″には、テ レセントリック光学装置を一体化でき、レシーバー装置２６−２９；２６′、２ ６″では、レンズが、環境の光線、及び浮遊している粒子、フューム、及び蒸気 によって拡散された光線の影響を確実になくす。しかしながら、簡略化を図るた め、これらの構成要素は図示してない。これは、これらの構成要素の使用及び関 連した機能が周知であるためである。 装置には、計測システムの較正を行うため、周知の寸法の常駐マウターピース を周知の方法で備えることができる。 更に、第２実施形態を参照すると、加工物の様々な区分を支持位置まで送るた め、光源２２−２５；２２′、２２″、感光装置２６−２９；２６′、２６″、 及び固定支持体上の横方向スライド４１及び加工物１０又は長さ方向スライド上 のクランクシャフト１０″を組み立てることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月８日 【補正内容】 明細書 直線的寸法を検査するためのオプトエレクトロニック計測装置 技術分野 本発明は、加工物の幾何学的特徴を投影技術（shadow casting technique）に 従って検査するためのオプトエレクトロニック計測装置に関し、この計測装置は 、加工物の支持位置を画成する第１支持体と、この第１支持体に連結されており 、二つの部分が支持位置に関して向き合って配置された第２支持体と、一区分が 加工物に向かって差し向けられた第１光線ビームを提供するための、光放射線を 発生するための第１発生システムと、第１ビームが加工物によって遮られた後、 第１ビームを受け入れるため、二つの向き合って配置された部分のうちの一方に 連結された第１感光リニアシステムと、一区分が加工物に向かって差し向けられ た第２光線ビームを提供するための、光放射線を発生するための第２発生システ ムと、第２ビームが加工物によって遮られた後、第２ビームを受け入れるための 第２感光リニアシステムと、第１及び第２の感光リニアシステムに連結された検 出−制御回路とを有し、この検出−制御回路は、第１及び第２の感光リニアシス テムから信号を受け取り、加工物の単一の断面の計測を行うため、信号を組み合 わせるようになっている。 背景技術 加工物の幾何学的特徴を検査するための様々な種類のオプトエレクトロニック 装置が知られている。これらの装置は、「投影」技術を含む様々な原理に基づい ている。 基本的には、投影装置は、光線ビームを発してこれを予め固定された位置に配 置された加工物に差し向けるエミッタユニットを有する。加工物は、その寸法に 応じて、ビームを部分的に遮る。ビームの遮られなかった部分は、検出器プロセ ッサユニットに到達する。検出器プロセッサユニットはビームの部分を検出し、 電子的処理によって加工物の寸法又は公称値に関する偏差を計算する。 投影計測装置のうち、リング、ハブ、及びシャフト等の細長い加工物といった 回転対称の加工物の直径及び軸線方向距離を絶対的に且つ柔軟に計測するための 装置が特に重要である。同様の装置についての柔軟にという用語は、公称寸法が 大幅に異なる加工物、直径寸法が異なる部分を持つ加工物、又は種類の異なる加 工物を、装置の構造を変更する必要なしに計測できるということを意味する。こ れらの目的について、オプトエレクトロニックシステムは、広範な計測範囲をカ バーする必要がある。市販されているオプトエレクトロニック構成要素、特に、 フォトダイオードからなる直線状のアレイ、「ＣＣＤ（電荷結合デバイス）」の アレイ、又は同様の構成を備えた装置等の検出装置は、カバーする計測範囲が比 較的小さいため、単一の構成要素の範囲を拡げることを可能にする解決策を考え る必要がある。従って、幾つかの検出装置が次々に整合して配置されている場合 、一つの装置から次の装置までの通過と対応する重なっていないゾーンがあるた め、結果的に得られた計測範囲が不連続であるということに留意しなければなら ない。 米国特許第４，８５４，７０７号に開示された装置による別の解決策は、加工 物の軸線方向に関して両側に配置された二列のエミッタ及び二列の検出器を使用 することを前提とする。二列のエミッタ及び二列の検出器は、長さ方向に並んで 配置されており、単一のエミッタ及び検出器が横方向計測方向で食い違っており 、単一のエミッタ−検出器対の計測範囲をかなり大きくする。エミッタ及び検出 器の列を不整合にすることには、個々の計測範囲が、互いから所定距離のところ で、二つの平行な線に沿うという欠点がある。かくして、オプトエレクトロニッ クシステム及び加工物を加工物の軸線方向に沿って往復動させる必要がある。こ の場合も、通常は、スライド、及び加工物の様々な断面で複数の寸法を検査する 際にスライドの位置を計測するための装置を使用することが前提とされる。加工 物の断面をエミッタの列及びこの列と関連した検出器の列と整合させることには 、計測サイクル時間、可能な採寸移動、及び電子的処理における複雑さによる不 都合がある。 英国特許第２０３０２８６号には、円形又は楕円形の断面を持つ物品の輪郭形 体を計測するための装置が開示されている。 計測されるべき物品を割り送りターンテーブルに置くと同時に、三つの独立し たオプトエレクトロニック計測システムによって三つの異なる断面で検査を行う 。各計測システムは、レーザー光源及びレーザー光線ビームを反射して期間Ｔ間 に走査ビームを提供するための回転ミラーを含む投影部材と、光受け入れ部材と を含む。投影部材及び受け入れ部材は、ターンテーブルの両側に配置されている 。対象物の輪郭に関するデータは、光受け入れ部材からの出力信号の持続時間を 検出することによって得られる。 発明の開示 本発明の目的は、二つの列をなして配置されたエミッタ及び検出器を含むが、 米国特許第４，８５４，７０７号に開示された装置の欠点を解決する装置を提供 することである。 これは、加工物の幾何学的特徴を投影技術に従って検査するためのオプトエレ クトロニック計測装置であって、加工物の支持位置を画成する第１支持体と、こ の第１支持体に連結されており、二つの部分が支持位置に関して向き合って配置 された第２支持体と、一区分が加工物に向かって差し向けられた第１光線ビーム を提供するための、光放射線を発生するための第１発生システムと、第１ビーム が加工物によって遮られた後、第１ビームを受け入れるため、二つの向き合って 配置された部分のうちの一方に連結された第１感光リニアシステムと、一区分が 加工物に向かって差し向けられた第２光線ビームを提供するための、光放射線を 発生するための第２発生システムと、第２ビームが加工物によって遮られた後、 第２ビームを受け入れるための第２感光リニアシステムと、第１及び第２の感光 リニアシステムに連結された検出−制御回路とを有し、この検出−制御回路は、 第１及び第２の感光リニアシステムから信号を受け取り、加工物の単一の断面の 計測を行うため、信号を組み合わせるようになっている計測装置において、光放 射線を発生するための第２発生システムは、一区分が加工物に向かって差し向け られた状態で、第２光線ビームを、第１光線ビームの区分の方向に関して反対方 向に提供するようになっており、２つのビームスプリッター装置が設けられ、こ れらの装置の各々は、向き合って配置された部分のうちの一方に連結されており 、第１及び第２のビームの一方及び他方の両方を受け入れてこれらのビームのう ちの一方を関連した感光リニアシステムに向かって部分的に変向し、第２感光リ ニアシステムは、二つの向き合って配置された部分のうちの他方に連結され、上 述の二つのビームスプリッター装置は、第１及び第２の感光リニアシステムと支 持位置との間に配置されている、ことを特徴とする計測装置によって達成される 。 本発明によれば、広範な計測範囲を連続的にカバーする検出器の仮想的リニア アレイ（virtual linear array）を持つ装置を得ることができる。 請求の範囲 １． 加工物（１０；１０′）の幾何学的特徴を投影技術に従って検査するた めのオプトエレクトロニック計測装置であって、前記加工物の支持位置を画成す る第１支持体（１；１′）と、該第１支持体に連結されており、二つの部分（３ ３、３４；３３′、３４′）が前記支持位置に関して向き合って配置された第２ 支持体（４；４′）と、一区分が前記加工物に向かって差し向けられた第１光線 ビームを提供するための、光放射線を発生するための第１発生システム（２２、 ２３；２２′）と、前記第１ビームが前記加工物によって遮られた後、前記第１ ビームを受け入れるため、前記二つの向き合って配置された部分のうちの一方（ ３４；３４′）に連結された第１感光リニアシステム（２８、２９；２６′）と 、一区分が前記加工物に向かって差し向けられた第２光線ビームを提供するため の、光放射線を発生するための第２発生システム（２４、２５；２２″）と、前 記第２ビームが前記加工物によって遮られた後、前記第２ビームを受け入れるた めの第２感光リニアシステム（２６、２７；２６″）と、前記第１及び第２の感 光リニアシステム（２６−２９；２６′、２６″）に連結された検出−制御回路 （２０、２１：２０′、２１′）とを有し、前記検出−制御回路は、前記第１及 び第２の感光リニアシステムから信号を受け取り、前記加工物の単一の断面の計 測を行うため、前記信号を組み合わせるようになっている、計測装置において、 光放射線を発生するための前記第２システム（２４、２５；２２″）は、一区分 が前記加工物（１０；１０′）に向かって差し向けられた状態で、前記第２光線 ビームを、前記第１光線ビームの前記区分の方向に関して反対方向に提供するよ うになっており、２つのビームスプリッター装置（３０、３１；３０′、３１′ ）が設けられ、これらの装置の各々は、前記向き合って配置された部分（３３、 ３４；３３′、３４′）のうちの一方に連結されており、 前記第１及び第２のビームの一方及び他方の両方を受け入れてこれらのビームの うちの一方を関連した感光リニアシステム（２６−２９）に向かって部分的に変 向し、前記第２感光リニアシステム（２６、２７；２６″）は、前記二つの向き 合って配置された部分のうちの他方（３３；３３′）に連結され、前記二つのビ ームスプリッター装置（３０、３１；３０′、３１′）は、前記第１及び第２の 感光リニアシステム（２６−２９；２６″）と前記支持位置との間に配置されて いる、ことを特徴とする計測装置。 ２． 前記第１及び第２の発生システム（２２−２５；２２′、２２″）は、 前記二つの向き合って配置された部分（３３、３４；３３′、３４′）に連結さ れており、前記光線ビームの前記区分の方向に対して横方向の平面内にあり、各 ビームスプリッター装置（３０、３１；３０′、３１′）は、一方の発生システ ムの放射線を受け入れ、これらの放射線の一部を変向し、前記加工物に向かって 差し向けられた対応する区分を提供するようになっている、請求項１に記載の装 置。 ３． 前記第１及び第２の感光リニアシステム（２６−２９；２６′、２６″ ）は、実質的に、光線ビームの前記区分の方向及びビームの前記方向と垂直な方 向と平行な横方向平面内にあり、単一の仮想的感光リニアシステムを提供するた め、前記垂直方向で互いに関して食い違っている、請求項１に記載の装置。 ４． 前記感光リニアシステム（２６−２９；２６″）は、全計測範囲がそれ らのシステムの計測範囲の和と実質的に一致するように間隔が隔てられている、 請求項３に記載の装置。 ５． 前記第１及び第２の発生システム（２２−２５；２２′、２２″）は、 前記横方向平面と垂直な方向に配置されている、請求項３又は４に記載の装置。 ６． 幾何学的軸線を画成する加工物（１０；１０′）の幾何学的特徴を検査 するため、前記第２支持体（４；４′）は前記第１支持体（１、１′）に関して 長さ方向に前記加工物（１０；１０′）の幾何学的軸線と平行に移動自在である 、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の装置。 ７． 第１支持体（５、６；５′、６′）及び第２支持体（４、４′）の相互 位置を検出するための位置変換器（１８；１８′）を有する、請求項６に記載の 装置。 ８． 前記第１支持体（１；１′）は、前記加工物（１０；１０′）を支持し 且つ回転させるための回りセンタ（７；７′）及び止まりセンタ（９；９′）を 含む、請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の装置。 ９． 様々な長さの前記加工物を支持するため、前記第１支持（５、６；５′ 、６′）は、前記回りセンタ及び止まりセンタ（７、９；７′、９′）の位置を 調節できる、請求項８に記載の装置。 １０． 前記第２支持体は、光線ビームの前記区分の方向と平行に横方向に移 動自在の少なくとも一つの横方向スライド（４１）を有し、前記第１及び第２の 発生システム（２２−２５；２２′、２２″）、前記第１及び第２の感光リニア システム（２６−２９；２６′、２６″）、及び前記二つのビームスプリッター （３０、３１；３０′、３１′）は、前記横方向スライドに連結されており、前 記検出一制御回路（２０；２０′）は、検査されるべき加工物の表面の横方向構 成に従って前記横方向スライドの並進を制御するようになっている、請求項１に 記載の装置。 １１． 前記横方向スライド（４１）は、前記二つの向き合って配置された部 分（３３、３４；３３′、３４′）を含む、請求項１０に記載の装置。 １２． 回転軸線を画成するクランクシャフトのクランクピンの幾何学的特徴 を検査するため、前記第１支持体は、クランクシャフト（１０′）を支持し且つ 回転させるための回りセンタ（７′）及び止まりセンタ（９′）を含む、請求項 １０又は１１に記載の装置。 １３． 別の発生システム（２２−２５；２２′、２２″）及び別の感光リニ アシステム（２６−２９；２６′、２６″）をさらに含む、請求項１乃至１２の うちのいずれか一項に記載の装置。 １４． 前記第１発生システム、前記第２発生システム、前記別のシステムは 、赤外線ダイオード型の光源（２２−２５；２２′、２２″）を有し、前記第１ 感光リニアシステム、前記第２感光リニアシステム、前記別の感光リニアシステ ム（２６−２９；２６′、２６″）は、ＣＣＤ型である、請求項１３に記載の装 置。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 （２６−２９）は、同じ横方向平面内に配置されてい る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 加工物（１０；１０′）の幾何学的特徴を投影技術に従って検査するた めのオプトエレクトロニック計測装置であって、前記加工物の支持位置を画成す る第１支持体（１；１′）と、該第１支持体に連結されており、二つの部分（３ ３、３４；３３′、３４′）が前記支持位置に関して向き合って配置された第２ 支持体（４；４′）と、一区分が前記加工物に向かって差し向けられた第１光線 ビームを提供するための、光放射線を発生するための第１発生システム（２２、 ２３；２２′）と、前記第１ビームが前記加工物によって遮られた後、前記第１ ビームを受け入れるため、前記二つの向き合って配置された部分のうちの一方（ ３４；３４′）に連結された第１感光リニアシステム（２８、２９；２６′）と 、一区分が前記加工物に向かって差し向けられた第２光線ビームを提供するため の、光放射線を発生するための第２発生システム（２４、２５；２２″）と、前 記第２ビームが前記加工物によって遮られた後、前記第２ビームを受け入れるた めの第２感光リニアシステム（２６、２７；２６″）と、前記第１及び第２の感 光リニアシステム（２６−２９；２６′、２６″）に連結された検出−制御回路 （２０、２１；２０′、２１′）とを有する計測装置において、光放射線を発生 するための前記第２システム（２４、２５；２２″）は、一区分が前記加工物（ １０；１０′）に向かって差し向けられた状態で、前記第２光線ビームを、前記 第１光線ビームの前記区分の方向に関して反対方向に提供するようになっており 、２つのビームスプリッター装置（３０、３１；３０′、３１′）が設けられ、 これらの装置の各々は、前記向き合って配置された部分（３３、３４；３３′、 ３４′）のうちの一方に連結されており、前記第１及び第２のビームの一方及び 他方の両方を受け入れてこれらのビームのうちの一方を関連した感光リニアシス テム（２６−２９）に向かって部分的に変向し、前記第２感光リニアシ ステム（２６、２７；２６″）は、前記二つの向き合って配置された部分のうち の他方（３３；３３′）に連結され、前記二つのビームスプリッター装置（３０ 、３１；３０′、３１′）は、前記第１及び第２の感光リニアシステム（２６− ２９；２６″）と前記支持位置との間に配置されている、ことを特徴とする計測 装置。 ２． 前記第１及び第２の発生システム（２２−２５；２２′、２２″）は、 前記二つの向き合って配置された部分（３３、３４；３３′、３４′）に連結さ れており、前記光線ビームの前記区分の方向に対して横方向の平面内にあり、各 ビームスプリッター装置（３０、３１；３０′、３１′）は、一方の発生システ ムの放射線を受け入れ、これらの放射線の一部を変向し、前記加工物に向かって 差し向けられた対応する区分を提供するようになっている、請求項１に記載の装 置。 ３． 前記第１及び第２の感光リニアシステム（２６−２９；２６″）は、実 質的に、光線ビームの前記区分の方向及びビームの前記方向と垂直な方向と平行 な横方向平面内にあり、単一の仮想的感光リニアシステムを提供するため、前記 垂直方向で互いに関して食い違っている、請求項１に記載の装置。 ４． 前記感光リニアシステム（２６−２９；２６″）は、全計測範囲がそれ らのシステムの計測範囲の和と実質的に一致するように間隔が隔てられている、 請求項３に記載の装置。 ５． 前記第１及び第２の発生システム（２２−２５；２２′、２２″）は、 前記横方向平面と垂直な方向に配置されている、請求項３又は４に記載の装置。 ６． 前記第１支持体（１、１′）は、前記加工物（１０、１０′）を支持し 且つ回転するための回りセンタ（７；７′）及び止まりセンタ（９；９′）を含 む、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の装置。 ７． 前記第２支持体は、光線ビームの前記区分の方向と平行に横方向に移動 自在の少なくとも一つの横方向スライド（４１）を含み、前記第１及び第２の発 生システム（２２−２５；２２′、２２″）、前記第１及び第２の感光リニアシ ステム（２６−２９；２６′、２６″）、及び前記二つのビームスプリッター装 置（３０、３１；３０′、３１′）は、前記横方向スライドに連結されており、 前記検出−制御回路（２０；２０′）は、検査されるべき前記加工物の前記表面 の前記横方向構成に従って前記横方向スライドの並進を制御するようになってい る、請求項１に記載の装置。 ８． 前記横方向スライド（４１）は、前記二つの向き合って配置された部分 （３３、３４；３３′、３４′）を含む、請求項７に記載の装置。 ９． 回転軸線を画成するクランクシャフトのクランクピンの幾何学的特徴を 検査するため、前記第１支持体は、前記クランクシャフト（１０′）を支持し且 つ回転するため、回りセンタ（７′）及び止まりセンタ（９′）を含む、請求項 ７に記載の装置。 １０． 幾何学的軸線を画成する加工物（１０；１０′）の幾何学的特徴を投 影技術に従って検査するためのオプトエレクトロニック計測装置であって、ベッ ド（１；１′）と、前記加工物を支持するため及び前記加工物をその幾何学的軸 線が対象平面（Ｏ−Ｏ）内にある状態で配置するため、前記ベッドによって支持 された第１支持構造（５、６；５′、６′）と、第２支持構造（４；４′）と、 一区分が前記対象平面に対して垂直な方向を持つ関連した光線ビームを発生する ため、前記第２支持構造（４；４′）に連結された光源（２２−２５；２２′、 ２２″）と、前記光線ビームが前記加工物によって遮られた後、前記光線ビーム を受け入れるため、前記第２支持構造（４；４′）に連結された複数のリニア感 光装置（２６−２９；２６′、２６″）と、該感光装置（２６−２９；２６′、 ２６″）に連結された検出−制御回路（２０、２１；２０′、２１′）とを有す る計測装置において、前記光源（２２−２５；２２′、２２″）は、前記対象平 面に関して両側に前記対象平面と平行な方向に二つのユニット（２２、２３−２ ４、２５；２２′−２２″）をなして配置されており、前記感光装置（２６−２ ９；２６′、２６″）は、前記対象平面に関して両側に二つのユニット（２６、 ２７；２６′−２８、２９；２６″）をなして配置されており、前記計測装置は 、前記ビームを部分的に変向し且つ反対方向に差し向けられた二つの光線ビーム のエンサンブル（ensamble）として前記区分を発生するため、前記第２支持構造 （４；４′）に連結された、二つの光学ビームスプリッター（３０、３１；３０ ′、３１′）を有し、前記感光装置（２６−２９；２６′、２６″）は、前記対 象平面と垂直な横断平面を構成する、ことを特徴とする計測装置。 １１． 前記感光装置（２６−２９；２６′、２６″）は、仮想的感光リニア システムを提供するため、前記対象平面（Ｏ−Ｏ）と前記横断平面との交差直線 と平行な所定方向に沿って互いから所定距離だけ間隔が隔てられている、請求項 １０に記載の装置。 １２． 前記感光装置（２６−２９；２６′、２６″）は、全計測範囲が単一 の感光システムの計測範囲の和と実質的に一致するように間隔が隔てられている 、請求項１１に記載の装置。 １３． 前記第２支持構造（４；４′）は実質的にＵ字形状であり、二つの側 部（３３、３４；３３′、３４′）には、前記光源（２２−２５；２２′、２２ ″）、前記感光装置（２６−２９；２６′、２６″）、及び前記ビームスプリッ ター（３０、３１；３０′、３１′）が連結されており、プレート（３５）が前 記二つの側部をしっかりと連結する、請求項１０、１１、又は１２に記載の装置 。 １４． 前記第２支持構造（４；４′）は、前記第１支持構造（５、６；５′ 、６′）に関し、前記対象平面（Ｏ−Ｏ）と垂直な横方向に移動自在である、請 求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の装置。 １５． 前記第２支持構造（４；４′）は、前記第１支持構造（５、６；５′ 、 ６′）に関し、前記対象平面（Ｏ−Ｏ）と平行な長さ方向に移動自在である、請 求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の装置。 １６． 前記第１支持構造（５、６；５′、６′）及び前記第２支持構造（４ ；４′）の相互の位置を検出するための位置変換器（１８；１８）を有する、請 求項１５に記載の装置。 １７． 前記第１支持構造（５、６；５′、６′）は、前記加工物（１０、１ ０′）を支持し回転させるため、回りセンタ（７、８；７′、８′）及び止まり センタ（９；９′）を支持する、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の装 置。 １８． 様々な長さの前記加工物（１０；１０′）を支持するため、前記第１ 支持構造（５、６；５′、６′）は、前記回りセンタ及び止まりセンタ（７、９ ；７′、９′）の位置を調節できる、請求項１７に記載の装置。 １９． 前記光学式センサは、赤外線ダイオード型（２２−２５；２２′、２ ２″）であり、前記感光装置（２６−２９；２６′、２６″）はＣＣＤ型である 、請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載の装置。