JPH02154103A

JPH02154103A - 機械部品の形状及び姿勢変化を検出するための測定ヘッド

Info

Publication number: JPH02154103A
Application number: JP25799989A
Authority: JP
Inventors: Clifton Zimmermann; クリフトン、ツィマーマン; Helmut Lewin; ヘルムート、レヴィン; Claus Bieberich; クラウス、ビーベリッヒ; Walter Bock; ヴァルター、ボック
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CH678658A5

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、／ｌｌ＋定されるべき機械部品と接触可能に
なされている検知器と、この検知器により影響されるべ
き信号発生器とを有する機械部品の形状及び姿勢変化を
検知するための測定ヘッドに関するものである。

（従来技術）従来から使用されている測定ヘッドは精密加工された測
定素子を具備するものであって、その測定精度及び測定
頻度は機構的に制約があった。この種の測定ヘッドは、
高精度の測定、例えば精密旋盤、薄層形成２ｉ置、その
担体表面の研磨装置の部品の検査測定を行うためには不
適当である。

そこで、この分野の技術的課題は、従来公知の測定装置
よりも高い測定精度が達成され得る、機械部品の形状及
び姿勢変化を検出する測定ヘッドを提供することである
。

（発明の要約）しかるにこの技術的課題は、信号発生器が発光器及び受
光器ならびにこれらに指向されている反射器から構成さ
れ、上記検知器が上記発受光器と反射器の間の輝度に影
響を及ぼす部分を有することを特徴とする本発明測定ヘ
ッドにより解決され得ることが見出されるに至った。

（発明の構成）添付図面第１図に示される測定ヘッドは、ケーシング１
に揺動可能に装着された、機械部品の形状及び姿勢変化
の検知器としての走査先端を有する。この走査先端の可
動性をことに容易にするため、その軸承３は貴石で構成
される。

機械的測定値を電気的信号に変換するため、ケーソング
内には信号発生器が設けられる。これは最も簡潔な形態
としてケーシングに装着される光源及び受光装置、例え
ばフォトセルから成り、これらは反射器４を介して相互
に応答する。

光源乃至受光装置と反射器との間の光の強さ、輝度は走
査先端の運動により影響を受ける。

第２乃至第５による本発明測定ヘッドの他の実施例にお
いても、上述したように光源及び受光装置の間には光導
波路（Ｌｉｃｈｔｗｅｌｌｅｎｌｅｉｔｅｒを省略して
以下ＬＷＬと略称し、また図面中に指示される）を形成
する。これはケーシングに固定され、反射器に指向され
ている端部に、平行光束をもたらすためのバンドパス、
すなわち帯域フィルタの層を設けたレンズ５をイイする
。そして測定ヘッドから遠い方の端部が、光学的ポイン
トを経て光源及び受光装置に接続され、ＬＷＬにおける
光の強さの変化を電気的信号に変換する。次いでこの信
号は公知の方法で分析される。光学的ポイントは、例え
ば光フアイバー素子であって、２本の光ファイバーの光
信号を第３の光ファイバーに接続する。このような素子
自体は周知のものであり市販のものを調達使用できる。

ＬＷＬにおける輝度変化は、ＬＷＬ先端と反射器４の間
に突出するシェード６で遮断され、このシェードはレバ
ーアーム７を介して走査先端により運動せしめられる。

第２図に示される測定ヘッドは、上述した基本構造と同
じであるが差分測定のため２個の走査先端を具備する。

さらに類似する実施態様（第３図）においては、走査先
端２は反射器４にレバーアーム８を介して結合されてお
り、走査先端の揺動が光の反射に影響を及ぼし、これに
より輝度変動をもたらす。

機械部品の状態及び揺動測定のたるの好ましいｉ９＋定
ヘッド形態（第４図）においては、測定値検知器は上述
した走査先端の代りに接触枠９により構成され、これは
測定されるべき機械部品に固定され、ＩＪＬを貫通する
。このＬＷＬのレンズ５に対向して反射器４が、上記枠
θ内において精密軸承１１、例えば貴石軸承により揺動
自在に保持部材工０により保持されている。はとんど摩
擦のないこの軸承により、枠９と、機械部品及び重力に
より垂直に保持される反射器４との間の姿勢角度が正確
に対応し、周期的運動を生ずる。この場合反射光の変化
する輝度は測定角度に対応する反射器のＬＩＩＩＬに対
する姿勢変化により姿勢角度に相当する。この測定信号
を上述したように分析転用する。

極めて鋭敏に反応する測定ヘッドの実施態様が第５図に
示されている。測定値検知器は本実施例においても接触
枠９であって、これはＬＷＬと、これに対して正確に装
着された反射器４とををする。これら両者の間に光導波
路を構成する素子１２が設けられ、これは精密軸承１３
、例えば貴石製軸承により半径方向に揺動可能に保持さ
れる。

重力姿勢位置、すなわち上記素子１２がＬＷＬ及び反射
器４に対して同心的に配置されており、最良の光通路を
形成する位置からの上記枠９の極めて僅かな揺動は、重
力位置に保持されている上記光導波素子１２のために、
ＬＷＬから反射器への透過を減少させる。このようにし
て生起せしめられる輝度変化は、前述したように、電気
的信号への変換により、計測値表示のために使用される
。このように構成された測定ヘッドは、敏感に応答する
光学的構成のために、地震測定用にも適当である。

上述した測定ヘッドの実施装置を使用して測定したとこ
ろ、従来の装置に対して、はるかに秀れたｔｌす定歪確
性を示し、さらに熱的及び機械的負荷に対する耐性、製
作及び取扱の簡易性などについてもイ■利であることが
実証された。

【図面の簡単な説明】

添付図面中、第１図は走査先端部及びこれに結合された
光学的シェードと共に光導波路及び反射器を何する測定
ヘッドを示す概略図。第２図は第１図と同様の、ただし２個の走査先端部をイ
ｆする６！１１定ヘツドの同様の図面、第３図は、第１
図と同様の、ただし反射器に直接結合された走査先端部
を有する測定ヘッドを示す図面、第４図は、光導波路に固定され、反射器を運動可能に保
持する接触枠を走査先端部の代りに有するｆｌｌ１１定
ヘッドを示す図面、第５図は、第４図と同様であるが、固定装管さ検知をれた反射器と、これと覧間に可動的に装着された光導波
素子とを有する測定ヘッドを示す図面である。主要部分と符号との対応関係は以下の通りである。（検知器）、３６・・・シェード８・・・レバー１０・・・保持部・・・光導波路、１・・・ケーシング、２・・・走査先端・・・軸承、４
・・・反射器、５・・・レンズ、（ｍ［ｒ部材）、７・
・・レバーアーム、アーム、９・・・接触枠（検知器）
、材、１１・・・軸承、１３・・・軸承、ＬＷＬ１２・・
・光導波素子。Ｆ旧、１ＦＩＧ、２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測定されるべき機械部品と接触可能になされてい
る検知器（２、９）と、この検知器により影響されるべ
き信号発生器とを有する機械部品の形状及び姿勢変化を
検出するための測定ヘッドであって、上記信号発生器が
発光器及び受光器ならびにこれらに指向されている反射
器（４）から構成され、上記検知器（２、９）が上記発
受光器と反射器の間の輝度に影響を及ぼす部分（６、８
、１０、１２）を有することを特徴とする測定ヘッド。
（２）請求項（１）による測定ヘッドであって、上記発
光器及び受光器が光導波路（ＬＷＬ）から成り、その反
射器（４）に対向する端部にレンズ（５）が設けられ、
光源と信号受信機が光学的ポイントにより接続されてい
ることを特徴とする測定ヘッド。
（３）請求項（１）或は（２）による測定ヘッドであつ
て、上記検知器が可動的に装着された走査先端部（２）
であり、これがレバーアームを介して、発光器及び／或
は受光器（ＬＷＬ）と反射器（４）の間において光路に
突出している遮断部材（６）と結合されていることを特
徴とする測定ヘッド。
（４）請求項（１）或は（２）による測定ヘッドであっ
て、上記検知器が可動的に装着された走査先端部（２）
から成り、レバーアーム（８）により反射器（４）と結
合されていることを特徴とする測定ヘッド。
（５）請求項（１）或は（２）による測定ヘッドであっ
て、上記検知器が接触枠（９）により構成され、一方に
おいて発光及び受光器（ＬＷＬ）がこれに固定されてお
り、他方において反射器（４）が精密軸承（１１）によ
りこれに保持されていることを特徴とする測定ヘッド。
（６）請求項（１）或は（２）による測定ヘッドであっ
て、上記検知器が接触枠（９）により構成され、発光及
び受光器（ＬＷＬ）及びこれに指向される反射器（４）
が接触枠（９）に固定されており、これらの間に光導波
素子（１２）が配置され、かつ精密軸承（１３）により
運動可能に接触枠（９）に保持されていることを特徴と
する測定ヘッド。