JPH04110708A - 表面測定装置 - Google Patents
表面測定装置Info
- Publication number
- JPH04110708A JPH04110708A JP23004590A JP23004590A JPH04110708A JP H04110708 A JPH04110708 A JP H04110708A JP 23004590 A JP23004590 A JP 23004590A JP 23004590 A JP23004590 A JP 23004590A JP H04110708 A JPH04110708 A JP H04110708A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- measured
- projected
- scanning
- scanner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表面測定装置に係り、とくに鋳物におけるパ
リの検出に好適な表面測定装置に関する。
リの検出に好適な表面測定装置に関する。
鋳物において、パリは寸法精度に悪影響を及ぼすため、
パリ取りは重要な工程である。
パリ取りは重要な工程である。
従来、パリ取りは人手によるものが主流である。
自動化においてもパリの検出は行われてなく、切削工具
や研削工具の動作経路を鋳物表面の形状に教示しておき
、しかも切削工具や研削工具と鋳物表面との接触圧力が
一定となるように圧力センサーで監視し、鋳物形状にな
らって切削工具や研削工具を動作させることにより突起
部分を切削あるいは研削し、パリの除去を行っている。
や研削工具の動作経路を鋳物表面の形状に教示しておき
、しかも切削工具や研削工具と鋳物表面との接触圧力が
一定となるように圧力センサーで監視し、鋳物形状にな
らって切削工具や研削工具を動作させることにより突起
部分を切削あるいは研削し、パリの除去を行っている。
しかしながら、上記従来例においては、教示位置からの
工具位置のずれをリアルタイムで検出することができな
いため、工具位置のずれを生じた場合には鋳物を削り込
むことがあるという不都合があった。
工具位置のずれをリアルタイムで検出することができな
いため、工具位置のずれを生じた場合には鋳物を削り込
むことがあるという不都合があった。
さらに、パリが圧力センサーを作動させるのに十分な強
度を持っている場合に、パリの除去が不完全になるとい
う問題点もあった。
度を持っている場合に、パリの除去が不完全になるとい
う問題点もあった。
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに非接触で連続的に、しかも正確に表面上の突起
物の高さを測定できる表面測定装置を提供することにあ
る。
、とくに非接触で連続的に、しかも正確に表面上の突起
物の高さを測定できる表面測定装置を提供することにあ
る。
そこで、本発明では、レーザ光を発射するためのレーザ
光発射手段と、レーザ光発射手段からのレーザ光の方向
を変化させ被測定物の表面を走査するための走査手段と
、被測定物の表面で反射したレーザ光を集光するための
集光手段と、集光されたレーザ光の強さを計測するため
の光量計測手段と、光量計測手段からの情報と走査手段
からの情報により被測定物の表面形状を求めるための情
報処理手段とからなるという構成を採っている。
光発射手段と、レーザ光発射手段からのレーザ光の方向
を変化させ被測定物の表面を走査するための走査手段と
、被測定物の表面で反射したレーザ光を集光するための
集光手段と、集光されたレーザ光の強さを計測するため
の光量計測手段と、光量計測手段からの情報と走査手段
からの情報により被測定物の表面形状を求めるための情
報処理手段とからなるという構成を採っている。
これによって前述した目的を達成しようとするものであ
る。
る。
［作用］
■、レーザ光発射手段から発射されたレーザ光は一定周
期で回転振動している走査手段で方向を変えられ、被測
定物を走査するように投光される。
期で回転振動している走査手段で方向を変えられ、被測
定物を走査するように投光される。
■、被測定物に投光されたレーザ光は被測定物の表面で
反射される。
反射される。
■１反射したレーザ光は集光手段で集光される。
■、集光されたレーザ光は光量計測手段の受光面に投影
される。
される。
■、光量計測手段では投影されたレーザ光の強さに比例
した電気信号を出力する。
した電気信号を出力する。
■、光量計測手段からの電気信号は情報処理手段で信号
変換され、突起物によって反射レーザ光が遮られた場合
はローレベル信号、遮るものがない場合はハイレベル信
号となる。
変換され、突起物によって反射レーザ光が遮られた場合
はローレベル信号、遮るものがない場合はハイレベル信
号となる。
■、コロ−ベル信号が検出されると、ハイレベル信号か
らローレベル信号に変化した時の走査手段の角度と、逆
にローレベル信号からハイレベル信号に変化した時の走
査手段の角度とが検出される。
らローレベル信号に変化した時の走査手段の角度と、逆
にローレベル信号からハイレベル信号に変化した時の走
査手段の角度とが検出される。
そして、これらの角度から所定の計算式により突起物の
高さが求められる。
高さが求められる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図の実施例はレーザ光を発射するためのレーザ光発
射手段１０と、レーザ光発射手段１ｏがらのレーザ光の
方向を変化させ被測定物６０の表面を走査するための走
査手段２０と、被測定物６００表面で反射したレーザ光
を集光するための集光手段３０と、集光されたレーザ光
の強さを計測するための光量計測手段４０と、光量計測
手段４０からの情報と走査手段２０からの情報により被
測定物６００表面形状を求めるための情報処理手段５０
とから構成されている。
射手段１０と、レーザ光発射手段１ｏがらのレーザ光の
方向を変化させ被測定物６０の表面を走査するための走
査手段２０と、被測定物６００表面で反射したレーザ光
を集光するための集光手段３０と、集光されたレーザ光
の強さを計測するための光量計測手段４０と、光量計測
手段４０からの情報と走査手段２０からの情報により被
測定物６００表面形状を求めるための情報処理手段５０
とから構成されている。
ここで、第２図に示されるようにレーザ光発射手段１０
としてはレーザ発振器、走査手段２０としてはスキャナ
、集光手段３０としては集光レンズ、光量計測手段４０
としてはフォトダイオードを用いているが、これらに限
定されるものではない 情報処理手段５０としては、第３図に示されるように光
量計測手段４０からの電気信号をパルス信号に変換する
ためのコンパレータ５１と、スキャナ２０からの角度信
号をコード化するためのエンコーダ５４と、コンパレー
タ５１とエンコーダ５４とからの情報により所定の信号
処理を行うためのＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２を動作させ
るための処理プログラムが格納されているＲＯＭ５３と
、データを一時的に記憶させておくためのＲＡＭ５４と
から構成されている。
としてはレーザ発振器、走査手段２０としてはスキャナ
、集光手段３０としては集光レンズ、光量計測手段４０
としてはフォトダイオードを用いているが、これらに限
定されるものではない 情報処理手段５０としては、第３図に示されるように光
量計測手段４０からの電気信号をパルス信号に変換する
ためのコンパレータ５１と、スキャナ２０からの角度信
号をコード化するためのエンコーダ５４と、コンパレー
タ５１とエンコーダ５４とからの情報により所定の信号
処理を行うためのＣＰＵ５２と、ＣＰＵ５２を動作させ
るための処理プログラムが格納されているＲＯＭ５３と
、データを一時的に記憶させておくためのＲＡＭ５４と
から構成されている。
次に本実施例の動作について説明する。
■レーザ発振器１０から発射されたレーザ光は一定周期
で回転振動しているス キャナ２０で方向を変えられ、
被測定物６０を走査するように投光される。
で回転振動しているス キャナ２０で方向を変えられ、
被測定物６０を走査するように投光される。
■被測定物６０に投光されたレーザ光は被測定物６０の
表面で反射される。
表面で反射される。
■反射したレーザ光は集光レンズ３０で集光される。
■集光されたレーザ光はフォトダイオード４０の受光面
に投影される。
に投影される。
■フォトダイオード４０では投影されたレーザ光の強さ
に比例した電気信号を出力する。
に比例した電気信号を出力する。
■フォトダイオード４０からの電気信号はコンパレータ
５１で信号変換され、第４図に示されるようにパリによ
って反射レーザ光が遮られた場合はローレベル信号、遮
るものがない場合はハイレベル信号となる。
５１で信号変換され、第４図に示されるようにパリによ
って反射レーザ光が遮られた場合はローレベル信号、遮
るものがない場合はハイレベル信号となる。
■ＣＰＵ５２でローレベル信号が検出されると、第５図
に示されるようにハイレベル信号からローレベル信号に
変化した時のスキャナ２０の角度α１と、逆にローレベ
ル信号からハイレベル信号に変化した時のスキャナ２０
の角度α２とが検出される。ここで、スキャナ２０の回
転中心０と集光レンズ３０の中心Ｅとを結ぶ線は被測定
物６０の表面と平行であるとする。また、点Ｏから被測
定物６０の表面に下ろした垂線の足をＤ、線分ＯＤ＝乙
、ハリの高さをＨ、レーザ光による被測定物６０の表面
でのハリの影の長さをＸとすると、ハリの高さＨは次の
式で求められる。
に示されるようにハイレベル信号からローレベル信号に
変化した時のスキャナ２０の角度α１と、逆にローレベ
ル信号からハイレベル信号に変化した時のスキャナ２０
の角度α２とが検出される。ここで、スキャナ２０の回
転中心０と集光レンズ３０の中心Ｅとを結ぶ線は被測定
物６０の表面と平行であるとする。また、点Ｏから被測
定物６０の表面に下ろした垂線の足をＤ、線分ＯＤ＝乙
、ハリの高さをＨ、レーザ光による被測定物６０の表面
でのハリの影の長さをＸとすると、ハリの高さＨは次の
式で求められる。
Ｈ； 乙 ・ Ｘ ／
（Ｘ 士 と−ｊａｎ
（９０−θ））
ここで、
ｊａｎ（９０−α１）−ｊ ａ ｎ （９０−α２）
θ ＝ （α１ ＋ α２）／２ である。
θ ＝ （α１ ＋ α２）／２ である。
以上のように本発明によると、レーザ光を発射するため
のレーザ光発射手段と、レーザ光発射手段からのレーザ
光の方向を変化させ被測定物の表面を走査するための走
査手段と、被測定物の表面で反射したレーザ光を集光す
るための集光手段と、集光されたレーザ光の強さを計測
するための光量計測手段と、光量計測手段からの情報と
走査手段からの情報により被測定物の表面形状を求める
ための情報処理手段とからなるという構成を採っている
ために非接触で連続的に、しかも正確に表面上の突起物
の高さを測定できる。これがため、鋳物のパリ取りを完
全に自動化でき、しかもパリ取りを正確にそして高い生
産性で行うことができるという従来にない優れた表面測
定装置を提供することができる。
のレーザ光発射手段と、レーザ光発射手段からのレーザ
光の方向を変化させ被測定物の表面を走査するための走
査手段と、被測定物の表面で反射したレーザ光を集光す
るための集光手段と、集光されたレーザ光の強さを計測
するための光量計測手段と、光量計測手段からの情報と
走査手段からの情報により被測定物の表面形状を求める
ための情報処理手段とからなるという構成を採っている
ために非接触で連続的に、しかも正確に表面上の突起物
の高さを測定できる。これがため、鋳物のパリ取りを完
全に自動化でき、しかもパリ取りを正確にそして高い生
産性で行うことができるという従来にない優れた表面測
定装置を提供することができる。
５０・・・・・情報処理手段、６０・・・・・被測定物
。
。
Claims (1)
- （１）、レーザ光を発射するためのレーザ光発射手段と
、レーザ光発射手段からのレーザ光の方向を変化させ被
測定物の表面を走査するための走査手段と、被測定物の
表面で反射したレーザ光を集光するための集光手段と、
集光されたレーザ光の強さを計測するための光量計測手
段と、光量計測手段からの情報と走査手段からの情報に
より被測定物の表面形状を求めるための情報処理手段と
からなることを特徴とする表面測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23004590A JPH04110708A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 表面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23004590A JPH04110708A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 表面測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110708A true JPH04110708A (ja) | 1992-04-13 |
Family
ID=16901701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23004590A Pending JPH04110708A (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 表面測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04110708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2258906A1 (es) * | 2004-09-27 | 2006-09-01 | Fundacion Fatronik | Metodo de monitorizacion de la formacion de rebabas en los procesos de taladrado de piezas. |
| WO2007065959A1 (es) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Asociación Centro De Investigación De Fabricación De Alto Rendimiento | Método de monitorización de la formación de rebabas en los procesos de taladrado de piezas |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23004590A patent/JPH04110708A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2258906A1 (es) * | 2004-09-27 | 2006-09-01 | Fundacion Fatronik | Metodo de monitorizacion de la formacion de rebabas en los procesos de taladrado de piezas. |
| WO2007065959A1 (es) * | 2005-12-07 | 2007-06-14 | Asociación Centro De Investigación De Fabricación De Alto Rendimiento | Método de monitorización de la formación de rebabas en los procesos de taladrado de piezas |
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