JPH045507A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
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- JPH045507A JPH045507A JP10546590A JP10546590A JPH045507A JP H045507 A JPH045507 A JP H045507A JP 10546590 A JP10546590 A JP 10546590A JP 10546590 A JP10546590 A JP 10546590A JP H045507 A JPH045507 A JP H045507A
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- shape
- optical sensor
- measurement
- parts
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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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、形状測定装置に関し、特に被測定体が広い
ため形状測定装置の測定可能範囲だけでは測定出来ず、
形状測定装置を複数回移動させて形状測定を実施し、各
測定部分で入力した形状データを基に被測定体全面の形
状を算出する場合に発生する、各測定部分の境界部の形
状測定データの重複や欠は等非連続性による形状算出誤
差を極力抑制することのできる非接触式の形状測定装置
に関するものである。
ため形状測定装置の測定可能範囲だけでは測定出来ず、
形状測定装置を複数回移動させて形状測定を実施し、各
測定部分で入力した形状データを基に被測定体全面の形
状を算出する場合に発生する、各測定部分の境界部の形
状測定データの重複や欠は等非連続性による形状算出誤
差を極力抑制することのできる非接触式の形状測定装置
に関するものである。
［従来の技術］
第４図は例えば工業技術社発行「実例に見るプロセスセ
ンサの使い方Ｊ１９８１ 計測・別冊（２７９〜２８
０頁）に示された従来の形状測定装置としてのレーザ方
式変位計を示す構成図であり、図において（１）は所定
の形状を有する被測定体、（２）は被測定体（１）にレ
ーザ光を照射し、その反射光を検出するように配置され
た光センサ部、（３）は配線（４）を介して光センサ部
（２）に接続され、光センサ部（２）の検出した反射光
の検出点と基準検出点との変位量により光センサ部（２
）と被測定体（１）との間の変位量を演算する第１演算
部、（５）は配線（６）を介して第１演算部（３）に接
続され、第１演算部（３）の演算した変位量を被測定体
（１）の形状に換算する第２演算部、（７）は光センサ
部（２）を被測定体（１）上に平行にＸ軸方向に移動さ
せるＸ軸方向移動機構、（８）は光センサ部（２）を被
測定体（１）上−に平行にＹ軸方向に移動させるＹ軸方
向移動機構である。尚、第２演算部（５）は移動機構（
７）、（８）とそれぞれ配線（１１）、（１２）を介し
て相互接続され、移動機構（７）、（８）より位置情報
を受けると共に、これらに対して制御情報を供給する。
ンサの使い方Ｊ１９８１ 計測・別冊（２７９〜２８
０頁）に示された従来の形状測定装置としてのレーザ方
式変位計を示す構成図であり、図において（１）は所定
の形状を有する被測定体、（２）は被測定体（１）にレ
ーザ光を照射し、その反射光を検出するように配置され
た光センサ部、（３）は配線（４）を介して光センサ部
（２）に接続され、光センサ部（２）の検出した反射光
の検出点と基準検出点との変位量により光センサ部（２
）と被測定体（１）との間の変位量を演算する第１演算
部、（５）は配線（６）を介して第１演算部（３）に接
続され、第１演算部（３）の演算した変位量を被測定体
（１）の形状に換算する第２演算部、（７）は光センサ
部（２）を被測定体（１）上に平行にＸ軸方向に移動さ
せるＸ軸方向移動機構、（８）は光センサ部（２）を被
測定体（１）上−に平行にＹ軸方向に移動させるＹ軸方
向移動機構である。尚、第２演算部（５）は移動機構（
７）、（８）とそれぞれ配線（１１）、（１２）を介し
て相互接続され、移動機構（７）、（８）より位置情報
を受けると共に、これらに対して制御情報を供給する。
次に、第４図に示した従来の形状測定装置の動作につい
て説明する。光センサ部（２）に対して形状の測定対象
である被測定体（１）が第４図に示したように位置する
と、光センサ部（２）からレーザ光（９）が被測定体〈
１）に照射され、反射光（１０）が光センサ部（２）に
よって検出される。この反射光（１０）を光センサ部（
２）か検出する検出点は光センサ部（２）と被測定体（
１）との距離によって変化するため、この変位量Ｌａを
光センサ部（２）が電気信号に変換し、この電気信号を
第１演算部（３）が光センサ部（２）と被測定体（１）
との距離として検出する。
て説明する。光センサ部（２）に対して形状の測定対象
である被測定体（１）が第４図に示したように位置する
と、光センサ部（２）からレーザ光（９）が被測定体〈
１）に照射され、反射光（１０）が光センサ部（２）に
よって検出される。この反射光（１０）を光センサ部（
２）か検出する検出点は光センサ部（２）と被測定体（
１）との距離によって変化するため、この変位量Ｌａを
光センサ部（２）が電気信号に変換し、この電気信号を
第１演算部（３）が光センサ部（２）と被測定体（１）
との距離として検出する。
光センサ部（２）は移動機ｔｉ（７）、（８）によって
被測定体（１）に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動し、
被測定体（１）の表面形状の変化かそのまま光センサ部
（２）と被測定体（１）との間の距離変動となって表れ
るため、この距離変動のデータをもとに第２演算部（５
）で被測定体（１）の形状が算出される。
被測定体（１）に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動し、
被測定体（１）の表面形状の変化かそのまま光センサ部
（２）と被測定体（１）との間の距離変動となって表れ
るため、この距離変動のデータをもとに第２演算部（５
）で被測定体（１）の形状が算出される。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、従来の形状測定装置は被測定体（１）の被測
定面積が光センサ部（２）を移動機構（７）（８）で移
動させ測定する面積より広い場合には、被測定体（１）
の全面を形状測定装置で測定できる面積以内の部分に複
数個分割し、その部分毎に支持機構（図示せず）を設置
し測定することにより被測定体（１）の全面にわたって
測定し、各部分で測定した形状データを被測定体（１）
の全面について統合する必要があっるが、分割された各
部分の境界部を測定装置で検出できないため、境界部で
は形状データが重複したりあるいはデータの抜けが生じ
る等被測定体（１）全体としての形状データの連続性が
保てなくなり、ひいては被測定体（１）全面の形状測定
誤差となって表れるという問題点があった。
定面積が光センサ部（２）を移動機構（７）（８）で移
動させ測定する面積より広い場合には、被測定体（１）
の全面を形状測定装置で測定できる面積以内の部分に複
数個分割し、その部分毎に支持機構（図示せず）を設置
し測定することにより被測定体（１）の全面にわたって
測定し、各部分で測定した形状データを被測定体（１）
の全面について統合する必要があっるが、分割された各
部分の境界部を測定装置で検出できないため、境界部で
は形状データが重複したりあるいはデータの抜けが生じ
る等被測定体（１）全体としての形状データの連続性が
保てなくなり、ひいては被測定体（１）全面の形状測定
誤差となって表れるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、測定装置の移動設置による被測定体全面の形
状データの不連続性発生を抑え、被測定体全面にわたり
高精度に形状を測定することができる形状測定装置を得
ることを目的とする。
たもので、測定装置の移動設置による被測定体全面の形
状データの不連続性発生を抑え、被測定体全面にわたり
高精度に形状を測定することができる形状測定装置を得
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る形状測定装置は、被測定体にレーザ光を
照射し、その反射光を検出するように配置された光セン
サ部と、この光センサ部に接続され、上記光センサ部の
検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量により
上記光センサ部と上記被測定体との間の変位量を演算す
る第１演算部と、この第１演算部に接続され、上記第１
演算部の演算した変位量を上記被測定体の形状に換算す
る第２演算部と、この第２演算部により制御され、上記
光センサ部を上記被測定体上に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動させる移動機構部と、上記被測定体の各測定部
分に所定の面を形成するように複数個設けられ、上記光
センサ部により検出可能な所定の厚みを有する目印とを
備え、上記目印を含むように上記各測定部分の形状を測
定するようにしたものである。
照射し、その反射光を検出するように配置された光セン
サ部と、この光センサ部に接続され、上記光センサ部の
検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量により
上記光センサ部と上記被測定体との間の変位量を演算す
る第１演算部と、この第１演算部に接続され、上記第１
演算部の演算した変位量を上記被測定体の形状に換算す
る第２演算部と、この第２演算部により制御され、上記
光センサ部を上記被測定体上に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動させる移動機構部と、上記被測定体の各測定部
分に所定の面を形成するように複数個設けられ、上記光
センサ部により検出可能な所定の厚みを有する目印とを
備え、上記目印を含むように上記各測定部分の形状を測
定するようにしたものである。
［作用］
この発明においては、被測定体全面の形状測定において
、被測定体を測定装置が測定可能な面積以下の各部分に
分割する際に、隣接する例えば４つの分割部分が接する
角の部分に光センサ部力（検出可能な所定の厚みを有す
る目印をそれぞれ設置し、分割された各部分毎に目印を
含めた範囲にわたり被測定体の形状を測定し、各部分の
形状データをもとに統合し、被測定体全体の形状を算出
する時点で各部分の例えば４つの角に設置された目印の
中心を境界として各部分毎に測定した形状データをつな
ぎ合わせ、各部の形状データに含まれている重複部分の
データを除去する。
、被測定体を測定装置が測定可能な面積以下の各部分に
分割する際に、隣接する例えば４つの分割部分が接する
角の部分に光センサ部力（検出可能な所定の厚みを有す
る目印をそれぞれ設置し、分割された各部分毎に目印を
含めた範囲にわたり被測定体の形状を測定し、各部分の
形状データをもとに統合し、被測定体全体の形状を算出
する時点で各部分の例えば４つの角に設置された目印の
中心を境界として各部分毎に測定した形状データをつな
ぎ合わせ、各部の形状データに含まれている重複部分の
データを除去する。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、（１）〜
１２は上述の従来装置と全く同様のものである。（１３
）は移動機構（７）、（８）を支持する支持機構であっ
て、光センサ部（２）はＸ軸方向移動機構（７）に沿っ
て移動し、光センサ部（２）とＸ軸方向移動機構（７）
とはＸ軸方向移動機構（８）に沿って移動する。〈１４
）は被測定体の各分割部分の例えば４隅に設けられ、光
センサ部く２）により検出可能な高さ方向に厚みをのあ
る例えば円柱状の目印である。
図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、（１）〜
１２は上述の従来装置と全く同様のものである。（１３
）は移動機構（７）、（８）を支持する支持機構であっ
て、光センサ部（２）はＸ軸方向移動機構（７）に沿っ
て移動し、光センサ部（２）とＸ軸方向移動機構（７）
とはＸ軸方向移動機構（８）に沿って移動する。〈１４
）は被測定体の各分割部分の例えば４隅に設けられ、光
センサ部く２）により検出可能な高さ方向に厚みをのあ
る例えば円柱状の目印である。
第２図は被測定体全面における分割部分、測定範囲及び
目印設置位置の一例を示す図であって、目印（１４）を
被測定体（１）に設置固定した際の分割方法を示し、第
２図において、（１５）は被測定体全体の範囲を、（１
６）は測定装置で測定できる範囲を、（１７）は測定装
置で測定した形状データのうち使用するものの範囲をそ
れぞれ示す。
目印設置位置の一例を示す図であって、目印（１４）を
被測定体（１）に設置固定した際の分割方法を示し、第
２図において、（１５）は被測定体全体の範囲を、（１
６）は測定装置で測定できる範囲を、（１７）は測定装
置で測定した形状データのうち使用するものの範囲をそ
れぞれ示す。
次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につい
て第３図を参照しながら説明する。まず光センサ部（２
）がＸ軸方向移動機構（７）により被測定体（１）上を
平行にＸ軸方向に移動され、光センサ部（２）により光
センサ部（２）と被測定体（１）との距離変動がＸ軸方
向に一定間隔で測定され、測定データは第１演算部（３
）に供給される。第１演算部（３）は光センサ部（２）
の検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量によ
り光センサ部（２）と被測定体（１）との間の変位量を
演算する。このとき被測定体（１）上に固定設置された
目印（１４）上に光センサ（２）が到達した場合には光
センサ（２）と被測定体（１）との距離変動分に目印（
１４）の厚み分が加算されることになる。
て第３図を参照しながら説明する。まず光センサ部（２
）がＸ軸方向移動機構（７）により被測定体（１）上を
平行にＸ軸方向に移動され、光センサ部（２）により光
センサ部（２）と被測定体（１）との距離変動がＸ軸方
向に一定間隔で測定され、測定データは第１演算部（３
）に供給される。第１演算部（３）は光センサ部（２）
の検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量によ
り光センサ部（２）と被測定体（１）との間の変位量を
演算する。このとき被測定体（１）上に固定設置された
目印（１４）上に光センサ（２）が到達した場合には光
センサ（２）と被測定体（１）との距離変動分に目印（
１４）の厚み分が加算されることになる。
Ｘ軸方向の測定が終了したら、光センサ（２）はＸ軸方
向移動機構（８）により被測定体（１）上を平行にＹ軸
方向に一定量だけ移動して測定を行い、そして光センサ
（２）は再度Ｘ軸方向に移動を開始し測定を行う。
向移動機構（８）により被測定体（１）上を平行にＹ軸
方向に一定量だけ移動して測定を行い、そして光センサ
（２）は再度Ｘ軸方向に移動を開始し測定を行う。
このように上述の動作を繰り返すことにより、測定装置
が測定することのできる面積に分割された部分の測定が
終了し、測定データは第２演算部（５）に格納される。
が測定することのできる面積に分割された部分の測定が
終了し、測定データは第２演算部（５）に格納される。
また、支持機構（１３）を移動させ、上述の動作を繰り
返すことにより被測定体（１）全面の測定を実施でき、
被測定体（１）全面における各部分毎の形状測定は終了
する。
返すことにより被測定体（１）全面の測定を実施でき、
被測定体（１）全面における各部分毎の形状測定は終了
する。
次に、第２演算部（５）において、各部分の形状データ
を基に被測定体（１）全面の形状を算出するが、その際
に各部分の４隅に固定設置された目印（１４）の中心を
結んだ部分を境界として統合する。これにより隣接部で
重複した形状データが除去されて測定データの不連続性
が除去され、広い被測定体の形状を高精度に測定するこ
とがてきる。
を基に被測定体（１）全面の形状を算出するが、その際
に各部分の４隅に固定設置された目印（１４）の中心を
結んだ部分を境界として統合する。これにより隣接部で
重複した形状データが除去されて測定データの不連続性
が除去され、広い被測定体の形状を高精度に測定するこ
とがてきる。
尚、上記実施例では被測定体の各測定部分に所定の面を
形成するように、目印４個を設けた場合であるが、この
数に限定する事なく、少なくとも３個以上あればいずれ
の場合でも良い。
形成するように、目印４個を設けた場合であるが、この
数に限定する事なく、少なくとも３個以上あればいずれ
の場合でも良い。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、被測定体にレーザ光を
照射し、その反射光を検出するように配置された光セン
サ部と、この光センサ部に接続され、上記光センサ部の
検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量により
上記光センサ部と上記被測定体との間の変位量を演算す
る第１演算部と、この第１演算部に接続され、上記第１
演算部の演算した変位量を上記被測定体の形状に換算す
る第２演算部と、この第２演算部により制御され、上記
光センサ部を上記被測定体上に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動させる移動機構部と、上記被測定体の各測定部
分に所定の面を形成するように複数個設けられ、上記光
センサ部により検出可能な所定の厚みを有する目印とを
備え、上記目印を含むように上記各測定部分の形状を測
定するようにしたので、測定装置を移動設置するときに
生じる各測定部分の重複部での形状データを除去するこ
とができ、広範囲に亙る被測定体の形状を高精度に測定
できる形状測定装置が得られる効果がある。
照射し、その反射光を検出するように配置された光セン
サ部と、この光センサ部に接続され、上記光センサ部の
検出した反射光の検出点と基準検出点との変位量により
上記光センサ部と上記被測定体との間の変位量を演算す
る第１演算部と、この第１演算部に接続され、上記第１
演算部の演算した変位量を上記被測定体の形状に換算す
る第２演算部と、この第２演算部により制御され、上記
光センサ部を上記被測定体上に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動させる移動機構部と、上記被測定体の各測定部
分に所定の面を形成するように複数個設けられ、上記光
センサ部により検出可能な所定の厚みを有する目印とを
備え、上記目印を含むように上記各測定部分の形状を測
定するようにしたので、測定装置を移動設置するときに
生じる各測定部分の重複部での形状データを除去するこ
とができ、広範囲に亙る被測定体の形状を高精度に測定
できる形状測定装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の形状測定装置を被測定体に設置したときの一例
を示す図、第３図はこの発明の形状測定装置が被測定体
の形状を測定する場合を示す構成図、第４図は従来の形
状測定装置を示す構成図である。 図において、（１）は被測定体、（２）は光センサ部、
（３）は第１は演算部、（５）は第２演算部、（７）は
Ｘ軸方向移動機構、（８）はＹ軸方向移動機構、（１４
）は目印である。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
の発明の形状測定装置を被測定体に設置したときの一例
を示す図、第３図はこの発明の形状測定装置が被測定体
の形状を測定する場合を示す構成図、第４図は従来の形
状測定装置を示す構成図である。 図において、（１）は被測定体、（２）は光センサ部、
（３）は第１は演算部、（５）は第２演算部、（７）は
Ｘ軸方向移動機構、（８）はＹ軸方向移動機構、（１４
）は目印である。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被測定体にレーザ光を照射し、その反射光を検出するよ
うに配置された光センサ部と、 この光センサ部に接続され、上記光センサ部の検出した
反射光の検出点と基準検出点との変位量により上記光セ
ンサ部と上記被測定体との間の変位量を演算する第１演
算部と、 この第１演算部に接続され、上記第１演算部の演算した
変位量を上記被測定体の形状に換算する第２演算部と、 この第２演算部により制御され、上記光センサ部を上記
被測定体上に平行にＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させる移
動機構部と、 上記被測定体の各測定部分に所定の面を形成するように
複数個設けられ、上記光センサ部により検出可能な所定
の厚みを有する目印と を備え、上記目印を含むように上記各測定部分の形状を
測定することを特徴とする形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10546590A JPH045507A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10546590A JPH045507A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045507A true JPH045507A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14408329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10546590A Pending JPH045507A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008096119A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-24 | Keyence Corp | 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
| JP2008111821A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-05-15 | Keyence Corp | 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP10546590A patent/JPH045507A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008096119A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-04-24 | Keyence Corp | 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
| JP2008111821A (ja) * | 2006-10-05 | 2008-05-15 | Keyence Corp | 光学式変位計、光学式変位測定方法、光学式変位測定プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
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