JPH07286833A - 断面形状計測装置 - Google Patents
断面形状計測装置Info
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- JPH07286833A JPH07286833A JP7835594A JP7835594A JPH07286833A JP H07286833 A JPH07286833 A JP H07286833A JP 7835594 A JP7835594 A JP 7835594A JP 7835594 A JP7835594 A JP 7835594A JP H07286833 A JPH07286833 A JP H07286833A
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- Japan
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- distance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 新設された高層煙突、タワー等の鋼構造物に
存在する溶接変形、目違い量等を計測する装置を提供す
る。 【構成】 対象物１０の計測面１１に対して反射ミラー
１２を経由して発・受光部１３からの特定波長（λ）の
光Ｌを照射し、計測面１１からの反射光ＲＬを該反射ミ
ラー１２を経由して受光部１３で受光して上記計測面と
直交するＹ軸方向の距離を計測する距離計測センサ本体
１４と、上記反射ミラー１２を計測面に相対して設けら
れたカバーケース１５内を該Ｙ軸と直交するＸ軸方向に
移動させる反射ミラー移動装置１６と、上記反射ミラー
１２の発光・受光部１３からのＸ軸方向の移動距離を計
測する距離計測計としてのエンコーダ１７と、得られた
Ｙ軸方向データ及びＸ軸方向データを処理するデータ処
理装置１８とを備えてなる。
存在する溶接変形、目違い量等を計測する装置を提供す
る。 【構成】 対象物１０の計測面１１に対して反射ミラー
１２を経由して発・受光部１３からの特定波長（λ）の
光Ｌを照射し、計測面１１からの反射光ＲＬを該反射ミ
ラー１２を経由して受光部１３で受光して上記計測面と
直交するＹ軸方向の距離を計測する距離計測センサ本体
１４と、上記反射ミラー１２を計測面に相対して設けら
れたカバーケース１５内を該Ｙ軸と直交するＸ軸方向に
移動させる反射ミラー移動装置１６と、上記反射ミラー
１２の発光・受光部１３からのＸ軸方向の移動距離を計
測する距離計測計としてのエンコーダ１７と、得られた
Ｙ軸方向データ及びＸ軸方向データを処理するデータ処
理装置１８とを備えてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば新設された高層
煙突、タワー等の鋼構造物に存在する溶接変形、目違い
量等を計測する装置に関する。
煙突、タワー等の鋼構造物に存在する溶接変形、目違い
量等を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鋼構造物には、多かれ少なかれ
新設時に既に溶接変形、目違い量（接合部材の接合部の
段差）等に基づいて全体変形及び局所変形が存在する
が、これらは長期間の使用中に経年変化、腐食等が原因
となって進展し、遂には部材の座屈その他の損傷につな
がる虞がある。
新設時に既に溶接変形、目違い量（接合部材の接合部の
段差）等に基づいて全体変形及び局所変形が存在する
が、これらは長期間の使用中に経年変化、腐食等が原因
となって進展し、遂には部材の座屈その他の損傷につな
がる虞がある。
【０００３】そのため、新設時からこれらの変形状態を
正しく把握することは強度面の管理上非常に大切なこと
であり、また、美観面からも望ましいことである。
正しく把握することは強度面の管理上非常に大切なこと
であり、また、美観面からも望ましいことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、これ
らの変形計測（局部変形計測）は、ダイヤルゲージ等を
用いて対象物の計測面に押しつけて行う、所謂「接触方
法」による計測が一般的であるが、この方法では、計測
範囲（測定可能な変形量）が普通２０〜３０ｍ／ｍと狭
い上に、微小に変化する変形箇所の計測ができないとい
う問題がある。
らの変形計測（局部変形計測）は、ダイヤルゲージ等を
用いて対象物の計測面に押しつけて行う、所謂「接触方
法」による計測が一般的であるが、この方法では、計測
範囲（測定可能な変形量）が普通２０〜３０ｍ／ｍと狭
い上に、微小に変化する変形箇所の計測ができないとい
う問題がある。
【０００５】また、計測工具を手動で移動させる方式の
場合には、連続的に断面形状を計測することが難しい上
に、高所での計測が難しい、という問題がある。
場合には、連続的に断面形状を計測することが難しい上
に、高所での計測が難しい、という問題がある。
【０００６】更に、対象物によっては、従来の接触式の
断面計測方法では計測面を傷つける虞があり、問題であ
った。
断面計測方法では計測面を傷つける虞があり、問題であ
った。
【０００７】本発明は上記問題に鑑み、計測範囲を大き
くすることができると共に測定精度が向上し、簡易断面
形状を計測できる装置を提供することを目的とする。
くすることができると共に測定精度が向上し、簡易断面
形状を計測できる装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る断面形状計測装置の構成は、計測面に対して反
射ミラーを経由して光を照射すると共に該反射光を受光
して上記計測面と直交するＹ軸方向の距離を計測する発
・受光部を有する距離計測センサ本体と、上記反射ミラ
ーを計測面に相対して設けられたカバーケース内を上記
Ｙ軸と直交するＸ軸方向に移動させる反射ミラー移動装
置と、上記反射ミラーのＸ軸方向の発・受光部からの移
動距離を計測する距離計測計と、得られたＹ軸方向デー
タ及びＸ軸方向データを処理するデータ処理装置とを、
備えてなることを特徴とする。
明に係る断面形状計測装置の構成は、計測面に対して反
射ミラーを経由して光を照射すると共に該反射光を受光
して上記計測面と直交するＹ軸方向の距離を計測する発
・受光部を有する距離計測センサ本体と、上記反射ミラ
ーを計測面に相対して設けられたカバーケース内を上記
Ｙ軸と直交するＸ軸方向に移動させる反射ミラー移動装
置と、上記反射ミラーのＸ軸方向の発・受光部からの移
動距離を計測する距離計測計と、得られたＹ軸方向デー
タ及びＸ軸方向データを処理するデータ処理装置とを、
備えてなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】上記構成において、距離計測センサ本体は計測
面に対して反射ミラーを経由して光を照射し、その反射
光を受講して該計測面とのＹ軸方向距離を計測する。ま
た、同時に上記反射ミラーは反射ミラー移動装置によっ
て計測面に相対して設けられたカバーケース内をＸ軸方
向に移動するが、この移動距離は移動距離計によって計
測される。
面に対して反射ミラーを経由して光を照射し、その反射
光を受講して該計測面とのＹ軸方向距離を計測する。ま
た、同時に上記反射ミラーは反射ミラー移動装置によっ
て計測面に相対して設けられたカバーケース内をＸ軸方
向に移動するが、この移動距離は移動距離計によって計
測される。
【００１０】こうして得られた「Ｙ軸方向距離データ」
及び「Ｘ軸方向距離データ」は、データ処理装置によっ
て送られて演算処理され、計測面の断面形状（局部変形
プロファイル）が得られる。
及び「Ｘ軸方向距離データ」は、データ処理装置によっ
て送られて演算処理され、計測面の断面形状（局部変形
プロファイル）が得られる。
【００１１】この際、照射された照射光及びその反射光
を反射させる反射ミラーがカバーケース内を移動するこ
とにより、センサ本体と計測面との間の光路距離が長く
なるので、計測面とセンサとの間が余り広く確保出来な
いような狭い場所においても、制度のよい計測が可能と
なる。
を反射させる反射ミラーがカバーケース内を移動するこ
とにより、センサ本体と計測面との間の光路距離が長く
なるので、計測面とセンサとの間が余り広く確保出来な
いような狭い場所においても、制度のよい計測が可能と
なる。
【００１２】また、センサ本体は固定させ、軽量な反射
ミラーのみを移動させれば計測できるため、駆動用のモ
ータ小さくでき、よって全体の軽量化を図ることが出来
る。
ミラーのみを移動させれば計測できるため、駆動用のモ
ータ小さくでき、よって全体の軽量化を図ることが出来
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
て具体的に説明する。
て具体的に説明する。
【００１４】図１は本実施例に係る断面形状計測装置の
概略図である。同図に示すように、対象物１０の計測面
１１に対して反射ミラー１２を経由して発・受光部１３
からの特定波長（λ）の光Ｌを照射し、該計測面１１か
らの反射光ＲＬを該反射ミラー１２を経由して受光部１
３で受光して上記計測面と直交するＹ軸方向の距離を計
測する距離計測センサ本体（以下「センサ本体」とい
う）１４と、上記反射ミラー１２を計測面に相対して設
けられたカバーケース１５内を該Ｙ軸と直交するＸ軸方
向に移動させる反射ミラー移動装置１６と、上記反射ミ
ラー１２の発・受光部１３からのＸ軸方向の移動距離を
計測する距離計測計としてのエンコーダ１７と、得られ
たＹ軸方向データ及びＸ軸方向データを処理するデータ
処理装置１８とを、備えてなるものである。
概略図である。同図に示すように、対象物１０の計測面
１１に対して反射ミラー１２を経由して発・受光部１３
からの特定波長（λ）の光Ｌを照射し、該計測面１１か
らの反射光ＲＬを該反射ミラー１２を経由して受光部１
３で受光して上記計測面と直交するＹ軸方向の距離を計
測する距離計測センサ本体（以下「センサ本体」とい
う）１４と、上記反射ミラー１２を計測面に相対して設
けられたカバーケース１５内を該Ｙ軸と直交するＸ軸方
向に移動させる反射ミラー移動装置１６と、上記反射ミ
ラー１２の発・受光部１３からのＸ軸方向の移動距離を
計測する距離計測計としてのエンコーダ１７と、得られ
たＹ軸方向データ及びＸ軸方向データを処理するデータ
処理装置１８とを、備えてなるものである。
【００１５】また、上記計測装置はカバーケース１５の
両端に設けられたマグネット２０を介して対象物１０の
計測面１１と所定距離をおいて相対して設けられてい
る。
両端に設けられたマグネット２０を介して対象物１０の
計測面１１と所定距離をおいて相対して設けられてい
る。
【００１６】上記発光・受光部１３からの光を反射する
反射ミラー１２を移動させる反射ミラー移動装置１６
は、所定距離に配設されたプーリ２１ａ，２１ｂに巻設
された搬送ベルト２２と、該搬送ベルト２２に取りつけ
られと共に上記反射ミラー１２を載置しつつ上記カバー
ケース１５内を移動する移動部２３と、該移動部２３を
Ｘ軸方向に移動させるモータ２４とを具備するものであ
る。
反射ミラー１２を移動させる反射ミラー移動装置１６
は、所定距離に配設されたプーリ２１ａ，２１ｂに巻設
された搬送ベルト２２と、該搬送ベルト２２に取りつけ
られと共に上記反射ミラー１２を載置しつつ上記カバー
ケース１５内を移動する移動部２３と、該移動部２３を
Ｘ軸方向に移動させるモータ２４とを具備するものであ
る。
【００１７】ここで、上記反射ミラー移動装置１６は、
上述した搬送ベルト方式以外に、例えば位相差検出方式
（特定波長光を照射し、その特定波長の反射光との間の
光波の位相差から検出する方式）のセンサ、及び三角測
量方式（計測面に２点から光を照射し、その間の角度か
ら検出する方式）のセンサを採用してもよい。
上述した搬送ベルト方式以外に、例えば位相差検出方式
（特定波長光を照射し、その特定波長の反射光との間の
光波の位相差から検出する方式）のセンサ、及び三角測
量方式（計測面に２点から光を照射し、その間の角度か
ら検出する方式）のセンサを採用してもよい。
【００１８】上記センサの内で、位相差検出方式は、所
定の精度を確保すために必要な光路長さ、即ちサンサ発
光部から計測面までの光の往復線路長さが例えば０．１
ｍ〜２ｍ程度で比較的長くとることができ、一方の三角
測量方式は、例えば０．２ｍ〜０．４ｍ程度と比較的短
い。
定の精度を確保すために必要な光路長さ、即ちサンサ発
光部から計測面までの光の往復線路長さが例えば０．１
ｍ〜２ｍ程度で比較的長くとることができ、一方の三角
測量方式は、例えば０．２ｍ〜０．４ｍ程度と比較的短
い。
【００１９】また、データ処理装置１８においては、反
射ミラー１２のＸ軸方向移動距離を計測するモータ２４
に内蔵されたエンコーダ１７で計測した上記Ｘ軸方向デ
ータＤX と、センサ本体１４で計測した上記Ｙ軸方向デ
ータＤY とを入力してデータ処理を行い、計測面１０の
断面形状（局部変形プロファイル）データを出力するよ
うにしている。
射ミラー１２のＸ軸方向移動距離を計測するモータ２４
に内蔵されたエンコーダ１７で計測した上記Ｘ軸方向デ
ータＤX と、センサ本体１４で計測した上記Ｙ軸方向デ
ータＤY とを入力してデータ処理を行い、計測面１０の
断面形状（局部変形プロファイル）データを出力するよ
うにしている。
【００２０】上記構成において、本計測装置を用いて構
造物の局部変形プロファイルの計測手順を図１を参照し
て説明する。
造物の局部変形プロファイルの計測手順を図１を参照し
て説明する。
【００２１】図１は、対象物１０とセンサ本体１４との
間が余り広くとれない場所での使用例を示すものであ
る。先ず、マグネット２０，２０によりセンサ本体１
４、反射ミラー移動装置１６を内設したカバーケース１
５を、対象物１０の計測面１１と所定間隔を空けて相対
して取りつける。次に、計測が開始され、センサ本体１
４の発・受光部１３から照射された特定の光Ｌは移動部
２３内の反射ミラー１２を経て計測面１１に照射され、
その反射光ＲＬは該反射ミラー１２を介して受光部１３
で受光され、センサ１４と計測面１１との間のＹ軸方向
距離がＹ軸方向データＤY として計測される。此れと同
時に、モータ２４が駆動されて搬送ベルト２２を介して
移動部２３と共に反射ミラー１２がカバーケース１５内
の内壁に沿ってＸ軸方向に所定ストローク（Ｌ0 ）だけ
移動され、該移動距離が逐一エンコーダ１７によってＸ
軸方向データＤX として計測される。このようにして計
測されたＹ軸方向データＤY 及びＸ軸方向データＤ
X は、逐一データ処理装置１８に送られて、データ処理
される。
間が余り広くとれない場所での使用例を示すものであ
る。先ず、マグネット２０，２０によりセンサ本体１
４、反射ミラー移動装置１６を内設したカバーケース１
５を、対象物１０の計測面１１と所定間隔を空けて相対
して取りつける。次に、計測が開始され、センサ本体１
４の発・受光部１３から照射された特定の光Ｌは移動部
２３内の反射ミラー１２を経て計測面１１に照射され、
その反射光ＲＬは該反射ミラー１２を介して受光部１３
で受光され、センサ１４と計測面１１との間のＹ軸方向
距離がＹ軸方向データＤY として計測される。此れと同
時に、モータ２４が駆動されて搬送ベルト２２を介して
移動部２３と共に反射ミラー１２がカバーケース１５内
の内壁に沿ってＸ軸方向に所定ストローク（Ｌ0 ）だけ
移動され、該移動距離が逐一エンコーダ１７によってＸ
軸方向データＤX として計測される。このようにして計
測されたＹ軸方向データＤY 及びＸ軸方向データＤ
X は、逐一データ処理装置１８に送られて、データ処理
される。
【００２２】図２は、こうして得られた計測データの１
例を示すものであり、縦軸にＹ軸方向距離を、横軸にＸ
軸方向距離を、それぞれプロットされている。
例を示すものであり、縦軸にＹ軸方向距離を、横軸にＸ
軸方向距離を、それぞれプロットされている。
【００２３】図２に示すように、図２（ａ）からは、計
測長さ（Ｌ0 ）間の計測面の断面形状（局部変形プロフ
ァイル）、最大変形量Δδ1 等（例えば溶接部に生じた
部材の収縮変形）が把握され、図２（ｂ）からは、計測
面の段差Δδ2 （例えば２つの部材の接合部の目違い
量）がそれぞれ把握される。
測長さ（Ｌ0 ）間の計測面の断面形状（局部変形プロフ
ァイル）、最大変形量Δδ1 等（例えば溶接部に生じた
部材の収縮変形）が把握され、図２（ｂ）からは、計測
面の段差Δδ2 （例えば２つの部材の接合部の目違い
量）がそれぞれ把握される。
【００２４】なお、上記両方式センサの測定範囲（測定
可能変形量）は、Ｘ軸・Ｙ軸共に±０．１ｍｍである。
可能変形量）は、Ｘ軸・Ｙ軸共に±０．１ｍｍである。
【００２５】このようにして、対象物１０とセンサ本体
１４との間が余り広くとれない場所での、該対象物１０
に生じた溶接部の収縮変形・目違い量を測定することが
でき、長期使用中に風などの外力を受けた際に構造物に
発生する局部座屈その他の損傷の防止を図るための適切
な処置を、得られたデータに基づいて講ずることができ
る。
１４との間が余り広くとれない場所での、該対象物１０
に生じた溶接部の収縮変形・目違い量を測定することが
でき、長期使用中に風などの外力を受けた際に構造物に
発生する局部座屈その他の損傷の防止を図るための適切
な処置を、得られたデータに基づいて講ずることができ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の断面形状
計測装置によれば、新設時に構造物に既に存在する溶接
部の変形、目違い量等の局部変形を非接触で精度よく且
つ手軽に計測することができることとなるので、この計
測データに基づいて危険断面の補強等強度面の管理及び
美観面の管理を適切に行うことが出来る。
計測装置によれば、新設時に構造物に既に存在する溶接
部の変形、目違い量等の局部変形を非接触で精度よく且
つ手軽に計測することができることとなるので、この計
測データに基づいて危険断面の補強等強度面の管理及び
美観面の管理を適切に行うことが出来る。
【００２７】また、計測対象物とセンサ取りつけ位置と
の間が狭い場所でも精度のよい計測が出来るが、特にセ
ンサ、反射ミラーをカバー内に設置し、反射ミラーのみ
を該カバー内を移動するようにしたので、外乱光が遮断
されてその干渉がなくなり、より精度の良いデータを得
ることができる上、該反射ミラーの移動機構は簡単なも
のでよく、その装置も簡易なものとすることができる。
の間が狭い場所でも精度のよい計測が出来るが、特にセ
ンサ、反射ミラーをカバー内に設置し、反射ミラーのみ
を該カバー内を移動するようにしたので、外乱光が遮断
されてその干渉がなくなり、より精度の良いデータを得
ることができる上、該反射ミラーの移動機構は簡単なも
のでよく、その装置も簡易なものとすることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る断面形状計測装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】計測データの一例を示す図である。
１０ 対象物 １１ 計測面 １２ 反射ミラー １３ 発・受光部 １４ 距離計測センサ １５ カバーケース １６ ミラー移動装置 １７ エンコーダ １８ データ処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 順行 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 計測面に対して反射ミラーを経由して光
を照射すると共に該反射光を受光して上記計測面と直交
するＹ軸方向の距離を計測する発・受光部を有する距離
計測センサ本体と、上記反射ミラーを計測面に相対して
設けられたカバーケース内を上記Ｙ軸と直交するＸ軸方
向に移動させる反射ミラー移動装置と、上記反射ミラー
のＸ軸方向の発・受光部からの移動距離を計測する距離
計測計と、得られたＹ軸方向データ及びＸ軸方向データ
を処理するデータ処理装置とを、備えてなることを特徴
とする断面形状計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835594A JPH07286833A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 断面形状計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835594A JPH07286833A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 断面形状計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286833A true JPH07286833A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13659689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7835594A Withdrawn JPH07286833A (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 断面形状計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07286833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521005A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 光学式ゲージ及び３次元表面プロファイル測定方法 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP7835594A patent/JPH07286833A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521005A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 光学式ゲージ及び３次元表面プロファイル測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |