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JPH0326905A - 特殊円柱の外径計測装置 - Google Patents

特殊円柱の外径計測装置

Info

Publication number
JPH0326905A
JPH0326905A JP16226689A JP16226689A JPH0326905A JP H0326905 A JPH0326905 A JP H0326905A JP 16226689 A JP16226689 A JP 16226689A JP 16226689 A JP16226689 A JP 16226689A JP H0326905 A JPH0326905 A JP H0326905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measured
light
outer diameter
parallel
light source
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
Application number
JP16226689A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Niikura
新倉 勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OPUTEIKON KK
Original Assignee
OPUTEIKON KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OPUTEIKON KK filed Critical OPUTEIKON KK
Priority to JP16226689A priority Critical patent/JPH0326905A/ja
Publication of JPH0326905A publication Critical patent/JPH0326905A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,第6図(A)〜(C)で示すように断面が真
円でない特殊な円柱の外径,特に回転中のドリルの外径
を非接触で計測するために好適な特殊円柱の外径計測装
置に関する. (従来の技術) 従来、この種の装誼としては、第7図〜第9図で示すも
のが知られている. 第7図の装置は,光源1の光がレンズ2で平行となり、
被測定物aを照射すると,被測定物aが光電変換センサ
3の受光部に投影され,光電流に変換される.この光電
流は、被測定物aの影の大きさに比例するので、増幅器
4で増幅したのち、あらかじめ較正しておいた光電流に
より被測定物aの外径が求められる. 第8図の装置は,光源lからの光は、それぞれ反射鏡5
、6で反射されたのちレンズ7,8により2つの平行光
となり、一方の千行光は検出すべき被測定物aを照射し
、他方の平行光は標準用の被測定物bを照射する.これ
により、被測定物aはレンズ9より縮小されて光電変換
センサl1の受光部に投影され、被測定物bはレンズ1
0により縮小されて光電変換センサ12の受光部に投影
される.そして、これら両光電変換センサll、l2の
各出力信号を差動増幅器l3で比較し、被測定物aの外
径を求める. 第9図の装置は、光源lからの光がレンズl4で平行光
となり、被測定物aを照射すると、その被測定物aがレ
ンズl5で拡大されてCCDラインセンサ16の受光部
に投影される.これにより,CCDラインセンサ16か
らはその画素数に応じた明暗信号が出力され、この信号
を信号処理器l7で信号処理し、被測定物aの外径を求
める. (発明が解決しようとする課題) ところで、第7図および第8図で示した装置では、被測
定物aの断面が真円の場合には,被測定物aを回転させ
た状態であっても計測可能であるが、被測定物aの断面
が第6図(A)〜(C)で示すように真円でなく一部欠
けているものについては、回転時における正確な計測は
不可能であった. また、第9図の装置では、被測定物aの断面が真円でな
いものであっても,回転時における計測は可能であるが
、CODライセンサの走査タイミングとの関係を考慮し
なければならないので、被測定物aの測定可能な回転数
は低速時に限られ,実用的でないという欠点があった. 本発明は、これらの問題を解消し、ドリルのようにその
断面が真円でない特殊な円柱の外径を,高速または低速
回転にかかわらず回転中に高精度で計測できるようにす
ることを目的とする.(課題を解決するための手段) かかる目的を達或するために,本発明は、以下のように
構威した. 請求項lの装置は,光源からの千行光を反射させて交差
させる光学系を形成し、その光学系の終端に光電変換手
段を配置するとともに、前記平行光の交差中心位置に被
測定物の測定空間を形成してなるものである. また,請求項2の装置は,光源からの千行光を2方向に
分割し,その分割させた各平行光を反射して交差させる
光学系を形成し、その分割させた各平行先の各終端に光
電変換手段をそれぞれ配置するとともに、前記各平行光
の交差中心位置に被測定物の測定空間を形成してなるも
のである.(作用) このように構成する請求項lの装置では,被測定物は,
同一光源からの千行光により異なる方向から複数回照射
される.そして、光電変換手段は,その照射に応じた被
測定物の総合の影を検出する. また請求項2の装置では、被測定物は,2方向に分割さ
れた各分割光により異なる方向から照射される.各光電
変換手段は、その各照射“に応じた11定物のそれぞれ
の影を検出する. (実施例) 第1図は、本発明の第1実施例を示す全体の構成図であ
る. 第1実施例は,光学系,光電変換系、および信号処理系
から構成する. 光学系は、光源20,゛その光源の光を平行光とするレ
ンズ2l、平行光を反射する2個の反射鏡22、23,
反射光を拡大するレンズ24からなる.そして、レンズ
21から得られる千行光と、2個の反射鏡22.23で
反射された反射光との交差中心位置を,被測定物aの測
定空間とする.光電変換系は,CODライセンサ25と
、そのCCDラインセンサ25を駆動するCOD駆動回
路26と,COD駆動回路26に駆動信号を供給するタ
イミングジェネレータ回路26Aとからなる. 信号処理系は、CCDラインセンサ25からの出力信号
を増幅する増幅回路27、その増幅した信号をパルスに
変換する波形整形回路28,その変換されたパルスを計
数するカウンタ29、その計数値を記憶するメモリ30
、その記億した計数値から被測定物aの外径を求める外
径算出回路3l、その求めた外径を表示する表示器32
からなる. 次に、このように構成する第1実施例の動作例について
説明する. いま,図示のように測定空間に回転中の被測定物aが置
かれているものとする. そして、光源20からの光はレンズ21で平行光となり
、被測定物aを照射する.この平行光のうち、光軸に近
い部分の平行先は被測定物aに進行を妨げられ、その外
側の残余の平行光のみが進行して反射鏡23、24で反
射され,この反射光が被測定物aを照射する. ここで、反射光のうち、被測定物atl@射した反射光
は進行を妨げられ、残余の反射光がレンズ24で拡大さ
れ、CCDラインセンサ25の感光部]二に被測定物a
の円周部の影が投影される.次に、タイミングジェネレ
ータ回路28Aからの信号によりCOD駆動回路26が
作動し、CCDラインセンサ25の走査が行われると、
CCDラインセンサ25から受光量に比例した光電信号
が出力される. この信号は、増幅回路27で増幅されたのち、波形整形
回路28でパルス化され、このパルスをカウンタ29で
計数し,その最大計数値をメモリ30に記憶する. ここで、CCDラインセンサ25の感光部上に投影され
た影の長さを、カウンタ29の計数値に比例するように
しておけば、カウンタ29の最終計a偵が被測定物aの
外径に対応する.従って,外径算出回路31では,その
メモリ30に記憶されている最大計数値に基づき被測定
物aの外径を算出し、その算出した外径は表示器32に
表示される. 次に本発明のwS2実施例について、第2図を参照して
説明する. この実施例は、第エ実施例と同様に光源20からの平行
光を反射[22、23で反射させたのち、さらにその反
射光を反射@33、34で反射させ、その反射光をCC
Dラインセンサ25の受光部で受光するようにしたもの
である.そして、各光路の交差中心位置を被測定物aの
測定空間とする.他に構成については第1実施例と同様
であるので,その説明は省略する. このように構處するs2実施例では、千行光が同一平面
内で2回交差するようにしたので、被測定物aにおける
断面の円弧の長さが真円の場合の円周の長さl/4以下
の場合であっても、被測定物aの外径を計測できる. 次に、本発明の第3実施例について、第3図を参照して
説明する. この第3実施例は、光@20からの千行光を分割反射鏡
35で2つに分割し,その各分割光をそれぞれ反射鏡3
6、37で反射し、その各反射光を対応する各CCDラ
インセンサ25A、25Bで受光するようにしたもので
ある.そして、各反射光路の交差中心位置を被測定物a
の測定空間とする.なお、平行光の分割法には、上述の
ように分割反射鏡を用いる他にハーフミラー法、偏光ミ
ラー法、波長分割法、上下分割法などがある.このよう
に構成する第3実施例の動作を説明すると、分割反射鏡
35で分割された各平行光は反射鏡36、37でそれぞ
れ反射され,被測定物aを図示のように異なる方向から
照射する.その結果、CCDラインセンサ25A、25
Bの各受光部には,その各照射に対応する被測定物aの
影がそれぞれ投影される. これらの影のうち長い方の影が被測定物aの外径に対応
するので、長い方の影が投影されたCCDラインセンサ
(第3図の場合にはラインセンサ25B)の出力信号を
第1実施例の場合と同様に信号処理すれば被測定物aの
外径が求められる.このように構成する第3実施例では
、第1実施例と比較して全体の構威が複雑になるが、被
測定物aI:I14定する際にその測定位置が多少ずれ
ても測定に影響を与えずに高精度の測定が可能である. 次に、本発明の第4実施例について,第4図を参照して
説明する. この実施例は,測定aIlrMを広くして、被測定物の
第一反射面と第二反射面による影を.CCD感光面に別
々に投影し計測する方法である.1個の光源20からの
広幅の平行光を反射鏡38.39でそれぞれ反射させ、
その反射光をCODライセンサ25で受光するようにし
たものであり,投影された2つの影のうち長い方の影が
被測定物aの外径に対応するので.CODラインセンサ
25からの出力信号を比較し表示する.これを詳述する
と,光源20からの平行光は、被測定物aを異なる方向
から照射し,CCDラインセンサ25の受光部には,そ
の各照射に対応して被測定物aの影m1、m2がそれぞ
れ投影される.そして、これに対応するCCDラインセ
ンサ25の出力信号S1は,例えば図示のようになる. この出力信号Slにおいて,期間tlと期間t2とを比
較すると、長い方の期間t1が被測定物aの外径に対応
するので,この期間klを検出して被測定物aの外径を
求めることができる.このように檎成する第4実施例で
は、第3実施例と同様に全体構成が複雑になるが,被測
定物を測定する際にその測定位置が多少ずれても測定に
影響を与えずに高精度の測定が可能である.以上のよう
に各実施例では,光を反射するのに反射鏡を用いたが、
これに代えて、第5図で示すような反射面4l、42を
有する光学ガラスのブロック40が、精度向上および量
産性の点で奸ましい. このような構成のブロック40は,第1実施例における
反射鏡22、23と置き換えることができる. (発明の名称) 本発明は、上述のように構成されているので、次に記載
する効果を奏する. 請求項1の装置では、被測定物に対して同一光源からの
平行光を異なる方向から複数回照射するようにし、その
照射に応じた被測定物の影を光電変換手段で検出するよ
うにしたので、被測定物がドリルのようにその断面が真
円でない特殊な円柱であってもその外径を、高速または
低速回転にかかわらず回転中に高精度で計測できる.ま
た、請求項2の装置では、光源からの平行光を分割し,
その分割光により異なる方向から被測定物をそれぞれ照
射し、その各照射に応じた被測定物のそれぞれの影を対
応する光電変換手段で検出するようにしたので、第1実
施例の効果に加えて、測定の際に被測定物の測定位置が
多少ずれても高精度の計測が可能となる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の全体構成図、第2図〜4
図はそれぞれ本発明の他の実施例の概略構成図、第5図
は光学ガラスのブロックの一例を示す図,第6図(A)
〜(C)はそれぞれ被測定物の断面図の一例を示す図、
第7図〜第9図はそれぞれ従来装置の構成図である. 20・・・光源、2l・・・レンズ、

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源からの平行光を反射させて交差させる光学系
    を形成し、その光学系の終端に光電変換手段を配置する
    とともに、前記平行光の交差中心位置に被測定物の測定
    空間を形成してなる特殊円柱の外径計測装置。
  2. (2)光源からの平行光を2方向に分割し、その分割さ
    せた各平行光を反射して交差させる光学系を形成し、そ
    の分割させた各平行光の各終端に光電変換手段をそれぞ
    れ配置するとともに、前記各平行光の交差中心位置に被
    測定物の測定空間を形成してなる特殊円柱の外径計測装
    置。
JP16226689A 1989-06-23 1989-06-23 特殊円柱の外径計測装置 Pending JPH0326905A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16226689A JPH0326905A (ja) 1989-06-23 1989-06-23 特殊円柱の外径計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16226689A JPH0326905A (ja) 1989-06-23 1989-06-23 特殊円柱の外径計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0326905A true JPH0326905A (ja) 1991-02-05

Family

ID=15751186

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16226689A Pending JPH0326905A (ja) 1989-06-23 1989-06-23 特殊円柱の外径計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0326905A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080962A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Denso Corp 振れ計測装置及び振れ計測方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011080962A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Denso Corp 振れ計測装置及び振れ計測方法

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