JPS63106510A - 光学式傷変位計測装置 - Google Patents

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、被加工物の仕上がり状態を検査する光学大傷
変位計測装置に関する。ここでは仕上がり状もの検査と
は、被加工物の表面の寸法精度。

例えば回転軸の表面の凹凸および心の振れ、および板の
表面の凹凸および厚さ、すなわち被加工物と測定素子の
間の距離の検査と、被加工物の表面の傷の検査とを表し
ている。

従来の技術 被加工物と測定素子との間の距離は、従来位置検出素子
によって測定されている９その際位置検出素子は、２つ
の出力端子を有し、光源から放出され被加工物により反
射された光ビームが位置検出素子に入射する位置に応じ
て、これら２つの出力端子から異なった出力を発生する
。光源と位置検出素子は所定の距離だけ離して配置され
ており５光源は、被加工物が基準距離の所にある場合に
、位置検出素子の中心に反射光が達する方向に向けて光
ビー１１を送出する、従って被加工物までの距離が変化
すると、反射光ビー１１は、位置検出素子の中心から外
れ、それにより前記２つの出力端子の出力が変化する。

これら出力をデータ処理技術により適当に処理す九ば、
被加工物と測定素子の間の距離が検出できる。

一方被加工物の傷は、被加工物に光を当て、反射光を充
電素子により走査することによ−）て検出することがで
きる６ 発明が解決しようとする問題点 例えば研磨加工を行った後には、寸法と傷の検査が−Ｖ
要である。これら２つの検査を自動的に行う場合、それ
ぞれ独立の機能を有する２つの装置が必要である。それ
ぞれの１Ａ置は、所定の所要場所を要し、かつそれぞれ
かなり高価なものである、また計測には所定の時間３要
する。

本発明の目的は、寸法の計測と傷の検査の２つの機能な
有しかつこれら機能分同時に実行可能な計測装置を提供
することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は次のようにしてこの目的を達成する。

すなわち位置検出素子の２つの出力端子が演算回路に接
続さｆしており、この演算回路は、２つの出力端子から
生じる出力の和と差を形成し、かっこめ差を和で割って
商を形成し、商を出力する演算回路の出力端子が、デー
タ処理回路を介して距離出力１ＪＡ置に接続されており
、かつ和を出力する演算回路の出力端子が、データ鴇埋
回路を介して傷出力装置に接続されている。

作用 本発明は、位置検出素子が、一種の定電変換素子である
ということを利用する。すなわち位置検出素子の２つの
出力の和は２人射光の総量に比例している。被加工物の
表面に傷があれば、この場所における反射光量が低下す
るので、この和信号を計測すれば、傷の検査を行うこと
ができる。

一方２つの出力の苓は、位置検出素子の中心からの光ビ
ームのずれを表しており、こめ差を前記の和で割れば、
光ビームのずれに比例した商ｆｓ号が得られ、すなわち
計測装置から被加工物までの距離に比例した信号が得ら
れる。その際総光りの変動が距離計測に影響を及ぼさな
いようにするため、差を和で割る演算が行われる。

前記の演算操作は、Ａ　／　Ｄ変換器を介して位置検出
素子の出力をデジタル値に変換１〜だ後に、マイクロプ
ロセッサを用いて行うことができる。しかしながら位置
検出素子の出力をアナログ値のままで、演算増幅器に供
給し、アナログ漕算を行ってもよい。

演算の結県（！）られな距離データと傷検査データは、
適当なデータ処理を行った後、例えば陰極線管ディスプ
レイに表示することができ、またはプリンタからプリン
トアウトすることができる。

実施例 本発明の実施例を以Ｆ［３面により説明する。

図は、本発明による計測装置ηの構成を概略プロ・・り
図で示している。！ｌＩＩ！ｇ装置１内に設けられた光
源、ここてはドーザ−ダイオ−Ｉξ３は、レンズを通し
て波加工物２に光ビーノ、を送出する。この尤ビームは
、波加工物２の波計Ｘ１１１位置で反射され、別のレン
ズを通って位置検出素子４に入射する。位７１検出素子
４は、入射光が入射面の中心に入射した場合、２つの出
力端子５と６から同じ大きさの出力信号■１とＩ２を生
じる。入射光が図乎面−Ｅで一方の方向にずれろと、１
１がＩ２より大きくなり、他方の方向にずれると　１２
が１１より大きくなる。入射光のずれ星と出力信号の大
きさの変化ｙ１の間には、所定の関係が成り立−）てい
る。

出力１３１号■１とＩ２は、Ａ／Ｄ変換器７に供給され
、ここでそれぞれデジタル信号に変換される。これらデ
ジタル信号は、続いて演算回路８に供給され、ここで和
信号１１＋Ｔ２と商信号（ＩＩ−Ｉ　２）／　（Ｉ　１
＋Ｉ２＞が形成され、それぞれ出力端子１０および９か
ら出力される。

波加工物２が例えば回転軸である場合、この回転軸は５
計測中に所定の速度で回転させらｈ、かつ軸方向に所定
の速度で動かされる。その際被加工物には、図示されて
いない瞬時位置信号発生器がｉ゛）ｉきされている。そ
れによりン皮力ｉ１工物２は、ラスタ状に操作さｔし、
瞬時位置１８号発生器はラスタ位置情報を発生ずる。

データ９５理装置１１お、よび１２は、演算回路８から
供給される商信号および相信号とラスタ（−１７置情報
を組合ぜ、プレビジョン方式の画像信号を形成する。こ
れら距ｐ画渫信号と湯側像信号は、ディスプレイ１３の
距羅出力装置１．１および傷用カシ２置１うによって視
覚表示される。

発明の効果 本発明による計測装置によれば、センサとして使用する
光電素子およびそれに付随する周辺素子が、従来のもの
の半分ですむので、経済的であり、かつ装置の所要場所
も大、幅に減少する。さらに寸法の計測と傷の検査は、
−回の手続で同時に行われるのて′、計測時間も大幅に
短縮される。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による計測装置の実施例を示すブロック図
である。 】−計、！ｆｉす装置、２−被加工物、３−光源、４−
位置検出素子、７−Ａ／Ｄ変ｆＩＡ器、８−演算回路、
１１．１２−データ処理回路、１３−ディスプレイ、１
４−距離出力装置、１５−傷出力装置代理入　弁理士　
田代魚治

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置検出素子の２つの出力端子が演算回路に接続されて
   おり、この演算回路は、２つの出力端子から生じる出力
   の和と差を形成し、かつこの差を和で割って商を形成し
   、商を出力する演算回路の出力端子が、データ処理回路
   を介して距離出力装置に接続されており、かつ和を出力
   する演算回路の出力端子が、データ処理回路を介して傷
   出力装置に接続されていることを特徴とする、光学式傷
   変位計測装置。