(57)【要約】【課題】角度測定装置による測定値の妥当性を、簡素な構成でありながら正確に判断することができる測定角度校正装置を提供する。【解決手段】基準線ＢＬの延在方向に離間し、基準線ＢＬに直交して測定対象物Ｗの表面Ｓに向かって延在するプローブ４Ａ、４Ｂのロッド６ａ、６ｂの先端を、表面Ｓに接触させた状態で、所定位置に固定具２によって固定されたプローブ４Ａ、４Ｂにより、基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２が検知され、この間隔Ｌ１、Ｌ２の検知データと、プローブ４Ａ、４Ｂどうしの基準線ＢＬの延在方向の離間距離Ｘのデータとに基づいて、演算部８によって、基準線ＢＬに対する表面Ｓの傾斜角度Ａの検証値Ａ２が算出され、検証値Ａ２と、検証値Ａ２を算出する際に使用されたデータとは別のデータを用いて角度測定装置１１により測定された傾斜角度Ａの測定値Ａ１とを比較する。【選択図】図１
2020159880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準線に対する測定対象物の表面の傾斜角度を測定する角度測定装置により測定された前記傾斜角度の測定値を校正する測定角度校正装置であって、
前後に進退するロッドを有してこのロッドの前後移動量に基づいて、前記ロッド前後方向の突出距離を検知する複数のプローブと、それぞれの前記プローブによる検知データが入力される演算部とを有し、
それぞれの前記ロッドが前記基準線の延在方向に離間するとともに前記基準線に直交して前記表面に向かって延在して前記プローブの先端を前記表面に接触させた状態にしてそれぞれの前記プローブが所定位置に固定されることにより、それぞれの前記プローブにより前記基準線から前記表面までの間隔が検知されて、このそれぞれの間隔の検知データとそれぞれの前記プローブどうしの前記基準線の延在方向の離間距離のデータとに基づいて前記演算部により前記傾斜角度の検証値が算出されて、
前記検証値と、前記検証値を算出する際に使用されたデータとは別のデータを用いて前記角度測定装置により測定された前記測定値とが比較される構成にしたことを特徴とする測定角度校正装置。
【請求項２】
それぞれの前記プローブにより前記基準線から前記表面までの間隔が検知される時のそれぞれの前記プローブの周辺環境温度を検知する温度センサを有し、前記温度センサによる検知データと、それぞれの前記プローブの検知データの温度依存性データとに基づいて、前記検証値が前記演算部により補正される構成にした請求項１に記載の測定角度校正装置。
【請求項３】
それぞれの前記プローブを前記所定位置に磁力を用いて固定し、前記所定位置に対して着脱自在なプローブ固定具を有する請求項１または２に記載の測定角度校正装置。
【請求項４】
バッテリーを駆動源とする請求項１〜３のいずれかに記載の測定角度校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定角度校正装置に関し、さらに詳しくは、角度測定装置による測定値の妥当性を、簡素な構成でありながら正確に判断することができる測定角度校正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物の傾斜角度を測定するために、様々な角度測定装置が存在している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で提案されている角度測定装置では、車両の車輪を測定対象物にしていて、車輪のトー角度やキャンバ角度等が測定される。この角度測定装置では、車輪を挟む一対の検出板の移動量が検知され、この検知データに基づいて基準に対する車輪の傾斜角度が算出される。
【０００３】
角度測定装置による測定値に、若干の測定誤差が生じることは避けられないが、通常その測定誤差は許容範囲内である。しかしながら、経時劣化・損耗や測定環境の影響、突発的な原因等によって、測定値の測定誤差が許容範囲を超えることもある。そして、測定値の測定誤差が許容範囲を超えているか否かを判断することは容易ではない。これを高い精度で判断するためには、精密で複雑な装置が必要になる。それ故、角度測定装置による測定値の妥当性を、簡便に正確に判断するには改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、角度測定装置による測定値の妥当性を、簡素な構成でありながら正確に判断することができる測定角度校正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の測定角度校正装置は、基準線に対する測定対象物の表面の傾斜角度を測定する角度測定装置により測定された前記傾斜角度の測定値を校正する測定角度校正装置であって、前後に進退するロッドを有してこのロッドの前後移動量に基づいて、前記ロッド前後方向の突出距離を検知する複数のプローブと、それぞれの前記プローブによる検知データが入力される演算部とを有し、それぞれの前記ロッドが前記基準線の延在方向に離間するとともに前記基準線に直交して前記表面に向かって延在して前記プローブの先端を前記表面に接触させた状態にしてそれぞれの前記プローブが所定位置に固定されることにより、それぞれの前記プローブにより前記基準線から前記表面までの間隔が検知されて、このそれぞれの間隔の検知データとそれぞれの前記プローブどうしの前記基準線の延在方向の離間距離のデータとに基づいて前記演算部により前記傾斜角度の検証値が算出されて、前記検証値と、前記検証値を算出する際に使用されたデータとは別のデータを用いて前記角度測定装置により測定された前記測定値とが比較される構成にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、角度測定装置により測定された傾斜角度の測定値と、角度測定装置が測定に用いたデータとは異なるデータを用いて角度校正装置によって算出された傾斜角度の検証値とを比較することで、角度測定装置による測定値の妥当性を判断できる。両者は別々に検出されたデータを用いているので、信頼性が高い正確な判断が可能になる。また、角度校正装置では、複数のプローブにより検知された基準線から表面までの間隔のデータと、複数のプローブどうしの基準線の延在方向の離間距離のデータとを利用するので、構成が簡素でありながら高い検知精度を確保し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の測定角度校正装置を平面視で例示する説明図である。
【図２】図１の測定角度校正装置を側面視で例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の測定角度校正装置を、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１０】
図１、図２に例示する本発明の測定角度校正装置１（以下、校正装置１という）は、角度測定装置１１により測定された傾斜角度Ａの測定値Ａ１を校正する。具体的には、角度測定装置１１により測定された基準線ＢＬに対する測定対象物Ｗの表面Ｓの傾斜角度Ａの測定値Ａ１の妥当性を判断するために校正装置１が使用される。
【００１１】
測定対象物Ｗは特に限定されず、金属、樹脂、ゴム、木等の様々な材質で形成され、様々な形状、構造の測定対象物Ｗがある。この実施形態では、金属製の円筒体が測定対象物Ｗになっている。図１の一点鎖線ＣＬは、測定対象物Ｗの中心軸を示している。この測定対象物Ｗはその中心軸が支持柱ＷＰによって支持されていて、測定対象物Ｗの外周面の表面Ｓは、平面視で中心軸ＣＬに対して傾斜角度Ａで傾斜している。即ち、平面視で基準線ＢＬと中心軸ＣＬとは平行になっている。
【００１２】
校正装置１は、複数のプローブ４Ａ、４Ｂと、これらプローブ４Ａ、４Ｂによる検知データが入力される演算部８と、プローブ４Ａ、４Ｂを所定位置に固定する固定具２とを有している。この実施形態では校正装置１はさらに温度センサ９を有している。温度センサ９による検知データは演算部８に入力される。この校正装置１の駆動源はバッテリー１０であり、バッテリー１０の電力によって各機器が作動する。
【００１３】
固定具２は、磁石が備わるベース３ａと、ベース３ａに立設された支柱３ｂとを有する、いわゆるマグネットスタンドである。ベース３ａに備わる磁石の磁力によって固定具２は金属製の設置場所に強固に固定され、着脱自在になっている。磁石が効かない（付かない）設置場所に対しては、クランプ機構などを有する固定具２が用いられる。
【００１４】
プローブ４Ａ、４Ｂは複数本必要になるので３本以上を備えることもできるが、この実施形態にように２本でも十分である。プローブ４Ａ、４Ｂはそれぞれ、シリンダ５ａ、５ｂと、ロッド６ａ、６ｂと、接触球７ａ、７ｂを有している。それぞれのシリンダ５ａ、５ｂにはロッド６ａ、６ｂが進退移動可能に収容されている。それぞれのロッド６ａ、６ｂの先端には接触球７ａ、７ｂが回転自在に保持されている。それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂは、ロッド６ａ、６ｂの前後移動量に基づいて、シリンダ５ａ、５ｂからのロッド前後方向の突出距離を検知する。
【００１５】
それぞれのシリンダ５ａ、５ｂは、支柱３ｂに取付けられている。この実施形態では、それぞれのシリンダ５ａ、５ｂが１つの固定具２に取付けられているが、別々の固定具２に取付けられた構造にすることもできる。即ち、プローブ４Ａ、４Ｂがそれぞれ、独立別個の固定具２に取付けられた構成にしてもよい。
【００１６】
演算部８としてはコンピュータが用いられる。演算部８には、プローブ４Ａ、４Ｂによる検知データ、温度センサ９による検知データの他に、角度測定装置１１による測定値Ａ１のデータも入力される。
【００１７】
次に、校正装置１を用いて、測定値Ａ１を校正する手順の一例を説明する。
【００１８】
図１に例示するように測定対象物Ｗは、中心軸ＣＬに平行な基準線ＢＬに対して、ある傾斜角度Ａで傾斜している。この傾斜角度Ａは、角度測定装置１によって測定値Ａ１として測定されている。
【００１９】
校正装置１では、それぞれのロッド６ａ、６ｂを、基準線ＢＬの延在方向に所定間隔Ｘで離間し、かつ、基準線ＢＬに直交して、測定対象物Ｗの表面Ｓに向かって延在させる。それぞれのロッド６ａ、６ｂの先端（接触球７ａ、７ｂ）は、表面Ｓに接触させた状態にしてセットする。このセット状態で、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂを固定具２によって所定位置Ｐ１、Ｐ２に固定する。尚、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂは実質的に一定の高さで、互いに実質的に同一の高さ位置に設定するとよい。
【００２０】
それぞれのロッド６ａ、６ｂの先端に回転自在の接触球７ａ、７ｂを備えておくと、ロッド６ａ、６ｂを上述のようにセットした後で、測定対象物Ｗが動いてもロッド６ａ、６ｂに負荷が生じ難い。これに伴い、ロッド６ａ、６ｂのセット状態を維持するには有利になる。この実施形態では、既に傾斜角度Ａで傾斜している表面Ｓにそれぞれのロッド６ａ、６ｂの先端（接触球７ａ、７ｂ）を接触させて、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂによって基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２が検知される。
【００２１】
このような手順に限定されず、それぞれのロッド６ａ、６ｂの先端（接触球７ａ、７ｂ）を表面Ｓに接触させた状態にしてから、測定対象体Ｗを傾斜角度Ａに傾斜させてもよい。この場合は、その後、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂによって、基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２が検知される。
【００２２】
演算部８には、所定間隔Ｘのデータ、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂによる検知データが入力される。所定位置Ｐ１、Ｐ２の座標、シリンダ５ａ、５ｂの長さ（先端位置）は既知であり、これらのデータは演算部８に入力されている。そこで、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂによって所定位置Ｐ１、Ｐ２から表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２が検知される。検知された間隔Ｌ１、Ｌ２どうしの差異と離間距離Ｘとに基づいて、演算部８によって下記（１）式を用いて検証値Ａ２が算出される（間隔Ｌ１≦間隔Ｌ２とする）。
Ｔａｎ（検証値Ａ２）＝（Ｌ２−Ｌ１）／Ｘ  ・・・（１）
【００２３】
次いで、測定値Ａ１と検証値Ａ２とが演算部８により比較される。演算部８には、測定値Ａ１が妥当であると判断する基準範囲Ｃのデータが入力されている。基準範囲Ｃは、測定値Ａ１と検証値Ａ２との差異の大きさに基づいて設定されている。基準範囲Ｃは、例えば、−０．０１°≦（測定値Ａ１−検証値Ａ２）≦０．０１°のように設定される。この基準範囲Ｃは、事前テスト等を行って信頼性を確保できる適切な数値範囲に設定される。測定値Ａ１が、この基準範囲Ｃを満足していれば、測定値Ａ１は妥当であると判断され、満足していなければ測定値Ａ１は妥当でないと判断される。
【００２４】
測定値Ａ１は、検証値Ａ２を算出する際に使用されたデータとは別のデータを用いて角度測定装置１１により測定されている。即ち、測定値Ａ１は、それぞれのプローブ４Ａ、４Ｂの先端（接触球７ａ、７ｂ）が接触した位置とは異なる位置で検知したデータを用いて測定されている。或いは、測定値Ａ１は、複数本のプローブ４Ａ、４Ｂを用いた方法とは異なる方法で検知したデータを用いて測定されている。具体的に例示すると、測定対象物Ｗの回転角度、または、超音波等による非接触タイプのセンサにより検知された基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔のデータ等を用いて測定されている。
【００２５】
このように、この校正装置１では、検証値Ａ２と、検証値Ａ２を算出する際に使用されたデータとは別のデータを用いて角度測定装置１１により測定された測定値１とが比較されて測定値Ａ１の妥当性を判断することができる。測定値Ａ１と検証値Ａ２は別々に検出されたデータを用いているので、信頼性が高い正確な判断が可能になる。また、校正装置１では、複数のプローブ４Ａ、４Ｂにより検知された基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２のデータと、複数のプローブ４Ａ、４Ｂどうしの基準線ＢＬの延在方向の離間距離Ｘのデータとを利用するので、構成が簡素でありながら高い検知精度を確保し易い。
【００２６】
この実施形態では、プローブ４Ａ、４Ｂにより基準線ＢＬから表面Ｓまでの間隔Ｌ１、Ｌ２が検知される時のプローブ４Ａ、４Ｂの周辺環境温度が温度センサ９により検知される。演算部８には、プローブ４Ａ、４Ｂによる検知データの温度依存性データが予め入力されている。そこで、この温度依存性データと、演算部８に入力されたプローブ４Ａ、４Ｂの周辺環境温度データとに基づいて、プローブ４Ａ、４Ｂによる検知データが演算部８により補正される。即ち、プローブ４Ａ、４Ｂによる検知データからプローブ４Ａ、４Ｂの周辺環境温度による影響を排除する補正が行われる。この補正によって、プローブ４Ａ、４Ｂによる検知データがより正確になる。これに伴い、測定値Ａ１の妥当性をより正確に判断するには有利になる。
【００２７】
この実施形態では、固定具２によって、プローブ４Ａ、４Ｂを、磁石が効く所定位置に着脱自在に固定できるので、様々な環境の現場でプローブ４Ａ、４Ｂによる検知データを得ることができる。既述したように設置位置の材質等の応じて適切な固定具２を採用すればよい。これに伴い、校正装置１の汎用性が高くなる。
【００２８】
校正装置１の駆動源をＡＣ電源にすることもできるが、バッテリー１０を駆動源とすることで、ＡＣ電源が利用できない様々な環境の現場でもプローブ４Ａ、４Ｂによる検知データを得ることができる。即ち、必要な場所に校正装置１を搬送移動させて測定を迅速、容易に行うことができるので、校正装置１の汎用性が高くなる。
【００２９】
本発明の校正装置１は、様々な円筒体を測定対象物Ｗにすることができる。例えば、試験装置、製造装置、搬送装置等に使用されるゴムロール、鉄鋼ロール等の傾斜角度の校正に使用することができるので非常に汎用性が高い。
【符号の説明】
【００３０】
１  測定角度校正装置
２  固定具
３ａ  ベース
３ｂ  支柱
４Ａ、４Ｂ  プローブ
５ａ、５ｂ  シリンダ
６ａ、６ｂ  ロッド
７ａ、７ｂ  接触球
８  演算部
９  温度センサ
１０  バッテリー
１１  角度測定装置
Ｗ  測定対象物
Ｓ  表面
ＢＬ  基準線
Ａ  傾斜角度
Ａ１  測定値
Ａ２  検証値
【図１】
2020159880.tif 000003
【図２】
2020159880.tif 000004