(57)【要約】  本発明は、測量機構と、レーザープローブと、レーザー測距装置と、電気制御システムと、工業制御用コンピュータとを含む軸穴内径測量システムを提供する。測量機構には、四つのステップモータが設けられ、測量機構を構成する測量車を軸穴の軸方向に沿って走行すること、測量フレームを移動すること、測量フレームを上下移動すること、レーザープローブを回転すること、をそれぞれ駆動するものである。前記レーザープローブは、測量データを生成して測量するためのものであり、前記レーザー測距装置は、前記測量車の軸方向の行進距離を測量するためのものである。電気制御システムは、ステップモータ、レーザープローブ、工業制御用コンピュータの電気インターフェース及び開閉制御ためのものであり、前記工業制御用コンピュータは、データの採集処理と測量過程の制御に用いるものである。本測量システムは軸穴内径の直径、真円度、円柱度、テーパー度などの総合指標を自動的に検出することができ、人力での、接触による時間と手間のかかる測量を終息することができ、測量速度が速く、精度が高く、測量装置がコンパクトで、メンテナンスし易く、軸穴の各指標の測量に広く用いられ得る。
2008517301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸穴内径を測量する測量システムであって、以下：
軸穴内径を自走測量する測量装置は、レーザープローブ（２）を備え、該レーザープローブは略軸穴中心軸回りに回転可能なように前記測量装置上に設置されており、前記軸穴の軸方向に沿って移動可能な測量フレーム（１４）と、
該測量フレーム（１４）に設けられた調節装置の調節により、前記レーザープローブの回転中心と、測量される穴の中心とを略重ね合わせる調節装置と；
を含むことを特長とする、軸穴内径の測量システム。
【請求項２】
前記測量装置は、軸穴の中心軸回りに回転可能な回転アームを更に備え、前記レーザープローブ（２）が該回転アームに配置されていることを特長とする、請求項１に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項３】
前記調節装置は、
調節装置の駆動装置と、
前記調節装置の駆動装置に接続された径方向ねじ（１８）と、
ネット部品を介して前記径方向ねじ（１８）に連接された昇降基盤（１７）と、
該昇降基盤（１７）を軸穴の大体径方向に沿って摺動するようにガイドする径方向ガイド柱（１９）とを備え、
前記回転アームは前記昇降基盤（１７）に接続され、前記レーザープローブの回転中心と前記軸穴の中心とが略同一の水平線にあるように、前記昇降基盤（１７）により径方向ガイド柱に沿って昇降することを特長とする、請求項２に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項４】
軸穴内において軸方向に沿って走行可能な測量車（８）を更に含み、測量フレーム（１４）が該測量車（８）に配置され、該測量車（８）の底板にリヤ駆動輪（９）が設けられ、その前部に自在ボール（１０）が設けられ、走行駆動モータ（１１）は、前記リヤ駆動輪（９）を駆動して走行することを特長とする、請求項１に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項５】
前記測量車（８）の底部に吸盤式電磁石（１２）が設けられ、測量作業の前に該吸盤式電磁石は軸穴壁に吸着されることを特長とする、請求項４に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項６】
前記測量車（８）の両側に設置された位置決め装置を更に備え、前記位置決め装置は測量車と測量される軸穴とを平行に位置付けるように軸穴の内壁に係合されることにより、前記レーザープローブの回転中心と軸穴の中心とが略同一の鉛直線にあることを特長とする、請求項５に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項７】
前記位置決め装置は、前記測量車と測量される軸穴とを平行に位置付けるように、圧縮スプリングにより軸穴の内壁に係合される位置決め締め金具（１３）を含むことを特長とする、請求項６に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項８】
前記測量フレーム（１４）は、
前記測量車（８）に設置された軸方向ガイドレール（２１）と、
前記軸方向ガイドレールに摺動可能に配設され、前記調節装置が配置された移動ステージ（１５）と、
移動駆動モータ（２２）と、
前記移動ステージ（１５）に連接する移動ナット装置に接合され、前記移動ステージ（１５）を軸穴の軸方向に沿って移動させるように前記移動駆動モータ（２２）により駆動される軸方向ねじ（１６）と、
を含むことを特長とする、請求項４に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項９】
前記測量装置は回転軸（２５）をさらに、備え、該回転軸（２５）が調節装置に設置され、該回転軸（２５）の両端には回転駆動モータ（２６）、回転エンコーダ（２７）がそれぞれ設置され、回転アーム（２４）が前記回転駆動モータ（２６）或いは前記回転エンコーダ（２７）の外側で前記回転軸（２５）の端部に設置されていることを特長とする、請求項２に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１０】
前記昇降基盤（１７）に固定された昇降フレーム（２８）を備え、前記回転軸（２５）が前記昇降フレーム（２８）に設置されていることを特長とする、請求項９に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１１】
前記レーザープローブ（２）は赤色可視レーザーを発射し、レーザービームが軸穴の壁内表面に発射され、交点に赤色の明るい斑点を形成し、プローブにおけるＣＣＤセンサーは、ただちに前記明るい斑点を含む画像を捕獲し、レーザー三角測量の原理に基づいて現在のプローブ基準面と軸孔壁の該点の第１の距離（Ｄ１）を検出することを特長とする、請求項１に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１２】
前記レーザープローブ（２）は、距離（Ｄ１）を検出した後１８０度回転し、第１測量点と対称方向にある第２測量点との距離（Ｄ２）を再度検出し，前記第１距離（Ｄ１）及び前記第２距離（Ｄ２）から、回転軸フレームが垂直方向における調整値を求め、
Δｈ  ＝  （Ｄ１  −  Ｄ２）  ／  ２
これにより、前記レーザープローブ（２）の回転中心を軸穴の中心と重ね合わせるように自動的に調節装置の高さを調整することを特長とする、請求項１１に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１３】
調整機構をさらに備え、前記レーザープローブ（２）が発射したレーザービームの方向を実質的に軸穴内径の半径線と重ね合わせるように、該調整機構により測量車の姿勢を調整することを特長とする、請求項４に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１４】
吸盤式電磁石（１２）は、前記軸穴軸方向と垂直の方向に沿う前記測量車（８）の略中央部に設置され、前記位置決め装置は、前記軸穴の軸方向と直行する方向に沿う前記吸盤式電磁石（１２）の略両側に設置され、吸盤式電磁石と軸穴壁とが吸着するとともに、前記位置決め装置は、測量車（８）を押し付けることによって測量車の姿勢を調整することを特長とする、請求項６又は７のいずれか１項に記載の軸穴内径の測量システム。
【請求項１５】
回転アームに連接するレーザー軸方向位置表定盤（２９）と、レーザー測距装置（３）とをさらに備え、前記レーザー軸方向位置表定盤（２９）と前記レーザー測距装置（３）により前記測量車（８）の軸方向の行進距離を検出することを特長とする、請求項２に記載の軸穴内径の測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴径の寸法測量方法に関し、特に軸穴内径の測量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の製造過程においては、軸穴の加工が必要であり、加工される軸穴の寸法範囲が広く、内径の寸法がΦ５００ｍｍ〜Φ１５００ｍｍであり、穴の深さが１０ｍである。一般的に、人工接触式測量方式を採用しているが、該方式は時間と手間がかかるものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする技術的課題は、直径、真円度、円柱度、テーパー度等の総合指標を自動的に検出することが可能で、且つ迅速に測量することができる軸穴内径測量のシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明中の一技術手段によれば、本発明は、軸穴内径の測量システムを提供するものであり、該測量システムは、以下：軸穴内径を自走測量する測量装置、該測量装置はレーザープローブを含み、該レーザープローブは略軸穴中心軸回りに回転可能なように測量装置上に設置されている；軸穴の軸方向に沿って移動可能な測量フレーム；及び該測量フレームに設けられた調節装置であって、調節装置の調節により、前記レーザープローブの回転中心と測量される穴の中心を略重ね合わせる調節装置；を含む軸穴内径の測量システムを提供する。
【０００５】
本発明中の他の技術手段によれば、本発明は、軸穴内径の測量システムを提供するものであり、該軸穴内径の測量システムは、測量機構と、レーザープローブと、レーザー測距装置と、電気制御システムと、工業制御用コンピュータとを含む軸穴内径の測量システムを提供する。前記測量機構は、測量システムのアクチュエーターであって、測量車と測量フレームとからなる。前記測量機構には、四つのステップモータが設けられ、四つのステップモータは、測量車の軸穴内に軸方向に沿う走行、測量フレームの移動、測量フレームの昇降、およびレーザープローブの回転を、それぞれ駆動する。測量車の底板にリヤ駆動輪が設けられ、その前部に自在ボールが設けられ、走行駆動モータは、リヤ駆動輪を駆動して走行し、測量車の底板の下面には吸盤式電磁石が設けられ、その両側に位置決め締め金具が設けられ、測量作業の前に吸盤式電磁石が測量される穴壁に吸着され、前記位置決め締め金具は、測量車と測量される軸穴とを平行に位置付けるように圧縮スプリングにより測量される穴内壁に係合される。測量フレームは、移動ステージと、軸方向ねじと、昇降基盤と、径方向ねじと、径方向ガイド柱と、伝送ギアとからなる。移動ステージは、測量車の底板に設けられた軸方向ガイドレールに架設され、移動駆動モータは、軸方向ねじを駆動し、軸方向ねじに接続された移動ステージを軸方向に移動させる。移動ステージに伝送ギアが設けられ、昇降駆動モータは、伝送ギアを駆動し、伝送ギアはそれに設けられた径方向ねじを回転させ、径方向ねじに設けられた昇降基盤を、ナット、ねじの伝送により径方向ガイド柱に沿って昇降する。
【０００６】
前記のレーザープローブは、測量システムの測量素子であって、レーザープローブは二つある。二つのレーザープローブは、それぞれ回転アームを介して回転軸の両端に設けられ、回転軸の両側には、それぞれ回転駆動モータと回転エンコーダとが設けられる。前記回転軸は昇降フレームに設けられ、昇降フレームは、前記昇降基盤に固定され、回転駆動モータは回転軸を駆動し、回転アームを介して、レーザープローブを円周動作させる。
【０００７】
前記レーザー測距装置は、前記測量車の軸方向の行進距離を測量するためのものである。レーザー軸方向位置表定盤は昇降基盤または回転アームに接続され、レーザー軸方向位置表定盤とレーザー測距装置により、前記測量車の軸方向の行進距離を測量する。
【０００８】
前記電気制御システムは、ステップモータ、レーザープローブ、工業制御用コンピュータの電気インターフェース及び開閉制御に用いられるものであり、測量機構のステップモータ及びレーザープローブは、動力信号線を介して電気制御システムに接続され、測量車の行進に伴い、巻き線機により動力信号線を解放・回収する。
【０００９】
前記工業制御用コンピュータは、測量システムにおける測量過程の制御に用いられるものであって、そのデータの採集過程は、工業制御用コンピュータの制御下で、ＵＳＢポートを介してレーザープローブコントローラと交信しレーザープローブとをコントロールし、データを採集することである。測量機構の軸方向の走行過程は、上位機がステップモータコントロールカードにより、ステップモータ駆動器に制御信号を発射することで完成する。測量機構の運転の安全を保証するために、昇降、移動リミットスイッチが設置されている。回転エンコーダはデータ採集に対応する角度位置を確定するためのものである。
【００１０】
前記工業制御用コンピュータは、Ｃ＋＋言語を採用し、ＶＣ．Ｎｅｔの環境で開発された測量システムの制御ソフトウェアであり、モジュール化システム設計を採用し、ユーザーはリアルタイムでデータに対して交互式操作を行う。測量システムソフトウェアは、マンマシン交互制御主制御モジュールと、主制御モジュールは、下位として、子測量機構動作制御モジュールと、レーザープローブ設置モジュールと、走査制御モジュールと、三次元表示基本モジュールと、測量データ処理モジュールと、測量データ報告モジュールと、ファイルＩ／Ｏモジュールと、数学演算モジュールと、を含む。
【００１１】
前記工業制御用コンピュータの測量システム制御モジュールソフトウェアのフローは、以下の通りである。
制御インターフェースを起動してワークの基本パラメータを予め入力するステップ；
レーザープローブのパラメータを選択するステップ；
測量機構の回転中心線と測量される軸心線とを重ね合わせるように測量機構の昇降フレームの高さが自動的に調節されるステップ；
測量プログラムを起動し測量をスタートするステップ；
レーザープローブによる走査データを記録するステップ；
測量データを操作し交互表示を実現するステップ；
測定すべき測量域において特徴を取得するステップ；
確定された若干の測量点に各測量点の測量結果を表示するステップ；
測量レポートを表示・プリントして完了するステップ；
測量が完了しない場合には、測量機構の動作制御を調節し、レーザープローブ走査、点運表示をデバッグし、最後に、座標系を調整・表示するステップ。
【００１２】
本発明の効果は、軸穴内径の直径、真円度、円柱度、テーパー度などの総合指標を自動的に検出することができ、人力の接触による時間と手間がかかる測量を終息させることもでき、測量速度が速く、精度が高く、測量装置がコンパクトで、メンテナンスし易く、機能が完壁で、操作が便利であることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
軸穴内径の測量システムは、測量機構１と、レーザープローブ２と、レーザー測距装置３と、電気制御システム４と、工業制御用コンピュータ５とを含む。前記測量機構１は、測量システムのアクチュエーターであって、測量車８と測量フレーム１４とからなる。前記測量機構には、四つのステップモータが設けられ、四つのステップモータは、測量車８の軸穴７内においての軸方向に沿う走行と、測量フレーム１４の移動と、昇降基盤１７の昇降と、レーザープローブ２の回転と、をそれぞれ駆動するためである。測量車８の底板にリヤ駆動輪９が設けられ、その前部に自在ボール１０が設けられている。走行駆動モータ１１は、撓み軸を介してリヤ駆動輪９を走行駆動している。測量車８の底板の下面には吸盤式電磁石１２が設けられ、その両側に位置決め締め金具１３が設けられている。測量作業の前に吸盤式電磁石１２は測量される穴壁に吸着され、前記位置決め締め金具１３は測量車と測量される軸穴とを平行に位置付けるように圧縮スプリングにより測量される穴内壁に係合される。測量フレーム１４は、移動ステージ１５と、軸方向ねじ１６と、昇降基盤１７と、径方向ねじ１８と、径方向ガイド柱１９と、伝送ギア２０とからなる。移動ステージ１５は、測量車８の底板に設けられた軸方向ガイドレール２１に架設され、移動駆動モータ２２は、軸方向ねじ１６を駆動し、この軸方向ねじ１６に接続された移動ステージ１５を軸方向に沿って移動させる。移動ステージ１５には、伝送ギア２０が設けられ、昇降駆動モータ２３は、伝送ギア２０を駆動し、それに設けられた径方向ねじ１８を回転させる。径方向ねじ１８に設けられた昇降基盤１７は、ナット、ねじの伝送により径方向ガイド柱１９に沿って昇降する。
【００１４】
前記のレーザープローブは、測量システムの測量素子であって、測量することによって測量データを得るものである。レーザープローブ２は二つあり、二つのレーザープローブ２は、それぞれ回転アーム２４により回転軸２５の両端に設けられ、回転軸２５の両側には、それぞれ中空型の回転駆動モータ２６と中空型の回転エンコーダ２７とが設けられる。前記回転軸２５は昇降フレーム２８に設けられ、昇降フレーム２８は、前記昇降基盤１７に固定されている。また、昇降基盤１７にレーザー軸方向位置表定盤２９が接続され、回転駆動モータ２６は回転軸２５を駆動し、回転アーム２４を介してレーザープローブ２を円周動作させる。
【００１５】
前記レーザー測距装置３は、前記測量車８の軸方向の行進距離を測量するためのものである。測量機構１の軸方向動作制御に閉ループ検出を提供する。前記電気制御システム４は、ステップモータ、レーザープローブ２、工業制御用コンピュータ５の電気インターフェース及び開閉制御のためのものであり、測量機構のステップモータ及びレーザープローブ２は、動力信号線３０を介して電気制御システム４に接続され、測量車８の行進に伴い、巻き線機３１により動力信号線３０を解放・回収する。
【００１６】
前記工業制御用コンピュータ５は、図４に示すように、測量システムにおける測量過程の制御に用いられるものである。そのデータの採集過程は、工業制御用コンピュータ５の制御を基とし、ＵＳＢポートＩを介してレーザープローブコントローラ３２と交信し、レーザープローブ２を、データを採集するように制御することである。測量機構１の軸方向の走行過程は、レーザー測距装置３により測量され、且つ、ＵＳＢポートＩＩを介して上位機と交信し、距離情報をフィードバックして制御に参加する。測量機構１の動作制御過程は、上位機がステップモータコントロールカード３３にてインターフェースカード３８を介してステップモータ駆動器３４、３５、３６、３７に制御情報を発信することにより走行駆動モータ１１、昇降駆動モータ２３、移動駆動モータ２２、回転駆動モータ２６の制御を行う。測量機構の運転安全を保証するために、昇降リミットスイッチ３９と、移動リミットスイッチ４０とが設置されている。回転エンコーダ２７はデータ採集に対応する角度位置を確定するためのものである。工業制御用コンピュータは、Ｃ＋＋言語を採用し、ＶＣ．Ｎｅｔの環境で開発された測量システムの制御ソフトウェアであり、対象に合わせた設計を採用しているので、ソフトウェア部分は極めて発展可能性がある。Ｃ＋＋言語の高効率の特性を十分に発揮し、測量システムのリアルタイム特性を保証する。モジュール化システム設計を採用することにより、アップデート、メンテナンスが易くなる。三次元データ表示部分にはＯｐｅｎＧＬ技術を採用し、ユーザーはタッチパネル６でリアルタイムにデータの交互式操作を行うことができる。制御測量システムの制御ソフトウェア（図５参照）は、マンマシン交互制御主制御モジュールを含み、主制御モジュールは、下位として、測量機構動作制御モジュールと、レーザープローブ設置モジュールと、走査制御モジュールと、三次元表示基本モジュールと、測量データ処理モジュールと、測量データ報告モジュールと、ファイルＩ／Ｏモジュールと、数学演算モジュールと、を含む。工業制御用コンピュータの測量システム制御ソフトウェアのフローは、図６の通りである。マンマシンインターフェース（図７参照）を起動し、そのマンマシンインターフェースはＷｉｎｄｏｗｓ  ＸＰ（登録商標）のような様式設計を採用し、メニューと、パラメータ設置区と、測量制御区と、三次元表示区及び測量結果区とを含む。パラメータ設定のダイアログボックス（図８参照）により、ワークの基本パラメータを予め入力する；レーザープローブパラメータを選択する；測量機構の回転中心線と測量される軸心線とを重ね合わせるように測量機構の昇降フレームの高さを自動的に調節する；測量プログラムを起動し測量をスタートする；レーザープローブによる走査データを記録する；測量データを操作し交互表示（図９参照）を実現する；測定すべき測量域において特徴を取得する；確定された若干測量点に各測量点の測量結果を表示する；測量レポート（図１０参照）を表示・プリントして完了する。
【００１７】
本発明のある実施例によれば、三次元データ表示部分はＯｐｅｎＧＬ技術とマルチスレッディング（ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ）を採用し、ユーザーはリアルタイムにデータ交互式操作を行うことができる。ソフトウェアモジュールは、マンマシン交互モジュールと、主制御モジュールと、機構動作制御モジュールと、レーザープローブ設置モジュールと、走査制御モジュールと、測量データ処理モジュールと、三次元表示モジュールと、測量データ分析及び報告モジュールと、ファイルＩ／Ｏモジュールと、数学演算モジュールと、を含む。マンマシン交互モジュールはユーザーの入力した情報の処理及び交互操作の応答を行う。主制御モジュールは、各モジュールの間の調整及びデータ転送を行う。機構動作制御モジュールは、測量機構の動作制御を実現する。レーザープローブ設置モジュールは、レーザーセンサーの測量パラメータを設定する。走査制御モジュールは、動作機構の調整と、プローブ測量の制御と、測量データの作成とを含む測量過程の制御を行う。測量データ処理モジュールは、測量されたデータに対して歪校正及び誤差補償を行う。三次元表示モジュールはデータの三次元表示を実現する。測量データ分析及び報告モジュールはデータの分析及び測量報告の生成を行う。ファイルＩ／Ｏモジュールは、オフライン分析と測量報告のプリントを実現するために、更にデータの分析及び処理と測量データファイルの導入に用いられるように、測量データを多数フォーマットに保存する。数学演算モジュールは、システムに必要な数学演算のサポート機能を含む。
【００１８】
本発明のある実施例によれば、システムの基本作業フローは、以下の通りである。測量すべき穴内に測量機構を置く。システムの電源をオンする。主制御コンピュータをオンして測量プログラムを運転する。マンマシン交互により測量基本パラメータを入力し、レーザープローブ設置モジュールによりプローブの測量パラメータを設置し、測量をスタートする。ソフトウェアシステムの主制御モジュールは測量制御モジュールを調整し測量をスタートする。測量制御モジュールは、電気制御システムにより測量機構を、第１測量点に達するように制御し、測量すべき穴の内壁に測量機構を吸着させるように電磁石を制御している。そして、測量制御モジュールは、電気制御システムにより、自動的に測量アームを測量開始位置に調整し、且つ測量アームの回転中心線を測量すべき軸心線と重ね合わせるように測量機構を制御している。そして、測量制御モジュールは、電気制御システムにより測量アームを回転制御している。この測量アームは、一定の角度（ユーザーが設定したサンプリングレートにより確定）毎に回転することに伴い、レーザープローブを、一つのデータを測量するように制御している。測量アームが一周回ると、一つの断面の測量が完了し、該断面の原始測量データを生成する。測量データ処理モジュールは、該データを処理し、測量における誤差を補償、校正し、最終の測量データを生成する。最後に主制御モジュールは三次元表示モジュールを調整し表示データを更新する。このように、一つの測量位置の測量作業が完了する。測量制御モジュールは、電気制御システムにより、測量機構を、次の測量点に達するように制御し、全ての測量点の測量作業の完了まで前記ステップを繰り返す。マンマシン交互により、測量データ分析と報告モジュールを利用して測量データを分析し、測量報告を生成する。ユーザーはファイルＩ／Ｏモジュールにより今回測量したデータファイルを保存する。
【００１９】
本発明の他の実施例において、システムの測量精度は、レーザープローブの測量精度、機構の精度及び算法により決定されるものである。該システムに使用されたレーザープローブの解像度を０．５μｍにするため、測量アームの長さを調整してプローブの測量範囲をプローブの零点付近に制御することにより、最高の測量精度を得ることができ、最大誤差は０．５μｍより小さくなる。本測量システムは二つのプローブを含み、前後プローブによる測量データ中心オフセット量の補償と各プローブ測量データの楕円変形校正により、測量機構の誤差を０．５μｍ以内に制御することができるので、測量解像度を１０μｍにすることができる。
【００２０】
以下、本発明に係る測量方法を採用した実際測量過程を詳しく紹介する。
ステップ１：測量前の準備作業
（１）測量すべき穴を洗浄する。
（２）保護ケースから測量機構を取り出し、レーザープローブの取付け、接続を行う。
（３）測量すべき穴に測量車を置いて、システムの電源をオンにし、制御コンピュータを起動すると、レーザープローブが作業を開始し、波長が６５０ｎｍの赤色可視レーザーを発射する。レーザー強度は自己適応機能がある。プローブに設けられたＣＣＤセンサーは捕獲された光点画像のサイズにより、自動的にレーザー強度を調整し、最適な測量効果を得る。
【００２１】
ステップ２：測量パラメータを入力する
（１）測量船型：１７．４万トン
（２）測量温度：２０℃
（３）サンプリングレート：１°／ステップ
（４）ステップ距離：３０ＣＭ
【００２２】
ステップ３：測量  
（１）制御システムの機構調整機能によりレーザービームの方向を実質的に昇降レールに平行させるように測量機構の姿勢を調整する。
（２）プローブコントローラに測量指令を発送すると、プローブにおけるレーザー源は波長が６５０ｎｍの赤色可視レーザーを発射し、レーザーが測量すべき管壁の内表面に発射され、交点に赤色の明るい斑点を形成する。プローブにおけるＣＣＤセンサーは、ただちに明るい斑点を含む画像を捕獲し、レーザー三角測量の原理に基づいて該プローブ基準面と測量すべき管壁の該点の距離Ｄ１を検出する。そして、測量アームを１８０度回転し、もう一回測量指令が発送される。第１測量点と対称方向にある第２測量点との距離Ｄ２を検出する。Ｄ１及びＤ２の値により、回転軸フレームの垂直方向における調整値を求める。
Δｈ  ＝  （Ｄ１  −  Ｄ２）  ／  ２
システムは、測量機構の回転中心を測量すべき穴の中心と重ね合わせるように自動的に回転軸フレームの高さを調整する。
システムは、前記操作を繰り返し、調整したΔｈが５μｍより小さいか否かをチェックする。条件を満足すると、自動的に中に位置するように完成し、次の測量ステップに進む。
（３）測量車は設定されたステップ距離により、第１測量点に達する。零度から開始し、レーザーコントローラはレーザープローブのＣＣＤを制御してその時のレーザー点画像を採集し、該測量点からプローブ基準面までの距離を算出する。システムの誤差パターンにより、該データを誤差校正して最終の測量値を得る。
（４）回転アームは設定したサンプリングレートに従いある角度を回転し、次の試料採取点に達して測量する。一つの断面の測量が完了するまで行う。測量断面毎についてその半径は該断面において全ての試料採取点の測量値の平均値である。直径は半径の二倍である。
（５）測量データを算出し、三次元表示画像を更新する。
（６）全ての測量が完了するまで、ステップ３（３）〜（５）を繰り返す。
【００２３】
ステップ４：データ分析及び測量報告
（１）データ表示メニューをクリックして、管径データ分析インターフェースを出る。管径データ分析インターフェースは、図形表示区と、測量断面テーブルと、データ表示テーブルと、管径パラメータ表示区とに分けられる。測量点テーブルは、該測量任務下での全ての測量断面を表にする。測量断面のいずれかを選択すると、該断面情報が、図形表示区、データ表示テーブル及び管径パラメータ表示区にそれぞれ表示される。図形表示区は、誤差拡大の方法により、図形の区の内接円と外接円の間にデータの最大値と最小値との間の情報を拡大し、それにより、ユーザーは加工品質を評価する。
（２）プリントプレビューメニューをクリックして、測量レポートをプレビューすることができ、プレビュー状態でプリントボタンを直接クリックすると、測量報告がプリントされる。プリントメニューをクリックして測量報告をプリントする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る測量システムの全体結構を示した図である。
【図２】本発明に係る測量機構の構成を示した図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】本発明に係る測量システムのブロック図である。
【図５】本発明におけるソフトウェア全体のブロック図である。
【図６】本発明におけるソフトウェアの作業フローチャート図である。
【図７】マンマシンインターフェースを示した図である。
【図８】パラメータ設定のダイアログボックス図である。
【図９】三次元表示図である。
【図１０】測量レポートを示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  測量機構
２  レーザープローブ
３  レーザー測距装置
４  電気制御システム
５  工業制御用コンピュータ
６  タッチパネル
７  軸穴
８  測量車
９  リヤ駆動輪
１０  自在ボール
１１  走行駆動モータ
１２  吸盤式電磁石
１３  位置決め締め金具
１４  測量フレーム
１５  移動ステージ
１６  軸方向ねじ
１７  昇降基盤
１８  径方向ねじ
１９  径方向ガイド柱
２０  伝送ギア
２１  軸方向ガイドレール
２２  移動駆動モータ
２３  昇降駆動モータ
２４  回転アーム
２５  回転軸
２６  回転駆動モータ
２７  回転エンコーダ
２８  昇降フレーム
２９  レーザー軸方向位置表定盤
３０  動力信号線
３１  巻き線機
３２  レーザープローブコントローラ
３３  ステップモータコントロールカード
３４、３５、３６、３７  ステップモータ駆動器
３８  インターフェースカード
３９  昇降リミットスイッチ
４０  移動リミットスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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