株式会社小野測器

レーザー測長器による真直度測定
（ピッチング＆ヨーイング）

アプリケーション一覧

レーザー測長器を用いたポピュラーなアプリケーションの1つとして真直度計測があります。ここでは、その計測原理と実測例をご紹介します。

移動するテーブルに、Ａ−ＢまたはＢ−Ｃのようにコーナーキューブを取り付け、レーザー測長器 2ch でステージを動かしながら同時に移動する l の距離の計測を行ないます。 LV-0930 変位解析ソフトでは、この 2ch の距離データよりピッチング、ヨーイングの角度計算を行ないます。得られた X 軸＝変位（l ）、Y 軸＝角度（ θ ）データを積分する事により、Ａ−Ｂ間であればx- ｚ平面、Ｂ−Ｃ間であればｘ− ｙ平面の軌跡と真直度を求めることが可能です。

イラスト（レーザー測長器による真直度測定システム構成）

計測原理

Ｘ−Ｙ平面上を物体がｂからｃに移動したとき、その軌跡を f ( x ) とすると；

式 1

また f ( x ) を導関数 f ' ( x ) を用いてあらわすと；

式 2

となります。軌跡が f ( x ) であるときの真直度は理想直線からの距離で定義されます（Fig. 1）。
　　　　　　　　　（2）式より、導関数 f ' ( x ) が計測できれば真直度を求めることができます。

イラスト（真直度の定義）

Fig. 1 真直度の定義

また、レーザー測長器 LV-9300A とレーザー測長計センサー LV-9002 2台と変位解析ソフト LV-0930 を使用することにより移動変位に対するピッチ角、ヨー角を測定することができます（Fig. 2）。）

イラスト（レーザー測長器を使用したピッチ、ヨー角の計測）

Fig . 2 レーザー測長器を使用したピッチ、ヨー角の計測

	式 3
	式 4

よってピッチもしくはヨー角と変位 X のデータをレーザー測長器により測定すれば、（4）式をもちいて f ' ( x ) と X のデータに変換できます。このデータから（2）式より f ' ( x ) を X で積分することにより軌跡f ( x ) を求めることができます。また、真直度の定義より、上で求めた軌跡 f ( x ) と理想直線の距離として真直度が求まります。

機器構成

	型名	品名	備考
1	LV-9300A	レーザー測長器
2	LV-9002	レーザー測長センサー	2セット
3	LV-0121A	デジタル変位計	2セット
4	LV-0802	コーナーキューブ	2セット
5	LV-0930	変位解析ソフト
6	LV-0703	デジタル変位出力 USB接続ケーブル	2セット PCとのインターフェイス
7	LV-0822A	アライメント治具	2セット移動軸線とレーザー光のアライメント

＊レーザー測長器に LV-9110A を使用の場合は LV-0802 と LV-0812は不要です

測定方法

1	コーナキューブ（LV-0802）を水平方向に距離 L₀ 離し測定対象テーブルに固定する
2	レーザー測長器とコーナキューブ（LV-0802）の光軸調整を行う
3	測定対象テーブルを移動させ変位とヨー角のデータをPCに取り込む
4	ヨー角のデータを変位で積分演算させることにより真直度を求める

解析データ例

写真（真直度測定装置の外観）

Fig. 3 プリント用トラバース装置のヨーイング

最終更新日:2021/01/11

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