JP6904290B2 - Distance measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、距離計測装置に係り、照射部から被計測体に光を照射し、被計測体にて反射した光を撮影部によって撮影して、被計測体までの距離を計測する距離計測装置に関する。 The present invention relates to a distance measuring device, and is a distance measuring device that measures the distance to the measured body by irradiating the object to be measured with light from the irradiated unit and photographing the light reflected by the measured body by the photographing unit. Regarding.
光切断法を用いて被計測体までの距離を計測する距離計測装置は、既に周知であり、例えば、被計測体の三次元形状を計測したり、あるいは被計測体の表面における疵の有無を検出したりする等の用途に用いられる。距離計測装置は、例えば、粉塵、埃及び水蒸気等の浮遊物が存在する環境下で用いられる場合がある。このような環境下で距離計測装置を利用すると、装置壁面に設けられた光透過部(照射光や反射光が透過する部分)に浮遊物が付着してしまう可能性がある。光透過部での浮遊物の付着は、距離計測の精度に影響を及ぼすため、光透過部での浮遊物付着を極力抑える必要がある。 Distance measuring devices that measure the distance to the object to be measured using the optical cutting method are already well known. For example, the three-dimensional shape of the object to be measured can be measured, or the presence or absence of a flaw on the surface of the object to be measured can be determined. It is used for applications such as detection. The distance measuring device may be used in an environment where suspended matter such as dust, dust and water vapor is present, for example. When the distance measuring device is used in such an environment, there is a possibility that suspended matter adheres to the light transmitting portion (the portion through which the irradiation light or the reflected light is transmitted) provided on the wall surface of the device. Since the adhesion of suspended matter in the light transmitting portion affects the accuracy of distance measurement, it is necessary to suppress the adhesion of suspended matter in the light transmitting portion as much as possible.
光透過部での浮遊物付着を抑制する方法の一例としては、特許文献1に記載の技術が挙げられる。特許文献1に記載の技術(例えば、特許文献1の段落0046及び図2参照)では、光透過部(厳密には、光線の発光面及びカメラの受光面)に向かってノズルからエアーを噴出することで、光透過部周辺の浮遊物をパージし、光透過部での粉塵付着を抑制する。 As an example of the method of suppressing the adhesion of suspended matter in the light transmitting portion, the technique described in Patent Document 1 can be mentioned. In the technique described in Patent Document 1 (see, for example, paragraph 0046 and FIG. 2 of Patent Document 1), air is ejected from a nozzle toward a light transmitting portion (strictly speaking, a light emitting surface and a light receiving surface of a camera). As a result, the suspended matter around the light transmitting portion is purged, and the adhesion of dust in the light transmitting portion is suppressed.
しかし、特許文献1に記載の技術では、光透過部の近傍にノズルの先端が配置されているため、ノズルから噴出されたエアーに粉塵が巻き込まれ、粉塵入りのエアーが光透過部に直接噴き付けられてしまい、これに起因して粉塵が光透過部に付着してしまう虞がある。このような事態を回避する方法としては、図13に示すように、距離測定装置100の筐体101の周りに流路形成部材110を配置し、筐体101の下面102に沿って気体を流す流路111を形成することが考えられる。図13は、比較例に係る距離測定装置100の構成を示す模式的な断面図である。
However, in the technique described in Patent Document 1, since the tip of the nozzle is arranged near the light transmitting portion, dust is caught in the air ejected from the nozzle, and the air containing the dust is directly blown to the light transmitting portion. It may be attached, and as a result, dust may adhere to the light transmitting portion. As a method of avoiding such a situation, as shown in FIG. 13, a flow
図13に図示の距離測定装置100では、筐体101の下面102に、筐体101内の照射部105が照射した光が透過する第一透過部103と、筐体101内の撮影部106が撮影する光(換言すると、被計測体にて反射された反射光)が透過する第二透過部104と、が設けられている。また、流路形成部材110において第一透過部103及び第二透過部104の夫々と面する箇所には、排気孔112、113が設けられている。ここで、第二透過部104と面する位置に設けられた排気孔113は、反射光を撮影部106まで導く等の理由から、第一透過部103と面する位置に設けられた排気孔112よりも開口面積が広くなるように形成されている。
In the
このような構成の下で流路111に気体を流し、排気孔112、113から気体を排出する際には、流路111内に気体を層流状態で流し、それぞれの排気孔112、113から気体を緩やかに排出する必要がある。一方で、開口面積がより大きい排気孔113(すなわち、第二透過部104と面する排気孔113)では、気体が排出する際に、気体の逆流Tがより生じ易い。気体の逆流Tは、粉塵等の浮遊物を巻き込みながら第二透過部104に衝突する可能性があり、その場合には、流路111に気体を流す効果(浮遊物パージ効果)が適切に得られず、第二透過部104に浮遊物を付着させてしまう虞がある。
Under such a configuration, when a gas is flowed through the
そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、流路内に気体を適切に流し、排気孔から気体を排出させる際には気体の逆流を抑えることが可能な距離計測装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a distance measuring device capable of appropriately flowing a gas in a flow path and suppressing a backflow of the gas when the gas is discharged from the exhaust hole. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明の距離計測装置は、照射部から被計測体に光を照射し、前記被計測体にて反射した光を撮影部によって撮影して、前記被計測体までの距離を計測する距離計測装置であって、前記照射部と前記撮影部とを収容する筐体と、前記筐体の外壁面に形成され、前記照射部から照射される光が透過する第一透過部と、前記筐体の外壁面に形成され、前記撮影部によって撮影される光が透過する第二透過部と、前記筐体の外壁面の周りに設けられ、前記筐体の外壁面のうち、前記第一透過部及び前記第二透過部が形成された面に沿って気体を流すための流路を形成する流路形成部材と、前記流路形成部材において前記第一透過部に面する位置に形成された第一排気孔と、前記流路形成部材において前記第二透過部に面する位置に形成され、前記第一排気孔よりも開口面積が広い第二排気孔と、を有し、前記流路は、前記第一排気孔と隣接する第一流路部分と、前記第一排気孔を逸れて前記第一流路部分を通過した気体を前記第二排気孔に向かって流すための第二流路部分と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the distance measuring device of the present invention irradiates the object to be measured with light from the irradiation unit, photographs the light reflected by the object to be measured by the photographing unit, and photographs the object to be measured. A distance measuring device for measuring a distance to a gas, which is formed on a housing accommodating the irradiation unit and the photographing unit and an outer wall surface of the housing, and transmits light emitted from the irradiation unit. A transmission portion, a second transmission portion formed on the outer wall surface of the housing and transmitting light photographed by the photographing unit, and an outer wall surface of the housing provided around the outer wall surface of the housing. Of these, a flow path forming member that forms a flow path for flowing a gas along the surface on which the first permeation portion and the second permeation portion are formed, and the first permeation portion in the flow path forming member. A first exhaust hole formed at a facing position and a second exhaust hole formed at a position facing the second transmission portion in the flow path forming member and having a wider opening area than the first exhaust hole. The flow path has a first flow path portion adjacent to the first exhaust hole and a gas that deviates from the first exhaust hole and passes through the first flow path portion to flow toward the second exhaust hole. It is characterized by including a second flow path portion of the above.
上記のように構成された本発明の距離計測装置では、流路形成部材において第一透過部に面する位置に第一排気孔が形成され、第二透過部に面する位置に第二排気孔が形成されている。また、第二排気孔の開口面積は、第一排気孔の開口面積よりも大きい。また、気体の流路には、第一排気孔と隣接する第一流路部分と、第一排気孔を逸れて第一流路部分を通過した気体を第二排気孔に向かって流すための第二流路部分と、が設けられている。つまり、第一流路部分を流れる気体は、第一排気孔から排出される分と、第二流路部分を流れる分と、に分かれ、第二流路部分を流れた気体が第二排気孔から排出される。このように、開口面積がより大きい第二排気孔から排出される気体が流路内を流れる距離(行程)を、より長くすることにより、気体の流れを整え(整流し)、第二排気孔から気体が勢いよく排出するのを抑えることができる。この結果、気流の逆流が生じ易い第二排気孔にて、気体の逆流を抑制することが可能となる。
以上までに説明してきた理由により、本発明の距離計測装置では、流路内での気体の流れを整えて(整流して)、第二透過部での浮遊物の付着を効果的に抑制することが可能となる。
In the distance measuring device of the present invention configured as described above, the first exhaust hole is formed at a position facing the first transmission portion in the flow path forming member, and the second exhaust hole is formed at a position facing the second transmission portion. Is formed. Further, the opening area of the second exhaust hole is larger than the opening area of the first exhaust hole. Further, the gas flow path includes a first flow path portion adjacent to the first exhaust hole and a second for flowing the gas that has deviated from the first exhaust hole and passed through the first flow path portion toward the second exhaust hole. A flow path portion and is provided. That is, the gas flowing through the first flow path portion is divided into a portion discharged from the first exhaust hole and a portion flowing through the second flow path portion, and the gas flowing through the second flow path portion is separated from the second exhaust hole. It is discharged. In this way, by lengthening the distance (stroke) through which the gas discharged from the second exhaust hole having a larger opening area flows in the flow path, the gas flow is adjusted (rectified) and the second exhaust hole is arranged. It is possible to prevent the gas from being expelled vigorously. As a result, it is possible to suppress the backflow of gas at the second exhaust hole where the backflow of airflow is likely to occur.
For the reasons described above, in the distance measuring device of the present invention, the gas flow in the flow path is adjusted (rectified), and the adhesion of suspended matter in the second permeation portion is effectively suppressed. It becomes possible.
また、上記の距離計測装置において、前記流路において、前記第二流路部分は、前記第一流路部分よりも下流側に位置していると、好適である。
上記の構成によれば、第二流路部分が第一流路部分よりも下流側に位置しているため、第二排気孔での気流の逆流を適切に抑えることが可能となる。
Further, in the distance measuring device, it is preferable that the second flow path portion is located on the downstream side of the first flow path portion in the flow path.
According to the above configuration, since the second flow path portion is located on the downstream side of the first flow path portion, it is possible to appropriately suppress the backflow of the air flow in the second exhaust hole.
また、上記の距離計測装置において、前記筐体の外壁面は、前記第一透過部及び前記第二透過部が形成された第一面と、前記第一面とは異なる第二面と、を備え、前記流路形成部材に、前記流路内に気体を吹き込むための吹込み孔が設けられており、前記流路は、前記吹込み孔と連続しており前記第二面と隣接する第三流路部分と、前記第三流路部分を通過した気体を流すための第四流路部分と、を備えると、好適である。
かかる構成において、吹込み孔は、流路形成部材のうち、第二面と対向する部分に設けられていると、尚一層好適である。
上記の構成によれば、吹込み孔を通じて流路内に吹き込まれた気体は、先ず、筐体の外壁面のうち、第一透過部及び第二透過部が形成された面(第一面)とは異なる面(第二面)に衝突する。その後、気体は、流路中、第四流路部分を流れる。これにより、吹込み孔を通じて吹き込まれた気体が第一透過部及び第二透過部に直に吹き付けられるのを回避することが可能となる。この結果、微細な浮遊物を含んだ気体との衝突によって第一透過部及び第二透過部が傷付いてしまうのを抑えることが可能となる。
Further, in the distance measuring device, the outer wall surface of the housing has a first surface on which the first transmission portion and the second transmission portion are formed, and a second surface different from the first surface. The flow path forming member is provided with a blowing hole for blowing a gas into the flow path, and the flow path is continuous with the blowing hole and adjacent to the second surface. It is preferable to include a three flow path portion and a fourth flow path portion for flowing a gas that has passed through the third flow path portion.
In such a configuration, it is even more preferable that the blow hole is provided in the portion of the flow path forming member facing the second surface.
According to the above configuration, the gas blown into the flow path through the blow hole is first, of the outer wall surface of the housing, the surface on which the first permeation portion and the second permeation portion are formed (first surface). It collides with a different surface (second surface). After that, the gas flows through the fourth flow path portion in the flow path. This makes it possible to prevent the gas blown through the blow holes from being directly blown to the first permeation portion and the second permeation portion. As a result, it is possible to prevent the first permeation portion and the second permeation portion from being damaged by the collision with the gas containing fine suspended matter.
また、上記の距離計測装置において、前記流路形成部材は、前記第一排気孔及び前記第二排気孔が形成された底壁と、前記第一面と前記底壁との間の空間内において前記第一面に沿って配置された区画壁と、を備え、前記区画壁により区画された前記流路のうち、前記第一面により近い部分が前記第四流路部分を構成し、前記底壁により近い部分が前記第一流路部分及び前記第二流路部分を構成し、前記区画壁には、前記第一透過部及び前記第一排気孔と対向する位置に形成された第一貫通孔と、前記第二透過部及び前記第二排気孔と対向する位置に形成された第二貫通孔と、が設けられていると、好適である。
上記の構成によれば、流路が二層構造となるため、装置サイズの大型化を抑えつつ、気体の流れを整える(整流する)のに十分な長さの流路を確保することが可能となる。
Further, in the distance measuring device, the flow path forming member is formed in a space between the first exhaust hole and the bottom wall on which the second exhaust hole is formed, and the first surface and the bottom wall. A partition wall arranged along the first surface, and a portion of the flow path partitioned by the partition wall, which is closer to the first surface, constitutes the fourth flow path portion, and the bottom thereof. A portion closer to the wall constitutes the first flow path portion and the second flow path portion, and the partition wall has a first through hole formed at a position facing the first transmission portion and the first exhaust hole. It is preferable that the second through hole and the second through hole formed at a position facing the second transmission hole and the second exhaust hole are provided.
According to the above configuration, since the flow path has a two-layer structure, it is possible to secure a flow path having a sufficient length for adjusting (rectifying) the gas flow while suppressing an increase in the size of the device. It becomes.
また、上記の距離計測装置において、前記第一面は、一方向に沿って長く延びた面であり、前記第一排気孔及び前記第二排気孔は、前記第一面の長手方向において互いに異なる位置に設けられており、前記第一排気孔は、前記長手方向において前記第二排気孔よりも前記吹込み孔から離れた位置に設けられていると、好適である。
上記の構成によれば、第一排気孔が第二排気孔よりも吹込み孔から離れた位置に設けられている。このような位置関係であれば、吹込み孔から第二排気孔までの流路の長さをより長く確保することができる。この結果、第二排気孔での気体の流れを整える(整流する)ことが、より容易になる。
Further, in the distance measuring device, the first surface is a surface extending long along one direction, and the first exhaust hole and the second exhaust hole are different from each other in the longitudinal direction of the first surface. It is preferable that the first exhaust hole is provided at a position farther from the blow hole than the second exhaust hole in the longitudinal direction.
According to the above configuration, the first exhaust hole is provided at a position farther from the blow hole than the second exhaust hole. With such a positional relationship, the length of the flow path from the blow hole to the second exhaust hole can be secured longer. As a result, it becomes easier to regulate (rectify) the gas flow in the second exhaust hole.
また、上記の距離計測装置において、前記第四流路部分には、前記第四流路部分中の前記第二透過部及び前記第二貫通孔と隣接する隣接領域を取り囲み、前記隣接領域を前記第四流路部分中の前記隣接部分以外の領域から隔てる隔て部材が設けられていると、好適である。
上記の構成によれば、第四流路部分のうち、第二透過部及び第二貫通孔と隣接する隣接領域が、その周囲の領域と隔てられている。このため、気体が第四流路部分を流れている間に、気体が第二貫通孔を通って第四流路部分から第二排気孔から直接排出されるのを回避することが可能となる。
Further, in the distance measuring device, the fourth flow path portion surrounds the second transmission portion and the adjacent region adjacent to the second through hole in the fourth flow path portion, and the adjacent region is the said. It is preferable that a separating member is provided in the fourth flow path portion from a region other than the adjacent portion.
According to the above configuration, in the fourth flow path portion, the second transmission portion and the adjacent region adjacent to the second through hole are separated from the surrounding region. Therefore, it is possible to prevent the gas from being discharged directly from the fourth flow path portion through the second through hole and from the second exhaust hole while the gas is flowing through the fourth flow path portion. ..
また、上記の距離計測装置において、前記区画壁には、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔との間の位置に、前記第四流路部分と前記第二流路部分とを連通させるために形成された連通部が設けられていると、好適である。
上記の構成によれば、第四流路部分を流れている気体の一部が、連通部を通じて第二流路部分に進入する。連通部を通じて第二流路部分を流れた気体は、第二排気孔に向かって流れたり、あるいは、第一排気孔に向かって流れたりする。これにより、第一排気孔から気体が勢いよく排出された場合であっても、第一排気孔での気体の逆流を抑えることが可能となる。
Further, in the distance measuring device, the partition wall communicates the fourth flow path portion and the second flow path portion at a position between the first through hole and the second through hole. It is preferable that the communication portion formed for the purpose is provided.
According to the above configuration, a part of the gas flowing through the fourth flow path portion enters the second flow path portion through the communication portion. The gas that has flowed through the second flow path portion through the communication portion flows toward the second exhaust hole or toward the first exhaust hole. As a result, even when the gas is vigorously discharged from the first exhaust hole, it is possible to suppress the backflow of the gas in the first exhaust hole.
また、上記の距離計測装置において、前記連通部は、前記区画壁において前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔の間に形成された貫通孔であると、好適である。
上記の構成によれば、連通部として貫通孔を第一貫通孔及び第二貫通孔の間のスペースを利用して形成することができ、連通部を容易に設けることが可能となる。
Further, in the distance measuring device, it is preferable that the communication portion is a through hole formed between the first through hole and the second through hole in the partition wall.
According to the above configuration, a through hole can be formed as a communication portion by utilizing the space between the first through hole and the second through hole, and the communication portion can be easily provided.
また、上記の距離計測装置において、前記連通部の開口面積が前記第一貫通孔の開口面積よりも小さいと、好適である。
上記の構成によれば、第一貫通孔を通過する気体の量が、連通部を通過する気体の量よりも少なくなる。すなわち、第四流路部分を流れている気体の大部分を第一貫通孔から第一流路部分に流し、一部の気体のみを連通部から第二流路部分に流す。これにより、第一排気孔での気体の逆流を抑えつつ、第一流路部分及び第二流路部分のそれぞれを流れる気体の量を確保することが可能となる。
Further, in the above distance measuring device, it is preferable that the opening area of the communication portion is smaller than the opening area of the first through hole.
According to the above configuration, the amount of gas passing through the first through hole is smaller than the amount of gas passing through the communication portion. That is, most of the gas flowing in the fourth flow path portion is flowed from the first through hole to the first flow path portion, and only a part of the gas is flowed from the communication portion to the second flow path portion. As a result, it is possible to secure the amount of gas flowing in each of the first flow path portion and the second flow path portion while suppressing the backflow of gas in the first exhaust hole.
また、上記の距離計測装置において、前記照射部が前記被計測体に向けてスリット状の光を照射し、前記第一透過部及び前記第一排気孔は、前記スリット状の光が延びる方向に沿って長く形成されていてもよい。
上記の構成では、照射部がスリット状の光を照射することに合わせて、第一透過部及び第一排気孔を適切な形状とすることが可能となる。
Further, in the distance measuring device, the irradiation unit irradiates the object to be measured with slit-shaped light, and the first transmitting portion and the first exhaust hole are directed in the direction in which the slit-shaped light extends. It may be formed long along the line.
In the above configuration, the first transmission portion and the first exhaust hole can be appropriately shaped in accordance with the irradiation portion irradiating the slit-shaped light.
本発明によれば、流路内での気体の流れを整えて(整流して)、第二透過部での浮遊物の付着を効果的に抑制することが可能となる。これにより、浮遊物が存在する環境下であっても、被計測体までの距離を精度よく計測することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to arrange (rectify) the flow of gas in the flow path and effectively suppress the adhesion of suspended matter in the second permeation portion. This makes it possible to accurately measure the distance to the object to be measured even in an environment where suspended matter exists.
以下、本発明の一実施形態(本実施形態)に係る距離計測装置の構成について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な一実施形態ではあるものの、あくまでも一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 Hereinafter, the configuration of the distance measuring device according to the embodiment of the present invention (the present embodiment) will be described in detail with reference to the attached drawings. Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, they are merely examples and do not limit the present invention. That is, the present invention can be modified and improved without deviating from the gist thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof.
なお、以下では、特に断る場合を除き、距離計測装置を水平面上に載置した状態を想定し、かかる状態にあるときの装置各部の位置及び姿勢を説明することとする。
また、以下では、互いに直交する3つの軸をX軸、Y軸及びZ軸とし、それぞれの軸が延びる方向を、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向と呼ぶこととする。また、説明の便宜上、Y軸方向における一端側を「前側」と呼ぶこととし、Y軸方向における他端側を「後側」と呼ぶこととする。
In the following, unless otherwise specified, it is assumed that the distance measuring device is placed on a horizontal plane, and the positions and postures of each part of the device in such a state will be described.
Further, in the following, the three axes orthogonal to each other will be referred to as the X-axis, the Y-axis and the Z-axis, and the directions in which the respective axes extend will be referred to as the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction. Further, for convenience of explanation, one end side in the Y-axis direction is referred to as "front side", and the other end side in the Y-axis direction is referred to as "rear side".
<<本実施形態に係る距離計測装置の概要>>
先ず、本実施形態に係る距離計測装置(以下、距離計測装置1)の概要について、図1〜図4を参照しながら説明する。図1は、距離計測装置1の外観を示す斜視図である。図2は、距離計測装置1による距離計測方法についての説明図である。図3は、距離計測装置1が有する筐体2、及び筐体2に収容された照射部3及び撮影部4を示す図である。図4は、筐体2の下面を示す図である。なお、図1、図3及び図4の各々には、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のうち、各図に図示可能な方向を矢印にて図示している。
<< Outline of the distance measuring device according to this embodiment >>
First, an outline of the distance measuring device (hereinafter, distance measuring device 1) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the distance measuring device 1. FIG. 2 is an explanatory diagram of a distance measuring method using the distance measuring device 1. FIG. 3 is a diagram showing a
距離計測装置1は、光切断法を用いて被計測体Wまでの距離を計測する装置であり、図1に図示の外観を有する。距離計測装置1は、図2及び図3に図示の照射部3及び撮影部4を有し、照射部3から被計測体Wに光を照射し、被計測体Wにて反射した光を撮影部4によって撮影して、被計測体Wまでの距離を計測する。
The distance measuring device 1 is a device that measures the distance to the object to be measured W by using the optical cutting method, and has the appearance shown in FIG. The distance measuring device 1 has an
そして、距離計測装置1を用いて被計測体Wまでの距離を計測することにより、被計測体Wの表面の疵を検出することが可能となる。具体的に説明すると、照射部3は、公知のレーザー光照射デバイスからなり、図2に示すように、被計測体Wの表面に向けてスリット状の光を照射する。スリット状の光は、X軸方向に延びた光である。
Then, by measuring the distance to the object to be measured W using the distance measuring device 1, it is possible to detect a defect on the surface of the object to be measured W. Specifically, the
撮影部4は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサからなり、被計測体Wの表面で反射した光を撮影する。撮影部4の撮影画像によれば、被計測体Wの表面に形成された凹凸Wk(例えば、疵等)に対応した光の入射角度(反射角度)の違いが検出され、三角測量の原理を適用することで入射角度の差を距離に換算することが可能である。そして、算出した距離に基づき、被計測体Wの表面における疵を検出する。 The photographing unit 4 is composed of a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Sensor) image sensor, and photographs the light reflected on the surface of the object W to be measured. According to the captured image of the photographing unit 4, the difference in the incident angle (reflection angle) of the light corresponding to the unevenness Wk (for example, a flaw or the like) formed on the surface of the object to be measured W is detected, and the principle of triangulation is used. By applying it, it is possible to convert the difference in incident angle into a distance. Then, based on the calculated distance, a flaw on the surface of the object to be measured W is detected.
距離計測装置1は、粉塵や埃等の浮遊物が存在する環境下で利用可能な構造を採用している。具体的に説明すると、上述の照射部3及び撮影部4は、図3に示すように、箱状の筐体2内に収容されている。筐体2は、図4に図示の矩形状の下面5と、下面5の縁から略垂直に立ち上がった側面8と、を有する。ここで、筐体2の下面5は、筐体2の外壁面のうちの第一面に相当し、Y軸方向(一方向に相当)に沿って長く延びた面である。また、筐体2の下面5の長手方向は、Y軸方向と一致している。筐体2の側面8は、筐体2の外壁面のうちの第二面に相当し、第一面である下面5とは異なった面である。
The distance measuring device 1 adopts a structure that can be used in an environment where suspended matter such as dust and dirt is present. More specifically, the above-mentioned
また、筐体2の下面5には、図4に示すように、光が透過可能な光透過部が二つ形成されている。そのうちの一つは、照射部3から照射されるスリット状の光が透過する第一透過部6である。第一透過部6は、スリット状の光が延びる方向(すなわち、X軸方向)に沿って長く形成された横長矩形状の領域である。もう一つの光透過部は、撮影部4によって撮影される光(反射光)が透過する第二透過部7である。第二透過部7は、Y軸方向において第一透過部6よりも長い矩形状の領域である。また、第二透過部7の面積は、第一透過部6の面積よりも広くなっている。また、第一透過部6及び第二透過部7は、Y軸方向において間隔を空けて並んでおり、第一透過部6がより前側に形成され、第二透過部7がより後側に形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, two light transmitting portions through which light can be transmitted are formed on the
以上のように、本実施形態では、筐体2の下面5に第一透過部6及び第二透過部7を設けることで、筐体2の内と外との間での光の往来を許容しつつ、筐体2内への浮遊物の進入を阻止している。なお、第一透過部6及び第二透過部7は、筐体2の下面5に形成された開口と、この開口を塞ぐ透明ガラスの面(厳密には、ガラスの表面のうち、下方を向いた面)からなる。
As described above, in the present embodiment, by providing the
しかし、筐体2の下面5に第一透過部6及び第二透過部7を設けたとしても、粉塵及び埃等の浮遊物が存在している環境に第一透過部6及び第二透過部7を晒したままの状態で距離計測装置1を使用すると、第一透過部6及び第二透過部7に浮遊物が付着してしまう。このような浮遊物の付着は、距離計測装置1による距離計測の精度に影響を及ぼす。
However, even if the
第一透過部6及び第二透過部7での浮遊物の付着を抑制する方策としては、第一透過部6及び第二透過部7の各々の周辺に除塵用の気体を流してパージすることが考えられる。ただし、第一透過部6及び第二透過部7の各々の周辺に除塵用の気体を流す際に、気体を第一透過部6及び第二透過部7に直に吹き付けると、その気体の流速が比較的に大きくなる場合がある。かかる場合、気体がその周囲にある粉塵及び埃等の浮遊物を巻き込んでしまい、浮遊物を含んだ気体が第一透過部6及び第二透過部7に衝突すると、第一透過部6及び第二透過部7を傷付けてしまう可能性がある。また、第一透過部6及び第二透過部7に傷が生じることで、浮遊物がその傷の内部に入り込んで第一透過部6及び第二透過部7に付着してしまうため、浮遊物の付着を助長することになる。
As a measure to suppress the adhesion of suspended matter in the
そこで、距離計測装置1では、図1に示すように、筐体2の周りに流路形成部材10を設け、この流路形成部材10が形成する流路内に気体を流し、その気体の流れを利用して第一透過部6及び第二透過部7の周辺を清澄化している。さらに、本実施形態では、第一透過部6及び第二透過部7の周辺での気体の流れを整える(整流する)ことにより、浮遊物を巻き込んだ気体と第一透過部6及び第二透過部7との衝突、及びこれに起因する不具合を解消している。
以下では、流路形成部材10、及び流路形成部材10が形成する気体の流路について詳細に説明することとする。
Therefore, in the distance measuring device 1, as shown in FIG. 1, a flow
Hereinafter, the flow
<<気体の流路について>>
次に、距離計測装置1に設けられた流路形成部材10と、流路形成部材10が形成する気体の流路について既出の図1、及び図5〜図8を参照しながら説明する。図5は、流路形成部材10の構成を示す模式的な断面図であり、図1のI−I断面を示す図である。図6は、図5のA−A断面を矢視方向から見た図である。図7は、図5のB−B断面を矢視方向から見た図である。図8は、図5のC−C断面を矢視方向から見た図である。なお、図5〜図8の各図には、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のうち、図示可能な方向を矢印にて図示している。また、図5及び図6では、筐体2内部の構造を簡略化して図示しており、照射部3及び撮影部4等の筐体2内に収容された機器の図示を省略している。
<< About the gas flow path >>
Next, the flow
流路形成部材10は、筐体2の下面5(第一透過部6及び第二透過部7が形成された面)に沿って気体を流すための流路Rを形成するものであり、アルミ板及び鋼板等の金属板を加工して形成された箱状体によって構成されている。本実施形態において、流路形成部材10は、筐体2の外壁面の周りに設けられており、具体的には、図1に示すように筐体2の下側半分を包囲するように設けられている。
The flow
流路形成部材10は、図1及び図5に示すように、底壁11、側壁12及び天井壁13を有する。底壁11は、流路形成部材10が筐体2の外壁面の周りに取り付けられた状態では、図5に示すように筐体2の下面5に沿っている。底壁11は、筐体2の下面5よりも一回りサイズが大きい矩形状の外形を有する。
As shown in FIGS. 1 and 5, the flow
また、図5に示すように、底壁11には排気孔が二つ設けられている。一方の排気孔は、流路形成部材10において第一透過部6に面する位置に形成された第一排気孔16である。ここで、「第一透過部6に面する」とは、Z軸方向において第一透過部6と重なる位置にあり、第一透過部6が第一排気孔16に臨んでいる状態を意味する。第一排気孔16は、その開口が第一透過部6と同一の面積及び形状となった矩形状の孔である。また、第一排気孔16は、流路R内を流れた気体の排気孔であるとともに、照射部3が照射するスリット状の光を通過させるための孔でもある。このため、第一排気孔16は、図8に示すように、スリット状の光が延びる方向(すなわち、X軸方向)に沿って長く形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the
もう一方の排気孔は、流路形成部材10において第二透過部7に面する位置に形成された第二排気孔17である。ここで、「第二透過部7に面する」とは、Z軸方向において第二透過部7と重なる位置にあり、第二透過部7が第二排気孔17に臨んでいる状態を意味する。第二排気孔17は、矩形状の孔であり、その開口が第二透過部7と同じ形状であり、そのサイズ(開口面積)が第二透過部7と同一又は一回り以上大きくなっている。また、第二排気孔17は、流路R内を流れた気体の排気孔であるとともに、撮影部4が撮影する光(反射光)を通過させるための孔でもある。このため、図8に示すように、第二排気孔17の開口面積は、第一排気孔16の開口面積よりも広くなっており、且つ、Y軸方向における長さについても、第二排気孔17の方が第一排気孔16よりも長くなっている。
The other exhaust hole is a
また、第一排気孔16及び第二排気孔17は、Y軸方向(換言すると、筐体2の下面5の長手方向)において互いに異なる位置に設けられている。具体的に説明すると、第一排気孔16及び第二排気孔17は、図8に示すようにY軸方向において間隔を空けて並んでおり、第一排気孔16がより前側に形成され、第二排気孔17がより後側に形成されている。なお、第一排気孔16と第二排気孔17との間隔は、第一透過部6と第二透過部7との間隔と対応(厳密には、略一致)している。
Further, the
側壁12は、底壁11の外縁から略垂直に立ち上がっており、流路形成部材10が筐体2の外壁面の周りに取り付けられた状態では、筐体2の前後及び左右に配置されている。すなわち、4つの側壁12の各々が筐体2の側面8のうち、対応する面と対向する位置に配置されている。また、図1及び図5から分かるように、流路形成部材10が筐体2の外壁面の周りに取り付けられた状態では、各側壁12の上端が筐体2の下面5よりも上方に位置している。
The
また、4つの側壁12のうち、Y軸方向において後側に位置する側壁12(図5中、紙面において右側に図示された側壁12)には、流路R内に気体を吹き込むための吹込み孔15が設けられている。この吹込み孔15は、丸穴であり、上記の側壁12のうち、Y軸方向において後側に位置する筐体2の側面8(図5中、紙面において右側に図示された側壁12)と対向する部分に形成されている。また、吹込み孔15は、図5に示すように、筐体2の下面5よりも上方位置に形成されている。さらに、吹込み孔15は、Y軸方向において第二排気孔17よりも第一排気孔16から離れている。換言すると、第一排気孔16は、Y軸方向において第二排気孔17よりも吹込み孔15から離れた位置に設けられている。
Further, of the four
また、図1及び図5に示すように、上記の側壁12には、内部が吹込み孔15と連通しているノズル部14が側壁12の外側に突出した状態で設けられている。このノズル部14には、ボンベ若しくはコンプレッサからなる不図示の気体供給源がチューブ等を介して接続されている。そして、気体供給源から気体が供給されると、ノズル部14及び吹込み孔15を通じて気体が流路R内に導入される。なお、供給する気体としては、空気、窒素及びその他の不活性ガスを圧縮させたものを利用することが可能である。
Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the
天井壁13は、4つの側壁12の各々の上端に載っており、その中央部分には矩形上の嵌合穴が形成されている。この嵌合穴には筐体2が嵌合する。そして、嵌合穴の縁面には筐体2の外壁面(具体的には側面8)が接合している。このような状態で流路形成部材10が筐体2の外壁面の周りに取り付けられている。
The
また、流路形成部材10は、筐体2の下面5と流路形成部材10の底壁11の間に、図5〜図7に図示の区画壁18を有する。区画壁18は、流路Rを区画するために筐体2の下面5に沿って配置された平面視で矩形状の壁材であり、その四辺は、それぞれ、対応する側壁12の内壁面に接している。上記の区画壁18が配置されることで、流路Rは、Z軸方向において二層に分かれている。つまり、本実施形態に係る流路Rは、二層構造の流路となっている。
Further, the flow
また、区画壁18には、図7に示すように、3つの貫通孔が形成されている。一つ目の貫通孔は、図5に示すように、Z軸方向において第一透過部6及び第一排気孔16の双方と対向する位置に形成された第一貫通孔19である。第一貫通孔19は、その開口が第一透過部6と同一の面積及び形状となった矩形状の孔である。また、第一貫通孔19は、第一透過部6を第一排気孔16に臨ませると共に、照射部3が照射するスリット状の光を通過させるために形成された孔である。このため、第一貫通孔19は、図7に示すように、スリット状の光が延びる方向(すなわち、X軸方向)に沿って長く形成されている。
Further, as shown in FIG. 7, three through holes are formed in the
二つ目の貫通孔は、図5に示すように、Z軸方向において第二透過部7及び第二排気孔17の双方と対向する位置に形成された第二貫通孔20である。第二貫通孔20は、矩形状の孔であり、その開口が第二透過部7及び第二排気孔17と同じ形状である。第二貫通孔20のサイズ(開口面積)は、第二透過部7のサイズ以上であり、且つ第二排気孔17のサイズ以下である。また、第二貫通孔20は、第二透過部7を第二排気孔17に臨ませると共に、撮影部4が撮影する光(反射光)を通過させるために形成された孔である。このため、図7に示すように、第二貫通孔20の開口面積は、第一貫通孔19の開口面積よりも広くなっており、且つ、Y軸方向における長さについても、第二貫通孔20の方が第一貫通孔19よりも長くなっている。
As shown in FIG. 5, the second through hole is a second through
また、第一貫通孔19及び第二貫通孔20は、Y軸方向(換言すると、筐体2の下面5の長手方向)において互いに異なる位置に設けられている。具体的に説明すると、第一貫通孔19及び第二貫通孔20は、図7に示すようにY軸方向において間隔を空けて並んでおり、第一貫通孔19がより前側に形成され、第二貫通孔20がより後側に形成されている。なお、第一貫通孔19と第二貫通孔20との間隔は、第一透過部6と第二透過部7との間隔と対応(厳密には、略一致)している。
Further, the first through
なお、本実施形態では、第一透過部6と、第一排気孔16及び第一貫通孔19のそれぞれの開口と、が互いに同一形状及び同一サイズであり、且つ、X軸方向及びY軸方向において互いに同一位置に設けられている。また、第二透過部7と、第二排気孔17及び第二貫通孔20のそれぞれの開口と、が互いに同一形状となっており、X軸方向及びY軸方向において互いにほぼ同一位置に設けられている。ちなみに、第二貫通孔20のサイズ(開口面積)については、第二透過部7のサイズ以上となっており、第二排気孔17のサイズについては、第二貫通孔20のサイズ以上となっている。
In the present embodiment, the
三つ目の貫通孔は、Y軸方向において第一貫通孔19と第二貫通孔20との間の位置に形成された連通部22である。連通部22は、図7に示すように、二層構造である流路Rの上層と下層とを連通させるために形成された矩形状の貫通孔である。また、連通部22は、第一貫通孔19と同様にX軸方向に長く形成されているが、連通部22の開口面積は、第一貫通孔19の開口面積よりも小さくなっている。なお、本実施形態において、連通部22は、図7に示すように、X軸方向における第一貫通孔19の両端よりも内側に形成されている。
The third through hole is a
また、流路Rの上層において、第二貫通孔20の縁周りには、図5及び図7に示すように、角筒状のシール材21が配置されている。このシール材21は、隔て部材に相当し、流路Rの上層(換言すると、後述の第四流路部分R4)中、第二透過部7及び第二貫通孔20と隣接する隣接領域Rxを隣接領域Rx以外の部分から隔てるものである。シール材21は、ゴム等のシール用部材を角筒形状に成型することで構成されている。シール材21は、隣接領域Rxを取り囲む位置に配置されており、シール材21の上端面が筐体2の下面5に接しており、シール材21の下端面が区画壁18の上面に接している。これにより、流路Rの上層において、隣接領域Rxが、その周辺部分と完全に隔てられている。
なお、シール材21の内側には、撮影部4が撮影する光(反射光)を通過させるために空洞が形成されており、この空洞は、図5に示すようにZ軸方向に沿ってストレートに形成されており、その開口は、第二貫通孔20の開口と同一形状且つ同一面積である。
Further, in the upper layer of the flow path R, a square
A cavity is formed inside the sealing
以上までに流路形成部材10の構成について説明してきたが、以下では、この流路形成部材10によって形成される気体の流路Rについて説明する。
流路Rは、流路形成部材10及び筐体2の外壁面によって囲まれている。流路Rは、図5に示すように、区画壁18によって上層(筐体2の下面5に近い部分)と下層(流路形成部材10の底壁11に近い部分)に分かれている。流路Rの上層は、筐体2の下面5と側面8と、流路形成部材10の側壁12と天井壁13、及び区画壁18によって囲まれた空間によって構成されている。流路Rの下層は、流路形成部材10の底壁11、側壁12及び区画壁18によって囲まれた空間によって構成されている。
Although the configuration of the flow
The flow path R is surrounded by the flow
流路Rの下層は、図5に図示の第一流路部分R1及び第二流路部分R2を構成している。ここで、第一流路部分R1は、第一排気孔16と隣接する部分であり、第一貫通孔19を通過した気体がその直後に流れる流路部分である。第二流路部分R2は、第一排気孔16を逸れて第一流路部分R1を通過した気体を第二排気孔17に向かって流すための流路部分であり、第一流路部分R1よりも下流側に位置している。第一流路部分R1を流れる気体は、第一排気孔16から流路Rの外に排出される分と、第二流路部分R2を流れて最終的に第二排気孔17から流路Rの外に排出される分と、に分かれる。
The lower layer of the flow path R constitutes the first flow path portion R1 and the second flow path portion R2 shown in FIG. Here, the first flow path portion R1 is a portion adjacent to the
流路Rの上層のうちの気体導入空間は、図5に図示の第三流路部分R3を構成している。ここで、気体導入空間とは、流路形成部材10の側壁12のうち、吹込み孔15が設けられた側壁12と、この側壁12と対向する筐体2の側面8との間に設けられた空間である。第三流路部分R3は、吹込み孔15と連続した流路部分である。吹込み孔15から流路R内に導入された気体は、先ず、第三流路部分R3を流れる。
The gas introduction space in the upper layer of the flow path R constitutes the third flow path portion R3 shown in FIG. Here, the gas introduction space is provided between the
流路Rの上層のうちの気体導入空間以外の空間、より具体的には、流路形成部材10の側壁12と筐体2の側面8との間の空間(気体導入空間を除く)と、筐体2の下面5と区画壁18との間の空間は、図5に図示の第四流路部分R4を構成している。第四流路部分R4は、流路R中、第三流路部分R3を通過した気体が流れる部分である。第四流路部分R4内を流れる気体は、第一貫通孔19に向かって流れ、やがて第一貫通孔19を通過して第一流路部分R1に進入する。一方、第四流路部分R4内には上述のシール材21が配置されて隣接領域Rxを囲っている。このため、図7に示すように、第四流路部分R4中、隣接領域Rx以外の領域内にある気体は、第二貫通孔20を通過して第二排気孔17から直接排気されることはない。
A space other than the gas introduction space in the upper layer of the flow path R, more specifically, a space between the
また、第一貫通孔19の上流側(手前)には連通部22が設けられており、第四流路部分R4内を流れる気体の一部は、連通部22を通過して第二流路部分R2に進入するようになる。つまり、連通部22は、第四流路部分R4と第二流路部分R2とを連通させるものである。
Further, a
<<流路における気体の流れについて>>
次に、以上までに説明してきた流路Rにおける気体の流れについて、既出の図6〜図8及び図9を参照しながら詳しく説明する。図9は、流路内における気体の流れを示す図である。なお、図9では、同図に図示可能なY軸方向及びZ軸方向を矢印にて示している。また、図6〜図9では、気体の流れを太線矢印にて図示している。
<< About gas flow in the flow path >>
Next, the gas flow in the flow path R described above will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8 and 9 described above. FIG. 9 is a diagram showing the flow of gas in the flow path. In FIG. 9, the Y-axis direction and the Z-axis direction that can be illustrated in the figure are indicated by arrows. Further, in FIGS. 6 to 9, the gas flow is illustrated by a thick arrow.
気体供給源から供給された気体は、ノズル部14及び吹込み孔15を通じて流路R内に吹き込まれる。流路R内に吹き込まれた気体は、図6に示すように、筐体2の外壁面のうち、吹込み孔15と対向する位置にある側面8に衝突する。このように本実施形態では、第一透過部6及び第二透過部7が形成された筐体2の下面5に気体を直に当てることはなく、これにより、気体の衝突に起因して第一透過部6及び第二透過部7が傷付くのを抑制している。また、気体を筐体2の側面8に衝突させることで、気体の流れを緩やかにすることができる。
The gas supplied from the gas supply source is blown into the flow path R through the
筐体2の側面8に衝突した気体は、その衝突により流速が抑えられた状態で第三流路部分R3を流れる。第三流路部分R3内の気体は、X軸方向外側に向かって第三流路部分R3内を流れ、第三流路部分R3のX軸方向端部に到達すると、第四流路部分R4に進入する。第四流路部分R4に進入した気体は、図6に示すように、X軸方向において筐体2の両端に位置する側面8に沿ってY軸方向前側に向かって第四流路部分R4を流れる。すなわち、第三流路部分R3内を流れた気体は、その後、筐体2の側方を筐体2の側面8に沿って第四流路部分R4内を流れる。第四流路部分R4を流れる気体は、やがて第四流路部分R4のY軸方向前端部にて、筐体2の下面5と区画壁18との間の空間に入り込み、第一貫通孔19に向かって(すなわち、図7で矢印Q1にて示す向きに)第四流路部分R4内を流れる。
なお、第三流路部分R3を流れた気体の一部は、筐体2の側面8に沿って下降し、筐体2の下面5と区画壁18との間の空間に入り込み、Y軸方向前側に第一貫通孔19に向かって(すなわち、図7で矢印Q2にて示す向きに)第四流路部分R4内を流れる。
The gas that has collided with the
A part of the gas flowing through the third flow path portion R3 descends along the
そして、第一貫通孔19の手前位置に到達した気体は、その直後に、第一透過部6の直下位置を通過し、流れの向きを略90度変えて第一貫通孔19に向かって下降する。このとき、気体は、第一透過部6の周辺(特に、第一透過部6の直下位置)をパージし、第一透過部6の周辺への粉塵及び埃等の浮遊物の侵入を防止する。
Immediately after that, the gas that has reached the position in front of the first through
第一貫通孔19を通過した気体は、図9に示すように、流路R中の第一流路部分R1内を流れ、その後に一部の気体が第一排気孔16から流路Rの外に排出される。このとき、気体は、それまでの間に十分な距離(行程)を流れており、流れが整えられた(整流された)状態で第一排気孔16から排気される。第一排気孔16から排出されなかった気体は、図9に示すように、再び流れの向きを略90度変えて第二排気孔17に向かって第二流路部分R2内を流れるようになる。ここで、第二流路部分R2は、Y軸方向に沿っており、気体は、Y軸方向後側に向かって第二流路部分R2内を流れる。すなわち、第一流路部分R1にて第一排気孔16を逸れた気体は、Y軸方向に折り返すように第二流路部分R2を流れる。
As shown in FIG. 9, the gas that has passed through the first through
第二流路部分R2を流れる気体は、図8及び図9に示すように、第二流路部分R2の終端に位置する第二排気孔17にて再度流れの向きを略90度変えて第二排気孔17から流路Rの外に排出される。このとき、気体は、第二透過部7周辺の空気(厳密には、隣接領域Rx内の空気)を巻き込みながら、第二排気孔17から排出される。これにより、第二透過部7の周辺(特に、第二透過部7の直下位置)がパージされ、第二透過部7の周辺への粉塵及び埃等の浮遊物の侵入が防止される。
As shown in FIGS. 8 and 9, the gas flowing through the second flow path portion R2 changes the direction of the flow again by approximately 90 degrees at the
以上のように、本実施形態では、吹込み孔15から流路R内に吹き込まれて最終的に第二排気孔17から流路Rの外に排出される気体は、それまでの間に十分な距離(行程)を流れたうえで、第二排気孔17から排出される。このため、第二流路部分R2を流れている時点での気体の流れは、十分に整えられる(整流される)ことになる。これにより、流路R内での気体の流れを整え(整流し)、開口面積がより広い第二排気孔17から気体が勢いよく排出するのを抑えることができる。この結果、開口面積がより大きいために気流が逆流し易い第二排気孔17にて、気体の逆流を抑制することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the gas that is blown into the flow path R from the
第二排気孔17で気体の逆流が生じた場合には、『発明が解決しようとする課題』の項で説明したように、粉塵等の浮遊物を巻き込んだ空気が第二透過部7に接触して第二透過部7に浮遊物を付着させてしまう虞がある。本実施形態では、このような不具合を回避しつつ、流路R内に気体を適切に流すことが可能である。
When a backflow of gas occurs in the
また、上記の効果は、吹込み孔15を第一排気孔16及び第二排気孔17との関係で好適な位置に設けることにより、より顕著に発揮される。具体的に説明すると、本実施形態では、前述したように、第一排気孔16がY軸方向において第二排気孔17よりも吹込み孔15から離れた位置に設けられている。このような位置関係であれば、第一排気孔16がY軸方向において第二排気孔17よりも吹込み孔15に近い位置に設けられた場合(例えば、図5中、左側の側壁12に吹込み孔15が形成された場合)に比べて、吹込み孔15から第一排気孔16まで気体が流れる行程がより長くなる。このため、吹込み孔15から第二排気孔17まで気体が流れる行程についても、より長くなる。この結果、第二排気孔17での気体の流れを整える(整流する)ことがより容易になり、第二排気孔17での気体の逆流、及びこれに伴う不具合を回避し易くなる。
Further, the above effect is more remarkable by providing the
流路R内における気体の流れについての説明に戻ると、図7及び図9に示すように、第四流路部分R4(厳密には、筐体2の下面5と区画壁18との間の空間内)にある気体の一部は、第一貫通孔19よりも上流側(Y軸方向後側)に設けられた連通部22を通過する。連通部22を通過した気体は、第四流路部分R4から第二流路部分R2内に進入する。これにより、第一排気孔16から気体が勢いよく排出された場合であっても、第一排気孔16での気体の逆流を抑えることが可能となる。
Returning to the description of the gas flow in the flow path R, as shown in FIGS. 7 and 9, the fourth flow path portion R4 (strictly speaking, between the
具体的に説明すると、第一排気孔16から気体が勢いよく排出された場合、第一排気孔16周辺の空気が吸い込まれる。このとき、距離計測装置1の外側にある空気が吸い込まれると、第一排気孔16にて気体(空気)の逆流が生じ、上述した不具合と同様の不具合、すなわち、粉塵等の浮遊物を巻き込んだ気体が第一透過部6に接触して第一透過部6に浮遊物を付着させてしまう不具合が生じる虞がある。
これに対して、本実施形態では、第一排気孔16から気体が勢いよく排出されたとき、図5に示すように、連通部22を通過して第二流路部分R2に進入した気体(図5中の迂回気流V)が吸い込まれるようになる。これにより、距離計測装置1の外側にある空気を吸い込むことがなく、第一排気孔16での気体(空気)の逆流の発生、及び、これに起因した上述の不具合を回避することが可能である。
Specifically, when the gas is vigorously discharged from the
On the other hand, in the present embodiment, when the gas is vigorously discharged from the
また、連通部22によって気体を第四流路部分R4から第二流路部分R2に進入させることで、第一流路部分R1を経由して第二流路部分R2を流れる気体の流量が少ない場合であっても、第二流路部分R2を第二排気孔17に向かって流れる気体の量(総量)を確保することが可能となる。
Further, when the gas flows from the fourth flow path portion R4 to the second flow path portion R2 by the
また、本実施形態では、区画壁18によって流路Rを上下層に区画し、それぞれの層が流路Rを構成していることとした。すなわち、本実施形態に係る流路Rは、折り返しを有する二層構造の流路であり、よりコンパクトな流路を構成している。
より具体的に説明すると、気体の流れを整流することが可能な構成としては、図10に図示のように、折り返しがない単層構造の流路Rも考えられる。図10は、参考例に係る距離計測装置1Xの構成を示す模式的な断面図である。
なお、図10に図示の距離計測装置1Xは、流路Rが二層構造でない点を除き、本実施形態に係る距離計測装置1(すなわち、図5に図示の距離計測装置1)と共通しており、同一の機能を有する部品については、図5に図示の符号と同一の符号を付している。
Further, in the present embodiment, the flow path R is divided into upper and lower layers by the
More specifically, as a configuration capable of rectifying the flow of gas, as shown in FIG. 10, a flow path R having a single-layer structure without folding back can be considered. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device 1X according to the reference example.
The distance measuring device 1X shown in FIG. 10 is common to the distance measuring device 1 according to the present embodiment (that is, the distance measuring device 1 shown in FIG. 5) except that the flow path R does not have a two-layer structure. The parts having the same function are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
図10に図示の距離計測装置1Xを用いる場合、第一排気孔16及び第二排気孔17での気体の流れを整える(整流する)には、吹込み孔15から第一排気孔16までの距離(図10において記号Lが付された距離)を十分に確保する必要がある。すなわち、折り返しがない分、流路形成部材10の長さをY軸方向においてより長くすることになる。
これに対して、図5に図示した本実施形態の距離計測装置1であれば、流路Rが折り返されているので、図10に図示の距離計測装置1Xと同じ長さの流路Rを確保しつつも、Y軸方向において流路形成部材10のサイズを短くすることができる。つまり、図5に図示の距離計測装置1であれば、装置サイズの大型化を抑えつつ、気体の流れを整える(整流する)のに十分な長さの流路Rを確保することが可能である。
When the distance measuring device 1X shown in FIG. 10 is used, in order to adjust (rectify) the gas flow in the
On the other hand, in the distance measuring device 1 of the present embodiment shown in FIG. 5, since the flow path R is folded back, the flow path R having the same length as the distance measuring device 1X shown in FIG. 10 is provided. While ensuring, the size of the flow
<<その他の実施形態>>
以上までに説明してきた実施形態は、本発明の距離計測装置の構成についての一例に過ぎず、他の例も考えられる。例えば、上述の実施形態では、筐体2の下面5が図4に示すように矩形形状であることとしたが、これに限定されるものではない。筐体2の下面5の外形形状は、筐体2内に収容される照射部3及び撮影部4等の台数、サイズ並びに配置位置等に応じて変わり得るものであり、例えば、照射部3がX軸方向に複数台配置される場合には、下面5の外形形状を図11に示すようにT字形状としてもよい。図11は、本発明の変形例に係る距離計測装置が有する筐体2の下面5を示す図である。
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The embodiments described above are merely examples of the configuration of the distance measuring device of the present invention, and other examples are also conceivable. For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、第四流路部分R4を流れる気体を第二流路部分R2に迂回させるために、区画壁18に、連通部22としての貫通孔を設けることとした。ただし、連通部22は、貫通孔に限定されるものではなく、例えば、区画壁18の外縁部の一部分を半円状又はV字状に切り欠くことで形成された切り欠きであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, in order to divert the gas flowing through the fourth flow path portion R4 to the second flow path portion R2, the
また、上述の実施形態では、流路形成部材10のうち、筐体2の側面8に対向する部分(具体的には、側壁12)に吹込み孔15が設けられており、吹込み孔15を通じて気体が側方から吹き込まれることとした。ただし、これに限定されるものではなく、図12に示すように、流路形成部材10の天井壁13において筐体2の側面8と隣り合う部分に吹込み孔15が形成され、この吹込み孔15を通じて気体が垂直に吹き込まれてもよい。なお、図12は、本発明の変形例に係る距離計測装置の構成を示す模式的な断面図であり、図5に対応する図である。
また、特に図示はしないが、図5及び図12の紙面において手前側に位置する側壁12に吹込み孔15が設けられており、その吹込み孔15を通じて、図5及び図12の紙面を貫く方向に気体が吹き込まれてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
Further, although not particularly shown, a
また、上述の実施形態では、粉塵等の浮遊物が存在している環境下で距離を計測する目的で距離計測装置1を用いることとしたが、これに限定されるものではなく、当然ながら、粉塵等が存在していないクリーンな環境下で距離を計測する場合にも、本発明の距離計測装置は利用可能である。ただし、粉塵等の浮遊物が存在している環境下で距離を計測する場合には、距離計測装置1の効果がより有意義に発揮されることになる。 Further, in the above-described embodiment, the distance measuring device 1 is used for the purpose of measuring the distance in an environment where suspended matter such as dust is present, but the distance measuring device 1 is not limited to this, and of course, it is not limited to this. The distance measuring device of the present invention can also be used when measuring a distance in a clean environment in which dust or the like does not exist. However, when the distance is measured in an environment where suspended matter such as dust is present, the effect of the distance measuring device 1 is more meaningfully exhibited.
また、上記の実施形態では、光切断法を用いて被計測体Wまでの距離を計測する方式の距離計測装置を例に挙げて説明したが、光の照射及び撮影により被計測体Wまでの距離を計測するものであればよく、光切断法以外の計測方式を採用した装置(光波測距儀)にも本発明は適用可能である。 Further, in the above embodiment, the distance measuring device of the method of measuring the distance to the object to be measured W by using the optical cutting method has been described as an example, but the distance to the object to be measured W is reached by irradiating light and photographing. The present invention can be applied to a device (light wave rangefinder) that employs a measurement method other than the optical cutting method as long as it measures a distance.
1 距離計測装置
1X 距離計測装置
2 筐体
3 照射部
4 撮影部
5 下面(第一面)
6 第一透過部
7 第二透過部
8 側面(第二面)
10 流路形成部材
11 底壁
12 側壁
13 天井壁
14 ノズル部
15 吹込み孔
16 第一排気孔
17 第二排気孔
18 区画壁
19 第一貫通孔
20 第二貫通孔
21 シール材(隔て部材)
22 連通部
100 距離測定装置
101 筐体
102 下面
103 第一透過部
104 第二透過部
105 照射部
106 撮影部
111 流路
112,113 排気孔
R 流路
R1 第一流路部分
R2 第二流路部分
R3 第三流路部分
R4 第四流路部分
Rx 隣接領域
T 気流の逆流
V 迂回気流
W 被計測体
Wk 凹凸
1 Distance measuring device 1X
6
10 Flow
22
Claims (11)
前記照射部と前記撮影部とを収容する筐体と、
前記筐体の外壁面に形成され、前記照射部から照射される光が透過する第一透過部と、
前記筐体の外壁面に形成され、前記撮影部によって撮影される光が透過する第二透過部と、
前記筐体の外壁面の周りに設けられ、前記筐体の外壁面のうち、前記第一透過部及び前記第二透過部が形成された面に沿って気体を流すための流路を形成する流路形成部材と、
前記流路形成部材において前記第一透過部に面する位置に形成された第一排気孔と、
前記流路形成部材において前記第二透過部に面する位置に形成され、前記第一排気孔よりも開口面積が広い第二排気孔と、を有し、
前記筐体の外壁面は、前記第一透過部及び前記第二透過部が形成された第一面と、前記第一面とは異なる第二面と、を備え、
前記流路内に気体を吹き込むための吹込み孔が、前記第二面と対向して設けられており、
前記流路は、前記第一排気孔と隣接する第一流路部分と、前記第一排気孔を逸れて前記第一流路部分を通過した気体を前記第二排気孔に向かって流すための第二流路部分と、を備えることを特徴とする距離計測装置。 A distance measuring device that irradiates an object to be measured with light from an irradiation unit, photographs the light reflected by the object to be measured by the photographing unit, and measures the distance to the object to be measured.
A housing for accommodating the irradiation unit and the photographing unit,
A first transmitting portion formed on the outer wall surface of the housing and transmitting light emitted from the irradiation portion, and a first transmitting portion.
A second transmitting portion formed on the outer wall surface of the housing and transmitting light photographed by the photographing portion, and a second transmitting portion.
A flow path is provided around the outer wall surface of the housing to allow gas to flow along the surfaces of the outer wall surface of the housing on which the first permeation portion and the second permeation portion are formed. Flow path forming member and
A first exhaust hole formed at a position facing the first transmission portion in the flow path forming member,
The flow path forming member has a second exhaust hole formed at a position facing the second transmission portion and having an opening area wider than that of the first exhaust hole.
The outer wall surface of the housing includes a first surface on which the first transmission portion and the second transmission portion are formed, and a second surface different from the first surface.
A blowing hole for blowing a gas into the flow path is provided so as to face the second surface.
The flow path is a second flow path portion adjacent to the first exhaust hole and a second flow path for allowing gas that has deviated from the first exhaust hole and passed through the first flow path portion to flow toward the second exhaust hole. A distance measuring device including a flow path portion.
前記流路は、
前記吹込み孔と連続しており前記第二面と隣接する第三流路部分と、
前記第三流路部分を通過した気体を流すための第四流路部分と、を備える、請求項1又は請求項2に記載の距離計測装置。 Before Kiryuro forming member is provided with a front Ki吹inclusive hole,
The flow path is
A third flow path portion that is continuous with the blow hole and is adjacent to the second surface,
The distance measuring device according to claim 1 or 2, further comprising a fourth flow path portion for flowing a gas that has passed through the third flow path portion.
前記区画壁により区画された前記流路のうち、前記第一面により近い部分が前記第四流路部分を構成し、前記底壁により近い部分が前記第一流路部分及び前記第二流路部分を構成し、
前記区画壁には、前記第一透過部及び前記第一排気孔と対向する位置に形成された第一貫通孔と、前記第二透過部及び前記第二排気孔と対向する位置に形成された第二貫通孔と、が設けられている、請求項3又は請求項4に記載の距離計測装置。 The flow path forming member is arranged along the first surface in the space between the bottom wall in which the first exhaust hole and the second exhaust hole are formed and the first surface and the bottom wall. With a compartment wall,
Of the flow paths partitioned by the partition wall, the portion closer to the first surface constitutes the fourth flow path portion, and the portion closer to the bottom wall is the first flow path portion and the second flow path portion. Configure and
The partition wall is formed with a first through hole formed at a position facing the first transmission portion and the first exhaust hole, and a position facing the second transmission portion and the second exhaust hole. The distance measuring device according to claim 3 or 4, wherein a second through hole is provided.
前記第一排気孔及び前記第二排気孔は、前記長手方向において互いに異なる位置に設けられており、
前記第一排気孔は、前記長手方向において前記第二排気孔よりも前記吹込み孔から離れた位置に設けられている、請求項5に記載の距離計測装置。 The first surface is a surface that extends long along the longitudinal direction of the first surface.
The first exhaust hole and the second exhaust hole are provided at different positions in the longitudinal direction.
The distance measuring device according to claim 5, wherein the first exhaust hole is provided at a position farther from the blow hole than the second exhaust hole in the longitudinal direction.
前記第一透過部及び前記第一排気孔は、前記スリット状の光が延びる方向に沿って長く形成されている、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の距離計測装置。
The irradiation unit irradiates the object to be measured with slit-shaped light.
The distance measuring device according to any one of claims 1 to 10, wherein the first transmission portion and the first exhaust hole are formed long along the direction in which the slit-shaped light extends.
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