フラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法
【課題】平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができるフラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るフラットベッド・スキャン・モジュールは平板の形状をスキャンするためのスキャンモジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持するフレームと、を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明に係るフラットベッド・スキャン・モジュールは平板の形状をスキャンするためのスキャンモジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持するフレームと、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法に関する。より詳細には、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができ、これにより、ＮＣマーキングをすることにより作業時間を短縮することができるフラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船体構造部材は、平面板、曲面板、直線型鋼及び曲線型鋼などの部材を加工組立して形成することになる。
【０００３】
このような船体加工作業の正確性や効率性を高めるために、加工される鋼材表面に予め線や記号で加工情報を表示する作業であるマーキング（Ｍａｒｋｉｎｇ）をし、マーキングされた情報に従って加工作業を行う。
【０００４】
従来、巻き尺や墨壺などの道具を用いて直接人の手でマーキングをしたが、近年、電算装備によりマーキング資料が処理され、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）マーキング機により自動的にマーキング作業が行われている。
【０００５】
しかし、このようなＮＣマーキングも人が直接巻き尺などを用いて基準点をマーキングし、これをティーチング（ｔｅａｃｈｉｎｇ）することになるため、手作業による計測誤差が生じることがあり、さらに手作業による基準点計測に多くの作業時間が必要となる問題点があった。
【０００６】
このような問題点に対応してレーザビジョンシステムが開発されている。レーザビジョンシステムとは、例えば溶接装置の溶接トーチの前端に装着されて加工対象物を測定する装置であって、溶接しようとする溶接線に溶接トーチをアライメントさせるために用いられることがある。
【０００７】
このようなレーザビジョンシステムは、溶接装置などの加工装備とアライメントされて装着される。しかし、溶接などの作業により発生する振動または荷重などの外部要人により、レーザビジョンシステムの装着角度または位置が変わり、レーザビジョンシステムと加工装備との間にアライメント誤差が生じ得る。
【０００８】
また、レーザビジョンシステムは、レーザビームを発射するレーザダイオードを含むレーザ発生器及び発射されたレーザビームを撮影するカメラで構成され、このようなレーザダイオードとカメラとは互いにアライメントされて設けられる。しかし、上述したように、実際の作業時には振動などの外部荷重が作用し、このレーザダイオードとカメラとの間にもアライメント誤差が生じ得る。
【０００９】
このようなレーザビジョンシステムと加工装備との間のアライメント誤差、及びレーザビジョンシステム内部の構成部品間のアライメント誤差が生じる場合、測定対象物の実際の情報とレーザビジョンシステムにより測定された測定情報との間に誤差が生じることになる。 これにより、レーザビジョンシステムの信頼性を確保しにくいという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができ、これにより、ＮＣマーキングをすることにより作業時間を短縮することができるフラットベッド・スキャン・モジュール及びフラットベッド・スキャン・システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、フラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュールのカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その程度を測定することができる、アライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたアライメント誤差測定方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面によれば、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持するフレームと、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールが提供される。
【００１３】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、カメラの下部の平板に向けて出射されることが可能である。
【００１４】
カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。
【００１５】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、平板の外周辺と交差するように出射されることが可能である。
【００１６】
平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交してもよい。
【００１７】
本発明の他の側面によれば、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、レールに沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）と、ガントリに沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）と、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持し、トロリーに連結されるフレームと、を含むフラットベッド・スキャン・システムが提供される。
【００１８】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、カメラの下部の平板に向けて出射されることが可能である。
【００１９】
カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。
【００２０】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、平板の外周辺と交差するように出射されてもよい。平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交してもよい。
【００２１】
トロリーに連結され、平板に特定形状をマーキングするマーキング部をさらに含むことができる。
【００２２】
本発明のまた他の側面によれば、上記のフラットベッド・スキャン・モジュールの第１レーザ発振部、第２レーザ発振部、第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームを出射して十字ビームを形成する一対のレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差及びフラットベッド・スキャン・モジュールとフラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するためのフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグであって、十字ビームが走査される平面を有する平面部と、平面部を取り囲み、平面と接する傾斜面を有する傾斜部と、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグが提供される。
【００２３】
上記平面は正四角形であり、上記傾斜面は上記平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことができる。
【００２４】
上記平面に対する上記４つの台形面の傾斜度は同一であってもよい。
【００２５】
また、本発明のまた他の側面によれば、上記アライメント誤差測定用ジグを用いて、十字ビームを形成する上記一対のレーザ発振部と上記カメラとの間のアライメント誤差、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、上記一対のレーザ発振部と上記カメラ、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記対象装備とのアライメント時、上記十字ビームが上記平面部に走査されて形成される一対の基準ラインを上記カメラで撮影して基準データを得るステップと、上記一対のレーザ発振部と上記カメラとの間、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記対象装備との間のうち少なくともいずれか一方にアライメント誤差が生じた場合、上記十字ビームが上記平面部に走査されて形成される一対の測定ラインを上記カメラで撮影して測定データを得るステップと、上記基準データと上記測定データとを比べて、上記基準データに対する上記測定データの誤差を算出するステップと、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法が提供される。
【００２６】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの両端点に対する第１基準座標値を含み、上記測定データは上記一対の測定ラインそれぞれの両端点に対する第１測定座標値を含むことができる。
【００２７】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの中心点に対する第２基準座標値をさらに含み、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの中心点に対する第２測定座標値をさらに含むことができる。
【００２８】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの長さをさらに含むことができ、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの長さをさらに含むことができる。
【００２９】
上記基準データは、上記一対の基準ラインのうちの一つの基準ラインに対する残りの基準ラインの傾きをさらに含むことができ、上記測定データは上記一対の測定ラインのうちの一つの測定ラインに対する残りの測定ラインの傾きをさらに含むことができる。
【００３０】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの厚さをさらに含むことができ、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの厚さをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００３２】
また、自動的に平板の形状をスキャンし、これにより平板上に特定形状のマーキングをすることにより作業時間を短縮することができる。
【００３３】
また、フラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュールのカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認することができ、その誤差の程度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの結合斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの平面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの部分斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図７】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図１０】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを用いたアライメント誤差測定過程を示す概略図である。
【図１１】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す正面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を示す順序図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の基準データの獲得過程時の基準ラインを示す平面図である。
【図１５】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１８】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係るフラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素は同一の図面番号を付し、これに関する重複説明は省略する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの分解斜視図であり、図２は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの結合斜視図であり、図３は本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの平面図である。図１ないし図３を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８、カメラ２０、ブラケット２２、フレーム２４、下部ケース２６、サポート２８、３２、開口部３０、３６、上部ケース３４が示されている。
【００３７】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０は、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラ２０と、第１ないし第４レーザ発振部１２、１４、１６、１８及びカメラ２０を支持するフレーム２４と、を含み、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００３８】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板の形状をスキャンする方法は次の通りである。先ず、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板の外周辺に沿って移動させながら所定間隔でレーザビームを照射し、これをカメラ２０で撮影してレーザビームのイメージを得る。そして、このように得られたイメージを処理して平板の形状をスキャンする。
【００３９】
第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は、線状のレーザビームを出射する。このような線状のレーザビームは平板部材の外周辺と交差するように出射され、平板から反射されるレーザビームをカメラ２０が撮影することになる。
【００４０】
平板の外周辺と交差するように出射された線状のレーザビームは平板の外周辺の形状に応じて反射されるレーザビームの形状が変わり、これをカメラ２０で撮影してイメージを得ることになる。
【００４１】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０は、直線方向または上記直線方向と直交する方向に沿って移動しながら平板の外周形状をスキャニングする。
【００４２】
平板部材の外周形状をスキャンするために第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ配置し、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を仮想の四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ配置する。このように配置すると、第１レーザ発振部１２と第３レーザ発振部１６とは互いに隣接して配置されることになる。
【００４３】
第１レーザ発振部１２と第２レーザ発振部１４とは互いに対をなし、互いに対向する平板の外周辺にレーザビームを出射する。
【００４４】
また、第３レーザ発振部１６と第４レーザ発振部１８とは互いに対をなし、互いに対向する平板の外周辺にレーザビームを出射する。
【００４５】
カメラ２０は、仮想の四角形の中央部に位置し、第１レーザ発振部１２ないし第４レーザ発振部１８から出射されて平板から反射されるレーザビームを撮影する。このように一つのカメラ２０を中央部に配置し、仮想の四角形の端部に位置する各レーザ発振部１２、１４、１６、１８をカメラ２０の下部の平板に向けてレーザビームが出射されるように傾斜して配置して、各レーザ発振部１２、１４、１６、１８から出射されたレーザビームを一つのカメラ２０が撮影できるようにする。
【００４６】
一方、カメラの光軸に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。このために、各レーザ発振部１２、１４、１６、１８は、チルト角を調整できるブラケット２２を用いてフレーム２４に連結してもよい。
【００４７】
より詳細には、図７及び図９を参照して説明すると、チルト角は、平板４６に向けて出射され、平板４６上に投影される線状のレーザビーム１３とカメラの光軸２１とが定義する仮想の面と、平板４６上に投影される線状のレーザビーム１３とレーザ発振部１２、１４から出射されるレーザビームの主軸１５とが定義する仮想の面とがなす角と定義することができ、このようなチルト角の大きさはブラケット２２により調整可能である。
【００４８】
線状のレーザビームは、レーザダイオードから出射されたレーザビームを光学的処理により両方向に放射させて形成する。このような線状のレーザビームの放射角を２分する仮想の線を線状のレーザビームの主軸１５として定義することができる。
【００４９】
チルト角を調整することにより平板４６に投影される線状のレーザビーム１３の幅を調整でき、カメラ２０を用いてイメージを容易に得ることができる。例えば、開先部４７の幅が狭くて開先角が急である場合、カメラから得られる線状のレーザビームのイメージの解像度が低下することがある。この場合、チルト角を大きくして平板４６に投影される線状のレーザビーム１３の幅を広げ、容易にレーザビームのイメージを得るようにする。
【００５０】
フレーム２４は、仮想の四角形上に位置する第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８及びカメラ２０を支持する。 本実施例では、四角形の板材をフレーム２４として用いたが、これに限定されず、バー形状の鋼材を組み立ててフレームを形成するなど様々な形状のフレームが使用できることは明らかである。
【００５１】
下部ケース２６、フレーム２４及び上部ケース３４は、多数のサポート２８、３２を媒介にして互いに連結され、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を保護する。
【００５２】
下部ケース２６には各レーザ発振部１２、１４、１６、１８の位置に相応して開口部３０が形成されており、開口部３０を介してレーザビームが出射される。
【００５３】
また、他の装置との連結のために、上部ケース３４に開口部３６が形成されており、開口部３６を介して他の装置がフレーム２４に連結されることができる。
【００５４】
他の実施例として平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交するように出射されることが可能である。多角形状を有する平板の場合、様々な方向の外周辺を有するが、各方向に対して直交するように線状のレーザビームを照射し、反射されたレーザビームをカメラ２０で撮影する。
【００５５】
図４は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの斜視図であり、図５は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの部分斜視図である。図４及び図５を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、レール３８、ガントリ４０、トロリーレール４２、トロリー４４、平板４６、固定具４８、四角枠５０、連結バー５２、連結具５４、マーキング部５６が示されている。
【００５６】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、平板４６の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、レール３８に沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）４０と、ガントリ４０に沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）４４と、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板４６に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板４６に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板４６から反射された上記レーザビーム１３（図７参照）を撮影するカメラ２０と、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラ２０を支持し、トロリー４４に連結されるフレームと、を含み、平板４６の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００５７】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、レール３８に沿って移動するガントリ４０とガントリ４０に沿って移動するトロリー４４とを含むガントリロボットに、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０を付着して平板４６の形状をスキャンすることになる。
【００５８】
本実施例を説明するに当たって、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０と重複する構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００５９】
ガントリ４０は、平行な二つのレール３８に沿って移動する門形の構造体であり、トロリー４４は、ガントリ４０の長手方向に移動する移動滑車である。このようなトロリー４４には計測器、溶接機、切断機などの各種装備を付着でき、ガントリ４０とトロリー４４の移動により平面上の所定の位置へ装備を移動させることができる。
【００６０】
本実施例は、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０をトロリー４４に付着して平板４６の形状をスキャンするように構成した。
【００６１】
トロリー４４に付着されたフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板４６の形状をスキャンする方法は、先ず、ガントリ４０とトロリー４４の移動によりフラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板４６の外周辺に沿って移動させながら、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のレーザ発振器から線状のレーザビームを出射し、平板４６から反射されたレーザビームをカメラ２０で撮影してイメージを得る。そして、得られたイメージを画像データ化し、画像データを処理して平板４６の形状をスキャンする。
【００６２】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラは、スキャンしようとする平板４６の外周辺の上部に位置し、レーザ発振部から平板４６の外周辺と交差するように出射された線状のレーザビームの反射されたイメージを撮影する。
【００６３】
水平方向（図４のＸ方向）に配置された第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部は、スキャンしようとする平板４６の縦方向の外周辺をスキャンするために、線状のレーザビームを出射し、垂直方向（図４のＹ方向）に配置された第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部は、スキャンしようとする平板４６の横方向の外周辺をスキャンするために、線状のレーザビームを出射する。
【００６４】
固定具４８は、フラットベッド・スキャン・モジュール１０をトロリー４４に付着するためのものであって、本実施例では四角形の四角枠５０と、四角枠５０の下部の両端部から突出する連結バー５２とで構成されている。
【００６５】
四角枠５０の一面はトロリー４４に連結され、四角枠５０の他面の両端部から突出した連結バー５２のうちの一つにはフラットベッド・スキャン・モジュール１０が連結具５４により連結され、残りの一つには後述するマーキング部５６が連結される。連結具５４はフラットベッド・スキャン・モジュール１０の上部ケース３４の開口部３６を介してフレーム２４に連結されて、フレーム２４とトロリー４４を連結する。
【００６６】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、レール３８に沿って移動するガントリ４０と、ガントリ４０に沿って移動するトロリー４４とを含むガントリロボットに、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０を付着して平板４６の形状をスキャンすると共にトロリー４４に付着されたマーキング部５６を用いて平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００６７】
船体を形成するための平板４６上には各種縦方向部材の溶接位置及び平板４６の切断位置をマーキングする必要があるが、平板４６部材にマーキングするためには、コンベヤーなどを用いてガントリ４０の下部に平板４６をローディングする。
【００６８】
平板４６がローディングされると、マーキングのための基準点を設定する必要があり、トロリー４４に付着されたフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板４６の形状をスキャンする。スキャンされた平板４６の形状に応じて平板４６に縦方向部材の溶接位置、切断位置などの特定形状をマーキング部５６を用いてマーキングする。
【００６９】
本実施例に係るマーキング部５６は、酸素用ノズルから亜鉛系の粉末を噴射して予熱炎で焼き付けるマーキングトーチを含むことができる。以下では、マーキングトーチを用いて特定形状をマーキングする方法について説明する。
【００７０】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０により平板４６の形状がスキャニングされると、平板４６の特定位置を座標化し、これによりマーキングトーチが平板４６上を移動しながら特定形状をマーキングすることになる。
【００７１】
平板４６の形状が予測可能な場合は、平板４６の外周辺の特定部位のみをスキャンして基準点を設定することが可能である。例えば、四角形平板４６上に特定形状をマーキングする場合、四角形平板４６の頂点部位のみをスキャニングして頂点の位置を座標化した後に、マーキングトーチを用いてマーキングすることが可能である。
【００７２】
ガントリ４０及びトロリー４４の移動で平板４６上の所定位置にマーキングトーチを移動させることができ、これにより平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００７３】
本実施例では、マーキング部５６としてマーキングトーチを用いて平板４６上に特定形状をマーキングする方法を示したが、その他にもパンチマーキング（ｐｕｎｃｈ ｍａｒｋｉｎｇ）、ペインティングなど様々な方法を用いて平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００７４】
図６ないし図９は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板のスキャン方法を説明するための概略図である。図６ないし図９を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、主軸１５、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８、カメラ２０、光軸２１、平板４６、開先部４７が示されている。
【００７５】
図６及び図７は、水平方向（図４のＸ方向参照）に位置した第１レーザ発振部１２を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンする方法を説明するためのものである。平板４６の左側の外周辺をスキャンするために、カメラ２０を左側の外周辺の上部に位置させ、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を左側の外周辺に沿って移動させる。フラットベッド・スキャン・モジュール１０の移動により所定間隔で第１レーザ発振部１２からレーザビームを出射させ、平板４６に投影されて反射された線状のレーザビーム１３をカメラ２０で撮影する。第１レーザ発振部１２から出射される線状のレーザビーム１３は、平板４６の縦方向の外周辺と交差するように出射され、平板４６の外周辺の形状に応じてレーザビーム１３の形状が変わり、これをカメラ２０で撮影してイメージを得る。例えば、平板４６を溶接するために平板４６の外周辺に開先部４７を形成した場合は、図７に示すように、レーザビーム１３が折れた形状に撮影されるはずであり、フラットベッド・スキャン・モジュール１０が偏平なステージ上に位置した場合は、直線のレーザビームの形状が撮影されるはずである。このように撮影されたレーザビーム１３のイメージから平板４６の形状をスキャンすることができる。
【００７６】
図８及び図９は、水平方向（図４のＸ方向参照）に位置した第２レーザ発振部１４を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンする方法を説明するためのものである。平板４６の右側の外周辺をスキャンするためにトロリー４４を用いてフラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板４６の右側の外周辺に移動させ、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を右側の外周辺に沿って移動させながら第２レーザ発振部１４から線状のレーザビーム１３を出射させ、反射されたレーザビーム１３をカメラ２０で撮影して平板４６の右側の外周辺の形状をスキャンする。
【００７７】
このように、第１レーザ発振部１２と第２レーザ発振部１４は互いに対をなして縦方向の互いに対向する平板４６の外周辺にそれぞれレーザビーム１３を出射することになる。
【００７８】
垂直方向（図４のＹ方向参照）に位置する第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は、平板４６の横方向の外周辺をスキャンするためのものであって、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は互いに対をなして横方向の互いに対向する平板４６の外周辺にそれぞれレーザビーム１３を出射することになる。
【００７９】
第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を用いて平板４６の形状をスキャンする方法は、上述した第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を用いてスキャンする方法と類似しているので、その説明を省略する。
【００８０】
本実施例では、四角形平板４６の形状をスキャンする方法について説明したが、上述したように第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンすることができ、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を用いて平板４６の横方向の外周辺をスキャンすることができるので、円形、多角形など様々な形状の平板４６をスキャンすることができることは明らかである。
【００８１】
図１０は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを用いたアライメント誤差測定過程を示す概略図である。
【００８２】
本実施例によれば、図１０に示すように、平面部１２０と傾斜部１３０とを含むフラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント誤差測定用ジグ１１０が提供される。
【００８３】
このようなアライメント誤差測定用ジグ１１０は、フラットベッド・スキャン・モジュール１０とフラットベッド・スキャン・モジュール１０が設けられた対象装備１０５との間のアライメント誤差を測定するために利用される。さらに、フラットベッド・スキャン・モジュール１０の構成部品であるレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差を測定するために利用される。
【００８４】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０の具体的な構成は、上述した通りであるのでその説明を省略する。
【００８５】
上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０の第１レーザ発振部、第２レーザ発振部、第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームが出射されて十字ビームを形成し、カメラはアライメント誤差測定用ジグ１１０に走査された十字ビームを撮影する。
【００８６】
第１レーザ発振部及び第３レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよく、第２レーザ発振部及び第４レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよい。また、第１レーザ発振部及び第４レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよく、第２レーザ発振部及び第３レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよい。
【００８７】
本実施例によれば、制御部（図示せず）は、カメラにより撮影された映像の入力を受け、この映像のうちの基準ライン及び測定ライン（平面部１２０に走査された十字ビームにより表示される映像）から、後述する第１及び第２基準座標値、第１及び第２測定座標値、そして基準ライン及び測定ラインの長さ、傾き、厚さなどのような基準データ及び測定データを抽出して、これらを用いてアライメント誤差を算出することができる。
【００８８】
このように本実施例によれば、フラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。さらに、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラと一対のレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。
【００８９】
以下、図１０ないし図１２を参照して各構成についてより詳細に説明する。
【００９０】
図１１及び図１２は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す平面図及び正面図である。
【００９１】
平面部１２０は、図１０ないし図１２に示すように、十字ビームが走査される平面を有する。つまり、第１ないし第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から発生される十字ビームは平面部１２０の平面及び傾斜部１３０の傾斜面上に走査され、平面部１２０の表面には基準ラインまたは測定ラインが形成される。
【００９２】
これにより、一対のレーザ発振部から走査された十字ビームが平面部１２０上に基準ラインまたは測定ラインとして直線で表示されるので、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント時の基準データ及びフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差の発生時の測定データをより精密に得ることができる。
【００９３】
この場合、平面部１２０の平面は、図１０ないし図１２に示すように正四角形である。平面部１２０が正四角形の平面を有することにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント時に平面部１２０上に表示される一対の基準ラインの長さが互いに等しくなるので、より容易にアライメント誤差を算出することができる。
【００９４】
傾斜部１３０は、図１０ないし図１２に示すように、平面部１２０を取り囲み、平面に接する傾斜面を有する。傾斜部１３０は平面部１２０の外周に沿って形成され、平面部１２０の平面に対して傾いて形成される。これにより、平面部１２０と傾斜部１３０との境界ライン（平面の辺）に、カメラによる位置の抽出が容易となる特異点が形成され、より容易に精密な基準データ及び測定データを抽出することができる。
【００９５】
傾斜部１３０の傾斜面は、図１０ないし図１２に示すように、平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことができる。上述したように、平面部１２０の平面は正四角形であるため、４つの台形面からなる傾斜面は該正四角形の平面の辺にそれぞれ接することになる。
【００９６】
なお、図１０ないし図１２に示すように、平面に対する４つの台形面の傾斜度は互いに等しい。つまり、傾斜部１３０の台形形状の傾斜面は平面を基準としてそれぞれ等しく傾いて形成される。
【００９７】
結局、本実施例に係るアライメント誤差測定用ジグ１１０は、図１０ないし図１２に示すように、正四角錐台形状に実現される。これにより、アライメント誤差測定用ジグ１１０が左右及び上下対称をなすので、より容易にフラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント誤差を確認することができ、さらに、より精密にそのアライメント誤差を測定することができる。
【００９８】
次に、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法について説明する。
【００９９】
図１３は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を示す順序図である。
【０１００】
図１０及び図１３を参照すると、本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法は、上述の実施例で説明したアライメント誤差測定用ジグ１１０を用いてレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント時の基準データを得るステップと、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差の発生時の測定データを得るステップと、基準データに対する測定データの誤差を算出するステップと、を含むことができる。
【０１０１】
本実施例によれば、フラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。さらにフラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。
【０１０２】
具体的に、本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を説明すると、先ず、レーザ発振部とカメラ、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５がそれぞれアライメントされている初期状態においてアライメント誤差測定用ジグ１１０を対象装備１０５とアライメントさせる（Ｓ１１０）。
【０１０３】
この場合、アライメント誤差測定用ジグ１１０の傾斜部１３０側の方向には原点アライメント部（図示せず）が配置されてもよい。よって、このような原点アライメント部を用いてアライメント誤差測定用ジグ１１０と対象装備１０５とをより効果的にアライメントさせることができる。
【０１０４】
次に、レーザ発振部とカメラ、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５のアライメント時、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成される一対の基準ラインをカメラで撮影して基準データを得る（Ｓ１２０）。
【０１０５】
図１４は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の基準データを得る過程における基準ラインを示す平面図である。
【０１０６】
図１４に示すように、カメラにより撮影された映像には十字ビームが平面部１２０に走査されて形成された一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂが表示される。したがって、このような基準ライン１５０ａ、１５０ｂから基準データを抽出することができる。ここで、基準データには、第１基準座標値、第２基準座標値、基準ラインの長さ及び傾きなどが含まれてもよい。
【０１０７】
第１基準座標値は、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂのそれぞれの両端点ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に対する２次元座標値を意味する。図１４に示すように、十字ビームによりアライメント誤差測定用ジグ１１０に表示される映像は、アライメント誤差測定用ジグ１１０により折れて特異点を生成することになるので、このように生成された特異点、つまり各基準ライン１５０ａ、１５０ｂの両端点ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に対する２次元座標が第１基準座標値として得られる。
【０１０８】
第２基準座標値は、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂのそれぞれの中心点に対する第２次元座標値を意味する。このような第２基準座標値は、上述した第１基準座標値を用いて算出することが可能である。
【０１０９】
例えば、任意の基準ライン１５０ａの両端点ａ１、ａ２に対する２次元座標が第１基準座標値である。この場合、両端点ａ１、ａ２に対する第１基準座標値の中点が第２基準座標値として得られることができる。
【０１１０】
一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの長さ及び傾きも上述した第１基準座標値を用いて算出することができる。例えば、一つの基準ライン１５０ａの両端点ａ１、ａ２に対する２つの第１基準座標値の間の距離が当該基準ライン１５０ａの長さとして得られ、このような２つの第１基準座標値から基準軸である残りの一つの基準ライン１５０ｂに対する傾きを算出することができる。
【０１１１】
また、上述した基準データとして一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの厚さを得ることもできる。
【０１１２】
次に、レーザ発振部とカメラとの間、及びフラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のうちの少なくともいずれか一方にアライメント誤差の発生時に、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成される一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄをカメラで撮影して測定データを得る（Ｓ１３０）。
【０１１３】
このように測定データを得るためには、上述した基準データを得る過程と同様に原点アライメント部を用いてアライメント誤差測定用ジグ１１０を対象装備１０５にアライメントさせる過程が要求される。これにより、アライメント誤差測定用ジグ１１０は、対象装備１０５に対して基準データを得るときと同様な相対的位置を維持することになる。
【０１１４】
図１５ないし図１８は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データを得る過程における測定ラインを示す平面図である。
【０１１５】
図１５ないし図１８に示すように、カメラにより撮影された映像には、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成された一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄが表示される。したがって、このような測定ライン１５０ｃ、１５０ｄから測定データを抽出することができる。ここで、測定データには、基準データと同様に、第１測定座標値、第２測定座標値、測定ラインの長さ及び傾きなどが含まれてもよい。
【０１１６】
第１測定座標値の測定データは、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのそれぞれの両端点ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２に対する２次元座標値を意味する。第２測定座標値は、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのそれぞれの中心点に対する２次元座標値を意味し、これは第１測定座標値を用いて算出することができる。
【０１１７】
一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄの長さ及び傾きも第１測定座標値を用いて算出することができる。そして、測定データとして測定ラインの厚さを得ることもできる。
【０１１８】
次に、基準データと測定データとを比べて、基準データに対する測定データの誤差を算出する（Ｓ１４０）。上述した過程により基準データ及び測定データを確保した後に、これらを互いに比べることによりフラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）と対象装備１０５（図１０参照）との間、またはレーザ発振部とカメラとの間のアライメント可否を容易に確認することができる。
【０１１９】
また、基準データに対する測定データの誤差を算出することにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）と対象装備１０５（図１０参照）との間、またはレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差の程度を容易に測定することができる。
【０１２０】
さらに、基準データ及び測定データ中の厚さに関するデータを相互比べてレーザ発振部の異常可否を容易に確認することができる。
【０１２１】
具体的に、図１４及び図１５を参照すると、測定データ中のラインの長さ、傾き及び厚さは、先立って得られた基準データと同様である。ただし、ライン交差点は、基準データに比べて水平移動された。
【０１２２】
これにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）自体の中心が対象装備１０５（図１０参照）に対して水平方向に移動配置されたことを確認できる。これにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０が対象装備１０５に対してアライメントされていないことが分かる。
【０１２３】
図１４及び図１６を参照すると、測定データ中のラインの厚さは先立って得られた基準データと同様である。ただし、ラインの長さ、傾きは、基準データに比べて差がある。つまり、一つの測定ライン１５０ｃの長さが、これに対応する基準ライン１５０ａの長さと異なり、一つの測定ライン１５０ｃと残りの一つの測定ライン１５０ｄの相互間の傾きが、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの間の傾きと異なる。
【０１２４】
これにより、十字ビームを生成するレーザ発振部に含まれた一対のレーザダイオードの離隔角がアライメントされた状態から外れていることを確認できる。
【０１２５】
図１４及び図１７を参照すると、測定データ中のラインの長さ、ラインの傾き、ラインの厚さは、先立って得られた基準データと同様である。ただし、図１７に示すカメラにより撮影されたアライメント誤差測定用ジグ１１０及びこれに走査された一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄに対する映像は、図１４に示された映像に比べて一定角度に回転した状態にある。
【０１２６】
これにより、カメラのみが、アライメントされた状態から外れていることを確認できる。
【０１２７】
図１４及び図１８を参照すると、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのうちの一つの測定ライン１５０ｃの厚さが、これに対応する基準ライン１５０ａに比べて小さい。これにより、レーザ発振部に含まれた一対のレーザダイオードのうちの一つのレーザダイオードが弱化されたか損傷されたことを確認できる。
【０１２８】
上記では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野で通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
【符号の説明】
【０１２９】
１０ フラットベッド・スキャン・モジュール、
１２、１４、１６、１８ レーザ発振部、
２０ カメラ、
２２ ブラケット、
２４ フレーム、
２６ 下部ケース、
２８、３２ サポート、
３０、３６ 開口部、
３４ 上部ケース、
３８ レール、
４０ ガントリ、
４２ トロリーレール、
４４ トロリー、
４６ 平板、
４８ 固定具、
５０ 四角枠、
５２ 連結バー、
５４ 連結具、
１１０ アライメント誤差測定用ジグ、
１２０ 平面部、
１３０ 傾斜部、
１５０ａ、１５０ｂ 基準ライン、
１５０ｃ、１５０ｄ 測定ライン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法に関する。より詳細には、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができ、これにより、ＮＣマーキングをすることにより作業時間を短縮することができるフラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船体構造部材は、平面板、曲面板、直線型鋼及び曲線型鋼などの部材を加工組立して形成することになる。
【０００３】
このような船体加工作業の正確性や効率性を高めるために、加工される鋼材表面に予め線や記号で加工情報を表示する作業であるマーキング（Ｍａｒｋｉｎｇ）をし、マーキングされた情報に従って加工作業を行う。
【０００４】
従来、巻き尺や墨壺などの道具を用いて直接人の手でマーキングをしたが、近年、電算装備によりマーキング資料が処理され、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）マーキング機により自動的にマーキング作業が行われている。
【０００５】
しかし、このようなＮＣマーキングも人が直接巻き尺などを用いて基準点をマーキングし、これをティーチング（ｔｅａｃｈｉｎｇ）することになるため、手作業による計測誤差が生じることがあり、さらに手作業による基準点計測に多くの作業時間が必要となる問題点があった。
【０００６】
このような問題点に対応してレーザビジョンシステムが開発されている。レーザビジョンシステムとは、例えば溶接装置の溶接トーチの前端に装着されて加工対象物を測定する装置であって、溶接しようとする溶接線に溶接トーチをアライメントさせるために用いられることがある。
【０００７】
このようなレーザビジョンシステムは、溶接装置などの加工装備とアライメントされて装着される。しかし、溶接などの作業により発生する振動または荷重などの外部要人により、レーザビジョンシステムの装着角度または位置が変わり、レーザビジョンシステムと加工装備との間にアライメント誤差が生じ得る。
【０００８】
また、レーザビジョンシステムは、レーザビームを発射するレーザダイオードを含むレーザ発生器及び発射されたレーザビームを撮影するカメラで構成され、このようなレーザダイオードとカメラとは互いにアライメントされて設けられる。しかし、上述したように、実際の作業時には振動などの外部荷重が作用し、このレーザダイオードとカメラとの間にもアライメント誤差が生じ得る。
【０００９】
このようなレーザビジョンシステムと加工装備との間のアライメント誤差、及びレーザビジョンシステム内部の構成部品間のアライメント誤差が生じる場合、測定対象物の実際の情報とレーザビジョンシステムにより測定された測定情報との間に誤差が生じることになる。 これにより、レーザビジョンシステムの信頼性を確保しにくいという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができ、これにより、ＮＣマーキングをすることにより作業時間を短縮することができるフラットベッド・スキャン・モジュール及びフラットベッド・スキャン・システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、フラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュールのカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その程度を測定することができる、アライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたアライメント誤差測定方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面によれば、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持するフレームと、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールが提供される。
【００１３】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、カメラの下部の平板に向けて出射されることが可能である。
【００１４】
カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。
【００１５】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、平板の外周辺と交差するように出射されることが可能である。
【００１６】
平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交してもよい。
【００１７】
本発明の他の側面によれば、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、レールに沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）と、ガントリに沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）と、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラと、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラを支持し、トロリーに連結されるフレームと、を含むフラットベッド・スキャン・システムが提供される。
【００１８】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、カメラの下部の平板に向けて出射されることが可能である。
【００１９】
カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。
【００２０】
第１ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、平板の外周辺と交差するように出射されてもよい。平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交してもよい。
【００２１】
トロリーに連結され、平板に特定形状をマーキングするマーキング部をさらに含むことができる。
【００２２】
本発明のまた他の側面によれば、上記のフラットベッド・スキャン・モジュールの第１レーザ発振部、第２レーザ発振部、第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームを出射して十字ビームを形成する一対のレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差及びフラットベッド・スキャン・モジュールとフラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するためのフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグであって、十字ビームが走査される平面を有する平面部と、平面部を取り囲み、平面と接する傾斜面を有する傾斜部と、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグが提供される。
【００２３】
上記平面は正四角形であり、上記傾斜面は上記平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことができる。
【００２４】
上記平面に対する上記４つの台形面の傾斜度は同一であってもよい。
【００２５】
また、本発明のまた他の側面によれば、上記アライメント誤差測定用ジグを用いて、十字ビームを形成する上記一対のレーザ発振部と上記カメラとの間のアライメント誤差、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、上記一対のレーザ発振部と上記カメラ、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記対象装備とのアライメント時、上記十字ビームが上記平面部に走査されて形成される一対の基準ラインを上記カメラで撮影して基準データを得るステップと、上記一対のレーザ発振部と上記カメラとの間、及び上記フラットベッド・スキャン・モジュールと上記対象装備との間のうち少なくともいずれか一方にアライメント誤差が生じた場合、上記十字ビームが上記平面部に走査されて形成される一対の測定ラインを上記カメラで撮影して測定データを得るステップと、上記基準データと上記測定データとを比べて、上記基準データに対する上記測定データの誤差を算出するステップと、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法が提供される。
【００２６】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの両端点に対する第１基準座標値を含み、上記測定データは上記一対の測定ラインそれぞれの両端点に対する第１測定座標値を含むことができる。
【００２７】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの中心点に対する第２基準座標値をさらに含み、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの中心点に対する第２測定座標値をさらに含むことができる。
【００２８】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの長さをさらに含むことができ、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの長さをさらに含むことができる。
【００２９】
上記基準データは、上記一対の基準ラインのうちの一つの基準ラインに対する残りの基準ラインの傾きをさらに含むことができ、上記測定データは上記一対の測定ラインのうちの一つの測定ラインに対する残りの測定ラインの傾きをさらに含むことができる。
【００３０】
上記基準データは、上記一対の基準ラインそれぞれの厚さをさらに含むことができ、上記測定データは、上記一対の測定ラインそれぞれの厚さをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００３１】
平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００３２】
また、自動的に平板の形状をスキャンし、これにより平板上に特定形状のマーキングをすることにより作業時間を短縮することができる。
【００３３】
また、フラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュールのカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認することができ、その誤差の程度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの結合斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの平面図である。
【図４】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの部分斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図７】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図９】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板をスキャンする方法を説明するための概略図である。
【図１０】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを用いたアライメント誤差測定過程を示す概略図である。
【図１１】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す平面図である。
【図１２】本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す正面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を示す順序図である。
【図１４】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の基準データの獲得過程時の基準ラインを示す平面図である。
【図１５】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１６】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１７】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【図１８】本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データの獲得過程時の測定ラインを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係るフラットベッド・スキャン・モジュール、フラットベッド・スキャン・システム、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ及びこれを用いたフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素は同一の図面番号を付し、これに関する重複説明は省略する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの分解斜視図であり、図２は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの結合斜視図であり、図３は本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールの平面図である。図１ないし図３を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８、カメラ２０、ブラケット２２、フレーム２４、下部ケース２６、サポート２８、３２、開口部３０、３６、上部ケース３４が示されている。
【００３７】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０は、平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８と、四角形の中央部に位置し、平板から反射されたレーザビームを撮影するカメラ２０と、第１ないし第４レーザ発振部１２、１４、１６、１８及びカメラ２０を支持するフレーム２４と、を含み、平板の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００３８】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板の形状をスキャンする方法は次の通りである。先ず、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板の外周辺に沿って移動させながら所定間隔でレーザビームを照射し、これをカメラ２０で撮影してレーザビームのイメージを得る。そして、このように得られたイメージを処理して平板の形状をスキャンする。
【００３９】
第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は、線状のレーザビームを出射する。このような線状のレーザビームは平板部材の外周辺と交差するように出射され、平板から反射されるレーザビームをカメラ２０が撮影することになる。
【００４０】
平板の外周辺と交差するように出射された線状のレーザビームは平板の外周辺の形状に応じて反射されるレーザビームの形状が変わり、これをカメラ２０で撮影してイメージを得ることになる。
【００４１】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュール１０は、直線方向または上記直線方向と直交する方向に沿って移動しながら平板の外周形状をスキャニングする。
【００４２】
平板部材の外周形状をスキャンするために第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ配置し、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を仮想の四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ配置する。このように配置すると、第１レーザ発振部１２と第３レーザ発振部１６とは互いに隣接して配置されることになる。
【００４３】
第１レーザ発振部１２と第２レーザ発振部１４とは互いに対をなし、互いに対向する平板の外周辺にレーザビームを出射する。
【００４４】
また、第３レーザ発振部１６と第４レーザ発振部１８とは互いに対をなし、互いに対向する平板の外周辺にレーザビームを出射する。
【００４５】
カメラ２０は、仮想の四角形の中央部に位置し、第１レーザ発振部１２ないし第４レーザ発振部１８から出射されて平板から反射されるレーザビームを撮影する。このように一つのカメラ２０を中央部に配置し、仮想の四角形の端部に位置する各レーザ発振部１２、１４、１６、１８をカメラ２０の下部の平板に向けてレーザビームが出射されるように傾斜して配置して、各レーザ発振部１２、１４、１６、１８から出射されたレーザビームを一つのカメラ２０が撮影できるようにする。
【００４６】
一方、カメラの光軸に対してチルトするレーザビームの主軸のチルト角は調整可能である。このために、各レーザ発振部１２、１４、１６、１８は、チルト角を調整できるブラケット２２を用いてフレーム２４に連結してもよい。
【００４７】
より詳細には、図７及び図９を参照して説明すると、チルト角は、平板４６に向けて出射され、平板４６上に投影される線状のレーザビーム１３とカメラの光軸２１とが定義する仮想の面と、平板４６上に投影される線状のレーザビーム１３とレーザ発振部１２、１４から出射されるレーザビームの主軸１５とが定義する仮想の面とがなす角と定義することができ、このようなチルト角の大きさはブラケット２２により調整可能である。
【００４８】
線状のレーザビームは、レーザダイオードから出射されたレーザビームを光学的処理により両方向に放射させて形成する。このような線状のレーザビームの放射角を２分する仮想の線を線状のレーザビームの主軸１５として定義することができる。
【００４９】
チルト角を調整することにより平板４６に投影される線状のレーザビーム１３の幅を調整でき、カメラ２０を用いてイメージを容易に得ることができる。例えば、開先部４７の幅が狭くて開先角が急である場合、カメラから得られる線状のレーザビームのイメージの解像度が低下することがある。この場合、チルト角を大きくして平板４６に投影される線状のレーザビーム１３の幅を広げ、容易にレーザビームのイメージを得るようにする。
【００５０】
フレーム２４は、仮想の四角形上に位置する第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８及びカメラ２０を支持する。 本実施例では、四角形の板材をフレーム２４として用いたが、これに限定されず、バー形状の鋼材を組み立ててフレームを形成するなど様々な形状のフレームが使用できることは明らかである。
【００５１】
下部ケース２６、フレーム２４及び上部ケース３４は、多数のサポート２８、３２を媒介にして互いに連結され、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を保護する。
【００５２】
下部ケース２６には各レーザ発振部１２、１４、１６、１８の位置に相応して開口部３０が形成されており、開口部３０を介してレーザビームが出射される。
【００５３】
また、他の装置との連結のために、上部ケース３４に開口部３６が形成されており、開口部３６を介して他の装置がフレーム２４に連結されることができる。
【００５４】
他の実施例として平板が直線の外周辺を有する場合、線状のレーザビームは直線の外周辺と直交するように出射されることが可能である。多角形状を有する平板の場合、様々な方向の外周辺を有するが、各方向に対して直交するように線状のレーザビームを照射し、反射されたレーザビームをカメラ２０で撮影する。
【００５５】
図４は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの斜視図であり、図５は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムの部分斜視図である。図４及び図５を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、レール３８、ガントリ４０、トロリーレール４２、トロリー４４、平板４６、固定具４８、四角枠５０、連結バー５２、連結具５４、マーキング部５６が示されている。
【００５６】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、平板４６の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、レール３８に沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）４０と、ガントリ４０に沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）４４と、仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、平板４６に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、平板４６に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、四角形の中央部に位置し、平板４６から反射された上記レーザビーム１３（図７参照）を撮影するカメラ２０と、第１ないし第４レーザ発振部及びカメラ２０を支持し、トロリー４４に連結されるフレームと、を含み、平板４６の形状を自動的にスキャンして計測誤差を低減することができる。
【００５７】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、レール３８に沿って移動するガントリ４０とガントリ４０に沿って移動するトロリー４４とを含むガントリロボットに、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０を付着して平板４６の形状をスキャンすることになる。
【００５８】
本実施例を説明するに当たって、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０と重複する構成要素についての詳細な説明は省略する。
【００５９】
ガントリ４０は、平行な二つのレール３８に沿って移動する門形の構造体であり、トロリー４４は、ガントリ４０の長手方向に移動する移動滑車である。このようなトロリー４４には計測器、溶接機、切断機などの各種装備を付着でき、ガントリ４０とトロリー４４の移動により平面上の所定の位置へ装備を移動させることができる。
【００６０】
本実施例は、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０をトロリー４４に付着して平板４６の形状をスキャンするように構成した。
【００６１】
トロリー４４に付着されたフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板４６の形状をスキャンする方法は、先ず、ガントリ４０とトロリー４４の移動によりフラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板４６の外周辺に沿って移動させながら、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のレーザ発振器から線状のレーザビームを出射し、平板４６から反射されたレーザビームをカメラ２０で撮影してイメージを得る。そして、得られたイメージを画像データ化し、画像データを処理して平板４６の形状をスキャンする。
【００６２】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラは、スキャンしようとする平板４６の外周辺の上部に位置し、レーザ発振部から平板４６の外周辺と交差するように出射された線状のレーザビームの反射されたイメージを撮影する。
【００６３】
水平方向（図４のＸ方向）に配置された第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部は、スキャンしようとする平板４６の縦方向の外周辺をスキャンするために、線状のレーザビームを出射し、垂直方向（図４のＹ方向）に配置された第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部は、スキャンしようとする平板４６の横方向の外周辺をスキャンするために、線状のレーザビームを出射する。
【００６４】
固定具４８は、フラットベッド・スキャン・モジュール１０をトロリー４４に付着するためのものであって、本実施例では四角形の四角枠５０と、四角枠５０の下部の両端部から突出する連結バー５２とで構成されている。
【００６５】
四角枠５０の一面はトロリー４４に連結され、四角枠５０の他面の両端部から突出した連結バー５２のうちの一つにはフラットベッド・スキャン・モジュール１０が連結具５４により連結され、残りの一つには後述するマーキング部５６が連結される。連結具５４はフラットベッド・スキャン・モジュール１０の上部ケース３４の開口部３６を介してフレーム２４に連結されて、フレーム２４とトロリー４４を連結する。
【００６６】
本実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムは、レール３８に沿って移動するガントリ４０と、ガントリ４０に沿って移動するトロリー４４とを含むガントリロボットに、上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０を付着して平板４６の形状をスキャンすると共にトロリー４４に付着されたマーキング部５６を用いて平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００６７】
船体を形成するための平板４６上には各種縦方向部材の溶接位置及び平板４６の切断位置をマーキングする必要があるが、平板４６部材にマーキングするためには、コンベヤーなどを用いてガントリ４０の下部に平板４６をローディングする。
【００６８】
平板４６がローディングされると、マーキングのための基準点を設定する必要があり、トロリー４４に付着されたフラットベッド・スキャン・モジュール１０を用いて平板４６の形状をスキャンする。スキャンされた平板４６の形状に応じて平板４６に縦方向部材の溶接位置、切断位置などの特定形状をマーキング部５６を用いてマーキングする。
【００６９】
本実施例に係るマーキング部５６は、酸素用ノズルから亜鉛系の粉末を噴射して予熱炎で焼き付けるマーキングトーチを含むことができる。以下では、マーキングトーチを用いて特定形状をマーキングする方法について説明する。
【００７０】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０により平板４６の形状がスキャニングされると、平板４６の特定位置を座標化し、これによりマーキングトーチが平板４６上を移動しながら特定形状をマーキングすることになる。
【００７１】
平板４６の形状が予測可能な場合は、平板４６の外周辺の特定部位のみをスキャンして基準点を設定することが可能である。例えば、四角形平板４６上に特定形状をマーキングする場合、四角形平板４６の頂点部位のみをスキャニングして頂点の位置を座標化した後に、マーキングトーチを用いてマーキングすることが可能である。
【００７２】
ガントリ４０及びトロリー４４の移動で平板４６上の所定位置にマーキングトーチを移動させることができ、これにより平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００７３】
本実施例では、マーキング部５６としてマーキングトーチを用いて平板４６上に特定形状をマーキングする方法を示したが、その他にもパンチマーキング（ｐｕｎｃｈ ｍａｒｋｉｎｇ）、ペインティングなど様々な方法を用いて平板４６上に特定形状をマーキングすることができる。
【００７４】
図６ないし図９は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・システムを用いて平板のスキャン方法を説明するための概略図である。図６ないし図９を参照すると、フラットベッド・スキャン・モジュール１０、第１レーザ発振部１２、第２レーザ発振部１４、主軸１５、第３レーザ発振部１６、第４レーザ発振部１８、カメラ２０、光軸２１、平板４６、開先部４７が示されている。
【００７５】
図６及び図７は、水平方向（図４のＸ方向参照）に位置した第１レーザ発振部１２を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンする方法を説明するためのものである。平板４６の左側の外周辺をスキャンするために、カメラ２０を左側の外周辺の上部に位置させ、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を左側の外周辺に沿って移動させる。フラットベッド・スキャン・モジュール１０の移動により所定間隔で第１レーザ発振部１２からレーザビームを出射させ、平板４６に投影されて反射された線状のレーザビーム１３をカメラ２０で撮影する。第１レーザ発振部１２から出射される線状のレーザビーム１３は、平板４６の縦方向の外周辺と交差するように出射され、平板４６の外周辺の形状に応じてレーザビーム１３の形状が変わり、これをカメラ２０で撮影してイメージを得る。例えば、平板４６を溶接するために平板４６の外周辺に開先部４７を形成した場合は、図７に示すように、レーザビーム１３が折れた形状に撮影されるはずであり、フラットベッド・スキャン・モジュール１０が偏平なステージ上に位置した場合は、直線のレーザビームの形状が撮影されるはずである。このように撮影されたレーザビーム１３のイメージから平板４６の形状をスキャンすることができる。
【００７６】
図８及び図９は、水平方向（図４のＸ方向参照）に位置した第２レーザ発振部１４を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンする方法を説明するためのものである。平板４６の右側の外周辺をスキャンするためにトロリー４４を用いてフラットベッド・スキャン・モジュール１０を平板４６の右側の外周辺に移動させ、フラットベッド・スキャン・モジュール１０を右側の外周辺に沿って移動させながら第２レーザ発振部１４から線状のレーザビーム１３を出射させ、反射されたレーザビーム１３をカメラ２０で撮影して平板４６の右側の外周辺の形状をスキャンする。
【００７７】
このように、第１レーザ発振部１２と第２レーザ発振部１４は互いに対をなして縦方向の互いに対向する平板４６の外周辺にそれぞれレーザビーム１３を出射することになる。
【００７８】
垂直方向（図４のＹ方向参照）に位置する第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は、平板４６の横方向の外周辺をスキャンするためのものであって、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８は互いに対をなして横方向の互いに対向する平板４６の外周辺にそれぞれレーザビーム１３を出射することになる。
【００７９】
第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を用いて平板４６の形状をスキャンする方法は、上述した第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を用いてスキャンする方法と類似しているので、その説明を省略する。
【００８０】
本実施例では、四角形平板４６の形状をスキャンする方法について説明したが、上述したように第１レーザ発振部１２及び第２レーザ発振部１４を用いて平板４６の縦方向の外周辺をスキャンすることができ、第３レーザ発振部１６及び第４レーザ発振部１８を用いて平板４６の横方向の外周辺をスキャンすることができるので、円形、多角形など様々な形状の平板４６をスキャンすることができることは明らかである。
【００８１】
図１０は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを用いたアライメント誤差測定過程を示す概略図である。
【００８２】
本実施例によれば、図１０に示すように、平面部１２０と傾斜部１３０とを含むフラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント誤差測定用ジグ１１０が提供される。
【００８３】
このようなアライメント誤差測定用ジグ１１０は、フラットベッド・スキャン・モジュール１０とフラットベッド・スキャン・モジュール１０が設けられた対象装備１０５との間のアライメント誤差を測定するために利用される。さらに、フラットベッド・スキャン・モジュール１０の構成部品であるレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差を測定するために利用される。
【００８４】
フラットベッド・スキャン・モジュール１０の具体的な構成は、上述した通りであるのでその説明を省略する。
【００８５】
上述したフラットベッド・スキャン・モジュール１０の第１レーザ発振部、第２レーザ発振部、第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームが出射されて十字ビームを形成し、カメラはアライメント誤差測定用ジグ１１０に走査された十字ビームを撮影する。
【００８６】
第１レーザ発振部及び第３レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよく、第２レーザ発振部及び第４レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよい。また、第１レーザ発振部及び第４レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよく、第２レーザ発振部及び第３レーザ発振部が一対になって十字ビームを形成してもよい。
【００８７】
本実施例によれば、制御部（図示せず）は、カメラにより撮影された映像の入力を受け、この映像のうちの基準ライン及び測定ライン（平面部１２０に走査された十字ビームにより表示される映像）から、後述する第１及び第２基準座標値、第１及び第２測定座標値、そして基準ライン及び測定ラインの長さ、傾き、厚さなどのような基準データ及び測定データを抽出して、これらを用いてアライメント誤差を算出することができる。
【００８８】
このように本実施例によれば、フラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。さらに、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラと一対のレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。
【００８９】
以下、図１０ないし図１２を参照して各構成についてより詳細に説明する。
【００９０】
図１１及び図１２は、本発明の一実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグを示す平面図及び正面図である。
【００９１】
平面部１２０は、図１０ないし図１２に示すように、十字ビームが走査される平面を有する。つまり、第１ないし第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から発生される十字ビームは平面部１２０の平面及び傾斜部１３０の傾斜面上に走査され、平面部１２０の表面には基準ラインまたは測定ラインが形成される。
【００９２】
これにより、一対のレーザ発振部から走査された十字ビームが平面部１２０上に基準ラインまたは測定ラインとして直線で表示されるので、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント時の基準データ及びフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差の発生時の測定データをより精密に得ることができる。
【００９３】
この場合、平面部１２０の平面は、図１０ないし図１２に示すように正四角形である。平面部１２０が正四角形の平面を有することにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント時に平面部１２０上に表示される一対の基準ラインの長さが互いに等しくなるので、より容易にアライメント誤差を算出することができる。
【００９４】
傾斜部１３０は、図１０ないし図１２に示すように、平面部１２０を取り囲み、平面に接する傾斜面を有する。傾斜部１３０は平面部１２０の外周に沿って形成され、平面部１２０の平面に対して傾いて形成される。これにより、平面部１２０と傾斜部１３０との境界ライン（平面の辺）に、カメラによる位置の抽出が容易となる特異点が形成され、より容易に精密な基準データ及び測定データを抽出することができる。
【００９５】
傾斜部１３０の傾斜面は、図１０ないし図１２に示すように、平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことができる。上述したように、平面部１２０の平面は正四角形であるため、４つの台形面からなる傾斜面は該正四角形の平面の辺にそれぞれ接することになる。
【００９６】
なお、図１０ないし図１２に示すように、平面に対する４つの台形面の傾斜度は互いに等しい。つまり、傾斜部１３０の台形形状の傾斜面は平面を基準としてそれぞれ等しく傾いて形成される。
【００９７】
結局、本実施例に係るアライメント誤差測定用ジグ１１０は、図１０ないし図１２に示すように、正四角錐台形状に実現される。これにより、アライメント誤差測定用ジグ１１０が左右及び上下対称をなすので、より容易にフラットベッド・スキャン・モジュール１０のアライメント誤差を確認することができ、さらに、より精密にそのアライメント誤差を測定することができる。
【００９８】
次に、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法について説明する。
【００９９】
図１３は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を示す順序図である。
【０１００】
図１０及び図１３を参照すると、本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法は、上述の実施例で説明したアライメント誤差測定用ジグ１１０を用いてレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント時の基準データを得るステップと、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差の発生時の測定データを得るステップと、基準データに対する測定データの誤差を算出するステップと、を含むことができる。
【０１０１】
本実施例によれば、フラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。さらにフラットベッド・スキャン・モジュール１０のカメラとレーザ発振部との間のアライメント誤差を確認し、その誤差の程度を容易に測定することができる。
【０１０２】
具体的に、本実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法を説明すると、先ず、レーザ発振部とカメラ、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５がそれぞれアライメントされている初期状態においてアライメント誤差測定用ジグ１１０を対象装備１０５とアライメントさせる（Ｓ１１０）。
【０１０３】
この場合、アライメント誤差測定用ジグ１１０の傾斜部１３０側の方向には原点アライメント部（図示せず）が配置されてもよい。よって、このような原点アライメント部を用いてアライメント誤差測定用ジグ１１０と対象装備１０５とをより効果的にアライメントさせることができる。
【０１０４】
次に、レーザ発振部とカメラ、及びフラットベッド・スキャン・モジュール１０と対象装備１０５のアライメント時、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成される一対の基準ラインをカメラで撮影して基準データを得る（Ｓ１２０）。
【０１０５】
図１４は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の基準データを得る過程における基準ラインを示す平面図である。
【０１０６】
図１４に示すように、カメラにより撮影された映像には十字ビームが平面部１２０に走査されて形成された一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂが表示される。したがって、このような基準ライン１５０ａ、１５０ｂから基準データを抽出することができる。ここで、基準データには、第１基準座標値、第２基準座標値、基準ラインの長さ及び傾きなどが含まれてもよい。
【０１０７】
第１基準座標値は、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂのそれぞれの両端点ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に対する２次元座標値を意味する。図１４に示すように、十字ビームによりアライメント誤差測定用ジグ１１０に表示される映像は、アライメント誤差測定用ジグ１１０により折れて特異点を生成することになるので、このように生成された特異点、つまり各基準ライン１５０ａ、１５０ｂの両端点ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に対する２次元座標が第１基準座標値として得られる。
【０１０８】
第２基準座標値は、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂのそれぞれの中心点に対する第２次元座標値を意味する。このような第２基準座標値は、上述した第１基準座標値を用いて算出することが可能である。
【０１０９】
例えば、任意の基準ライン１５０ａの両端点ａ１、ａ２に対する２次元座標が第１基準座標値である。この場合、両端点ａ１、ａ２に対する第１基準座標値の中点が第２基準座標値として得られることができる。
【０１１０】
一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの長さ及び傾きも上述した第１基準座標値を用いて算出することができる。例えば、一つの基準ライン１５０ａの両端点ａ１、ａ２に対する２つの第１基準座標値の間の距離が当該基準ライン１５０ａの長さとして得られ、このような２つの第１基準座標値から基準軸である残りの一つの基準ライン１５０ｂに対する傾きを算出することができる。
【０１１１】
また、上述した基準データとして一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの厚さを得ることもできる。
【０１１２】
次に、レーザ発振部とカメラとの間、及びフラットベッド・スキャン・モジュールと対象装備との間のうちの少なくともいずれか一方にアライメント誤差の発生時に、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成される一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄをカメラで撮影して測定データを得る（Ｓ１３０）。
【０１１３】
このように測定データを得るためには、上述した基準データを得る過程と同様に原点アライメント部を用いてアライメント誤差測定用ジグ１１０を対象装備１０５にアライメントさせる過程が要求される。これにより、アライメント誤差測定用ジグ１１０は、対象装備１０５に対して基準データを得るときと同様な相対的位置を維持することになる。
【０１１４】
図１５ないし図１８は、本発明の他の実施例に係るフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法の測定データを得る過程における測定ラインを示す平面図である。
【０１１５】
図１５ないし図１８に示すように、カメラにより撮影された映像には、十字ビームが平面部１２０に走査されて形成された一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄが表示される。したがって、このような測定ライン１５０ｃ、１５０ｄから測定データを抽出することができる。ここで、測定データには、基準データと同様に、第１測定座標値、第２測定座標値、測定ラインの長さ及び傾きなどが含まれてもよい。
【０１１６】
第１測定座標値の測定データは、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのそれぞれの両端点ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２に対する２次元座標値を意味する。第２測定座標値は、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのそれぞれの中心点に対する２次元座標値を意味し、これは第１測定座標値を用いて算出することができる。
【０１１７】
一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄの長さ及び傾きも第１測定座標値を用いて算出することができる。そして、測定データとして測定ラインの厚さを得ることもできる。
【０１１８】
次に、基準データと測定データとを比べて、基準データに対する測定データの誤差を算出する（Ｓ１４０）。上述した過程により基準データ及び測定データを確保した後に、これらを互いに比べることによりフラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）と対象装備１０５（図１０参照）との間、またはレーザ発振部とカメラとの間のアライメント可否を容易に確認することができる。
【０１１９】
また、基準データに対する測定データの誤差を算出することにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）と対象装備１０５（図１０参照）との間、またはレーザ発振部とカメラとの間のアライメント誤差の程度を容易に測定することができる。
【０１２０】
さらに、基準データ及び測定データ中の厚さに関するデータを相互比べてレーザ発振部の異常可否を容易に確認することができる。
【０１２１】
具体的に、図１４及び図１５を参照すると、測定データ中のラインの長さ、傾き及び厚さは、先立って得られた基準データと同様である。ただし、ライン交差点は、基準データに比べて水平移動された。
【０１２２】
これにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０（図１０参照）自体の中心が対象装備１０５（図１０参照）に対して水平方向に移動配置されたことを確認できる。これにより、フラットベッド・スキャン・モジュール１０が対象装備１０５に対してアライメントされていないことが分かる。
【０１２３】
図１４及び図１６を参照すると、測定データ中のラインの厚さは先立って得られた基準データと同様である。ただし、ラインの長さ、傾きは、基準データに比べて差がある。つまり、一つの測定ライン１５０ｃの長さが、これに対応する基準ライン１５０ａの長さと異なり、一つの測定ライン１５０ｃと残りの一つの測定ライン１５０ｄの相互間の傾きが、一対の基準ライン１５０ａ、１５０ｂの間の傾きと異なる。
【０１２４】
これにより、十字ビームを生成するレーザ発振部に含まれた一対のレーザダイオードの離隔角がアライメントされた状態から外れていることを確認できる。
【０１２５】
図１４及び図１７を参照すると、測定データ中のラインの長さ、ラインの傾き、ラインの厚さは、先立って得られた基準データと同様である。ただし、図１７に示すカメラにより撮影されたアライメント誤差測定用ジグ１１０及びこれに走査された一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄに対する映像は、図１４に示された映像に比べて一定角度に回転した状態にある。
【０１２６】
これにより、カメラのみが、アライメントされた状態から外れていることを確認できる。
【０１２７】
図１４及び図１８を参照すると、一対の測定ライン１５０ｃ、１５０ｄのうちの一つの測定ライン１５０ｃの厚さが、これに対応する基準ライン１５０ａに比べて小さい。これにより、レーザ発振部に含まれた一対のレーザダイオードのうちの一つのレーザダイオードが弱化されたか損傷されたことを確認できる。
【０１２８】
上記では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野で通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
【符号の説明】
【０１２９】
１０ フラットベッド・スキャン・モジュール、
１２、１４、１６、１８ レーザ発振部、
２０ カメラ、
２２ ブラケット、
２４ フレーム、
２６ 下部ケース、
２８、３２ サポート、
３０、３６ 開口部、
３４ 上部ケース、
３８ レール、
４０ ガントリ、
４２ トロリーレール、
４４ トロリー、
４６ 平板、
４８ 固定具、
５０ 四角枠、
５２ 連結バー、
５４ 連結具、
１１０ アライメント誤差測定用ジグ、
１２０ 平面部、
１３０ 傾斜部、
１５０ａ、１５０ｂ 基準ライン、
１５０ｃ、１５０ｄ 測定ライン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、
仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、
前記四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、
前記四角形の中央部に位置し、前記平板から反射された前記レーザビームを撮影するカメラと、
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部及び前記カメラを支持するフレームと、
を含むフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項２】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記カメラの下部の前記平板に向けて出射されることを特徴とする請求項１に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項３】
前記カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトする前記レーザビームの主軸のチルト角は、調整することが可能であることを特徴とする請求項２に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項４】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記平板の外周辺と交差するように出射されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項５】
前記平板は、直線の外周辺を有し、
前記線状のレーザビームは、前記直線の外周辺と直交することを特徴とする請求項４に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項６】
平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、
レールに沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）と、
前記ガントリに沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）と、
仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、
前記四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、
前記四角形の中央部に位置し、前記平板から反射された前記レーザビームを撮影するカメラと、
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部及び前記カメラを支持し、前記トロリーに連結されるフレームと、
を含むフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項７】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記カメラの下部の前記平板に向けて出射されることを特徴とする請求項６に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項８】
前記カメラの光軸に対してチルトする前記レーザビームの主軸のチルト角は、調整することが可能であることを特徴とする請求項７に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項９】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記平板の外周辺と交差するように出射されることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１０】
前記平板は、直線の外周辺を有し、前記線状のレーザビームは前記直線の外周辺と直交することを特徴とする請求項９に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１１】
前記トロリーに連結され、前記平板に特定形状のマーキングをするマーキング部をさらに含む請求項６に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールの前記第１レーザ発振部、前記第２レーザ発振部、前記第３レーザ発振部及び前記第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームが出射されて十字ビームを形成し、前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間のアライメント誤差、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグであって、
前記十字ビームが走査される平面を有する平面部と、
前記平面部を取り囲み、前記平面に接する傾斜面を有する傾斜部と、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１３】
前記平面は、正四角形であり、
前記傾斜面は、前記平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことを特徴とする請求項１２に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１４】
前記平面に対する前記４つの台形面の傾斜度は、互いに等しいことを特徴とする請求項１３に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか1項に記載のアライメント誤差測定用ジグを用いて、前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間のアライメント誤差、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、
前記一対のレーザ発振部と前記カメラ、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記対象装備のアライメント時、前記十字ビームが前記平面部に走査されて形成される一対の基準ラインを前記カメラで撮影して基準データを得るステップと、
前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記対象装備との間のうちの少なくともいずれか一方にアライメント誤差の発生時、前記十字ビームが前記平面部に走査されて形成される一対の測定ラインを前記カメラで撮影して測定データを得るステップと、
前記基準データと前記測定データとを比べて、前記基準データに対する前記測定データの誤差を算出するステップと、
を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１６】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの両端点に対する第１基準座標値を含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの両端点に対する第１測定座標値を含むことを特徴とする請求項１５に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１７】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの中心点に対する第２基準座標値をさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの中心点に対する第２測定座標値をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１８】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの長さをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの長さをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１９】
前記基準データは、前記一対の基準ラインのうちの一つの基準ラインに対する残りの基準ラインの傾きをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインのうちの一つの測定ラインに対する残りの測定ラインの傾きをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項２０】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの厚さをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの厚さをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１】
平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・モジュールであって、
仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、
前記四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、
前記四角形の中央部に位置し、前記平板から反射された前記レーザビームを撮影するカメラと、
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部及び前記カメラを支持するフレームと、
を含むフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項２】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記カメラの下部の前記平板に向けて出射されることを特徴とする請求項１に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項３】
前記カメラの光軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）に対してチルトする前記レーザビームの主軸のチルト角は、調整することが可能であることを特徴とする請求項２に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項４】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記平板の外周辺と交差するように出射されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項５】
前記平板は、直線の外周辺を有し、
前記線状のレーザビームは、前記直線の外周辺と直交することを特徴とする請求項４に記載のフラットベッド・スキャン・モジュール。
【請求項６】
平板の形状をスキャンするためのフラットベッド・スキャン・システムであって、
レールに沿って移動するガントリ（ｇａｎｔｒｙ）と、
前記ガントリに沿って移動するトロリー（ｔｒｏｌｌｅｙ）と、
仮想の四角形の一辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第１レーザ発振部及び第２レーザ発振部と、
前記四角形の一辺に隣接した他辺の両端部にそれぞれ位置し、前記平板に線状のレーザビームを出射する第３レーザ発振部及び第４レーザ発振部と、
前記四角形の中央部に位置し、前記平板から反射された前記レーザビームを撮影するカメラと、
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部及び前記カメラを支持し、前記トロリーに連結されるフレームと、
を含むフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項７】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記カメラの下部の前記平板に向けて出射されることを特徴とする請求項６に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項８】
前記カメラの光軸に対してチルトする前記レーザビームの主軸のチルト角は、調整することが可能であることを特徴とする請求項７に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項９】
前記第１レーザ発振部ないし第４レーザ発振部から出射される線状のレーザビームは、
前記平板の外周辺と交差するように出射されることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１０】
前記平板は、直線の外周辺を有し、前記線状のレーザビームは前記直線の外周辺と直交することを特徴とする請求項９に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１１】
前記トロリーに連結され、前記平板に特定形状のマーキングをするマーキング部をさらに含む請求項６に記載のフラットベッド・スキャン・システム。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールの前記第１レーザ発振部、前記第２レーザ発振部、前記第３レーザ発振部及び前記第４レーザ発振部から選択された一対のレーザ発振部から線状のレーザビームが出射されて十字ビームを形成し、前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間のアライメント誤差、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための、フラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグであって、
前記十字ビームが走査される平面を有する平面部と、
前記平面部を取り囲み、前記平面に接する傾斜面を有する傾斜部と、を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１３】
前記平面は、正四角形であり、
前記傾斜面は、前記平面の辺にそれぞれ接する４つの台形面を含むことを特徴とする請求項１２に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１４】
前記平面に対する前記４つの台形面の傾斜度は、互いに等しいことを特徴とする請求項１３に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定用ジグ。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか1項に記載のアライメント誤差測定用ジグを用いて、前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間のアライメント誤差、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記フラットベッド・スキャン・モジュールが設けられた対象装備との間のアライメント誤差を測定するための方法であって、
前記一対のレーザ発振部と前記カメラ、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記対象装備のアライメント時、前記十字ビームが前記平面部に走査されて形成される一対の基準ラインを前記カメラで撮影して基準データを得るステップと、
前記一対のレーザ発振部と前記カメラとの間、及び前記フラットベッド・スキャン・モジュールと前記対象装備との間のうちの少なくともいずれか一方にアライメント誤差の発生時、前記十字ビームが前記平面部に走査されて形成される一対の測定ラインを前記カメラで撮影して測定データを得るステップと、
前記基準データと前記測定データとを比べて、前記基準データに対する前記測定データの誤差を算出するステップと、
を含むフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１６】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの両端点に対する第１基準座標値を含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの両端点に対する第１測定座標値を含むことを特徴とする請求項１５に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１７】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの中心点に対する第２基準座標値をさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの中心点に対する第２測定座標値をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１８】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの長さをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの長さをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項１９】
前記基準データは、前記一対の基準ラインのうちの一つの基準ラインに対する残りの基準ラインの傾きをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインのうちの一つの測定ラインに対する残りの測定ラインの傾きをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【請求項２０】
前記基準データは、前記一対の基準ラインそれぞれの厚さをさらに含み、
前記測定データは、前記一対の測定ラインそれぞれの厚さをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のフラットベッド・スキャン・モジュールのアライメント誤差測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２０１２−５２７６１１（Ｐ２０１２−５２７６１１Ａ）
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１１７５２（Ｐ２０１２−５１１７５２）
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００２８８６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３４７０９
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０７３７５４８７）サムスン ヘヴィ インダストリーズ カンパニー リミテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１３２１−１５ Ｓｅｏｃｈｏ−Ｄｏｎｇ， Ｓｅｏｃｈｏ−Ｋｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００２８８６
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３４７０９
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０７３７５４８７）サムスン ヘヴィ インダストリーズ カンパニー リミテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１３２１−１５ Ｓｅｏｃｈｏ−Ｄｏｎｇ， Ｓｅｏｃｈｏ−Ｋｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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