JP2014052273A - 端度器比較測定機及び端度器比較測定方法 - Google Patents

端度器比較測定機及び端度器比較測定方法 Download PDF

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洋一 戸井田
Hideki Mishima
英樹 三嶋
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Abstract

【課題】寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる端度器比較測定機を提供する。
【解決手段】端度器比較測定機1は、標準端度器S及び被測定端度器Mが載置される基準テーブル5と、標準端度器S及び被測定端度器Mを保持するホルダ71と、ホルダ71を移動させ、標準端度器S及び被測定端度器Mの複数の測定箇所を測定プローブ6の測定ポイントに順に導くための移動装置73とを備える。移動装置73は、測定箇所を変更する際、ホルダ71を直線的に移動させる。基準テーブル5の上面には、当該上面の面内で直線状に延びる複数の突条部が形成されている。複数の突条部は、移動装置73によるホルダ71の直線的な移動方向に対して、直交せずかつ平行とならない方向に延びている。
【選択図】図1

Description

本発明は、標準端度器を基準に被測定端度器の寸法差を測定する端度器比較測定機及び端度器比較測定方法に関する。
従来、ゲージブロック等の端度器の寸法検査を行うために、標準ゲージブロック(標準端度器)を基準に被測定ゲージブロック(被測定端度器)を比較測定するゲージブロック比較測長機(端度器比較測定機)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の端度器比較測定機は、標準ゲージブロック及び被測定ゲージブロックが載置される基準テーブルと、各ブロックを保持するホルダと、先端に測定子を有し、各ブロックの測定箇所を測定する測長センサ等を備える。
図14は、従来の端度器比較測定機による標準ゲージブロックS(以下、標準ブロックS)及び被測定ゲージブロックM(以下、被測定ブロックM)の測定箇所を示す模式図である。
図15は、従来の端度器比較測定機を用いた端度器比較測定方法を説明するための模式図である。
具体的に、図14及び図15は、各ブロックS,Mが端度器比較測定機に設置された状態を上方側から見た模式図を示している。
また、図15において、実線の丸印は、被測定ブロックMの寸法検査を行っている際の標準ブロックSの中心位置Oの軌跡を示している。また、破線の丸印は、後述する第1〜第6測定箇所A〜Fを示している。
なお、以下では、図15で紙面に直交する方向(端度器比較測定機の上下方向)をZ軸、図15での上下方向をY軸、図15での左右方向をX軸とする。
被測定ゲージブロックMの寸法検査を行う際の測定箇所は、図14に示すように、各ブロックS,Mの上面における各中心位置である第1,第2測定箇所A,B、及び被測定ゲージブロックMの上面における四隅の各位置である第3〜第6測定箇所C〜Fである。
そして、特許文献1では、端度器比較測定機を用いて、以下に示すように、被測定ブロックMの寸法検査を行っている。
先ず、作業者は、図15に示すように、長手方向がY軸に沿うように各ブロックS,Mを基準テーブルTb上に載置する。
次に、作業者は、ホルダ(図示略)を移動させて、標準ブロックSの第1測定箇所Aを測長センサの測定ポイント(XY平面内の固定位置)に位置付ける。そして、作業者は、測長センサの測定子を第1測定箇所Aに当接させ、第1測定箇所Aを測定する。
同様に、作業者は、ホルダを移動させて、第2測定箇所B〜Fを測長センサの測定ポイントに位置付け、各測定箇所B〜Fを順次、測定する。
以上のように、特許文献1では、基準テーブルTb上で各ブロックS,Mを摺動させて(図15に示す矢印A12,A23,A34,A45,A56の方向に移動させて)、各測定箇所A〜Fを順次、測定することで、被測定ゲージブロックMの寸法検査を行っている。
特開平8−152317号公報
ところで、各ブロックS,Mが載置される基準テーブルTbの上面は、各測定箇所A〜Fを測定する際の基準となるため、高い平面度が要求される。
そして、基準テーブルTbの上面の平面度が高い場合には、寸法検査に用いる各ブロックS,Mが比較的に大きく、基準テーブルTbの上面と各ブロックS,Mとの接触面が大きいと、基準テーブルTbの上面に対して各ブロックS,Mが吸着してしまう。
そこで、上記吸着を防止するために、すなわち、基準テーブルTbと各ブロックS,Mとの接触面積を小さくするために、図15に示すように、基準テーブルTbの上面に直線状に延びる複数の突条部Rを設けることが考えられる。
なお、図15では、突条部RがX軸に沿って延び、Y軸に沿って並設された例を示している。突条部Rは、その上端縁が同じ高さに揃えられ、各々の上端縁で仮想的な平面を形成し、この平面で各ブロックS,Mの下面を支持することになる。
しかしながら、被測定ブロックMの寸法検査において、各ブロックS,Mを突条部Rの延びる方向に対して平行な方向に移動させた場合(例えば、図15における矢印A12,A34,A56の方向に移動させた場合)には、以下の問題が生じる恐れがある。
このように移動させた場合には、突条部Rに対する各ブロックS,Mの接触箇所が常に同一箇所となるため、寸法検査時の移動に伴い、突条部Rにより各ブロックS,Mの表面の摩耗や傷の進行が早まる恐れがある。
また、被測定ブロックMの寸法検査において、各ブロックS,Mを突条部Rの延びる方向に対して直交する方向に移動させた場合(例えば、図15における矢印A45の方向に移動させた場合)には、以下の問題が生じる恐れがある。
このように移動させた場合には、各ブロックS,Mが突条部Rの先端に一気に乗り上げることになるため、突条部Rの先端と各ブロックS,Mとが密着し易いものとなり、密着と密着解除とを繰り返す現象が生じる。すなわち、各ブロックS、Mが微少に振動しながら移動することとなり、当該移動に伴い、突条部Rにより各ブロックS,Mの表面に傷が付いてしまう恐れがある。
特に、標準ブロックSは、検査対象である被測定ブロックMの基準となるため、複数の被測定ブロックMの寸法検査に用いられることとなる。すなわち、上述した移動に伴い、標準ブロックSは、被測定ブロックMと比較して、表面に傷が付き易いものである。
本発明の目的は、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる端度器比較測定機及び端度器比較測定方法を提供することにある。
本発明の端度器比較測定機(以下、第1の端度器比較測定機)は、端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、前記移動装置は、前記測定箇所を変更する際、前記ホルダを移動させ、前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記面内で直線状に延びる複数の突条部が形成され、前記複数の突条部は、前記移動装置による前記ホルダの移動方向に対して、平行とならない方向に延びていることを特徴とする。
本発明では、基準テーブルの上面に形成された複数の突条部は、移動装置によるホルダの直線的な移動方向(例えば、図15における矢印A12,A23,A34,A45,A56の方向)に対して、平行とならない方向に延びている。
このことにより、被測定端度器の寸法検査において、標準端度器及び被測定端度器を移動させる方向は、突条部の延びる方向に対して平行な方向とならない。
このため、標準端度器及び被測定端度器の移動に伴い、突条部に対する標準端度器及び被測定端度器の接触箇所を移動させることができ(接触箇所が変化するので)、当該接触箇所が常に同一の特定箇所に限定されることがない。
以上のことから、寸法検査により、標準端度器及び被測定端度器の表面(基準テーブルの突条部と接触する面)に傷が付くことを抑制でき、すなわち、標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
なお、突条部とホルダの移動方向との交差角度は一定でなくてもよく、例えば突条部が全体として円弧状であってもよく、異なる角度の直線状部分を連結したもの等であってもよい。
なお、本発明において、前記複数の突条部は、前記移動装置による前記ホルダの移動方向に対して、平行でなくかつ直交しない方向(突条部に対して0度より大きく90度未満の角度をなす方向)に延びていることが望ましい。
このようにすれば、突条部の延びる方向とホルダの移動方向とが直交する場合のような、標準端度器及び被測定端度器が突条部の先端に一気に乗り上げることもなくなるため、標準端度器及び被測定端度器が微少に振動しながら移動することもなくなる。
本発明の端度器比較測定機(以下、第2の端度器比較測定機)は、端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、前記移動装置は、前記測定箇所を変更する際、前記ホルダを移動させ、前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記面内を延びかつ前記移動装置による前記ホルダの移動方向に対して角度が変化する複数の突条部が形成されていることを特徴とする。
ここで、上記「ホルダの移動方向に対して角度が変化する」とは、直線状に延びる部分がホルダの移動方向に対する傾き角度を変えて連設された形状の他、曲線状に延びてホルダの移動方向に対する傾き角度が徐々に変化する形状も含む意味である。
これらの傾き角度が変化した部分は、繰り返して波形とされていることが望ましい。例えば、角度が異なる直線部分の連結が繰り返される三角波や台形波、逆向きの円弧の繰り返しによる波形などとすることができる。
本発明の第2の端度器比較測定機は、上述した第1の端度器比較測定機に対して、基準テーブルの標準端度器及び被測定端度器が載置される面に形成された複数の突条部の形状が異なる点に特徴を有する。
すなわち、第2の端度器比較測定機において、複数の突条部は、基準テーブルの標準端度器及び被測定端度器が載置される面内でホルダの移動方向に対する傾き角度を変えながら延びている。
そして、複数の突条部を上記のような形状とすることで、第1の端度器比較測定機と同様に、標準端度器及び被測定端度器の移動に伴い、突条部に対する標準端度器及び被測定端度器の接触箇所を特定箇所に限定することなく移動させることができる。また、突条部の延びる方向がホルダの移動方向に対して傾いていることで、標準端度器及び被測定端度器が突条部の先端に一気に乗り上げることもなくなり、標準端度器及び被測定端度器が微少に振動しながら移動することもなくなる。
以上のことから、第1の端度器比較測定機と同様に、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
本発明の端度器比較測定機(以下、第3の端度器比較測定機)は、端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、前記基準テーブルの上面には、ピン状の複数の突起部が形成されていることを特徴とする。
本発明の第3の端度器比較測定機は、上述した第1,第2の端度器比較測定機に対して、基準テーブルの標準端度器及び被測定端度器が載置される面の形状が異なる点に特徴を有する。
すなわち、第3の端度器比較測定機において、基準テーブルの標準端度器及び被測定端度器が載置される面には、ピン状の複数の突起部が形成されている。ピン状の複数の突起部は、各々の上端を同じ高さに揃えておけば、これらの上端で仮想的な平面が規定され、この平面で標準端度器及び被測定端度器の下面を支持することができる。
そして、基準テーブルの標準端度器及び被測定端度器が載置される面に上述した複数の突起部を形成することで、第1,第2の端度器比較測定機と同様に、標準端度器及び被測定端度器の移動に伴い、突起部に対する標準端度器及び被測定端度器の接触箇所が特定箇所に限定されない。また、標準端度器及び被測定端度器が微少に振動しながら移動することもなくなる。
以上のことから、第1,第2の端度器比較測定機と同様に、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
本発明の端度器比較測定機では、前記移動装置は、前記ホルダを移動可能とする移動機構と、前記ホルダの移動方向を規制し、前記ホルダの移動を案内するガイド機構とを備えることが好ましい。
本発明では、移動装置が上述した移動機構及びガイド機構を備えるので、端度器比較測定機を、被測定端度器の寸法検査を手動で行う手動式の端度器比較測定機として構成することができる。
また、このように手動式の端度器比較測定機とした場合であっても、上述した第1〜第3の端度器比較測定機のように基準テーブルの上面の形状を工夫することで、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
本発明の端度器比較測定機では、前記移動装置は、前記ホルダを移動可能とする移動機構と、前記移動機構を動作させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御装置とを備えることが好ましい。
本発明では、移動装置が上述した移動機構、駆動装置、及び制御装置を備えるので、端度器比較測定機を、被測定端度器の寸法検査を自動で行う自動式の端度器比較測定機として構成することができる。
また、このように自動式の端度器比較測定機とした場合であっても、上述した第1〜第3の端度器比較測定機のように基準テーブルの上面の形状を工夫することで、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
なお、本発明において、前述した各測定箇所での測定としては、基準テーブルTbの上面(各ブロックS,Mの下面に接する部位を包括する仮想面)を基準として、各ブロックS,Mの上面高さを測定し、前述した基準テーブルTbの上面を基準とした各ブロックS,MのZ軸寸法を測定することができる。
さらに、測定ポイントにおいて基準テーブルTbを下面から貫通する別の測長センサを用い、各ブロックS,Mの上面及び下面のZ軸位置をそれぞれ測定し、その差分をとることもできる。この場合、別の測長センサは、前述した突条部あるいは突起部の間隔部分を利用して設置することが望ましい。
本発明の端度器比較測定方法は、端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機に用いられる端度器比較測定方法であって、前記端度器比較測定機は、前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダとを備え、前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記面内で直線状に延びる複数の突条部が形成され、当該端度器比較測定方法は、前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導く移動工程と、前記測定ポイントに導かれた前記測定箇所を前記測定プローブにより測定する測定工程とを備え、前記移動工程では、前記複数の突条部の延びる方向に対して、平行とならない方向に前記ホルダを移動させることを特徴とする。
本発明では、移動工程において、複数の突条部の延びる方向に対して、平行とならない方向にホルダ(標準端度器及び被測定端度器)を移動させる。
このようにホルダを移動させることで、上述した本発明の端度器比較測定機と同様に、標準端度器及び被測定端度器の移動に伴い、突条部に対する標準端度器及び被測定端度器の接触箇所を移動させることができる。
なお、本発明において、前記ホルダの移動方向は、前記複数の突条部が延びるに対して、平行でなくかつ直交しない方向(ホルダの移動方向に対して0度から90度の角度をなす方向)とすることが望ましい。
このようにすれば、突条部の延びる方向とホルダの移動方向とが直交する場合のように、標準端度器及び被測定端度器が突条部の先端に一気に乗り上げることもなくなり、標準端度器及び被測定端度器が微少に振動しながら移動することもなくなる。
以上のことから、上述した本発明の端度器比較測定機と同様に、寸法検査に伴う標準端度器及び被測定端度器の表面の品質低下を抑制できる。
第1実施形態における端度器比較測定機を示す図。 第1実施形態における端度器比較測定機を示す図。 第1実施形態における基準テーブルの上面を示す模式図。 第1実施形態における端度器比較測定用治具を示す斜視図。 第1実施形態におけるガイド機構の要部を示す平面図。 第1実施形態における端度器比較測定方法を説明するフローチャート。 第1実施形態における端度器比較測定方法を説明するための図。 第2実施形態における基準テーブルの上面を示す模式図。 第3実施形態における基準テーブルの上面を示す模式図。 第4実施形態における移動装置の構成を示すブロック図。 第4実施形態における端度器比較測定方法を説明するための図。 第1実施形態における端度器比較測定方法の変形例を示す図。 第2実施形態における突条部の変形例を示す図。 従来の端度器比較測定機による標準ゲージブロック及び被測定ゲージブロックの測定箇所を示す模式図。 従来の端度器比較測定機による端度器比較測定方法を説明するための模式図。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔端度器比較測定機の構成〕
図1及び図2は、第1実施形態における端度器比較測定機1(以下、単に比較測定機1という)を示す図である。具体的に、図1は比較測定機1の正面図であり、図2は比較測定機1の平面図である。
なお、図1及び図2では、比較測定機1の高さ方向(図1中、上下方向)をZ軸とし、比較測定機1の左右方向(図1中、左右方向)をX軸とし、比較測定機1の前後方向(図1中、紙面に直交する方向)をY軸とする。また、上方側を+Z軸側とし、比較測定機1の正面から見て右側を+X軸とし、比較測定機1の正面側を+Y軸側とする。以下の図も同様である。
比較測定機1は、標準端度器としての標準ゲージブロックS(以下、標準ブロックS)を基準として、被測定端度器としての被測定ゲージブロックM(以下、被測定ブロックM)の寸法検査を行う装置である。
本実施形態では、比較測定機1は、被測定ブロックMの寸法検査を手動で行う手動式の比較測定機で構成されている。
そして、比較測定機1は、図1または図2に示すように、測定機本体2と、演算装置3(図1)とを備える。
〔測定機本体の構成〕
測定機本体2は、図1または図2に示すように、基台4と、基準テーブル5と、測定プローブとしての測長センサ6と、比較測定用治具7とを備える。
〔基台の構成〕
基台4は、測定機本体2を支持する。
この基台4において、その上面の−Y軸側には、図1に示すように、Z軸に沿って延びる支柱4Aが垂設されている。
そして、支柱4Aには、図1または図2に示すように、昇降台4BがZ軸に沿って移動可能に取り付けられている。
昇降台4Bは、昇降ハンドル4Cの回動操作によって支柱4Aに沿って移動し、かつ、締付レバー4Dによって任意の高さ位置で支柱4Aに固定される。
〔基準テーブルの構成〕
図3は、基準テーブル5の上面を示す模式図である。
基準テーブル5は、図1または図2に示すように、基台4の上面に固定されるとともに、各ブロックS,Mが載置される部材である。
そして、基準テーブル5の上面(各ブロックS,Mが載置される面)には、図3に示すように、当該上面から突出する高さが同一である複数の突条部5Aが形成されている。
突条部5Aは、図3に示すように、X軸に対して直角以外の角度(90度以外)で交差(つまり0度以上)する方向(0度〜90度の傾きとなる方向、本実施形態ではX軸に対して8度)に直線状に延びるように形成されている。そして、複数の突条部5Aは、互いに平行となるように並設されている。
〔測長センサの構成〕
図1および図2に示す測長センサ6は、各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜F(図7参照)を測定するために用いられる。
なお、本実施形態の各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜Fは、特許文献1に記載の比較測定機での第1〜第6測定箇所A〜Fと同一の箇所である(図14参照)。
この測長センサ6は、図1または図2に示すように、昇降台4Bの+Y軸側に取り付けられている。そして、測長センサ6は、Z軸に沿って移動可能で、かつ、−Z軸側に付勢された測定子6A(図1)を有し、その測定子6Aの変位を電気信号として演算装置3に出力する。
〔比較測定用治具の構成〕
図4は、比較測定用治具7の構成を示す斜視図である。
比較測定用治具7は、基台4の上面の+X軸側に固定され、各ブロックS,Mを保持しながら、各ブロックS,Mを移動させて、各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜Fを測長センサ6の測定ポイントに移動させる。
この比較測定用治具7は、図4に示すように、ホルダ71と、ガイド機構72と、移動機構73とを備える。
ホルダ71は、X軸に沿って延びる平面視矩形状の板体で構成され、各ブロックS,Mを保持する部材である。
このホルダ71において、先端部分には、図4に示すように、各ブロックS,Mを保持するための保持孔71Aが形成されている。
図5は、ガイド機構72の要部を示す平面図である。
ガイド機構72は、ホルダ71の移動を案内し、各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜Fを測長センサ6の測定ポイントに導く機構である。
このガイド機構72は、図4または図5に示すように、連結プレート721と、ガイドピン722とを備える。
連結プレート721は、X軸に沿って延びる平面視矩形状の板体で構成され、ホルダ71及び移動機構73(後述するYスライダ733)を連結する部材である。
この連結プレート721には、図4または図5に示すように、表裏を貫通したガイド孔721A及び逃げ孔721Bが形成されている。
ガイド孔721Aは、略V字形状を有し、縁部分にガイドピン722を当接させながらホルダ71を移動させることで、当該ホルダ71の移動を案内し、第1〜第6測定箇所A〜Fを測長センサ6の測定ポイントに導く。
このガイド孔721Aの縁部分には、各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜F(図7参照)と同一の位置関係となるように配置された第1〜第6切欠部72A〜72Fが形成されている。
第1〜第6切欠部72A〜72Fは、各ブロックS,Mの第1〜第6測定箇所A〜Fを測長センサ6の測定ポイントにそれぞれ位置決めするために用いられる。
逃げ孔721Bは、ガイド孔721Aに連通し、X軸に沿って直線状に延びるように形成されている。そして、逃げ孔721Bは、ホルダ71の移動を案内し、各ブロックS,Mを測定ポイントから同時に逃がすために用いられる。
ガイドピン722は、移動機構73の後述する枠体731に取り付けられた固定部材731Aの上面に突設され、比較測定用治具7を組み立てた状態で、ガイド孔721Aや逃げ孔721Bに挿通される。
移動機構73は、作業者に操作されることで、ガイド機構72を介して、ホルダ71を移動させる機構である。
図4に示すように、移動機構73は、枠体731と、Xスライダ732と、Yスライダ733と、操作部734とを備える。
枠体731は、比較測定用治具7全体を支持しつつ、基台4の上面の+X軸側に固定される。
この枠体731において、−X軸側の端部には、上面にガイドピン722を有する固定部材731Aが固定されている。
Xスライダ732は、X軸に沿って移動可能な状態で枠体731内に収納されている。
Yスライダ733は、Xスライダ732に対して、2本のガイドレール732Aを介して、Y軸に沿って移動可能に取り付けられている。
操作部734は、作業者に操作される部分であり、Yスライダ733の+X軸側の端部に接続し、当該+X軸側の端部からX軸に沿って延出し、先端部分に作業者に把持される球状のつまみ部734Aが設けられている。
以上の構成により、作業者により操作部734がX軸またはY軸に沿って移動されると、X,Yスライダ732,733を介して、連結プレート721及びホルダ71がX軸またはY軸に沿って移動することとなる。
上述したガイド機構72及び移動機構73は、本発明に係る移動装置8に相当する。
〔演算装置の構成〕
演算装置3(図1参照)は、具体的な図示は省略したが、CPU(Central Processing Unit)やハードディスクを備えた制御部本体と、マウスやキーボード等で構成された入力装置と、ディスプレイ等の表示装置等を備える。
そして、演算装置3は、第1〜第6測定箇所A〜Fにおいて測長センサ6にて測定され、測長センサ6から出力される電気信号を取り込み、標準ブロックSを基準に被測定ブロックMの寸法差を演算処理する。
〔端度器比較測定方法〕
次に、上述した比較測定機1を用いた端度器比較測定方法(以下、単に比較測定方法という)について説明する。
図6は、比較測定方法を説明するフローチャートである。
図7は、比較測定方法を説明するための図である。
具体的に、図7は、各ブロックS,Mが基準テーブル5に載置されているとともに、第1測定箇所Aが測長センサ6の測定ポイントに位置付けられた状態を上方側から見た模式図であり、比較測定用治具7については図示を省略している。
なお、図7では、比較測定方法を実施している際の標準ブロックSの中心位置Oの軌跡を実線の丸印で示し、第1〜第6測定箇所A〜Fを破線の丸印で示している。
また、比較測定方法の開始前の状態では、図4においてガイドピン722が逃げ孔721B内に位置する状態、すなわち、ホルダ71の保持孔71Aが測長センサ6の測定ポイントから離れた位置(以下、測定開始位置)に位置付けられているものとする。
先ず、作業者は、図4において長手方向がY軸に沿うように各ブロックS,Mをホルダ71の保持孔71A内に収納する(図6のステップST1)。
次に、作業者は、操作部734を−X軸側に押し込み、各ブロックS,Mが測長センサ6の下方に位置するように、ホルダ71(各ブロックS,M)を−X軸側に移動させる。
このホルダ71の移動により、ガイドピン722は、ガイド孔721A内に位置する状態となる。
そして、作業者は、図4の操作部734を操作して、ガイド孔721Aの縁部分をガイドピン722に当接させながらホルダ71を移動させ、測長センサ6の測定ポイントに測定箇所を位置付ける(図6のステップST2:移動工程)。
次に、作業者は、図1および図2に示す昇降ハンドル4Cを操作して昇降台4Bを下方に移動させ、測定ポイントに位置付けられた測定箇所に測定子6Aを当接させ、当該測定箇所を測定する(図6のステップST3:測定工程)。また、作業者は、当該測定箇所の測定後、昇降ハンドル4Cを操作して昇降台4Bを上方に移動させる。
そして、第1〜第6測定箇所A〜Fを全て測定するまで、上述したステップST2,ST3を繰り返し実施する(ステップST4)。
なお、本実施形態では、ステップST2において、第1切欠部72Aをガイドピン722に位置決めした後、ガイド孔721Aの縁部分をガイドピン722に当接させながら、図7に示すように、矢印A13,A34,A42,A25,A56の方向に順にホルダ71を移動させる。そして、第3切欠部72C、第4切欠部72D、第2切欠部72B、第5切欠部72E、及び第6切欠部72Fをガイドピン722に順に位置決めする。
すなわち、第1測定箇所A、第3測定箇所C、第4測定箇所D、第2測定箇所B、第5測定箇所E、及び第6測定箇所Fの順に、測定ポイントに位置付ける。
そして、図6のステップST3において、上記の順に第1〜第6測定箇所A〜Fを測定する。
なお、上記ホルダ71の移動方向である矢印A13,A34,A42,A25,A56の方向(ガイド孔721Aの縁部分の延びる方向)は全て、直線的であり、突条部5Aの延びる方向に対して直角以外の角度で交差する方向(つまり突条部5Aの延びる方向に対して平行でなくかつ直交しない方向)となっている。
そして、作業者は、第1〜第6測定箇所A〜Fの全ての測定を終了した後、ガイドピン722が逃げ孔721B内に位置するように、ホルダ71を+X軸側に移動させ、各ブロックS,Mを交換可能な位置(以下、測定終了位置)にホルダ71を位置付ける。
なお、上述した測定開始位置と測定終了位置とは同一の位置である。
以上の作業により、被測定ブロックMの寸法検査を終了する。
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、基準テーブル5の上面に形成された複数の突条部5Aは、ホルダ71の移動方向(矢印A13,A34,A42,A25,A56の方向)に対して、直角以外の角度で交差する方向(つまり突条部5Aの延びる方向に対して平行でなくかつ直交しない方向)に延びている。
このことにより、被測定ブロックMの寸法検査において、各ブロックS,Mを突条部5Aの延びる方向に対して平行な方向、及び直交する方向に移動させることがない。
このため、各ブロックS,Mの移動に伴い、突条部5Aに対する各ブロックS,Mの接触箇所を移動させることができ、当該接触箇所が常に同一箇所となることがない。また、各ブロックS,Mが突条部5Aの先端に一気に乗り上げることもなくなるため、各ブロックS,Mが微少に振動しながら移動することもなくなる。
以上のことから、寸法検査により、各ブロックS,Mの表面に傷が付くことを抑制でき、すなわち、各ブロックS,Mの表面の品質低下を抑制できる。
また、移動装置8がガイド機構72及び移動機構73を備えるので、比較測定機1を、被測定ブロックMの寸法検査を手動で行う手動式の比較測定機として構成することができる。
このように手動式の比較測定機1とした場合であっても、上述したように突条部5Aの形状を工夫することで、寸法検査に伴う各ブロックS,Mの表面の品質低下を抑制できる。
さらに、突条部5Aが直線状に延びる形状を有していることから、突条部5Aの製造、すなわち、基準テーブル5を容易に製造できる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図8は、第2実施形態における基準テーブル5の上面を示す模式図である。
なお、以下では、前記第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明については省略する。以下に記載する第3,第4実施形態でも同様である。
本実施形態では、前記第1実施形態に対して、基準テーブル5の上面に形成された複数の突条部5Aの形状が異なる。その他の構成は、前記第1実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の突条部5Aは、図8に示すように、基準テーブル5の上面の面内で、ホルダ71の移動方向に対する傾き角度を変えながら波形に延びるように形成されている。
具体的に、突条部5Aは、基準テーブル5の上面の面内で曲線状に延びるように形成されている。そして、複数の突条部5Aは、所定間隔で並ぶように設けられている。
上述した第2実施形態のように突条部5Aを曲線状に形成した場合であっても、前記第1実施形態と同様の作用及び効果を享受できる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図9は、第3実施形態における基準テーブル5の上面を示す模式図である。
本実施形態では、前記第1実施形態に対して、基準テーブル5の上面の形状が異なる。その他の構成は、前記第1実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態の基準テーブル5の上面(各ブロックS,Mが載置される面)には、図9に示すように、当該上面に対する各々の上端の高さが同一とされたピン状の複数の突起部5Bがランダムに形成されている。
上述した第3実施形態のように基準テーブル5の上面に複数の突起部5Bを形成した場合であっても、前記第1実施形態と同様の作用及び効果を享受できる。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
前記第1実施形態では、比較測定機1は、被測定ブロックMの寸法検査を手動で行う手動式の比較測定機で構成されていた。
これに対して第2実施形態では、比較測定機1は、被測定ブロックMの寸法検査を自動で行う自動式の比較測定機で構成されている。
すなわち、本実施形態では、前記第1実施形態に対して、移動装置8の構成が異なる。
また、本実施形態では、比較測定機1を自動式で構成したことに伴い、連結プレート721のガイド孔721A及び逃げ孔721B、ガイドピン722が省略されている。
さらに、本実施形態では、基準テーブル5の上面に形成された突条部5Aは、X軸に沿って直線状に延びるように形成されている(図11参照)。
図10は、第4実施形態における移動装置8の構成を示すブロック図である。
第4実施形態における移動装置8は、図10に示すように、移動機構73の他、駆動装置81と、制御装置としての制御部本体82を備える。
駆動装置81は、モーター等で構成され、制御部本体82による制御の下、X,Yスライダ732,733(ホルダ71)や昇降台4Bを移動させる。
制御部本体82は、演算装置3を構成する制御部本体であって、メモリー(図示略)に記憶された制御プログラムにしたがって、駆動装置81の動作を制御する。
次に、第4実施形態における比較測定方法について説明する。
なお、第4実施形態の比較測定方法は、前記第1実施形態に対して、ホルダ71の移動方向、及び第1〜第6測定箇所A〜Fの測定順序が異なるのみである。
図11は、第4実施形態における比較測定方法を説明するための図である。
具体的に、図11は、図7に対応した図である。
ステップST1の後、作業者は、演算装置3の入力装置(図示略)を操作する。そして、制御部本体82は、上記入力装置への操作に応じて、メモリー(図示略)に記憶された制御プログラムを読み出し、以下の処理を実行する。
先ず、制御部本体82は、測定開始位置からホルダ71を移動させ、測長センサ6の測定ポイントに第1測定箇所Aを位置付ける(ステップST2)。そして、制御部本体82は、昇降台4Bを下方に移動させて、第1測定箇所Aを測定する(ステップST3)。また、制御部本体82は、第1測定箇所Aの測定後、昇降台4Bを上方に移動させる。
そして、制御部本体82は、ホルダ71を移動させ、第2〜第6測定箇所B〜Fの順に、第2〜第6測定箇所B〜Fを測定ポイントに位置付け(ステップST2)、上記同様に、第2〜第6測定箇所B〜Fを測定する(ステップST3)。
なお、制御部本体82は、測定箇所を第1測定箇所Aから第2測定箇所Bに変更する際には、図11に示すように、X軸に対して直角以外の角度で交差する矢印A121の方向に一旦、ホルダ71を移動させる。この後、制御部本体82は、X軸に対して同様に交差する矢印A122の方向にホルダ71を移動させることで、測定ポイントに第2測定箇所Bを位置付ける。
また、制御部本体82は、測定箇所を第3測定箇所Cから第4測定箇所Dに変更する際、測定箇所を第4測定箇所Dから第5測定箇所Eに変更する際、及び測定箇所を第5測定箇所Eから第6測定箇所Fに変更する際も、上記同様に、ホルダ71を移動させる。
すなわち、制御部本体82は、図11に示すように、X軸に対して直角以外の角度で交差する矢印A341,A451,A561の方向に一旦、ホルダ71を移動させた後、X軸に対して同様に交差する矢印A342,A452,A562の方向にホルダ71を移動させる。
一方、制御部本体82は、測定箇所を第2測定箇所Bから第3測定箇所Cに変更する際には、図11に示すように、上記とは異なり、矢印A23の方向にホルダ71を移動させることで、測定ポイントに第3測定箇所Cを位置付ける。
なお、上記ホルダ71の移動方向である矢印A121,A122,A341,A342,A451,A452,A561,A562,A23の方向は全て、直線的であり、突条部5Aの延びる方向(X軸方向)に対して直角以外の角度で交差する方向(つまり突条部5Aの延びる方向に対して平行でなくかつ直交しない方向)となっている。
上述した第4実施形態のように、比較測定機を自動式の比較測定機とした場合であっても、上述した第1実施形態と同様の作用及び効果を享受できる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、本発明に係る測定プローブとして、接触型のプローブである測長センサ6を採用していたが、これに限らず、例えば、光波干渉測定により非接触で測定箇所を測定するプローブを採用しても構わない。
前記各実施形態では、端度器として、ゲージブロックを例示していたが、本発明はゲージブロック以外の端度器にも適用可能である。
図12は、第1実施形態における比較測定方法の変形例を示す図である。
具体的に、図12は、図7や図11に対応した図である。
前記第1〜第4実施形態において、第1〜第6測定箇所A〜Fの測定順序は、前記各実施形態で説明した測定順序に限らない。
例えば、前記第1実施形態において、前記第4実施形態と同様に、第1〜第6測定箇所A〜Fの順に測定を行っても構わない。
この際、図12に示すように、ホルダ71の移動方向(矢印A12,A23,A34,A45,A56の方向)を全て、直線的に設定する。
このように測定を行った場合であっても、突条部5AがX軸に対して直角以外の角度で交差する方向(つまりX軸方向に対して直交せず、かつ平行でない方向)に延びるように形成されているため、ホルダ71の移動方向を突条部5Aの延びる方向に対して直角以外の角度で交差する方向(つまり突条部5Aの延びる方向に対して平行でなくかつ直交しない方向)に設定することができる。
また、例えば、前記第4実施形態において、ホルダ71の移動方向を突条部5Aの延びる方向に対して直角以外の角度で交差するように設定していれば、前記第1〜第3実施形態で説明した測定順序で測定を行っても構わない。
図13は、第2実施形態における突条部5Aの変形例を示す図である。
前記第2実施形態では、突条部5Aは、曲線状に延びるように形成されていたが、移動方向に対する傾き角度が変化しながら延びていれば、例えば、図13に示すように、直線状に延びる部分が連設された台形波形状としても構わない。
本発明は、標準端度器を基準に被測定端度器の寸法差を測定する端度器比較測定機に利用できる。
1・・・端度器比較測定機
5・・・基準テーブル
5A・・・突条部
5B・・・突起部
6・・・測長センサ(測定プローブ)
8・・・移動装置
71・・・ホルダ
72・・・ガイド機構
73・・・移動機構
81・・・駆動装置
82・・・制御部本体(制御装置)
S・・・標準ゲージブロック(標準端度器)
M・・・被測定ゲージブロック(被測定端度器)
ST2・・・移動工程
ST3・・・測定工程

Claims (6)

  1. 端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、
    前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、
    前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、
    前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、
    前記移動装置は、前記測定箇所を変更する際、前記ホルダを移動させ、
    前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記面内で直線状に延びる複数の突条部が形成され、
    前記複数の突条部は、前記移動装置による前記ホルダの移動方向に対して、平行とならない方向に延びている
    ことを特徴とする端度器比較測定機。
  2. 端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、
    前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、
    前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、
    前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、
    前記移動装置は、前記測定箇所を変更する際、前記ホルダを移動させ、
    前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記面内を延びかつ前記移動装置による前記ホルダの移動方向に対して角度が変化する複数の突条部が形成されている
    ことを特徴とする端度器比較測定機。
  3. 端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機であって、
    前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、
    前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダと、
    前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導くための移動装置とを備え、
    前記基準テーブルの上面には、
    ピン状の複数の突起部が形成されている
    ことを特徴とする端度器比較測定機。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の端度器比較測定機において、
    前記移動装置は、
    前記ホルダを移動可能とする移動機構と、
    前記ホルダの移動方向を規制し、前記ホルダの移動を案内するガイド機構とを備える
    ことを特徴とする端度器比較測定機。
  5. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の端度器比較測定機において、
    前記移動装置は、
    前記ホルダを移動可能とする移動機構と、
    前記移動機構を動作させる駆動装置と、
    前記駆動装置を制御する制御装置とを備える
    ことを特徴とする端度器比較測定機。
  6. 端度器の寸法を測定する測定プローブを有し、標準端度器を基準にして前記標準端度器と被測定端度器との寸法差を測定する端度器比較測定機に用いられる端度器比較測定方法であって、
    前記端度器比較測定機は、
    前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される基準テーブルと、
    前記基準テーブル上に設けられ、前記標準端度器及び前記被測定端度器を保持するホルダとを備え、
    前記基準テーブルの前記標準端度器及び前記被測定端度器が載置される面には、前記の面内で直線状に延びる複数の突条部が形成され、
    当該端度器比較測定方法は、
    前記ホルダを移動させ、前記標準端度器及び前記被測定端度器の複数の測定箇所を前記測定プローブの測定ポイントに順に導く移動工程と、
    前記測定ポイントに導かれた前記測定箇所を前記測定プローブにより測定する測定工程とを備え、
    前記移動工程では、
    前記複数の突条部の延びる方向に対して、平行とならない方向に前記ホルダを移動させる
    ことを特徴とする端度器比較測定方法。
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