JP3196355U - Calibration jig for coil spring shape measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】形状測定装置の測定精度の変化を精度良く確認でき、測定データを適切に校正するための校正治具を提供する。【解決方法】 保持具に保持した状態でコイルばねの形状を計測する形状測定装置に用いられる校正治具５０を開示する。校正治具５０は、保持具に着脱可能に取付けられる軸部７２と、軸部７２に設けられ、軸部と交差する少なくとも１つの板状部（５６，６０，６４）と、を備えている。【選択図】 図１６There is provided a calibration jig for accurately confirming a change in measurement accuracy of a shape measuring apparatus and appropriately calibrating measurement data. A calibration jig 50 used in a shape measuring device that measures the shape of a coil spring while being held by a holder is disclosed. The calibration jig 50 includes a shaft portion 72 that is detachably attached to the holder, and at least one plate-like portion (56, 60, 64) that is provided on the shaft portion 72 and intersects the shaft portion. . [Selection] FIG.
Description
本明細書に開示の技術は、コイルばねの形状を測定する技術に関する。ここでいうコイルばねとは、正面視したときに、その軸方向に素線が複数回に亘って巻かれているばねを意味する。 The technique disclosed in this specification relates to a technique for measuring the shape of a coil spring. The coil spring here means a spring in which a strand is wound a plurality of times in the axial direction when viewed from the front.
コイルばねの形状を測定する装置が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の測定装置では、コイルばねを巻回軸周りに回転可能に保持すると共に、コイルばねに対向してレーザ照射装置（レーザ変位計）が配置される。レーザ照射装置は、コイルばねの巻回軸と平行な方向に直線運動が可能となっている。この測定装置では、コイルばねを所定の送り角で回転させながら、各回転角について、レーザ照射装置を巻回軸に沿って移動させながらばねの表面形状を計測する。これによって、コイルばねの全体の形状が測定される。 An apparatus for measuring the shape of a coil spring has been developed (for example, Patent Document 1). In the measuring apparatus of Patent Document 1, a coil spring is rotatably held around a winding axis, and a laser irradiation device (laser displacement meter) is disposed facing the coil spring. The laser irradiation device is capable of linear motion in a direction parallel to the winding axis of the coil spring. In this measuring device, while rotating the coil spring at a predetermined feed angle, the surface shape of the spring is measured for each rotation angle while moving the laser irradiation device along the winding axis. Thereby, the overall shape of the coil spring is measured.
この種の形状測定装置では、コイルばねを保持具に保持し、保持具に保持されたコイルばねの形状をレーザ変位計で計測する。このため、経年変化によって保持具が変形（例えば、傾斜）すると、保持具に保持されたコイルばねの位置も変化し、形状測定精度が劣化する。コイルばねの形状を正確に計測するためには、形状測定装置で測定した形状測定データを、保持具の変形を考慮して校正する等の処理が必要となる。 In this type of shape measuring apparatus, a coil spring is held by a holder, and the shape of the coil spring held by the holder is measured by a laser displacement meter. For this reason, when the holder is deformed (for example, inclined) due to aging, the position of the coil spring held by the holder also changes, and the shape measurement accuracy is deteriorated. In order to accurately measure the shape of the coil spring, it is necessary to calibrate the shape measurement data measured by the shape measuring device in consideration of the deformation of the holder.
本明細書は、形状測定装置の測定精度の変化を精度良く確認でき、測定データを適切に校正するための校正治具を提供することを目的とする。 It is an object of the present specification to provide a calibration jig for accurately confirming a change in measurement accuracy of a shape measuring apparatus and appropriately calibrating measurement data.
本明細書は、保持具に保持した状態でコイルばねの形状を計測する形状測定装置に用いられる校正治具を開示する。この校正治具は、保持具に着脱可能に取付けられる軸部と、軸部に設けられ、軸部と交差する少なくとも１つの板状部と、を備えている。 This specification discloses the calibration jig used for the shape measuring apparatus which measures the shape of a coil spring in the state hold | maintained at the holder. The calibration jig includes a shaft portion that is detachably attached to the holder, and at least one plate-like portion that is provided on the shaft portion and intersects the shaft portion.
この校正治具を用いて校正データを取得するには、保持具で校正治具の軸部を保持し、軸部に設けられた板状部の形状を測定する。軸部および板状部の形状は既知であるため、板状部の形状を測定することで、測定データを校正するための校正データを取得することができる。ここで、コイルばねは、ばね線材をコイリングして筒状に形成される。したがって、校正治具を保持具に保持したときの板状部の外周面を、保持具に保持されたコイルばねのばね線材に好適に模擬することができる。このため、形状測定装置の測定精度の変化を精度良く確認でき、測定データを適切に校正することができる。 In order to acquire calibration data using this calibration jig, the shaft part of the calibration jig is held by a holder, and the shape of the plate-like part provided on the shaft part is measured. Since the shapes of the shaft portion and the plate-like portion are known, calibration data for calibrating the measurement data can be obtained by measuring the shape of the plate-like portion. Here, the coil spring is formed in a cylindrical shape by coiling a spring wire. Therefore, the outer peripheral surface of the plate-like portion when the calibration jig is held by the holder can be suitably simulated to the spring wire of the coil spring held by the holder. For this reason, the change of the measurement accuracy of the shape measuring apparatus can be confirmed with high accuracy, and the measurement data can be appropriately calibrated.
以下、本明細書で開示する実施例の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。 Hereinafter, some technical features of the embodiments disclosed in this specification will be described. The items described below have technical usefulness independently.
（特徴１）本明細書が開示する校正治具では、軸部には、当該軸部と交差する複数の板状部が設けられていてもよい。複数の板状部は、軸部が伸びる方向に間隔を空けて配置されていてもよい。このような構成によると、複数の板状部を、巻回された複数のばね線材に模擬することができ、形状測定装置の測定精度の変化をより精度良く確認することができる。 (Feature 1) In the calibration jig disclosed in the present specification, the shaft portion may be provided with a plurality of plate-like portions intersecting with the shaft portion. The plurality of plate-like portions may be arranged at intervals in the direction in which the shaft portion extends. According to such a configuration, a plurality of plate-like portions can be simulated by a plurality of wound spring wires, and a change in measurement accuracy of the shape measuring apparatus can be confirmed with higher accuracy.
（特徴２）本明細書が開示する校正治具では、板状部を軸部が伸びる方向と平行に見ると、その外形状が円形又は矩形又は軸部の中心に対して非対称形状となってもよい。測定するコイルばねの形状に応じて板状部の形状を適宜設定することで、形状測定装置の測定精度の変化を精度良く確認することができる。 (Feature 2) In the calibration jig disclosed in this specification, when the plate-like portion is viewed in parallel with the direction in which the shaft portion extends, the outer shape thereof is circular or rectangular or asymmetric with respect to the center of the shaft portion. Also good. By appropriately setting the shape of the plate-like portion according to the shape of the coil spring to be measured, it is possible to accurately check the change in measurement accuracy of the shape measuring device.
（特徴３）本明細書が開示する校正治具では、軸部の中心を通り、かつ、軸部が伸びる方向と平行な平面で板状部を切断した断面は、その外周縁に頂点を有していてもよい。このような構成によると、頂点の位置を測定し、その測定した頂点の位置を用いることで、測定データを校正する校正データを好適に取得することができる。 (Characteristic 3) In the calibration jig disclosed in this specification, a cross section obtained by cutting the plate-like portion along a plane that passes through the center of the shaft portion and is parallel to the direction in which the shaft portion extends has a vertex at the outer peripheral edge. You may do it. According to such a configuration, calibration data for calibrating measurement data can be suitably obtained by measuring the position of the vertex and using the measured position of the vertex.
（特徴４）本明細書が開示する校正治具では、１又は複数の板状部は、軸部に着脱可能に取付けられていてもよい。軸部には、さらに筒状部が着脱可能に取付けられていてもよい。そして、板状部は、筒状部によって軸方向に位置決めされていてもよい。このような構成によると、軸部と板状部と筒状部のそれぞれの形状を単純な形状とすることで、これらの寸法精度を高めることができる。その結果、形状測定装置の測定精度の変化を精度良く確認でき、測定データを適切に校正することができる。 (Feature 4) In the calibration jig disclosed in the present specification, one or a plurality of plate-like portions may be detachably attached to the shaft portion. A cylindrical portion may be further detachably attached to the shaft portion. The plate-like portion may be positioned in the axial direction by the tubular portion. According to such a configuration, the dimensional accuracy can be increased by making the shapes of the shaft portion, the plate-like portion, and the tubular portion simple. As a result, a change in measurement accuracy of the shape measuring apparatus can be confirmed with high accuracy, and the measurement data can be appropriately calibrated.
（特徴５）本明細書が開示する校正治具では、軸部には、複数の板状部が着脱可能に取付けられていてもよい。そして、筒状部は、隣接する板状部の間に配置され、筒状部の一端が一方の板状部に当接する一方で、筒状部の他端が他方の板状部に当接してもよい。このような構成によると、隣接する板状部の間隔を精度よく調整することができる。 (Feature 5) In the calibration jig disclosed in the present specification, a plurality of plate-like portions may be detachably attached to the shaft portion. The cylindrical portion is disposed between adjacent plate-like portions, and one end of the cylindrical portion abuts on one plate-like portion, while the other end of the cylindrical portion abuts on the other plate-like portion. May be. According to such a structure, the space | interval of an adjacent plate-shaped part can be adjusted with a sufficient precision.
次に、実施例に係る校正治具について説明する。まず、実施例の校正治具が用いられる形状測定装置１０について図面を参照しながら説明する。形状測定装置１０は、コイルばねＷの形状を計測する装置である。図１に示すように、形状測定装置１０は、保持治具１２，１４と、保持治具１２，１４を駆動する駆動機構（１６，１８）と、レーザ変位計２４と、レーザ変位計２４の位置及び角度を調整する調整装置（２０，２２，２６〜３０）と、演算装置３２を備えている。
Next, the calibration jig according to the embodiment will be described. First, the
保持治具１２，１４は、測定対象となるコイルばねＷを保持する。保持治具１２は円錐形状をしており、コイルばねＷの一端を保持する。保持治具１４は円錐形状をしており、コイルばねＷの他端を保持する。保持治具１２，１４は、それぞれの軸線が同軸上となるように配置されると共に、その円錐形状の頂点が互いに対向するように配置されている。保持治具１２，１４は、コイルばねＷを保持した状態で、その軸線周り（Ｚ軸と平行な軸周り）に回転可能となっている。以下の説明では、保持治具１２，１４の回転軸を単に回転軸ということがある。
The holding jigs 12 and 14 hold the coil spring W to be measured. The
駆動機構（１６，１８）は、演算装置３２によって制御され、コイルばねＷを保持治具１２，１４に保持する状態（保持状態）と保持しない状態（非保持状態）とに切換えると共に、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷを保持治具１２，１４の回転軸周りに回転させる。具体的には、駆動機構（１６，１８）は、回転機構１６と往復動機構１８を備えている。回転機構１６は、モータと、モータの回転動作を保持治具１２に伝達する伝達機構を備えている。回転機構１６が作動すると、保持治具１２はその軸線周りに回転する。保持治具１２，１４にコイルばねＷが保持された状態では、保持治具１２の回転がコイルばねＷにより保持治具１４に伝達される。これによって、保持治具１２，１４及びコイルばねＷが一体となってその軸線周りに回転する。モータの回転角は、エンコーダにより検出されるようになっている。演算装置３２は、エンコーダで検出される回転角（保持治具１２に回転角）に基づいて、保持治具１２を所定の角度に位置決めすることができる。
The drive mechanism (16, 18) is controlled by the arithmetic unit 32 to switch between a state (holding state) where the coil spring W is held by the holding
往復動機構１８は、モータと、モータの回転動作を保持治具１４の往復動動作に変換する変換機構を備えている。往復動機構１８が作動すると、保持治具１４は、保持治具１２に対して軸線方向（Ｚ軸方向）に離間した状態と、保持治具１２に対して軸線方向（Ｚ軸方向）に近接した状態とに切換えられる。保持治具１２，１４の間にコイルばねＷを配置した状態で保持治具１４が保持治具１２に接近する方向に移動すると、保持治具１２，１４によってコイルばねＷが挟持（保持）される。逆に、保持治具１４が保持治具１２に対して離間する方向に移動すると、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷを保持治具１２，１４から取外すことが可能となる。
The
レーザ変位計２４は、測定対象物（すなわち、コイルばねＷ）にレーザ光を照射すると共に、測定対象物から反射される光を受光して、測定対象物の表面形状を計測する。レーザ変位計２４は、その測定結果を演算装置３２に入力する。レーザ変位計２４は、線光源を有する２次元のレーザ変位計であり、測定対象物にスリット光を照射する。レーザ変位計２４から照射されるスリット光は、その光軸上に保持治具１２，１４の回転軸が位置し、かつ、保持治具１２，１４の回転軸に沿って伸びており、コイルばねＷの軸方向の一部に照射される。後述するように、レーザ変位計２４はＺ軸方向に移動可能となっている。レーザ変位計２４をＺ軸方向に移動させることで、コイルばねＷの軸方向の全体にレーザ光が照射される。レーザ変位計２４のオン・オフは、演算装置３２によって制御される。なお、レーザ変位計２４には、公知のレーザ変位計を用いることができる。
The
調整装置（２０，２２，２６〜３０）は、演算装置３２によって制御され、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷに対して、レーザ変位計２４の位置及びレーザ照射方向を調整する。具体的には、調整装置（２０，２２，２６〜３０）は、レーザ変位計２４のＺ軸方向の位置を調整するｚ方向位置調整装置（２２，２８）と、レーザ変位計２４のｒ軸方向の位置を調整するｒ方向位置調整装置（２０，３０）と、レーザ変位計２４から照射されるレーザ光の照射方向を調整する照射角調整装置２６とを備えている。
The adjusting devices (20, 22, 26 to 30) are controlled by the arithmetic device 32 and adjust the position and laser irradiation direction of the
ｚ方向位置調整装置（２２，２８）は、ｚ方向ガイドレール２２とｚ方向位置調整機構２８を備えている。ｚ方向ガイドレール２２は、レーザ変位計２４を案内する。ｚ方向ガイドレール２２は、保持治具１２，１４の回転軸と平行（即ち、Ｚ軸方向）に伸びている。ｚ方向位置調整機構２８は、ｚ方向ガイドレール２２に沿ってレーザ変位計２４を移動させる。ｚ方向位置調整機構２８は、モータと、モータの回転をレーザ変位計２４のｚ方向の運動に変換する変換機構により構成されている。モータの回転角は、エンコーダにより検出されるようになっている。演算装置３２は、エンコーダで検出される回転角（ｚ方向位置調整機構２８の駆動量）に基づいて、レーザ変位計２４をｚ軸方向の所定の位置に位置決めすることができる。
The z-direction position adjusting device (22, 28) includes a z-
ｒ方向位置調整装置（２０，３０）は、ｒ方向ガイドレール２０とｒ方向位置調整機構３０を備えている。ｒ方向ガイドレール２０は、ｚ方向ガイドレール２２と係合し、ｚ方向ガイドレール２２を案内する。ｒ方向ガイドレール２０は、ｚ方向ガイドレール２２と直交する方向で、かつ、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷに対して近接又は離間する方向に伸びている。ｒ方向位置調整機構３０は、ｒ方向ガイドレール２０に沿ってｚ方向ガイドレール２２を移動させる。ｒ方向位置調整機構３０は、モータと、モータの回転をｚ方向ガイドレール２２のｒ方向の変位に変換する変換機構により構成されている。ｚ方向ガイドレール２２がｒ方向ガイドレール２０に沿って移動することで、レーザ変位計２４がｒ方向に移動する。すなわち、レーザ変位計２４は、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷに対して近接又は離間する方向に移動可能となっている。ｒ方向位置調整機構３０のモータの回転角は、エンコーダにより検出されるようになっている。演算装置３２は、エンコーダで検出される回転角（ｒ方向位置調整機構３０の駆動量）に基づいて、レーザ変位計２４をｒ軸方向の所定の位置に位置決めすることができる。
The r direction position adjusting device (20, 30) includes an r
照射角調整装置２６は、ｚ方向ガイドレール２２に対するレーザ変位計２４の取付角度を調整する。すなわち、レーザ変位計２４は、ｚ方向ガイドレール２２に案内されるスライダ（図示省略）に取付けられている。このスライダには取付軸が設けられており、この取付軸にレーザ変位計２４が回転可能に取付けられている。レーザ変位計２４を取付ける取付軸は、ｚ方向ガイドレール２２とｒ方向ガイドレール２０の両者に直交している。照射角調整装置２６は、この取付軸周りにレーザ変位計２４を回転させることで、レーザ変位計２４から照射されるレーザ光の照射方向を調整する。取付軸がＺ方向及びｒ方向に直交するため、レーザ変位計２４はｒ−ｚ平面内で回転する。レーザ変位計２４が回転することで、レーザ変位計２４から照射されるレーザ光が、保持治具１２，１４の回転軸に斜めに交差する方向から照射される。したがって、保持治具１２，１４に保持されたコイルばねＷに対して、正面（軸線と直交する方向）からレーザ光を照射でき、また、斜め上方又は斜め下方（軸線と斜めに交差する方向）からレーザ光を照射できる。
The irradiation
演算装置３２は、駆動機構（１６，１８）とレーザ変位計２４と調整装置（２０，２２，２６〜３０）の動作を制御すると共に、レーザ変位計２４の計測結果からコイルばねＷの形状を算出する。すなわち、演算装置３２は、駆動機構（１６，１８）と調整装置（２０，２２，２６〜３０）の動作を制御することで、レーザ変位計２４から照射されるレーザ光がコイルばねＷのどの部分に照射されているかを決定することができる。このため、演算装置３２は、まず、駆動機構（１６，１８）と調整装置（２０，２２，２６〜３０）の作動状態と、レーザ変位計２４から出力される測定結果とを関連付けて記憶し、次いで、記憶された情報からコイルばねＷの形状を演算する。具体的には、演算装置３２は、処理プログラムに従って、記憶された位置情報及び計測情報を処理することでコイルばねＷの形状を特定する。演算装置３２によって特定されたコイルばねＷの形状は、図示しないディスプレイに表示される。なお、演算装置３２には、公知のコンピュータを用いることができる。
The arithmetic device 32 controls the operation of the drive mechanism (16, 18), the
次に、上述した形状測定装置１０を用いたコイルばねＷの形状測定の流れを説明する。形状測定装置１０は、図７に示す各工程を実施することで、コイルばねＷの形状を算出する。先ず、図７のステップＳ１０において、形状測定装置１０にコイルばねＷをセットする。すなわち、演算装置３２は、往復動機構１８を駆動して保持治具１４を保持治具１２に対して離間する位置に移動させ、保持治具１２，１４にコイルばねＷをセット可能な状態とする。コイルばねＷの一端を保持治具１２にセットすると、演算装置３２は、往復動機構１８を駆動し、保持治具１４を保持治具１２に対して近接する方向に移動させる。これによって、コイルばねＷが保持治具１２，１４に保持される。
Next, the flow of measuring the shape of the coil spring W using the
図７のステップＳ１２に進むと、形状測定装置１０は、コイルばねＷの概略形状を測定する粗測定処理を実施する。粗測定処理において、形状測定装置１０は、コイルばねＷの概略形状を測定し、測定したコイルばねＷの概略形状から詳細な測定を行う範囲等を決定する。粗測定処理について図８を参照して説明する。
When proceeding to step S12 in FIG. 7, the
（粗測定処理）
図８に示すように粗測定処理では、まず、演算装置３２は回転機構１６及び調整装置（２０，２２，２６〜３０）を駆動して、レーザ変位計２４の位置及びレーザ照射角度を調整しながら、レーザ変位計２４によりコイルばねＷの表面形状を測定する（ステップＳ３０）。図２を参照して具体的に説明する。演算装置３２は、まず、回転機構１６を駆動して保持治具１２，１４及びコイルばねＷを所定の回転角θ（保持治具１２，１４の回転軸周りの回転角θ）に位置決めする。また、演算装置３２は、ｚ方向位置調整機構２８及びｒ方向位置調整機構３０を駆動して、レーザ変位計２４を初期位置に位置決めする。さらに、演算装置３２は、レーザ変位計２４から照射されるレーザ光が保持治具１２，１４の回転軸と直交する角度となるように照射角調整装置２６を駆動する。これによって、レーザ変位計２４は、初期状態にセットされる。レーザ変位計２４が初期状態（図２のＡに示す状態）とされると、レーザ変位計２４は、保持治具１２よりＺ方向外側の位置（図２では下方の位置）に位置決めされてコイルばねＷと対向せず、また、保持治具１２，１４の回転軸から所定の距離の位置にレーザ変位計２４がセットされる。
(Coarse measurement process)
As shown in FIG. 8, in the rough measurement process, first, the arithmetic device 32 drives the
次に、演算装置３２は、ｚ方向位置調整機構２８を駆動してレーザ変位計２４をｚ方向に移動させながら、レーザ変位計２４によってコイルばねＷの表面形状を計測する。この計測は、レーザ変位計２４が保持治具１４よりＺ方向外側の位置（図２のＢに示す位置）に移動するまで行われる。これによって、コイルばねＷの軸方向の全体に亘って、回転軸の周方向の所定の回転角の位置におけるコイルばねＷの表面形状が計測される。レーザ変位計２４で計測された表面形状は、演算装置３２に記憶される。なお、レーザ変位計２４は、図２に示すＡの位置（保持治具１２の下方の位置）からＢの位置（保持治具１４の上方の位置）まで移動するため、レーザ変位計２４で計測された計測結果には保持治具１２，１４の表面形状を計測した結果も含まれている。
Next, the computing device 32 measures the surface shape of the coil spring W with the
以下、回転機構１６を駆動することによる保持治具１２，１４及びコイルばねＷの所定の回転角θへの位置決め、及び、ｚ方向位置調整機構２８を駆動しながらのレーザ変位計２４による計測を繰り返し実行する。これによって、回転軸の周方向の複数の回転角におけるコイルばねＷの表面形状が計測され、その計測結果が演算装置３２に記憶される。粗測定では、例えば、コイルばねＷの周方向の４箇所の表面形状を計測する。この場合、回転機構１６による保持治具１２，１４及びコイルばねＷの回転は９０°間隔で行われる。角度間隔を広く設定することで、短い時間でコイルばねＷの概略形状が計測される。
Hereinafter, the holding
図８のステップＳ３２に進むと、演算装置３２は、ステップＳ３０で得られた測定結果を解析して、保持治具１２，１４の位置を検出する。上述したように、ステップＳ３０で得られた測定結果には、コイルばねＷの形状と保持治具１２，１４の形状とが含まれている。保持治具１２，１４の形状は円錐形状であり、その側面は直線として計測されることが予め分かっている。このため、演算装置３２は、予め与えられた保持治具１２，１４の形状情報を用いて、ステップＳ３０で得られた測定結果から保持治具１２，１４の位置を特定する。
When proceeding to step S32 in FIG. 8, the arithmetic unit 32 analyzes the measurement result obtained in step S30 and detects the positions of the holding
次に、演算装置３２は、コイルばねＷのばね素線の形状を検出する（ステップＳ３４）。すなわち、本実施例において測定対象となるコイルばねＷは、断面円形のばね鋼線をコイリングすることにより形成されている。ステップＳ３４では、ステップＳ３０の測定結果からコイルばねＷの形状を抽出し、その抽出した測定結果からばね素線の形状を特定する。ステップＳ３４の処理については、図１２を参照して説明する。 Next, the computing device 32 detects the shape of the spring wire of the coil spring W (step S34). That is, the coil spring W to be measured in this embodiment is formed by coiling a spring steel wire having a circular cross section. In step S34, the shape of the coil spring W is extracted from the measurement result of step S30, and the shape of the spring wire is specified from the extracted measurement result. The process of step S34 will be described with reference to FIG.
図１２に示すように素線検出処理では、まず、ステップＳ３０の測定結果から、保持治具１２，１４の形状を測定したデータを消去する（ステップＳ９０）。上述したように、ステップＳ３０で得られた測定結果には、コイルばねＷの形状と保持治具１２，１４の形状とが含まれている。ここで、ステップＳ３２で検出した保持治具１２，１４の位置から、ステップＳ３０で得られた測定結果（データ）が、保持治具１２，１４の形状を表すデータか、コイルばねＷの形状を表すデータであるかを判別することができる。ステップＳ９０では、演算装置３２は、ステップＳ３２で検出した保持治具１２，１４の位置を用いて、ステップＳ３０の測定結果から保持治具１２，１４の形状データを削除する。
As shown in FIG. 12, in the strand detection process, first, data obtained by measuring the shape of the holding
次に、演算装置３２は、ステップＳ９０で得られた測定データ（コイルばねＷの形状データ）のデータ抜けを補間する（ステップＳ９２）。すなわち、測定データに抜けが生じている場合、その抜けが生じた測定データの前後の測定データを利用してデータ抜けを補間する。次に、ステップＳ９２で得られた測定データ群の間隔を均一化し（Ｓ９４）、それらのデータ群を平滑化する（Ｓ９６）。そして、得られたデータ群を円形状にフィッティングすることで、断面円形部分のコイルばねＷの素線を検出する（Ｓ９８）。 Next, the arithmetic unit 32 interpolates the data omission of the measurement data (shape data of the coil spring W) obtained in step S90 (step S92). That is, when there is a gap in the measurement data, the data gap is interpolated using the measurement data before and after the measurement data where the gap has occurred. Next, the intervals of the measurement data groups obtained in step S92 are equalized (S94), and the data groups are smoothed (S96). Then, by fitting the obtained data group into a circular shape, the wire of the coil spring W having a circular cross section is detected (S98).
ステップＳ９８でコイルばねＷの素線を検出すると、図８のステップＳ３６に戻り、コイルばねＷのコイル径を推定する（Ｓ３６）。すなわち、ステップＳ３０の測定結果から、断面円形となる部分（座巻部以外の部分）のばね素線が検出されている。上述したように、ステップＳ３０の測定は、コイルばねＷの周方向の４ヶ所で行われており、コイルばねＷを周方向に連続して計測しているわけではない。このため、ステップＳ３４において検出した断面円形となる部分（座巻部以外の部分）のばね素線の形状（周方向４ヶ所の形状）から、演算装置３２は、コイルばねＷのコイル径を推定する。なお、測定対象となるコイルばねＷには、コイル径が一定の円筒コイルばねの他、コイル径が軸方向に変化するばね（例えば、たる型ばね、円錐ばね等）がある。円筒コイルばねの場合、ステップＳ３６で推定されるコイル径は一定値となり、たる型ばねのようなばねでは、ステップＳ３６で推定されるコイル径は軸方向の位置によって変化する。 If the strand of the coil spring W is detected in step S98, the process returns to step S36 in FIG. 8 to estimate the coil diameter of the coil spring W (S36). That is, the spring element wire of the part (part other than the end winding part) having a circular cross section is detected from the measurement result in step S30. As described above, the measurement in step S30 is performed at four locations in the circumferential direction of the coil spring W, and the coil spring W is not continuously measured in the circumferential direction. For this reason, the arithmetic unit 32 estimates the coil diameter of the coil spring W from the shape of the spring wire (the shape of four locations in the circumferential direction) of the portion having a circular cross section (the portion other than the end winding portion) detected in step S34. To do. The coil spring W to be measured includes a cylindrical coil spring having a constant coil diameter and a spring (for example, a barrel spring, a conical spring, etc.) whose coil diameter changes in the axial direction. In the case of a cylindrical coil spring, the coil diameter estimated in step S36 is a constant value, and in the case of a spring such as a barrel spring, the coil diameter estimated in step S36 varies depending on the position in the axial direction.
次に、演算装置３２は、胴中測定を行う範囲を決定する（Ｓ３８）。胴中測定とは、コイルばねＷの形状を保持治具１２，１４の回転軸に直交する方向から測定する処理のことをいう。すなわち、本実施例では、コイルばねＷの両端の座巻部（素線の断面が円形状でない部分）については、コイルばねＷの素線を斜め上方及び斜め下方（すなわち、保持治具１２，１４の回転軸に斜めに交差する方向）からも測定する。一方、コイルばねＷの座巻部以外の部分は、その断面形状が図４（ａ）に示すように円形状となり、保持治具１２，１４の回転軸（コイルばねＷのコイル軸）に直交する方向から測定するだけで、その全体形状を特定することができる。すなわち、コイル軸に直交する方向からレーザ光を照射すると、そのレーザ光は図４（ａ）の範囲３４に照射され、その範囲３４の形状が測定される。コイル素線の断面形状が円形であるため、周方向の一部の範囲３４の形状から全体形状（円形状）を特定することができる。そこで、コイルばねＷの胴中部については、コイル軸に直交する方向からのみコイルばねＷの形状を測定する。ステップＳ３８では、ステップＳ３０で得られた測定結果から胴中測定を行う範囲を決定する。
Next, the arithmetic unit 32 determines a range for performing in-body measurement (S38). In-cylinder measurement refers to a process of measuring the shape of the coil spring W from a direction orthogonal to the rotation axis of the holding
（胴中測定処理）
図８の粗測定処理が終了すると、演算装置３２は、図７のステップＳ１４に進み、コイルばねＷの全体の形状を保持治具１２，１４の回転軸に直交する方向から測定する胴中測定処理を実行する。胴中測定処理について図９を参照して説明する。
(In-cylinder measurement process)
When the rough measurement process of FIG. 8 is completed, the arithmetic unit 32 proceeds to step S14 of FIG. Execute the process. The in-cylinder measurement process will be described with reference to FIG.
図９に示すように胴中測定処理では、まず、演算装置３２は回転機構１６及び調整装置（２０，２２，２６〜３０）を駆動して、レーザ変位計２４の位置及びレーザ照射角度を調整しながら、レーザ変位計２４によりコイルばねＷの表面形状を測定する（Ｓ４０）。ステップＳ４０の測定処理は、粗測定処理におけるステップＳ３０の測定処理と同様に行われる。ただし、ステップＳ４０の測定処理では、測定角度間隔（コイルばねＷの回転角θの間隔（例えば、３０°間隔））が小さく設定され、コイルばねＷの形状が周方向に詳細に測定される。また、レーザ変位計２４とコイルばねＷの間隔は、ステップＳ３６で推定されたコイル径に基づいて制御される。すなわち、レーザ変位計２４の測定精度は、レーザ変位計２４とコイルばねＷとの距離によって変化する。このため、ステップＳ３６で推定されるコイル径に基づいてレーザ変位計２４のｒ方向の位置を調整することで、レーザ変位計２４とコイルばねＷとの距離が適切な距離に調整され、コイルばねＷの形状を精度良く測定することができる。なお、コイルばねＷのコイル径が変化する場合（例えば、たる型ばねの場合）は、レーザ変位計２４のｒ方向の位置をｚ方向の位置に応じて調整することで、レーザ変位計２４とコイルばねＷとの距離が適切な距離に維持してもよい。このようにレーザ変位計２４とコイルばねの素線との距離を制御することで、コイルばねの形状を精度良く計測することができる。
As shown in FIG. 9, in the in-cylinder measurement process, first, the arithmetic device 32 drives the
次に、演算装置３２は、ステップＳ４０の測定結果を処理して、コイルばねＷのばね素線の形状を検出する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２の処理は、既に説明したステップＳ３４の処理（すなわち、図１２の処理）と同様に行われる。次に、演算装置３２は、ステップＳ４２で検出したコイルばねＷの素線データの並び替えを行う（Ｓ４４）。すなわち、ステップＳ４０では、コイルばねＷの回転角θにおける素線群の表面形状（データ）が計測されている。したがって、ステップＳ４４では、ステップＳ４０で得られた測定データを、座巻部からコイルばねＷの素線が伸びる方向に順に並び替える。そして、演算装置３２は、ステップＳ４４で並び替えたデータによりばね形状データを更新する（Ｓ４６）。これによって、ばね形状データは、ステップＳ４０で詳細に測定した測定データに置き換えられる。 Next, the arithmetic unit 32 processes the measurement result of step S40 and detects the shape of the spring element wire of the coil spring W (step S42). The process of step S42 is performed in the same manner as the process of step S34 already described (that is, the process of FIG. 12). Next, the arithmetic unit 32 rearranges the wire data of the coil spring W detected in step S42 (S44). That is, in step S40, the surface shape (data) of the strand group at the rotation angle θ of the coil spring W is measured. Therefore, in step S44, the measurement data obtained in step S40 are rearranged in order in the direction in which the wire of the coil spring W extends from the end winding portion. Then, the arithmetic unit 32 updates the spring shape data with the data rearranged in step S44 (S46). As a result, the spring shape data is replaced with the measurement data measured in detail in step S40.
次に、演算装置３２は、ステップＳ４６で更新したばね形状データから、コイルばねＷの端末位置の検出を行う（Ｓ４８）。すなわち、ステップＳ４６で更新されたばね形状データは、図５に示すように、座巻部からばね素線が伸びる方向に順に並び替えられている。したがって、ステップＳ４６で更新したばね形状データのうち、最も端末となる位置（例えば、図５ではＣ点）を特定することで、コイルばねＷの端末の位置を検出する。なお、図５には一方の端末のみが示されているが、図５には図示されていない他方の端末についてもその位置が検出される。 Next, the computing device 32 detects the terminal position of the coil spring W from the spring shape data updated in step S46 (S48). That is, as shown in FIG. 5, the spring shape data updated in step S46 is rearranged in order in the direction in which the spring wire extends from the end winding portion. Therefore, the position of the terminal of the coil spring W is detected by specifying the position (for example, point C in FIG. 5) which is the most terminal among the spring shape data updated in step S46. Although only one terminal is shown in FIG. 5, the position of the other terminal not shown in FIG. 5 is also detected.
次に、演算装置３２は、ステップＳ４８で検出した端末位置に基づいて、コイルばねＷの座巻部測定を行う範囲ＲＲを決定する（Ｓ５０）。本実施例では、測定対象となるコイルばねＷは、座巻部が研磨されており、座巻部の断面形状は円形とはなっていない。このため、座巻部に対しては、胴中部と異なり、斜め上方及び斜め下方からもレーザ光を照射し、コイルばねＷの外形状を計測する。そこで、ステップＳ５０では、座巻測定処理（すなわち、斜め上方方向・斜め下方方向・水平方向の測定を行う処理）を行う範囲を決定する。図５に示す例を参照して具体的に説明する。図５に示すように、ステップＳ４８でコイルばねＷの端末の位置（点Ｃ）が検出されている。ただし、ステップＳ４０の測定処理は、コイルばねＷの周方向に連続して行ってはいないため、検出された点Ｃが端末となるわけではない。コイルばねＷの端末の正確な位置は、図５の範囲ＲＥ（回転角θが９０°〜１８０°（点Ｃ）の範囲）に存在する。座巻部は、ばね素線の１巻分であるため、ばね素線の端末から１巻分に対して座巻測定処理を行えばよい。コイルばねＷの端末の正確な位置は範囲ＲＥにあるため、座巻測定処理は図５に示す範囲ＲＲについて行えば、コイルばねＷの座巻部に対して漏れなく座巻測定処理を行うことができる。したがって、ステップＳ５０において、演算装置３２は、座巻部測定範囲ＲＲを決定する。 Next, the arithmetic unit 32 based on the detected terminal position in step S48, the determining range R R to perform end coil section measurement of the coil spring W (S50). In the present embodiment, the coil spring W to be measured has the end winding portion polished, and the cross-sectional shape of the end winding portion is not circular. For this reason, unlike the middle part of the body, the end portion of the coil spring W is measured by irradiating laser light from obliquely above and obliquely below. Therefore, in step S50, a range for performing the end-cuff measurement process (that is, a process for performing measurement in an obliquely upward direction, an obliquely downward direction, and a horizontal direction) is determined. This will be specifically described with reference to the example shown in FIG. As shown in FIG. 5, the position (point C) of the end of the coil spring W is detected in step S48. However, since the measurement process of step S40 is not performed continuously in the circumferential direction of the coil spring W, the detected point C does not become a terminal. The exact position of the end of the coil spring W exists in the range R E (the range where the rotation angle θ is 90 ° to 180 ° (point C)) in FIG. Since the end winding portion is one turn of the spring wire, the end turn measuring process may be performed for one turn from the end of the spring wire. Since the exact position of the terminal of the coil spring W is in the range R E, by performing end turns measurement process for a range R R shown in FIG. 5, the end turn measurement process without omission against the end turn portion of the coil spring W It can be carried out. Therefore, in step S50, the arithmetic unit 32 determines the end turn portion measurement range R R.
次に、演算装置３２は、ステップＳ４８で検出した端末位置に基づいて、端末測定処理を行う範囲ＲＥを決定する（Ｓ５２）。上述した説明から明らかなように、ステップＳ４８で検出された端末位置（点Ｃ）が実際の端末となるわけではなく、実際には範囲ＲＥ（点Ｃを検出した回転角θと次の計測を行った回転角の間）に存在する（図５参照）。このため、端末位置を正確に検出するためには、範囲ＲＥについて詳細に測定を行う必要がある。そこで、ステップＳ５２において演算装置３２は、ステップＳ４８で検出した端末位置（点Ｃ）と、ステップＳ４０の測定における回転角間隔とを用いて、端末測定処理を行う範囲ＲＥを決定する。 Next, the arithmetic unit 32 based on the detected terminal position in step S48, the determining range R E which performs terminal measurement process (S52). As is apparent from the above description, the terminal position (point C) detected in step S48 does not become an actual terminal, but actually the range R E (the rotation angle θ at which point C is detected and the next measurement) Between the rotation angles at which the operation is performed (see FIG. 5). Therefore, in order to accurately detect the terminal position, it is necessary to measure in detail the range R E. Therefore, the arithmetic unit 32 in step S52, the terminal position (point C) detected in step S48, the using the rotation angle spacing in the measurement of step S40, determines the range R E which performs terminal measurement process.
（上端座巻部測定処理）
図９の胴中測定処理が終了すると、演算装置３２は、図７のステップＳ１６に進み、コイルばねＷの上端座巻部の形状を測定する上端座巻部測定処理を実行する。上端座巻部測定処理について図１０を参照して説明する。
(Upper end winding part measurement process)
When the in-cylinder measurement process in FIG. 9 ends, the arithmetic unit 32 proceeds to step S16 in FIG. 7 and executes an upper end end wound part measurement process for measuring the shape of the upper end end wound part of the coil spring W. The upper end end winding part measurement process will be described with reference to FIG.
図１０に示すように上端座巻部測定処理では、まず、演算装置３２は回転機構１６及び調整装置（２０，２２，２６〜３０）を駆動して、レーザ変位計２４の位置及びレーザ照射角度を調整しながら、レーザ変位計２４によりコイルばねＷの上端座巻部の表面形状を測定する（Ｓ６０）。ステップＳ６０の測定処理では、コイルばねＷのコイル軸に対して直交する方向からの測定（図２に示す測定）と、コイル軸に対して傾斜する方向からの測定（図３に示す測定）が行われる。すなわち、コイルばねＷの座巻部では、素線の上面が研磨されるため、図４（ｂ）に示すような断面形状をしている。このため、コイル軸に直交する方向からの測定だけでは、その表面形状を正確に測定することはできない。そこで、本実施例では、コイル軸に直交する方向からの測定に加えて、コイル軸に傾斜する２方向（座巻部に対して斜め上方向及び斜め下方向）からの測定を行う。すなわち、コイル軸に直交する方向からの測定を行うことで、図４（ｂ）の３８で示す範囲にレーザ光が照射され、この範囲３８の形状を測定する。また、座巻部に斜め上方からレーザ光を照射することで、図４（ｂ）の３６で示す範囲にレーザ光が照射され、この範囲３６の形状を測定する。さらに、座巻部に斜め下方からレーザ光を照射することで、図４（ｂ）の４０で示す範囲にレーザ光が照射され、この範囲４０の形状を測定する。そして、これらの計測結果を組合せることで、コイルばねＷの座巻部の形状が測定される。なお、ステップＳ６０の上端部座巻測定処理を行う範囲は、図９のステップＳ５０で決定した座巻部測定範囲ＲＲについて行われる。
As shown in FIG. 10, in the upper end end turn measurement process, first, the calculation device 32 drives the
次に、演算装置３２は、ステップＳ６０の測定結果のうち、コイル軸に直交する方向からの測定結果を処理して、コイルばねＷのばね素線の形状を検出する（Ｓ６２）。すなわち、座巻部のばね素線の形状のうち、図４（ｂ）の範囲３８の形状を検出する。なお、ステップＳ６２の処理は、既に説明したステップＳ３４の処理（すなわち、図１２の処理）と同様に行われる。ステップＳ６２の処理が終わると、演算装置３２は、ステップＳ６２の検出結果をばね形状データに追加する（Ｓ６４）。
Next, the arithmetic unit 32 processes the measurement result from the direction orthogonal to the coil axis among the measurement results in step S60, and detects the shape of the spring element wire of the coil spring W (S62). That is, the shape of the
次に、演算装置３２は、ステップＳ６０の測定結果のうち、座巻部に斜め下方からレーザ光を照射したときの測定結果を処理して、座巻部のばね素線の形状（下端面）を検出する（Ｓ６６）。すなわち、座巻部のばね素線の形状のうち、図４（ｂ）の範囲４０の形状を検出する。ステップＳ６６の処理について図１３を参照して詳細に説明する。
Next, the computing device 32 processes the measurement result when the end winding part is irradiated with laser light obliquely from below in the measurement result of step S60, and the shape (lower end surface) of the spring wire of the end winding part. Is detected (S66). That is, the shape of the
図１３に示すように下端面検出処理では、まず、演算装置３２は、ステップＳ６０の測定結果（詳細には、座巻部に斜め下方からレーザ光を照射したときの測定結果）から、保持治具１４の形状を測定したデータを消去する（Ｓ１００）。コイルばねＷの座巻部は保持治具１４に接触していることから、座巻部の測定結果には、保持治具１４の形状が含まれている。このため、ステップＳ１００では、ステップＳ６０の測定結果から保持治具１４の形状データを削除する。
As shown in FIG. 13, in the lower end surface detection process, first, the arithmetic unit 32 determines the holding treatment based on the measurement result in step S60 (specifically, the measurement result when the end turn part is irradiated with the laser beam obliquely from below). Data obtained by measuring the shape of the
次に、演算装置３２は、ステップＳ１００で得られた測定データのうち、隣接する測定データ（点）を結んだ線分のなす角が水平（すなわち、コイル軸に平行）に近いもの以外を消去する（Ｓ１０２）。これによって、処理対象となる測定データから、座巻部の素線の下端面以外の部位を測定したデータが削除される。次に、演算装置３２は、隣接する測定データ（点）の距離によって測定データを分類（ラベリング）し（Ｓ１０４）、分類されたデータ群のうち、データ数の少ないデータ群を消去する（Ｓ１０６）。これによって、座巻部の素線の下端面を計測した計測データのみを抽出する。そして、演算装置は、ステップＳ１０４で分類（ラベリング）したデータ群毎に、ばね素線の下端面を計算する（Ｓ１０８）。これによって、座巻部のばね素線の下端面の形状が検出される。図１３の下端面検出処理が終わると、図１０のステップＳ６８に戻り、演算装置３２は、下端面検出処理の検出結果をばね形状データに追加する（Ｓ６８）。 Next, the arithmetic unit 32 erases the measurement data obtained in step S100 except for the case where the angle formed by the line segment connecting adjacent measurement data (points) is close to horizontal (that is, parallel to the coil axis). (S102). As a result, data obtained by measuring a portion other than the lower end surface of the strand of the end winding portion is deleted from the measurement data to be processed. Next, the computing device 32 classifies (labels) the measurement data based on the distance between the adjacent measurement data (points) (S104), and deletes the data group having a small number of data from the classified data group (S106). . Thus, only measurement data obtained by measuring the lower end surface of the strand of the end winding portion is extracted. Then, the arithmetic unit calculates the lower end surface of the spring wire for each data group classified (labeled) in step S104 (S108). Thereby, the shape of the lower end surface of the spring wire of the end winding part is detected. When the lower end surface detection process of FIG. 13 ends, the processing returns to step S68 of FIG. 10, and the arithmetic unit 32 adds the detection result of the lower end surface detection process to the spring shape data (S68).
次に、演算装置３２は、ステップＳ６０の測定結果のうち、座巻部に斜め上方からレーザ光を照射したときの測定結果を処理して、座巻部のばね素線の形状（上端面）を検出する（Ｓ７０）。すなわち、座巻部のばね素線の形状のうち、図４（ｂ）の範囲３６の形状を検出する。ステップＳ７０の処理について図１４を参照して詳細に説明する。
Next, the computing device 32 processes the measurement result when the end turn part is irradiated with laser light obliquely from above in the measurement result of step S60, and the shape (upper end surface) of the spring wire of the end turn part. Is detected (S70). That is, the shape of the
図１４に示すように上端面検出処理は、上述した下端面検出処理と同様に行われる。すなわち、演算装置３２は、まず、ステップＳ６０の測定結果（詳細には、座巻部に斜め上方からレーザ光を照射したときの測定結果）から、保持治具１４の形状を測定したデータを消去する（Ｓ１１０）。次いで、演算装置３２は、ステップＳ１１０で得られた測定データのうち、隣接する測定データ（点）を結んだ線分のなす角が水平（すなわち、コイル軸に平行）に近いもの以外を消去する（Ｓ１１２）。また、演算装置３２は、隣接する測定データ（点）の距離によって測定データを分類（ラベリング）し（Ｓ１１４）、分類されたデータ群のうち、データ数の少ないデータ群を消去する（Ｓ１１６）。これによって、座巻部の素線の上端面を計測した計測データのみを抽出する。そして、演算装置は、ステップＳ１１４で分類（ラベリング）したデータ群毎に、ばね素線の上端面を計算する（Ｓ１１８）。これによって、座巻部のばね素線の上端面の形状が検出される。図１４の上端面検出処理が終わると、図１０のステップＳ７２に戻り、演算装置３２は、上端面検出処理の検出結果をばね形状データに追加する（Ｓ７２）。
As shown in FIG. 14, the upper end surface detection process is performed in the same manner as the lower end surface detection process described above. That is, the arithmetic unit 32 first erases the data obtained by measuring the shape of the holding
（上端座巻部の端末測定処理）
図１０の上端座巻部の測定処理が終了すると、演算装置３２は、図７のステップＳ１８に進み、コイルばねＷの上端座巻部の端末を測定する端末測定処理を実行する（Ｓ１８）。上端座巻部の端末測定処理について図１１、１５を参照して説明する。
(Terminal measurement processing of the upper end winding part)
When the measurement process of the upper end end wound part in FIG. 10 is completed, the arithmetic unit 32 proceeds to step S18 in FIG. 7 and executes a terminal measurement process for measuring the end of the upper end end wound part of the coil spring W (S18). The terminal measurement process of the upper end end winding part will be described with reference to FIGS.
図１１に示すように上端座巻部の端末測定処理では、演算装置３２は回転機構１６及び調整装置（２０，２２，２６〜３０）を駆動して、レーザ変位計２４の位置及びレーザ照射角度を調整しながら、レーザ変位計２４によりコイルばねＷの上端座巻部の端末部分を測定する（Ｓ８０）。ステップＳ８０の測定処理では、コイルばねＷのコイル軸に対して直交する方向からの測定（図２に示す測定）を行う。端末測定処理を行う範囲は、図９のステップＳ５２で決定した端末測定範囲ＲＥについて行われる。端末測定範囲ＲＥは極めて狭い範囲であるため、演算装置３２は回転機構１６のみを駆動して測定を行う場合がある。すなわち、端末測定処理では、レーザ変位計２４が周方向にのみ移動しながら、コイルばねＷの形状を計測する場合がある。
As shown in FIG. 11, in the terminal measurement process of the upper end cigar part, the arithmetic device 32 drives the
次に、演算装置３２は、ステップＳ８０で測定した測定結果を処理し、コイルばねＷの端末を検出する（Ｓ８２）。ステップＳ８２の端末検出処理について図１５を参照して説明する。 Next, the computing device 32 processes the measurement result measured in step S80 and detects the terminal of the coil spring W (S82). The terminal detection process in step S82 will be described with reference to FIG.
図１５に示すように端末検出処理では、演算装置３２は、まず、ステップＳ８０の測定結果を処理して、コイルばねＷのばね素線の形状を検出する（Ｓ１２０）。ステップＳ１２０の素線検出処理は、既に説明したステップＳ３４の処理（すなわち、図１２の処理）と同様に行われる。ステップＳ１２０の処理が終わると、演算装置３２は、検出した素線が途切れる位置（すなわち、端末位置（回転角θ））を検出する（Ｓ１２２）。次いで、演算装置３２は、ステップＳ１２０で得られた素線データに、ステップＳ１２２で得られた端末位置を外挿する（Ｓ１２４）。これによって、ステップＳ８２の端末検出処理が終了する。 As shown in FIG. 15, in the terminal detection process, the arithmetic unit 32 first processes the measurement result of step S80 to detect the shape of the spring element wire of the coil spring W (S120). The strand detection process in step S120 is performed in the same manner as the process in step S34 already described (that is, the process in FIG. 12). When the process of step S120 ends, the arithmetic device 32 detects a position where the detected strand is interrupted (that is, the terminal position (rotation angle θ)) (S122). Next, the computing device 32 extrapolates the terminal position obtained in step S122 to the strand data obtained in step S120 (S124). Thereby, the terminal detection process of step S82 is completed.
図１５の端末検出処理が終了すると、図１１のステップＳ８４に戻り、演算装置３２は、ステップＳ８２の端末検出処理によって得られた測定データを、ばね形状データに追加する（Ｓ８４）。これによって、コイルばねＷの上端座巻部の端末部の形状データがばね形状データに追加される。 When the terminal detection process of FIG. 15 ends, the process returns to step S84 of FIG. 11, and the computing device 32 adds the measurement data obtained by the terminal detection process of step S82 to the spring shape data (S84). As a result, the shape data of the end portion of the upper end winding portion of the coil spring W is added to the spring shape data.
（下端座巻部測定処理）
図１１の端末測定処理が終了すると、演算装置３２は、図７のステップＳ２０に進み、コイルばねＷの下端座巻部の形状を測定する下端座巻部測定処理を実行する（Ｓ２０）。下端座巻部測定処理は、上述したステップＳ１６の上端座巻部測定処理と同様に行われる。これによって、コイルばねＷの下端座巻部の形状データが追加される。
(Lower end winding part measurement process)
When the terminal measurement process in FIG. 11 ends, the arithmetic device 32 proceeds to step S20 in FIG. 7 and executes a lower end end wound part measurement process for measuring the shape of the lower end end wound part of the coil spring W (S20). The lower end end wound part measurement process is performed in the same manner as the upper end end wound part measurement process in step S16 described above. Thereby, the shape data of the lower end winding part of the coil spring W is added.
（下端座巻部の端末測定処理）
ステップＳ２０の下端座巻部測定処理が終了すると、演算装置３２は、コイルばねＷの下端座巻部の端末を測定する端末測定処理を実行する（Ｓ２２）。ステップＳ２２の処理は、上述したステップＳ１８の上端座巻部の端末測定処理と同様に行われる。これによって、コイルばねＷの下端座巻部の端末部の形状データがばね形状データに追加される。
(Terminal measurement processing of the lower end winding part)
When the lower end end wound portion measurement process in step S20 is completed, the arithmetic device 32 executes a terminal measurement process for measuring the end of the lower end end wound portion of the coil spring W (S22). The process in step S22 is performed in the same manner as the terminal measurement process for the upper end end wound part in step S18 described above. Thereby, the shape data of the terminal part of the lower end end winding part of the coil spring W is added to the spring shape data.
（形状データ出力処理）
ステップＳ２２の下端座巻部の端末測定処理が終了すると、演算装置３２は、作成したコイルばねＷの形状データを出力する形状データ出力処理を実行する（ステップＳ２４）。具体的には、演算装置３２は、作成した形状データを図示しないモニタに出力する。モニタには、作成された形状データに基づいてコイルばねＷが表示される。したがって、オペレータは、モニタに表示されるコイルばねＷから、コイルばねＷの全体形状を把握することができる。
(Shape data output processing)
When the terminal measurement process of the lower end end turn part in step S22 is completed, the arithmetic unit 32 executes a shape data output process for outputting the created shape data of the coil spring W (step S24). Specifically, the arithmetic unit 32 outputs the created shape data to a monitor (not shown). The monitor displays the coil spring W based on the created shape data. Therefore, the operator can grasp the overall shape of the coil spring W from the coil spring W displayed on the monitor.
次に、校正治具を用いたキャリブレーション方法を説明する。まず、上述した形状測定装置１０においてキャリブレーションが必要となる理由を説明し、次いで、キャリブレーションの概略方法について説明し、その後に、本実施例の校正治具の具体的構成について詳細に説明する。
Next, a calibration method using a calibration jig will be described. First, the reason why calibration is required in the above-described
上述した形状測定装置１０では、保持治具１２，１４に保持したコイルばねＷに対して、調整装置（２０，２２，２６〜３０）によってレーザ変位計２４の位置及びレーザ照射方向を調整しながら、コイルばねＷの形状を計測する。このため、保持治具１２，１４に対して調整装置（２０，２２，２６〜３０）の寸法等が経年変化によってずれると、レーザ変位計２４で計測されるコイルばねＷの形状も変化する。例えば、保持治具１２，１４に対してｚ方向ガイドレール２２が傾斜すると、ｚ方向ガイドレール２２の傾きに応じてレーザ変位計２４で計測される計測結果が変化する。このため、本実施例では、形状が既知の校正治具を用意し、その校正治具を計測することで得られる測定データから校正用データを作成する。そして、実際にコイルばねを計測して得られた計測データを、作成した校正用データを用いて補正する。これによって、形状測定装置１０の各部の寸法等が経年変化しても、コイルばねＷの形状を正確に計測することを可能とする。すなわち、形状測定装置１０の形状測定精度を維持することを可能とする。
In the
図６を参照して校正治具を用いたキャリブレーション方法の概略を説明する。図６（ａ）に示すように、例えば、円筒状の校正治具５０を用意し、その校正治具を保持治具１２に保持する（図では保持治具１４の図示を省略している）。図から明らかなように、保持治具１２に対してｚ方向ガイドレール２２は傾斜している。このため、レーザ変位計２４が上方に移動するに従って、校正治具５０からの距離が長くなる。かかる状態で、レーザ変位計２４をｚ方向ガイドレール２２に沿って移動させながら、校正治具５０の形状を測定する。ｚ方向ガイドレール２２が傾斜しているため、円筒状の校正治具５０の形状は、図６（ｂ）に示すように計測される。ここで、校正治具５０の形状は既知（すなわち、円筒形状）である。このため、校正治具５０の実際の形状と、図６（ｂ）の測定結果とから、図６（ｂ）に示す測定結果を図６（ｃ）に示す測定結果とするための校正用データを作成する。そして、実際にコイルばねを計測したときの計測結果を、作成した校正用データで補正することで、コイルばねの形状を精度良く計測することを可能とする。
An outline of a calibration method using a calibration jig will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6A, for example, a
なお、校正治具としては、図６に示すような単純な円筒形状のものではなく、コイルばねＷの形状測定を精度良く行うために適した形状のものを用いることができる。例えば、図１６，１７に示す校正治具５０は、軸部材７２と、軸部材７２に組付けられる複数の板状部材５２，５６，６０，６４，７０と、隣接する板状部材の間に配置されるスペーサ５４，５８，６２，６６を備えている。
The calibration jig is not a simple cylindrical shape as shown in FIG. 6, but can be a shape suitable for accurately measuring the shape of the coil spring W. For example, the
軸部材７２は、断面円形の棒材である。軸部材７２の軸方向長さは、測定対象となるコイルばねＷの軸方向の長さを考慮して設定される。例えば、形状測定装置１０で測定されるコイルばねＷが複数ある場合、これら複数のコイルばねＷの軸方向長さの平均値を、軸部材７２の軸方向長さとして用いることができる。測定対象となるコイルばねＷの軸方向長さを考慮することで、適切な較正用データを取得することができる。
The
軸部材７２の両端のそれぞれには板状部材５２，７０が固定される。板状部材５２，７０は、例えば、ボルトによって軸部材７２に固定することができる。軸部材７２の一端に固定された板状部材５２は、保持治具１２又は１４に着脱可能に取付けられる。軸部材７２の他端に固定された板状部材７０は、保持治具１２又は１４に着脱可能に取付けられる。軸部材７２が保持治具１２，１４に取付けられると、軸部材７２の軸線と保持治具１２，１４の軸線とが一致するようになっている。
軸部材７２には、複数の板状部材５６，６０，６４と、スペーサ５４，５８，６２，６６が取付けられている。板状部材５６，６０，６４は、平面視すると円形状の板材であり、その中心には貫通孔が形成されている（図１７では板状部材５６，６４の貫通孔５６ａ，６４ａが示されている。）。板状部材５６，６０，６４の貫通孔に軸部材７２が挿通されることで、軸部材７２に板状部材５６，６０，６４が組付けられる。図１６に示すように、軸部材７２に板状部材５６，６０，６４が組付けられると、板状部材５６，６０，６４と軸部材７２とが直交している。板状部材５６，６４の径は同一であり、板状部材６０の径は板状部材５６，６４の径よりも大径となっている。板状部材５６，６０，６４を異なる径としているため、コイルばねＷの径の変化に対して適切に校正用データを作成することができる。なお、板状部材５６，６０，６４の径は、計測対象となるコイルばねＷの径を考慮して決められていることが好ましい。コイルばねＷの径を考慮して板状部材５６，６０，６４の径を設定することで、測定対象に応じた適切な校正用データを取得することができる。
A plurality of plate-
板状部材５６，６０，６４の上面と外周面との間に形成される角部は面取りされている。また、板状部材５６，６０，６４の下面と外周面との間に形成される角部も面取りされている。このため、板状部材５６，６０，６４を、軸部材７２の中心を通り、かつ、軸部材７２の軸線が伸びる方向と平行な平面（すなわち、軸部材７２の軸線を含む平面）で切断した断面は、その外周縁の両側のそれぞれに４個の頂点を有している（図１６では板状部材６０の外周縁の一方の頂点６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄが示されている。）。各頂点（例えば、６０ａ〜６０ｄ）は、校正用データを作成する際の特徴点として利用される。
Corners formed between the upper surface and the outer peripheral surface of the plate-
スペーサ５４，５８，６２，６６は、円筒状の部材であり、隣接する板状部材の間に配置されている。すなわち、スペーサ５４は板状部材５２，５６の間に配置されてこれら板状部材５２，５６に当接しており、スペーサ５８は板状部材５６，６０の間に配置されてこれら板状部材５６，６０に当接しており、スペーサ６２は板状部材６０，６４の間に配置されてこれら板状部材６０，６４に当接しており、スペーサ６６は板状部材６４，７０の間に配置されてこれら板状部材６４，７０に当接している。このため、スペーサ５４，５８，６２，６６は隣接する板状部材の間の距離を規定している。スペーサ５４，５８，６２，６６の中心には貫通孔が形成されており、これら貫通孔には軸部材７２が挿通されている。スペーサ５４，５８，６２，６６の貫通孔に軸部材７２が挿通することで、軸部材７２にスペーサ５４，５８，６２，６６が組付けられる。
The
上述した校正治具５０を組立てるには、まず、軸部材７２の一端（例えば、図１６の下端）に板状部材５２を固定する。次に、軸部材７２に板状部材５６，６０，６４及びスペーサ５４，５８，６２，６６を組付ける。具体的には、スペーサ５４、板状部材５６、スペーサ５８、板状部材６０、スペーサ６２、板状部材６４、スペーサ６６の順番に、これらの貫通孔に軸部材７２を挿通させる。その後、軸部材７２の他端（例えば、図１６の上端）に板状部材７０を固定する。これによって、校正治具５０が組立てられる。
In order to assemble the
上記の校正治具５０を用いて校正用データを作成するには、まず、校正治具５０を保持治具１２，１４に保持する。すなわち、校正治具５０の板状部材５２，７０の一方を保持治具１２に保持し、板状部材５２，７０の他方を保持治具１４に保持する。次いで、校正治具５０の外形状を計測する。校正治具５０の外形状の計測は、既に説明した手順と同様の手順で行うことができる。なお、校正治具５０の外形状を計測する際は、座巻部の測定を詳細に行う必要がないため、図７のステップＳ１４のみを行うだけでもよい。
To create calibration data using the
校正治具５０の外形状を計測すると、その計測データから、板状部材５６，６０，６４の頂点（例えば、板状部材６０の頂点６０ａ〜６０ｄ等）の位置をそれぞれ算出する。ここで、校正治具５０の形状は既知であり、板状部材５６，６０，６４の各頂点の位置関係も既知である。したがって、計測したデータから得られた板状部材５６，６０，６４のそれぞれの頂点の位置関係と、校正治具５０の既知の寸法から得られる頂点の位置関係とを用いて、校正用データを作成する。作成された校正用データは、コイルばねＷの形状を測定する際に用いられる。すなわち、コイルばねＷの形状を測定することで得られた測定データは、校正用データを用いて補正される。これによって、コイルばねＷの形状を精度良く計測することができる。なお、計測したデータから得られた板状部材５６，６０，６４のそれぞれの頂点の位置関係と、校正治具５０の既知の寸法から得られる頂点の位置関係とが一致又は許容範囲のずれである場合は、校正用データを作成する必要はない。すなわち、校正治具５０を用いることで、形状測定装置１０の測定精度を確認することができ、また、経年変化等によって形状測定装置１０の測定精度が低下したことを検知することができる。
When the outer shape of the
図１６，１７に示す校正治具５０では、軸部材７２に複数の板状部材５６，６０，６４を組付けることで、隣接する板状部材５６，６０，６４の間にスペーサ５８，６２が配置されている。このため、板状部材５６，６０，６４をコイルばねＷの素線に模擬させることができる。特に、板状部材５６，６０，６４がコイルばねＷの径を考慮して設定される。したがって、コイルばねＷの測定データを補正するための校正用データを精度良く作成することができる。また、板状部材５６，６４の径と板状部材６０の径が異なるため、測定対象となるコイルばねＷの径が複数種類あっても、このような事態に対応することができる。
In the
また、この校正治具５０では、軸部材７２、板状部材５２，５６，６０，６４，７０及びスペーサ５４，５８，６２，６６を組合せることで、コイルばねＷを模擬した校正治具としている。校正治具５０の全体としては複雑な形状となるが、軸部材、板状部材及びスペーサは単純な形状となっている。このため、校正治具５０の複雑な形状としながら寸法精度を高めることができる。
The
以上、本実施例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although the present embodiment has been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
例えば、上記の実施例では、軸部材に板状部材とスペーサが交互に配置されるように組付けられていたが、本明細書に開示の技術は、このような構成に限られない。すなわち、板状部材とスペーサを配置する順序は適宜決定することができ、例えば、隣接する板状部材の間に複数（例えば、２個）のスペーサを配置して、隣接する板状部材の間隔を広めに設定してもよい。あるいは、隣接する板状部材の間にスペーサを配置しないことで、隣接する板状部材の間隔を狭めに設定してもよい。このように板状部材とスペーサを配置する順番を変えることで、異なる構成の校正治具を簡易に得ることができる。なお、板状部材とスペーサの順番を変えて複数種類の校正治具を組立てる場合、これら複数種類の校正治具のそれぞれを用いて校正処理を行うことで、校正の精度を高めてもよい。 For example, in the above embodiment, the shaft member is assembled so that the plate-like member and the spacer are alternately arranged, but the technology disclosed in the present specification is not limited to such a configuration. That is, the order in which the plate-like member and the spacer are arranged can be appropriately determined. For example, a plurality of (for example, two) spacers are arranged between the adjacent plate-like members, and the interval between the adjacent plate-like members is determined. May be set wider. Or you may set the space | interval of an adjacent plate-shaped member narrowly by not arrange | positioning a spacer between adjacent plate-shaped members. Thus, by changing the order in which the plate-shaped member and the spacer are arranged, calibration jigs having different configurations can be easily obtained. When assembling a plurality of types of calibration jigs by changing the order of the plate-shaped member and the spacer, the calibration accuracy may be improved by performing calibration processing using each of the plurality of types of calibration jigs.
また、板状部材の寸法（厚み等）やスペーサの寸法（軸方向の長さ等）は任意に設定することができる。また、複数の板状部材を同一寸法とする必要はなく、また、複数のスペーサを同一寸法とする必要もない。すなわち、複数の異なる寸法の板状部材及び／又は複数の異なる寸法のスペーサを用意してもよい。この場合、異なる寸法の板状部材及び／又は異なる寸法のスペーサを適宜組合せて異なる構成の校正治具を組立てることでき、また、これら異なる構成の校正治具をそれぞれ用いて校正処理を行うことができる。なお、異なる寸法の板状部材及び／又は異なる寸法のスペーサを複数用意する場合、測定対象となるコイルばねの形状に応じて、複数の板状部材及び／又は複数のスペーサの中から適宜選択して校正治具を構成してもよい。これによって、測定対象となるコイルばねの形状に応じた校正治具を用いて校正を行うことができ、測定対象となるコイルばねの形状を精度よく測定することができる。 Moreover, the dimension (thickness etc.) of a plate-shaped member and the dimension (length etc. of an axial direction) of a spacer can be set arbitrarily. Further, the plurality of plate-like members do not need to have the same size, and the plurality of spacers do not need to have the same size. That is, a plurality of plate members having different dimensions and / or a plurality of spacers having different dimensions may be prepared. In this case, calibration jigs having different configurations can be assembled by appropriately combining plate members having different dimensions and / or spacers having different dimensions, and calibration processing can be performed using calibration jigs having different configurations. it can. In addition, when preparing a plurality of plate-shaped members having different dimensions and / or spacers having different dimensions, an appropriate selection is made from a plurality of plate-shaped members and / or a plurality of spacers according to the shape of the coil spring to be measured. A calibration jig may be configured. Thus, calibration can be performed using a calibration jig corresponding to the shape of the coil spring to be measured, and the shape of the coil spring to be measured can be accurately measured.
例えば、上記の図１６，１７に示す校正治具５０においては、軸部材７２に組付ける板状部材５２，５６，６０，６４，７０は平面視する円形状の板材であったが、軸部材７２に組付ける板状部材はこのような例に限られない。例えば、図１８に示す板状部材７４のように平面視すると正方形のものとしてもよい。この場合も、板状部材７４の中心には貫通孔７４ａを形成し、この貫通孔７４ａに軸部材７２を挿通することで、軸部材７２と板状部材７４を組付けることができる。また、正方形状の板状部材７４を用いると、軸部材７２の軸線から板状部材７４の外周縁までの距離が周方向に変化する。このため、測定対象となるコイルばねＷの径が変化する場合であっても、これに対応して校正用データを適切に作成することができる。
For example, in the
また、図１８に示す板状部材７４では、その中心に貫通孔７４ａを形成していたが、図１９に示すように、板状部材７６の一辺の近傍に貫通孔７６ａを形成してもよい。この場合、板状部材７６を軸部材７２に組付けると、板状部材７６は軸部材７２に対して非対称な形状となる。図１９から明らかなように、貫通孔７６ａを板状部材７６の偏心した位置に設けることで、貫通孔７６ａの中心（軸部材７２の軸線）から板状部材７６の外周縁までの距離を大きく変化させることができる。
Further, in the plate-
また、図１６に示す校正治具５０では、板状部材５６，６０，６４と軸部材７２とが直交していたが、このような構成に限られない。軸部材と板状部材が直交しない校正治具（すなわち、軸部材と板状部材が斜めに交差する校正治具）としてもよい。
In the
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
１０：形状測定装置
１２，１４：保持治具
１６：回転機構
１８：往復動機構
２０：ｒ方向ガイドレール
２２：ｚ方向ガイドレール
２４：レーザ変位計
２６：照射角調整機構
２８：ｚ方向位置調整機構
３０：ｒ方向位置調整機構
３２：演算装置
３４：３６，３８，４０，４２，４４，４６：測定範囲
５０：校正治具
Ｗ：コイルばね
10:
Claims (6)
保持具に着脱可能に取付けられる軸部と、
軸部に設けられ、軸部と交差する少なくとも１つの板状部と、を備えている、形状測定装置用の校正治具。 It is a calibration jig used in a shape measuring device that measures the shape of a coil spring while being held in a holder.
A shaft portion that is detachably attached to the holder;
A calibration jig for a shape measuring apparatus, comprising: at least one plate-like portion provided on the shaft portion and intersecting the shaft portion.
複数の板状部は、軸部が伸びる方向に間隔を空けて配置されている、請求項１に記載の形状測定装置用の校正治具。 The shaft portion is provided with a plurality of plate-like portions intersecting with the shaft portion,
The calibration jig for a shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the plurality of plate-like portions are arranged at intervals in a direction in which the shaft portion extends.
軸部には、さらに筒状部が着脱可能に取付けられており、
板状部は、筒状部によって軸方向に位置決めされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の形状測定装置用の校正治具。 The one or more plate-like parts are detachably attached to the shaft part,
A cylindrical part is further detachably attached to the shaft part,
The plate-like portion is a calibration jig for a shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plate-like portion is positioned in the axial direction by the cylindrical portion.
隣接する板状部の間には筒状部が配置されており、
筒状部の一端が一方の板状部に当接する一方で、筒状部の他端が他方の板状部に当接する、請求項５に記載の形状測定装置用の校正治具。 A plurality of plate-like parts are detachably attached to the shaft part,
A cylindrical part is arranged between adjacent plate-like parts,
The calibration jig for a shape measuring apparatus according to claim 5, wherein one end of the cylindrical portion is in contact with one plate-like portion, and the other end of the cylindrical portion is in contact with the other plate-like portion.
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