JPH0423723B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、内径又は外径の測定装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、第４図に示すように、円筒状の被測定物
Ｗの中空部Ａの内径測定法の一つとして、円柱状
の測定ヘツドＢを中空部Ａに遊挿し、測定ヘツド
Ｂの先端円周方向に沿つて等配して穿設されてい
る複数のエアノズルＣ…から圧縮空気を噴出さ
せ、このときのエアノズルＣ…の背圧変化に基づ
いて、中空部Ａの内径を測定するやり方がある。
そして、測定ヘツドＢの先端部には、テーパＤが
付されていて、中空部Ａに遊挿しやすくなつてい
る。

しかしながら、中空部Ａと測定ヘツドＢとが同
軸でない場合、つまり中空部Ａと測定ヘツドＢと
の軸心がずれている場合には、測定ヘツドＢが中
空部Ａの開口縁部Ｅに接触し、種々の支障を惹起
する。たとえば、被測定物Ｗが支持台Ｆに固定さ
れている場合、支持台Ｆとの摩擦係数が大きい場
合、あるいは被測定物Ｗの重量が測定ヘツドＢに
比し過大である場合には、測定ヘツドＢが中空部
Ａに無理に押し込まれることになる。その結果、
被測定物Ｗあるいは測定ヘツドＢが損傷する不具
合を生じる。とくに、被測定物の材質が、アウミ
ニウム（Al）、銅（Cu）等の軟質材である場合に
は、傷も大きく、品質管理上、重大な問題となつ
ている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に着目してなされたもの
で、被測定物と内径測定用の測定ヘツドとの調芯
を自動的に行うことにより、被測定物の損傷の発
生を防止することのできる測定装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の概要〕

内径又は外径が測定される被測定物を載置面に
沿つて移動自在に静圧支持するとともに、被測定
物に遊嵌する測定ヘツドの先端部に円周方向に沿
つて、少なくとも３個の圧縮気体を噴出する給気
孔が穿設されたテーパ部を形成したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述
する。

第１図は、この実施例の測定装置を示してい
る。この測定装置は、円筒状の被測定物Ｗを載置
するための載置台１と、被測定物Ｗの円柱状の中
空部Ｗに遊挿されるとともに軸線方向に昇降自在
に配設された円柱状の測定ヘツド２と、この測定
ヘツド２を昇降させる昇降機構（図示せず）と、
載置台１の被測定物Ｗ載置面３に圧縮空気を供給
する第１の給気機構４と、後述する調芯を目的と
して測定ヘツド２外周面から外方に圧縮空気を供
給する第２の給気機構５と、内径測定のための内
径測定機構６とから構成されている。しかして、
載置台１は、中空部Ｖとほぼ等径の円孔１ａが穿
設された台状の本体部７と、この本体部７上にて
被測定物Ｗを遊嵌するように円孔１ａと同軸に穿
設された円環状の規制壁部８とからなつている。
つまり、規制壁部８により円柱状の中空部９が形
成され、この中空部９に被測定物Ｗが、この被測
定物Ｗと規制壁部８とのギヤツプにより決定され
る一定の範囲内で載置面３上を移動自在に保持さ
れるようになつている。そして、載置面３には、
第２図に示すように、複数の給気孔１０…（最低
３個）が等配して穿設されている。これら給気孔
１０…は、図示せぬ第１の圧縮空気源に接続し、
第１の給気機構４を構成している。すなわち、載
置面３は、給気孔１０…から圧縮空気が供給され
ることにより静圧摺動面となり、わずかの力で被
測定物Ｗを移動させることができるようになつて
いる。一方、測定ヘツド２は、一端部が昇降機構
に連結された円柱をなし且つ外径が中空部９の内
径より小さい軸部１１と、この軸部１１の他端部
に先細となるように形成されたテーパ部１２とか
らなつている。そして、このテーパ部１２外周面
には、円周方向に沿つて等配して穿設された給気
孔１３…（最低３個）が、軸方向に多段に開口し
ている。これら給気孔１３…は、図示せぬ第２の
圧縮空気源に接続され、前記第２の給気機構５を
構成している。さらに、軸部１１のテーパ部１２
に近接した部位外周面には、円周方向に沿つて等
配して穿設された給気孔１４…（最低３個）が開
口している。これら給気孔１４…は、各別に図示
せぬ第３の圧縮空気源に接続されているととも
に、それらの流体管路途上には、各給気孔１４…
から噴出される圧縮空気の背圧を検出する複数の
空電変換器（図示せず）が設置されている。ま
た、各空電交換器は、これら空電変換器から出力
された背圧検出信号に基づいて中空部Ｖの内径を
算出する演算装置（図示せず）に接続されてい
る。これら演算装置、空電変換器、第３の圧縮空
気源及び吸気孔１４…は、前記内径測定機構６を
構成している。他方、昇降機構は、測定ヘツド２
を、規制壁部８及び円孔１ａと同軸に保持し、か
つ軸方向である矢印１５ａ，１５ｂ方向に昇降さ
せるようになつている。

しかして、上記構成の測定装置において、ま
ず、測定ヘツド２を矢印１５ｂ方向に上昇させて
おく。そして、給気孔１０…，１３…，１４…か
ら圧縮空気を噴出させる。ついで、被測定物Ｗを
載置面３上に載置する。このとき、測定ヘツド２
の軸心に対して、中空部Ｖの軸心がずれていたと
する。そのため、測定ヘツド２を矢印１５ａ方向
に下降させると、第１図想像線で示すように、テ
ーパ部１２の先端が中空部Ｖの周縁部に接触す
る。そして、最下段位置にある給気孔１３…から
噴出された圧縮空気により、被測定物Ｗには、測
定ヘツド２と同軸となる方向の力が作用する。こ
のとき、被測定物Ｗは、給気孔１０…からの圧縮
空気の静圧により非接触的に支持されているの
で、被測定物Ｗは、給気孔１３…からの圧縮空気
により容易に調芯移動を行うことができる。た
だ、このとき測定ヘツド２と被測定物Ｗとのギヤ
ツプが大きいので、調芯精度は悪い。しかし、測
定ヘツド２が、矢印１５ａ方向に、中空部Ｖの奥
深く徐々に挿入されるにつれ、徐々に上記ギヤツ
プが狭まり、これに従つて、次第に被測定物Ｗが
測定ヘツド２と同軸位置に位置決めされる。かく
て、給気孔１４…が、中空部Ｖの内壁面に対向す
る位置まで測定ヘツド２が下降した段階において
は、被測定物Ｗは、完全に調芯されている。しか
して、このときの給気孔１４…から噴出された圧
縮空気の背圧を示す前記空電変換器から出力され
た検出信号に基づいて前記演算装置にて、被測定
物Ｗの内径が算出される。

このように、この実施例の内径測定装置におい
ては、測定ヘツド２に対して被測定物Ｗを自動的
に調芯することができるので、測定ヘツド２の衝
突により被測定物Ｗに損傷を与えることがなくな
るとともに、測定能率が向上する。また、被測定
物Ｗの内径測定精度も向上する。

なお、上記実施例は、内径測定装置について例
示しているが、第３図に示すように、外径測定装
置についても適用できる。この場合の測定ヘツド
２１は、円筒状であり、外径測定対象となる円柱
状の被測定物２２が遊挿する中空部２３を有して
いる。この測定ヘツド２１の先端部内壁面には、
開口側が大径となるテーパ部２４が形成されてい
る。このテーパ部２４内周面には、円周方向に沿
つて等配して穿設された給気孔２５…（最低３
個）が開口している。また、テーパ部２４に近接
した部位には、外径測定用の給気孔２６…（最低
３個）が円周方向に沿つて等配して穿設されてい
る。この場合も、被測定物２２を静圧支持させる
ことにより、上記実施例と同様にして自動調芯を
行うことができる。

さらに、径測定方法は、エア・マイクロメータ
方式に限ることなく、例えば電気マイクロメータ
等、いずれの方法を採用してもよい。さらに、調
芯用の円周方向に沿つた給気孔は、複数段でな
く、一段でもよい。さらに、測定ヘツド側を固定
し、載置台側を昇降させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明の測定装置は、測定ヘツドに対して被測
定物を同軸となるように自動的に調芯することが
できるので、被測定物の内径又は外径を、損傷を
与えることなく、高精度かつ高能率で測定するこ
とができる。とくに、測定ヘツドを被測定物に対
して位置決めする過程中、テーパ部に設けられた
給気孔により調芯を完了し、被測定物に対する測
定ヘツドの位置決めが完了したときには、ただち
に測定を行うことができる態勢がととのつている
ので、測定能率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の測定装置の構成を
示す図、第２図は同じく載置台の平面図、第３図
は本発明の他の実施例の測定装置の説明図、第４
図は従来の径測定の欠点の説明図である。 １：載置台、２，２１：測定ヘツド、３：載置
面、１２，２４：テーパ部、１３，２５：給気孔
（第１の給気孔）、１４，２６：給気孔（第２の給
気孔）、Ｗ：被測定物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記構成を具備し、一定径の外径部又は内径
   部を有する被測定物の上記外径部又は内径部の径
   を測定することを特徴とする測定装置。 (イ) 上記被測定物が載置される載置面を有し、こ
   の載置面に沿つて移動自在に上記被測定物を静
   圧支持する載置台。 (ロ) 上記被測定物の外径部又は内径部に遊嵌され
   るとき上記被測定物との間〓が徐々に減少する
   テーパ面が形成されこのテーパ面の円周方向に
   圧縮気体を噴出する第１の給気孔が等配して少
   くとも３個穿設されたテーパ部と、このテーパ
   部に同軸に連設され上記被測定物の外径部又は
   内径部に上記テーパ部が遊嵌した後に続いて上
   記被測定物の外径部又は内径部に平行に対向し
   て遊嵌する対向部とを有し、上記第１の給気孔
   から噴出された圧縮気体により、上記載置面上
   に非接触支持された上記被測定物の上記対向部
   に対する調芯を行う測定ヘツド。 (ハ) 上記測定ヘツドの対向部の円周方向に等配し
   て少くとも３個穿設され圧縮気体を上記被測定
   物の外径部又は内径部に向かつて噴出する第２
   の給気孔を有し、上記第２の給気孔から噴出さ
   れた圧縮空気の背圧に基づいて上記被測定物の
   外径部又は内径部の径を検出する径検出機構。 (ニ) 上記測定ヘツドを上記載置台上に支持されて
   いる被測定物に対してほぼ同軸に支持するとと
   もに、上記被測定物に対して軸方向に相対的に
   進退させる昇降機構。 ２ 測定ヘツドは円柱状に形成され、内径測定さ
   れる被測定物に遊嵌されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の測定装置。 ３ 測定ヘツドは円筒状に形成され、外径測定さ
   れる円柱状の被測定物に遊嵌されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の測定装置。