JPH08155794A - 内径非接触測定装置 - Google Patents

内径非接触測定装置

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JPH08155794A
JPH08155794A JP30477694A JP30477694A JPH08155794A JP H08155794 A JPH08155794 A JP H08155794A JP 30477694 A JP30477694 A JP 30477694A JP 30477694 A JP30477694 A JP 30477694A JP H08155794 A JPH08155794 A JP H08155794A
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JP
Japan
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measuring
inner diameter
hole
work
station
Prior art date
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Application number
JP30477694A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Sano
光雄 佐野
Kimimichi Yano
公道 矢野
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FUJI KOKI SEISAKUSHO KK
Nitto Seiki Co Ltd
Fujikoki Corp
Original Assignee
FUJI KOKI SEISAKUSHO KK
Nitto Seiki Co Ltd
Fujikoki Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小径でかつ長い細穴をもつワークを正確に測
定する測定装置を提供する。 【構成】 内径非接触測定装置1は、フレーム10上に
とりつけられるベース15とベース15に立設されるコ
ラム20を有する。ベース上にはテーブル50がとりつ
けられ、サーボモータによりX軸,Y軸方向に移動し、
位置決めされる。テーブル50はワークの取付装置52
0が装備される。コラム20にはZ軸方向に移動する測
定ヘッドを有する3基の測定ステーション31,32,
33が設けられる。第1の測定ステーション31は穴の
内壁面を検査する内視鏡を有し、内壁面をモニター60
に表示して表面粗度を測定する。第2,第3の測定ステ
ーション32,33はエアマイクロメータ又は静電圧計
を備え、穴の内径寸法と穴の真直度を測定する。テーブ
ル50や各測定ステーションは、制御盤71上に設けた
操作レバー710により操作される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械部品、特に高い寸
法精度が要求される細穴を有する機械部品の内径非接触
測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】機械部品の内径を測定する装置として
は、各種のマイクロゲージや三次元測定装置が利用さ
れ、内径寸法を直接に測定することができる。しかしな
がら細穴の場合には、スライラス等を挿入するスペース
が無く、エアマイクロメータとマスターリングを用いた
比較測定を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば、流体の流量を
制御する機器にあっては、細穴を精密に加工する必要が
ある。この種の精密機器にあっては、加工された細穴の
加工精度を正確に測定する必要がある。本発明はこの種
の精密機器の内径を効率よく測定する装置を提供するも
のである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の内径非接触測定
装置は、基本的手段として、フレームと、フレーム上に
防振材を介して載置されるベースと、ベース上に配設さ
れて内径を測定するワークの穴を垂直方向に向けて取付
けるワーク取付装置を備えるテーブルと、テーブルを水
平方向の直交する2軸に沿って移動させるテーブル駆動
装置と、テーブルの移動軸線に対して垂直方向に配設さ
れるコラムと、コラムに装備される測定ステーションを
有し、測定ステーションは、穴の内径壁面の表面粗度を
測定する第1の測定ステーションと、穴の内径寸法を測
定する第2の測定ステーションと、穴の真直度を測定す
る第3のステーションを備える。
【0005】
【作用】測定すべき細穴を有するワークは、3つの測定
ステーションへ送られて、内壁部の表面粗度、内径寸
法、穴の真直度が順次測定される。
【0006】
【実施例】図1は本発明の装置の全体の概要を示す斜視
図、図2は測定部の正面図、図3は右側面図ある。全体
を符号1で示す内径非接触測定装置は、フレーム10
と、フレーム10上に防振ゴム12を介して載置される
ベース15とベース15上に立設される測定コラム20
と、ワークを載置するテーブル50とを有する測定部
と、測定部に隣接して配設されるモニター装置60と、
制御装置70を備える。測定コラム20の前面には、測
定ステーション30が設けられ、測定ステーション30
には3基の測定ステーション31,32,33が装備さ
れている。
【0007】フレーム10上に防振ゴム12を介して載
置されるベース15上には、第1のリニアガイド51が
設けられ、摺動部材52がとりつけられる。摺動部材5
2はパルスモータ510によってX軸方向に移動、位置
決めされる。摺動部材52上には第2のリニアガイド5
3が設けられ、テーブル50が摺動自在にとりつけられ
る。テーブル50は、摺動部材52に設けられるパルス
モータ512によってY軸方向に移動、位置決めされ
る。測定ステーション30は、測定コラム20の前面に
とりつけられるリニアガイドレール310と、このガイ
ドレールに摺動自在に支持されるスライドヘッド320
を有する。スライドヘッド320はサーボモータ330
により駆動されるボールネジ332によってZ軸方向に
移動する。
【0008】モニター60と制御装置70は、測定部か
ら離れて配設することができる。制御装置70は、例え
ばアンプ72、ビデオプリンタ73、印字用のプリンタ
74、内径測定結果を示すディジタル表示部730、真
円度測定結果を示すディジタル表示部740等を備え
る。制御盤71上には、各種の操作ボタン、ダイヤルと
共に、いわゆるジョイスティック状の操作レバー710
が装備される。この操作レバー710により、テーブル
50はX軸、Y軸に移動制御される。また、Z軸方向の
操作も可能とする機能を備えることもできる。
【0009】図4は、測定ステーションにおけるテーブ
ル上のワークと測定ヘッドの関係を示す詳細図である。
テーブル50上にはエアシリンダ520が載置されてお
り、そのピストン522の先端部にワークの取付ヘッド
530が装備される。全体を符号80で示すワークは、
第1の穴81、第2の穴84を有し、ワーク80は、第
1の穴81をワークの取付ヘッド530のボス532に
嵌装することによって取付けられる。測定対象となる第
2の穴84は、細穴であって、内径部85の内側に設け
られる。第2の穴84は内径寸法が小さく、しかも軸寸
法が長いので、加工は難しい。このような細穴は加工も
難しいが、加工後の細穴が設計仕様を満足するか否かを
測定することも極めて難しい作業となる。
【0010】本発明の測定装置は、この種の細穴84を
高精度に、かつ効率よく測定するものである。ワーク8
0は、取付けヘッド530にとりつけられた状態で、エ
アシリンダ520を作動してワークの上部をワーク押え
22につき当てて位置決めすることもできる。本発明の
場合には、ワーク80の上部に設けられるネジ部86を
利用してナット状の測定治具90をとりつけ、この治具
90をワーク押え22に当接することによって、より精
度の高いワークの位置決めを達成する。測定ヘッド35
0は、シリンダ340と一体にZ軸方向に摺動され、そ
の先端には測定目的に応じた各種のプローブ360がと
りつけられる。
【0011】図5は、第1の測定ステーション31の構
成を示す。第1の測定ステーション31は、測定ヘッド
350にファイバースコープを利用した内視鏡361を
装備したものである。内視鏡361は、チューブの内部
にファイバースコープとレンズを装備したもので、光源
からの光を先端から照射して内径部の壁面を視認するこ
とができる。ワーク取付けヘッド530にとりつけたワ
ーク80を、図4に示す状態にセットして、内視鏡36
1を第4の穴84内に差し込むことにより穴84の内壁
面はアンプ62を介してモニター60上に表示される。
この表示画像を予め用意した基準画像と比較することに
よって、穴の内壁面の加工粗度を検査することができ
る。なお、表示画像の検査は、オペレータが視認する
か、または画像処理によって自動化し、ビデオプリンタ
73に出力することも可能である。
【0012】図6,図7は第2の測定ステーション32
の構成を示す。第2のステーション32は測定ヘッドに
エアマイクロメータ362又は静電圧計を装備してい
る。スライドヘッド320は、サーボモータ330が駆
動するボールネジ332の回転量に応じてZ軸方向に移
動する。ワークの穴84内に挿入されたエアマイクロメ
ータ362は、ノズルから穴84内に矢印Pの方向にエ
アを吹き出す。このエアの流量と、マイクロメータ36
2をマスターゲージに挿入してエアを吹き出したときの
流量とを比較することによって、穴84の内径寸法が所
定の寸法範囲内であるか否かを検査することができる。
エアマイクロメータ362からの信号は、アンプを介し
て制御装置70内の判定装置90へ送られ、合否が判定
される。測定結果は、必要に応じてプリンタ74へも出
力される。
【0013】図8,図9,図10は、第3の測定ステー
ション33の構成を示す。スライダヘッド320に装備
される測定ヘッド350は、サーボモータ370と減速
装置372を介して連結され、サーボモータ370の駆
動により測定ヘッド350は軸まわりに回転する。測定
ヘッド350にとりつけられたエアマイクロメータ36
3又は静電圧計は、ワークの穴84に挿入された状態で
回転する。この間にエアマイクロメータ363は、ノズ
ルから4つのポイントP1,P2,P3,P4の位置にエア
を吹き出し、又は静電圧計を挿入し、穴84の内径の真
円度を測定する。この信号はアンプ92を介して判定装
置に送られ、マスターゲージで得られた真円度のデータ
と比較される。判定結果は、制御装置70内の判定装置
90のランプに示される。測定結果をプリンタ74に出
力することもできる。
【0014】図11は本発明の内径非接触測定装置によ
る自動測定の手順を示すフロー図である。ワークをテー
ブル上に固定し、全自動スタートボタンを押すと、ワー
クの位置をカメラが確認し、内径の測定と真直度の測定
を自動的に行なう。結果は、プリンタに出力される。そ
の後に、穴の内面の粗さをミニボアスコープを用いて検
査する。ミニボアスコープは、ジョイスティックを操作
してZ軸方向に操作する。表面粗さの検査を最終に行な
うのは、前工程でエアマイクロメータ等によって穴の内
壁面に傷が付くこともあって、この傷の有無を含めて検
査するためである。
【0015】図12は、各測定項目を個別に実行するフ
ローを示す。図13は、テーブルと測定ヘッドの動作の
フローを示す。本発明は以上のように、ワークの取付テ
ーブル50上にセットしたワークを3つの測定ステーシ
ョンに順次移動させて、効率よく細穴の加工精度を測定
することができる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上のように、精密加工を施さ
れた細穴を有するワークの測定装置にあって、ワークを
取りつけたテーブルと、各測定を担当する複数の測定ス
テーションを備え、ワークを順次測定ステーションに送
って、測定を行なう。測定ステーションは、内壁面の表
面粗度、穴の内径寸法、穴の真直度をそれぞれ担当す
る。表面粗度は内視鏡によって拡大されてモニター上に
表示されるので、これを標準の画像と比較して良否を容
易に判定することができる。穴の内径寸法と、真直度
は、それぞれエアマイクロメータ又は静電圧計を用い、
その結果は自動的に測定され、良否を自動的に判定され
る。したがって、測定効率良く、測定精度も高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内径非接触測定装置の全体構成を示す
斜視図。
【図2】本発明の内径非接触測定装置の正面図。
【図3】本発明の内径非接触測定装置の右側面図。
【図4】ワークの取付装置の詳細を示す説明図。
【図5】第1の測定ステーションを示す説明図。
【図6】第2の測定ステーションを示す説明図。
【図7】穴の内径寸法の測定個所を示す説明図。
【図8】第3の測定ステーションを示す説明図。
【図9】穴の真直度の測定個所を示す説明図。
【図10】穴の真直度の測定個所を示す説明図。
【図11】測定の手順を示すフロー図。
【図12】測定の手順を示すフロー図。
【図13】操作のフロー図。
【符号の説明】
1 内径非接触測定装置 10 フレーム 15 ベース 20 測定コラム 30 測定ステーション 50 ワークテーブル 60 モニター 70 制御装置 80 ワーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームと、フレーム上に防振材を介し
    て載置されるベースと、ベース上に配設されて内径を測
    定するワークの穴を垂直方向に向けて取付けるワーク取
    付装置を備えるテーブルと、テーブルを水平方向の直交
    する2軸に沿って移動させるテーブル駆動装置と、テー
    ブルの移動軸線に対して垂直方向に配設されるコラム
    と、コラムに装備される測定ステーションを有し、測定
    ステーションは、穴の内径壁面の表面粗度を測定する第
    1の測定ステーションと、穴の内径寸法を測定する第2
    の測定ステーションと、穴の真直度を測定する第3のス
    テーションを備えてなる内径非接触測定装置。
  2. 【請求項2】 コラムに配設されるワーク押えと、ワー
    ク取付装置に装備されてワークをワーク押えに押し上げ
    るアクチュエータを備えてなる請求項1記載の内径非接
    触測定装置。
  3. 【請求項3】 穴の内径壁面の表面粗度を測定する手段
    は内視鏡又はレーザ光線にて測定する手段である請求項
    1記載の内径非接触測定装置。
  4. 【請求項4】 穴の内径寸法と真直度を測定する手段は
    エアマイクロメータ又は静電圧方式を用いる測定手段で
    ある請求項1記載の内径非接触測定装置。
  5. 【請求項5】 各測定ステーションは、測定手段を垂直
    方向に移動する手段を備えてなる請求項1記載の内径非
    接触測定装置。
JP30477694A 1994-12-08 1994-12-08 内径非接触測定装置 Pending JPH08155794A (ja)

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