JPS6093306A - 物品の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明の物品の位置決め方法は、真円度等物品の形状
を測定する場合や、物品に高精度の加工を施したり、或
は高精度の物品組立をする場合に利用できる。

（背景技術） 物品の形状測定、加工、組立のために１例えばこの物品
の中心位置をめる場合があるが、従来は次のようにして
物品の中心位置をめていた。

まず、物品が筒状でこの内周面を基準として中心位置を
める場合には、第１〜３図に示すような方法が多く用い
られている。第１図に示した例は１円筒状の被測定物（
中心をめるべき物品を指す。以下同じ。）■を円柱状の
位置決めピン２に外嵌したもの、第２図に示した例は、
円錐台状のピン２に被測定物ｌを外嵌したものである。

各側に於いて、ピン２の中心がこれに外嵌した被測定物
ｌの中心としてめられる。ところが、このようにして被
測定物の中心をめる場合、第１図に示した例に於いては
、被測定物ｌの内周面とピン２の外周面との間に存在す
る避けることができない隙間の分だけ測定結果にずれを
生しる。又第２図に示した例に於いては、被測定物の支
持が不安定になりやはり測定結果に誤差を生じるのが避
けられない。更に、第３図に示す例のように、円筒状の
被測定物ｌの内周面を空圧或は油圧で駆動されるチャッ
クの爪３，３で抑え、チャックの中心を被測定物の中心
としてめる方法では、現在用いられている最も精度の高
いチャックを最良の条件で使用した場合でも、測定精度
は１〜３ｇｍ程度となり、被測定物の形状誤差や爪３，
３に加えられる力のばらつきにより実際には測定結果に
もっと大きなＪ（差を生しる。又、爪３を狭い面積で被
測定物ｌに押圧するため、被測定物の表面に傷が付き易
い。

又、物品か＋１状でこの外周面を基準として中心位置を
める場合には、第４〜５図に示すような方法が多く用い
られている。第４図に示した例は、■ブロック４を用い
て円柱状の被測定物ｌの中心位置をめる周知の方法であ
るが、このようにＶブロック４を用いる測定方法に於い
ても被測定物の寸法形状誤差により中心位置の測定結果
に誤差が生しるのを避けられない。更に第５図に示すよ
うに、円柱状の被測定物ｌの外周面をチャンクの爪３，
３で抑えて中心位置をめる方法では、第３図に示した内
周面基準の場合と同様の不都合を生しる。

更に、第６図に示した様に、ンメ盤５の上面にＩＭ定し
たプロ・ンク６に被測定物（正方形または長方形状）の
一端面を突き邑で、この端面を基準としてこの被測定物
１の中心位置をめる方法では、被測定物１０寸法を正確
に知る必要があり、′Ａ１１ｌ定作業が面倒となるだけ
でなく、精にシな測定も行ない難い。

（発明の目的） 本発明は上述のような不都合を解消して、物品の位置を
容易かつ正確に決めることができ、しかも測定時に物品
を傷付けることのない物品の位置決め方法を提供するこ
とを目的としている。

（発明の構成） 本発明の物品の位置決め方法は、支持板に植立され、予
め位置をめられた多孔質材製の噴気部材より圧縮空気を
均一に噴出した後、被測定物である物品を小さな隙間を
介在させた状態で嵌合させ、この噴気部材から被測定物
の表面に向けて噴出している圧縮空気により被測定物を
支持板上で移動させて、噴気部材と被測定物との間の隙
間から噴出する圧縮空気が被測定物を押圧するカを全周
に頁って平衝させることにより、噴気部材の位置と被測
定物の位置との関係を常に一定にしてから、上記したよ
うに予めめた噴気部材の位置から物品の位置を決める。

（発明の実施例） 次に、実施例を示す図面により本発明を更に詳しく説明
する。

第７図は本発明の位置決め方法により、円筒状の物品の
中心位置をめる実施例を示している。

支持板７の中央部上面には、粒状金属を焼結成形する等
により得られる多孔質材製で円柱状の噴気部材８が植立
されている。この噴気部材８の中心軸ａは、予め適宜の
方法によりｒｒｆ及的精密にめておくが、この中心軸ａ
をめる作業は一度だけ行なえば良いため、面倒な方法を
使用しても良く、相当に精密な測定値を得ることができ
る。

スラスト軸受９を介して合板１０に回転自在に支持され
た支持板７の内部に設けられた空気溜１１には、通気路
１２を通じて圧縮空気が供給される。更にこの空気溜１
１に供給された圧縮空気は、この空気溜１１に露出した
噴気部材８の底面から、この噴気部材内部の微細な通孔
内に進入し、支持板７から突出した部分の外面から均一
に噴出する。中心をめるべき円筒状の被測定物ｌの内径
は、上記円柱状の噴気部材８の外径よりも僅かに大きく
、この被測定物ｌを噴気部材８に容易に外嵌できるよう
にこの噴気部材８の外径を定める。

被測定物ｌの中心を、内周を基準としてめる場合、被測
定物１を噴気部材８に外嵌し、通気路１２、空気溜１１
を通じて噴気部材８内の微細な通孔に送り込んだ圧縮空
気を、噴気部材８の外周面から被測定物ｌの内周面に向
けて噴出させる。

この圧縮空気噴出は、噴気部材８の全周に亘って均一に
行なわれるため、被測定物ｌを噴気部材８に外嵌した場
合に、被測定物ｌの内周面と噴気部材８の外周面との間
の隙間に偏りが生じた場合でも、この偏りは直ちに修正
され、上記隙間の幅は全周に亘って同一となり、被測定
物Ｉの中心が噴気部材８の中心と一致する。即ち、上記
隙間に偏りが生じた場合、隙間が狭い部分では圧縮空気
が被測定物１の内周面を押す力が強く（圧力が高く）な
り、反対に広い部分では弱く（圧力が低く）なるため、
偏りがあった場合圧縮空気の力によって被測定物ｌが隙
間を均一にする方向に移動し、極〈短時間で被測定物ｌ
の中心が噴気部材８の中心と一致する。

図示の実施例に於いては、支持板７が噴気部材８の中心
ａを軸として回転するため、上記の圧縮空気噴出により
被測定物の中心を上記中心ａに一致させたまま支持板７
を回転させ、被測定物の周面をコンパレータの触針１３
等で追尾すれば、この被測定物ｌの真円度等を正確に測
定できる。

次に、第８図は本発明の方法により、円柱状の物品の中
心位；６を測定する状態を示している。このような物品
の中心位置を外周を基準として測定する場合に７！＋ｌ
Ｉ定に使用する装置は、支持板７の上面に円筒状の保持
具１４を固定し、この保持具１４の内周面に全長に亘っ
て形成した空気溜１１を覆って円筒状の噴気部材８を装
着している。この噴気部材８の中心位置も前記の第一実
施例の場合と同様に予めめておく。噴気部材８の外周側
に通気路１２、空気溜１１を通して送られた圧縮空気は
、この噴気部材８の内周面から均一に噴出する。噴気部
材８の内径は、中心をめるへき被測定物ｌの外径よりも
僅かに大きく形成しているため、被測定物ｌを噴気部材
８に内嵌し１通気路１２、空気溜１１を通じて供給した
圧縮空気をこの噴気部材８の内側に噴出させれば、噴気
部材８の内周面と被測定物ｌの外出面との間の隙間の幅
が全周に亘って均一となり、被測定物ｌの中心が噴気部
材８の中心と一致する。なお、噴気部材８を構成する多
孔質材の空隙率等は、多孔質静圧気体軸受を構成する多
孔質材と同等とする。

なお１以上に述べた実施例に於いては、噴気部材８の中
心と被測定物ｌの中心とを一致させ、この被測定物ｌの
中心位置をめる方法について示したが、本発明の方法に
より物品の位置を決める場合、必ずしも両者の中心を一
致させなくても良い。例えば不等辺多角形の物品を断面
形が相似の噴気部材に嵌合させた場合、各辺に於いて被
測定物を押圧するカに差が生じるため、両者の中心位置
は必ずしも一致しないが互いの位置関係は常に一定とな
る。従って中心は一致しなくても物品を常に一定の場所
に位置決めすることができる。

（発ψ）の効果） 本発明の物品の位置決め方法は以上に述べた通り構成さ
れるため、次に述べるような効果を発揮する。

（１）被Ｊｌｌｌ　Ｊ物としての物品を噴気部材に嵌合
させるだけで容易かつ迅速に位置を決めることができる
。

（２）圧縮空気の１１桑による平均効果により、物品の
形状誤差よりも良い精度で畠に正確に中心位置を決める
ことができる。

（３）従来方法に比べて精度が向上し、ｌｌＬｍ以下の
精度を得られる。

（４）正確な心出し作業が繰返して行なえるから、内規
性のよい測定ができる。

（５）被測定物である物品にはその全周に亘って均等な
力が加わるため、　；ＩＩ＋定時に物品を変形させるこ
とがなく、柔軟な材質の物品の位置決めも正確に行なえ
る。

（８）周囲の温度等により測定結果に影響が生ずること
がなく、又測定時に発熱することもないため、物品等を
熱変形させることがない。

（７）位置決め時に物品と非接触であり強く押圧するこ
とがないため、物品を傷付けることがない。

（８）位置決めに使用する装置にはｒＪｆ動部や被測定
物との接触部がないため、摩オ〔を生じることがなく、
寿命は半永久的となりしかも精度が低下するこ）がない
。

（８）油等の潤滑剤を使用することがないため、被測定
物や作業者の手、衣服等を汚損することがない。

（ｌＯ）同一の装置で、円形だけでなく正多角形状の物
品の中心位置をめることができ、又不等辺多角形の位置
を決めることもできる。

（１１）噴気部材を多孔質材により造るため、被測定物
を所定位置に保持する力を強くすることができ、被測定
物の外周面に測定子を弾接させる場合等に右利である。

即ち、本発明者の行なった実験によると、第９図に示す
ように直径Ｄ＝２．２ｃｍの円形で上面か」ｌ坦な台座
１５の中心に、直径ｄ　＝　０．２　ｍ／ｍでに方に向
けて圧縮空気を噴出するノズル１６を設け、このノズル
から５　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’の圧縮空気の力によって
台座１５の上刃にｈだけ離れた位置に重さＷ（Ｋｇ）の
平ｉ１７を支持しようとした場合、毛さＷと距ａｈとの
関係が第１Ｏ図に示すようになった。これによると、台
座上面と１ノ根下面との距離りが小さくなる程大きな重
量を支持することができるが、距離りが１０゜ｍ以下に
なるとそれ以上距離が小さくなっても支持できる重量は
増加せず、支持できる重量は最大で５Ｋｇ程度である。

これに対して１台座１５の上面と同形同大で多孔質材に
より造られた噴気板の上面を平板１７の下面と対向させ
、５　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ’の圧縮空気を５，１７ｍ１
ｎの割合でこの噴気板の上面から均一に噴出させた所、
噴気板」二面と平板下面との距離りと平板１７の重さＷ
との関係は第１１図に示すようになった。これによると
、距＃−ｈか１０用ｍを超える場合には支持できる重量
は第９図に示した様なノズルの場合とほぼ同じであるが
、ｈが１０　ｐｍ以下となると更に支持できる重量か増
加し、最大１８Ｋｇ程度にまで達する。

（１２）この結果、測定時に使用する圧縮空気の圧力は
比較的低くても済むため、圧縮空気源は簡単なもので足
り、破裂等の危険もなくなる。

（１３）多孔質材製の噴気部材８は、その全周に亘って
無数の微小孔が開口しているため、被測定物には全周に
亘って均一に力を受け、被測定物の偏りが少なく精密な
測定を行なえる。

（応　用　例） 本発明の方法によると、上述のように物品の位置を容易
、迅速かつ精密に決めることができるが、単に位置を決
めるだけでなく、例えば位置決めすることによりめるめ
た中心位置を基準として被測定物に加工を施したりする
場合、この被測定物に外力が加わる。外力が小さい場合
は、噴気部材８から噴出する圧縮空気の力で十分に被測
定物を支えることかできるが、比較的大きな外力が加わ
る場合には、中心位置がずれてしまうおそれがある。

このようなずれを防止するため、第１２〜１３図に７１
＜すように、被測定物ｌを載置する支持板７又は保持具
１４の−Ｌ面に四部１８を形成し、この四部１８を負圧
源に接続自在としても良い。被測定物ｌの中心をめた後
にこれに加工を施す場合には、まず四部１８と負圧源と
の連通を遮断した状態で噴気部材８から圧縮空気を噴出
させて被測定物ｌの中心位置を噴気部材８の中心位置と
一致させた後、門８１１１８を負圧源に連通させ、被測
定物ｌをＬ記支持板７又は保持具１４の上面に吸着させ
る。これにより、中心位置をめるめられた被測定物ｌは
簡単には動かなくなり、加工を施す等により外力が加わ
った場合でもめるめた中心位置がずれることがなくなる
。各側に於いて、凹部１８内に多孔質材を嵌着し、この
多孔質材表面に被測定物ｌを吸着するようにしても良い
。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は物品の位置決め方法の従来の６例を示して
おり、第１図は第１例、第・２図は第２例のそれぞれ縦
断面図、第３図は第３例、第４図は第４例、第５図は第
５例のそれぞれ端面図、第６図は第６例の側面図、第７
図以下は本発明を説明するための図で、第７図は物品の
内周を基準として中心をめる場合、第８図は回じ〈外周
を基準としてめる場合に使用する装置の縦断面図、第９
図は比較のためのノズルからの噴射構造を示す縦断面図
、第１０図は第９図の構造により支持される重量と圧縮
空気により形成される隙間との関係を示す線図、第１１
図は多孔質材を用いた場合の同様の線図、第１２〜１３
図は本発明の応用例の２例を示すそれぞれ縦断面図であ
る。 １：被測定物、２：ピン、３：爪、４：Ｖブロック、５
：定盤、６：ブロック、７：支持板、８：噴気部材、９
ニスラスト軸受、ｌＯ二合板、１に空気溜、１２二通気
路、１３：触針、１４：保持具、１５：台座、１６：ノ
ズル、１７：平板、１８：凹部。 特許出願人　株式会社小坂研究所 代　理　人　小山欽造（ほか１名） 第４図　第５図　第６図 第９図　第ｔｏ図 第１Ｉ図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め位置をめられた多孔質材製の噴気部材より圧縮空気
   を均一に噴出させた後、被測定物である物品を小さな隙
   間を介在させた状態で嵌合させ、この噴気部材から物品
   の表面に向けて噴出している圧縮空気により、被測定物
   を移動させ物品の噴気部材に対する位置関係を常に一定
   の関係にし、噴気部材の位置から物品の位置をめる物品
   の位置決め方法。