JP2001153622A

JP2001153622A - 成形品の内径寸法測定装置および内径寸法測定方法

Info

Publication number: JP2001153622A
Application number: JP33482199A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Takeshita; 博文竹下
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: JP4092832B2

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性体からなる環状の成形品の内径寸法の測定
を自動化でき、かつ、測定精度の高い成形品の内径寸法
測定装置および内径寸法測定方法を提供する。【解決手段】Ｏリング５１の内周が装着される円錐面か
らなる装着面２ａをもつテーパゲージ２と、テーパゲー
ジ２に振動を付与して、テーパゲージ２の小径側端部か
ら挿入されたＯリング５１の姿勢を水平状態にさせる振
動発生器４１と、テーパゲージ２に装着された水平状態
にあるＯリング５１の装着面２ａの基準位置ＭＫ１，Ｍ
Ｋ２からの相対位置を検出する位置検出器３０と、位置
検出器３０によって検出されたＯリング５１の相対位置
情報に基づいて、Ｏリング５１の内径寸法を算出するコ
ンピュータ６０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、Ｏリン
グ等の環状の成形品の内径寸法を測定する成形品の内径
寸法測定装置および内径寸法測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ゴムに代表される弾性体から
なるＯリング等の環状のシール製品は、そのシール機能
を十分に発揮させるために、寸法精度が重要である。従
来においては、たとえば、Ｏリングの内径寸法の測定
は、図７に示すような方法で行っていた。すなわち、母
線が規定された角度で正確に傾斜した円錐面１０１ａを
もつテーパゲージ１０１の小径側端部からＯリングＯＲ
を人手によって挿入し、ＯリングＯＲの内周の全域を円
錐面１０１ａに接触させ、かつ、ＯリングＯＲを水平状
態にした状態で、ＯリングＯＲの円錐面１０１ａの基準
位置からの相対位置を目視によって測定する。そして、
この相対位置に基づいて、ＯリングＯＲの内径寸法を測
定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記方法に
よりＯリングＯＲの内径寸法を測定すると、テーパゲー
ジ１０１への装着を、人手によって行うため、Ｏリング
ＯＲの装着毎にＯリングＯＲの弾性変形量も微妙に変化
してしまい、測定毎にＯリングＯＲの内径寸法の測定値
がばらつくという不利益が存在した。また、ＯリングＯ
Ｒは、ゴム材料で形成されているため、テーパゲージ１
０１の円錐面１０１ａとの間との摩擦も大きく、テーパ
ゲージ１０１への装着作業に時間を要し、また、上述に
ように、ＯリングＯＲの弾性変形量も微妙に変化し易
い。さらに、ＯリングＯＲのテーパゲージ１０１への装
着およびテーパゲージ１０１へ装着したＯリングＯＲの
テーパゲージ１０１からの抜き取り作業も、人手で行う
必要があるため、時間を要し、測定効率が悪いという不
利益も存在した。このため、従来からＯリングＯＲの内
径寸法の測定の自動化への要請が強かったが、Ｏリング
ＯＲは弾性体であることから変形し易く、ＯリングＯＲ
を真円状態にして内径寸法を測定することが困難であっ
た。

【０００４】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであって、弾性体からなる環状の成形品の内径寸法
の測定を自動化でき、かつ、測定精度の高い成形品の内
径寸法測定装置および内径寸法測定方法を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の成形品の内径寸
法測定装置は、環状の成形品の内径寸法を測定する成形
品の内径寸法測定装置であって、略鉛直方向に沿って設
けられ、前記成形品の内周が挿入される円錐面からなる
装着面をもつテーパゲージと、前記テーパゲージに振動
を付与して、前記テーパゲージの小径側端部から挿入さ
れた成形品の姿勢を水平状態にさせる振動付与手段と、
前記テーパゲージに装着された水平状態にある前記成形
品の前記テーパゲージの装着面の基準位置からの相対位
置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によっ
て検出された前記成形品の相対位置情報に基づいて、前
記成形品の内径寸法を算出する内径寸法算出手段とを有
する。

【０００６】前記振動付与手段は、前記テーパゲージに
超音波振動を付与する。

【０００７】前記振動付与手段は、圧電素子を備える。

【０００８】好適には、前記圧電素子は、前記テーパゲ
ージの大径側端部に設けられている。

【０００９】前記位置検出手段は、前記成形品に非接触
で当該成形品の相対位置を検出する。

【００１０】前記位置検出手段は、光学的検出手段から
なる。

【００１１】前記位置検出手段は、前記テーパゲージの
母線に沿って対向配置され、前記テーパゲージの装着面
に向けて光を照射する発光部と、前記テーパゲージの装
着面からの反射光を受光する受光部とを有し、前記テー
パゲージの装着面は、当該装着面の母線に沿って形成さ
れた前記発光部からの光を反射する反射面を有し、前記
反射面の母線方向の第１および第２の基準位置には、光
を反射させない基準マークが形成されており、前記位置
検出手段は、前記第１および第２の基準位置、および、
当該第１および第２の基準位置の間の装着面に装着され
た前記成形品の位置を前記受光部の受光量から検出す
る。

【００１２】また、本発明の成形品の内径寸法測定装置
は、鉛直方向に起立した前記テーパゲージの装着面に挿
入された前記成形品が当該テーパゲージの小径側端部か
ら自由落下可能な姿勢に前記テーパゲージを傾動させる
傾動手段をさらに有する。

【００１３】前記振動付与手段は、前記テーパゲージの
装着面に装着された前記成形品が当該テーパゲージの小
径側端部から自由落下可能な姿勢に傾動した状態で、前
記成形品の前記テーパゲージからの落下を促進させる振
動を前記テーパゲージに付与する。

【００１４】前記成形品は、弾性体からなる。

【００１５】また、本発明の成形品の内径寸法測定装置
は、前記テーパゲージを当該テーパゲージの中心軸の回
りに所定の角度毎に回転させる回転手段をさらに有し、
前記位置検出手段は、前記所定の角度毎に回転した前記
テーパゲージの装着面に装着された成形品の各相対位置
を検出し、前記内径寸法算出手段は、前記テーパゲージ
の各回転位置で取得した前記成形品の複数の相対位置に
それぞれに基づいて当該成形品の内径寸法を算出し、算
出された複数の内径寸法の平均値を当該成形品の内径寸
法とする。

【００１６】本発明の成形品の内径寸法測定方法は、環
状の成形品の内径寸法を測定する成形品の内径寸法測定
方法であって、小径側端部を上方にして略鉛直方向に立
設する、円錐面からなる装着面をもつテーパゲージの前
記小径側端部の上方から環状の成形品を自由落下させて
内周を当該テーパゲージの装着面に挿入するステップ
と、前記成形品が挿入されたテーパゲージに振動を付与
して、前記成形品の姿勢を水平状態にするステップと、
前記姿勢が水平状態になった成形品の前記装着面の基準
位置に対する相対位置を検出するステップと、前記検出
された成形品の相対位置に基づいて、当該成形品の内径
寸法を算出するステップとを有する。

【００１７】また、本発明の成形品の内径寸法測定方法
は、前記テーパゲージに装着された成形品が前記テーパ
ゲージの小径側端部から自由落下可能に前記テーパゲー
ジを傾動させるステップと、前記傾動させた状態のテー
パゲージに、当該テーパゲージからの前記成形品の自由
落下を促進させる振動を付与して成形品を排出するステ
ップと、をさらに有する。

【００１８】前記テーパゲージへは、超音波振動を付与
する。

【００１９】本発明では、環状の成形品のテーパゲージ
への装着面への装着を、まず、テーパゲージの小径側端
部の上方から環状の成形品を自由落下させて内周をテー
パゲージに挿入する。この状態で、テーパゲージには、
振動、好ましくは、超音波振動が付与され、これによっ
て、たとえば、傾いた姿勢にある成形品は水平状態にな
り、成形品の内周はテーパゲージの装着面に均等に接触
する。テーパゲージの装着面に装着された状態の成形品
は、位置検出手段によって、好適には、非接触で装着面
の基準位置に対する相対位置が検出される。内径寸法算
出手段は、検出された成形品の相対位置に基づいて、成
形品の内径寸法を算出する。好適には、テーパゲージを
所定の角度毎に回転させて、成形品の周方向の複数点の
相対位置を検出し、内径寸法算出手段は、これら複数の
相対位置に基づいて算出した成形品の内径寸法を最終的
な内径寸法の測定値とする。成形品の内径寸法の測定
が完了したら、傾動手段は、テーパゲージを成形品が自
由落下可能な姿勢に傾動させる。このとき、振動付与手
段はテーパゲージに振動を付与して成形品の自由落下を
促進させる。これにより、成形品は確実にテーパゲージ
から排出される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。第１実施形態図１は、本発明の一実施形態に係る成形品の内径寸法測
定装置の構成を示す正面図であり、図２は図１に示す内
径寸法測定装置の側面図である。なお、本実施形態に係
る成形品の内径寸法測定装置および内径寸法測定方法を
適用する成形品としては、Ｏリングを対象として説明す
る。Ｏリングは、たとえば、ゴム材料から成形され、中
心軸を通る平面に沿った断面が略円形状である環状体で
ある。

【００２１】図１および図２に示す成形品の内径寸法測
定装置１は、ベース面ＢＳ上に設けられた回転テーブル
１１と、回転テーブル１１のテーブル１２上に傾動自在
に設けられ、Ｏリング５１の内周が装着されるテーパゲ
ージ２と、テーパゲージ２の側方に設置された位置検出
器３０と、位置検出器３０の検出信号３２ｓが入力され
るコンピュータ６０と、テーパゲージ２の支軸３を中心
に傾動させる傾動機構２１と、テーパゲージ２の大径側
端面に設けられた振動発生器４１とを備える。ここで、
回転テーブル１１は本発明の回転手段の一具体例に対応
し、位置検出器３０は本発明の位置検出手段の一具体例
に対応し、傾動機構２１は本発明の傾動手段の一具体例
に対応しており、コンピュータ６０は本発明の内径寸法
算出手段の一具体例に対応しており、振動発生器４１は
本発明の振動付与手段の一具体例に対応している。

【００２２】回転テーブル１１は、中心軸Ｏ’を中心に
そのテーブル１２を所定の角度毎に回転させる。テーブ
ル１２の上面は水平方向Ｈに平行な水平面である。この
回転テーブル１１は、たとえば、モータと、モータの駆
動力をテーブル１２の回転軸に伝達する伝達機構等を内
蔵している。

【００２３】テーパゲージ２は、成形品としてのＯリン
グ１の内周が装着される円錐面からなる装着面２ａをも
つ円錐体からなり、小径側端部に円形の端面を有する。
このテーパゲージ２は、大径側の外周にテーパゲージ２
の直径方向の２ヶ所に支軸３が設けられており、この支
軸３は回転テーブル１１のテーブル１２上に設けられた
支持部材１３によって回転自在に支持されており、テー
パゲージ２はこの支軸３を中心に図１に示す矢印Ａ１お
よびＡ２方向に傾動自在になっている。また、テーパゲ
ージ２は、鉛直方向Ｖに起立した状態で、その中心軸Ｏ
が回転テーブル１１の中心軸Ｏ’に一致するように設け
られている。

【００２４】図２に示すように、テーパゲージ２の一方
の支軸３は、支持部材１３に対して固定された傾動機構
２１と連結されている。この傾動機構２１は、たとえ
ば、モータおよび歯車列を備えており、このモータから
の回転駆動力を支軸３に伝達してテーパゲージ２を矢印
Ａ１およびＡ２方向に回転させ、任意の傾動位置で停止
させることができる。

【００２５】テーパゲージ２の円錐面である装着面２ａ
には、その母線に沿って光を反射する所定の幅の反射面
がテーパゲージ２の小径側端部付近から大径側端部付近
まで形成されている。この反射面５は、装着面２ａの周
方向に沿って等間隔位置に複数形成されており、具体的
には、９０度間隔に４ヶ所形成されている。反射面５
は、たとえば、蒸着法によって金属薄膜をテーパゲージ
２の装着面２ａに蒸着させることによって形成すること
ができる。

【００２６】テーパゲージ２の装着面２ａの小径側およ
び大径側の端部付近には、それぞれ装着面２ａの基準位
置となる所定の幅の上限基準マークＭＫ１および下限基
準マークＭＫ２が装着面２ａの周方向に沿って形成され
ている。この上限基準マークＭＫ１および下限基準マー
クＭＫ２は、上記の反射面５上にも形成されており、反
射面５の上限基準マークＭＫ１および下限基準マークＭ
Ｋ２の形成領域は、光を反射しない。

【００２７】テーパゲージ２の大径側の端面に設けられ
た振動発生器４１は、テーパゲージ２に超音波振動を付
与可能になっており、この振動発生器４１は、たとえ
ば、所定電圧を印加することにより超音波振動を発生す
る圧電素子からなる。この振動発生器４１は、鉛直方向
に起立したテーパゲージ２の小径側端部の上方からＯリ
ング５１を自由落下させてＯリング５１の内周がテーパ
ゲージ２に挿入された際に、テーパゲージ２に超音波振
動を付与することにより、Ｏリング５１の自重と超音波
振動の作用でＯリング５１の姿勢を水平状態にさせ、Ｏ
リング５１の内周とテーパゲージ２の装着面２ａとを均
等に接触させる。さらに、振動発生器４１は、装着面２
ａにＯリング５１が装着されたテーパゲージ２をＯリン
グ５１がテーパゲージ２の小径端部側から自由落下可能
に傾動機構２１によってテーパゲージ２を所定の角度ま
で傾動させた際に、テーパゲージ２に超音波振動を付与
してＯリング５１のテーパゲージ２からの自由落下（脱
落）を促進させる。

【００２８】位置検出装置３０は、ベース面ＢＳ上に支
柱１５によって支持されている。この位置検出装置３０
は、テーパゲージ２の装着面２ａに向けて光を照射する
発光部３１と、発光部３１から出力された光のテーパゲ
ージ２の装着面２ａに形成された反射面５からの反射光
を受光する受光部３２とを備えている。位置検出装置３
０の発光部３１および受光部３２は、テーパゲージ２の
装着面２ａから所定距離離隔した位置に装着面２ａの母
線に沿ってテーパゲージ２の小径側端部から大径側端部
にかけて配設されている。位置検出装置３０の発光部３
１は、たとえば、線状に多数配列されたレーザダイオー
ドから構成され、テーパゲージ２の装着面２ａの母線に
沿って線状のレーザ光を出力する。また、位置検出装置
３０の受光部３２は、たとえば、テーパゲージ２の装着
面２ａの母線に沿って複数に分割されたフォトダイオー
ドから構成され、これらの分割されたフォトダイオード
は、テーパゲージ２のそれぞれ対向する装着面２ａから
の反射光の光量を検出する。

【００２９】位置検出装置３０の発光部３１のレーザダ
イオードは、レーザ光を出力し、この出力されたレーザ
光は、発光部３１に対向する装着面２ａに反射面５によ
って受光部３２に向けて反射される。上限基準マークＭ
Ｋ１、下限基準マークＭＫ２や装着面２ａに装着された
Ｏリング５１によって反射面５が遮られている位置で
は、発光部３１から照射されたレーザ光は反射せず、こ
れらの位置に対向する受光部３２は、反射光を受光しな
いか、あるいは、受光しても他の領域より受光量が減少
する。したがって、位置検出装置３０の受光部３２を構
成する分割された複数のフォトディテクタのうち、受光
量が相対的に少ないフォトディテクタの位置から上限基
準マークＭＫ１、下限基準マークＭＫ２やＯリング５１
の位置を検出することができる。この検出された信号
は、検出信号３２ｓとして、コンピュータ６０に出力さ
れる。

【００３０】内径寸法算出手段としてのコンピュータ６
０は、位置検出装置３０によって検出されたＯリング５
１の上限基準マークＭＫ１、下限基準マークＭＫ２に対
する相対位置情報に基づいて、Ｏリング５１の内径寸法
を算出する。具体的には、たとえば、図５に示すよう
に、上限基準マークＭＫ１位置でのテーパゲージ２の直
径をＲ１、下限基準マークＭＫ２位置でのテーパゲージ
２の直径をＲ２、上限基準マークＭＫ１位置と下限基準
マークＭＫ２位置との距離をＬ１、上限基準マークＭＫ
１位置からのＯリング５１までの相対距離をＬとする
と、Ｏリング５１の内径Ｒを次式（１）によって算出す
る。なお、上限基準マークＭＫ１位置からのＯリング５
１までの相対距離Ｌは、上限基準マークＭＫ１位置から
のＯリング５１の上端までの相対距離Ｌ２と、上限基準
マークＭＫ１位置からのＯリング５１の下端までの相対
距離Ｌ３との中点とする。

【００３１】Ｒ＝（Ｒ２−Ｒ１）×（Ｌ／Ｌ１）＋Ｒ１ …（１）

【００３２】また、コンピュータ６０には、回転テーブ
ル１１によってテーパゲージ２を中心軸Ｏの回りに所定
の角度毎に回転させ、所定の角度毎に回転したテーパゲ
ージ２の装着面２ａに装着されたＯリング５１の相対位
置を検出した際に、得られた複数のＯリング５１の相対
位置情報が入力される。コンピュータ６０は、各Ｏリン
グ５１の相対位置情報に基づいて、Ｏリング５１の内径
寸法を算出し、算出された複数の内径寸法の平均値をＯ
リング５１の最終的な内径寸法とする。さらに、コンピ
ュータ６０は、算出したＯリング５１の内径寸法を、た
とえば、表示装置６１に表示させたり、算出したＯリン
グ５１の内径寸法が基準値の範囲に収まっているか否か
等の判断を行う。

【００３３】次に、上記構成の成形品の内径寸法測定装
置１を用いたＯリングの内径寸法測定方法の一例につい
て図３のフローチャートを参照して説明する。図３に示
すように、Ｏリングの内径寸法測定の手順は、大きく分
けてＯリング５１のテーパゲージ２への装着ステップ
（ステップＳ１００）と、テーパゲージ２に装着された
Ｏリング５１の内径寸法を測定するステップ（ステップ
Ｓ２００）と、内径寸法の測定が完了したＯリング５１
をテーパゲージ２から排出するステップ（ステップＳ３
００）とからなる。以下、ステップＳ１００〜Ｓ３００
における各手順を順に説明する。

【００３４】Ｏリングのテーパゲージへの装着（ステッ
プＳ１００）まず、図４に示すように、鉛直方向に起立した状態にあ
るテーパゲージ２の小径側端部２ｂの上方からＯリング
５１を自由落下させて、Ｏリング５１の内周をテーパゲ
ージ２に挿入する（ステップＳ１）。このとき、テーパ
ゲージ２に対して自由落下したＯリング５１は、図４に
示すように、テーパゲージ２の装着面２ａに対して、水
平状態となるとは限らず、水平面に対して傾斜した状態
となることもあり、Ｏリング５１の内周はテーパゲージ
２の装着面２ａに均等に接触するとは限らない。

【００３５】次いで、上記のように、自由落下によりＯ
リング５１が挿入された状態のテーパゲージ２に対し
て、振動発生器４１に所定の電圧を印加して超音波振動
を発生させ、テーパゲージ２に超音波振動を与える（ス
テップＳ２）。テーパゲージ２に超音波振動が付与され
ると、Ｏリング５１にも超音波振動が伝わり、Ｏリング
５１は自重と超音波振動の作用によって、Ｏリング５１
の内周がテーパゲージ２の装着面２ａに均等に接触する
ように姿勢が変化し、Ｏリング５１の内周がテーパゲー
ジ２の装着面２ａに均等に接触するとＯリング５１の姿
勢は水平状態になる（ステップＳ３）。この状態となっ
たら、テーパゲージ２への超音波振動の付与を停止す
る。

【００３６】Ｏリングの内径寸法測定（ステップＳ２０
０）テーパゲージ２の装着面２ａへのＯリング５１の装着が
完了したら、位置検出器３０の発光部３１からレーザ光
を照射する（ステップＳ４）。なお、テーパゲージ２の
装着面２ａに設けられた４つの反射面５のいずれかが位
置検出器３０の発光部３１に対向するように、回転テー
ブル１１の回転位置を位置決めしておく。

【００３７】図５に示すように、位置検出器３０の発光
部３１からテーパゲージ２の装着面２ａに設けられた反
射面５に照射されたレーザ光は、反射面５で反射して対
向する受光部３２に入射する。このとき、上限基準マー
クＭＫ１および下限基準マークＭＫ２、Ｏリング５１に
照射されたレーザ光は、反射しない、あるいは、反射し
ても反射光の光量が相対的に少なく、受光部３２の上限
基準マークＭＫ１および下限基準マークＭＫ２、Ｏリン
グ５１に対向する位置にあるフォトディテクタの受光量
は他のフォトディテクタの受光量よりも小さい。このこ
とから、図５に示す、上限基準マークＭＫ１と下限基準
マークＭＫ２との距離Ｌ１、上限基準マークＭＫ１から
のＯリング５１の上端までの距離Ｌ２、および上限基準
マークＭＫ１からのＯリング５１の下端までの距離Ｌ３
が検出される。位置検出器３０は、これら距離Ｌ１、Ｌ
２およびＬ３の情報を含む検出信号３２ｓをコンピュー
タ６０に出力する（ステップＳ５）。

【００３８】コンピュータ６０では、距離Ｌ１、Ｌ２お
よびＬ３の情報に基づいて、上記（１）式に従って、Ｏ
リング５１の内径寸法Ｒを算出する（ステップＳ６）。
なお、上限基準マークＭＫ１および下限基準マークＭＫ
２でのテーパゲージ２の直径Ｒ１，Ｒ２は、あらかじめ
測定されており、測定値がコンピュータ６０に保持され
ている。

【００３９】位置検出器３０によるＯリング５１の相対
位置の検出が完了したら、テーパゲージ２を中心軸Ｏの
回りに９０度回転させる（ステップＳ７）。これによ
り、テーパゲージ２に形成された他の反射面５が位置検
出器３０に対向する位置に移動する。

【００４０】全ての反射面５によって、Ｏリング５１の
内径寸法Ｒの測定が完了するまで、すなわち、Ｏリング
５１の４点についての内径寸法Ｒの測定が完了するま
で、ステップＳ４〜Ｓ７の動作を繰り返し行い（ステッ
プＳ８）、Ｏリング５１の４点についての内径寸法Ｒの
測定が完了したら、これらＯリング５１の４点の内径寸
法Ｒの平均値を算出し、この平均値を最終的なＯリング
５１の測定した内径寸法とする（ステップＳ９）。

【００４１】Ｏリングのテーパゲージからの排出（ステ
ップＳ３００）Ｏリング５１の内径寸法Ｒの測定が完了したら、図６に
示すように、傾動機構２１を駆動して、テーパゲージ２
をその支軸３を中心に傾動させ、テーパゲージ２を鉛直
方向Ｖの下方側に向かせる（ステップＳ１０）。このよ
うに、テーパゲージ２を傾けることで、テーパゲージ２
に装着されたＯリング５１は、テーパゲージ２の小径側
端部から自由落下可能な状態となる。しかしながら、Ｏ
リング５１の内周はテーパゲージ２に接触しており、テ
ーパゲージ２を傾けても自重によって自由落下しない場
合もあり、また、自由落下を開始しても摩擦等によりテ
ーパゲージ２の装着面２ａにＯリング５１が引っ掛かっ
てＯリング５１がテーパゲージ２から確実に排出されな
い場合もある。

【００４２】このため、振動発生器４１に所定の電圧を
印加して超音波振動を発生させ（ステップＳ１１）、テ
ーパゲージ２に超音波振動を付与する。これにより、Ｏ
リング５１は、自重と超音波振動の作用によって、テー
パゲージ２からの自由落下が促進され、Ｏリング５１は
テーパゲージ２から確実に排出される（ステップＳ１
２）。

【００４３】Ｏリング５１のテーパゲージ２からの排出
が完了したら、傾動機構２１を駆動して、テーパゲージ
２を鉛直方向に起立させる（ステップＳ１３）。以上の
動作によって、Ｏリング５１の内径寸法Ｒの測定作業が
完了する。

【００４４】以上のように、本実施形態によれば、内径
寸法Ｒを測定すべきＯリング５１をテーパゲージ２の装
着面２ａに装着する際に、テーパゲージ２に超音波振動
を与えることにより、Ｏリング５１は適切な状態でテー
パゲージ２の装着面２ａに装着される。Ｏリング５１は
弾性体であり、真円状態にして内径寸法を測定するのが
難しいという特質を持っているが、上記のようにしてＯ
リング５１の内周をテーパゲージ２の装着面２ａに装着
することで、Ｏリング５１を最適な真円状態にすること
ができる。この結果、算出されたＯリング５１の内径寸
法Ｒは、精度の高いものとなり、また、Ｏリング５１の
テーパゲージ２の装着面２ａへの装着を人手を介さない
でおこなうため、測定された内径寸法Ｒに人手による不
確定要素が含まれず、測定毎のばらつきを抑制すること
ができる。

【００４５】さらに、本実施形態によれば、Ｏリング５
１のテーパゲージ２の装着面２ａへの装着およびＯリン
グ５１のテーパゲージ２からの排出を全て自動化できる
ため、Ｏリング５１の内径寸法Ｒの測定効率を向上させ
ることができ、省人化も可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、弾性体からなる環状の
成形品の内径寸法の測定を完全に自動化できる。また、
成形品はテーパゲージを９０°づつ回転させて４方向か
らの４点について測定を行うため、内径寸法の測定毎の
測定値のバラツキを抑制でき、かつ測定した内径寸法の
精度を高いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る成形品の内径寸法測
定装置の構成を示す正面図である。

【図２】図１に示す成形品の内径寸法測定装置の側面図
である。

【図３】本発明の成形品の内径寸法測定方法によるＯリ
ングの内径寸法の測定手順の一例を示すフローチャート
である。

【図４】テーパゲージにＯリングを挿入方法を説明する
ための図である。

【図５】テーパゲージに挿入されたＯリングの内径寸法
の測定方法を説明するための図である。

【図６】テーパゲージに挿入されたＯリングをテーパゲ
ージから排出する方法を説明するための図である。

【図７】従来のＯリングの内径寸法の測定方法の一例を
説明するための図である。

【符号の説明】

１…成形品の内径寸法測定装置２…テーパゲージ２ａ…装着面３…支軸５…反射面１１…回転テーブル１３…支持部材１５…支柱２１…傾動機構３０…位置検出器３１…レーザ光発光部３２…レーザ光受光部４１…振動発生器５１…Ｏリング６０…コンピュータＭＫ１…上限基準マークＭＫ２…下限基準マーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】環状の成形品の内径寸法を測定する成形品
の内径寸法測定装置であって、略鉛直方向に沿って設けられ、前記成形品の内周が装着
される円錐面からなる装着面をもつテーパゲージと、前記テーパゲージに振動を付与して、前記テーパゲージ
の小径側端部から挿入された成形品の姿勢を水平状態に
させる振動付与手段と、前記テーパゲージに装着された水平状態にある前記成形
品の前記テーパゲージの装着面の基準位置からの相対位
置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記成形品の相対
位置情報に基づいて、前記成形品の内径寸法を算出する
内径寸法算出手段とを有する成形品の内径寸法測定装
置。
【請求項２】前記振動付与手段は、前記テーパゲージに
超音波振動を付与する請求項１に記載の成形品の内径寸
法測定装置。
【請求項３】前記振動付与手段は、圧電素子を備える請
求項１または２に記載の成形品の内径寸法測定装置。
【請求項４】前記圧電素子は、前記テーパゲージの大径
側端部に設けられている請求項３に記載の成形品の内径
寸法測定装置。
【請求項５】前記位置検出手段は、前記成形品に非接触
で当該成形品の相対位置を検出する請求項１〜４のいず
れかに記載の内径寸法測定装置。
【請求項６】前記位置検出手段は、光学的検出手段から
なる請求項５に記載の成形品の内径寸法測定装置。
【請求項７】前記位置検出手段は、前記テーパゲージの
母線に沿って対向配置され、前記テーパゲージの装着面
に向けて光を照射する発光部と、前記テーパゲージの装着面からの反射光を受光する受光
部とを有し、前記テーパゲージの装着面は、当該装着面の母線に沿っ
て形成された前記発光部からの光を反射する反射面を有
し、前記反射面の母線方向の第１および第２の基準位置
には、光を反射させない第１および第２の基準マークが
形成されており、前記位置検出手段は、前記第１および第２の基準位置、
および、当該第１および第２の基準位置の間の装着面に
装着された前記成形品の位置を前記受光部の受光量から
検出する請求項６に記載の成形品の内径寸法測定装置。
【請求項８】鉛直方向に起立した前記テーパゲージの装
着面に装着された前記成形品が当該テーパゲージの小径
側端部から自由落下可能な姿勢に前記テーパゲージを傾
動させる傾動手段をさらに有する請求項１〜７のいずれ
かに記載の成形品の内径寸法測定装置。
【請求項９】前記振動付与手段は、前記テーパゲージの
装着面に装着された前記成形品が当該テーパゲージの小
径側端部から自由落下可能な姿勢に傾動した状態で、前
記成形品の前記テーパゲージからの落下を促進させる振
動を前記テーパゲージに付与する請求項８に記載の成形
品の内径寸法測定装置。
【請求項１０】前記成形品は、弾性体からなる請求項１
〜９のいずれかに記載の成形品の内径寸法測定装置。
【請求項１１】前記テーパゲージを当該テーパゲージの
中心軸の回りに所定の角度毎に回転させる回転手段をさ
らに有し、前記位置検出手段は、前記所定の角度毎に回転した前記
テーパゲージの装着面に装着された成形品の各相対位置
を検出し、前記内径寸法算出手段は、前記テーパゲージの各回転位
置で取得した前記成形品の複数の相対位置にそれぞれに
基づいて当該成形品の内径寸法を算出し、算出された複
数の内径寸法の平均値を当該成形品の内径寸法とする請
求項１〜１０のいずれかに記載の成形品の内径寸法測定
装置。
【請求項１２】環状の成形品の内径寸法を測定する成形
品の内径寸法測定方法であって、小径側端部を上方にして略鉛直方向に立設する、円錐面
からなる装着面をもつテーパゲージの前記小径側端部の
上方から環状の成形品を自由落下させて内周を当該テー
パゲージの装着面に挿入するステップと、前記成形品が挿入されたテーパゲージに振動を付与し
て、前記成形品の姿勢を水平状態にするステップと、前記姿勢が水平状態になった成形品の前記装着面の基準
位置に対する相対位置を検出するステップと、前記検出された成形品の相対位置に基づいて、当該成形
品の内径寸法を算出するステップとを有する成形品の内
径寸法測定方法。
【請求項１３】前記テーパゲージに装着された成形品が
前記テーパゲージの小径側端部から自由落下可能に前記
テーパゲージを傾動させるステップと、前記傾動させた状態のテーパゲージに、当該テーパゲー
ジからの前記成形品の自由落下を促進させる振動を付与
して成形品を排出するステップと、をさらに有する請求
項１２に記載の成形品の内径寸法測定方法。
【請求項１４】前記テーパゲージへは、超音波振動を付
与する請求項１２または１３に記載の成形品の内径寸法
測定方法。
【請求項１５】前記成形品の相対位置を検出するステッ
プでは、前記成形品の周方向の複数点の相対位置を検出
し、これら複数の相対位置を当該成形品の内径寸法の算
出に用いる請求項１２〜１４のいずれかに記載の成形品
の内径寸法測定方法。