JP2002350110A - ワークの中心位置検出方法及び装置 - Google Patents
ワークの中心位置検出方法及び装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/32—Feeding working-spindles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/10—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters of objects while moving
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ワークの外径中心位置を簡単かつ正確に検出す
ることができるワークの外径中心検出方法及び装置を提
供する。 【解決手段】円筒状に形成されたマスターワークＭをワ
ーク受け穴２６に挿入し、そのワーク受け穴２６の内周
面からワーク受け穴２６の中央に向けて圧縮エアを噴射
することにより、マスターワークＭをワーク受け穴２６
の中央に保持する。この状態でマスターワークＭを回転
させ、異なる回転角度の位置でマスターワークＭの先端
面をＣＣＤカメラ７６で３回撮像する。得られた３つの
画像データから各内径中心の位置を求め、その３つの内
径中心を通る円の中心を求めることにより、ＣＣＤ上に
投影されたマスターワークＭの外径中心Ｏを求める。
ることができるワークの外径中心検出方法及び装置を提
供する。 【解決手段】円筒状に形成されたマスターワークＭをワ
ーク受け穴２６に挿入し、そのワーク受け穴２６の内周
面からワーク受け穴２６の中央に向けて圧縮エアを噴射
することにより、マスターワークＭをワーク受け穴２６
の中央に保持する。この状態でマスターワークＭを回転
させ、異なる回転角度の位置でマスターワークＭの先端
面をＣＣＤカメラ７６で３回撮像する。得られた３つの
画像データから各内径中心の位置を求め、その３つの内
径中心を通る円の中心を求めることにより、ＣＣＤ上に
投影されたマスターワークＭの外径中心Ｏを求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワークの中心位置検
出方法及び装置に係り、特に微小ワークの中心位置を検
出するワークの中心位置検出方法及び装置に関する。
出方法及び装置に係り、特に微小ワークの中心位置を検
出するワークの中心位置検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバコネクタ部品として用いられ
るフェルール等の微小円筒状ワークの偏芯量( 外径中心
と内径中心とのズレ量）を測定する方法の一つにワーク
の端面をＣＣＤカメラで撮像し、その画像データから画
像処理によって測定する方法がある。この方法は、たと
えば次のように測定を行っている。
るフェルール等の微小円筒状ワークの偏芯量( 外径中心
と内径中心とのズレ量）を測定する方法の一つにワーク
の端面をＣＣＤカメラで撮像し、その画像データから画
像処理によって測定する方法がある。この方法は、たと
えば次のように測定を行っている。
【０００３】まず、ワークをワークホルダに形成された
ワーク受け穴に挿入する。そして、そのワーク受け穴の
内周面から中央に向けてエアを噴射し、ワークをワーク
受け穴の中心に保持する。次に、そのワークの端面をＣ
ＣＤカメラで撮像する。そして、得られた画像データか
ら内径中心の位置を求める。
ワーク受け穴に挿入する。そして、そのワーク受け穴の
内周面から中央に向けてエアを噴射し、ワークをワーク
受け穴の中心に保持する。次に、そのワークの端面をＣ
ＣＤカメラで撮像する。そして、得られた画像データか
ら内径中心の位置を求める。
【０００４】ここで、ワーク受けに挿入されたワーク
は、エアの求心作用で常にその外径中心が一定位置に位
置するので、この位置をあらかじめ求めておくことがで
き、このあらかじめ求められた外径中心の位置と画像処
理により求めた内径中心の位置とのズレ量を算出するこ
とにより、ワークの偏芯量を求めることができる。
は、エアの求心作用で常にその外径中心が一定位置に位
置するので、この位置をあらかじめ求めておくことがで
き、このあらかじめ求められた外径中心の位置と画像処
理により求めた内径中心の位置とのズレ量を算出するこ
とにより、ワークの偏芯量を求めることができる。
【０００５】ところで、ＣＣＤ上に投影されるワークの
外径中心の位置は、内径中心の位置及び内径中心に対す
る外径中心の位置が既知のマスターワークを用いて行う
が、この場合、内径中心に対する外径中心の位置は、偏
芯量とその方向として特定される。そして、その偏芯方
向は、マスターワークの端面に偏芯方向を規定する印を
付すことにより行われている。
外径中心の位置は、内径中心の位置及び内径中心に対す
る外径中心の位置が既知のマスターワークを用いて行う
が、この場合、内径中心に対する外径中心の位置は、偏
芯量とその方向として特定される。そして、その偏芯方
向は、マスターワークの端面に偏芯方向を規定する印を
付すことにより行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フェル
ール等の極微小なワークを測定対象とする場合には、そ
の端面に偏芯方向を刻印することは極めて困難であり
（フェルールは外径が１．２５ｍｍ）、この結果、正確
な外径中心位置の検出ができないという問題があった。
ール等の極微小なワークを測定対象とする場合には、そ
の端面に偏芯方向を刻印することは極めて困難であり
（フェルールは外径が１．２５ｍｍ）、この結果、正確
な外径中心位置の検出ができないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、ワークの外径中心位置を簡単かつ正確に検出
することができるワークの外径中心検出方法及び装置を
提供することを目的とする。
たもので、ワークの外径中心位置を簡単かつ正確に検出
することができるワークの外径中心検出方法及び装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ワークの端面を撮像手段により撮像し、
その撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を検出するワークの中心位置検出方法において、端面に
画像認識可能な部位を有するワークを周方向に回転さ
せ、ワークの端面を撮像手段で撮像し、取得された画像
から撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を求めることを特徴とするワークの中心位置検出方法を
提供する。
成するために、ワークの端面を撮像手段により撮像し、
その撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を検出するワークの中心位置検出方法において、端面に
画像認識可能な部位を有するワークを周方向に回転さ
せ、ワークの端面を撮像手段で撮像し、取得された画像
から撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を求めることを特徴とするワークの中心位置検出方法を
提供する。
【０００９】本発明によれば、端面に画像認識可能な部
位を有するワークを周方向に回転させ、ワークの端面を
撮像手段で撮像する。そして、取得された画像から撮像
手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置を求め
る。この方法によれば、ワークの端面に備えるべき部位
は、画像認識が可能であればよいので、正確に形成され
てある必要はなく、これにより、簡単かつ正確にワーク
の外径中心の位置を求めることができる。
位を有するワークを周方向に回転させ、ワークの端面を
撮像手段で撮像する。そして、取得された画像から撮像
手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置を求め
る。この方法によれば、ワークの端面に備えるべき部位
は、画像認識が可能であればよいので、正確に形成され
てある必要はなく、これにより、簡単かつ正確にワーク
の外径中心の位置を求めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係るワークの外径中心位置検出方法及び装置の好ましい
実施の形態について詳説する。
係るワークの外径中心位置検出方法及び装置の好ましい
実施の形態について詳説する。
【００１１】図１は、本発明に係るワークの外径中心位
置検出装置が組み込まれた寸法測定装置の側面図であ
る。同図に示すように、寸法測定装置１０は、測定対象
のワークＷを保持するワーク保持部１２と、そのワーク
保持部１２に保持されたワークＷを軸回りに回転させる
回転駆動部１４と、ワーク保持部１２に保持されたワー
クＷの先端面を撮像する撮像部１６と、撮像部１６で撮
像された画像に基づきワークＷの寸法を求める演算処理
部１８と、各部を制御する制御部２０とで構成されてい
る。
置検出装置が組み込まれた寸法測定装置の側面図であ
る。同図に示すように、寸法測定装置１０は、測定対象
のワークＷを保持するワーク保持部１２と、そのワーク
保持部１２に保持されたワークＷを軸回りに回転させる
回転駆動部１４と、ワーク保持部１２に保持されたワー
クＷの先端面を撮像する撮像部１６と、撮像部１６で撮
像された画像に基づきワークＷの寸法を求める演算処理
部１８と、各部を制御する制御部２０とで構成されてい
る。
【００１２】ワーク保持部１２は、測定対象のワークＷ
を所定の測定位置に位置決めして保持する。図１に示す
ように、ワークＷはワークホルダ２２に保持される。ワ
ークホルダ２２は、柱状に形成されており、ベース２３
に垂直に立設された支柱２４に支持されている。このワ
ークホルダ２２の中央部には軸線に沿ってワーク受け穴
２６が形成されており、測定対象のワークＷは、このワ
ーク受け穴２６に挿入されて保持される。
を所定の測定位置に位置決めして保持する。図１に示す
ように、ワークＷはワークホルダ２２に保持される。ワ
ークホルダ２２は、柱状に形成されており、ベース２３
に垂直に立設された支柱２４に支持されている。このワ
ークホルダ２２の中央部には軸線に沿ってワーク受け穴
２６が形成されており、測定対象のワークＷは、このワ
ーク受け穴２６に挿入されて保持される。
【００１３】ワーク受け穴２６の内壁面は多孔質体（焼
結金属）２８で構成されている。多孔質体２８は円筒状
に形成されており、ワークホルダ２２に形成された穴３
０に嵌入されている。穴３０の内周面には周方向に沿っ
て溝３１が形成されており、溝３１はエア流路３２を介
してエア供給口３３に連通されている。このエア供給口
３３には、エア供給配管３４を介してエア供給装置３５
が接続され、このエア供給装置３５から圧縮エアが供給
される。エア供給口３３に供給された圧縮エアは、エア
流路３２を通って溝３１内に供給され、円筒状に形成さ
れた多孔質体２８の内周面からワーク受け穴２６の内側
に向けて均一に噴き出される。
結金属）２８で構成されている。多孔質体２８は円筒状
に形成されており、ワークホルダ２２に形成された穴３
０に嵌入されている。穴３０の内周面には周方向に沿っ
て溝３１が形成されており、溝３１はエア流路３２を介
してエア供給口３３に連通されている。このエア供給口
３３には、エア供給配管３４を介してエア供給装置３５
が接続され、このエア供給装置３５から圧縮エアが供給
される。エア供給口３３に供給された圧縮エアは、エア
流路３２を通って溝３１内に供給され、円筒状に形成さ
れた多孔質体２８の内周面からワーク受け穴２６の内側
に向けて均一に噴き出される。
【００１４】また、ワーク受け穴２６の先端には、スト
ッパープレート３６が取り付けられている。ストッパー
プレート３６は板状に形成されており、ワーク受け穴２
６と同軸上にワーク受け穴２６の径よりも小径の観測窓
３８が形成されている。ワーク受け穴２６に挿入された
ワークＷは、このストッパープレート３６によって落下
が防止されるとともに、このストッパープレート３６に
形成された観測窓３８を介して後述するＣＣＤに先端面
が撮像される。
ッパープレート３６が取り付けられている。ストッパー
プレート３６は板状に形成されており、ワーク受け穴２
６と同軸上にワーク受け穴２６の径よりも小径の観測窓
３８が形成されている。ワーク受け穴２６に挿入された
ワークＷは、このストッパープレート３６によって落下
が防止されるとともに、このストッパープレート３６に
形成された観測窓３８を介して後述するＣＣＤに先端面
が撮像される。
【００１５】回転駆動部１４は、ワークホルダ２２に保
持されたワークＷの後端面にロッド４２を当接させ、こ
のロッド４２を回転させることにより、接触面の摩擦力
でワークＷを軸回りに回転させる。
持されたワークＷの後端面にロッド４２を当接させ、こ
のロッド４２を回転させることにより、接触面の摩擦力
でワークＷを軸回りに回転させる。
【００１６】図１に示すように、ロッド４２は、ワーク
受け穴２６の同軸上に配置されており、測定対象とする
ワークＷの径よりも小径に形成されている。このロッド
４２は、鉛直に配設された回転軸４４先端同軸上に取り
付けられている。回転軸４４は昇降ブロック４６に設け
られた軸受４８、４８に軸支されており、その後端部は
カップリング５０を介して回転駆動用モータ５２の出力
軸に連結されている。回転駆動用モータ５２は、昇降ブ
ロック４６の上部にモータブラケット５４を介して設置
されており、この回転駆動用モータ５２を駆動すること
により、ロッド４２が軸回りに回転する。
受け穴２６の同軸上に配置されており、測定対象とする
ワークＷの径よりも小径に形成されている。このロッド
４２は、鉛直に配設された回転軸４４先端同軸上に取り
付けられている。回転軸４４は昇降ブロック４６に設け
られた軸受４８、４８に軸支されており、その後端部は
カップリング５０を介して回転駆動用モータ５２の出力
軸に連結されている。回転駆動用モータ５２は、昇降ブ
ロック４６の上部にモータブラケット５４を介して設置
されており、この回転駆動用モータ５２を駆動すること
により、ロッド４２が軸回りに回転する。
【００１７】昇降ブロック４６の背面には、図２に示す
ように一対の摺動子５５、５５が配設されている。この
摺動子５５、５５は支柱２４の前面に敷設された一対の
レール５６、５６上を摺動自在に支持されている。
ように一対の摺動子５５、５５が配設されている。この
摺動子５５、５５は支柱２４の前面に敷設された一対の
レール５６、５６上を摺動自在に支持されている。
【００１８】また、昇降ブロック４６の背面には、図１
に示すようにナット部材５８が配設されている。このナ
ット部材５８は、一対のレール５６、５６間に配設され
たネジ棒６０に螺合されている。ネジ棒６０は、鉛直に
配設されており、その上端部がカップリング６２を介し
て昇降駆動用モータ６４の出力軸に連結されている。昇
降駆動用モータ６４は、モータブラケット６６を介して
支柱２４に支持されており、この昇降駆動用モータ６４
を駆動することにより、ネジ棒６０が回転する。そし
て、このネジ棒６０が回転することにより、その回転量
に応じて昇降ブロック４６が昇降する。この結果、ロッ
ド４２が軸線に沿って鉛直方向に上下動する。
に示すようにナット部材５８が配設されている。このナ
ット部材５８は、一対のレール５６、５６間に配設され
たネジ棒６０に螺合されている。ネジ棒６０は、鉛直に
配設されており、その上端部がカップリング６２を介し
て昇降駆動用モータ６４の出力軸に連結されている。昇
降駆動用モータ６４は、モータブラケット６６を介して
支柱２４に支持されており、この昇降駆動用モータ６４
を駆動することにより、ネジ棒６０が回転する。そし
て、このネジ棒６０が回転することにより、その回転量
に応じて昇降ブロック４６が昇降する。この結果、ロッ
ド４２が軸線に沿って鉛直方向に上下動する。
【００１９】なお、回転駆動用モータ５２と昇降駆動用
モータ６４には、それぞれエンコーダ６８、７０が取り
付けられており、それぞれ出力軸の回転数が検出できる
ようにされている。
モータ６４には、それぞれエンコーダ６８、７０が取り
付けられており、それぞれ出力軸の回転数が検出できる
ようにされている。
【００２０】撮像部１６は、ワークホルダ２２に保持さ
れたワークＷの先端面の画像をＣＣＤカメラで撮像す
る。この撮像部１６はＡＦレンズユニット７２、ＡＦ駆
動ユニット７４、ＣＣＤカメラ７６及び照明ユニット７
８で構成されている。
れたワークＷの先端面の画像をＣＣＤカメラで撮像す
る。この撮像部１６はＡＦレンズユニット７２、ＡＦ駆
動ユニット７４、ＣＣＤカメラ７６及び照明ユニット７
８で構成されている。
【００２１】ＡＦレンズユニット７２は、ＣＣＤカメラ
７６に取り付けられており、ワークホルダ２２に保持さ
れたワークＷの先端面の画像をＣＣＤカメラ７６に内蔵
されたＣＣＤ上に拡大投影する。このＡＦレンズユニッ
ト７２は、ワークホルダ２２の下方に配置されており、
ワークホルダ２２に保持されたワークＷの先端面に対向
するように配置されている。
７６に取り付けられており、ワークホルダ２２に保持さ
れたワークＷの先端面の画像をＣＣＤカメラ７６に内蔵
されたＣＣＤ上に拡大投影する。このＡＦレンズユニッ
ト７２は、ワークホルダ２２の下方に配置されており、
ワークホルダ２２に保持されたワークＷの先端面に対向
するように配置されている。
【００２２】ＡＦ駆動ユニット７４は、ＡＦレンズユニ
ット７２をＡＦ駆動する。このＡＦ駆動ユニット７４
は、図示しない測距センサを備えており、この測距セン
サによるワーク端面までの測距情報に基づいてＡＦレン
ズユニット７２をＡＦ駆動する。すなわち、ＡＦレンズ
ユニット７２をワークホルダ２２に保持されたワークＷ
の端面に合焦させる。
ット７２をＡＦ駆動する。このＡＦ駆動ユニット７４
は、図示しない測距センサを備えており、この測距セン
サによるワーク端面までの測距情報に基づいてＡＦレン
ズユニット７２をＡＦ駆動する。すなわち、ＡＦレンズ
ユニット７２をワークホルダ２２に保持されたワークＷ
の端面に合焦させる。
【００２３】ＣＣＤカメラ７６は、ベース２３上に設置
されており、ＡＦレンズユニット７２で拡大されたワー
クＷの先端面の画像を内蔵するＣＣＤで撮像する。この
際、ＣＣＤカメラ７６は、観測窓３８を介してワークＷ
の先端面を撮像し、そのワークの内径部ｍを含む所定領
域Ａを拡大して撮像する( 図４参照）。
されており、ＡＦレンズユニット７２で拡大されたワー
クＷの先端面の画像を内蔵するＣＣＤで撮像する。この
際、ＣＣＤカメラ７６は、観測窓３８を介してワークＷ
の先端面を撮像し、そのワークの内径部ｍを含む所定領
域Ａを拡大して撮像する( 図４参照）。
【００２４】照明ユニット７８は、ワークホルダ２２に
保持されたワークＷの端面に向けて照明光を照射する。
保持されたワークＷの端面に向けて照明光を照射する。
【００２５】演算処理部１８は、ＣＣＤカメラ７６で撮
像されたワークＷの先端面の画像に基づいてワークＷの
寸法を画像処理により求める。この演算処理部１８はパ
ーソナルコンピュータ８０によって構成されている。Ｃ
ＣＤカメラ７６で撮像された画像データは、図示しない
画像処理ボードを介してパーソナルコンピュータ８０に
取り込まれ、あらかじめ記憶された画像処理プログラム
に従って画像処理が施されて各種検出が行われる。
像されたワークＷの先端面の画像に基づいてワークＷの
寸法を画像処理により求める。この演算処理部１８はパ
ーソナルコンピュータ８０によって構成されている。Ｃ
ＣＤカメラ７６で撮像された画像データは、図示しない
画像処理ボードを介してパーソナルコンピュータ８０に
取り込まれ、あらかじめ記憶された画像処理プログラム
に従って画像処理が施されて各種検出が行われる。
【００２６】このパーソナルコンピュータ８０は、表示
手段としてのディスプレイ（図示せず）と、入力手段と
してのキーボード（図示せず）とを備えており、各種設
定情報がキーボードから入力されるとともに、検出結果
がディスプレイ上に表示される。
手段としてのディスプレイ（図示せず）と、入力手段と
してのキーボード（図示せず）とを備えており、各種設
定情報がキーボードから入力されるとともに、検出結果
がディスプレイ上に表示される。
【００２７】制御部２０は、パーソナルコンピュータ８
０からの制御信号に基づき寸法測定装置１０を構成する
個々の装置を制御する。
０からの制御信号に基づき寸法測定装置１０を構成する
個々の装置を制御する。
【００２８】前記のごとく構成された寸法測定装置１０
によるワークの中心位置検出方法及び寸法測定方法は次
のとおりである。
によるワークの中心位置検出方法及び寸法測定方法は次
のとおりである。
【００２９】まず、初期設定を行う。すなわち、マスタ
ーワークＭを用いてＣＣＤ上に投影される画像の撮像倍
率Ｘ及びＣＣＤ上に投影されるワークの外径中心位置Ｏ
を求める。マスターワークＭは、図３に示すように、測
定対象のワークＷと同じ円筒状のものを使用し、その内
径寸法Ｌが既知のものを使用する。
ーワークＭを用いてＣＣＤ上に投影される画像の撮像倍
率Ｘ及びＣＣＤ上に投影されるワークの外径中心位置Ｏ
を求める。マスターワークＭは、図３に示すように、測
定対象のワークＷと同じ円筒状のものを使用し、その内
径寸法Ｌが既知のものを使用する。
【００３０】まず、マスターワークＭをワークホルダ２
２に形成されたワーク受け穴２６に挿入する。ワーク受
け穴２６に挿入されたマスターワークＭは、その先端が
ストッパープレート３６に係止され、ワーク受け穴２６
内に収容される。
２に形成されたワーク受け穴２６に挿入する。ワーク受
け穴２６に挿入されたマスターワークＭは、その先端が
ストッパープレート３６に係止され、ワーク受け穴２６
内に収容される。
【００３１】次に、エア供給装置３５が駆動され、所定
圧の圧縮エアがエア供給口３３に供給される。このエア
供給口３３に供給された圧縮エアは、多孔質体２８の内
周面からワーク受け穴２６の内側に向けて均一に噴き出
され、これにより、ワーク受け穴２６に挿入されたマス
タワークＭは水平方向ではワーク受け穴２６の中央に保
持され、垂直方法ではストッパープレート３６に係止さ
れる。この結果、マスターワークＭは、所定の計測位置
に位置決めされる。
圧の圧縮エアがエア供給口３３に供給される。このエア
供給口３３に供給された圧縮エアは、多孔質体２８の内
周面からワーク受け穴２６の内側に向けて均一に噴き出
され、これにより、ワーク受け穴２６に挿入されたマス
タワークＭは水平方向ではワーク受け穴２６の中央に保
持され、垂直方法ではストッパープレート３６に係止さ
れる。この結果、マスターワークＭは、所定の計測位置
に位置決めされる。
【００３２】マスターワークＭが所定の計測位置に位置
決めされると、次に、照明ユニット７８が駆動され、マ
スタワークＭの端面に照明光が照射される。
決めされると、次に、照明ユニット７８が駆動され、マ
スタワークＭの端面に照明光が照射される。
【００３３】次に、ＡＦ駆動ユニット７４が駆動され、
ＡＦレンズユニット７２がＡＦ駆動される。すなわち、
ＡＦレンズユニット７２がワークホルダ２２に保持され
たマスタワークＭの端面に合焦するように焦点合わせが
なされる。そして、合焦後、そのマスターワークＭの端
面が、ＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第１の撮
像）。
ＡＦレンズユニット７２がＡＦ駆動される。すなわち、
ＡＦレンズユニット７２がワークホルダ２２に保持され
たマスタワークＭの端面に合焦するように焦点合わせが
なされる。そして、合焦後、そのマスターワークＭの端
面が、ＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第１の撮
像）。
【００３４】次に、昇降駆動用モータ６４が駆動され、
所定の待機位置に位置していたロッド４２が所定の回転
駆動位置まで下降する（図１に示した状態）。
所定の待機位置に位置していたロッド４２が所定の回転
駆動位置まで下降する（図１に示した状態）。
【００３５】次に、ワーク回転駆動用モータ５２が駆動
され、ロッド４２が所定の回転速度で回転駆動される。
ここで、このロッド４２の先端部には、マスターワーク
Ｍの後端面が当接されているため、ロッド４２が回転す
ると、その当接面同士の摩擦により、マスターワークＭ
が軸周りに回転する。
され、ロッド４２が所定の回転速度で回転駆動される。
ここで、このロッド４２の先端部には、マスターワーク
Ｍの後端面が当接されているため、ロッド４２が回転す
ると、その当接面同士の摩擦により、マスターワークＭ
が軸周りに回転する。
【００３６】次に、ワーク昇降駆動用モータ６４が駆動
され、ロッド４２が所定の待機位置まで上昇する。これ
により、ロッド４２がマスターワークＭから離れ、マス
ターワークＭの回転が停止する。そして、この回転が停
止したマスターワークＭに対して、前記第１の撮像時と
は異なる回転角度の位置でマスターワークＭの先端面が
ＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第２の撮像）。
され、ロッド４２が所定の待機位置まで上昇する。これ
により、ロッド４２がマスターワークＭから離れ、マス
ターワークＭの回転が停止する。そして、この回転が停
止したマスターワークＭに対して、前記第１の撮像時と
は異なる回転角度の位置でマスターワークＭの先端面が
ＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第２の撮像）。
【００３７】次に、再び昇降駆動用モータ６４が駆動さ
れ、所定の待機位置に位置していたロッド４２が所定の
回転駆動位置まで下降する。そして、ワーク回転駆動用
モータ５２が駆動され、ロッド４２が所定の回転速度で
回転駆動されて、マスターワークＭが軸周りに回転す
る。
れ、所定の待機位置に位置していたロッド４２が所定の
回転駆動位置まで下降する。そして、ワーク回転駆動用
モータ５２が駆動され、ロッド４２が所定の回転速度で
回転駆動されて、マスターワークＭが軸周りに回転す
る。
【００３８】次に、ワーク昇降駆動用モータ６４が駆動
され、ロッド４２が所定の待機位置まで上昇する。これ
により、ロッド４２がマスターワークＭから離れ、マス
ターワークＭの回転が停止する。そして、この回転が停
止したマスターワークＭに対して、前記第１及び第２の
撮像時とは異なる回転角度の位置でマスターワークＭの
先端面がＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第３の
撮像）。
され、ロッド４２が所定の待機位置まで上昇する。これ
により、ロッド４２がマスターワークＭから離れ、マス
ターワークＭの回転が停止する。そして、この回転が停
止したマスターワークＭに対して、前記第１及び第２の
撮像時とは異なる回転角度の位置でマスターワークＭの
先端面がＣＣＤカメラ７６によって撮像される（第３の
撮像）。
【００３９】ＣＣＤカメラ７６で撮像された３つの画像
データは、パーソナルコンピュータ８０に出力され、パ
ーソナルコンピュータ８０は、あらかじめ記憶された画
像処理プログラムに従って次のようにＣＣＤ上に投影さ
れたマスターワークＭの外径中心位置Ｏを求める。
データは、パーソナルコンピュータ８０に出力され、パ
ーソナルコンピュータ８０は、あらかじめ記憶された画
像処理プログラムに従って次のようにＣＣＤ上に投影さ
れたマスターワークＭの外径中心位置Ｏを求める。
【００４０】図４に示すように、まず、撮像した各画像
データに基づき内径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め
る。そして、求めた３つの内径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 を通る円Ｃの中心位置を求める。この円Ｃの中心が求
めるマスターワークＭの外径中心の位置Ｏである。
データに基づき内径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め
る。そして、求めた３つの内径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 を通る円Ｃの中心位置を求める。この円Ｃの中心が求
めるマスターワークＭの外径中心の位置Ｏである。
【００４１】すなわち、ワークホルダ２２に保持された
マスターワークＭは、エアの求心作用によって常にその
外径中心が一定位置に位置した状態で回転する。したが
って、マスターワークＭの内径部ｍは、マスターワーク
Ｍの外径中心を中心として回転するので、この内径部ｍ
の中心位置が少なくとも３箇所求まれば、その求めた３
つの内径中心の位置から等距離にある点を求めることに
より、外径中心の位置を求めることができる。
マスターワークＭは、エアの求心作用によって常にその
外径中心が一定位置に位置した状態で回転する。したが
って、マスターワークＭの内径部ｍは、マスターワーク
Ｍの外径中心を中心として回転するので、この内径部ｍ
の中心位置が少なくとも３箇所求まれば、その求めた３
つの内径中心の位置から等距離にある点を求めることに
より、外径中心の位置を求めることができる。
【００４２】このように、パーソナルコンピュータ８０
は、異なる回転角度で撮像した３つの画像データから各
内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め、その３つの内
径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る円Ｃの中心位置を求
めることにより、マスターワークＭの外径中心の位置Ｏ
を求める。そして、求めた外径中心の位置を測定系の原
点に設定する。
は、異なる回転角度で撮像した３つの画像データから各
内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め、その３つの内
径中心位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る円Ｃの中心位置を求
めることにより、マスターワークＭの外径中心の位置Ｏ
を求める。そして、求めた外径中心の位置を測定系の原
点に設定する。
【００４３】また、パーソナルコンピュータ８０は、撮
像した３つの画像データのうち一つの画像データを利用
し、既知の内径寸法Ｌに基づいて撮像倍率Ｘを求める。
そして、求めた撮像倍率Ｘをメモリに記憶する。なお、
この既知の内径寸法Ｌは、あらかじめオペレータが、キ
ーボード（図示せず）からパーソナルコンピュータ８０
に入力しておくものとする。
像した３つの画像データのうち一つの画像データを利用
し、既知の内径寸法Ｌに基づいて撮像倍率Ｘを求める。
そして、求めた撮像倍率Ｘをメモリに記憶する。なお、
この既知の内径寸法Ｌは、あらかじめオペレータが、キ
ーボード（図示せず）からパーソナルコンピュータ８０
に入力しておくものとする。
【００４４】以上一連の工程で初期設定作業が終了す
る。初期設定作業が終了すると、エア供給装置３５の駆
動が停止され、ワーク受け穴２６内への圧縮エアの供給
が停止される。この後、ワーク受け穴２６からマスター
ワークＭが回収される。
る。初期設定作業が終了すると、エア供給装置３５の駆
動が停止され、ワーク受け穴２６内への圧縮エアの供給
が停止される。この後、ワーク受け穴２６からマスター
ワークＭが回収される。
【００４５】以上の初期設定が完了すると、測定対象と
するワークＷの内径寸法ｄと偏芯量ω（外径中心と内径
中心とのズレ量）の測定が行われる。この測定は、次の
ように行われる。
するワークＷの内径寸法ｄと偏芯量ω（外径中心と内径
中心とのズレ量）の測定が行われる。この測定は、次の
ように行われる。
【００４６】まず、測定対象とするワークＷをワーク受
け穴２６に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入されたワ
ークＷは、その先端がストッパープレート３６に係止さ
れてワーク受け穴２６内に収容される。
け穴２６に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入されたワ
ークＷは、その先端がストッパープレート３６に係止さ
れてワーク受け穴２６内に収容される。
【００４７】ワークＷがワーク受け穴２６に挿入される
と、エア供給装置３５が駆動され、所定圧の圧縮エアが
エア供給口３３に供給される。これにより、ワーク受け
穴２６に挿入されたワークＷは、水平方向ではワーク受
け穴２６の中央に保持され、垂直方向ではストッパープ
レート３６に係止されて、所定の計測位置に位置決めさ
れる。
と、エア供給装置３５が駆動され、所定圧の圧縮エアが
エア供給口３３に供給される。これにより、ワーク受け
穴２６に挿入されたワークＷは、水平方向ではワーク受
け穴２６の中央に保持され、垂直方向ではストッパープ
レート３６に係止されて、所定の計測位置に位置決めさ
れる。
【００４８】ワークＷが所定の計測位置に位置決めされ
ると、次に、照明ユニット７８が駆動され、ワークＷの
先端面に照明光が照射される。
ると、次に、照明ユニット７８が駆動され、ワークＷの
先端面に照明光が照射される。
【００４９】次に、ＡＦレンズユニット７２がワークホ
ルダ２２に保持されたワークＷの先端面に合焦するよう
に焦点合わせがなされ、そのワークＷの先端面の画像
が、ＣＣＤカメラ７６によって撮像される。
ルダ２２に保持されたワークＷの先端面に合焦するよう
に焦点合わせがなされ、そのワークＷの先端面の画像
が、ＣＣＤカメラ７６によって撮像される。
【００５０】ＣＣＤカメラ７６で撮像された画像データ
は、パーソナルコンピュータ８０に出力され、パーソナ
ルコンピュータ８０は、あらかじめ記憶された画像処理
プログラムに従って次のように内径寸法ｄ及び偏芯量ω
を求める。
は、パーソナルコンピュータ８０に出力され、パーソナ
ルコンピュータ８０は、あらかじめ記憶された画像処理
プログラムに従って次のように内径寸法ｄ及び偏芯量ω
を求める。
【００５１】図５に示すように、まず、パーソナルコン
ピュータ８０は、撮像した画像データから既知の撮像倍
率Ｘに基づいて内径寸法ｄを求める。
ピュータ８０は、撮像した画像データから既知の撮像倍
率Ｘに基づいて内径寸法ｄを求める。
【００５２】次に、パーソナルコンピュータ８０は、撮
像した画像データからワークＷの内径部ｗの中心（内径
中心）Ｐを求める。そして、求めた内径中心Ｐと予め設
定された原点Ｏとの距離を求める。この距離が求める偏
芯量ωとなる。
像した画像データからワークＷの内径部ｗの中心（内径
中心）Ｐを求める。そして、求めた内径中心Ｐと予め設
定された原点Ｏとの距離を求める。この距離が求める偏
芯量ωとなる。
【００５３】すなわち、ワークＷは、エアの求心作用に
よってワーク受け穴２６の中央に保持され、その外径中
心の位置は、マスターワークＭを保持した時のマスター
ワークＭの外径中心の位置Ｏと一致する。したがって、
マスターワークＭの外径中心の位置、すなわち設定した
原点Ｏの位置からワークＷの内径中心の位置Ｐまでの距
離を求めれば、偏芯量ωを求めることができる。
よってワーク受け穴２６の中央に保持され、その外径中
心の位置は、マスターワークＭを保持した時のマスター
ワークＭの外径中心の位置Ｏと一致する。したがって、
マスターワークＭの外径中心の位置、すなわち設定した
原点Ｏの位置からワークＷの内径中心の位置Ｐまでの距
離を求めれば、偏芯量ωを求めることができる。
【００５４】パーソナルコンピュータ８０は、求めた内
径寸法ｄ及び偏芯量ωをメモリに記憶するとともに、デ
ィスプレイ（図示せず）上に表示する。
径寸法ｄ及び偏芯量ωをメモリに記憶するとともに、デ
ィスプレイ（図示せず）上に表示する。
【００５５】以上一連の工程で計測は終了し、計測が終
了すると、エア供給装置３５の駆動が停止され、ワーク
受け穴２６内への圧縮エアの供給が停止される。そし
て、昇降駆動用モータ６４が駆動され、ロッド４２が所
定の待機位置まで上昇する。この後、ワーク受け穴２６
からワークＷを回収し、次に測定するワークＷをワーク
受け穴２６に供給する。以下、同様の手順で順次ワーク
Ｗの内径寸法ｄ及び偏芯量ωの測定を行う。
了すると、エア供給装置３５の駆動が停止され、ワーク
受け穴２６内への圧縮エアの供給が停止される。そし
て、昇降駆動用モータ６４が駆動され、ロッド４２が所
定の待機位置まで上昇する。この後、ワーク受け穴２６
からワークＷを回収し、次に測定するワークＷをワーク
受け穴２６に供給する。以下、同様の手順で順次ワーク
Ｗの内径寸法ｄ及び偏芯量ωの測定を行う。
【００５６】以上説明したように、本実施の形態の寸法
測定装置１０によれば、測定系の原点Ｏを簡単かつ正確
に設定することができる。また、測定系の原点Ｏを設定
する際に使用するマスターワークＭには、従来のように
偏芯量及び偏芯方向が予め既知である必要がなく、簡易
に作成することができる。このことは、測定対象のワー
クがフェルール等の極微小径部品の時に特に有効であ
る。
測定装置１０によれば、測定系の原点Ｏを簡単かつ正確
に設定することができる。また、測定系の原点Ｏを設定
する際に使用するマスターワークＭには、従来のように
偏芯量及び偏芯方向が予め既知である必要がなく、簡易
に作成することができる。このことは、測定対象のワー
クがフェルール等の極微小径部品の時に特に有効であ
る。
【００５７】なお、本実施の形態では、マスターワーク
Ｍとして、測定対象と同じ円筒形状のものを使用してい
るが、端面に画像認識可能な部位を有しているものであ
ればよく、円筒形のものに限定されるものではない。た
とえば、円柱の端面に円形の印を付したワークを用いて
もよい。
Ｍとして、測定対象と同じ円筒形状のものを使用してい
るが、端面に画像認識可能な部位を有しているものであ
ればよく、円筒形のものに限定されるものではない。た
とえば、円柱の端面に円形の印を付したワークを用いて
もよい。
【００５８】また、本実施の形態では、マスターワーク
Ｍとして、内径中心が外径中心に対して偏心したものを
使用しているが、偏芯していないものを用いてもよい。
この場合、異なる回転角度の位置で撮像した３つの画像
データから求められる各内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 は全て同じ位置となり、その内径中心の位置が求める
外径中心の位置となる。
Ｍとして、内径中心が外径中心に対して偏心したものを
使用しているが、偏芯していないものを用いてもよい。
この場合、異なる回転角度の位置で撮像した３つの画像
データから求められる各内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ
3 は全て同じ位置となり、その内径中心の位置が求める
外径中心の位置となる。
【００５９】また、本実施の形態では、ワーク受け穴２
６の先端部に配設したストッパープレート３６に観測窓
３８を形成し、この観測窓３８を介してワーク受け穴２
６内に噴射したエアの一部を排出するようにしている
が、ワーク受け穴２６の先端部は透明なストッパープレ
ートで閉封してもよい。この場合、ワーク受け穴２６の
内周部に供給される圧縮エアは、ワーク受け穴２６の上
方から噴き出され、ワーク受け穴２６に挿入されたマス
ターワークＭは、この上方に向かって流れるエアの作用
で上方に持ち上げられるが、この持ち上げられたマスタ
ーワークＭの後端部をロッド４２の先端面に当接させて
位置決めするようにしてもよい。そして、このように位
置決めしたマスターワークＭの先端面を透明なストッパ
ープレートからＣＣＤカメラ７６で撮像するようにして
もよい。
６の先端部に配設したストッパープレート３６に観測窓
３８を形成し、この観測窓３８を介してワーク受け穴２
６内に噴射したエアの一部を排出するようにしている
が、ワーク受け穴２６の先端部は透明なストッパープレ
ートで閉封してもよい。この場合、ワーク受け穴２６の
内周部に供給される圧縮エアは、ワーク受け穴２６の上
方から噴き出され、ワーク受け穴２６に挿入されたマス
ターワークＭは、この上方に向かって流れるエアの作用
で上方に持ち上げられるが、この持ち上げられたマスタ
ーワークＭの後端部をロッド４２の先端面に当接させて
位置決めするようにしてもよい。そして、このように位
置決めしたマスターワークＭの先端面を透明なストッパ
ープレートからＣＣＤカメラ７６で撮像するようにして
もよい。
【００６０】また、ワーク受け穴２６の内周部に供給し
た圧縮エアは、ワーク受け穴２６の上方から噴き出すの
ではなく、エアの逃がし穴を形成し、その逃がし穴から
排出するようにしてもよい。
た圧縮エアは、ワーク受け穴２６の上方から噴き出すの
ではなく、エアの逃がし穴を形成し、その逃がし穴から
排出するようにしてもよい。
【００６１】また、本実施の形態では、異なる回転角度
の位置で撮像した３つの画像データから各画像における
内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め、その３つの内
径中心Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る円の中心を求めることに
より外径中心の位置を求めるようにしているが、異なる
回転角度の位置で撮像した２つの画像データに基づいて
外径中心の位置を求めることもできる。
の位置で撮像した３つの画像データから各画像における
内径中心の位置Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を求め、その３つの内
径中心Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を通る円の中心を求めることに
より外径中心の位置を求めるようにしているが、異なる
回転角度の位置で撮像した２つの画像データに基づいて
外径中心の位置を求めることもできる。
【００６２】この場合、まず、異なる回転角度の位置で
マスターワークＭの端面を２回撮像し、その時のマスタ
ーワークＭの回転角度θを測定する。次に、撮像した２
つの画像データから各画像における内径中心の位置
Ｐ1 、Ｐ2 を求める。次に、その２つの内径中心Ｐ1 、
Ｐ2 を通る円を特定し、その円の中心を求める。求めた
円の中心がマスターワークＭの中心であるが、この円は
２つ特定される。そこで、この２つの円の中心を原点と
する極座標を設定し、各極座標上における内径中心
Ｐ1 、Ｐ2 の位置を求める。内径中心の位置は、回転に
よりＰ1 からＰ2 に移動したのであるから、回転角度θ
が正の極性となる方の極座標を選択し、その極座標の原
点の位置をマスターワークＭの中心とする。
マスターワークＭの端面を２回撮像し、その時のマスタ
ーワークＭの回転角度θを測定する。次に、撮像した２
つの画像データから各画像における内径中心の位置
Ｐ1 、Ｐ2 を求める。次に、その２つの内径中心Ｐ1 、
Ｐ2 を通る円を特定し、その円の中心を求める。求めた
円の中心がマスターワークＭの中心であるが、この円は
２つ特定される。そこで、この２つの円の中心を原点と
する極座標を設定し、各極座標上における内径中心
Ｐ1 、Ｐ2 の位置を求める。内径中心の位置は、回転に
よりＰ1 からＰ2 に移動したのであるから、回転角度θ
が正の極性となる方の極座標を選択し、その極座標の原
点の位置をマスターワークＭの中心とする。
【００６３】また、上記のように回転角度θの測定を行
わずに、２つの画像データからマスターワークの外径中
心の位置を求めることもできる。この場合、たとえば端
面に画像認識可能な２つの点Ｐ、Ｑを有するマスターワ
ークを異なる回転角度の位置で２回撮像し、その２つの
画像データに基づいてマスターワークの外形中心の位置
を求める。具体的には、まず、１回目の撮像による画像
データに基づいて端面に形成された２点Ｐ、Ｑの位置Ｐ
1 、Ｑ1 を求める。同様に２回目の撮像による画像デー
タに基づいてＰ、Ｑの位置Ｐ2 、Ｑ2 を求める。そし
て、点Ｐ1 、Ｑ1を通る直線と、点Ｐ2 、Ｑ2 を通る直
線を求め、その２直線の成す角θを求める。求めた角度
θは、マスターワークの回転角度に等しいので、この角
度θ（＝回転角度）を利用することにより、上記の方法
と同じ方法でマスターワークの外径中心の位置を求める
ことができる。
わずに、２つの画像データからマスターワークの外径中
心の位置を求めることもできる。この場合、たとえば端
面に画像認識可能な２つの点Ｐ、Ｑを有するマスターワ
ークを異なる回転角度の位置で２回撮像し、その２つの
画像データに基づいてマスターワークの外形中心の位置
を求める。具体的には、まず、１回目の撮像による画像
データに基づいて端面に形成された２点Ｐ、Ｑの位置Ｐ
1 、Ｑ1 を求める。同様に２回目の撮像による画像デー
タに基づいてＰ、Ｑの位置Ｐ2 、Ｑ2 を求める。そし
て、点Ｐ1 、Ｑ1を通る直線と、点Ｐ2 、Ｑ2 を通る直
線を求め、その２直線の成す角θを求める。求めた角度
θは、マスターワークの回転角度に等しいので、この角
度θ（＝回転角度）を利用することにより、上記の方法
と同じ方法でマスターワークの外径中心の位置を求める
ことができる。
【００６４】なお、形状認識可能な印であれば、上記の
ようにマスターワークの端面に２つの点Ｐ、Ｑを形成す
る必要はなく、１つの印からマスターワークＭの回転角
度θを求めることができる。
ようにマスターワークの端面に２つの点Ｐ、Ｑを形成す
る必要はなく、１つの印からマスターワークＭの回転角
度θを求めることができる。
【００６５】また、本実施の形態の寸法測定装置１０を
用いることにより、ワークの長さ測定も行うことができ
る。この長さ測定は、次のように行われる。
用いることにより、ワークの長さ測定も行うことができ
る。この長さ測定は、次のように行われる。
【００６６】まず、長さが既知のマスターワークを用意
する。そして、そのマスターワークをワーク受け穴２６
に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入されたマスターワ
ークは、その先端がストッパープレート３６に係止され
て、ワーク受け穴２６内に収容される。
する。そして、そのマスターワークをワーク受け穴２６
に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入されたマスターワ
ークは、その先端がストッパープレート３６に係止され
て、ワーク受け穴２６内に収容される。
【００６７】次に、昇降駆動用モータ６４を駆動し、ロ
ッド４２を所定の待機位置から下降させる。そして、ロ
ッド４２の先端がワーク受け穴２６に収容されたマスタ
ーワークの後端面に当接したところで、ロッド４２の下
降を停止する。
ッド４２を所定の待機位置から下降させる。そして、ロ
ッド４２の先端がワーク受け穴２６に収容されたマスタ
ーワークの後端面に当接したところで、ロッド４２の下
降を停止する。
【００６８】ここで、昇降駆動用モータ６４には、エン
コーダ７０が取り付けられており、その出力軸の回転数
が検出できるようにされているので、パーソナルコンピ
ュータ８０は、ロッド４２がマスターワークの後端面に
当接するまでに要した昇降駆動用モータ６４の出力軸の
回転数をエンコーダ７０から取得する。そして、その回
転数を基準回転数として、メモリに記憶する。この後、
上述した外径中心位置の検出を行う。
コーダ７０が取り付けられており、その出力軸の回転数
が検出できるようにされているので、パーソナルコンピ
ュータ８０は、ロッド４２がマスターワークの後端面に
当接するまでに要した昇降駆動用モータ６４の出力軸の
回転数をエンコーダ７０から取得する。そして、その回
転数を基準回転数として、メモリに記憶する。この後、
上述した外径中心位置の検出を行う。
【００６９】ワークの長さ測定は、まず、ワークをワー
ク受け穴２６に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入され
たワークは、その先端がストッパープレート３６に係止
されて、ワーク受け穴２６内に収容される。
ク受け穴２６に挿入する。ワーク受け穴２６に挿入され
たワークは、その先端がストッパープレート３６に係止
されて、ワーク受け穴２６内に収容される。
【００７０】次に、昇降駆動用モータ６４を駆動し、ロ
ッド４２を所定の待機位置から下降させる。そして、ロ
ッド４２の先端がワーク受け穴２６に収容されたワーク
の後端面に当接したところで、ロッド４２の下降を停止
する。
ッド４２を所定の待機位置から下降させる。そして、ロ
ッド４２の先端がワーク受け穴２６に収容されたワーク
の後端面に当接したところで、ロッド４２の下降を停止
する。
【００７１】なお、ロッド４２の先端がワークの後端面
に当接したことは、たとえば圧力スイッチを用いて検出
する。
に当接したことは、たとえば圧力スイッチを用いて検出
する。
【００７２】パーソナルコンピュータ８０は、ロッド４
２がワークの後端面に当接するまでに要した昇降駆動用
モータ６４の出力軸の回転数をエンコーダ７０から取得
する。そして、その取得した回転数と基準回転数との差
を求め、その差からワークの長さを算出する。
２がワークの後端面に当接するまでに要した昇降駆動用
モータ６４の出力軸の回転数をエンコーダ７０から取得
する。そして、その取得した回転数と基準回転数との差
を求め、その差からワークの長さを算出する。
【００７３】すなわち、ロッド４２は昇降駆動用モータ
６４の回転数に比例して上下動するので、その回転数を
求めれば、ロッド４２の移動量を求めることができる。
そして、基準回転数との差を求めれば、マスターワーク
との長さの差を求めることができる。そして、マスター
ワークは、長さが既知なので、そのマスターワークとの
長さの差が求まれば、測定対象とするワークの長さを求
めることができる。
６４の回転数に比例して上下動するので、その回転数を
求めれば、ロッド４２の移動量を求めることができる。
そして、基準回転数との差を求めれば、マスターワーク
との長さの差を求めることができる。そして、マスター
ワークは、長さが既知なので、そのマスターワークとの
長さの差が求まれば、測定対象とするワークの長さを求
めることができる。
【００７４】上記のようにしてワークの長さを測定した
のち、ロッド４２を所定の回転駆動位置まで上昇させ、
上述した内径寸法ｄと偏芯量ωの測定が行われる。
のち、ロッド４２を所定の回転駆動位置まで上昇させ、
上述した内径寸法ｄと偏芯量ωの測定が行われる。
【００７５】このように、本実施の形態の寸法測定装置
１０によれば、ワークの長さ測定も行うことができる。
１０によれば、ワークの長さ測定も行うことができる。
【００７６】なお、上記の例では、ロッド４２の移動量
は、昇降駆動用モータ６４の回転数から算出している
が、他の計測手段を用いて計測してもよい。
は、昇降駆動用モータ６４の回転数から算出している
が、他の計測手段を用いて計測してもよい。
【００７７】図６（ａ）は、ワークホルダの他の実施の
形態を示す縦断面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）
のｂ−ｂ断面図である。なお、上記の実施の形態のワー
クホルダ２２と同一部材には同一符号が付されている。
形態を示す縦断面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）
のｂ−ｂ断面図である。なお、上記の実施の形態のワー
クホルダ２２と同一部材には同一符号が付されている。
【００７８】同図に示すように、このワークホルダ９０
は、放射状に形成されたエア吹出口９２、９２、…から
ワーク受け穴９４の中央部に向けて圧縮エアを吹き出す
ことにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワークをワ
ーク受け穴９４の中央に保持する。エア吹出口９２、９
２、…は、上下２ヵ所に形成されており、それぞれ環状
に形成されたエア供給路９６に連通されている。このエ
ア供給路９６は、ワークホルダ９０の外周面に形成され
たエア供給口９８にエア流路１００を介して連通されて
いる。エア供給口９８には、図示しないエア供給配管を
介してエア供給装置１０８が接続されており、このエア
供給装置１０８からエア供給口９８に圧縮エアが供給さ
れる。
は、放射状に形成されたエア吹出口９２、９２、…から
ワーク受け穴９４の中央部に向けて圧縮エアを吹き出す
ことにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワークをワ
ーク受け穴９４の中央に保持する。エア吹出口９２、９
２、…は、上下２ヵ所に形成されており、それぞれ環状
に形成されたエア供給路９６に連通されている。このエ
ア供給路９６は、ワークホルダ９０の外周面に形成され
たエア供給口９８にエア流路１００を介して連通されて
いる。エア供給口９８には、図示しないエア供給配管を
介してエア供給装置１０８が接続されており、このエア
供給装置１０８からエア供給口９８に圧縮エアが供給さ
れる。
【００７９】前記のごとく構成されたワークホルダ９０
によれば、エア供給装置からエア供給口９８に圧縮エア
を供給すると、その圧縮エアはエア流路１００を通って
エア供給路９６に供給され、各エア吹出口９２、９２、
…からワーク受け穴９４の中央部に向かって噴き出され
る。これにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワーク
がワーク受け穴９４の中央に保持される。
によれば、エア供給装置からエア供給口９８に圧縮エア
を供給すると、その圧縮エアはエア流路１００を通って
エア供給路９６に供給され、各エア吹出口９２、９２、
…からワーク受け穴９４の中央部に向かって噴き出され
る。これにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワーク
がワーク受け穴９４の中央に保持される。
【００８０】図７（ａ）は、ワークを回転させる機能を
備えたワークホルダの縦断面図であり、同図（ｂ）及び
（ｃ）は、それぞれ同図（ａ）のｂ−ｂ断面図とｃ−ｃ
断面図である。なお、上記のワークホルダ９０と同一部
材には、同一符号が付されている。
備えたワークホルダの縦断面図であり、同図（ｂ）及び
（ｃ）は、それぞれ同図（ａ）のｂ−ｂ断面図とｃ−ｃ
断面図である。なお、上記のワークホルダ９０と同一部
材には、同一符号が付されている。
【００８１】同図に示すように、ワークホルダ１０２に
は、ワーク求心用のエア吹出口９２、９２、…の他に一
対のワーク回転用のエア吹出口１０４、１０４が形成さ
れている。この一対のエア吹出口１０４、１０４は、ワ
ーク受け穴９４に挿入されたワークに対して回転力が発
生する位置にエアを噴射する。すなわち、この一対のエ
ア吹出口１０４、１０４は、それぞれワーク受け穴９４
の中心から互いに等距離の位置に形成されており、互い
に平行に形成されている。このエア吹出口１０４、１０
４からは、互いに向きが逆で同量の圧縮エアが平行に吹
き出され、この吹き出された圧縮エアがワークの周面に
当たることにより、ワークに対して回転力が働き、ワー
クが軸回りに回転する。
は、ワーク求心用のエア吹出口９２、９２、…の他に一
対のワーク回転用のエア吹出口１０４、１０４が形成さ
れている。この一対のエア吹出口１０４、１０４は、ワ
ーク受け穴９４に挿入されたワークに対して回転力が発
生する位置にエアを噴射する。すなわち、この一対のエ
ア吹出口１０４、１０４は、それぞれワーク受け穴９４
の中心から互いに等距離の位置に形成されており、互い
に平行に形成されている。このエア吹出口１０４、１０
４からは、互いに向きが逆で同量の圧縮エアが平行に吹
き出され、この吹き出された圧縮エアがワークの周面に
当たることにより、ワークに対して回転力が働き、ワー
クが軸回りに回転する。
【００８２】前記のごとく形成されたワークホルダ１０
２によれば、エア供給装置からエア供給口９８に圧縮エ
アを供給すると、その圧縮エアはエア流路１００を通っ
てエア供給路９６に供給され、各エア吹出口９２、９
２、…からワーク受け穴９４の中央部に向かって噴き出
される。これにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワ
ークがワーク受け穴９４の中央に保持される。
２によれば、エア供給装置からエア供給口９８に圧縮エ
アを供給すると、その圧縮エアはエア流路１００を通っ
てエア供給路９６に供給され、各エア吹出口９２、９
２、…からワーク受け穴９４の中央部に向かって噴き出
される。これにより、ワーク受け穴９４に挿入されたワ
ークがワーク受け穴９４の中央に保持される。
【００８３】また、エア供給路９６に供給された圧縮エ
アは、同時にエア吹出口１０４、１０４から吹き出さ
れ、これにより、ワークＷが軸回りに回転する。すなわ
ち、エア吹出口１０４、１０４から噴き出される圧縮エ
アは、互いに向きが逆で同量のエアが平行に吹き出され
るので、この圧縮エアがワークＷの周面に当たることに
より、偶力となってワークＷが軸回りに回転する。
アは、同時にエア吹出口１０４、１０４から吹き出さ
れ、これにより、ワークＷが軸回りに回転する。すなわ
ち、エア吹出口１０４、１０４から噴き出される圧縮エ
アは、互いに向きが逆で同量のエアが平行に吹き出され
るので、この圧縮エアがワークＷの周面に当たることに
より、偶力となってワークＷが軸回りに回転する。
【００８４】このワークホルダ１０２を用いることによ
り、ロッド４２は回転機構が不要になり、よりコンパク
トな構成とすることができる。
り、ロッド４２は回転機構が不要になり、よりコンパク
トな構成とすることができる。
【００８５】なお、本実施の形態のワークホルダ１０２
を用いた場合であっても上述した方法でワークの長さ測
定を行うことができる。すなわち、ワークホルダ１０２
のワーク受け穴９４に挿入されたワークの端面にロッド
（接触子）４２を当接させ、そのロッドの移動量に基づ
いてワークの長さを測定することができる。
を用いた場合であっても上述した方法でワークの長さ測
定を行うことができる。すなわち、ワークホルダ１０２
のワーク受け穴９４に挿入されたワークの端面にロッド
（接触子）４２を当接させ、そのロッドの移動量に基づ
いてワークの長さを測定することができる。
【００８６】図８（ａ）は、ワークを回転させる機能を
備えたワークホルダの他の実施の形態を示す縦断面図で
あり、同図（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ同図（ａ）の
ｂ−ｂ断面図とｃ−ｃ断面図である。なお、上記のワー
クホルダ９０及び１０２と同一部材には、同一符号が付
されている。
備えたワークホルダの他の実施の形態を示す縦断面図で
あり、同図（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ同図（ａ）の
ｂ−ｂ断面図とｃ−ｃ断面図である。なお、上記のワー
クホルダ９０及び１０２と同一部材には、同一符号が付
されている。
【００８７】同図に示すように、本実施の形態のワーク
ホルダ１０６は、ワーク求心用のエア吹出口９２に圧縮
エアを供給する回路と、ワーク回転用のエア吹出口１０
４に圧縮エアを供給する回路とが別個に設けられてい
る。
ホルダ１０６は、ワーク求心用のエア吹出口９２に圧縮
エアを供給する回路と、ワーク回転用のエア吹出口１０
４に圧縮エアを供給する回路とが別個に設けられてい
る。
【００８８】すなわち、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示
すように、求心用のエア吹出口９２、９２、…は、環状
に形成された求心用エア供給路９６Ａ、９６Ａに連通さ
れ、ワーク回転用のエア吹出口１０４は、環状に形成さ
れた回転用エア供給路９６Ｂに連通されている。
すように、求心用のエア吹出口９２、９２、…は、環状
に形成された求心用エア供給路９６Ａ、９６Ａに連通さ
れ、ワーク回転用のエア吹出口１０４は、環状に形成さ
れた回転用エア供給路９６Ｂに連通されている。
【００８９】求心用エア供給路９６Ａ、９６Ａは、ワー
クホルダ１０６の外周面に形成された求心用エア供給口
９８Ａ、９８Ａに求心用エア流路１００Ａ、１００Ａを
介して連通されており、この求心用エア供給口９８Ａに
は、図示しない求心用エア供給配管を介して求心用エア
供給装置１０８Ａが接続されている。そして、この求心
用エア供給装置１０８Ａから圧縮エアが供給される。
クホルダ１０６の外周面に形成された求心用エア供給口
９８Ａ、９８Ａに求心用エア流路１００Ａ、１００Ａを
介して連通されており、この求心用エア供給口９８Ａに
は、図示しない求心用エア供給配管を介して求心用エア
供給装置１０８Ａが接続されている。そして、この求心
用エア供給装置１０８Ａから圧縮エアが供給される。
【００９０】一方、回転用エア供給路９６ＢＡは、ワー
クホルダ１０６の外周面に形成された回転用エア供給口
９８Ｂに回転用エア流路１００Ｂを介して連通されてお
り、この回転用エア供給口９８Ｂには、図示しない回転
用エア供給配管を介して回転用エア供給装置１０８Ｂが
接続されている。そして、この回転用エア供給装置１０
８Ｂから圧縮エアが供給される。
クホルダ１０６の外周面に形成された回転用エア供給口
９８Ｂに回転用エア流路１００Ｂを介して連通されてお
り、この回転用エア供給口９８Ｂには、図示しない回転
用エア供給配管を介して回転用エア供給装置１０８Ｂが
接続されている。そして、この回転用エア供給装置１０
８Ｂから圧縮エアが供給される。
【００９１】前記のごとく形成されたワークホルダ１０
６によれば、求心用エア供給装置１０８Ａから求心用エ
ア供給口９８Ａ、９８Ａに圧縮エアを供給すると、その
圧縮エアは求心用エア流路１００Ａ、１００Ａを通って
求心用エア供給路９６Ａ、９６Ａに供給され、各求心用
エア吹出口９２、９２、…からワーク受け穴９４の中央
部に向かって噴き出される。これにより、ワーク受け穴
９４に挿入されたワークがワーク受け穴９４の中央に保
持される。
６によれば、求心用エア供給装置１０８Ａから求心用エ
ア供給口９８Ａ、９８Ａに圧縮エアを供給すると、その
圧縮エアは求心用エア流路１００Ａ、１００Ａを通って
求心用エア供給路９６Ａ、９６Ａに供給され、各求心用
エア吹出口９２、９２、…からワーク受け穴９４の中央
部に向かって噴き出される。これにより、ワーク受け穴
９４に挿入されたワークがワーク受け穴９４の中央に保
持される。
【００９２】また、回転用エア供給装置１０８Ｂから回
転用エア供給口９８Ｂに圧縮エアを供給すると、その圧
縮エアは回転用エア流路１００Ｂを通って回転用エア供
給路９６Ｂに供給され、回転用エア吹出口１０４、１０
４から吹き出される。これにより、ワークＷが軸回りに
回転する。すなわち、エア吹出口１０４、１０４から噴
き出される圧縮エアは、互いに向きが逆で同量のエアが
平行に吹き出されるので、この圧縮エアがワークＷの周
面に当たることにより、偶力となってワークＷが軸回り
に回転する。
転用エア供給口９８Ｂに圧縮エアを供給すると、その圧
縮エアは回転用エア流路１００Ｂを通って回転用エア供
給路９６Ｂに供給され、回転用エア吹出口１０４、１０
４から吹き出される。これにより、ワークＷが軸回りに
回転する。すなわち、エア吹出口１０４、１０４から噴
き出される圧縮エアは、互いに向きが逆で同量のエアが
平行に吹き出されるので、この圧縮エアがワークＷの周
面に当たることにより、偶力となってワークＷが軸回り
に回転する。
【００９３】このワークホルダ１０６を用いることによ
り、上述したワークホルダ１０２と同様にロッド４２の
回転機構が不要になり、よりコンパクトな構成にするこ
とができる。
り、上述したワークホルダ１０２と同様にロッド４２の
回転機構が不要になり、よりコンパクトな構成にするこ
とができる。
【００９４】また、本実施の形態のワークホルダ１０６
によれば、回転用エア供給装置１０８Ｂを駆動した時に
のみワークを回転させることができるので、回転状態と
静止状態とを選択することができる。
によれば、回転用エア供給装置１０８Ｂを駆動した時に
のみワークを回転させることができるので、回転状態と
静止状態とを選択することができる。
【００９５】なお、本実施の形態のワークホルダ１０６
を用いた場合であっても上述した方法でワークの長さ測
定を行うことができる。すなわち、ワークホルダ１０６
のワーク受け穴９４に挿入されたワークの端面にロッド
（接触子）４２を当接させ、そのロッドの移動量に基づ
いてワークの長さを測定することができる。
を用いた場合であっても上述した方法でワークの長さ測
定を行うことができる。すなわち、ワークホルダ１０６
のワーク受け穴９４に挿入されたワークの端面にロッド
（接触子）４２を当接させ、そのロッドの移動量に基づ
いてワークの長さを測定することができる。
【００９６】図９は、回転駆動部の他の実施の形態の要
部の構成を示す縦断面図である。
部の構成を示す縦断面図である。
【００９７】上述した実施の形態では、ワーク受け穴９
４の内周面から噴き出した圧縮エアの作用によってワー
クを持ち上げ、ロッド４２の先端面に当接させて支持し
ている。しかしながら、このようにロッド４２の先端面
をワークの後端面に当接させる方法の場合、ロッド４２
とワークとの間の摩擦が大き過ぎると、ワークを圧縮エ
アによって求心できなくなるというおそれがある。
４の内周面から噴き出した圧縮エアの作用によってワー
クを持ち上げ、ロッド４２の先端面に当接させて支持し
ている。しかしながら、このようにロッド４２の先端面
をワークの後端面に当接させる方法の場合、ロッド４２
とワークとの間の摩擦が大き過ぎると、ワークを圧縮エ
アによって求心できなくなるというおそれがある。
【００９８】そこで、図９に示すように、ロッド４２の
先端部に球１１０を固着し、この球１１０を介してワー
クの後端面に当接させる。これにより、当接部は点接触
になるので、過大な摩擦力がかかってワークが求心でき
なくなるというのを防止できる。
先端部に球１１０を固着し、この球１１０を介してワー
クの後端面に当接させる。これにより、当接部は点接触
になるので、過大な摩擦力がかかってワークが求心でき
なくなるというのを防止できる。
【００９９】なお、球１１０は、ロッド４２の先端部に
固着するのではなく、ロッド４２とワークとの間に介在
させるようにしてもよい。
固着するのではなく、ロッド４２とワークとの間に介在
させるようにしてもよい。
【０１００】また、別の方法として、図１０に示すよう
に、ロッド４２の先端部にワイヤ１１２を固着し、この
ワイヤ１１２の先端部で支持するようにしてもよい。こ
れにより、ワイヤ１１２の撓み（弾性変形）によってワ
ークＷを求心させることができる。
に、ロッド４２の先端部にワイヤ１１２を固着し、この
ワイヤ１１２の先端部で支持するようにしてもよい。こ
れにより、ワイヤ１１２の撓み（弾性変形）によってワ
ークＷを求心させることができる。
【０１０１】さらに、図１１に示すように、回転軸４４
に糸１１４を介して錘１１６（ワークＷの浮力よりも重
い錘）を取り付け、その錘１１６にロッド４２を取り付
けるようにしてもよい。これにより、ロッド４２とワー
クＷの間の摩擦が大きくても、糸１１４の撓みでワーク
Ｗを求心することができる。
に糸１１４を介して錘１１６（ワークＷの浮力よりも重
い錘）を取り付け、その錘１１６にロッド４２を取り付
けるようにしてもよい。これにより、ロッド４２とワー
クＷの間の摩擦が大きくても、糸１１４の撓みでワーク
Ｗを求心することができる。
【０１０２】図１２は、マスターワークの外径中心位置
検出方法の他の実施の形態の説明図である。
検出方法の他の実施の形態の説明図である。
【０１０３】マスターワークＭを高速回転させると、Ｃ
ＣＤカメラ７６に撮像されるマスターワークＭの端面
は、図１２に示すように、内径部ｍが通過した部分が円
Ｙとなって撮像される。パーソナルコンピュータ８０
は、この円Ｙの中心を求めることによりマスターワーク
Ｍの外径中心Ｏの位置を求める。
ＣＤカメラ７６に撮像されるマスターワークＭの端面
は、図１２に示すように、内径部ｍが通過した部分が円
Ｙとなって撮像される。パーソナルコンピュータ８０
は、この円Ｙの中心を求めることによりマスターワーク
Ｍの外径中心Ｏの位置を求める。
【０１０４】この方法によっても、有効にマスターワー
クＭの外径中心Ｏの位置を求めることができる。
クＭの外径中心Ｏの位置を求めることができる。
【０１０５】なお、ＣＣＤによって撮像した画像から円
の中心位置を画像処理にて求める方法については公知の
画像処理技術を用いることができ、たとえば輪郭から求
める方法や、面積重心から求める方法、Ｘ，Ｙの寸法の
中点から求める方法などの種々の画像処理技術を用いる
ことができる。
の中心位置を画像処理にて求める方法については公知の
画像処理技術を用いることができ、たとえば輪郭から求
める方法や、面積重心から求める方法、Ｘ，Ｙの寸法の
中点から求める方法などの種々の画像処理技術を用いる
ことができる。
【０１０６】また、本実施の形態では、ワークの端面の
一部（内径部を含む矩形の領域Ａ）を撮像し、その画像
データに基づいて偏芯量や内径寸法等を求めているが、
ワークの端面全部を撮像して、その画像データに基づい
て求めるようにしてもよい。なお、本実施の形態のよう
にワークの端面の一部を撮像することにより、撮像倍率
を上げることができ、少ない画素数のＣＣＤを用いた場
合でも精度よく測定を行うことができる。
一部（内径部を含む矩形の領域Ａ）を撮像し、その画像
データに基づいて偏芯量や内径寸法等を求めているが、
ワークの端面全部を撮像して、その画像データに基づい
て求めるようにしてもよい。なお、本実施の形態のよう
にワークの端面の一部を撮像することにより、撮像倍率
を上げることができ、少ない画素数のＣＣＤを用いた場
合でも精度よく測定を行うことができる。
【０１０７】また、本実施の形態では、円筒状のワーク
を測定対象としているが、測定対象は、これに限定され
るものではなく、端面に画像認識可能な部位を有するワ
ークであれば全て測定することができる。
を測定対象としているが、測定対象は、これに限定され
るものではなく、端面に画像認識可能な部位を有するワ
ークであれば全て測定することができる。
【０１０８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端面に画像認識可能な部位を有するワークを用いるだけ
で簡易かつ正確にワークの外径中心位置を検出すること
ができる。したがって、微小ワークの外径中心位置を求
める場合であっても、簡単かつ正確に求めることができ
る。
端面に画像認識可能な部位を有するワークを用いるだけ
で簡易かつ正確にワークの外径中心位置を検出すること
ができる。したがって、微小ワークの外径中心位置を求
める場合であっても、簡単かつ正確に求めることができ
る。
【図１】寸法測定装置の側面図
【図２】寸法測定装置の上面図
【図３】マスタワークの説明図
【図４】外径中心位置検出方法の説明図
【図５】ワークの寸法測定方法の説明図
【図６】ワークホルダの他の実施の形態の説明図
【図７】ワークホルダの他の実施の形態の説明図
【図８】ワークホルダの他の実施の形態の説明図
【図９】回転駆動機構の他の実施の形態の要部の構成を
示す縦断面図
示す縦断面図
【図１０】回転駆動機構の他の実施の形態の要部の構成
を示す縦断面図
を示す縦断面図
【図１１】回転駆動機構の他の実施の形態の要部の構成
を示す縦断面図
を示す縦断面図
【図１２】外径中心位置検出方法の他の実施の形態の説
明図
明図
１０…寸法測定装置、１２…ワーク保持部、１４…回転
駆動部、１６…撮像部、１８…演算処理部、２０…制御
部、２２…ワークホルダ、２３…ベース、２４…支柱、
２６…ワーク受け穴、２８…多孔質体、３０…穴、３１
…溝、３２…エア流路、３４…エア供給配管、３５…エ
ア供給装置、３６…ストッパープレート、３８…観測
窓、４２…ロッド、４４…回転軸、４６…昇降ブロッ
ク、４８…軸受、５０…カップリング、５２…回転駆動
用モータ、５４…モータブラケット、５５…摺動子、５
６…レール、５８…ナット部材、６０…ネジ棒、６２…
カップリング、６４…昇降駆動用モータ、６６…モータ
ブラケット、６８、７０…エンコーダ、７２…ＡＦレン
ズユニット、７４…ＡＦ駆動ユニット、７６…ＣＣＤカ
メラ、７８…照明ユニット、８０…パーソナルコンピュ
ータ、９０…ワークホルダ、９２…エア吹出口、９４…
ワーク受け穴、９６…エア供給路、９６Ａ…求心用エア
供給路、９６Ｂ…回転用エア供給路、９８…エア供給
口、９８Ａ…求心用エア供給口、９８Ｂ…回転用エア供
給口、１００…エア流路、１００Ａ…求心用エア流路、
１００Ｂ…回転用エア流路、１０２…ワークホルダ、１
０４…エア吹出口、１０６…ワークホルダ、１０８…エ
ア供給装置、１１０…球、１１２…ワイヤ、１１４…
糸、１１６…錘
駆動部、１６…撮像部、１８…演算処理部、２０…制御
部、２２…ワークホルダ、２３…ベース、２４…支柱、
２６…ワーク受け穴、２８…多孔質体、３０…穴、３１
…溝、３２…エア流路、３４…エア供給配管、３５…エ
ア供給装置、３６…ストッパープレート、３８…観測
窓、４２…ロッド、４４…回転軸、４６…昇降ブロッ
ク、４８…軸受、５０…カップリング、５２…回転駆動
用モータ、５４…モータブラケット、５５…摺動子、５
６…レール、５８…ナット部材、６０…ネジ棒、６２…
カップリング、６４…昇降駆動用モータ、６６…モータ
ブラケット、６８、７０…エンコーダ、７２…ＡＦレン
ズユニット、７４…ＡＦ駆動ユニット、７６…ＣＣＤカ
メラ、７８…照明ユニット、８０…パーソナルコンピュ
ータ、９０…ワークホルダ、９２…エア吹出口、９４…
ワーク受け穴、９６…エア供給路、９６Ａ…求心用エア
供給路、９６Ｂ…回転用エア供給路、９８…エア供給
口、９８Ａ…求心用エア供給口、９８Ｂ…回転用エア供
給口、１００…エア流路、１００Ａ…求心用エア流路、
１００Ｂ…回転用エア流路、１０２…ワークホルダ、１
０４…エア吹出口、１０６…ワークホルダ、１０８…エ
ア供給装置、１１０…球、１１２…ワイヤ、１１４…
糸、１１６…錘
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 和雄 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 Ｆターム(参考） 2F065 AA17 BB08 DD03 FF04 FF61 GG01 HH02 JJ03 JJ26 MM04 PP13 QQ24 QQ31
Claims (17)
- 【請求項１】 ワークの端面を撮像手段により撮像し、
その撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を検出するワークの中心位置検出方法において、 端面に画像認識可能な部位を有するワークを周方向に回
転させ、ワークの端面を撮像手段で撮像し、取得された
画像から撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の
位置を求めることを特徴とするワークの中心位置検出方
法。 - 【請求項２】 異なる回転角度の位置でワークの端面を
撮像手段で複数回撮像し、取得された複数の画像から画
像認識した各部位を通る円の中心の位置を求めることに
より、撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位
置を求めることを特徴とする請求項１に記載のワークの
中心位置検出方法。 - 【請求項３】 前記ワークはワーク受け穴に挿入され、
そのワーク受け穴の内周面からワーク受け穴の内側に向
けてエアを噴射することによりワーク受け穴の中央に保
持され、その被撮像面とは反対側の端面に回転体が接触
されることにより回転することを特徴とする請求項１又
は２に記載のワークの中心位置検出方法。 - 【請求項４】 前記ワークはワーク受け穴に挿入され、
そのワーク受け穴の内周面からワーク受け穴の内側に向
けてエアを噴射することによりワーク受け穴の中央に保
持され、そのワーク受け穴の内周面からワークに対して
回転力が発生する位置にエアを噴射することにより回転
することを特徴とする請求項１又は２に記載のワークの
中心位置検出方法。 - 【請求項５】 ワークの端面を撮像手段により撮像し、
その撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の位置
を検出するワークの中心位置検出装置において、 端面に画像認識可能な部位を有するワークを保持するワ
ーク保持手段と、 前記ワーク保持手段に保持されたワークを周方向に回転
させる回転手段と、 前記ワーク保持手段に保持されたワークの先端面を撮像
する撮像手段と、 前記撮像手段で撮像された画像から該撮像手段に投影さ
れたワーク端面の外径中心の位置を求める外径中心位置
演算手段と、からなることを特徴とするワークの中心位
置検出装置。 - 【請求項６】 前記外径中心位置演算手段は、異なる回
転角度の位置で複数回ワークの端面を撮像手段で撮像し
て取得された複数の画像から画像認識した各部位を通る
円の中心の位置を求めることにより、撮像手段に投影さ
れたワーク端面の外径中心の位置を算出することを特徴
とする請求項５に記載のワークの中心位置検出装置。 - 【請求項７】 前記ワーク保持手段は、 ワークが挿入されるワーク受け穴と、 前記ワーク受け穴の内周面からワーク受け穴の内側に向
けてエアを噴射することにより、ワーク受け穴に挿入さ
れたワークをワーク受け穴の中央に保持するエア噴射手
段と、からなることを特徴とする請求項５又は６に記載
のワークの中心位置検出装置。 - 【請求項８】 前記回転手段は、回転体をワークの端面
に当接させ、その摩擦力でワークを周方向に回転させる
ことを特徴とする請求項５、６又は７に記載のワークの
中心位置検出装置。 - 【請求項９】 前記回転体は、周方向に回転するロッド
であることを特徴とする請求項８に記載のワークの中心
位置検出装置。 - 【請求項１０】 前記ロッドが弾性変形可能であること
を特徴とする請求項９に記載のワークの中心位置検出装
置。 - 【請求項１１】 前記ロッドは球体を介して前記ワーク
の端面に当接されることを特徴とする請求項９に記載の
ワークの中心位置検出装置。 - 【請求項１２】 前記ロッドの先端に球体固着されてい
ることを特徴とする請求項９又は１０に記載のワークの
中心位置検出装置。 - 【請求項１３】 前記回転手段を前記ワーク受け穴の軸
線に沿って進退移動させる移動手段と、 前記回転手段の移動量を計測する移動量計測手段と、 前記移動量計測手段で計測された前記回転手段の移動量
に基づいて前記ワークの長さを演算する演算手段と、を
備えたことを特徴とする請求項８、９、１０、１１又は
１２に記載のワークの中心位置検出装置。 - 【請求項１４】 ワークの端面を撮像手段に対向配置
し、その撮像手段に投影されたワーク端面の外径中心の
位置を検出するワークの中心位置検出装置において、 先端面に画像認識可能な部位を有するワークが挿入され
るワーク受け穴と、 前記ワーク受け穴の内周面からワーク受け穴の内側に向
けてエアを噴射することにより、ワーク受け穴に挿入さ
れたワークをワーク受け穴の中央に保持する求心用エア
噴射手段と、 前記ワーク受け穴の内周面からワークに対して回転力が
発生する位置にエアを噴射することにより、そのエアを
ワークの外周面に当ててワークを回転させる回転用エア
噴射手段と、 前記ワーク受け穴に挿入されたワークの先端面を撮像す
る撮像手段と、 異なる回転角度の位置でワークの端面を撮像手段で複数
回撮像して取得された複数の画像から画像認識した各部
位を通る円の中心の位置を求めることにより、撮像手段
に投影されたワーク端面の外径中心の位置を算出する演
算手段と、からなることを特徴とするワークの中心位置
検出装置。 - 【請求項１５】 前記求心用エア噴射手段と前記回転用
エア噴射手段は、同じエア供給源からエアが供給される
ことを特徴とする請求項１４に記載のワークの中心位置
検出装置。 - 【請求項１６】 前記求心用エア噴射手段と前記回転用
エア噴射手段は、それぞれ異なるエア供給源から個別に
エアが供給されることを特徴とする請求項１４に記載の
ワークの中心位置検出装置。 - 【請求項１７】 前記ワーク受け穴に挿入されたワーク
の端面に当接される接触子と、 前記接触子を前記ワーク受け穴の軸線に沿って進退移動
させる移動手段と、 前記接触子の移動量を計測する移動量計測手段と、 前記移動量計測手段で計測された前記回転手段の移動量
に基づいて前記ワークの長さを演算する演算手段と、を
備えたことを特徴とする請求項１４、１５又は１６に記
載のワークの中心位置検出装置。
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