JP2003148944A - 内径測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワーク内周部の端面形状にバラツキがある場合
であっても正確な測定ができる内径測定方法及び装置を
提供する。 【解決手段】円筒状に形成されたワークＷの一端から圧
縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、ワー
クＷの内径ｄを測定する内径測定方法において、ワーク
Ｗの内周部端面に形成された内周面取り部Ｒの面取り半
径ｒの変化に対する内径測定値ｄの変化を求めることに
より、面取り半径ｒに応じた内径測定値ｄの修正量を予
め取得し、面取り半径ｒに応じて内径測定値ｄを修正す
る。これにより、面取り半径ｒにバラツキがある複数の
ワークＷを測定する場合であっても常に正確な測定を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内径測定方法及び
装置に係り、特にフェルールやインジェクション等の微
小円筒形ワークの内径寸法を測定する内径測定方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェルール等の微小円筒形ワークの内径
寸法を測定する場合、従来は測定者が所定寸法のピンゲ
ージをワークの内周部に挿入して測定していた。しかし
ながら、ピンゲージを用いた測定は、測定者がワークを
１本１本手作業で測定しなければならず、多大な労力を
要するという欠点があった。また、手作業による測定の
ため正確性に欠けるという欠点もあった。

【０００３】そこで、本願出願人は特願２００１−４０
６６９において、ワークの内周部に圧縮エアを供給し、
その背圧変化を検出することにより、ワークの内径寸法
を測定する方法を提案した。この方法によれば、ワーク
に対しては圧縮エアを供給するだけなので、短時間で測
定を行うことができ、また、磨耗も生じないので、長期
間使用しても常に安定した測定を行うことができるとい
う利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を用いて一度に多数のワークを測定場合、その一つ一
つのワークの内周部の端面形状にバラツキがあると、同
じ内径のワークであっても背圧値が異なって検出される
結果、測定値にバラツキが生じるという欠点がある。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
もので、ワーク内周部の端面形状にバラツキがある場合
であっても正確な測定ができる内径測定方法及び装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【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、円筒状に形成されたワークの一端から圧
縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、ワー
クの内径を測定する内径測定方法において、ワーク内周
部の端面形状の変化に対する内径測定値の変化を求める
ことにより、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定
値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応
じて内径測定値を修正することを特徴とする内径測定方
法を提供する。

【０００７】本発明によれば、ワーク内周部の端面形状
に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周
部の端面形状に応じて内径測定値を修正する。これによ
り、内周部の端面形状にバラツキがある複数のワークを
測定する場合であっても正確な測定を行うことができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る内径測定方法及び装置の好ましい実施の形態につい
て詳説する。

【０００９】図１は、本発明に係る内径測定装置の一実
施形態を示す全体構成図である。同図に示すように、本
実施の形態の内径測定装置１０は、供給部１２、搬送部
１４、測定部１６、回収部１８、マスタ格納部２０及び
制御部（不図示）で構成されている。この内径測定装置
１０は、ワークＷの内径寸法を測定し、その測定結果に
応じてワークＷを分別回収する。

【００１０】測定対象のワークＷは光コネクタ部品のフ
ェルールである。フェルールは、図８に示すように、た
とえば外径がＤ＝２．５ｍｍ、内径がｄ＝０．１２５ｍ
ｍ、長さがＬ＝１０ｍｍの極微小な円筒形状をしてい
る。また、このフェルールは、一端内周部に円弧状の内
周面取り部（Ｒ面取り）Ｒが形成されるとともに、他端
外周部に外周面取り部Ｔが形成されている。

【００１１】供給部１２はワークＷの供給を行う。この
供給部１２にはパーツフィーダ２２が設置されている。
パーツフィーダ２２は、ワークＷの方向、すなわち内周
面取り部Ｒの方向を統一してワークＷの供給を行う。こ
こでは、内周面取り部Ｒが搬送方向に対して後方に向く
ようにワークＷの方向を統一して供給する。

【００１２】なお、パーツフィーダ２２は、たとえば次
のようにしてワークＷの方向を統一する。

【００１３】図２はパーツフィーダ２２の選別部２３の
構成を示す概略図である。ワークＷは図示しないストッ
カに入れられており、このストッカから搬送路２４を通
って選別部２３へと供給される。そして、この選別部２
３で内周面取り部Ｒの向きが統一される。すなわち、こ
の選別部２３で内周面取り部Ｒの向きが検出され、その
向きが搬送方向の後方側に向いているワークＷのみが供
給口２６に向かって送られることにより、ワークＷの向
きが統一される。この選別部２３は、図２に示すよう
に、ストッパ２８、投光・受光センサ３０、戻し口３
６、エアノズル３４で構成されている。

【００１４】ストッパ２８は、搬送路２４を流れるワー
クＷを選別部２３の検出位置で一旦停止させる部材であ
り、搬送路２４の壁面から出没自在に設けられている。
ワークＷは、その端面が搬送路２４内に突出したストッ
パ２８に当接することにより、所定の検出位置で停止す
る。

【００１５】投光・受光センサ３０は、図３に示すよう
に、投光素子３０Ａと受光素子３０Ｂとで構成され、ワ
ークＷの外周部に形成された外周面取り部Ｔの有無を検
出する。すなわち、図８に示すように、ワークＷの外周
部には外周面取り部Ｔが形成されており、この外周面取
り部Ｔは内周部に形成された内周面取り部Ｒとは逆方向
の端部に形成されている。投光・受光センサ３０は、こ
の外周面取り部Ｔを検出して、ワークＷの内周部に形成
された内周面取り部Ｒの方向を検出する。

【００１６】投光・受光センサ３０の投光素子３０Ａと
受光素子３０Ｂは、所定の検出位置に位置したワークＷ
の先端周縁部を挟んで互いに対向するように配置され
る。そして、投光素子３０Ａから投光した検出光Ｌを受
光素子３０Ｂで受光することにより外周面取り部Ｔの有
無を検出する。

【００１７】すなわち、図３（ａ）に示すように、外周
面取り部Ｔが進行方向先端側に位置している場合は、投
光素子３０Ａから投光された検出光Ｌが外周面取り部Ｔ
を通過するので、そのまま受光素子３０Ｂで受光され
る。投光・受光センサ３０は、この受光素子３０Ｂで検
出光Ｌが受光されたことをもって、進行方向先端側に外
周面取り部Ｔが位置していることを検出する。

【００１８】一方、図３（ｂ）に示すように、外周面取
り部Ｔが進行方向後端側に位置している場合は、投光素
子３０Ａから投光された検出光ＬがワークＷの先端コー
ナー部で遮られる。このため、受光素子３０Ｂでは検出
光Ｌが受光されない。投光・受光センサ３０は、この受
光素子３０Ｂで検出光Ｌが受光されないことをもって、
進行方向先端側に外周面取り部Ｔが位置していないこと
を検出する。

【００１９】戻し口３６は、搬送路２４の壁面に開口部
として形成され、検出位置に位置したワークＷの側方位
置に形成される。この戻し口３６はストッカに連通され
ており、ワークＷはこの戻し口３６を介してストッカに
戻される。

【００２０】エアノズル３４は、戻し口３６に対向して
設置されており、戻し口３６に向けてエアを噴射する。
検出位置に位置したワークＷは、このエアノズル３４か
らエアを噴射されることにより戻し口３６に押し出され
る。

【００２１】以上のように構成された選別部２３の作用
は次のとおりである。ストッカから搬送路２４を通って
選別部２３に搬送されたワークＷは、ストッパ２８によ
って所定の検出位置で一旦止められる。そして、投光・
受光センサ３０によって先端部における外周面取り部Ｔ
の有無が検出される。

【００２２】ここで、先端部に外周面取り部Ｔが検出さ
れると、ストッパ２８が退避し、ワークＷは、そのまま
選別部２３を通過する。すなわち、この場合、進行方向
後端側に内周面取り部Ｒがあるので、そのままワークＷ
を通過させて供給口２６から供給する。

【００２３】一方、先端部に外周面取り部Ｔが検出され
ない場合は、エアノズル３４からエアが噴射され、ワー
クＷは戻し口３６に向かって押し出される。すなわち、
この場合、ワークＷは進行方向先端側に内周面取り部Ｒ
があるので、戻し口３６に押し出してストッカに戻す。

【００２４】以上のようにして選別部２３でワークＷの
向きを統一することにより、パーツフィーダ２２の供給
口２６からは常に内周面取り部Ｒの向きが同じ方向（進
行方向後端側）に向けられた状態でワークＷが供給され
る。

【００２５】搬送部１４は、図１及び図４に示すよう
に、供給部１２から供給されたワークＷを測定部１６に
搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワーク
Ｗを回収部１８に搬送する。この搬送部１４は、コンベ
ア４０、方向転換装置４２、トランスファーロボット４
４とで構成されている。

【００２６】コンベア４０は、パーツフィーダ２２の供
給口２６から供給されたワークＷを方向転換装置４２に
水平に搬送する。

【００２７】方向転換装置４２は、コンベア４０から水
平に搬送されてきたワークＷを９０度方向転換して垂直
に立ち上げる。この方向転換装置４２は、図４に示すよ
うに、クランパ４６と、そのクランパ４６を回転させる
クランパ回転機構（図示せず）とで構成されている。

【００２８】クランパ４６は、２つのクランプ爪４６
Ａ、４６Ｂを備えており、一方のクランプ爪４６Ａが他
方のクランプ爪４６Ｂに対して進退自在に設けられてい
る。そして、この一方のクランプ爪４６Ａが他方のクラ
ンプ爪４６Ｂに向かって移動することにより、ワークＷ
がクランプされ、離れる方向に移動することによりアン
クランプされる。

【００２９】クランパ回転駆動機構は、クランパ４６に
固着された回転軸４８を回動することにより、クランパ
４６を９０度の範囲で回動させる。クランパ４６は、こ
のクランパ回転駆動機構に駆動されることにより、水平
な受取姿勢（図４に実線で示した姿勢）と垂直な受渡姿
勢（図４に二点破線で示した姿勢）の２つの姿勢をと
る。

【００３０】以上のように構成された方向転換装置４２
の作用は次のとおりである。コンベア４０によって水平
に搬送されてきたワークＷは、コンベア４０の終端にお
いて、その先端部がクランパ４６の本体部に当接する
（図４の実線に示した状態）。ワークＷの先端部がクラ
ンパ４６の本体部に当接すると、クランプ爪４６Ａが閉
じられ、これにより、ワークＷの先端部がクランプ爪４
６Ａ、４６Ｂによってクランプされる。そして、ワーク
Ｗがクランプ爪４６Ａ、４６Ｂにクランプされると、ク
ランパ回転駆動機構が駆動され、クランパ４６が回転軸
４８を中心に９０度回転する（図４の二点破線で示した
状態）。これにより、水平にクランプされたワークＷが
垂直に立ち上げられる。なお、このとき、ワークＷは内
周面取り部Ｒが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられ
る。

【００３１】トランスファーロボット４４は、方向転換
装置４２から測定対象のワークＷを受け取り、測定部１
６に搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワ
ークＷを回収部１８に搬送する。このトランスファーロ
ボット４４は、上下動自在なロッド５０と、そのロッド
５０の頂部に旋回自在に設けられたアーム５２と、アー
ム５２の先端部に設けられたハンド５４とで構成されて
いる。ハンド５４は、その本体下部に開閉自在なクラン
プ爪５４Ａ、５４Ａを備えており、このクランプ爪５４
Ａ、５４ＡでワークＷを把持する。ハンド５４に把持さ
れたワークＷは、ロッド５０の昇降動作によって受け取
り、受け渡しが行われ、アーム５２の旋回動作によって
搬送が行われる。したがって、方向転換装置４２や測定
部１６、回収部１８は、すべてハンド５４の移動軌跡上
に配置される（ハンド５４の旋回円上に配置される）。

【００３２】測定部１６は、ワーク内周部の端面形状の
測定と内径測定を行う。この測定部１６は、図１に示す
ように、端面形状測定部１６Ａと内径測定部１６Ｂとで
構成されている。

【００３３】端面形状測定部１６Ａは、ワーク内周部の
端面形状を測定する。すなわち、ワークＷの内周部端面
に形成された円弧状の内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを
測定する。この端面形状測定部１６Ａは、ワークホルダ
１００と端面形状測定機１０２とで構成されている。

【００３４】ワークホルダ１００は、トランスファーロ
ボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配設され、ワー
クＷを垂直に保持する。このワークホルダ１００は、円
柱状に形成されており、その上面に所定の深さのワーク
受け穴１０４が垂直に形成されている。ワークＷは、こ
のワーク受け穴１０４に挿入されることにより垂直に保
持される。

【００３５】端面形状測定機１０２は、図５に示すよう
に、ＣＣＤカメラ１０６でワークＷの内周部端面の像を
撮像し、その画像データを画像処理装置１０８で画像処
理することにより、ワーク内周部に形成された内周面取
り部Ｒの面取り半径ｒを測定する。

【００３６】ＣＣＤカメラ１０６は、アーム１１２の先
端に設けられている。アーム１１２の基部は回転軸１１
６に連結されており、この回転軸１１６をモータ１１８
で回転駆動することにより、アーム１１２が旋回する。
そして、このアーム１１２が旋回することにより、ＣＣ
Ｄカメラ１０６が所定の撮像位置と待機位置との間を移
動する。

【００３７】撮像位置に移動したＣＣＤカメラ１０６
は、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワークホ
ルダ１００に保持されたワークＷの内周部の像を拡大し
て撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１
０８に出力する。

【００３８】画像処理装置１０８は、ＣＣＤカメラ１０
６から出力された画像データを画像処理することによ
り、内径面取り部Ｒの面取り半径ｒを演算する。そし
て、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部８６に出
力する。

【００３９】なお、通常、ＣＣＤカメラ１０６は待機位
置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動する。こ
れにより、トランスファーロボット４４のハンド５４と
の接触を回避する。

【００４０】内径測定部１６Ｂは、図６に示すように、
ワークＷを保持する測定台６０と、その測定台６０に保
持されたワークＷの内径寸法を測定するエアマイクロメ
ータ６２とで構成されている。

【００４１】測定台６０は、トランスファーロボット４
４のハンド５４の移動軌跡上に配置され、ワークＷを保
持する。この測定台６０は、図７（ａ）及び（ｂ）に示
すように、測定台本体６４、押圧リング６６、保持リン
グ６８及び押圧手段（不図示）で構成されている。

【００４２】測定台本体６４は垂直に設置されており、
その中央部にエア供給路７０が形成されている。測定台
本体６４の上面には円形状の凹部７２が形成されてお
り、その凹部７２の中央にはワーク受け穴７４が形成さ
れている。ワーク受け穴７４はエア供給路７０と同軸上
に形成されるとともに、測定対象のワークＷの外径と略
同径に形成され、所定の深さをもって形成されている。

【００４３】押圧リング６６は、中央部にワーク挿通穴
７６が形成されており、ワーク挿通穴７６はワークＷの
外径よりも若干大きく形成されている。この押圧リング
６６は、測定台本体上面に形成された凹部７２内に嵌入
されており、その凹部７２の内周面をガイド面として凹
部７２内を軸方向に沿って摺動自在に支持されている。
また、この押圧リング６６の下面には、中央に向かって
傾斜するテーパ状の押圧面７８が形成され、保持リング
６８が当接されている。

【００４４】保持リング６８は、弾性体で成形されてお
り、測定台本体６４の上面に形成された凹部７２内に収
納されている。この保持リング６８は、ワーク受け穴７
４と同軸上に配置されており、押圧リング６６の押圧面
７８に押圧されることにより、押し潰されて、その内径
が縮径する。なお、保持リング６８は、通常状態（無負
荷の状態）の内径が、測定対象のワークＷの外径よりも
大きいものが使用される。したがって、ワークＷは、保
持リング６８に挿通される際、ほぼ非接触の状態で挿通
される。

【００４５】図示しない押圧手段は、たとえばシリンダ
で構成され、押圧リング６６を測定台本体６４に向けて
押圧する。

【００４６】以上のように構成された測定台６０の作用
は次のとおりである。図７（ａ）に示すように、押圧リ
ング６６のワーク挿通穴７６からワークＷを挿入する
と、そのワークＷの先端部分が測定台本体６４に形成さ
れたワーク受け穴７４に挿入される。この状態で同図
（ｂ）に示すように、押圧リング６６を図示しない押圧
手段で測定台本体６４に向けて押圧すると、保持リング
６８が押圧リング６６の押圧面７８に押し潰されて、そ
の内径が縮径する。この結果、ワークＷの外周部が保持
リング６８に締め付けられて、ワークＷが測定台６０に
保持される。また、保持リング６８は、ワークＷの外周
に密着するので、これにより、ワークＷとワーク受け穴
７４との間がシールされる。

【００４７】なお、ワークＷを取り外す時は、押圧手段
による押圧リング６６の押圧を解除する。これにより、
押圧リング６６が保持リング６８の弾性復元力で元の位
置に復帰するとともに、保持リング自身もその弾性復元
力で元の径に復帰する。これにより、ワークＷへの締め
付けが解除され、取り出し可能になる。

【００４８】エアマイクロメータ６２は、図６に示すよ
うに、エア源８０、レギュレータ８２、Ａ／Ｅ変換器８
４及び管制部８６で構成されている。

【００４９】エア源８０からは、温度、湿度が一定に調
整された圧縮エアが供給される。レギュレータ８２は、
このエア源８０から供給された圧縮エアを一定圧力に調
整する。そして、このレギュレータ８２で一定圧力に調
整された圧縮エアが、Ａ／Ｅ変換器８４を介して測定台
本体６４のエア供給路７０に供給される。

【００５０】エア供給路７０に供給された圧縮空気は、
測定台６０に保持されたワークＷの内周部を通って外部
へと噴出される。Ａ／Ｅ変換器８４は、このときの圧縮
エアの背圧を内蔵するベローズと差動変圧器とによって
電気信号に変換し、管制部８６に出力する。そして、管
制部８６は、この電気信号に基づいてワークＷの内径寸
法を算出する。算出された内径寸法は、管制部８６に備
えられたモニタ（不図示）に表示されるとともに、デー
タとして管制部８６に内蔵されたメモリに記録される。

【００５１】回収部１８は、図１に示すように、測定が
終了したワークＷを所定の基準を満たしたＯＫワーク
と、所定の基準を満たさなかったＮＧワークとに分別し
て回収する。この回収部１８は、ＯＫワークが収容され
るＯＫワーク回収ボックス９０Ａと、ＮＧワークが収容
されるＮＧワーク回収ボックス９０Ｂとを備えている。
各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂは、上部が開口した箱状
に形成されており、共にトランスファーロボット４４の
ハンド５４の移動軌跡上に配置される。トランスファー
ロボット４４によって搬送されたワークＷは、各回収ボ
ックス９０Ａ、９０Ｂの上方でアンクランプされること
により、各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂに収容される。

【００５２】マスタ格納部２０は、複数のマスタを格納
する。このマスタ格納部２０には、図１に示すように、
マスタ格納台８８が設置されている。マスタ格納台８８
は、ブロック状に形成されており、その上面に複数のマ
スタ格納穴が所定の深さをもって垂直に形成されてい
る。マスタは、このマスタ格納穴に格納される。

【００５３】なお、このマスタ格納台８８は、トランス
ファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配設さ
れており、各マスタ格納穴もハンド５４の移動軌跡上に
形成されている。これにより、マスタ格納台８８からト
ランスファーロボット４４でマスタを取り出し、測定台
６０に搬送することができる。

【００５４】制御部は、内径測定装置１０を構成する各
機器の駆動制御を行う。この制御部は、あらかじめ記憶
されたプログラムにしたがって各機器を駆動制御する。

【００５５】前記のごとく構成された本実施の形態の内
径測定装置の作用は次のとおりである。

【００５６】初めに初期設定を行う。まず、マスタ格納
台８８に零調整用マスタＭ_O 、倍率調整用マスタＭ_V 、
修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N をセットする。

【００５７】ここで、零調整用マスタＭ₀ は、内径寸法
ｄ_O と内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ_O が既知とされて
おり、倍率調整用マスタＭ_V は内径寸法ｄ_V が既知とさ
れている（ただし、ｄ_O ≠ｄ_V ）。また、修正用マスタ
Ｍ₁ 〜Ｍ_N は、それぞれ零調整用マスタＭ_O と同じ内径
寸法ｄ_O で形成されており、それぞれその内周面取り部
Ｒの面取り半径ｒ₁ 〜ｒ_N が既知とされている。ただ
し、その内周面取り部Ｒの大きさｒ₁ 〜ｒ_N は、それぞ
れ異なる値で形成されている。

【００５８】また、各マスタはマスタ格納台８８にセッ
トする際、その方向を統一してセットする。すなわち、
それぞれその内周面取り部Ｒが上方向に向くように方向
を統一してセットする。これは、端面形状測定部１６Ａ
のワークホルダ１００にセットして、その端面の像をＣ
ＣＤカメラ１０６で撮像する際、内周面取り部Ｒが形成
されている側がＣＣＤカメラ１０６に撮像されるように
するためである。

【００５９】以上のセッティングが完了したのち、オペ
レータは各マスタの内径寸法及び面取り半径を画像処理
装置１０８及び管制部８６に入力する。

【００６０】次に、端面形状測定機１０２とエアマイク
ロメータ６２のキャリブレーションを行う。

【００６１】まず、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から零調整用マスタＭ_O を取り出し、端
面形状測定部１６Ａに搬送する。そして、その端面形状
測定部１６Ａのワークホルダ１００にワークＷをセット
する。このワークＷのセッティングは、次のように行わ
れる。

【００６２】まず、零調整用マスタＭ_O を把持したトラ
ンスファーロボット４４のハンド５４がワークホルダ１
００の上方に移動する。そして、その位置から下降す
る。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マス
タＭ_O がワークホルダ１００のワーク受け穴１０４に挿
入される。

【００６３】零調整用マスタＭ_O がワーク受け穴１０４
に挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭ_O
の把持が解除される。解除後、ハンド５４は上方に退避
する。これにより、零調整用マスタＭ_O がワークホルダ
１００にセットされる。

【００６４】零調整用マスタＭ_O がワークホルダ１００
にセットされると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメ
ラ１０６が待機位置から撮像位置に移動する。そして、
その位置でワークホルダ１００に保持された零調整用マ
スタＭ_O の内周部端面の像を撮像する。このＣＣＤカメ
ラ１０６に撮像された零調整用マスタＭ_O の内周部端面
の画像データは画像処理装置１０８に出力される。画像
処理装置１０８は、得られた画像データと既知の面取り
半径ｒ_O とに基づいて撮像倍率を算出する。算出された
撮像倍率は、画像処理装置１０８に内蔵されたメモリに
記憶される。

【００６５】零調整用マスタＭ_O の内周部端面の撮像が
終了すると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０
６が待機位置に退避する。

【００６６】以上により、端面形状測定機１０２のキャ
リブレーションが終了する。引き続きエアマイクロメー
タ６２のキャリブレーションが行われる。

【００６７】アーム１１２が退避位置に退避すると、ト
ランスファーロボット４４がワークホルダ１００から零
調整用マスタＭ_O を回収し、内径測定部１６Ｂに搬送す
る。そして、その内径測定部１６Ｂの測定台６０に零調
整用マスタＭ_O をセットする。

【００６８】ここで、零調整用マスタＭ_O のセッティン
グは次のように行われる。まず、零調整用マスタＭ_O を
把持したトランスファーロボット４４のハンド５４が測
定台６０の上方に移動する。そして、その位置から垂直
に下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調
整用マスタＭ_O が押圧リング６６のワーク挿通穴７６に
挿入される。この際、零調整用マスタＭ_O は、内周面取
り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７６に挿
入される。

【００６９】零調整用マスタＭ_O がワーク挿通穴７６に
挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭ_O の
把持が解除される。解除後、ハンド５４は一時上方に退
避する。

【００７０】ハンド５４の退避後、図示しない押圧手段
が駆動され、押圧リング６６が測定台本体６４に向けて
押圧される。これにより、保持リング６８が押圧リング
６６に押し潰され、その押し潰された保持リング６８に
把持されて、零調整用マスタＭ_O が測定台６０に保持さ
れる。また、測定台６０に保持された零調整用マスタＭ
_O は、その先端がワーク受け穴７４に挿入されるが、こ
の零調整用マスタＭ_Oとワーク受け穴７４との間に形成
される隙間は、保持リング６８が押し潰されることによ
ってシールされる。したがって、エア供給路７０にエア
を供給しても、そのエアは隙間から漏れることはなく、
全て零調整用マスタＭ_O の内周部に供給される。

【００７１】以上のようにして零調整用マスタＭ_O が測
定台６０にセットされると、エア源８０が駆動され、レ
ギュレータ８２によって一定圧に調整された圧縮エアが
Ａ／Ｅ変換器８４を介して測定台６０のエア供給路７０
に供給される。このエア供給路７０に供給された圧縮エ
アは、零調整用マスタＭ_O の内周部を通って外部に排気
される。そして、このときの圧縮エアの背圧がＡ／Ｅ変
換器８４によって検出され、電気信号として管制部８６
へと出力される。管制部８６は、その電気信号として出
力された零調整用マスタＭ_O の背圧データを内蔵するメ
モリに記憶する。

【００７２】零調整用マスタＭ_O の測定が終了すると、
エアの供給が停止され、零調整用マスタＭ_O のロックが
解除される。すなわち、押圧手段による押圧リング６６
の押圧が解除され、保持リング６８による締め付けが解
除される。

【００７３】押圧リング６６の押圧が解除されると、上
方に待機していたトランスファーロボット４４のハンド
５４が下降し、測定台６０にセットされた零調整用マス
タＭ _O を把持する。そして、そのまま上昇して測定台６
０から零調整用マスタＭ_O を回収する。

【００７４】回収された零調整用マスタＭ_O は、トラン
スファーロボット４４によってマスタ格納台８８の元の
位置に戻される。

【００７５】零調整用マスタＭ_O の測定が終了すると、
次に、トランスファーロボット４４は、マスタ格納台８
８から倍率調整用マスタＭ_V を取り出し、測定部１６に
搬送する。測定部１６に搬送された倍率調整用マスタＭ
_V は、零調整用マスタＭ_O と同様にして測定台６０にセ
ットされ、背圧の測定が行われる。測定終了後は零調整
用マスタＭ_O と同様にしてマスタ格納台８８の元の位置
に戻される。

【００７６】以上のようにして、零調整用マスタＭ_O と
倍率調整用マスタＭ_V の背圧測定が終了すると、管制部
は、測定された零調整用マスタＭ_O の背圧データと倍率
調整用マスタＭ_V の背圧データ、及び、既知の内径寸法
ｄ_O 、ｄ_V に基づいて、内径寸法の変化と背圧変化との
関係（背圧特性）を求める。また、零調整用マスタＭ _O
の背圧の測定値を測定の基準値に設定する。以下の測定
では、この零調整用マスタＭ_O との背圧変化を検出する
ことにより、ワークＷの内径寸法ｄが測定される。

【００７７】以上により、エアマイクロメータ６２のキ
ャリブレーションが終了する。

【００７８】次に、ワークの端面形状（内周面取り部Ｒ
の面取り半径ｒ）に基づく測定値の修正量の測定が行わ
れる。

【００７９】まず、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ₁ （面取り半
径ｒ₁ ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０に
セットする。第１の修正用マスタＭ₁ が測定台６０にセ
ットされると、上述した零調整用マスタＭ_O と同様にし
て背圧測定が行われる。管制部８６は、測定された背圧
から第１の修正用マスタＭ₁ の内径ｄ₁ を算出し、面取
り半径ｒ₁ に対応させてメモリに記憶する。

【００８０】第１の修正用マスタＭ₁ の測定が終了する
と、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第
１の修正用マスタＭ₁ を回収し、マスタ格納台８８の元
の位置に戻す。

【００８１】次に、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ₂ （面取り半
径ｒ₂ ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０に
セットする。第２の修正用マスタＭ₂ が測定台６０にセ
ットされると、上記と同様にして背圧が測定される。管
制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マスタＭ
₂ の内径ｄ₂ を算出し、面取り半径ｒ₂ に対応させてメ
モリに記憶する。

【００８２】第２の修正用マスタＭ₂ の測定が終了する
と、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第
２の修正用マスタＭ₂ を回収し、マスタ格納台８８の元
の位置に戻す。

【００８３】以上のようにして、マスタ格納台８８に格
納されている複数の修正用マスタＭ _N について、順次内
径ｄ_N を測定する。そして、求めた内径ｄ_N を面取り半
径ｒ _N に対応させて管制部８６のメモリに記憶する。

【００８４】すべての修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N の内径測
定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求め
る。

【００８５】ここで、上記のように零調整用マスタＭ_O
と修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N は、共に内径寸法が等しく形
成されているので、測定値ｄ_O 〜ｄ_N は同じ値が出力さ
れるはずである。

【００８６】しかしながら、各マスタＭ_O 〜Ｍ_N は、面
取り半径ｒ_O 〜ｒ_N が異なるため、測定値にバラツキが
生じる。

【００８７】そこで、零調整用マスタＭ_O の面取り半径
ｒ_O を基準とし、その時の測定値ｄ _O とのズレ量（ｄ_O
−ｄ_N ）を求めることにより、各面取り半径ｒ₁ 〜ｒ_N
における測定値の修正量εを求める。

【００８８】たとえば、面取り半径ｒ₁ の時の内径の測
定値はｄ₁ であり、その修正量ε₁は、ε₁ ＝ｄ_O −ｄ
₁ となる。また、面取り半径ｒ₂ の時の内径の測定値は
ｄ₂であり、その修正量ε₂ は、ε₂ ＝ｄ_O −ｄ₂ とな
る。同様にして各面取り半径ｒ₁ 〜ｒ_N における測定値
の修正量ε₁ 〜ε_N を求める。

【００８９】そして、求めた面取り半径ｒ_O 〜ｒ_N と修
正量ε_O 〜ε_N との関係から、その面取り半径ｒと修正
量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６は、求
めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般式ε＝
Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。

【００９０】以上一連の操作により、測定の準備作業が
完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワー
クＷの測定が順次行われる。

【００９１】まず、パーツフィーダ２２が駆動され、供
給口２６からワークＷが順次供給される。供給口２６か
ら供給されたワークＷは、コンベア４０によって方向転
換装置４２に搬送される。そして、その方向転換装置４
２によって９０度方向転換されて、垂直に立ち上げられ
る。この際、ワークＷは、内周面取り部Ｒが上側に向け
られた状態で垂直に立ち上げられる。

【００９２】垂直に立ち上げられたワークＷは、トラン
スファーロボット４４のハンド５４に受け取られ、その
アーム５２の旋回動作によって端面形状測定部１６Ａに
搬送される。

【００９３】端面形状測定部１６Ａに搬送されたワーク
Ｗは、ワークホルダ１００にセットされ、端面形状 (内
周面取り部Ｒの面取り半径ｒ）が測定される。この端面
形状の測定は次のとおりである。

【００９４】まず、トランスファーロボット４４のハン
ド５４がワークホルダ１００の上方に移動する。そし
て、その位置からアーム５２が垂直に下降する。アーム
５２は、所定量下降すると停止し、これによりワークＷ
がワーク受け穴１０４に挿入される。なお、このときワ
ークＷは、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワ
ーク受け穴１０４に挿入される。

【００９５】ワークＷがワーク受け穴１０４に挿入され
ると、ハンド５４によるワークＷの把持が解除される。
この後、アーム５２は上昇し、所定の高さの位置で待機
する。これにより、ワークＷがワークホルダ１００にセ
ットされる。

【００９６】ワークＷがワークホルダ１００にセットさ
れると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が
待機位置から撮像位置に移動する。

【００９７】ＣＣＤカメラ１０６は、ワークホルダ１０
０に保持されたワークＷの端面内周部の像を撮像し、そ
の画像データを画像処理装置１０８に出力する。画像処
理装置１０８は、出力された画像データを画像処理する
ことにより、ワーク内周部の内周面取り部Ｒの面取り半
径ｒを算出する。求められたワークＷの面取り半径ｒ
は、内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力される。

【００９８】ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１
１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が撮影位置から待機
位置に移動する。

【００９９】以上によりワークＷの端面形状の測定が終
了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１０
０の上方に待機していたトランスファーロボット４４の
ハンド５４が下降し、ワークホルダ１００からワークＷ
を回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１
６Ｂに搬送する。

【０１００】内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷ
は、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。
この内径測定は次のように行われる。

【０１０１】まず、ワークＷが押圧リング６６のワーク
挿通穴７６に挿入される。なお、このときワークＷは内
周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７
６に挿入される。

【０１０２】次に、図示しない押圧手段が駆動され、押
圧リング６６が測定台本体６４に向けて押圧される。こ
れにより、保持リング６８が押圧リング６６に押し潰さ
れ、その押し潰された押圧リング６６に把持されて、ワ
ークＷが測定台６０に保持される。

【０１０３】ワークＷが測定台６０に保持されると、エ
ア源８０が駆動され、レギュレータ８２によって一定圧
に調整された圧縮エアが、Ａ／Ｅ変換器８４を介して測
定台６０のエア供給路７０に供給される。このエア供給
路７０に供給された圧縮エアは、ワークＷの内周部を通
って外部に排気される。そして、このときの圧縮エアの
背圧がＡ／Ｅ変換器８４によって検出され、電気信号と
して管制部８６へと出力される。

【０１０４】管制部８６は、Ａ／Ｅ変換器８４からの電
気信号に基づいてワークＷの内径寸法ｄを演算する。す
なわち、あらかじめ求めた背圧特性に基づいて測定され
た背圧からワークＷの内径寸法ｄを算出する。

【０１０５】内径寸法ｄが測定されると、次に、管制部
８６は、端面形状測定部１６Ａで測定されたワークＷの
面取り半径ｒに基づいて修正量εを求める。そして、そ
の求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正し、正
しい内径寸法ｄ´を求める。

【０１０６】以上のようにして求められた内径寸法ｄ´
は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示され
るとともに、データとしてメモリに記録される。そし
て、その測定された内径寸法ｄ´が所定の基準を満たし
ているか否か判定される。すなわち、所定の基準を満た
したＯＫワークか、所定の基準を満たしていないＮＧワ
ークかが判定される。

【０１０７】なお、この判定の基準となる内径寸法は、
あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものと
する。

【０１０８】以上によりワークＷの内径測定が終了す
る。測定が終了すると、エア源８０の駆動が停止され、
測定台６０によるワークＷの保持が解除される。すなわ
ち、押圧手段（不図示）による押圧リング６６の押圧が
解除され、保持リング６８によるワークＷの締め付けが
解除される。この後、ワークＷはトランスファーロボッ
ト４４によって測定台６０から回収され、回収部１８へ
と搬送される。

【０１０９】回収部１８に搬送されたワークＷは、判定
された結果に応じてＯＫワーク回収ボックス９０ＡとＮ
Ｇワーク回収ボックス９０Ｂとに分別されて回収され
る。すなわち、所定の基準を満足したＯＫワークならば
ＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収され、所定の基準
を満足しないＮＧワークならばＮＧワーク回収ボックス
９０Ｂに回収される。

【０１１０】なお、この分別回収は次のように行われ
る。測定台６０からワークＷを回収したトランスファー
ロボット４４のハンド５４は、そのワークＷがＯＫワー
クの場合、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａの上方に移動
する。そして、その位置から所定量下降したのちワーク
Ｗの保持を解除する。これにより、ワークＷは自重で落
下し、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収される。一
方、測定台６０から回収したワークＷがＮＧワークの場
合、トランスファーロボット４４のハンド５４は、ＮＧ
ワーク回収ボックス９０Ｂの上方に移動し、その位置か
ら所定量下降し、ワークＷの保持を解除する。これによ
り、ワークＷは自重で落下し、ＮＧワーク回収ボックス
９０Ｂに回収される。

【０１１１】以上一連の工程で１つのワークＷの内径測
定が完了する。以下、同様の作業を順次繰り返し実施し
て、パーツフィーダ２２に収容された全てのワークＷを
測定する。

【０１１２】以上説明したように、本実施の形態の内径
測定装置１０では、ワーク内周部端面に形成された内周
面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定し、その面取り半径ｒ
に応じて内径測定値ｄを修正するので、面取り半径ｒが
異なる複数のワークＷを測定する場合であっても常に正
確な測定を行うことができる。

【０１１３】次に、本発明に係る内径測定装置の第２の
実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形
態の内径測定装置１０では、内周部の一端に面取り部Ｒ
が形成されたワークＷを測定対象としたが、本実施の形
態の内径測定装置では、内周部の両端に面取り部が形成
されたワークＷを測定対象とする。

【０１１４】図９に示すように、測定対象のワーク（フ
ェルール）Ｗは、内周部の両端にそれぞれに円弧状の内
周面取り部Ｅ、Ｆが形成されている。また、外周部の一
端には外周面取り部Ｔが形成されている。

【０１１５】本実施の形態の内径測定装置は、端面形状
測定部以外の構成は、上述した第１の実施の形態の内径
測定装置１０と同じなので、以下の説明では端面形状測
定部１６Ａ´の構成についてのみ説明する。

【０１１６】図１０は、端面形状測定部の構成を示す概
略図である。この端面形状測定部１６Ａ´は、ワークＷ
の両端内周部の端面形状を測定する。すなわち、ワーク
Ｗの両端内周部に形成された円弧状の内周面取り部Ｅ、
Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定する。この端面形状測定部
１６Ａ´は、ワークホルダ１２０と端面形状測定機１２
２とで構成されている。

【０１１７】ワークホルダ１２０は、トランスファーロ
ボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配設され、ワー
クＷを垂直に保持する。このワークホルダ１２０は、円
柱状に形成されており、その上面中央に所定の深さのワ
ーク受け穴１２４が垂直に形成されている。ワークＷ
は、このワーク受け穴１２４に挿入されることにより垂
直に保持される。

【０１１８】端面形状測定機１２２は、上下一組のＣＣ
Ｄカメラ１２６Ａ、１２６ＢでワークＷの両端内周部の
像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８で画
像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成さ
れた内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定す
る。

【０１１９】ワークＷの下面を撮像する下側ＣＣＤカメ
ラ１２６Ａは、ワークホルダ１２０内に設置されてい
る。ワークホルダ１２０の下面中央部には、この下側Ｃ
ＣＤカメラ１２６Ａを収容するＣＣＤカメラ収容穴１３
０が形成されている。このＣＣＤカメラ収容穴１３０
は、ワーク受け穴１２４と同軸上に形成されており、観
察穴１３２を介してワーク受け穴１２４に連通されてい
る。ワーク受け穴１２４に挿入されたワークＷは、この
観察穴１３２を介して内周部の像を下側ＣＣＤカメラ１
２４Ａに拡大して撮像される。下側ＣＣＤカメラ１２４
Ａは、その撮像した画像データを画像処理装置１２８に
出力する。

【０１２０】一方、ワークＷの上面を撮像する上側ＣＣ
Ｄカメラ１２６Ｂは、アーム１３４の先端に設けられて
いる。アーム１３４の基部は回転軸１３６に連結されて
おり、この回転軸１３６をモータ１３８で回転駆動する
ことにより、アーム１３４が旋回する。そして、このア
ーム１３４が旋回することにより、上側ＣＣＤカメラ１
２６Ｂが所定の撮像位置と待機位置との間を移動する。

【０１２１】撮像位置に移動した上側ＣＣＤカメラ１２
６Ｂは、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワー
クホルダ１２０に保持されたワークＷの上面内周部の像
を拡大して撮像する。そして、その画像データを画像処
理装置１２８に出力する。

【０１２２】画像処理装置１２８は、上下一組のＣＣＤ
カメラ１２６Ａ、１２６Ｂから出力された画像データを
画像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成
された内径面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを演算す
る。そして、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部
８６に出力する。

【０１２３】なお、通常、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは
待機位置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動す
る。

【０１２４】前記のごとく構成された第２の実施の形態
の内径測定装置の作用は次のとおりである。

【０１２５】まず、マスタ格納台８８に零調整用マスタ
Ｍ_O 、倍率調整用マスタＭ_V 、修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N
をセットし、初期設定を行う。そして、各マスタの内径
寸法及び面取り半径を画像処理装置１２８及び管制部８
６に入力する。

【０１２６】次に、端面形状測定機１２２とエアマイク
ロメータ６２のキャリブレーションを行う。

【０１２７】まず、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から零調整用マスタＭ_O を取り出し、端
面形状測定部１６Ａ´に搬送する。そして、その端面形
状測定部１６Ａ´のワークホルダ１２０にワークＷをセ
ットする。

【０１２８】零調整用マスタＭ_O がワークホルダ１２０
にセットされると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤ
カメラ１２６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そ
して、その位置でワークホルダ１２０に保持された零調
整用マスタＭ_O の上端内周部の像を撮像し、その画像デ
ータを画像処理装置１２８に出力する。そして、撮像
後、再びアーム１３４が旋回して、上側ＣＣＤカメラ１
２６Ｂが待機位置に退避する。

【０１２９】上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによる上端内周
部撮像が終了すると、次いで下側ＣＣＤカメラ１２６Ａ
によって零調整用マスタＭ_O の下端内周部の像が撮像さ
れる。そして、その画像データが画像処理装置１２８に
出力される。

【０１３０】画像処理装置１２８は、得られた両端内周
部の画像データと既知の面取り半径ｅ_O 、ｆ₀ とに基づ
いて各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂによる撮像倍率
を算出する。算出された各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２
６Ｂの撮像倍率は、画像処理装置１２８に内蔵されたメ
モリに記憶される。

【０１３１】以上により、端面形状測定機１２２のキャ
リブレーションが終了する。次いで、エアマイクロメー
タ６２のキャリブレーションが行われる。なお、エアマ
イクロメータ６２のキャリブレーションは、上述した第
１の実施の形態と同じなので、その説明は省略する。

【０１３２】次に、ワーク両端の端面形状（内周面取り
部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ₁ 、ｆ₂ ）に基づく測定値の修
正量の測定が行われる。

【０１３３】まず、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ₁ （面取り半
径ｅ₁ 、ｆ₁ ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台
６０にセットする。第１の修正用マスタＭ₁ が測定台６
０にセットされると、上述した零調整用マスタＭ_O と同
様にして背圧測定が行われる。管制部８６は、測定され
た背圧から第１の修正用マスタＭ₁ の内径ｄ₁ を算出
し、既知の面取り半径ｅ ₁ 、ｆ₁ に対応させてメモリに
記憶する。

【０１３４】第１の修正用マスタＭ₁ の測定が終了する
と、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第
１の修正用マスタＭ₁ を回収し、マスタ格納台８８の元
の位置に戻す。

【０１３５】次に、トランスファーロボット４４が、マ
スタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ₂ （面取り半
径ｅ₂ 、ｆ₂ ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台
６０にセットする。第２の修正用マスタＭ₂ が測定台６
０にセットされると、上記と同様にして背圧が測定され
る。管制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マ
スタＭ₂ の内径ｄ₂ を算出し、既知の面取り半径ｅ₂ 、
ｆ₂ に対応させてメモリに記憶する。

【０１３６】第２の修正用マスタＭ₂ の測定が終了する
と、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第
２の修正用マスタＭ₂ を回収し、マスタ格納台８８の元
の位置に戻す。

【０１３７】以上のようにして、マスタ格納台８８に格
納されている複数の修正用マスタＭ _N について、順次内
径ｄ_N を測定する。そして、求めた内径ｄ_N を既知の面
取り半径ｅ_N 、ｆ_N に対応させて管制部８６のメモリに
記憶する。

【０１３８】すべての修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N の内径測
定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求め
る。

【０１３９】ここで、上記のように零調整用マスタＭ_O
と修正用マスタＭ₁ 〜Ｍ_N は、共に内径寸法が等しく形
成されているので、測定値ｄ_O 〜ｄ_N は同じ値が出力さ
れるはずである。

【０１４０】しかしながら、各マスタＭ_O 〜Ｍ_N は、面
取り半径ｅ_O 〜ｅ_N 、ｆ₀ 〜ｆ_N が異なるため、測定値
にバラツキが生じる。

【０１４１】そこで、零調整用マスタＭ_O の面取り半径
ｅ₀ 、ｆ₀ を基準とし、その時の測定値ｄ_O とのズレ量
（ｄ_O −ｄ_N ）を求めることにより、各面取り半径ｅ₁
〜ｅ _N 、ｆ₀ 〜ｆ_N における測定値の修正量εを求め
る。

【０１４２】たとえば、面取り半径ｅ₁ 、ｆ₁ の時の内
径の測定値はｄ₁ であり、その修正量ε₁ は、ε₁ ＝ｄ
_O −ｄ₁ となる。また、面取り半径ｅ₂ 、ｆ₂ の時の内
径の測定値はｄ₂ であり、その修正量ε₂ は、ε₂ ＝ｄ
_O −ｄ₂ となる。同様にして各面取り半径ｅ₁ 〜ｅ_N 、
ｆ₁ 〜ｆ_N における測定値の修正量ε₁ 〜ε_N を求め
る。そして、求めた面取り半径ｅ_O 〜ｅ_N 、ｆ_O 〜ｆ_N
と修正量ε_O 〜ε_N との関係から、その面取り半径ｒと
修正量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６
は、求めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般
式ε＝Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。

【０１４３】以上一連の操作により、測定の準備作業が
完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワー
クＷの測定が順次行われる。

【０１４４】まず、パーツフィーダ２２が駆動され、供
給口２６からワークＷが順次供給される。供給口２６か
ら供給されたワークＷは、コンベア４０によって方向転
換装置４２に搬送される。そして、その方向転換装置４
２によって９０度方向転換されて、垂直に立ち上げられ
る。

【０１４５】垂直に立ち上げられたワークＷは、トラン
スファーロボット４４のハンド５４に受け取られ、その
アーム５２の旋回動作によって端面形状測定部１６Ａ´
に搬送される。

【０１４６】端面形状測定部１６Ａ´に搬送されたワー
クＷは、ワークホルダ１２０にセットされ、端面形状
(内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆ）が測定され
る。この端面形状の測定は次のとおりである。

【０１４７】ワークＷがワークホルダ１２０にセットさ
れると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２
６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そして、ワー
クホルダ１２０に保持されたワークＷの上端内周部の像
を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８に出力
する。上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによるワーク上端内周
部の撮像が終了すると、下側ＣＣＤカメラ１２６Ａがワ
ークホルダ１２０に保持されたワークＷの下端内周部の
像を撮像する。そして、その画像データを画像処理装置
１２８に出力する。

【０１４８】画像処理装置１２８は、出力された画像デ
ータを画像処理することにより、ワーク内周部の内周面
取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを算出する。求められ
たワークＷの面取り半径ｅ、ｆは、内径測定部１６Ｂの
管制部８６に出力される。

【０１４９】ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１
３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが撮影位置か
ら待機位置に移動する。

【０１５０】以上によりワークＷの端面形状の測定が終
了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１２
０の上方に待機していたトランスファーロボット４４の
ハンド５４が下降し、ワークホルダ１２０からワークＷ
を回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１
６Ｂに搬送する。

【０１５１】内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷ
は、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。
内径寸法ｄが測定されると、内径測定部１６Ｂの管制部
８６は、端面形状測定部１６Ａ´で測定されたワークＷ
の面取り半径ｅ、ｆに基づいて修正量εを求める。そし
て、その求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正
し、正しい内径寸法ｄ´を求める。

【０１５２】以上のようにして求められた内径寸法ｄ´
は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示され
るとともに、データとしてメモリに記録される。そし
て、その測定された内径寸法ｄ´が所定の基準を満たし
ているか否か判定される。

【０１５３】なお、この判定の基準となる内径寸法は、
あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものと
する。

【０１５４】以上によりワークＷの内径測定が終了す
る。測定が終了すると、エア源８０の駆動が停止され、
測定台６０によるワークＷの保持が解除される。すなわ
ち、押圧手段（不図示）による押圧リング６６の押圧が
解除され、保持リング６８によるワークＷの締め付けが
解除される。この後、ワークＷはトランスファーロボッ
ト４４によって測定台６０から回収され、回収部１８へ
と搬送される。

【０１５５】回収部１８に搬送されたワークＷは、判定
された結果に応じてＯＫワーク回収ボックス９０ＡとＮ
Ｇワーク回収ボックス９０Ｂとに分別されて回収され
る。

【０１５６】以上一連の工程で１つのワークＷの内径測
定が完了する。以下、同様の作業を順次繰り返し実施し
て、パーツフィーダ２２に収容された全てのワークＷを
測定する。

【０１５７】以上説明したように、本実施の形態の内径
測定装置１０では、ワークＷの両端内周部に形成された
内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定し、その
面取り半径ｅ、ｆに応じて内径測定値ｄを修正するの
で、両端部に形成された面取り半径ｅ、ｆが異なる複数
のワークＷを測定する場合であっても常に正確な測定を
行うことができる。

【０１５８】なお、上述した実施の形態では、測定部１
６には、端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）と内径測定
部１６Ｂとが、それぞれ１つずつ設置されているが、複
数の端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）及び内径測定部
１６Ｂを設置してもよい。これにより、複数のワークＷ
を同時に測定することができ、効率よく測定を行うこと
ができる。

【０１５９】また、上述した実施の形態では、円弧状に
形成された内周面取り部Ｒ（Ｅ、Ｆ）の面取り半径ｒ
（ｅ、ｆ）を測定し、その面取り半径ｒ（ｅ、ｆ）に応
じて内径測定値ｄを修正するようにしているが、直線状
に形成された内周面取り部（Ｃ面取り）の面取り幅及び
面取り角度を測定し、その面取り幅と面取り角度に応じ
て内径測定値を修正するようにしてもよい。この場合、
面取り幅と面取り角度の変化に対する内径測定値の変化
を求めておき、その面取り幅と面取り角度に応じた内径
測定値の修正量をあらかじめ求めておく。

【０１６０】また、本実施の形態では、ワークＷの端面
をＣＣＤカメラ１０６（１２６Ａ、１２６Ｂ）で撮像
し、その画像データを画像処理することにより、内周面
取り部Ｒの面取り半径ｒを求めるようにしているが、端
面形状の測定手段は、これに限定されるものではなく、
他の方法で測定するようにしてもよい。

【０１６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークの端面形状に応じて内径の測定値を修正するの
で、端面形状が異なるワークを複数測定する場合であっ
ても常に正確な測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内径測定装置の一実施形態を示す
全体構成図

【図２】パーツフィーダの選別部の構成を示す概略図

【図３】投光・受光センサの説明図

【図４】搬送部の構成を示す概略図

【図５】端面形状測定機の構成を示す概略図

【図６】測定部の構成を示す概略図

【図７】測定台の構成を示す断面図

【図８】ワークの構成を示す断面図

【図９】ワークの構成を示す断面図

【図１０】端面形状測定機の構成を示す概略図

【符号の説明】

１０…内径測定装置、１２…供給部、１４…搬送部、１
６…測定部、１６Ａ…端面形状測定部、１６Ｂ…内径測
定部、１８…回収部、２０…マスタ格納部、２２…パー
ツフィーダ、２３…選別部、２４…搬送路、２６…供給
口、２８…ストッパ、３０…投光・受光センサ、３０Ａ
…投光素子、３０Ｂ…受光素子、３２…戻し口、３４…
エアノズル、４０…コンベア、４２…方向転換装置、４
４…トランスファーロボット、４６…クランパ、４６
Ａ、４６Ｂ…クランプ爪、４８…回転軸、５０…ロッ
ド、５２…アーム、５４…ハンド、５４Ａ…クランプ
爪、６０…測定台、６２…エアマイクロメータ、６４…
測定台本体、６６…押圧リング、６８…保持リング、７
０…エア供給路、７２…凹部、７４…ワーク受け穴、７
６…ワーク挿通穴、７８…押圧面、８０…エア源、８２
…レギュレータ、８４…Ａ／Ｅ変換器、８６…管制部、
９０Ａ…ＯＫワーク回収ボックス、９０Ｂ…ＮＧワーク
回収ボックス、１００…ワークホルダ、１０２…端面形
状測定機、１０４…ワーク受け穴、１０６…ＣＣＤカメ
ラ、１０８…画像処理装置、１１２…アーム、１１６…
回転軸、１１８…モータ、１２０…ワークホルダ、１２
２…端面形状測定機、１２４…ワーク受け穴、１２６Ａ
…下側ＣＣＤカメラ、１２６Ｂ…上側ＣＣＤカメラ、１
２８…画像処理装置、１３０…ＣＣＤカメラ収容穴、１
３２…観察穴、１３４…アーム、１３６…回転軸、１３
８…モータ、Ｗ…ワーク、Ｒ…内周面取り部、ｒ…面取
り半径、Ｔ…外周面取り部、Ｅ…内周面取り部、ｅ…面
取り半径、Ｆ…内周面取り部、ｆ…面取り半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F066 AA23 AA33 BB03 CC40 DD04 DE07 DE08 DE16 DE17 FF09 HH12 JJ04 JJ11 KK03 LL02 LL03 LL04 LL07 MM03 2F069 AA21 AA64 BB40 CC02 EE11 GG04 GG51

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状に形成されたワークの一端から圧
   縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、ワー
   クの内径を測定する内径測定方法において、 ワーク内周部の端面形状の変化に対する内径測定値の変
   化を求めることにより、ワーク内周部の端面形状に応じ
   た内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端
   面形状に応じて内径測定値を修正することを特徴とする
   内径測定方法。
2. 【請求項２】 前記ワークの両端内周部の端面形状の変
   化に対する内径測定値の変化を求めることにより、ワー
   ク両端内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を
   予め取得し、ワーク両端内周部の端面形状に応じて内径
   測定値を修正することを特徴とする請求項１に記載の内
   径測定方法。
3. 【請求項３】 円筒状に形成されたワークの一端から圧
   縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、ワー
   クの内径を測定する内径測定装置において、 ワーク内周部の端面形状を測定する端面形状測定手段
   と、 ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量が
   記憶された記憶手段と、 前記端面形状測定手段で測定されたワーク内周部の端面
   形状と前記記憶手段に記憶された修正量とに基づいて、
   測定されたワークの内径測定値を修正する修正手段と、
   を備えたことを特徴とする内径測定装置。
4. 【請求項４】 前記端面形状測定手段は、前記ワークの
   両端内周部の端面形状を測定し、前記記憶手段には、前
   記ワークの両端内周部の端面形状に応じた内径測定値の
   修正量が記憶され、前記修正手段は、前記端面形状測定
   手段で測定されたワークの両端内周部の端面形状と前記
   記憶手段に記憶された修正量とに基づいて、測定された
   ワークの内径測定値を修正することを特徴とする請求項
   ３に記載の内径測定装置。