JP2006125941A - 物品の形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 物品の形状測定装置における載置テーブル上に、物品を効果的に且つ確実に保持、固定することの出来る物品保持装置を設けてなる構造の装置を提供すること。
【解決手段】 物品の形状乃至は寸法を接触方式又は非接触方式にて測定するようにした装置において、該物品の形状乃至は寸法を測定するためのテーブル上に位置するように、固定的に又は着脱可能若しくは回動可能に取り付けられる矩形の枠体２０を有すると共に、該矩形枠体を構成する各辺部材が少なくともその上側の面と該矩形の内側の面にそれぞれその長手方向の全長に亘って延びる逆Ｔ字型乃至は十字型断面形状の取付溝２２を有し、且つ該取付溝内に、前記物品を固定するための治具乃至は該治具を保持するための保持部材の基部を取り付けて、該取付溝の所定の位置に配置せしめ得るように構成された物品保持装置を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、物品の形状測定装置に係り、特に、物品の形状乃至は寸法を接触方式又は非接触方式にて測定するようにした装置において、かかる物品の載置されるべきテーブル上に、目的とする測定されるべき物品を、効果的に保持、固定せしめ得る物品保持装置を設けてなる構造に関するものである。なお、ここでは、形状なる言葉は、特別に言及しない場合にあっても、寸法を含むものとして用いることとする。

従来から、部品、製品、組立品、加工品等の物品の形状や寸法を測定し、検査するために、触針等を用いた接触方式の形状測定装置や、ＣＣＤカメラの画像等を用いた非接触方式の形状測定装置が用いられてきている。

例えば、非接触方式による物品の形状測定装置として、特許文献１や特許文献２等においては、載物台（テーブル）に載置された被測定物品に照明光を照射し、そしてそれを撮像して得られる画像から、被測定物の寸法や形状等を測定し、検査するようにした画像処理型の測定機が提案され、また、実用化されるに至っている。

ところで、この種の形状測定装置にあっては、目的とする被測定物品を、適当なテーブル（載物台）上に載置して、位置固定的に保持した状態において、その形状や寸法の測定乃至は検査が行われることとなるが、これまでに、そのようなテーブル上における被測定物品の有効な保持・固定構造については、何等の提案も為されていない。このため、実際の製品においては、被測定物品は、単に、粘着テープ等を用いて、テーブル上の所定位置に張り付けられて、保持・固定せしめられているのが、実情である。

しかしながら、そのような粘着テープによる保持・固定方式にあっては、作業的に手軽ではあるものの、被測定物品の保持・固定機能においては充分ではなく、形状測定中に物品が動いたりした場合等においては、誤差が生じ、測定精度を低下せしめる問題を内在している。

特開平５−１１８１１７号公報 特開平７−９８２０９号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、物品の形状測定装置において、その載置テーブル上に物品を効果的に且つ確実に保持、固定することの出来る物品保持装置を設けてなる構造の装置を提供することにある。

そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、物品の形状乃至は寸法を、接触方式又は非接触方式にて測定するようにした装置において、該物品の形状乃至は寸法を測定するためのテーブル上に位置するように、固定的に又は着脱可能若しくは回動可能に取り付けられる矩形の枠体を有すると共に、該矩形枠体を構成する各辺部材が、少なくともその上側の面と該矩形の内側となる面にそれぞれその長手方向の全長に亘って延びる逆Ｔ字型乃至は十字型断面形状の取付溝を有し、且つ該取付溝に対して、前記物品を固定するための治具乃至は該治具を保持するための保持部材が、その基部において取り付けられて、該取付溝の所定の位置に配置せしめられ得るように構成された物品保持装置を設けたことを特徴とする物品の形状測定装置を、その要旨とするものである。

なお、この本発明に従う物品の形状測定装置の望ましい態様の一つによれば、締結ピンを締結ブッシュに挿入して固定する一方、該締結ピンの該締結ブッシュからの抜出しによって、相互の離脱が可能とされた締結自在構造の締結装置の複数を用い、各締結装置の締結ピンを、前記物品保持装置の矩形枠体の側部に位置するように、それぞれ前記テーブル若しくはその隣接部材に配設する一方、該締結ピンの配設位置に対応して、該矩形枠体に前記締結ブッシュを配設し、それら対応する締結ピンと締結ブッシュとの挿脱により、前記物品保持装置が前記テーブル若しくはその隣接部材に対して着脱可能とされている。

また、本発明に従う物品の形状測定装置の望ましい態様の他の一つによれば、前記テーブル若しくはその隣接部材と前記物品保持装置の矩形枠体との間に設けられ、該テーブル若しくはその隣接部材に対して該物品保持装置を一軸回りに回動可能とする回動機構と、前記物品保持装置の矩形枠体に対して押圧力を作用せしめ、該物品保持装置を前記回動機構にて一軸回りに回動させる押圧機構とを備えた構成が、有利に採用されることとなる。

さらに、本発明に係る装置の別の望ましい態様によれば、かかる装置は、前記矩形枠体を構成する辺部材の内側面の取付溝に取り付けられて、該矩形枠体の内方に突出するプレートサポートを有し、該矩形枠体内に配置される透明な物品サポートプレートが、該プレートサポートにて支持され得るように構成されている。

そして、そのような別の望ましい態様に係る装置にあっては、有利には、前記プレートサポートの前記物品サポートプレートを支持する面上に、水平面調整ネジが螺入、配置され、該水平面調整ネジの螺入量によって、該プレートサポートにて支持される物品サポートプレートの水平面の調整が行なわれるようになっている。

また、本発明に従う物品の形状測定装置の望ましい態様の異なる例によれば、前記治具乃至は前記保持部材の基部に、前記取付溝に嵌まり込み得る形状を呈する嵌入部が形成される一方、該嵌入部を挿入し得る大きさの取付孔が、前記辺部材の取付溝形成部位に設けられている。

さらに、本発明に従う装置の望ましい態様の他の異なる例によれば、前記治具乃至は前記保持部材の基部において、その軸方向の離隔した位置に、前記取付溝の開口両側部の張出し部を収容し得る周溝と平行溝とが、それぞれ設けられている。

加えて、本発明に従う装置の望ましい態様の更に他の異なる例によれば、前記治具が、前記取付溝に取り付けられ或いは前記保持部材に保持される本体部と、該本体部に設けられた挿入孔内に一方の端部が挿入されて、保持されるスプリングバー部材とからなり、該スプリングバー部材が、その他方の端部側において前記測定されるべき物品に対して付勢力をもって当接させられて、該物品を固定せしめるようになっている。

なお、本発明にあっては、有利には、前記取付溝に取り付けられる部材が、それを挿通するボルトの脚部を該取付溝の開口部から挿入し、該取付溝内に位置せしめたナットに螺合せしめることによって、該取付溝に固定されるようになっている。

また、本発明に従う望ましい態様の更に別の一例によれば、前記測定されるべき物品の一つを収容、保持し得る大きさの収容凹所の複数を設けたプリセットプレートが、前記矩形枠体の枠内に配置せしめられるようになっている。

さらに、本発明に従う物品の形状測定装置としては、望ましくは、前記物品保持装置にて前記テーブル上に保持された前記物品に対して照明光を照射する一方、それを撮像することによって得られる画像から、該物品の寸法や形状を測定するようにした画像処理型測定機である。

このように、本発明に従う物品の形状測定装置にあっては、物品の形状乃至は寸法を測定するためのテーブル上に、所定の矩形枠体構造の物品保持装置が配設されて、この物品保持装置に取り付けられる物品の固定治具乃至はそれを保持するための保持部材が、矩形枠体に設けられた取付溝を利用して、所定の位置に自在に配置せしめられ得るようになっているところから、かかる被測定物品は、テーブル上の目的とする位置に、容易に且つ確実に、固定治具によって固定・保持せしめられ得ることとなるのである。しかも、そのような物品の固定治具や、それを保持するための保持部材の取り付けが、矩形枠体の各辺部材の少なくとも上側の面と内側の面に、それぞれ、その長手方向の全長に亘って形成された逆Ｔ字型乃至は十字型断面形状の取付溝に対して、それら治具や保持部材の基部において行なわれ、その保持を行なう構造となっているところから、そのような固定治具や保持部材を取付溝に沿って自由に移動させ、任意の位置において固定せしめることが出来ることとなり、以て、物品の保持・固定が、容易に且つ確実に行なわれ得るのである。

そして、このような本発明に従う物品の形状測定装置において、その望ましい態様に従って、所定の締結装置の複数を用い、物品保持装置がテーブル若しくはその隣接部材に対して着脱可能とされてなる構成を採用するようにすれば、機外において予め物品保持装置に測定すべき物品をセットして保持せしめ、測定に際して、その物品保持装置を形状測定装置のテーブル上に位置するように固定することによって、測定すべき物品をテーブル上にセットするための段取り時間を効果的に短縮せしめ得て、測定効率の向上を有利に計り得ることが出来る。

また、本発明の望ましい態様に従って、形状測定装置のテーブル若しくはその隣接部材と物品保持装置との間に、回動機構と押圧機構とを設け、かかる物品保持装置を、押圧機構による押圧操作によって、回動機構における回動軸回りに回動させるようにすることによって、物品保持装置に保持された測定されるべき物品の形状測定機構に対するアライメントを有利に行なうことが出来るのであり、以て、一軸固定の測定が可能となる。

さらに、本発明に従う別の望ましい態様に従って、物品保持装置の矩形枠体内に物品サポートプレートを収容・配置して、この物品サポートプレート上に、測定されるべき所定の物品を載置し、そして、矩形枠体の取付溝に取り付けられた物品の固定治具乃至はそれを保持する保持部材を用いて固定せしめるようにすれば、かかる物品の保持・固定が、任意の位置において、効果的に為され得ることとなるのであり、そして、そのような物品サポートプレートの水平面の調整が、それを支持するプレートサポートに螺入された水平面調整ネジの螺入量によって、簡単に且つ効果的に行ない得るのである。

また、本発明の好ましい他の態様に従って、矩形枠体を構成する辺部材の取付溝形成部位に、治具乃至は保持部材の基部に設けた嵌入部が挿入せしめられ得るようにすることによって、かかる治具や保持部材の取付溝に対する取り付けが、容易となる利点を享受することが出来る。

さらに、本発明の望ましい更に他の態様に従って、治具乃至は保持部材の基部に、周溝と平行溝の二種類の溝を設けるようにすれば、それら二種類の溝の何れか一方に、取付溝の開口両側部の張出し部を収容した状態において、取付溝の長手方向に移動させたとき、それら治具や保持部材に有意な特徴を付与することが出来る利点がある。即ち、治具乃至は保持部材の基部に設けた周溝に対して、取付溝の開口両側部の張出し部が収容（嵌合）された状態において、取付溝の長手方向に移動させられる場合においては、治具や保持部材は、その軸回りの回動が自由となる利点があり、一方、治具乃至は保持部材の基部の外周面に、軸と直交するように対称的に設けられた平行溝に対して、取付溝の開口両側部の張出し部が収容（嵌合）せしめられて、取付軸の長手方向に移動せしめられるようにすれば、かかる治具や保持部材は、その軸回りの回動が効果的に阻止されることとなり、これによって、それら治具や保持部材に対する捩り力の付与によって、取付溝の所定位置に治具や保持部材を有利に固定・保持せしめることが出来るのである。

更にまた、本発明の他の異なる好ましい態様に従って、治具にスプリングバー部材を取り付け、そのスプリングバー部材の付勢力によって、測定されるべき物品を固定せしめるようにすれば、形状測定、特に画像検査による測定の邪魔となるようなことが、効果的に回避され得ると共に、スプリングバー部材の付勢力をもって、物品の固定・保持が効果的に為され得ることとなる。

なお、物品保持装置の矩形枠体を構成する各辺部材の取付溝に対する所定の部材の取付に際しては、かかる取付溝が逆Ｔ字型乃至は十字型断面形状とされて、溝内部において、入口の開口部よりも幅の広い構造とされているところから、その広幅の部位に、本発明の望ましい態様に従って、ナットを配置する一方、このナットに取付溝の開口部から挿入したボルトの脚部を螺合せしめることによって、目的とする部材を取付溝に対して容易に固定することが可能となる。

また、本発明の望ましい態様に従って、プリセットプレートを用い、それに設けた複数の収容凹所内に測定されるべき物品をそれぞれ収容して、測定に供するようにすれば、多数個の物品に対する自動的な測定も可能となる特徴が発揮されることとなる。

そして、本発明にあっては、その望ましい態様に従って、画像処理型測定機として構成されることにより、物品保持装置の上記した数々の利点を有利に発揮せしめることが出来るのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、図面に示される本発明の望ましい具体例について、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従う物品の形状測定装置の一例に係る画像処理型測定機が、要部斜視説明図として、示されている。そこにおいて、基台２には、門形のコラム４が立設されており、そして、このコラム４に移動可能に設けられたスライダー５の下端部に、測定されるべき物品の像を撮像する撮像部としてのＣＣＤカメラ６が、取り付けられている。また、基台２上には、ガラス等の透光性を有する材料からなる板状のテーブル８が、設けられており、このテーブル８の下方に配置された照明手段（図示せず）にて、テーブル８上の物品に対して、照明光が照射されるようになっている。そして、かかるテーブル８上には、本発明に従うところの物品保持装置１０が、固定的に又は着脱可能に若しくは回動可能に設けられており、この物品保持装置１０によって、測定されるべき物品が、効果的に保持、固定され得るようになっているのである。

このような画像処理型測定機においては、よく知られているように、コラム４に対するスライダー５のｘ軸方向の移動、スライダー５におけるｚ軸方向の移動、テーブル８のｙ軸への移動が、それぞれ可能とされており、これによって、ＣＣＤカメラ６が、物品保持装置１０にて保持された、測定されるべき物品に対して、３軸方向に移動せしめられて、かかる物品の観察部位を順次観察し、以て、ＣＣＤカメラ６によって得られる画像から物品の寸法や形状等が測定され、検査されるようになっている。

そして、このような画像処理型測定機のテーブル８上に配置される物品保持装置１０の一例が、図２〜図４に示されている。そこにおいて、物品保持装置１０は、基台２上において、テーブル８と共にｙ軸方向に移動可能とされた矩形の取付フレーム１２に対して、着脱可能に取り付けられ得るようになっている。なお、ここで、取付フレーム１２は、テーブル８の外周部において、それを取り囲むように設けられている。

具体的には、物品保持装置１０は、二対の辺部材１４、１４；１６、１６を矩形形状に組み合わせて、その角部内側において、Ｌ字型のコーナーサポート１８にて、隣り合う辺部材１４，１６を固定せしめることによって形成された、矩形の枠体２０を有している。なお、そのような矩形枠体２０を構成する各辺部材１４、１４：１６、１６は、図４に示される端面形状から明らかな如く、全体として正方形の断面形状を呈し、その４つの面のそれぞれに、十字型断面形状の取付溝２２が、その十字の脚部の一つを外部に開口させた形態において、設けられていると共に、そのような取付溝２２は、各辺部材１４、１４；１６、１６の長手方向の全長に亘って延びるように、設けられている。

そして、かかる矩形枠体２０の長手の辺部材１４、１４と取付フレーム１２との間に、それぞれ２個、合計４個の締結装置２４が、設けられている。なお、それら締結装置２４は、何れも、図５に示されるように、締結ピン部材２６と締結ブッシュ部材２８とから構成され、締結ピン部材２６が、ボルト３０、３０によって取付フレーム１２に固定せしめられるようになっている一方、締結ブッシュ部材２８が、ボルト孔３２を挿通させたボルト３４（図３参照）の脚部を取付溝２２内に挿入し、そして、取付溝２２内に配置した矩形のナットに螺合させることによって、矩形枠体２０の長手の辺部材１４の側部に固定せしめられ得るようになっている。

また、それら締結ピン部材２６と締結ブッシュ部材２８とは、図５の（ａ）に示される状態から、（ｂ）に示される如く、締結ブッシュ部材２８の嵌合孔３６内に、締結ピン部材２６の嵌入突部３８を嵌入せしめた後、嵌入突部３８内に収容されて、先端部が上方に所定長さ突出した作動ロッド４０を軸心周りに回動せしめて、固定板４２との螺合作動によって、作動ロッド４０を図において上方に移動させ、嵌入突部３８の径方向に設けられた複数の収容孔４４内に収容された鋼球４６を、作動ロッド４０のテーパ面４８にて径方向外方に押し出し、嵌合孔３６の内面に設けた係止テーパ面５０に、それら鋼球４６が係止せしめられるようにすることによって、締結ピン部材２６と締結ブッシュ部材２８の締結が完了し、以て、取付フレーム１２に対して、更にはテーブル８に対して、矩形枠体２０、ひいては物品保持装置１０の固定が、行なわれることとなる。

さらに、このような締結装置２４を構成する締結ブッシュ部材２８には、図５に示されるように、嵌合孔３６の左右に位置して下面に開口する二つの円弧状のスリット５２，５２がボルト孔３２を半周程取り巻くように、且つ締結ブッシュ部材２８を幅方向に貫通する状態において、対称的に設けられている。このような円弧状のスリット５２、５２の形成によって、締結ブッシュ部材２８のボルト孔３２の設けられた部分に対して、嵌合孔３６側の部分が、図５における上下方向において撓み易くなり、それによって、鋼球４６の係止テーパ面５０に対する係合、ひいては係止が容易となるところから、作動ロッド４０の回転を、単に、その上端部位に設けたローレット加工部分を作業者の手によって回転させる操作のみにても、実施することが出来、以て図５（ｃ）に示される締結状態を実現することが可能となっている。

従って、かくの如き構造の物品保持装置１０を、画像処理型測定機におけるテーブル８に対してセットするに際しては、テーブル８の上方に位置せしめた物品保持装置１０を下降せしめ、取付フレーム１２に取り付けられた４つの締結ピン部材２６に対して、それぞれ対応する、矩形枠体２０に固定した締結ブッシュ部材２８の嵌合孔３６内に挿入、嵌合せしめ、そして、図５の（ａ）〜（ｃ）の手順に従って、締結を行なうことにより、物品保持装置１０のセットが完了する。一方、かかる物品保持装置１０をテーブル８上から取り外す場合にあっては、図５に示される手順を逆に行ない、図５（ｃ）の状態から、作動ロッド４０を逆方向に回転せしめて、鋼球４６を収容孔４４の内方に移動させ、換言すれば、図５（ｂ）の状態とした後、締結ピン部材２６に対して、締結ブッシュ部材２８を相対的に離間させれば、それらの分離が実現し、以て、テーブル８上から物品保持装置１０を容易に取り外すことが出来る。このように、ここでは、物品保持装置１０が、テーブル８に対して着脱可能な構造とされているのである。

なお、かかる物品保持装置１０を構成する矩形枠体２０の角部内側において、二つの辺部材１４、１６を連結するＬ字状のコーナーサポート１８は、図６及び図７に拡大して示される構造より明らかな如く、そのＬ字の角部内側に一体的に設けられたフランジ部１８ａを有し、更に、このフランジ部１８ａに、水平面調整ネジ５４が螺入されている。そして、この水平面調整ネジ５４の頭部に設けられた六角穴を利用して、回転せしめることによって、水平面調整ネジ５４のフランジ部１８ａの上面からの突出高さが、任意に調整され得るようになっている。また、このコーナーサポート１８は、そのフランジ部１８ａが設けられていない部位において、例えば、図７に示される如く、六角穴付きボルト５６を取付溝２２内に配置された矩形のナット５８に螺合せしめることにより、辺部材１６に対して固定せしめられ、更に、同様にして、隣接する他の辺部材１４に対して内側面の取付溝２２を利用して固定せしめられ、以て、両辺部材１４、１６の連結が実現されている。なお、図６に示されているように、取付溝２２の開口両側部の張出し部を同じ大きさの円弧状に切り欠いてなる、全体として円形の取付孔６０が設けられており、後述するように、この取付孔６０を通じて、物品を固定するための治具やそれを保持するための保持部材の基部が挿入されて、取付溝２２に取り付けられ得るようになっている。

また、矩形枠体２０を構成する各辺部材１４、１４：１６、１６のそれぞれの長さ方向の中央部分には、図２や図８から明らかな如く、板状のセンターサポート６２が、ボルト６４と図示しない矩形のナットとによって、コーナーサポート１８と同様にして、内側面の取付溝２２に対して取り付けられて、固定せしめられている。そして、このセンターサポート６２にも、それより一体的に内方に突出するフランジ部６２ａが設けられており、このフランジ部６２ａに対して、コーナーサポート１８と同様に、水平面調整ネジ５４が、螺入せしめられている。なお、かかるフランジ部６２ａには、更に、テーブル８との間の距離を調整するための高さ調整ネジ６８も螺入され、下方に所定長さ突出せしめられて、テーブル８面に当接され得るようになっている。

そして、このような構成の物品保持装置１０の矩形枠体２０内には、コーナーサポート１８とセンターサポート６２とによって支持された形態において、アクリル樹脂からなる透明なアクリル板７０が、物品サポートプレートとして配置せしめられている。より具体的には、アクリル板７０は、コーナーサポート１８のフランジ部１８ａやセンターサポート６２のフランジ部６２ａに取り付けた水平面調整ネジ５４によって、それぞれ支持されると共に、アクリル板７０の水平面の調整が行われ得るようになっているのである。

また、図９〜図１１には、前述の如き画像処理型測定機のテーブル８上に配置される物品保持装置１０の別の一例が示されている。そこにおいて、かかる物品保持装置１０は、基台２上において、テーブル８と共にｙ軸方向に移動可能とされた矩形の取付フレーム１２に対して、一軸周りに回動可能に取り付けられているのである。なお、本実施形態の説明においては、先の実施形態のものと異なる部分についてのみ説明することとし、同様なものについては同一の符号を付して、詳細な説明は省略することとする。

具体的には、かかる図９〜図１１に開示の物品保持装置１０は、上述せる如く、一軸周りに回動可能とされている点において、先の実施態様に係るものとは、大きな差異を有しているのである。即ち、取付フレーム１２に対して、支持ベース７２がボルト７４にて固定されていると共に、この支持ベース７２上に、回動軸７６が所定高さにおいて立設支持されている。一方、物品保持装置１０を構成する矩形枠体２０の側面には、上下方向に貫通する軸受孔７８を有する軸受部材８０が、辺部材１４の外側の側面に設けられた取付溝２２に対して、ボルト８２と、かかる取付溝２２内に配置された、図示しないナットとの螺合によって、位置固定に取り付けられている。そして、かかる軸受部材８０の軸受孔７８内に、支持ベース７２に立設された回動軸７６が、滑り軸受８４を介して挿入され、以て、矩形枠体２０、ひいては物品保持装置１０が、回動軸７６回りに水平方向に回動せしめられ得るようになっている。

また、かかる回動軸７６とそれが挿通される軸受孔７８を含む回動機構が設けられた矩形枠体２０の辺部材１４には、そのような回動機構に並設された形態において、かかる矩形枠体２０に対して押圧力を作用せしめる押圧機構が、設けられている。具体的には、取付フレーム１２に対して、押圧ベース８６がボルト８８によって固定されていると共に、この押圧ベース８６には、押圧壁９０が、所定高さにおいて一体的に立設せしめられている。そして、この押圧壁９０を貫通して螺入せしめられる押圧部材９２が、その先端部において、辺部材１４の外側側面の取付溝２２にボルトとナットにて固定された当接部材９４に対して、当接せしめられるようになっており、かかる押圧部材９２の螺入による押圧壁９０からの先端部の突出量に応じて、回動軸７６回りの矩形枠体２０の回動量が、規定され得るようになっている。なお、押圧壁９０を貫通して、当接部材９４にその先端部が螺着固定されたストッパボルト９６が配設され、このストッパボルト９６の頭部と押圧壁９０との間に介装されたスプリング（図示せず）の付勢力によって、当接部材９４に対して、押圧部材９２の先端が常に当接せしめられて、その回動量が規制され得るようになっている。

従って、図１２に示されるように、（ａ）の状態において、押圧部材９２を回転させて螺入を進め、押圧壁９０からの押圧部材９２の先端部の突出量を増大せしめることによって、（ｂ）に示される如く、矩形枠体２０は、回動軸７６の回りに、図において左方向に回動せしめられることとなるのである。一方、押圧部材９２が、上記とは逆方向に回転せしめられて（捩り戻されて）、その先端部の押圧壁９０からの突出量が低減されると、（ｃ）に示される如く、矩形枠体２０は、回動軸７６回りに、図において右方向に回動せしめられ、最終的に当接部材９４が押圧壁９０に当接するまで、回動せしめられ得ることとなるのである。

このように、矩形枠体２０、ひいては物品保持装置１０を一軸周りに回動せしめ得るようにすることによって、かかる物品保持装置１０にて保持される物品の測定に際して、アライメント調整を実施することが出来、以て、測定器の一軸を固定して、測定器の補正を出来るだけ少なくすることにより、より高精度な測定を行なうことが出来るのである。

ところで、かかる例示の物品保持装置１０においては、その矩形枠体２０内において、測定されるべき目的とする物品を、各種の固定治具を用いて、テーブル８上に、ここではアクリル板７０上に、保持、固定せしめることが出来るのであって、その一例が、図１３に示されている。

すなわち、図１３においては、長手板状の固定プレート１００が、その長手の一方の端部において、矩形枠体２０の辺部材１４、１６に対して取り付けられている。具体的には、固定プレート１００は、その一方の端部において、六角穴付ボルト１０２が挿通され、そして、そのような六角穴付ボルト１０２の脚部が、辺部材１４、１６の取付溝２２内に挿入されて、そこに配置された六角ナット１０４に螺合せしめられることによって、所定位置に固定せしめられ得るようになっているのである。従って、それらボルト１０２とナット１０４との螺合を弛めることにより、固定プレート１００は、取付溝２２に沿って辺部材１４、１６の長手方向に、自由に移動せしめることが出来、そして、それらボルト１０２とナット１０４との螺合を強固に行なうことによって、所望位置での固定が、達成され得ることとなる。なお、固定プレート１００には、その他端部側において、保持されるべき物品の形状に対応して、切欠き１００ａや１００ｂが側部に設けられており、それら切欠き１００ａ、１００ｂにて、物品の保持が容易となるようにされている。

また、図１４には、物品の保持のために、付勢力を加えるスプリングバー部材の一例が示されており、更に、図１５には、そのようなスプリングバー部材を保持する治具本体の一例が示されている。それらの図において、スプリングバー部材１０６は、針金状のバネ鋼から形成されており、その中間部位がコイル状に巻回されて、巻回部１０８が形成されていることによって、有効な付勢力を発揮させ得るようになっている。また、治具本体１１０は、金属製の円柱体にて形成されており、その基部に、周溝１１２と平行溝１１４とが、軸方向の離隔した位置に、所定深さにおいて設けられている。なお、かかる周溝１１２は、治具本体１１０の全周に亘って設けられているが、平行溝１１４は、治具本体１１０の軸に対して、対称的に、その両側に互いに平行となるように設けられた２本の溝によって、構成されている。また、治具本体１１０の上端部側には、スプリングバー部材１０６がその端部から挿通せしめられ得る挿通孔１１６が、直径方向に設けられている。

そして、それらスプリングバー部材１０６と治具本体１１０とは、図１６に示されるように、治具本体１１０の挿通孔１１６に対して、スプリングバー部材１０６の一端部が挿入されて、保持せしめられることにより、目的とする物品を固定するための治具組立体が完成されるのである。

ところで、本発明において、前記した物品保持装置１０に対して、測定されるべき物品を保持せしめるに際しては、例えば図１３に示される固定プレート１０や図１６に示される如き治具組立体（１０６、１１０）を用いて、図１７や図１８に示される如くして、テーブル８上にセットせしめられることとなるのである。すなわち、図１７においては、矩形枠体２０の辺部材１４、１６の取付溝２２に、前述の如くして取り付けられた固定プレート１００と、同じく取付溝２２の開口両側部の張出し部がそれぞれ平行溝１１４、１１４に嵌合収容されて取り付けられた治具組立体のスプリングバー部材１０６とによって、測定されるべき物品１２０が挟持されて、セットされている状態が示されている。なお、ここでは、治具本体１１０の平行溝１１４、１１４に対して、取付溝２２の開口両側部の張出し部が嵌合、収容されているために、治具本体１１０は、取付溝２２内において、軸回りに回動することが効果的に阻止されることとなり、そのために、スプリングバー部材１０６による付勢力を物品１２０に対して効果的に作用せしめることが出来、以て、固定プレート１００との間において、物品１２０を有効に挟持せしめることが可能となっているのである。

また、図１８に示される物品１２０の保持形態においては、図１６に示される如き治具組立体（１０６、１１０）の一つを用いて、物品１２０の保持固定が行なわれている。即ち、そこにおいては、治具本体１１０の基部に設けられた周溝１１２に、辺部材１４、１６の取付溝２２の開口両側部の張出し部が嵌合、収容されており、そして取付溝２２に沿って、辺部材１４、１６の長手方向に自由に移動せしめられ得るようになっているが、スプリングバー部材１０６による付勢力の反力を受けることによって、治具本体１１０には、上下方向の捩り力が作用するようになるところから、テーブル８上或いは矩形枠体２０内に収容された物品サポートプレート（７２）上に載置された物品１２０を、スプリングバー部材１０６の上下方向の付勢力によって押さえつけ、以て、その保持が可能となるようになっている。

従って、このような固定プレート１００や治具組立体（１０６、１１０）を用いれば、測定されるべき目的とする物品１２０を、矩形枠体２０内の所定位置に、ひいてはテーブル８上の所定位置に、自在に且つ確実に保持、固定することが出来るのであり、それ故に、そのような物品１２０の形状や寸法等を、有利に測定することが出来、また、検査することが出来るのである。

また、本発明においては、図１９に示される如きプリセットプレート１２２を用いて、測定されるべき物品１２０の多数個を、物品保持装置１０内にセットすることも可能である。そのようなプリセットプレート１２２においては、測定されるべき物品１２０の形状に応じた収容凹所としての収容孔１２４が、多数配設されている。なお、ここでは、プリセットプレート１２２は、画像処理型測定機に用いるために、アクリル樹脂等からなる透明な所定厚さの板材によって形成されている。

そして、かくの如きプリセットプレート１２２は、ここでは、図２０に示される如く、物品保持装置１０の矩形枠体２０内に配設された薄い厚さの物品サポートプレート（７２）上に重ね合わされた状態において配置され、そして、その収容孔１２４内に、被測定物品１２０が収容、保持せしめられることとなる。なお、このように、収容孔１２４内に配置された被測定物品１２０は、また、必要に応じて、矩形枠体２０の辺部材１４、１６に取り付けられる固定治具を用いて、位置固定に保持せしめられるようにすることも可能である。

従って、このようなプリセットプレート１２２を用いた多数の物品１２０の保持構造によれば、被測定物品１２０の多数個セットが容易に可能となり、しかも、予め機外段取りを行うことができるところから、測定操作の効率向上に大きく寄与し得ることとなるのである。

以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それらは、あくまでも一つの例示に過ぎないものであって、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、上述した実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでないことが、理解されるべきである。

例えば、例示の実施形態は、本発明が有利に適用される画像処理型測定機を対象とするものであったが、他の非接触方式の形状測定装置であっても、更には、接触方式の物品形状測定装置であっても、本発明は、同様に適用可能である。

また、物品保持装置１０を着脱可能に取り付ける締結装置にあっても、公知の各種の構造のもの、例えば、特開２００１−１５７９３７号公報、特表２０００−５０７１６７号公報等に明らかにされているものが、適宜に採用され得、また、その個数にあっても、例示の如き４個に限られることなく、一般に複数個において、矩形枠体２０の回りの適宜の位置に配設され得るものであり、更に、一軸回りの回動機構や押圧機構にあっても、公知の各種の機構の中から、適宜に採用されることとなる。勿論、物品保持装置１０を、取付フレーム１２に対して、ボルトやネジによって、位置固定的に固定せしめるようにした構造も、採用可能である。

さらに、矩形枠体２０を構成する各辺部材１４、１６に形成される取付溝にあっても、例示の実施形態においては、十字型の断面形状を有する取付溝２２とされているが、逆Ｔ字型の取付溝構造とすることも可能である。尤も、そのような逆Ｔ字型の取付溝においては、その脚部の先端部において、各辺部材１４、１６の各面において開口するように、設けられることとなる。そして、そのような取付溝（２２）は、各辺部材１４、１６の外側の側面や底面（下面）には、必要に応じて設けられておれば足り、例示の如き配設構造とすることが必須とされるものではない。

なお、物品を固定するための治具を保持するための保持部材については、ここでは、その具体例を示していないが、そのような保持部材は、例示の如き固定プレート１００や治具組立体（１０６、１１０）の高さを、被測定物品１２０の高さに応じて調整する等のために用いられるものであって、一般に、基部を取付溝２２に対して取り付ける一方、この保持部材に対する固定プレートや治具組立体の取付位置が、任意に変化させられ得るようになっている構造のものとして、用いられることとなる。

また、プリセットプレート１２２は、物品サポートプレート（７２）と組み合わせて用いられる他、それを単独で用いて、被測定物品１２０をテーブル８上に直接に載置して、かかる被測定物品１２０のセットを行なうことも、可能である。

本発明に従う物品の形状測定装置の一例に係る画像処理型測定機を示す要部斜視説明図である。 図１に示される画像処理型測定機において用いられる物品保持装置の配設形態を示す平面説明図である。 図２に示される物品保持装置の正面説明図である。 図２に示される物品保持装置の右側面説明図である。 図２において物品保持装置を取付フレームに着脱可能に締結するための締結装置の締結のための工程の各形態を示す断面説明図であり、（ａ）は締結ピン部材と締結ブッシュ部材とが分離された状態を示し、（ｂ）は締結ブッシュ部材に締結ピン部材が挿入された状態を示し、更に（ｃ）は締結ブッシュ部材と締結ピン部材との締結状態を示している。 図２に示される物品保持装置の角部の構造を示す部分拡大説明図である。 図６におけるVII−VII断面説明図である。 図２におけるＡ−Ａ視説明図である。 本発明に従う物品保持装置の他の例の配設形態を示す平面説明図である。 図９に示される物品保持装置の右側面部分説明図及び図９におけるＢ−Ｂ視説明図である。 図９に示される物品保持装置の正面説明図である。 図９に示される物品保持装置の一軸回りの回動形態を説明するための平面部分説明図であって、（ａ）を基準位置としたとき、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、（ａ）の基準位置から逆方向に回動せしめられた状態を示している。 固定プレートの取付溝に対する固定構造を説明する図であって、（ａ）はその平面説明図、（ｂ）は（ａ）におけるXIII−XIII断面説明図である。 本発明において用いられるスプリングバー部材の一例を示す説明図である。 図１４に示されるスプリングバー部材が取り付けられる治具本体についての説明図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）におけるXVａ−XVａ断面説明図、（ｃ）は（ｂ）におけるXVｂ−XVｂ断面説明図である。 図１４に示されるスプリングバー部材と図１５に示される治具本体とを組みつけてなる治具組付体を示す斜視説明図である。 本発明に従う物品保持装置における矩形枠体の各辺部材に対する被測定物品の保持形態の一例を示す平面部分説明図である。 本発明に従う物品保持装置における矩形枠体の各辺部材に対する被測定物品の保持形態の他の一例を示す斜視部分説明図である。 本発明において用いられるプリセットプレートの一例を示す平面部分説明図である。 図１９に示されるプリセットプレートを用いて被測定物品を収容保持せしめた状態を示す平面部分説明図である。

符号の説明

２ 基台 ４ コラム
５ スライダー ６ ＣＣＤカメラ
８ テーブル １０ 物品保持装置
１２ 取付フレーム １４、１６ 辺部材
１８ コーナーサポート １８ａ フランジ部
２０ 矩形枠体 ２２ 取付溝
２４ 締結装置 ２６ 締結ピン部材
２８ 締結ブッシュ部材 ３０ ボルト
３２ ボルト孔 ３４ ボルト
３６ 嵌合孔 ３８ 嵌入突部
４０ 作動ロッド ４２ 固定板
４４ 収容孔 ４６ 鋼球
４８ テーパ面 ５０ 係止テーパ面
５２ スリット ５４ 水平面調整ネジ
５６ 六角穴付ボルト ５８ ナット
６０ 取付孔 ６２ センターサポート
６２ａフランジ部 ６４ ボルト
６８ 高さ調整ネジ ７０ アクリル板
７２ 支持ベース ７４ ボルト
７６ 回動軸 ７８ 軸受孔
８０ 軸受部材 ８２ ボルト
８４ 滑り軸受 ８６ 押圧ベース
８８ ボルト ９０ 押圧壁
９２ 押圧部材 ９４ 当接部材
９６ ボルト １００ 固定プレート
１００ａ、１００ｂ 切欠き １０２ 六角穴付ボルト
１０４ 六角ナット １０６ スプリングバー部材
１１０ 治具本体 １１２ 周溝
１１４ 平行溝 １１６ 挿通孔
１２０ 物品 １２２ プリセットプレート
１２４ 収容孔

Claims (11)

1. 物品の形状乃至は寸法を、接触方式又は非接触方式にて測定するようにした装置において、該物品の形状乃至は寸法を測定するためのテーブル上に位置するように、固定的に又は着脱可能若しくは回動可能に取り付けられる矩形の枠体を有すると共に、該矩形枠体を構成する各辺部材が、少なくともその上側の面と該矩形の内側となる面にそれぞれその長手方向の全長に亘って延びる逆Ｔ字型乃至は十字型断面形状の取付溝を有し、且つ該取付溝に対して、前記物品を固定するための治具乃至は該治具を保持するための保持部材が、その基部において取り付けられて、該取付溝の所定の位置に配置せしめられ得るように構成された物品保持装置を設けたことを特徴とする物品の形状測定装置。
2. 締結ピンを締結ブッシュに挿入して固定する一方、該締結ピンの該締結ブッシュからの抜出しによって、相互の離脱が可能とされた締結自在構造の締結装置の複数を用い、各締結装置の締結ピンを、前記物品保持装置の矩形枠体の側部に位置するように、それぞれ前記テーブル若しくはその隣接部材に配設する一方、該締結ピンの配設位置に対応して、該矩形枠体に前記締結ブッシュを配設し、それら対応する締結ピンと締結ブッシュとの挿脱により、前記物品保持装置が前記テーブル若しくはその隣接部材に対して着脱可能とされている請求項１に記載の物品の形状測定装置。
3. 前記テーブル若しくはその隣接部材と前記物品保持装置の矩形枠体との間に設けられ、該テーブル若しくはその隣接部材に対して該物品保持装置を一軸回りに回動可能とする回動機構と、前記物品保持装置の矩形枠体に対して押圧力を作用せしめ、該物品保持装置を前記回動機構にて一軸回りに回動させる押圧機構とを備えた請求項１に記載の物品の形状測定装置。
4. 前記矩形枠体を構成する辺部材の内側面の取付溝に取り付けられて、該矩形枠体の内方に突出するプレートサポートを有し、該矩形枠体内に配置される透明な物品サポートプレートが、該プレートサポートにて支持され得るように構成されている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の物品の形状測定装置。
5. 前記プレートサポートの前記物品サポートプレートを支持する面上に、水平面調整ネジが螺入、配置され、該水平面調整ネジの螺入量によって、該プレートサポートにて支持される物品サポートプレートの水平面の調整が行なわれる請求項４に記載の物品の形状測定装置。
6. 前記治具乃至は前記保持部材の基部に、前記取付溝に嵌まり込み得る形状を呈する嵌入部が形成される一方、該嵌入部を挿入し得る大きさの取付孔が、前記辺部材の取付溝形成部位に設けられている請求項１乃至請求項５の何れかに記載の物品の形状測定装置。
7. 前記治具乃至は前記保持部材の基部において、その軸方向の離隔した位置に、前記取付溝の開口両側部の張出し部を収容し得る周溝と平行溝とが、それぞれ設けられている請求項１乃至請求項６の何れかに記載の物品の形状測定装置。
8. 前記治具が、前記取付溝に取り付けられ或いは前記保持部材に保持される本体部と、該本体部に設けられた挿入孔内に一方の端部が挿入されて、保持されるスプリングバー部材とからなり、該スプリングバー部材が、その他方の端部側において前記測定されるべき物品に対して付勢力をもって当接させられて、該物品を固定せしめるようになっている請求項１乃至請求項７の何れかに記載の物品の形状測定装置。
9. 前記取付溝に取り付けられる部材が、それを挿通するボルトの脚部を、該取付溝の開口部から挿入し、該取付溝内に位置せしめたナットに螺合せしめることによって、該取付溝に固定されるようになっている請求項１乃至請求項８の何れかに記載の物品の形状測定装置。
10. 前記測定されるべき物品の一つを収容、保持し得る大きさの収容凹所の複数を設けたプリセットプレートが、前記矩形枠体の枠内に配置せしめられる請求項１乃至請求項９の何れかに記載の物品の形状測定装置。
11. 前記物品保持装置にて前記テーブル上に保持された前記物品に対して照明光を照射する一方、それを撮像することによって得られる画像から、該物品の寸法や形状を測定するようにした画像処理型測定機である請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の物品の形状測定装置。
    

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