JP2015045537A - 測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この同心度とは、基準円(データム円)の中心に対する対象円(例えば、実際に測定された円形状)の中心の誤差(位置の狂い)の大きさ、と一般的に定義されている。この点は、日本工業規格(JIS)のJIS規格番号(B0021)にも同様の定義がされている。
図1は、測定装置ユニット1の斜視図であり、図2は、フェルールFの断面図である。
図1に示すように、測定装置ユニット1は、水平な設置面S上に載置されている。測定装置ユニット1は、測定対象であるフェルールF(図2参照)の同心度(請求項の「所定の測定値」に相当。)を測定するための装置であって、ケース2と、蓋部3と、ケース2および蓋部3により覆われたフェルール同心度測定装置4と、測定装置ユニット1の内部に設けられてフェルール同心度測定装置4を制御する制御部7と、により構成されている。
また、蓋部3は、ケース2に対して例えばヒンジ結合されて開閉可能に設けられている。作業者が蓋部3を開放することにより、測定装置ユニット1内のフェルール同心度測定装置4に対して、フェルールをセットすることができる。また、作業者が蓋部3を閉塞することにより、測定装置ユニット1内に塵埃等が入り込むのを抑制している。
図3に示すように、フェルール同心度測定装置4は、水平面に沿って設けられたベース台62上に設けられており、フェルールFを撮像する撮像部50と、フェルールFが設置される設置台51と、光軸Oに沿ってフェルールFに照明光を照射するライトユニット52と、モータ40(請求項の「駆動部」に相当。)の動力により回転し、フェルールFの外周面(請求項の「外面」に相当。)に当接する無端ベルト30(請求項の「回転体」に相当。)と、無端ベルト30を回動させて無端ベルト30の位置を切り替える切替機構10と、を備えている。
なお、以下では、モータ40の回転中心軸Mに沿う方向をX方向とし、フェルール同心度測定装置4にフェルールFをセットする際に作業者が存在する側、すなわちフェルール同心度測定装置4の前方を+X方向とし、後方を−X方向とする。また、ベース台62の上面においてX方向と直交する左右方向をY方向とし、作業者が存在する+X方向からフェルール同心度測定装置4を見て左方を+Y方向とし、右方を−Y方向とする。また、ベース台62の上面(水平面)に対して垂直な鉛直上下方向をZ方向とし、上方を+Z方向とし、下方を−Z方向とする。以下では、上述したXYZの直交座標系を適宜用いて説明する。
レンズ鏡筒55は、内部に図示しない複数の光学系(レンズ等)が内蔵されており、その光軸OはX方向に一致している。レンズ鏡筒55は、レンズ先端部55aから撮像した被写体の像を複数の光学系を利用して撮像素子56に結像させている。これにより、レンズ鏡筒55を介して設置台51上のフェルールFを撮像素子56により撮像することができる。
撮像素子56は、例えばCCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補性金属酸化膜半導体)等であり、制御部7(図1参照)からの指示に基づいてフェルールFを撮像し、その撮像画像を制御部7に出力する。
設置台51は、ベース台62上に設けられた台座ブロック70を介して支持されており、レンズ先端部55aよりも+X側に配置されている。設置台51は、例えばX方向に一定隙間をあけて対向するとともに、上端部に溝部51aを有する一対の支持部51A,51Bを備えている。
なお、溝部51aの形状としては、V字状に限定されるものではなく、例えばフェルールFの外形状に対応して半円形状等であっても構わない。
焦点プレート51bの+X側面の位置は、撮像部50の焦点位置と一致するように設けられている。したがって、焦点プレート51bの+X側面にフェルールFの一方側端面F2(図2参照)を突き当てることにより、撮像部50の焦点位置とフェルールFの一方側端面F2の位置とを一致させることができる。
無端ベルト30は、Y方向に離間して設けられた駆動プーリ31と従動プーリ32とに架け渡されており、支持プレート33に取り付けられている。
支持プレート33には、レンズ鏡筒55におけるレンズ先端部55aとの干渉を回避するための切欠部33aが、−Z側に開口するように設けられている。
支持プレート33の+X側面には、切欠部33aを挟んで両側に、駆動プーリ31と従動プーリ32とが配置されている。
図5に示すように、駆動プーリ31は、モータ40により駆動される。モータ40は、例えば直流モータであって、制御部7(図1参照)により作動および回転数が制御されている。モータ40は、モータブラケット44を介して切替機構支持部12の−X側面に固定されている。
駆動プーリ31は、モータ40の本体部40aから+X側に向かって突設された回転シャフト41に対して、カップリング42および接続シャフト43を介して連結されている。駆動プーリ31は、モータ40が駆動することにより、モータ40の回転中心軸M周りに回転する。
図4に示すように、無端ベルト30は、駆動プーリ31の回転にともなって所定方向(本実施形態では、+X側から見て反時計回り方向)に回転する。このとき、フェルールFは、無端ベルト30により設置台51に押し付けられた状態で支持されるとともに、無端ベルト30と外周面が当接しているので、溝部51a内に収納されたまま光軸O周りの所定方向(本実施形態では、+X側から見て時計回り方向)に回転することができる。
図6は、無端ベルト30を退避させたときのフェルール同心度測定装置4の斜視図である。
図3に示すように、切替機構10は、無端ベルト30をフェルールFの外周面に当接させる測定位置と、図6に示すように、測定位置から無端ベルト30を退避させてフェルールFの外周面と無端ベルト30とが離間する位置(以下、「退避位置」という。)と、を切り替えるための機構である。切替機構10は、主に、前述した無端ベルト30を支持する支持プレート33と、無端ベルト30を支持プレート33ごと回動軸K周りに回動可能に支持する第二筒部材14と、作業者が把持可能なレバー16と、により構成されている。
位置検出センサ20はU字状に形成された検出部20aを有している。位置検出センサ20は、例えば光センサであり、検出部20aの開口内における被検出片21の有無を検出する。
支持プレート33を挟んでレバー16の反対側には、被検出片21が−X側に向かって突設されている。被検出片21は、無端ベルト30が測定位置に配置されたときに、位置検出センサ20の検出部20aの開口内に位置するようになっている。これにより、位置検出センサ20は、無端ベルト30が測定位置に配置されていることを検出することができる。
以下では、一のフェルールFの同心度の測定および品質ランクの分類が終了したあと、他のフェルールFの測定を行うまでの流れを説明する。このとき、図3に示すように、無端ベルト30は、フェルールFの外周面に当接してフェルールFを設置台51との間で押さえ込んでおり、測定位置に配置されている。
次いで、図7に示すように、作業者は、切替機構10に設けられたレバー16を把持し、上方に引き上げる。これにより、測定位置に配置された無端ベルト30は、図6に示すように、支持プレート33ごと回動軸K周りに回動するとともに、フェルールFの外周面から離間した退避位置に退避する。
次いで、作業者は、切替機構10に設けられたレバー16を把持し、下方に移動させる。これにより、図3に示すように、無端ベルト30は、支持プレート33ごと回動軸K周りに回動するとともに、フェルールFの外周面に接近する。そして、支持プレート33の当接片19と支持柱64の先端部とが当接し、支持柱64により支持プレート33が支持された時点で、無端ベルト30がフェルールFの外周面に当接してフェルールFを設置台51との間で押さえ込む測定位置に配される。このように、作業者は、切替機構10によって、無端ベルト30を退避位置から測定位置に切り替えることができる。
これにより、図3に示すように、モータ40が駆動されて無端ベルト30が回転し、無端ベルト30に当接するフェルールFも中心軸C周りに回転する。また、撮像部50は、中心軸C周りに回転するフェルールFの撮像を開始して、複数の撮像画像を取得する。制御部7(図1参照)は、撮像画像に写り込んだフェルールFの貫通孔F1に基づいて、フェルールFの同心度の測定を行うとともに、測定結果に基づいてフェルールFの品質ランクを例えばAランク〜Eランクの5段階に分類する。以上で、フェルール同心度測定工程が終了する。
作業者は、上記のフェルール同心度測定工程を繰り返し行うことにより、順次複数のフェルールFの同心度を測定することができる。
図8は、実施形態の変形例に係るフェルール同心度測定装置4であって、無端ベルト30が測定位置にある時の説明図であり、図9は、無端ベルト30が退避位置にある時の側面図であり、図10は、無端ベルト30が退避位置にある時の設置台51および無端ベルト30の拡大図である。なお、図8および図9においては、後述の回動板74およびレバー16を二点鎖線で図示している。また、図8から図10においては、いずれもフェルール同心度測定装置4を模式的に図示している。
続いて、実施形態の変形例に係るフェルール同心度測定装置4について説明する。
実施形態のフェルール同心度測定装置4では、切替機構10による無端ベルト30(回転体)の回動軸Kが、モータ40の回転中心軸Mと同軸となるように設けられていた(図3参照)。
これに対して、実施形態の変形例に係るフェルール同心度測定装置4では、切替機構10による無端ベルト30(回転体)の回動軸Kが、モータ40の回転中心軸Mと同軸となるように設けられていない点で、実施形態とは異なっている。なお、実施形態と同様の構成については説明を省略する。
回動軸部材75は、例えば水平面上においてモータ40の回転中心軸Mが延びるX方向(請求項の「第一方向」に相当。)と直交するY方向(請求項の「第二方向」に相当。)に沿うように設けられた円柱状の軸部材である。無端ベルト30は、回動板74の回動により、回動軸部材75の回動軸K周りに回動することができる。また、回動軸部材75は、回動板74を挟んでモータ40の本体部40aよりも−Z側(すなわち重力方向の下方)に設けられている。
回動板74の+X側端部には、レバー16が設けられている。作業者は、レバー16を把持して+Z側に持ち上げることにより、回動板74および回動板74上のモータ40や無端ベルト30等を回動軸K周りに回動させることができる。
ところで、モータ40の本体部40aには、コイルやマグネット等の重量物が内蔵されている。ここで、回動軸部材75は、回動板74を挟んでモータ40の本体部40aよりも−Z側(重力方向の下方)に配置されているので、作業者がレバー16を把持して上方に引き上げたときに、モータ40の重力によって回動板74が容易に回動する。
Claims (6)
- 駆動部の動力により回転し、測定対象の外面に当接する回転体と、
前記回転体を回動軸周りに回動させて、前記回転体を前記測定対象の外面に当接させる測定位置と、前記測定位置から前記回転体を退避させる退避位置と、を切り替える切替機構と、
を備え、
前記測定対象の回転状態に応じた所定の測定値を取得することを特徴とする測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記駆動部は、モータであり、
前記回動軸は、前記モータの回転中心軸と同軸となるように設けられていることを特徴とする測定装置。 - 請求項2に記載の測定装置において、
前記回転体は、駆動プーリと従動プーリとの間に架け渡された無端ベルトであり、
前記駆動プーリは、前記モータの回転シャフトに接続されて前記回転中心軸周りに回転することを特徴とする測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記駆動部は、モータであり、
前記回動軸は、水平面上において前記モータの回転中心軸が延びる第一方向と直交する第二方向に沿うように設けられていることを特徴とする測定装置。 - 請求項4に記載の測定装置において、
前記モータの回転シャフトは、前記モータの本体部から突設されて前記回転体に接続され、
前記回動軸は、前記モータの前記本体部よりも重力方向の下方に位置することを特徴とする測定装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記測定対象は、フェルールであり、
前記測定値は、前記フェルールの同心度であることを特徴とする測定装置。
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