JP2015045539A - フェルール同心度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フェルールを焦点位置に位置合わせした状態で撮像を行うとともに、同心度の測定を精度よく行うことができるフェルール同心度測定装置を提供する。
【解決手段】フェルールＦが設置される設置台５１と、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を撮像可能な焦点位置に位置合わせするために、設置台５１を移動させる調節機構７０としての可動ステージユニット７１と、を備える。調節機構７０は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ三方向に設置台５１を移動可能である。設置台５１は、Ｘ方向と直交するとともに、フェルールＦの一方側端面Ｆ２が当接可能な基準面５３ａを有する焦点プレート５３を備え、調節機構７０は、焦点プレート５３の基準面５３ａが焦点位置と一致するように、設置台５１を移動させる。
【選択図】図５

Description

この発明は、フェルール同心度測定装置に関するものである。

従来、光ファイバの芯線の端面を正確に位置合わせしながら、光ファイバ同士を接続するための部材として、フェルールが用いられている。このフェルールは、その中心軸に沿って貫通孔が形成された円筒状部材であり、光ファイバの芯線を貫通孔内に挿通させた状態で例えば光コネクタ部品に装着される。したがって、芯線の端面を正確に位置合わせしながら光ファイバ同士を接続するためには、フェルールの外径に対する内径の同心度が高いレベルで要求されている。
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。

したがって、一般には、複数のフェルールを製造した後、各フェルールについて同心度の測定を行い、製品としての良否判断や仕上がり精度毎に分類分け（レベル分け）を行っている。とりわけ、フェルールの同心度は、光ファイバの光学特性に影響を与えるとともに、光ファイバコネクタとしての性能を決定する要素である。したがって、フェルールには、同心度の精度が高いレベルで要求される。また、フェルールの同心度の測定は、特に重要な作業とされている。

従来、フェルールの同心度を測定する装置として、フェルールを回転可能に載置する測定台と、フェルールを吸着する複数の吸着部を有し、フェルールを吸着部に吸着し水平方向に旋回搬送することにより、フェルールを測定台に供給するとともに、測定台より排出するアームと、測定台上に載置されたフェルールを回転させるベルトとを備えたフェルール同軸度（同心度）測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のフェルール同心度測定装置は、撮像画像から算出した貫通孔の中心位置を画像中心に位置合わせした後、フェルールを回転させながら所定回転角度毎に撮像し、各撮像画像から算出された各貫通孔の中心位置と画像中心の位置とのずれ、および基準部材とフェルールの外周面までの距離のずれにより偏心量を求めることで、同心度を測定する。

特許第２９９２５４５号公報

ところで、同心度を測定するためには、フェルールを撮像した撮像画像を取得することが必要である。したがって、明瞭な撮像画像を得るためには、フェルールに対して撮像部の焦点を合わせることが必要とされる。
しかしながら、従来技術にあっては、フェルールに対して撮像部の焦点を合わせるための機構について、特に技術的特徴を有するものではなかった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、フェルールを焦点位置に位置合わせした状態で撮像を行うとともに、同心度の測定を精度よく行うことができるフェルール同心度測定装置の提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明のフェルール同心度測定装置は、フェルールが設置される設置台と、前記フェルールの一方側端面を撮像可能な焦点位置に位置合わせするために、前記設置台を移動させる調節機構と、を備えることを特徴としている。

本発明によれば、設置台を移動させる調節機構を備えているので、フェルールを設置台に設置した後、フェルールの一方側端面を撮像可能な焦点位置に位置合わせすることができるとともに、フェルールの一方側端面の明瞭な撮像画像を取得することができる。したがって、フェルールを焦点位置に位置合わせした状態で撮像を行うとともに、同心度の測定を精度よく行うことができる。

また、前記フェルールの中心軸に沿う方向を第一方向とし、同一面上で前記第一方向と直交する方向を第二方向とし、前記第一方向および前記第二方向と直交する方向を第三方向としたとき、前記調節機構は、前記第一方向、前記第二方向および前記第三方向のうち、少なくともいずれか一の方向に前記設置台を移動可能であることを特徴としている。

本発明によれば、調節機構は、第一方向、第二方向および第三方向のうち、少なくともいずれか一の方向に設置台を移動可能であるので、フェルールの一方側端面を撮像可能な焦点位置に精度よく位置合わせした状態で撮像を行うことができる。

また、前記設置台は、前記第一方向と直交するとともに、前記フェルールの前記一方側端面が当接可能な基準面を有する焦点プレートを備え、前記調節機構は、前記焦点プレートの前記基準面が前記焦点位置と一致するように、前記設置台を移動させることを特徴としている。

本発明によれば、焦点プレートの基準面が焦点位置と一致するように設置台を移動させるので、焦点プレートの基準面に対してフェルールの一方側端面を当接させることにより、フェルールの一方側端面を焦点位置に確実に位置合わせすることができる。したがって、フェルールの一方側端面を焦点位置に確実に位置合わせした状態で撮像を行うことができるので、同心度の測定をさらに精度よく行うことができる。

本発明によれば、設置台を移動させる調節機構を備えているので、フェルールを設置台に設置した後、フェルールの一方側端面を撮像可能な焦点位置に位置合わせすることができるとともに、フェルールの一方側端面の明瞭な撮像画像を取得することができる。したがって、フェルールを焦点位置に位置合わせした状態で撮像を行うとともに、同心度の測定を精度よく行うことができる。

測定装置ユニットの斜視図である。 フェルールの断面図である。 測定位置にあるときのフェルール同心度測定装置の斜視図である。 設置台および無端ベルトの拡大図である。 設置台および調節機構の拡大斜視図である。 設置台および調節機構の拡大斜視図である。 図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 無端ベルトを退避させたときのフェルール同心度測定装置の斜視図である。 調節機構の動作説明図である。 調節機構の動作説明図である。

以下に、実施形態に係るフェルール同心度測定装置について説明する。
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。

図２に示すように、フェルールＦは、中心軸Ｃに沿って図示しない光ファイバの芯線が挿通される貫通孔Ｆ１が形成された円筒状に形成されている。フェルールＦの一方側端面Ｆ２（図２における右側端面）の外周縁部は、テーパ状となっている。また、貫通孔Ｆ１は、フェルールＦの他方側端面Ｆ３における一部分が、他方側端面Ｆ３から一方側端面Ｆ２側に向かうにしたがって漸次縮径する断面テーパ状に形成されている。

図１に示すように、ケース２は、測定装置ユニット１の内部に塵埃等が入り込むのを抑制する。
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。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、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は、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、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の動力により回転し、フェルールＦの外面に当接する無端ベルト３０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、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を撮像可能な焦点位置に位置合わせするために設置台５１を移動させる調節機構７０と、を備えている。
なお、以下では、フェルール同心度測定装置４にセットされたフェルールＦの中心軸Ｃに沿う方向をＸ方向（請求項の「第一方向」に相当。）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（請求項の「第二方向」に相当。）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（請求項の「第三方向」に相当。）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。

撮像部５０は、Ｘ方向に沿って配置され、＋Ｘ側にレンズ先端部５５ａが向いた長尺なレンズ鏡筒５５と、レンズ鏡筒５５の基端部に配設された撮像素子５６と、を備えている。
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。

図４は、＋Ｘ側から見たときの設置台５１および無端ベルト３０の拡大図である。なお、図４では、フェルールＦが測定されているときの状態を模式的に図示しており、後述する規制プレート５４（図１参照）等の部材の図示を適宜省略している。
設置台５１は、ベース台６２上に設けられた後述の調節機構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。
図４に示すように、溝部５１ａは、Ｘ方向視でＶ字状に形成されている。フェルールＦは、溝部５１ａ内において、中心軸ＣがＸ方向に沿うように配置される。
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。

図５は、＋Ｘ側から見たときの設置台５１および調節機構７０の拡大斜視図であり、図６は、−Ｘ側から見たときの設置台５１および調節機構７０の拡大斜視図である。なお、図５および図６では、分かりやすくするために、設置台５１、調節機構７０およびライトユニット５２以外の部品の図示を省略している。
図５に示すように、設置台５１の−Ｘ側端部には、焦点プレート５３が設けられている。焦点プレート５３は、＋Ｘ側にＸ方向と直交するＹＺ面と平行な基準面５３ａを有する板状の部材であり、支持部５１Ａの−Ｘ側面に取り付けられて、支持部５１Ａとレンズ鏡筒５５におけるレンズ先端部５５ａ（図３参照）との間に配置されている。
焦点プレート５３は、支持部５１Ａよりも＋Ｚ側に突出している。フェルールＦの同心度の測定時には、焦点プレート５３の基準面５３ａに対してフェルールＦの一方側端面Ｆ２が当接する。後述の調節機構７０である可動ステージユニット７１は、支持部５１Ａの基準面５３ａに対して撮像部５０（図３参照）の焦点が合うように、設置台５１を移動させる。これにより、基準面５３ａに当接したフェルールＦの一方側端面Ｆ２は、焦点位置に位置決めされた状態で撮像部５０により撮像される。

図６に示すように、焦点プレート５３には、支持部５１Ａよりも＋Ｚ側に突出している部分に、貫通孔５３ｂが形成されている。この貫通孔５３ｂは、光軸Ｏと同軸に配置されており、基準面５３ａ側の開口サイズは、フェルールＦの外径よりも小さく、かつフェルールＦの内径よりも大きいサイズとされている。これにより、撮像部５０（図３参照）は、貫通孔５３ｂを通じてフェルールＦを撮像することができる。

設置台５１の＋Ｘ側端部には、フェルールＦの＋Ｘ側への位置ずれを規制する規制プレート５４が設けられている。規制プレート５４には、光軸Ｏと同軸に配置された透孔５４ａが形成されている。ライトユニット５２は、透孔５４ａを通じてフェルールＦに対して照明光を照射できる。

ライトユニット５２は、上記照明光を照射する不図示の光源を内蔵しており、設置台５１よりも＋Ｘ側に配置されている。ライトユニット５２は、光源から発せられた照明光を設置台５１側に向けて照射可能とされている。なお、光源としては、特に限定されるものではないが例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）等を採用することが可能である。また、照明光としては平行光であることが好ましく例えばレーザ光等が好適である。

図３に示すように、無端ベルト３０は、フェルールＦを単に回転させるだけでなく、フェルールＦを設置台５１との間で押さえ込みながら光軸Ｏ周りに回転させている。なお、以下の説明では、無端ベルト３０がフェルールＦの外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いる位置を「測定位置」という。
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７は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図７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。

接続シャフト４３は、切替機構支持部１２から＋Ｘ側に向かって延びる中空の第一筒部材１３の内部を通じて、駆動プーリ３１に挿通されるとともに例えばネジ３１ａ等により固定されている。接続シャフト４３と第一筒部材１３との間であって、第一筒部材１３のＸ方向両端部には、一対のベアリング３５，３５が設けられている。

図３に示すように、従動プーリ３２は、無端ベルト３０が測定位置にあるとき、駆動プーリ３１と同じ高さに位置している。従動プーリ３２は、不図示のプーリ軸部を介して支持プレート３３の＋Ｘ側面に連結されているとともに、プーリ軸部周りに回転可能に支持されている。
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。

ここで、無端ベルト３０は、フェルールＦの外周面との当接部分において、無端ベルト３０の進行方向の上流側から下流側（図４においては、＋Ｙ側から−Ｙ側）に向かって、焦点プレート５３の基準面５３ａに漸次近付くように傾斜配置されているのが好ましい。このような構成とすることで、フェルールＦの同心度の測定において、無端ベルト３０の回転にともなってフェルールＦが回転した時、フェルールＦが焦点プレート５３の基準面５３ａに押し付けられる。これにより、フェルールＦの一方側端面Ｆ２（図２参照）は、焦点プレート５３の基準面５３ａに突き当たって焦点位置に位置決めされる。

図８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８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。

図７に示すように、第二筒部材１４は、内径が第一筒部材１３の外径よりも大きくなっており、第一筒部材１３を囲繞するように、かつ第一筒部材１３と同心となるように配置されている。第一筒部材１３と第二筒部材１４との間であって、第二筒部材１４のＸ方向両端部には、一対のベアリング１８，１８が設けられている。これにより、第二筒部材１４は、第一筒部材１３の中心軸であって、モータ４０の回転中心軸Ｍ周りに回動可能とされる。

第二筒部材１４には、支持プレート３３の＋Ｙ側の一端部３３ｂが、例えばボルト等により締結固定されている。これにより、支持プレート３３および支持プレート３３に取り付けられた無端ベルト３０は、第二筒部材１４を介してモータ４０の回転中心軸Ｍ周りに回動可能とされる。すなわち、支持プレート３３および無端ベルト３０の回動軸Ｋは、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る。

図３に示すように、レバー１６は、支持プレート３３における従動プーリ３２を挟んで切欠部３３ａとは反対側の他端部３３ｂから、＋Ｘ側に沿うように突設されている。レバー１６の長さは、例えば作業者が把持しやすいように設定されている。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、支持プレート３３ごと無端ベルト３０を回動軸Ｋ周りに回動させて、フェルールＦから退避させることができる（図８参照）。

ベース台６２には、Ｚ方向に沿って＋Ｚ側に延びる支持柱６４が設けられている。また、支持プレート３３の他端部３３ｃには、支持柱６４の先端に当接する当接片１９が設けられている。支持柱６４の先端に当接片１９が当接することにより、支持プレート３３の他端部３３ｃを支持し、重力により−Ｚ側に移動するのを規制している。支持柱６４の高さは、支持プレート３３の当接片１９が当接して支持プレート３３が支持されているときに、無端ベルト３０が測定位置に配置されるように設定される。

また、ベース台６２には、Ｚ方向に沿って＋Ｚ側に延びるセンサ支持柱６６が設けられている。センサ支持柱６６の先端には、位置検出センサ２０が取り付けられている。
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。

図１に示すように、制御部７は、例えば図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種インターフェース等に加え、不図示の記録媒体を有しており、ＣＰＵが記録媒体に記録される各種プログラムを適宜実行することで、上記した各種構成品を総合的に制御してフェルールＦの同心度の測定を行う。制御部７は、例えば測定装置ユニット１に設けられた不図示のスイッチのＯＮおよびＯＦＦを認識して、フェルール同心度測定装置４によるフェルールＦの測定の開始および停止を行う。また、本実施形態の制御部７は、撮像素子５６から送られてきたフェルールＦの撮像画像に基づいて同心度を測定し、さらにこの測定結果に基づいて、フェルールＦの品質を所定のランクに判別する。これにより、作業者は、測定されたフェルールＦを品質ランクに対応して分類することができる。

（調節機構）
図５および図６に示すように、設置台５１は、該設置台５１を移動させるための調節機構７０である可動ステージユニット７１上に設けられている。
調節機構７０は、主に、第一支持ステージ７３と、Ｘ方向調節部８５と、第一可動ステージ７５と、スライダ片７７と、Ｙ方向調節部８７と、第二支持ステージ７９と、Ｚ方向調節部８９と、第二可動ステージ８１と、により構成されている。以下に、調節機構７０について詳述する。

第一支持ステージ７３は、矩形平板状の部材であって、ベース台６２（図３参照）に対して、例えば不図示のねじ等により固定されている。
第一支持ステージ７３の＋Ｚ側面には、Ｙ方向の中間部に、Ｘ方向に沿うようにレール溝７３ａが形成されている。

第一支持ステージ７３の＋Ｙ側面には、Ｘ方向調節部８５が設けられている。Ｘ方向調節部８５は、Ｘ方向に沿うように配置されており、第一支持ステージ７３に固定された円柱状の固定部８５ａと、固定部８５ａの＋Ｘ側においてＸ軸周りに回転可能な調節ツマミ８５ｂと、固定部８５ａの−Ｘ側において調節ツマミ８５ｂの回転に応じてＸ方向に沿ってスライド移動可能な可動軸８５ｃと、を備えている。

第一支持ステージ７３の＋Ｚ側（上方）には、第一可動ステージ７５が設けられている。第一可動ステージ７５は、第一支持ステージ７３と同様の矩形平板状の部材である。第一可動ステージ７５の−Ｚ側面には、Ｘ方向の中間部に、Ｙ方向に沿うようにレール溝７５ａが形成されている。第一可動ステージ７５の−Ｘ側面には、−Ｘ側に向かって突出する突出片７６が設けられている。

第一可動ステージ７５は、第一支持ステージ７３に対して、スライダ片７７を介してＸ方向およびＹ方向にスライド移動可能となっている。また、第一可動ステージ７５は、不図示のばね等により、＋Ｘ方向および＋Ｙ方向に付勢されている。
スライダ片７７は、Ｘ方向に沿って延在する第一レール部７７ａと、第一レール部７７ａよりも＋Ｚ側においてＹ方向に沿って延在する第二レール部７７ｂとにより、Ｚ方向視でクロス状に形成されている。

第一レール部７７ａは、第一支持ステージ７３のレール溝７３ａ内に配置される。第一レール部７７ａの−Ｘ側端部には、Ｙ方向調節部８７が設けられている。
Ｙ方向調節部８７は、第一支持ステージ７３の−Ｘ方向の外側において、Ｙ方向に沿うように配置されている。Ｙ方向調節部８７は、第一レール部７７ａに固定された円柱状の固定部８７ａと、固定部８７ａの＋Ｙ側においてＹ軸周りに回転可能な調節ツマミ８７ｂと、固定部８７ａの−Ｙ側において調節ツマミ８７ｂの回転に応じてＹ方向に沿ってスライド移動可能な可動軸８７ｃと、を備えている。
Ｙ方向調節部８７の可動軸８７ｃの先端は、第一可動ステージ７５の突出片７６と当接している。

第一レール部７７ａの＋Ｘ側端部には、Ｙ方向に長軸を有する長孔状の貫通孔９１ａが形成された固定ブラケット９１が、第一可動ステージ７５の＋Ｘ側面に接するように設けられている。固定ブラケット９１の貫通孔９１ａには、第一可動ステージ７５に螺着される固定ボルト９１ｂが挿通されている。調節機構７０により設置台５１の位置を調節した後、固定ボルト９１ｂを締め付けることにより、第一可動ステージ７５のＹ方向へのスライド移動を規制できる。

第二レール部７７ｂは、第一可動ステージ７５のレール溝７５ａ内に配置される。第二レール部７７ｂの＋Ｙ側端部には、Ｙ方向に向かって突出する突出片７８が設けられている。第二レール部７７ｂの突出片７８は、Ｘ方向調節部８５の可動軸８５ｃの先端と当接している。

第二レール部７７ｂの−Ｙ側端部には、Ｘ方向に長軸を有する長孔状の貫通孔９２ａが形成された固定ブラケット９２が、第一支持ステージ７３の−Ｙ側面に接するように設けられている。固定ブラケット９２の貫通孔９２ａには、第一支持ステージ７３に螺着される固定ボルト９２ｂが挿通されている。調節機構７０により設置台５１の位置を調節した後、固定ボルト９２ｂを締め付けることにより、第一可動ステージ７５のＸ方向へのスライド移動を規制できる。

第二支持ステージ７９は、Ｙ方向視で略Ｌ字状をした板状の部材であり、−Ｚ側に位置する台座部７９ａと、台座部７９ａの＋Ｘ側において、＋Ｚ側に向かって立設された支持壁部７９ｂと、により形成されている。
台座部７９ａは、第一可動ステージ７５の＋Ｚ側面に固定される。

支持壁部７９ｂには、Ｚ方向調節部８９が設けられている。Ｚ方向調節部８９は、第二支持ステージ７９の−Ｙ方向の外側において、Ｚ方向に沿うように配置されており、中間部材７９ｃを介して第二支持ステージ７９の支持壁部７９ｂに固定された円柱状の固定部８９ａと、固定部８９ａの−Ｚ側においてＺ軸周りに回転可能な調節ツマミ８９ｂと、固定部８９ａの＋Ｚ側において調節ツマミ８９ｂの回転に応じてＺ方向に沿ってスライド移動可能な可動軸８９ｃと、を備えている。

第二支持ステージ７９における支持壁部７９ｂの−Ｘ側には、第二支持ステージ７９に対してＺ方向にスライド移動可能な第二可動ステージ８１が設けられている。第二可動ステージ８１は、全体としてブロック状の第二可動ステージ本体部８２と、第二可動ステージ本体部８２の＋Ｘ側に設けられ、第二支持ステージ７９の支持壁部７９ｂに対してＺ方向にスライド移動可能に接続されたスライダ部８３と、により形成されている。

第二可動ステージ本体部８２の＋Ｚ側面には、設置台５１が取り付けられている。また、第二可動ステージ本体部８２の＋Ｙ側面には、クランク状に形成されたブラケット８６が取り付けられている。ブラケット８６の先端には、ライトユニット５２が、光軸Ｏに沿ってフェルールＦに照明光を照射可能なように取り付けられている。したがって、設置台５１およびライトユニット５２は、第二可動ステージ８１のスライド移動に対応して、第二可動ステージ８１とともにスライド移動可能となっている。
第二可動ステージ８１におけるスライダ部８３の−Ｙ側面には、−Ｙ側に向かって突出する突出片８４が設けられている。突出片８４には、Ｚ方向調節部８９の可動軸８９ｃが当接している。

第二支持ステージ７９と第二可動ステージ本体部８２との間の中間部材７９ｃには、Ｚ方向に長軸を有する長孔状の貫通孔９３ａが形成された固定ブラケット９３が、第二可動ステージ本体部８２の＋Ｙ側面に接するように設けられている。固定ブラケット９３の貫通孔９３ａには、第二可動ステージ８１に螺着される固定ボルト９３ｂが挿通されている。調節機構７０により設置台５１の位置を調節した後、固定ボルト９３ｂを締め付けることにより、第二可動ステージ８１のＺ方向へのスライド移動を規制できる。

続いて、上述したフェルール同心度測定装置４の作用について、フェルールＦの同心度を測定するフェルール同心度測定工程に基づいて説明する。以下では、フェルールＦを設置台５１にセットした後、位置の調節を行い、同心度の測定および品質ランクの分類が終了するまでの流れを説明する
図１に示すように、まず、作業者は、測定装置ユニット１の蓋部３を開放する。続いて、作業者は、図３に示すように、切替機構１０により無端ベルト３０を退避位置に退避させる。
続いて、作業者は、図８に示すように、無端ベルト３０を退避位置に退避させた状態で保持しつつ、設置台５１上の溝部５１ａ（図４参照）に、フェルールＦをセットする。

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。

図９は、＋Ｚ側から見たときの調節機構７０の動作説明図であり、図１０は、−Ｘ側から見たときの調節機構７０の動作説明図である。
次いで、作業者は、調節機構７０のＸ方向調節部８５、Ｙ方向調節部８７およびＺ方向調節部８９の各調節部を操作するとともに撮像部５０により撮像された画像データの確認をし、焦点プレート５３の基準面５３ａを撮像部５０（図３参照）の焦点位置に一致させる。

具体的には、図９に示すように、Ｘ方向調節部８５の調節ツマミ８５ｂをＸ軸周りの一方側に回転させることにより、可動軸８５ｃおよび可動軸８５ｃと当接しているスライダ片７７の突出片７８が、−Ｘ側にスライド移動する。このとき、図６に示すように、スライダ片７７は、第一支持ステージ７３のレール溝７３ａに沿うように、−Ｘ側にスライド移動する。ここで、スライダ片７７の第二レール部７７ｂは、Ｙ方向に沿うように第一可動ステージ７５のレール溝７５ａ内に配置されているので、スライダ片７７が−Ｘ側にスライド移動するのに対応して、第一可動ステージ７５が−Ｘ側にスライド移動する。これにより、第一可動ステージ７５に連結された設置台５１は、−Ｘ側にスライド移動することができる。

また、Ｘ方向調節部８５の調節ツマミ８５ｂをＸ軸周りの他方側に回転させることにより、可動軸８５ｃが＋Ｘ側にスライド移動する。このとき、スライダ片７７の突出片７８および第一可動ステージ７５は、例えば不図示のばねの付勢力により、可動軸８５ｃの＋Ｘ側へのスライド移動に追従して＋Ｘ側にスライド移動する。これにより、第一可動ステージ７５に連結された設置台５１は、＋Ｘ側にスライド移動することができる。

図９に示すように、Ｙ方向調節部８７の調節ツマミ８７ｂをＹ軸周りの一方側に回転させることにより、可動軸８７ｃおよび可動軸８７ｃと当接している第一可動ステージ７５の突出片７６が、−Ｙ側にスライド移動する。これにより、図６に示すように、第一可動ステージ７５は、スライダ片７７の第二レール部７７ｂに沿うように、−Ｙ側にスライド移動する。これにより、第一可動ステージ７５に連結された設置台５１は、−Ｙ側にスライド移動することができる。

また、Ｙ方向調節部８７の調節ツマミ８７ｂをＹ軸周りの他方側に回転させることにより、可動軸８７ｃが＋Ｙ側にスライド移動する。このとき、第一可動ステージ７５の突出片７６および第一可動ステージ７５は、例えば不図示のばねの付勢力により、可動軸８７ｃの＋Ｙ側へのスライド移動に追従して＋Ｙ側にスライド移動する。これにより、第一可動ステージ７５に連結された設置台５１は、＋Ｙ側にスライド移動することができる。

図１０に示すように、Ｚ方向調節部８９の調節ツマミ８９ｂをＺ軸周りの一方側に回転させることにより、可動軸８９ｃおよび可動軸８９ｃと当接している第二可動ステージ８１の突出片８４が、＋Ｚ側にスライド移動する。これにより、第二可動ステージ８１は、スライド部８３（図５参照）を介して、第二支持ステージ７９に対して＋Ｚ側にスライド移動する。これにより、第二可動ステージ８１に取り付けられた設置台５１は、＋Ｚ側にスライド移動することができる。

また、Ｚ方向調節部８９の調節ツマミ８９ｂをＺ軸周りの他方側に回転させることにより、可動軸８９ｃが−Ｚ側にスライド移動する。このとき、第二可動ステージ８１の突出片８４および第二可動ステージ８１は、重力により、可動軸８９ｃの−Ｚ側へのスライド移動に追従して−Ｚ側にスライド移動する。これにより、第二可動ステージ８１に取り付けられた設置台５１は、−Ｚ側にスライド移動することができる。

上記のように、作業者は、Ｘ方向調節部８５の調節ツマミ８５ｂを回転させることにより設置台５１をＸ方向にスライド移動させ、Ｙ方向調節部８７の調節ツマミ８７ｂを回転させることにより設置台５１をＹ方向にスライド移動させ、Ｚ方向調節部８９の調節ツマミ８９ｂを回転させることにより設置台５１をＺ方向にスライド移動させて、焦点プレート５３の基準面５３ａを撮像部５０（図３参照）の焦点位置に一致させる。なお、Ｘ方向調節部８５、Ｙ方向調節部８７およびＺ方向調節部８９の各調節部の操作順序は、特に限定はされることはなく、任意の順番で操作することが可能である。

次いで、作業者は、図１に示すように、測定装置ユニット１の蓋部３を閉塞した後、不図示のスイッチをＯＮ操作し、フェルール同心度測定装置４によるフェルールＦの同心度の測定を開始する。
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。
このとき、無端ベルト３０は、フェルールＦの外周面との当接部分において、無端ベルト３０の進行方向の上流側から下流側に向かって、焦点プレート５３の基準面５３ａに漸次近付くように傾斜配置されているので、無端ベルト３０の回転により、フェルールＦが焦点プレート５３の基準面５３ａに向かって押し付けられる。これにより、フェルールＦの一方側端面Ｆ２（図２参照）は、焦点プレート５３の基準面５３ａに突き当たって焦点位置に位置決めされる。したがって、撮像部５０は、明瞭な画像を得ることができる。

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。

本実施形態によれば、設置台５１を移動させる調節機構７０を備えているので、フェルールＦを設置台５１に設置した後、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を撮像可能な焦点位置に位置合わせすることができるとともに、フェルールＦの一方側端面Ｆ２の明瞭な撮像画像を取得することができる。したがって、フェルールＦを焦点位置に位置合わせした状態で撮像を行うとともに、同心度の測定を精度よく行うことができる。

また、調節機構７０は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に設置台５１を移動させることができるので、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を撮像可能な焦点位置に精度よく位置合わせした状態で撮像を行うことができる。

また、焦点プレート５３の基準面５３ａが焦点位置と一致するように設置台５１を移動させるので、焦点プレート５３の基準面５３ａに対してフェルールＦの一方側端面Ｆ２を当接させることにより、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を焦点位置に確実に位置合わせすることができる。したがって、フェルールＦの一方側端面Ｆ２を焦点位置に確実に位置合わせした状態で撮像を行うことができるので、同心度の測定をさらに精度よく行うことができる。

なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上述した測定装置ユニット１およびフェルール同心度測定装置４は、一例であり、実施形態の構成に限定されない。したがって、作業者の手により設置台５１にフェルールＦをセットしていたが、例えば自動で取り出しおよびセット可能なフェルール回収装置およびフェルール供給装置を設けてもよい。

また、上述した調節機構７０は、一例であり、実施形態の構成に限定されない。したがって、例えば、調節機構７０のＸ方向調節部８５、Ｙ方向調節部８７およびＺ方向調節部８９の各調節部の形状や構成等は、実施形態に限定されない。
また、調節機構７０は、Ｘ方向調節部８５、Ｙ方向調節部８７およびＺ方向調節部８９により、ＸＹＺの３軸方向にスライド移動可能とされていたが、調節機構７０の装置構成によっては調節部の個数は３個に限定されない。

実施形態では、回転体として、無端ベルト３０を例に説明をしたが、回転体は、無端ベルト３０に限定されない。回転体は、測定対象であるフェルールＦの外周面に当接するとともに、測定対象を回転させることができればよい。したがって、回転体は、例えばフェルールＦの外周面に当接可能な円筒体であってもよい。

実施形態では、設置台５１にフェルールＦをセットし、無端ベルト３０をフェルールＦの測定位置に配置した後に、調節機構７０のＸ方向調節部８５、Ｙ方向調節部８７およびＺ方向調節部８９の各調節部を調節することにより、焦点プレート５３の基準面５３ａと焦点位置とを一致させていた。これに対して、無端ベルト３０をフェルールＦの測定位置に配置する前に、焦点プレート５３の基準面５３ａと焦点位置とを一致させてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

４・・・フェルール同心度測定装置 ５１・・・設置台 ５３・・・焦点プレート ５３ａ・・・基準面 ７０・・・調節機構 Ｃ・・・中心軸 Ｆ・・・フェルール Ｆ２・・・一方側端面

Claims (3)

1. フェルールが設置される設置台と、
   前記フェルールの一方側端面を撮像可能な焦点位置に位置合わせするために、前記設置台を移動させる調節機構と、
   を備えることを特徴とするフェルール同心度測定装置。
2. 請求項１に記載のフェルール同心度測定装置において、
   前記フェルールの中心軸に沿う方向を第一方向とし、同一面上で前記第一方向と直交する方向を第二方向とし、前記第一方向および前記第二方向と直交する方向を第三方向としたとき、
   前記調節機構は、前記第一方向、前記第二方向および前記第三方向のうち、少なくともいずれか一の方向に前記設置台を移動可能であることを特徴とするフェルール同心度測定装置。
3. 請求項２に記載のフェルール同心度測定装置において、
   前記設置台は、前記第一方向と直交するとともに、前記フェルールの前記一方側端面が当接可能な基準面を有する焦点プレートを備え、
   前記調節機構は、前記焦点プレートの前記基準面が前記焦点位置と一致するように、前記設置台を移動させることを特徴とするフェルール同心度測定装置。

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