JP2019152629A

JP2019152629A - 測定装置

Info

Publication number: JP2019152629A
Application number: JP2018040060A
Authority: JP
Inventors: 雅祥古川; Masayoshi Furukawa
Original assignee: MARUNOUCHI MACHINERY KK
Current assignee: MARUNOUCHI MACHINERY KK
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2019-09-12
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: JP6372906B1

Abstract

【課題】頭部及び頭部から伸びる延伸部を備えるネジ等の被測定物の測定に際し、作業性及び汎用性に優れた測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１は、被測定物Ｗの頭部を支持し、延伸部Ｗ２が垂下するように保持する保持部材１１と、保持部材１１にて保持された被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を測定する測定部１３と、保持部材１１を収容する測定室１０とを備えている。保持部材１１は、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入可能に開口しており、測定室１０の下面には、保持部材１１に保持された被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の下端を挿通可能な挿通孔１４が開設されている。【選択図】図３

Description

本発明は、被測定物を測定する測定装置に関する。

様々な工業製品に用いられるネジの測定として、三本の針をネジに接触させて測定する三針ゲージによる測定が実施されている。

特許文献１では、複数のネジ（被試験体）を、円形のリング状の回転リングの外周に配置し、回転リングを回転させて、配置されたネジを測定する被試験体の検査装置を開示している。

特開２００５−２１４７５１号公報

しかしながら、三針ゲージによる測定では、測定の前作業としてのネジ及び針の設置に係る作業性が低いという問題がある。また、作業性の問題により、三針ゲージによる測定はある程度の熟練と専門的な知識とが必要である。

また、特許文献１に開示された被試験体の検査装置は、同じ規格のネジの測定には適しているが、ネジ部の長さ等の規格の異なるネジの測定には適しておらず汎用性が低いという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、作業者の技量を問わず作業性及び汎用性に優れた測定装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本願記載の測定装置は、頭部及び頭部から伸びる延伸部を備える被測定物を測定する測定装置であって、被測定物の頭部を支持し、延伸部が垂下するように保持する保持部材と、前記保持部材にて保持された被測定物の延伸部を測定する測定部と、前記保持部材を収容する測定室とを備え、前記保持部材は、被測定物の延伸部を挿入可能に開口しており、前記測定室の下面には、前記保持部材に保持された被測定物の延伸部の下端を挿通可能な挿通孔が開設されていることを特徴とする。

従って、本願記載の測定装置は、保持部材の開口から被測定物を挿入することができる。また、例えば、延伸部が長い被測定物を保持に際して、挿通孔を利用することができる。

本願記載の測定装置は、保持部材にて被測定物を保持する際に、保持部材の開口から挿入することができるので作業性が高い。また、延伸部が長い被測定物の保持に際し、測定室の下面に開設された挿通孔を利用することができるため、作業性及び汎用性が高い等、優れた効果を奏する。

本願記載の測定装置の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置が備える保持部材及び支持部材の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置が備える保持部材及び支持部材の外観を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置が備える保持部材に用いられている載置板の外観を示す概略六面図である。本願記載の測定装置が備える保持部材の概略一部破断図である。本願記載の測定装置が備える回転機構を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置が備える回転機構を示す概略斜視図である。本願記載の測定装置が備える制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。本願記載の測定装置の内部を概略的に示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術範囲を限定する性格のものではない。

＜測定装置の構造＞
図１乃至図４は、本願記載の測定装置１の外観を示す概略斜視図である。図１及び図３は、左斜め上からの視点で示しており、図２及び図４は、右斜め下からの視点で示している。測定装置１は、頭部Ｗ１、及び頭部Ｗ１から伸びる胴部、ネジ部等の延伸部Ｗ２を有するネジ等の被測定物Ｗ（ワーク）の測定に用いられる。なお、図１及び図２は、被測定物Ｗを保持していない状態を示しており、図３及び図４は、被測定物Ｗを保持している状態を示している。

図１乃至図４に例示する測定装置１は、略直方体状をなし、測定の際に被測定物Ｗを収容する測定室１０を中央に備え、測定室１０の下方に機構室２０が配置され、測定室１０の上方に制御室３０が配置されている。

測定装置１のうち作業者が相対する測定室１０の前面は開放されており、測定室１０の高さは作業者が作業し易い高さに配置されている。測定室１０内には、被測定物Ｗの測定の際に、測定の対象となる被測定物Ｗを保持する保持部材１１と、保持部材１１の後方から保持部材１１を上下に移動可能に支持する支持部材１２とが配置されている。また、測定室１０内の右側面下部には、測定部１３として、測定用の光を発する円形状の発光部１３ａが配置されており、測定室１０内の左側面下部には、測定部１３として、測定用の光を受光する円形状の受光部１３ｂが配置されている。測定部１３を構成する発光部１３ａ及び受光部１３ｂは、被測定物Ｗを挟んで対向する位置に配置されており、発光部１３ａから発せられた光は受光部１３ｂにて受光される。

更に、測定室１０内の下面は、保持部材１１に保持される被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の下端を挿通可能な円形状の挿通孔１４が開設されている。被測定物Ｗの下端が挿通可能な挿通孔１４が開設されていることにより、延伸部Ｗ２が長い被測定物Ｗであっても、保持部材１１への保持が可能であり、また、被測定物Ｗを保持した保持部材１１を上下移動させる範囲を拡大することができる。被測定物Ｗを上下移動させる範囲の拡大は、測定部１３による光学的測定の測定範囲を拡大することにつながる。測定室１０の下方に配置された機構室２０に収納されている回転機構２１（図９、図１０等参照）により、被測定物Ｗを操作することが可能となる。

測定装置１の下方に配置された機構室２０内には、保持部材１１に保持された被測定物Ｗを、延伸部Ｗ２を軸として周方向に回転させる回転機構２１等の様々な機構が収納されている。回転機構２１の詳細については後述する。

測定装置１の上方に配置された制御室３０内には、装置全体を制御する制御装置３００（図１１等参照）等の各種構成が収納されている。また、制御室３０の前面には、液晶タッチパネルを用いた表示操作部３００ａが配設されており、表示操作部３００ａにより情報の表示及び操作の受け付けを行う。制御装置３００を含む制御系統の詳細については後述する。

次に、測定室１０に収容されている保持部材１１、及び保持部材１１を支持する支持部材１２について更に説明する。図５及び図６は、本願記載の測定装置１が備える保持部材１１及び支持部材１２の外観を示す概略斜視図である。図５は、前方斜め上からの視点で示しており、図６は、後方斜め下からの視点で示している。保持部材１１は、ネジ等の被測定物Ｗの頭部Ｗ１を載置する載置板１１０、載置板１１０を保持部材１１の任意の位置に固定する固定具１１１等の構成を備えている。

図７は、本願記載の測定装置１が備える保持部材１１に用いられている載置板１１０の外観を示す概略六面図である。図７（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ左側面図、平面図、正面図、底面図、右側面図及び背面図を示している。図５乃至図７を参照して、保持部材１１に用いられる載置板１１０について説明する。載置板１１０は、ネジ等の被測定物Ｗを載置するための部品であり、被測定物Ｗの大きさ及び種類に応じて交換可能である。載置板１１０は、前後方向に長い平面視略長方形状をなしており、載置部１１０ａ、案内部１１０ｂ、螺着部１１０ｃ等の部位が形成されている。載置部１１０ａは、被測定物Ｗの頭部Ｗ１を載置する部位であり、前方側が平面視半円形状に開口し、左右の端部が壁状に上方向へ向けて屈曲している。作業者が、載置部１１０ａの開口に被測定物Ｗを挿入し、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２が垂下するように、被測定物Ｗの頭部Ｗ１を載置部１１０ａに載置することで、頭部Ｗ１の周縁が載置部１１０ａにて下方から支持される。案内部１１０ｂは、載置部１１０ａの略半円形状の開口の両端からそれぞれ伸びる２本の爪として形成されており、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を前方から挿入可能なように、前方へ向けて開口している。即ち、案内部１１０ｂは、被測定物Ｗを載置部１１０ａに載置すべく、被測定物Ｗを前方から挿入する際に載置部１１０ａ側へ被測定物Ｗを案内する機能を有している。前述のように載置板１１０は、被測定物Ｗの大きさ及び種類に応じて交換可能な部品であり、測定の対象となる被測定物Ｗの大きさ及び種類に応じて載置部１１０ａ及び案内部１１０ｂの大きさ及び形状が決定されている。螺着部１１０ｃは、後方側に形成された切り欠きであり、ネジ止めに用いられる。

図８は、本願記載の測定装置１が備える保持部材１１の概略一部破断図である。図８は、支持部材１２に支持された状態の保持部材１１を示しており、保持部材１１の内部構造が視認可能なように、右側の一部を省いた一部破断図として示している。なお、図８（ａ）が正面図であり、図８（ｂ）が右側面図である。図５、図６及び図８を参照して、保持部材１１に用いられる固定具１１１について説明する。固定具１１１は、係合部１１１ａ、固定ネジ１１１ｂ、保持検出部１１１ｃ等の構成を備えている。係合部１１１ａは、支持部材１２を通す孔が開設されており、孔に通された支持部材１２に係合した状態で、支持部材１２に沿って上下に移動し、また任意の位置で固定される。固定ネジ１１１ｂは、載置板１１０の螺着部１１０ｃに下方から挿通し、載置板１１０を固定具１１１にネジ止めして固定するための部品である。固定ネジ１１１ｂは、手作業により回転させることが可能である。保持検出部１１１ｃは、載置板１１０の載置部１１０ａに被測定物Ｗが載置された状態で保持されているか否かを検出するものであり、載置部１１０ａに向けてレーザ光を出射し、反射光を受光する。図８に示すように、保持検出部１１１ｃは、載置部１１０ａの後方やや上方から、載置部１１０ａに向けて斜め下方向へレーザ光を出射する。そして、反射光の受光状況に基づいて、被測定物Ｗの保持状態が検出される。

図５及び図６に戻り、支持部材１２は、軸に直交する方向の断面が正方形状となる棒状体であり、測定装置１内に軸方向が上下方向となるように配設されている。そして、保持部材１１は、支持部材１２に沿って、上下の移動、即ち、高さの調整が可能である。

案内部１１０ｂの開口から被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入し、頭部Ｗ１の周縁が載置部１１０ａにて下方から支持されるように被測定物Ｗを載置する作業は容易であり、作業性が高いため、被測定物Ｗを測定するための準備作業を短時間で行うことが可能である。なお、被測定物Ｗとなるネジの頭部Ｗ１の形状は、なべ頭、トラス頭、さら頭、六角頭、座付六角頭等、様々な形状があり、また頭部Ｗ１に刻設される溝についても、プラス、マイナス、四角穴、六角穴等、様々であり、更には、その大きさも様々である。また、延伸部Ｗ２の太さ長さについても様々である。しかしながら、本願記載の測定装置１が備える保持部材１１では、これらの被測定物Ｗの形状に限らず、様々な形状の被測定物Ｗに対応可能であり、形状の差異による作業性の優劣も殆ど無い。即ち、様々な形状の被測定物Ｗを、数多く測定する場合に、効率的に作業を行うことが可能である。しかも、本願記載の測定装置１が備える保持部材１１は、必要に応じて大きさ及び形状が異なる載置板１１０に交換することが可能である。

本発明に係る測定装置１が備える載置板１１０は、被測定物Ｗの頭部Ｗ１を支持し、延伸部Ｗ２が垂下するように保持するものであって、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入可能に開口していれば、図７等の図面を用いて例示する実施形態の形状に限るものではなく、様々な形状に形成することが可能である。例えば、載置板１１０は、環状の前部の一部を切り欠いたＣ字状に形成することも可能である。この場合、案内部１１０ｂは、２本の爪では無く、前方へ向けて開口する切り欠きとなる。また、開口部分は、前方に限らず、作業者の利き腕に応じて左右いずれかにずらしてもよい。即ち、載置板１１０は、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を上下と異なる方向から挿入可能に開口する様々な形状に形成することが可能である。更に、載置板１１０は、切り欠きのない環状に構成し、上方から被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入する形状に形成することも可能である。この場合、延伸部Ｗ２を挿入し、頭部Ｗ１を保持する円形状の開口が、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入可能な開口となる。

また、被測定物Ｗとしては、頭部Ｗ１及び延伸部Ｗ２を有する被測定物Ｗであれば、ネジに限らず、釘、リベット等のネジ溝が刻設されていない部材であってもよく、更には、頭部Ｗ１が取り付けられたワイヤー、紐等の線状体であってもよい。被測定物Ｗの頭部Ｗ１の直径方向の長さは、延伸部Ｗ２の直径より長いことが望ましいが、保持部材１１にて保持可能な形状であれば限定されるものではない。

次に、機構室２０に収容されている回転機構２１について更に説明する。図９及び図１０は、本願記載の測定装置１が備える回転機構２１を示す概略斜視図である。図９は、測定装置１から測定室１０及び制御室３０を外し、回転機構２１が収容されている状態の機構室２０を、後方斜め上からの視点で示している。図１０は、回転機構２１そのものを後方斜め上からの視点で示している。

回転機構２１は、保持部材１１にて保持された被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を下方から把持し、把持した被測定物Ｗを軸の周方向に回転させる機構である。回転機構２１が、被測定物Ｗを回転させることにより、測定装置１は、被測定物Ｗを様々な角度から測定し、測定精度を向上させることが可能となる。回転機構２１は、被測定物Ｗを把持する把持部２１０を備え、更に、把持部２１０に被測定物Ｗを把持する動作をさせる把持駆動部２１１、把持部２１０を回転させる回転駆動部（回転部）２１２、把持部２１０を上下に移動させる上下駆動部２１３、把持部２１０を前後に移動させる前後駆動部（移動部）２１４等の各種駆動部を備えている。

把持部２１０は、厚みのある略円板状をなしている。把持部２１０の直径は、測定室１０の下面（機構室２０の上面）に開設された円形状をなす挿通孔１４の直径より若干短い長さに形成されており、把持部２１０の中心軸と、挿通孔１４の中心軸とが一致するように配設されている。把持部２１０の上面には、平面視略角丸長方形状の凹部が形成されている。凹部内には、把持部２１０の上面を超え、上方へ向けて突出する一対の把持爪２１０ａを有している。把持爪２１０ａは、把持部２１０の下方に配設された把持駆動部２１１に駆動されることにより、略長円状の凹部の範囲内で互いに接離するように角丸長方形の長辺方向へ直線移動する。一対の把持爪２１０ａは、互いに接近する方向へ移動することにより、被測定物Ｗを把持可能であり、離れる方向へ移動することにより、把持していた被測定物Ｗを解放する。

把持部２１０の下方に配設された把持駆動部２１１の更に下方には、平面視円形状の孔が開設された第１テーブル２１５が配設されており、第１テーブル２１５の下面には回転駆動部２１２が固定されている。回転駆動部２１２は、第１テーブル２１５に開設された孔を通って把持駆動部２１１の下部に接続される回転軸（図示せず）を有している。回転駆動部２１２は、回転軸を回転駆動させることにより、第１テーブル２１５上に配置された把持部２１０及び把持駆動部２１１が回転する。回転駆動部２１２の駆動により、把持部２１０は、中心軸を回転軸として回転する。把持部２１０が、被測定物Ｗを下方から把持した状態で回転することにより、把持されている被測定物Ｗは、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の軸を回転軸として周方向に回転する。即ち、回転機構２１は、保持部材１１により保持される被測定物Ｗを延伸部Ｗ２の周方向に回転させる。

第１テーブル２１５の下面に固定された回転駆動部２１２の更に下方には、平面視円形状の孔が開設された第２テーブル２１６が配設されており、第２テーブル２１６の下面には上下駆動部２１３が固定されている。上下駆動部２１３は、第２テーブル２１６に開設された孔を通して回転駆動部２１２の下部に接続される上下直動ロッド２１３ａと、第１テーブル２１５の上下の移動を案内する２本の上下ガイドバー２１３ｂとを備えている。上下駆動部２１３が、上下直動ロッド２１３ａを上下に移動させることにより、第１テーブル２１５は上下ガイドバー２１３ｂに案内されて上下に移動する。第１テーブル２１５が上下に移動することにより、第１テーブル２１５の下面に固定された回転駆動部２１２、並びに上方に配置された把持部２１０及び把持駆動部２１１も連動して上下に移動する。

上下駆動部２１３の後方には、前後駆動部２１４が配設されている。前後駆動部２１４は、第２テーブル２１６の下面に固定された上下駆動部２１３の後部に接続され、前後方向に伸びる前後直動ロッド２１４ａと、シリンダ２１４ｂとを備えている。また、機構室２０内には、上下駆動部２１３の前後の移動を案内する２本の前後ガイドバー２１７が配設されており、２本の前後ガイドバー２１７は、上下駆動部２１３に固定された第２テーブル２１６に配設されている２本の筒状の固定ガイド２１６ａの内部にそれぞれ挿通されている。前後駆動部２１４が、空気圧又は油圧によりシリンダ２１４ｂに圧力をかけて前後直動ロッド２１４ａを前後に移動させることにより、上下駆動部２１３は前後ガイドバー２１７に案内されて前後に移動する。上下駆動部２１３が前後に移動することにより、上下駆動部２１３に固定された第２テーブル２１６、並びに上方に配置された把持部２１０、把持駆動部２１１、回転駆動部２１２及び第１テーブル２１５も連動して前後に移動する。

以上のように、機構室２０内には、被測定物Ｗを下方から把持する把持部２１０と、把持部２１０に把持動作をさせる把持駆動部２１１、把持部２１０を回転させる回転駆動部２１２、上下に移動させる上下駆動部２１３、前後に移動させる前後駆動部２１４等の機構とが収納されている。なお、把持部２１０に把持動作をさせ、回転、上下、及び前後に移動させる構成であれば、例示した機構に限らず、様々な機構を適用することが可能である。

＜測定装置の制御系統＞
次に測定装置１の制御系統について説明する。図１１は、本願記載の測定装置１が備える制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。測定装置１は、制御室３０内に収容される制御装置３００、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）３０１、保持部材コントローラ３０２、把持部コントローラ３０３、センサコントローラ３０４等の様々な制御系統の装置を備えている。

制御装置３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）を備えたコンピュータ等の装置を用いて構成されており、ＰＬＣ３０１、把持部コントローラ３０３、センサコントローラ３０４等の装置と連携し、各種機能及び動作の設定、測定にて得られた情報に基づく測定結果の導出、解析等の制御を行う。また、制御装置３００には、前述の表示操作部３００ａの他、キーボード、マウス等の入力部３００ｂ、モニタ、プリンタ等の出力部３００ｃ、及びハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の各種記録媒体３００ｄが接続されている。

ＰＬＣ３０１は、制御装置３００と連携し、保持部材コントローラ３０２、把持部コントローラ３０３及びセンサコントローラ３０４、更には、把持部コントローラ３０３を介して接続される把持駆動ドライバ３０３ａ、回転駆動ドライバ３０３ｂ、上下駆動ドライバ３０３ｃ及び前後駆動ドライバ３０３ｄを制御するようにプログラミングされた制御回路である。

ＰＬＣ３０１は、各種制御命令を出力することにより、保持部材コントローラ３０２を介した保持部材１１の昇降の制御及び保持検出部１１１ｃによる被測定物Ｗの保持状態の検出、把持部コントローラ３０３を介した把持部２１０の制御、センサコントローラ３０４を介した測定部１３の制御等の各種制御を行う。把持部コントローラ３０３による把持部２１０及び回転機構２１の制御に際しては、把持駆動ドライバ３０３ａを介した把持駆動部２１１による把持及び解放の制御、回転駆動ドライバ３０３ｂを介した回転駆動部２１２による回転の制御、上下駆動ドライバ３０３ｃを介した上下駆動部２１３による上下移動の制御、及び前後駆動ドライバ３０３ｄを介した前後駆動部２１４による前後移動の制御を行う。

センサコントローラ３０４は、ＰＬＣ３０１からの制御命令に基づき、発光部１３ａを発光し、受光部１３ｂが受光した光をデジタルデータとして収集し、収集したデジタルデータを制御装置３００へ出力する。

＜測定装置の動作＞
次に測定装置１の測定に係る動作について説明する。図１２乃至図１８は、本願記載の測定装置１の内部を概略的に示す説明図である。図１２（ａ）は、測定装置１の測定室１０及び機構室２０の内部を右側面からの視点で示している。図１２（ｂ）は、測定装置１の測定室１０及び機構室２０の内部を、機構室２０を中心に拡大して右斜め上からの視点で示している。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、内部の動作が把握しやすいように一部の部材を消去して示している。なお、内部を比較しやすいように図１３乃至図１８についても、同様の視点で示しているので、図面自体の説明は省略する。図１２は、被測定物Ｗを保持部材１１に保持させる前の状態を示している。測定室１０内において、保持部材１１は、支持部材１２に支持されて上下の移動範囲内の略上端付近に位置している。機構室２０内において、回転機構２１は、保持部材１１の下方から外れて後方に位置している。被測定物Ｗが比較的長い場合であっても、このような配置とすることで、長い被測定物Ｗを保持部材１１に保持させる操作が容易になる。具体的には、被測定物Ｗを保持部材１１に保持させる場合、作業者は、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の先端を挿通孔１４内に通してから、被測定物Ｗの頭部Ｗ１を載置板１１０の案内部１１０ｂを通して載置部１１０ａに載置することで、被測定物Ｗを保持部材１１に保持させる操作を容易に行うことができる。即ち、保持部材１１が高い位置にあるだけでなく、回転機構２１が保持部材１１の下方から外れて後方に位置していることにより、挿通孔１４より下方の空間が十分に確保されているため、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の先端を引っ掛けることなく作業を行うことが可能となる。被測定物Ｗを保持部材１１に保持させた後、以降に示すような動作により、測定が行われるが、その前に、測定装置１は、保持検出部１１１ｃを用いた保持状態を検出する。そして、保持検出部１１１ｃの検出により、被測定物Ｗが載置されていない、載置位置がずれている等の異常が検出された場合、動作の前に、作業者に対する警告、例えば、表示操作部３００ａへの異常状態の表示が行われる。

図１３は、図１２に示す状態から、保持部材１１に被測定物Ｗを保持させた状態を示している。保持部材１１に被測定物Ｗを保持させることにより、被測定物Ｗの測定が可能となる。なお、図１３に例示した状態では、測定部１３として配置された発光部１３ａ及び受光部１３ｂが測定可能な測定領域より被測定物Ｗが上方にあるため、測定することはできない。被測定物Ｗを測定領域内に入れるためには、保持部材１１を下降させることが必要となる。被測定物Ｗの保持位置を固定し、測定部１３を移動させるように構成することも可能であるが、被測定物Ｗ側を移動させるように設計することで、製造コスト及び動力コストを削減することが可能となる。

図１４は、図１３に示す状態から、保持部材１１が下降した状態を示している。制御装置３００は、保持部材１１が支持部材１２に沿って下降するように制御する。保持部材１１が下降することにより、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２、特に測定の対象となるネジ部を含む延伸部Ｗ２が、測定部１３にて測定可能な測定領域に入るため、延伸部Ｗ２の測定が可能となる。なお、保持部材１１に保持された被測定物Ｗの下方には挿通孔１４が開設されており、機構室２０内において、回転機構２１は、保持部材１１の下方から外れて後方に位置しているため、保持部材１１の下方は十分な空間が確保されている。従って、保持部材１１が、上下の移動範囲内で移動することにより、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２が測定領域内を移動し、測定が可能となる。

図１５は、図１４に示す状態から、回転機構２１が前方へ移動した状態を示している。制御装置３００は、回転機構２１が前方へ移動するように制御する。これにより、回転機構２１の把持部２１０が被測定物Ｗの下方に配置される。

図１６は、図１５に示す状態から、回転機構２１が上方へ移動し、更に、把持部２１０の把持爪２１０ａにより、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の下部を把持した状態を示している。制御装置３００は、回転機構２１を上方へ移動するように制御する。把持部２１０の上下方向の位置決めは、例えば、被測定物Ｗの規格に基づいて予め設定することも可能であり、また、測定部１３による測定結果に基づいて位置決めをすることも可能である。更に、制御装置３００は、回転機構２１の移動後、一対の把持爪２１０ａを互いに接近する方向へ移動させて、被測定物Ｗを把持するように制御する。

図１７は、図１６に示す状態から、回転機構２１が回転し、更に、把持部２１０が被測定物Ｗを開放した状態を示している。制御装置３００は、回転機構２１の把持部２１０が被測定物Ｗを把持した状態で、回転機構２１を、上方へ移動し、略９０°延伸部Ｗ２の周方向に回転し、下方へ移動するように制御する。把持部２１０の上下移動は、被測定物Ｗを保持部材１１から浮かせる程度の若干の距離の移動である。保持部材１１により保持された被測定物Ｗを回転する際に、保持部材１１の載置部１１０ａに載置された被測定物Ｗの頭部Ｗ１を若干浮かせることにより、載置部１１０ａの上面と、頭部Ｗ１の下面との摩擦がなくなるため、回転が容易となる。更に、制御装置３００は、被測定物Ｗを把持した状態で回転後、一対の把持爪２１０ａを離れる方向へ移動させて、把持していた被測定物Ｗを開放する。

図１８は、図１７に示す状態から、回転機構２１が下方へ移動し、更に、保持部材１１が上昇した状態を示している。制御装置３００は、回転機構２１が下方へ移動するように制御する。回転機構２１が下方へ移動することにより、角度を変えた状態での被測定物Ｗの測定が可能となる。更に、制御装置３００は、保持部材１１が支持部材１２に沿って上昇するように制御する。保持部材１１が、上下の移動範囲内で移動することにより、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２が測定領域内を移動し、測定が可能となる。なお、ここでは略９０°回転させて２回測定する形態を例示しているが、略６０°回転させて３回測定する等、測定対象の形状及び要求される測定精度に応じて適宜設定することが可能である。

そして、制御装置３００は、測定部１３を制御するセンサコントローラ３０４が収集したデータに基づく演算によって測定結果を算出し、算出した測定結果を表示操作部３００ａに表示し、測定に関する各種情報を記録媒体３００ｄに記録する。制御装置３００の測定部１３は、例えば、被測定物Ｗがネジである場合、延伸部Ｗ２の長さ、延伸部Ｗ２の一部であるネジ部の長さ、ネジのピッチ、ネジの有効径、ネジの外径等の延伸部Ｗ２に関する長さを、画像処理により光学的に非接触測定する。画像処理による演算方法については、被測定物Ｗ、要求測定精度、制御装置３００の演算能力に応じて適宜設定することが可能である。

測定完了後、制御装置３００は、回転機構２１を後方へ移動させる。そして、作業者は、保持部材１１にて保持された測定済みの被測定物Ｗを保持部材１１から取り外し、次の被測定物Ｗを測定する操作を行う。

以上のように、本願記載の測定装置１は、被測定物Ｗの延伸部Ｗ２を挿入可能に開口された保持部材１１により、被測定物Ｗを保持させ、また取り外す作業が容易であるので、様々な規格の被測定物Ｗを測定対象とし、しかも、作業効率を高めることが可能である。即ち、本願記載の測定装置１は、作業性及び汎用性に優れている。従って、様々な規格の被測定物Ｗを多量に測定することが必要な場合、例えば、高度な安全性が要求される航空機、ロケット等の機械用のネジ等の被測定物Ｗの全数検査に適している。また、作業性に優れているため、熟練した技量を有しない作業者であっても、効率的に作業を実施することが可能である。

しかも、本願記載の測定装置１は、測定室１０の下面に被測定物Ｗの延伸部Ｗ２の下端を挿通可能な挿通孔１４が開設されているので、比較的長いネジ等の様々な被測定物Ｗに対しても容易に対応することが可能である。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態で実施することが可能である。そのため、斯かる実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。

例えば、前記実施形態では、発光部１３ａ及び受光部１３ｂを有する測定部１３により透過法にて測定する形態を示したが、本発明はこれに限るものではなく、一方の発光部１３ａから発した光の反射光を受光する反射法にて測定する形態でも良い。更には、光学的測定以外の測定方法であってもよく、接触測定であってもよい等、様々な形態に展開することが可能である。

更に、前記実施形態では、回転機構２１が下方から被測定物Ｗを把持して回転させる形態を示したが、被測定物Ｗの測定角度を変更する機構であれば、被測定物Ｗの上部を把持して回転させるようにしてもよく、測定部１３自体を回転させるようにする等、様々な形態に展開することが可能である。

１測定装置
１０測定室
１１保持部材
１１０載置板
１１０ａ載置部
１１１固定具
１１１ｃ保持検出部
１２支持部材
１３測定部
１４挿通孔
２１回転機構
２１０把持部
２１２回転駆動部（回転部）
２１４前後駆動部（移動部）
Ｗ被測定物
Ｗ１頭部
Ｗ２延伸部

Claims

頭部及び頭部から伸びる延伸部を備える被測定物を測定する測定装置であって、
被測定物の頭部を支持し、延伸部が垂下するように保持する保持部材と、
前記保持部材にて保持された被測定物の延伸部を測定する測定部と、
前記保持部材を収容する測定室と
を備え、
前記保持部材は、被測定物の延伸部を挿入可能に開口しており、
前記測定室の下面には、前記保持部材に保持された被測定物の延伸部の下端を挿通可能な挿通孔が開設されている
ことを特徴とする測定装置。
請求項１に記載の測定装置であって、
前記保持部材を上下に移動可能に支持する支持部材を備える
ことを特徴とする測定装置。
請求項１又は請求項２に記載の測定装置であって、
前記保持部材にて保持された被測定物を、延伸部の周方向に回転させる回転機構を備える
ことを特徴とする測定装置。
請求項３に記載の測定装置であって、
前記回転機構は、
前記測定室の下方に配置され、
前記保持部材にて保持された被測定物の延伸部を下方から把持する把持部と、
前記把持部により把持された被測定物を、延伸部の周方向に回転させる回転部と
を備える
ことを特徴とする測定装置。
請求項４に記載の測定装置であって、
前記回転機構は、
前記把持部を、前記保持部材にて保持された被測定物の下方と、下方から外れた位置との間で移動させる移動部を有する
ことを特徴とする測定装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の測定装置であって、
前記測定部は、
前記保持部材に保持された延伸部に関する長さを非接触測定する
ことを特徴とする測定装置。