JP3414363B2 - 外径測定方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの外径を測
定する外径測定方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークの外径を測定する測定装置の一つ
として空気マイクロメータがある。従来の空気マイクロ
メータは、図２２に示すように、測定ヘッド１に形成さ
れた穴２にワーク３を挿入し、該穴２にノズル４、４か
ら圧縮空気を穴２の軸と直交方向に噴射してノズル４の
背圧を検出する。ノズル４の背圧は、ノズル４とワーク
３との間隔に依存するので、予め求めたマスターの基準
値と比較することによって、前記検出値をワーク３の外
径寸法に換算できる。このような空気マイクロメータ
は、ワーク３と非接触で、高精度にワーク３の外径を測
定できる利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
空気マイクロメータは、高い測定精度を得るために、ノ
ズル４、４を小径で、且つ均等に加工しなければなら
ず、測定ヘッド１の加工費が高い欠点があった。また、
ワーク３とノズル４との隙間を厳しく管理しなければな
らないため、測定ヘッド１の加工手順が複雑であり、ノ
ズル４を測定ヘッド１に組み付けた後で穴２を加工し、
さらにこの状態からノズル４の位置を調節しなければな
らなかった。

【０００４】また、従来の空気マイクロメータは、ワー
ク３が穴２の中心からずれた場合や、ワーク３が穴２に
斜めに挿入された場合に測定誤差が発生するという欠点
があった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みて成された
もので、ワークの外径を精度良く測定できる低コストの
外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】請求項１記載の発明は前
記目的を達成するために、ワークの外径を測定する外径
測定方法において、流体が軸方向に供給された穴に前記
ワークを所定量挿入し、前記流体が穴内壁と前記ワーク
との隙間を通過する際の前記ワークの挿入量に依存した
流体の背圧、流量又は前記ワークが受ける抗力を検出
し、該検出値を基準値と比較して前記ワークの外径に換
算することを特徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明は前記目的を達成する
ために、ワークの外径を測定する外径測定装置におい
て、前記ワークを挿入する穴と、該穴に前記ワークを所
定量挿入する挿入手段と、前記穴に流体を前記穴の軸方
向に供給する流体供給手段と、該流体供給手段で供給し
た流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の前
記ワークの挿入量に依存した流体の背圧、流量又は前記
ワークが受ける抗力を検出する検出手段と、該検出手段
で検出した検出値を基準値と比較して前記ワークの外径
に換算する換算手段と、を備えたことを特徴としてい
る。

【０００８】請求項１及び２記載の発明によれば、流体
が供給された穴にワークを所定量挿入し、流体の背圧、
流量又は前記ワークが受ける抗力を検出する。流体の背
圧や流量あるいはワークが受ける抗力は、ワークの挿入
量とワークの外径寸法とに依存するので、ワークの挿入
量を所定量に制御すると、流体の背圧、流量又は前記ワ
ークが受ける抗力の検出値からワークの外径寸法が精度
良く求まる。

【０００９】請求項４記載の発明は前記目的を達成する
ために、ワークの外径を測定する外径測定方法におい
て、流体が軸方向に供給された穴に前記ワークを挿入
し、前記流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する
際の流体の背圧又は流量を検出し、該背圧又は流量の検
出値が所定値になった際に前記ワークの挿入量を検出
し、該挿入量の検出値を基準値と比較して前記ワークの
外径に換算することを特徴としている。

【００１０】請求項５記載の発明は前記目的を達成する
ために、ワークの外径を測定する外径測定装置におい
て、前記ワークを挿入する穴と、該穴にワークを挿入す
る挿入手段と、前記穴に流体を前記穴の軸方向に供給す
る流体供給手段と、該流体供給手段で供給した流体が穴
内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の流体の背圧又
は流量を検出する検出手段と、該検出手段で検出した検
出値が所定値になった際に、前記挿入手段が挿入したワ
ークの挿入量を検出する挿入量検出手段と、該挿入量検
出手段で検出した検出値を基準値と比較して前記ワーク
の外径に換算する換算手段と、を備えたことを特徴とし
ている。

【００１１】請求項４及び５記載の発明によれば、流体
の背圧や流量を所定値に制御し、ワークの挿入量を検出
するので、該挿入量の検出値からワークの外径寸法が精
度良く求まる。

【００１２】請求項６記載の発明は前記目的を達成する
ために、ワークの外径を測定する外径測定方法におい
て、絞りを有する穴に前記ワークを挿入するとともに前
記穴に流体を前記穴の軸方向に供給し、該流体が前記絞
りの内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の流体の背
圧又は流量を検出し、該検出値を基準値と比較して前記
ワークの外径に換算することを特徴としている。

【００１３】請求項７記載の発明は前記目的を達成する
ために、ワークの外径を測定する外径測定装置におい
て、絞りを有し、前記ワークを挿入する穴と、該穴に前
記ワークを挿入する挿入手段と、前記穴に流体を前記穴
の軸方向に供給する流体供給手段と、該流体供給手段で
供給した流体が前記絞りの内壁と前記ワークとの隙間を
通過する際の流体の背圧、流量、又は前記ワークが受け
る抗力を検出する検出手段と、該検出手段で検出した検
出値を基準値と比較して前記ワークの外径に換算する換
算手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１４】請求項６及び７記載の発明によれば、絞り
を有する穴にワークを挿入して測定を行うので、流体の
背圧、流量、ワークが受ける抗力の検出値は、ワークの
挿入量に関係なく、ワークの外径寸法のみで決定され
る。したがって、前述した背圧等の検出値から、ワーク
の外径寸法が精度良く求まる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る外径測定方法及び装置の実施の形態について説明す
る。

【００１６】図１は、第１の実施の形態の測定装置１０
の構成を示すブロック図である。

【００１７】図１に示すように、空気源１２から供給さ
れる圧縮空気は、フィルタ１４で除塵され、レギュレー
タ１６で一定圧力に調整された後、Ａ／Ｅ変換器１８
（空気／電気変換器）内に設置された絞りを通り、コネ
クタ３３を介して測定台２８内の送気路２８Ｂに送気さ
れる。

【００１８】測定台２８の上面には、送気路２８Ｂに連
通された供給口２８Ａが形成されるとともに、測定ヘッ
ド２２が載置される。測定ヘッド２２には、ワーク３０
を挿入する円柱状の基準穴２２Ａが形成されており、こ
の基準穴２２Ａが前記供給口２８Ａ上に配置される。供
給口２８Ａの回りには、エア漏れ防止シール（Ｏリン
グ）３４が配設され、このエア漏れ防止シール３４によ
って測定台２８と測定ヘッド２２との隙間から空気が洩
れるのが防止される。これにより、前記送気路２８Ｂに
供給された圧縮空気は、洩れることなく、供給口２８Ａ
から基準穴２２Ａに軸方向に噴射される。噴射された圧
縮空気は、基準穴２２Ａの内壁とワーク３０との隙間を
通って外部に吹き出される。Ａ／Ｅ変換器１８は、この
ときの圧力を、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２０に出力する。ワーク３
０の外径が異なる場合、圧力が微小変化し、管制部２０
は、変化した電気信号に基づいてワーク３０の外径を算
出し、算出したデータを例えば管制部２０のモニタ上に
表示する。

【００１９】前記ワーク３０は、円柱状に形成され、支
持部材３２を介してアーム３６に支持される。支持部材
３２は、ピアノ線等の弾性体から成り、ワーク３０を着
脱自在に支持する。例えば、ワーク３０をクランプ機構
によって挟持する。或いは、ワーク３０が磁性体である
場合には、支持部材３２の下端に磁石を設けてワーク３
０を吸着支持する。また、接着剤等によってワーク３０
を支持部材３２に接着し、ワーク３０を取り外す際に加
熱してもよい。

【００２０】前記アーム３６は、スライダ３８、３８を
介して架台４０に鉛直方向の摺動自在に取り付けられて
いる。また、アーム３６には、モータ４２の回転軸に連
結された送りねじ４４が螺合される。これにより、モー
タ４２を駆動すると、送りねじ４４が回動し、アーム３
６が昇降する。

【００２１】アーム３６の上方には、リニアスケール４
６が設けられている。リニアスケール４６は、アーム３
６の昇降量を検出し、その検出信号を管制部２０に出力
する。管制部２０は、リニアスケール４６の検出信号に
基づいてモータ４２を制御し、ワーク３０を基準穴２２
Ａに所定量挿入する。

【００２２】また、管制部２０は、Ａ／Ｅ変換器１８の
検出値をマスターの基準値と比較し、ワーク３０の外径
に換算する。ここで、マスターの基準値とは、測定に先
立って、測定時と同じ条件でマスターを測定した値であ
り、測定条件を変える度に行われる。

【００２３】ところで、前記基準穴２２Ａは、図２に示
すように、測定するワーク３０よりも若干大きく形成さ
れる。即ち、基準穴２２Ａの内径Ｄは、測定するワーク
３０の外径ｄと、要求される感度によって設定し、例え
ば、（Ｄ−ｄ）が１０〜１００μｍ程度になるように設
定する。この（Ｄ−ｄ）が小さいほど感度が良くなり、
ワーク３０の外径が少し変化しただけでも、Ａ／Ｅ変換
器１８の検出値が大きく変化するようになる。

【００２４】次に上記の如く構成された測定装置１０の
作用について説明する。

【００２５】まず、図１に示したアーム３６を下降さ
せ、ワーク３０の下端を測定ヘッド２２の基準穴２２Ａ
に挿入する。このとき、管制部２０がリニアスケール４
６の検出値に基づいてモータ４２を駆動制御し、ワーク
３０の挿入量Ｌ（図２参照）が所定の値になるようにす
る。

【００２６】次いで、空気源（図１参照）１２から圧縮
空気を供給し、供給口２８Ａから基準穴２２Ａに圧縮空
気を噴射する。噴射した圧縮空気は、基準穴２２Ａの軸
方向に送気され、ワーク３０と基準穴２２Ａの内壁との
隙間を通り抜けて上部開口から外部に吹き出す。このと
きの背圧は、ワーク３０と基準穴２２Ａの内壁との隙間
の大きさと、ワーク３０の挿入量Ｌに依存する。挿入量
Ｌは、常に所定の値に制御されているので、背圧をＡ／
Ｅ変換器１８で検出し、管制部２０でこの検出値をマス
ターの基準値と比較することにより、ワーク３０の外径
に換算できる。

【００２７】測定時におけるワーク３０には、基準穴２
２Ａの内壁とワーク３０との隙間を通り抜ける圧縮空気
によって自動求心作用（又は自動調心作用）が働き、ワ
ーク３０が基準穴２２Ａの中心に自動的に移動する。即
ち、ワーク３０が基準穴２２Ａの中心からずれていた場
合、支持部材３２が弾性変形し、図２に示すようにワー
ク３０が基準穴２２Ａの中心に移動する。したがって、
圧縮空気は、ワーク３０の回りに略均等に形成された隙
間を通り抜けることになり、このときの背圧を検出する
ことによってワーク３０の外径を精度良く求めることが
できる。

【００２８】このように本実施の形態の測定装置１０に
よれば、圧縮空気を供給した基準穴２２Ａにワーク３０
を所定量挿入するので、ワーク３０の外径を精度良く求
めることができる。また、測定装置１０は、円柱状のワ
ーク３０を全て挿入することなく、ワーク３０の外径を
測定できるので、例えば、大きな部材に突出形成された
円柱部分の外径も測定できる。

【００２９】また、測定装置１０は、ワーク３０の挿入
量Ｌを変えることによって測定倍率（感度）を変更する
ことができる。例えば、ワーク３０の挿入量Ｌを大きく
すると、ワーク３０の外径ｄ、基準穴２２Ａの直径Ｄが
同じであっても、Ａ／Ｅ変換器１８の測定倍率は大きく
なる。このように測定装置１０は、基準穴２２Ａの直径
Ｄを変更しなくても、挿入量Ｌを変えることによって簡
単に測定倍率を変更することができる。

【００３０】また、測定装置１０の測定ヘッド２２は、
基準穴２２Ａを加工するだけの簡単な構造であり、低コ
ストである。

【００３１】また、測定装置１０は、従来の空気マイク
ロメータと同様に、ワーク３０を非接触で測定できるの
で、ワーク３０に傷を付けることなく、測定できる。

【００３２】また、測定装置１０によれば、測定ヘッド
２２を基準穴２２Ａの大きさの異なるものに交換するこ
とにより、様々な大きさのワーク３０を測定することが
できる。さらに、測定装置１０は、挿入量Ｌを変えるこ
とによって基準穴２２Ａの直径Ｄを変えることなく、様
々な大きさのワーク３０の外径を測定できる。

【００３３】なお、上述した実施の形態は、ワーク３０
を基準穴２２Ａに挿入した後に圧縮空気を基準穴２２Ａ
に噴射したが、圧縮空気を噴射した基準穴２２Ａにワー
ク３０を挿入してもよい。

【００３４】また、上述した実施の形態は、測定台２８
と測定ヘッド２２を別々に構成したが、一体的に形成し
てもよい。

【００３５】また、上述した実施の形態は、背圧を検出
したが、これに限定するものではなく、圧縮空気が基準
穴２２Ａの内壁とワーク３０との隙間を通過する際の圧
縮空気の流量を検出してもよい。この場合も上述した測
定装置１０と同様に、管制部２０が、検出値をマスター
の基準値と比較することによって、ワーク３０の外径を
精度良く求めることができる。

【００３６】さらに、上述した実施の形態は、ワーク３
０の測定対象領域の一部を基準穴２２Ａに挿入して測定
したが、図３に示すように、ワーク３０の測定対象領域
全体を基準穴２２Ａに挿入して測定してもよい。ここ
で、ワーク３０の測定対象領域とは、測定したい外径を
もった部分であり、ワーク３０が上記の如く円柱状に形
成された場合にはワーク３０全体である。ワーク３０全
体を基準穴２２Ａに挿入すると、背圧の検出値は、ワー
ク３０の外径のみに依存する。したがって、同条件で測
定したマスターの基準値と検出値とを比較することによ
って、ワーク３０の外径を求めることができる。なお、
ワーク３０が例えば、太径の円柱部と細径の円柱部とか
ら成り、太径の円柱部が測定対象領域である場合には、
測定対象領域（即ち、太径の円柱部）全体を基準穴２２
Ａに挿入することによって、太径の円柱部の外径を求め
ることができる。

【００３７】また、ワーク３０の測定対象領域全体を基
準穴２２Ａに挿入した場合には、以下に示すように、圧
縮空気が基準穴２２Ａの内壁とワーク３０との隙間を通
過する際に、ワーク３０が受ける抗力を検出してもよ
い。

【００３８】図４に示す測定装置４８は、ワーク３０の
受ける抗力を検出する装置であり、支持部材３２が圧電
ピックアップ５０を介してアーム３６に取り付けられて
いる。圧電ピックアップ５０は、圧縮空気が基準穴２２
Ａの内壁とワーク３０との隙間を通過する際にワーク３
０が圧縮空気から受ける抗力を検出し、その検出信号を
管制部２０に出力する。管制部２０は、圧電ピックアッ
プ５０から検出信号を受信すると、その検出値を、前記
同様、マスターの基準値と比較してワーク３０の外径に
換算する。

【００３９】また、図５に示す測定装置５２は、圧電ピ
ックアップ５０の代わりに、アーム３６に歪みゲージ５
４が取り付けられ、この歪みゲージ５４によってアーム
３６の歪みを検出する。管制部２０は、歪みゲージ５４
から検出信号を受信すると、この検出値をマスターの基
準値と比較してワーク３０の外径に換算する。

【００４０】なお、上述した実施の形態は、ワーク３０
を弾性体の支持部材３２によって支持したが、ワーク３
０が自動求心作用を受けて移動できるように支持されて
いればよい。したがって、支持部材３２を剛体で構成す
るとともに、該支持部材３２を静圧流体軸受等のフロー
ティング機構によって水平方向に支持してもよい。

【００４１】また、以下に示すように、基準穴２２Ａが
形成された測定ヘッド２２を、基準穴２２Ａの軸と直交
方向にスライド自在に支持してもよい。

【００４２】なお、上述した実施の形態は、ワーク３０
の挿入量Ｌを一定の値に制御し、圧縮空気の背圧等を検
出したが、逆に、圧縮空気の背圧、流量を一定の値に制
御して、ワーク３０の挿入量Ｌを検出してもよい。即
ち、図１の管制部２０は、Ａ／Ｅ変換器１８の検出値が
所定の値になるまでアーム３６を下降させ、前記検出値
が所定の値になった際に、リニアスケール４６でワーク
３０の挿入量Ｌを検出する。そして、ワークの挿入量Ｌ
の検出値を、マスターの基準値と比較することによって
ワーク３０の外径に換算する。前述したように、ワーク
３０の外径が変化すると、ワーク３０を持ち上げる抗力
も変化する。したがって、圧縮空気の背圧、流量を一定
の値に制御すると、ワーク３０の挿入量Ｌは、ワーク３
０の外径に応じて変化する。したがって、ワーク３０の
挿入量Ｌの検出値を、マスターの基準値と比較すること
によってワーク３０の外径に換算できる。

【００４３】図６は、第２の実施の形態の測定装置にお
ける特徴部分を示す側面断面図である。同図に示すよう
に、基準穴２２Ａの上部には、径の小さい絞り２２Ｂが
形成されている。絞り２２Ｂの内径Ｄ１は、図２に示し
た基準穴２２Ａの内径Ｄと同様に、ワーク３０の外径ｄ
よりも若干大きい値に設定される。このような絞り２２
Ｂを設けると、Ａ／Ｅ変換器１８の検出値は、ワーク３
０の挿入量Ｌに関係なく、ワーク３０と絞り２２Ｂとの
隙間（Ｄ１−ｄ）によってのみ変化する。したがって、
ワーク３０の挿入量Ｌを制御しなくても、ワーク３０の
外径ｄを常に精度良く測定できる。

【００４４】図７は、第３の実施の形態の測定装置の概
略構造を示す断面図である。

【００４５】同図に示すように、測定ヘッド５６の基準
穴２２Ａは、コネクタ５７を介してＡ／Ｅ変換器１８に
連通されており、このＡ／Ｅ変換器１８から一定圧力の
圧縮空気がコネクタ５７を介して基準穴２２Ａに噴射さ
れる。測定ヘッド２２の外周面には全周にわたって凸条
部５６Ｂが形成され、該凸条部５６Ｂが静圧流体軸受５
８に支持される。静圧流体軸受５８は、空気源６０から
レギュレータ６２を経て供給された一定圧力の圧縮空気
を、前記凸条部２２Ｂの上面、及び下面に吹き付け、前
記測定ヘッド２２を浮上支持する。これにより、測定ヘ
ッド５６は、水平方向にスライド自在に支持される。

【００４６】一方、支持部材６８は、ワーク３０よりも
小さい外径で円筒状に形成され、下端にゴム等から成る
リング状のシール材６６が取り付けられる。支持部材３
２の内部は、負圧発生源６４に連通され、該負圧発生源
６４を駆動することによって支持部材３２の下端からエ
アが吸引され、ワーク３０が支持部材３２に吸着支持さ
れる。

【００４７】上記の如く構成された測定装置は、測定ヘ
ッド２２がワーク３０に対して相対移動することによ
り、ワーク３０が基準穴２２Ａの中心に配置される。

【００４８】なお、上述した第１〜３の実施の形態にお
いて、ワーク３０の先端部に、図８〜図１０に示す求心
作用部材７０、７２、７４を取り付けて、自動求心作用
を効果的に得られるようにして測定してもよい。

【００４９】図８に示す求心作用部材７０は、半球状に
形成され、ワーク３０の下端に接合されている。求心作
用部材７０の直径ｄ１は、ワーク１０の外径ｄと同じ
か、或いはｄよりも若干小さく形成されている。

【００５０】図９に示す求心作用部材７２は、円錐状に
形成されている。求心作用部材７２の直径ｄ２は、図８
のｄ１同様、ワーク３０の外径ｄ１と同じか、或いはｄ
よりも若干小さく形成される。

【００５１】図１０に示す求心作用部材７４は、球状に
形成され、ワーク３０の下端の中央に接合されている。
求心作用部材７４の直径ｄ３は、図８のｄ１同様、ワー
ク３０の外径ｄと同じか、ｄよりも若干小さく形成され
る。

【００５２】上述した求心作用部材７０、７２、７４
は、簡単に剥がれるように接着材等によってワーク３０
に接合されるか、或いは磁力や真空吸着力等によってワ
ーク３０に着脱自在に吸着される。または、ワーク３０
に形成されたセンター穴やねじ穴等を利用し、嵌合或い
は螺合される。

【００５３】このように、ワーク３０の先端部に求心作
用部材７０、７２、７４を取り付けると、ワーク３０の
抵抗が減るとともに、圧縮空気がワーク３０の外周部に
均等に流れやすくなるので、自動求心作用が効果的に得
られる。したがって、ワーク３０が基準穴２２Ａの中心
に配置され易くなるので、測定精度が向上する。なお、
求心作用部材７０、７２、７４の形状は、上述したもの
に限定されず、流体がワーク３０の回りに略均等に流れ
るような形状であればよい。

【００５４】また、上述した第１〜３の実施の形態の測
定装置１０、４８、５２は、円柱状のワーク３０の測定
に限定されず、例えば、図１１〜図２１に示すワーク８
０〜９０の外径を測定することもできる。

【００５５】図１１〜図１５のワーク８０〜８４は、全
体が略円柱状に形成され、その端部が円錐状、又は球状
に加工されている。例えば、図１１に示すワーク８０
は、先端部８０Ａが円錐状に形成され、図１２に示すワ
ーク８１は、両端部８１Ａ、８１Ａが円錐状に形成され
る。図１３に示すワーク８２は、両端部８２Ａ、８２Ａ
が半球状に形成され、図１４に示すワーク８３は、先端
８３Ａが半球状に突出形成され、後端８３Ｂが半球状に
窪んでいる。また、図１５に示すワーク８４は、先端部
８４Ａが略円錐状に形成されるとともに、その傾斜面が
外側に緩やかに膨らんだ形状をしている。このように形
成された図１１〜図１５のワーク８０〜８４は、先端部
が円錐状、又は半球状に形成されるので、圧縮空気がワ
ーク８０〜８４の外周部に均等に流れやすい。したがっ
て、自動求心作用が効果的にワーク８０〜８４に働くの
で、高い精度でワーク８０〜８４の外径を測定できる。
また、図１１〜図１５のワーク８０〜８４は、長さ方向
（即ち、鉛直方向）において断面積が一定な柱状部分を
有するので、基準穴２２Ａへの挿入量を調節することに
よって測定倍率を変えることもできる。なお、柱状部分
は、円柱状に限定されず、多角柱状であってもよい。こ
の場合には、基準穴２２Ａを柱状部分と相似した形状に
することによって、柱状部分の大きさ（断面積）を測定
できる。

【００５６】一方、図１６〜図２１に示すワーク８５〜
９０は、長さ方向においても大きさが可変する複雑な形
状をしている。図１６に示すワーク８５は球が歪んだ卵
型であり、図１７に示すワーク８６は楕円型である。図
１８に示すワーク８７は、先端が球状に突出されるとと
もに後端が球状に窪んだお碗型である。図１９に示すワ
ーク８８は、後端側から先端側にかけて径が小さくなる
円錐台型であり、図２０に示すワーク８９は、先端８９
Ａが円錐状に、後端８９Ｂが半球状に形成される。図２
１に示すワーク９０は、先端９０Ａが球状に形成され、
後端９０Ｂが円錐台状に形成される。このように形成さ
れた図１６〜図２１のワーク８５〜９０は、ワーク８５
〜９０全体を基準穴２２Ａに挿入することによってワー
ク８５〜９０の外径を測定できる。

【００５７】なお、上述した第１〜３の実施の形態で
は、測定ヘッド２２の基準穴２２Ａ（又は２Ｂ）に圧縮
空気を噴射したが、空気以外の気体や液体を噴射しても
よい。また、その流体の温度を制御する温度制御手段を
設けてもよい。

【００５８】また、上述した実施の形態は、リニアスケ
ール４６とモータ４２によってワーク３０の挿入量を調
節したが、ワーク３０の挿入量調節手段はこれに限定す
るものではない。

【００５９】また、上述した実施の形態において、Ａ／
Ｅ変換器１８から出力された検出信号を、管制部２０で
Ａ／Ｄ変換し、高周波成分を除去することにより、ワー
ク３０の振動成分を除去してもよい。これにより、測定
精度をさらに向上させることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る外径測
定方法及び装置によれば、ワークの挿入量と、流体の背
圧や流量との一方を所定の値に制御するので、ワークの
外径を精度良く測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外径測定装置の第１の実施の形態
の構造を示すブロック図

【図２】図１に示した外径測定装置の特徴部分を示す断
面図

【図３】図２と異なる測定例を示す断面図

【図４】図１と検出方法が異なる測定装置の構造を示す
ブロック図

【図５】図１と検出方法が異なる測定装置の構造を示す
ブロック図

【図６】本発明に係る外径測定装置の第２の実施の形態
における特徴部分を示す側面図

【図７】本発明に係る外径測定装置の第３の実施の形態
の構造を示すブロック図

【図８】ワークに取り付ける求心作用部材の一例を示す
側面図

【図９】ワークに取り付ける求心作用部材の一例を示す
側面図

【図１０】ワークに取り付ける求心作用部材の一例を示
す側面図

【図１１】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１２】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１３】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１４】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面断面図

【図１５】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１６】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１７】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図１８】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面断面図

【図１９】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す斜視図

【図２０】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図２１】本発明に係る外径測定装置で測定するワーク
の一例を示す側面図

【図２２】従来装置の構造を示す縦断面図

【符号の説明】

１０…測定装置、１２…空気源、１６…レギュレータ、
１８…Ａ／Ｅ変換器、２０…管制部、２２…測定ヘッ
ド、２２Ａ…基準穴、２８…測定台、２８Ａ…供給口、
３０…ワーク、３２…支持部材、３６…アーム、４２…
モータ、４４…送りねじ、４６…リニアスケール、７
０、７２、７４…求心作用部材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−186009（ＪＰ，Ａ) 特公 昭26−4492（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 13/00 - 13/24

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの外径を測定する外径測定方法に
   おいて、 流体が軸方向に供給された穴に前記ワークを所定量挿入
   し、 前記流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の
   前記ワークの挿入量に依存した流体の背圧、流量又は前
   記ワークが受ける抗力を検出し、 該検出値を基準値と比較して前記ワークの外径に換算す
   ることを特徴とする外径測定方法。
2. 【請求項２】 ワークの外径を測定する外径測定装置に
   おいて、 前記ワークを挿入する穴と、 該穴に前記ワークを所定量挿入する挿入手段と、 前記穴に流体を前記穴の軸方向に供給する流体供給手段
   と、 該流体供給手段で供給した流体が穴内壁と前記ワークと
   の隙間を通過する際の前記ワークの挿入量に依存した流
   体の背圧、流量又は前記ワークが受ける抗力を検出する
   検出手段と、 該検出手段で検出した検出値を基準値と比較して前記ワ
   ークの外径に換算する換算手段と、 を備えたことを特徴とする外径測定装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記挿入手段が前記ワ
   ークの測定対象領域全体を前記穴に挿入した際に、前記
   ワークが受ける抗力を検出することを特徴とする請求項
   ２記載の外径測定装置。
4. 【請求項４】 ワークの外径を測定する外径測定方法に
   おいて、 流体が軸方向に供給された穴に前記ワークを挿入し、 前記流体が穴内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の
   流体の背圧又は流量を検出し、 該背圧又は流量の検出値が所定値になった際に前記ワー
   クの挿入量を検出し、 該挿入量の検出値を基準値と比較して前記ワークの外径
   に換算することを特徴とする外径測定方法。
5. 【請求項５】 ワークの外径を測定する外径測定装置に
   おいて、 前記ワークを挿入する穴と、 該穴にワークを挿入する挿入手段と、 前記穴に流体を前記穴の軸方向に供給する流体供給手段
   と、 該流体供給手段で供給した流体が穴内壁と前記ワークと
   の隙間を通過する際の流体の背圧又は流量を検出する検
   出手段と、 該検出手段で検出した検出値が所定値になった際に、前
   記挿入手段が挿入したワークの挿入量を検出する挿入量
   検出手段と、 該挿入量検出手段で検出した検出値を基準値と比較して
   前記ワークの外径に換算する換算手段と、 を備えたことを特徴とする外径測定装置。
6. 【請求項６】 ワークの外径を測定する外径測定方法に
   おいて、 絞りを有する穴に前記ワークを挿入するとともに前記穴
   に流体を前記穴の軸方向に供給し、該流体が前記絞りの
   内壁と前記ワークとの隙間を通過する際の流体の背圧、
   流量、又は前記ワークが受ける抗力を検出し、該検出値
   を基準値と比較して前記ワークの外径に換算することを
   特徴とする外径測定方法。
7. 【請求項７】 ワークの外径を測定する外径測定装置に
   おいて、 絞りを有し、前記ワークを挿入する穴と、 該穴に前記ワークを挿入する挿入手段と、 前記穴に流体を前記穴の軸方向に供給する流体供給手段
   と、 該流体供給手段で供給した流体が前記絞りの内壁と前記
   ワークとの隙間を通過する際の流体の背圧、流量、又は
   前記ワークが受ける抗力を検出する検出手段と、 該検出手段で検出した検出値を基準値と比較して前記ワ
   ークの外径に換算する換算手段と、 を備えたことを特徴とする外径測定装置。
8. 【請求項８】 前記ワークの端部に、円錐状、半球状、
   或いは球状の求心作用部材を設けたことを特徴とする請
   求項２、５又は７記載の外径測定装置。
9. 【請求項９】 前記ワークの挿入量を変えることによっ
   て測定倍率を変更することを特徴とする、請求項１に記
   載の外径測定方法。
10. 【請求項１０】 前記ワークの挿入量を変えることによ
    って測定倍率を変更 することを特徴とする、請求項２に
    記載の外径測定装置。