JP3900253B2

JP3900253B2 - Inner diameter measuring method and apparatus

Info

Publication number: JP3900253B2
Application number: JP2001341862A
Authority: JP
Inventors: 秀樹待鳥
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: JP2003148943A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内径測定方法及び装置に係り、特にフェルールやインジェクション等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定する内径測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェルール等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定する場合、従来は測定者が所定寸法のピンゲージをワークの内周部に挿入して測定していた。しかしながら、ピンゲージを用いた測定は、測定者がワークを１本１本手作業で測定しなければならず、多大な労力を要するという欠点があった。また、手作業による測定のため正確性に欠けるという欠点もあった。
【０００３】
そこで、本願出願人は特願２００１−４０６６９において、ワークの内周部に圧縮エアを供給し、その背圧変化を検出することにより、ワークの内径寸法を測定する方法を提案した。この方法によれば、ワークに対しては圧縮エアを供給するだけなので、短時間で測定を行うことができ、また、磨耗も生じないので、長期間使用しても常に安定した測定を行うことができるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フェルール等の微小円筒形ワークの中には、内周部の一端に面取り部が形成されているものがあり、このように一端に面取り部が形成されているワークに圧縮エアを供給すると、その供給方向によって背圧値に差がでるという問題がある。すなわち、面取りされている側から圧縮エアを供給した場合と、面取りされていない側から圧縮エアを供給した場合とでは、同じ内径のワークであっても異なった背圧値が検出されてしまうという問題がある。したがって、この種のワークを測定する場合には、圧縮エアの供給方向を統一しないと正確な測定ができないという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、正確に内径測定することができる内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】
本発明は前記目的を達成するために、内径寸法が既知の円筒状のマスタの内周部の一端から圧縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、内径寸法と背圧との関係を示す背圧特性をあらかじめ取得しておき、円筒状のワークの内周部の一端から圧縮エアを供給して、その背圧を検出することにより、前記背圧特性に基づいてワークの内径寸法を測定する内径測定方法において、内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を一致させて圧縮エアを供給することを特徴とする内径測定方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を一致させて圧縮エアを供給する。これにより、内周部の一端が面取りされたワークを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る内径測定方法及び装置の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る内径測定装置の一実施形態を示す全体構成図である。同図に示すように、本実施の形態の内径測定装置１０は、供給部１２、搬送部１４、測定部１６、回収部１８及び制御部２０で構成されている。
【００１０】
この内径測定装置１０は、ワークＷの内径寸法を測定し、その測定結果に応じてワークＷを分別回収する。測定対象のワークＷは、光コネクタ部品のフェルールである。フェルールは、図７に示すように、たとえば外径がＤ＝２．５ｍｍ、内径がｄ＝０．１２５ｍｍ、長さがＬ＝１０ｍｍの極微小な円筒形状をしている。また、このフェルールは、一端内周部に内周面取り部Ｃが形成されるとともに、他端外周部に外周面取り部Ｔが形成されている。
【００１１】
供給部１２はワークＷの供給を行う。この供給部１２にはパーツフィーダ２２が設置されている。パーツフィーダ２２は、ワークＷの方向、すなわち内周面取り部Ｃの方向を統一してワークＷの供給を行う。ここでは、内周面取り部Ｃを搬送方向に対して後方側に向けてワークＷを供給する。
【００１２】
なお、このようにワークＷの方向を統一してワークＷの供給を行うパーツフィーダ２２は、たとえば次のようにしてワークＷの方向を統一する。
【００１３】
図２はパーツフィーダ２２の選別部２３の概略図である。ワークＷは図示しないストッカに入れられており、このストッカから搬送路２４を通って順次選別部２３へと供給される。選別部２３ではワークＷの向きが検出され、内周面取り部Ｃが搬送方向後方側に向いているワークＷのみが通過する。そして、この選別部２３を通過したワークＷのみがパーツフィーダ２２の供給口２６（図１参照）から供給される。
【００１４】
選別部２３は、図２に示すように、ストッパ２８、投光・受光センサ３０、戻し口３６、エアノズル３４で構成されている。
【００１５】
ストッパ２８は、搬送路２４を流れるワークＷを選別部２３の検出位置で一旦停止させる部材であり、搬送路２４の壁面から出没自在に設けられている。ワークＷは、その端面が搬送路２４内に突出したストッパ２８に当接することにより、所定の検出位置で停止する。
【００１６】
投光・受光センサ３０は、図３に示すように、投光素子３０Ａと受光素子３０Ｂとで構成され、ワークＷの外周部に形成された外周面取り部Ｔの有無を検出する。すなわち、図７に示すように、ワークＷの外周部には外周面取り部Ｔが形成されており、この外周面取り部Ｔは内周部に形成された内周面取り部Ｃとは逆方向の端部に形成されている。投光・受光センサ３０は、この外周面取り部Ｔを検出して、ワークＷの内周部に形成された内周面取り部Ｃの方向を検出する。
【００１７】
投光・受光センサ３０の投光素子３０Ａと受光素子３０Ｂは、所定の検出位置に位置したワークＷの先端周縁部を挟んで互いに対向するように配置される。そして、投光素子３０Ａから投光した検出光Ｌを受光素子３０Ｂで受光することにより外周面取り部Ｔの有無を検出する。。
【００１８】
すなわち、図３（ａ）に示すように、外周面取り部Ｔが進行方向先端側に位置している場合は、投光素子３０Ａから投光された検出光Ｌが外周面取り部Ｔを通過するので、そのまま受光素子３０Ｂで受光される。投光・受光センサ３０は、この受光素子３０Ｂで検出光Ｌが受光されたことをもって、進行方向先端側に外周面取り部Ｔが位置していることを検出する。
【００１９】
一方、図３（ｂ）に示すように、外周面取り部Ｔが進行方向後端側に位置している場合は、投光素子３０Ａから投光された検出光ＬがワークＷの先端コーナー部で遮られる。このため、受光素子３０Ｂでは検出光Ｌが受光されない。投光・受光センサ３０は、この受光素子３０Ｂで検出光Ｌが受光されないことをもって、進行方向先端側に外周面取り部Ｔが位置していないことを検出する。
【００２０】
戻し口３６は、搬送路２４の壁面に開口部として形成され、検出位置に位置したワークＷの側方位置に形成される。この戻し口３６はストッカに連通されており、ワークＷはこの戻し口３６を介してストッカに戻される。
【００２１】
エアノズル３４は、戻し口３６に対向して設置されており、戻し口３６に向けてエアを噴射する。検出位置に位置したワークＷは、このエアノズル３４からエアを噴射されることにより戻し口３６に押し出される。
【００２２】
以上のように構成された選別部２３の作用は次のとおりである。ストッカから搬送路２４を通って選別部２３に搬送されたワークＷは、ストッパ２８によって所定の検出位置で一旦停止させられる。そして、投光・受光センサ３０によって先端部における外周面取り部Ｔの有無が検出される。
【００２３】
ここで、先端部に外周面取り部Ｔが検出されると、ストッパ２８が退避し、ワークＷは、そのまま選別部２３を通過する。すなわち、この場合は進行方向後端側に内周面取り部Ｃがあるので、そのままワークＷを通過させて供給口２６から供給する。
【００２４】
一方、先端部に外周面取り部Ｔが検出されない場合は、エアノズル３４からエアが噴射され、ワークＷは戻し口３６に向かって押し出される。すなわち、この場合、ワークＷは進行方向先端側に内周面取り部Ｃがあるので、この場合は戻し口３６に押し出してストッカに戻す。
【００２５】
以上の操作を選別部２３に搬送されたワーク全てに対して行う。これにより、選別部２３を通過するワークＷは、すべてその内周面取り部Ｃの方向が進行方向後端側に向くように統一される。そして、このように選別部２３でワークＷの向きを統一することにより、パーツフィーダ２２の供給口２６からは常に内周面取り部Ｃの向きが同じ方向（進行方向後端側）に向けられた状態でワークＷが供給される。
【００２６】
搬送部１４は、図１及び図４に示すように、供給部１２から供給されたワークＷを測定部１６に搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワークＷを回収部１８に搬送する。この搬送部１４は、コンベア４０、方向転換装置４２、トランスファーロボット４４とで構成されている。
【００２７】
コンベア４０は、パーツフィーダ２２の供給口２６から供給されたワークＷを方向転換装置４２に水平に搬送する。
【００２８】
方向転換装置４２は、コンベア４０から水平に搬送されてきたワークＷを９０度方向転換して垂直に立ち上げる。この方向転換装置４２は、図４に示すように、クランパ４６と、そのクランパ４６を回転させるクランパ回転機構（図示せず）とで構成されている。
【００２９】
クランパ４６は、２つのクランプ爪４６Ａ、４６Ｂを備えており、一方のクランプ爪４６Ａが他方のクランプ爪４６Ｂに対して進退自在に設けられている。そして、この一方のクランプ爪４６Ａが他方のクランプ爪４６Ｂに向かって移動することにより、ワークＷがクランプされ、離れる方向に移動することによりアンクランプされる。
【００３０】
クランパ回転駆動機構は、クランパ４６に固着された回転軸４８を回動することにより、クランパ４６を９０度の範囲で回動させる。クランパ４６は、このクランパ回転駆動機構に駆動されることにより、水平な受取姿勢（図４に実線で示した姿勢）と垂直な受渡姿勢（図４に二点破線で示した姿勢）の２つの姿勢を採る。
【００３１】
以上のように構成された方向転換装置４２の作用は次のとおりである。コンベア４０によって水平に搬送されてきたワークＷは、コンベア４０の終端において、その先端部がクランパ４６の本体部に当接する（図４の実線に示した状態）。ワークＷの先端部がクランパ４６の本体部に当接すると、クランプ爪４６Ａが閉じられ、これにより、ワークＷの先端部がクランプ爪４６Ａ、４６Ｂによってクランプされる。そして、ワークＷがクランプ爪４６Ａ、４６Ｂにクランプされると、クランパ回転駆動機構が駆動され、クランパ４６が回転軸４８を中心に９０度回転する（図４の二点破線で示した状態）。これにより、水平にクランプされたワークＷが垂直に立ち上げられる。なお、このとき、ワークＷは内周面取り部Ｃが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。
【００３２】
トランスファーロボット４４は、方向転換装置４２から測定対象のワークＷを受け取り、測定部１６に搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワークＷを回収部１８に搬送する。このトランスファーロボット４４は、上下動自在なロッド５０と、そのロッド５０の頂部に旋回自在に設けられたアーム５２と、アーム５２の先端部に設けられたハンド５４とで構成されている。ハンド５４は、その本体下部に開閉自在なクランプ爪５４Ａ、５４Ａを備えており、このクランプ爪５４Ａ、５４ＡでワークＷを把持する。ハンド５４に把持されたワークＷは、ロッド５０の昇降動作によって受け取り、受け渡しが行われ、アーム５２の旋回動作によって搬送が行われる。したがって、方向転換装置４２や測定部１６、回収部１８は、すべてハンド５４の移動軌跡上に配置される（ハンド５４の旋回円上に配置される）。
【００３３】
測定部１６は、ワークＷの内径寸法の測定を行う。この測定部１６は、図１及び図５に示すように、ワークＷを保持するための複数の測定台６０、６０、…と、その測定台６０に保持されたワークＷの内径寸法を測定する複数のエアマイクロメータ６２と、マスタＭ₀、Ｍ₁を格納するマスタ格納台８８とで構成されている。
【００３４】
複数の測定台６０、６０、…は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に所定の間隔をもって配置される。この測定台６０は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、測定台本体６４、押圧リング６６、保持リング６８及び押圧手段（不図示）で構成されている。
【００３５】
測定台本体６４は垂直に設置されており、その中央部にエア供給路７０が形成されている。測定台本体６４の上面には円形状の凹部７２が形成されており、その凹部７２の中央にはワーク受け穴７４が形成されている。ワーク受け穴７４はエア供給路７０と同軸上に形成されるとともに、測定対象のワークＷの外径と略同径に形成され、所定の深さをもって形成されている。
【００３６】
押圧リング６６は、中央部にワーク挿通穴７６が形成されており、ワーク挿通穴７６はワークＷの外径よりも若干大きく形成されている。この押圧リング６６は、測定台本体上面に形成された凹部７２内に嵌入されており、その凹部７２の内周面をガイド面として凹部７２内を軸方向に沿って摺動自在に支持されている。また、この押圧リング６６の下面には、中央に向かって傾斜するテーパ状の押圧面７８が形成され、保持リング６８が当接されている。
【００３７】
保持リング６８は、弾性体で成形されており、測定台本体６４の上面に形成された凹部７２内に収納されている。この保持リング６８は、ワーク受け穴７４と同軸上に配置されており、押圧リング６６の押圧面７８に押圧されることにより、押し潰されて、その内径が縮径する。なお、保持リング６８は、通常状態（無負荷の状態）の内径が、測定対象のワークＷの外径よりも大きいものが使用される。したがって、ワークＷは、保持リング６８に挿通される際、ほぼ非接触の状態で挿通される。
【００３８】
図示しない押圧手段は、たとえばシリンダで構成され、押圧リング６６を測定台本体６４に向けて押圧する。
【００３９】
以上のように構成された測定台６０の作用は次のとおりである。図６（ａ）に示すように、押圧リング６６のワーク挿通穴７６からワークＷを挿入すると、そのワークＷの先端部分が測定台本体６４に形成されたワーク受け穴７４に挿入される。この状態で同図（ｂ）に示すように、押圧リング６６を図示しない押圧手段で測定台本体６４に向けて押圧すると、保持リング６８が押圧リング６６の押圧面７８に押し潰されて、その内径が縮径する。この結果、ワークＷの外周部が保持リング６８に締め付けられて、ワークＷが測定台６０に保持される。また、保持リング６８は、ワークＷの外周に密着するので、これにより、ワークＷとワーク受け穴７４との間がシールされる。
【００４０】
なお、ワークＷを取り外す時は、押圧手段による押圧リング６６の押圧を解除する。これにより、押圧リング６６が保持リング６８の弾性復元力で元の位置に復帰するとともに、保持リング自身もその弾性復元力で元の径に復帰する。これにより、ワークＷへの締め付けが解除され、取り出し可能になる。
【００４１】
エアマイクロメータ６２は、図５に示すように、エア源８０、レギュレータ８２、Ａ／Ｅ変換器８４及び管制部８６で構成されている。
【００４２】
エア源８０からは、温度、湿度が一定に調整された圧縮エアが供給される。レギュレータ８２は、このエア源８０から供給された圧縮エアを一定圧力に調整する。そして、このレギュレータ８２で一定圧力に調整された圧縮エアが、Ａ／Ｅ変換器８４を介して測定台本体６４のエア供給路７０に供給される。
【００４３】
エア供給路７０に供給された圧縮空気は、測定台６０に保持されたワークＷの内周部を通って外部へと噴出される。Ａ／Ｅ変換器８４は、このときの圧縮エアの背圧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８６に出力する。そして、管制部８６は、この電気信号に基づいてワークＷの内径寸法を算出する。算出された内径寸法は、管制部８６に備えられたモニタ８６Ａに表示されるとともに、データとして管制部８６に備えられたメモリ（不図示）に記録される。
【００４４】
マスタ格納台８８は、図１に示すように、零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁を保持する。このマスタ格納台８８は、ブロック状に形成されており、その上面に零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂとが所定の深さをもって鉛直に形成されている。零調整用マスタＭ₀は零調整用マスタ格納穴８８Ａに収容されて保持されるとともに、倍率調整用マスタＭ₁は倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに収容されて保持される。
【００４５】
なお、このマスタ格納台８８は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配設されるとともに、零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂもハンド５４の移動軌跡上に形成される。これにより、マスタ格納台８８からトランスファーロボット４４でマスタＷを取り出し、測定台６０に搬送することができる。
【００４６】
回収部１８は、図１に示すように、測定が終了したワークＷを所定の基準を満たしたＯＫワークと、所定の基準を満たさなかったＮＧワークとに分別して回収する。この回収部１８は、ＯＫワークが収容されるＯＫワーク回収ボックス９０Ａと、ＮＧワークが収容されるＮＧワーク回収ボックス９０Ｂとを備えている。各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂは、上部が開口した箱状に形成されており、共にトランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配置される。トランスファーロボット４４によって搬送されたワークＷは、各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂの上方でアンクランプされることにより、各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂに収容される。
【００４７】
制御部２０は、内径測定装置１０を構成する各機器の駆動制御を行う。この制御部は図示しないマイクロコンピュータを備えており、あらかじめ記憶された動作プログラムにしたがって各機器を駆動制御する。
【００４８】
前記のごとく構成された本実施の形態の内径測定装置の作用は次のとおりである。
【００４９】
まず、初期設定を行う。初めにマスタ格納台８８に零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁をセットする。すなわち、マスタ格納台８８に形成された零調整用マスタ格納穴８８Ａに零調整用マスタＭ₀を収容するとともに、倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに倍率調整用マスタＭ₁を収容する。
【００５０】
この零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁は共に測定対象のワークＷと同じ形状に形成されており、それぞれその一端内周部に内周面取り部が形成されている。また、この零調整用マスタＭ₀の内径寸法ｄ₀と倍率調整用マスタＭ₁の内径寸法ｄ₁は互いに異なっており（ｄ₀≠ｄ₁：小範と大範）、それぞれ既知とされている。
【００５１】
この零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁をマスタ格納台８８にセットする際、零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁は、それぞれその方向を測定対象のワークＷと統一してセットする。すなわち、それぞれその内周部の一端に形成された内周面取り部の方向を統一してセットする。
【００５２】
ここで、上述したようにワークＷは、その内周面取り部Ｃが進行方向後端側に向けられた状態でパーツフィーダー２０から供給される。そして、方向転換装置４２において内周面取り部Ｃが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。この状態でトランスファーロボット４４に受け取られ、そのまま内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で各測定台６０に保持される。
【００５３】
したがって、このワークＷの向きと揃えるため、零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁もその内周面取り部Ｃが上側に向くように零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂにセットする。これにより、零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁は、その内周面取り部Ｃが上側に向いた状態でトランスファーロボット４４に受け取られ、そのまま内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で各測定台６０に保持される。
【００５４】
以上のセッティングが完了したのち、オペレータは零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁の内径寸法を管制部８６に入力する。これにより、初期設定が完了する。
【００５５】
次に、測定対象のワークＷをパーツフィーダ２２にセットする。すなわち、パーツフィーダ２２のストッカに収容する。
【００５６】
以上により、測定準備が完了する。この後、内径測定装置１０を稼動して測定を開始する。
【００５７】
装置が稼動されると、初めにキャリブレーション、すなわち零較正と倍率較正が行われる。キャリブレーションは、次のように行われる。
【００５８】
まず、トランスファーロボット４４がマスタ格納台８８から零調整用マスタＭ₀を取り出し、測定部１６に搬送して測定台６０にセットする。
【００５９】
ここで、零調整用マスタＭ₀のセッティングは次のように行われる。まず、マスタを把持したトランスファーロボット４４のハンド５４が測定台６０の上方に移動する。そして、そのまま下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭ₀が押圧リング６６のワーク挿通穴７６に挿入される。この際、零調整用マスタＭ₀は、その内周面取り部が上側に向けられたワーク挿通穴７６に挿入される。
【００６０】
零調整用マスタＭ₀がワーク挿通穴７６に挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭ₀の把持が解除される。解除後、ハンド５４は一時上方に退避する。
【００６１】
ハンド５４の退避後、図示しない押圧手段が駆動され、押圧リング６６が測定台本体６４に向けて押圧される。これにより、保持リング６８が押圧リング６６に押し潰され、その押し潰された保持リング６８に把持されて、零調整用マスタＭ₀が測定台６０に保持される。また、測定台６０に保持された零調整用マスタＭ₀は、その先端がワーク受け穴７４に挿入されるが、この零調整用マスタＭ₀とワーク受け穴７４との間に形成される隙間は、保持リング６８が押し潰されることによってシールされる。したがって、エア供給路７０にエアを供給しても、そのエアは隙間から漏れることはなく、全て零調整用マスタＭ₀の内周部に供給される。
【００６２】
以上のようにして零調整用マスタＭ₀が測定台６０にセットされると、エア源８０が駆動され、レギュレータ８２によって一定圧に調整された圧縮エアがＡ／Ｅ変換器８４を介して測定台６０のエア供給路７０に供給される。このエア供給路７０に供給された圧縮エアは、零調整用マスタＭ₀の内周部を通って外部に排気される。そして、このときの圧縮エアの背圧がＡ／Ｅ変換器８４によって検出され、電気信号として管制部８６へと出力される。管制部８６は、その電気信号として出力された零調整用マスタＭ₀の背圧データを内蔵するメモリに記憶する。
【００６３】
零調整用マスタＭ₀の測定が終了すると、エアの供給が停止され、零調整用マスタＭ₀のロックが解除される。すなわち、押圧手段による押圧リング６６の押圧が解除され、保持リング６８による締め付けが解除される。
【００６４】
押圧リング６６の押圧が解除されると、上方に待機していたトランスファーロボット４４のハンド５４が下降し、測定台６０にセットされた零調整用マスタＭ₀を把持する。そして、そのまま上昇して測定台６０から零調整用マスタＭ₀を回収する。
【００６５】
回収された零調整用マスタＭ₀は、トランスファーロボット４４によってマスタ格納台８８の元の位置、すなわち零調整用マスタ格納穴８８Ａに戻される。
【００６６】
零調整用マスタＭ₀の測定が終了すると、次に、トランスファーロボット４４は、マスタ格納台８８から倍率調整用マスタＭ₁を取り出し、測定部１６に搬送する。測定部１６に搬送された倍率調整用マスタＭ₁は、零調整用マスタＭ₀と同様にして測定台６０にセットされる。そして、この零調整用マスタＭ₀と同様にして背圧が測定される。また、測定終了後は零調整用マスタＭ₀と同様にしてマスタ格納台８８の元の位置、すなわち倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに戻される。
【００６７】
以上のようにして、零調整用マスタＭ₀と倍率調整用マスタＭ₁の背圧測定が終了すると、管制部８６は測定された零調整用マスタＭ₀の背圧データと倍率調整用マスタＭ₁の背圧データ、及び、あらかじめ測定されている各マスタＭ₀、Ｍ₁の既知の内径寸法ｄ₀、ｄ₁に基づいて、内径寸法の変化と背圧変化との関係（背圧特性）を求める。また、零調整用マスタＭ₀の背圧の測定値を測定の基準値に設定する。以下の測定では、この零調整用マスタＭ₀との背圧変化を検出することにより、ワークＷの内径寸法ｄが測定される。
【００６８】
以上一連の工程でキャリブレーションが終了する。なお、本実施の形態の内径測定装置１０には測定台６０及びエアマイクロメータ６２が複数設けられているので、その全てについてキャリブレーションを実施する。
【００６９】
キャリブレーションが終了すると、ワークＷの測定が開始される。まず、パーツフィーダ２２が駆動され供給口２６からワークＷが順次供給される。この際、ワークＷは、進行方向後端側に内周面取り部Ｃが向くように方向が統一されて供給口２６から供給される。
【００７０】
供給口２６から供給されたワークＷは、コンベア４０によって方向転換装置４２に搬送される。そして、その方向転換装置４２によって９０度方向転換されて、垂直に立ち上げられる。この際、ワークＷは、その内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で立ち上げられる。
【００７１】
垂直に立ち上げられたワークＷは、トランスファーロボット４４のハンド５４に受け取られ、そのアーム５２の旋回動作によって測定部１６に搬送される。そして、その測定部１６の測定台６０にセットされる。
【００７２】
ここで、このワークＷのセッティングは、上述したマスタＭ₀、Ｍ₁のセッティング方法と同じである。すなわち、押圧リング６６のワーク挿通穴７６にワークＷを挿入し、図示しない押圧手段で押圧リング６６を測定台本体６４に向けて押圧する。これにより、保持リング６８が押圧リング６６に押し潰され、その押し潰された押圧リング６６に把持されて、ワークＷが測定台６０に保持される。
【００７３】
ワークＷが測定台６０に保持されると、エア源８０が駆動され、レギュレータ８２によって一定圧に調整された圧縮エアがＡ／Ｅ変換器８４を介して測定台６０のエア供給路７０に供給される。このエア供給路７０に供給された圧縮エアは、ワークＷの内周部を通って外部に排気される。そして、このときの圧縮エアの背圧がＡ／Ｅ変換器８４によって検出され、電気信号として管制部８６へと出力される。
【００７４】
管制部８６は、Ａ／Ｅ変換器８４からの電気信号に基づいてワークＷの内径寸法ｄを演算する。すなわち、あらかじめ求めた背圧特性に基づいて測定された背圧からワークＷの内径寸法ｄを算出する。算出された内径寸法ｄは管制部８６に備えられたモニタ８６Ａ上に表示されるとともに、データとして管制部に内蔵されたメモリに記録される。そして、その測定された内径寸法ｄが所定の基準を満たしているか否か判定される。すなわち、所定の基準を満たしたＯＫワークか、所定の基準を満たしていないＮＧワークかが判定される。
【００７５】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ設定されているものとし、管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【００７６】
以上によりワークＷの内径測定が終了する。測定が終了すると、エア源８０の駆動が停止され、測定台６０によるワークＷの保持が解除される。すなわち、押圧手段（不図示）による押圧リング６６の押圧が解除され、保持リング６８によるワークＷの締め付けが解除される。この後、ワークＷはトランスファーロボット４４によって測定台６０から回収され、回収部１８へと搬送される。
【００７７】
回収部１８に搬送されたワークＷは、判定された結果に応じてＯＫワーク回収ボックス９０ＡとＮＧワーク回収ボックス９０Ｂとに分別されて回収される。すなわち、所定の基準を満足したＯＫワークならばＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収され、所定の基準を満足しないＮＧワークならばＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収される。
【００７８】
なお、この回収は次のように行われる。測定台６０からワークＷを回収したトランスファーロボット４４は、そのワークＷがＯＫワークの場合、ワークＷをＯＫワーク回収ボックス９０Ａの上方に移動させる。そして、その位置で所定量下降したのちワークＷの保持を解除する。これにより、ワークＷは自重で落下し、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収される。回収したワークＷがＮＧワークの場合も同様にしてＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収する。
【００７９】
以上一連の工程で１つのワークＷの内径測定が完了する。以下、同様の作業を繰り返し実施することにより、パーツフィーダ２２に収容された全てのワークＷを測定する。
【００８０】
なお、本実施の形態の内径測定装置１０は、測定部１６に複数の測定台６０、６０、…を備えているので、この複数の測定台６０、６０、…に順次ワークＷを供給してワークＷの測定を実施する。すなわち、複数ある測定台６０、６０、…に順次ワークＷを供給し、測定が終了するたびに順次ワークＷを補充しながら測定を行う。これにより、トランスファーロボット４４の待ち時間がなくなるので、トランスファーロボット４４を効率よく稼動でき、効率のよい測定を行うことができる。
【００８１】
このように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワークＷの向きとマスタＭ₀、Ｍ₁の向き、すなわち内周面取り部Ｃの方向を揃えて測定を行うようにしているので、一端に内周面取り部Ｃが形成されたワークＷを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では内周面取り部Ｃが形成されていない側から圧縮エアを供給して、その背圧を測定するようにしているが、内周面取り部Ｃが形成されている側から圧縮エアを供給して、その背圧を測定するようにしてもよい。すなわち、内周面取り部Ｃの方向をいずれか一方に統一して測定すればよく、その方向については、いずれの方向であってもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、測定部１６に複数の測定台６０、６０、…を設置しているが、１つだけでもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マスタとワークの方向を統一させて測定することにより、内周部の一端が面取りされたワークを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内径測定装置の一実施形態を示す全体構成図
【図２】パーツフィーダの選別部の構成を示す概略図
【図３】投光・受光センサの説明図
【図４】搬送部の構成を示す概略図
【図５】測定部の構成を示す概略図
【図６】測定台の構成を示す断面図
【図７】ワークの構成を示す断面図
【符号の説明】
１０…内径測定装置、１２…供給部、１４…搬送部、１６…測定部、１８…回収部、２０…制御部、２２…パーツフィーダ、２３…選別部、２４…搬送路、２６…供給口、２８…ストッパ、３０…投光・受光センサ、３０Ａ…投光素子、３０Ｂ…受光素子、３４…エアノズル、３６…戻し口、４０…コンベア、４２…方向転換装置、４４…トランスファーロボット、４６…クランパ、４６Ａ、４６Ｂ…クランプ爪、４８…回転軸、５０…ロッド、５２…アーム、５４…ハンド、５４Ａ…クランプ爪、６０…測定台、６２…エアマイクロメータ、６４…測定台本体、６６…押圧リング、６８…保持リング、７０…エア供給路、７２…凹部、７４…ワーク受け穴、７６…ワーク挿通穴、７８…押圧面、８０…エア源、８２…レギュレータ、８４…Ａ／Ｅ変換器、８６…管制部、８８…マスタ格納台、８８Ａ…零調整用マスタ格納穴、８８Ｂ…倍率調整用マスタ格納穴、９０Ａ…ＯＫワーク回収ボックス、９０Ｂ…ＮＧワーク回収ボックス、Ｍ₀…零調整用マスタ、Ｍ₁…倍率調整用マスタ、Ｗ…ワーク、Ｃ…内周面取り部、Ｔ…外周面取り部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inner diameter measuring method and apparatus, and more particularly to an inner diameter measuring method and apparatus for measuring an inner diameter dimension of a micro cylindrical workpiece such as a ferrule or an injection.
[0002]
[Prior art]
When measuring the inner diameter of a micro-cylindrical workpiece such as a ferrule, a measurer has conventionally measured by inserting a pin gauge of a predetermined size into the inner periphery of the workpiece. However, the measurement using the pin gauge has a drawback that the measurer must measure the workpieces manually one by one, which requires a lot of labor. In addition, there is a drawback in that it is inaccurate due to manual measurement.
[0003]
Therefore, in Japanese Patent Application No. 2001-40669, the applicant of the present application has proposed a method of measuring the inner diameter of a workpiece by supplying compressed air to the inner peripheral portion of the workpiece and detecting a change in the back pressure. According to this method, only compressed air is supplied to the workpiece, so measurement can be performed in a short time, and wear does not occur. There is an advantage that can be.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, some micro-cylindrical workpieces such as ferrules have a chamfered portion formed at one end of the inner peripheral portion. When compressed air is supplied to a workpiece having a chamfered portion formed at one end in this way, There is a problem that the back pressure value varies depending on the supply direction. That is, different back pressure values are detected even when workpieces having the same inner diameter are supplied when compressed air is supplied from the chamfered side and when compressed air is supplied from the non-chamfered side. There's a problem. Therefore, when measuring this type of work, there is a drawback that accurate measurement is not possible unless the supply direction of compressed air is unified.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an inner diameter measuring method and apparatus capable of accurately measuring an inner diameter.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention supplies compressed air from one end of the inner periphery of a cylindrical master having a known inner diameter, and detects the back pressure, whereby the relationship between the inner diameter and the back pressure. Is obtained in advance, and compressed air is supplied from one end of the inner periphery of the cylindrical workpiece, and the back pressure is detected. In an inner diameter measuring method for measuring the inner diameter, a method is provided in which compressed air is supplied by aligning the direction of a master whose one end of the inner peripheral portion is chamfered with the direction of the workpiece whose one end of the inner peripheral portion is chamfered. To do.
[0007]
According to the present invention, the compressed air is supplied by matching the direction of the master whose one end of the inner peripheral portion is chamfered with the direction of the workpiece whose one end of the inner peripheral portion is chamfered. Thereby, even if it is a case where the workpiece | work with which the end of the inner peripheral part was chamfered was measured, an exact measurement can always be performed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an inner diameter measuring method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an inner diameter measuring apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the inner diameter measuring device 10 according to the present embodiment includes a supply unit 12, a transport unit 14, a measurement unit 16, a recovery unit 18, and a control unit 20.
[0010]
This inner diameter measuring device 10 measures the inner diameter of the workpiece W and separates and collects the workpiece W according to the measurement result. The workpiece W to be measured is an optical connector part ferrule. As shown in FIG. 7, the ferrule has a very small cylindrical shape having an outer diameter of D = 2.5 mm, an inner diameter of d = 0.125 mm, and a length of L = 10 mm. In addition, the ferrule has an inner peripheral chamfered portion C formed at the inner peripheral portion at one end and an outer peripheral chamfered portion T formed at the outer peripheral portion at the other end.
[0011]
The supply unit 12 supplies the workpiece W. A parts feeder 22 is installed in the supply unit 12. The parts feeder 22 supplies the workpiece W by unifying the direction of the workpiece W, that is, the direction of the inner peripheral chamfered portion C. Here, the workpiece W is supplied with the inner peripheral chamfered portion C facing rearward with respect to the transport direction.
[0012]
The parts feeder 22 that unifies the direction of the workpiece W and supplies the workpiece W in this way unifies the direction of the workpiece W as follows, for example.
[0013]
FIG. 2 is a schematic diagram of the selection unit 23 of the parts feeder 22. The workpiece W is placed in a stocker (not shown), and is sequentially supplied from the stocker to the sorting unit 23 through the transport path 24. The sorting unit 23 detects the direction of the workpiece W, and only the workpiece W having the inner peripheral chamfered portion C facing rearward in the transport direction passes. Then, only the workpiece W that has passed through the sorting unit 23 is supplied from the supply port 26 (see FIG. 1) of the parts feeder 22.
[0014]
As shown in FIG. 2, the sorting unit 23 includes a stopper 28, a light projecting / receiving sensor 30, a return port 36, and an air nozzle 34.
[0015]
The stopper 28 is a member that temporarily stops the workpiece W flowing through the conveyance path 24 at the detection position of the sorting unit 23, and is provided so as to be able to appear and retract from the wall surface of the conveyance path 24. The workpiece W stops at a predetermined detection position when the end surface of the workpiece W comes into contact with the stopper 28 protruding into the conveyance path 24.
[0016]
As shown in FIG. 3, the light projecting / receiving sensor 30 includes a light projecting element 30 A and a light receiving element 30 B, and detects the presence or absence of an outer peripheral chamfered portion T formed on the outer peripheral portion of the workpiece W. That is, as shown in FIG. 7, an outer peripheral chamfered portion T is formed on the outer peripheral portion of the workpiece W, and the outer peripheral chamfered portion T is an end opposite to the inner peripheral chamfered portion C formed on the inner peripheral portion. It is formed in the part. The light projecting / receiving sensor 30 detects the outer peripheral chamfered portion T and detects the direction of the inner peripheral chamfered portion C formed on the inner peripheral portion of the workpiece W.
[0017]
The light projecting element 30 A and the light receiving element 30 B of the light projecting / receiving sensor 30 are arranged so as to face each other with the peripheral edge portion of the workpiece W positioned at a predetermined detection position. The presence or absence of the outer peripheral chamfered portion T is detected by receiving the detection light L projected from the light projecting element 30A by the light receiving element 30B. .
[0018]
That is, as shown in FIG. 3A, when the outer peripheral chamfered portion T is located on the front end side in the traveling direction, the detection light L projected from the light projecting element 30A passes through the outer peripheral chamfered portion T. The light is received by the light receiving element 30B as it is. The light projecting / receiving sensor 30 detects that the outer peripheral chamfered portion T is positioned on the front end side in the traveling direction when the detection light L is received by the light receiving element 30B.
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the outer peripheral chamfered portion T is located on the rear end side in the traveling direction, the detection light L projected from the light projecting element 30A is generated at the tip corner portion of the workpiece W. Blocked. For this reason, the detection light L is not received by the light receiving element 30B. The light projecting / receiving sensor 30 detects that the outer peripheral chamfered portion T is not located on the front end side in the traveling direction when the light receiving element 30B does not receive the detection light L.
[0020]
The return port 36 is formed as an opening on the wall surface of the conveyance path 24 and is formed at a side position of the workpiece W positioned at the detection position. The return port 36 communicates with the stocker, and the workpiece W is returned to the stocker via the return port 36.
[0021]
The air nozzle 34 is installed to face the return port 36 and injects air toward the return port 36. The workpiece W positioned at the detection position is pushed out to the return port 36 by air being ejected from the air nozzle 34.
[0022]
The operation of the sorting unit 23 configured as described above is as follows. The workpiece W transferred from the stocker through the transfer path 24 to the sorting unit 23 is temporarily stopped at a predetermined detection position by the stopper 28. The light projecting / receiving sensor 30 detects the presence or absence of the outer peripheral chamfered portion T at the tip.
[0023]
Here, when the outer peripheral chamfered portion T is detected at the tip, the stopper 28 is retracted, and the workpiece W passes through the sorting portion 23 as it is. That is, in this case, since the inner peripheral chamfered portion C is on the rear end side in the traveling direction, the work W is passed as it is and supplied from the supply port 26.
[0024]
On the other hand, when the outer peripheral chamfered portion T is not detected at the tip, air is ejected from the air nozzle 34 and the workpiece W is pushed out toward the return port 36. That is, in this case, the work W has the inner peripheral chamfered portion C on the front end side in the traveling direction.
[0025]
The above operation is performed on all the workpieces conveyed to the sorting unit 23. Thereby, all the workpiece | work W which passes the selection part 23 is unified so that the direction of the internal peripheral chamfering part C may face the advancing direction rear end side. And by unifying the direction of the workpiece | work W in the selection part 23 in this way, the direction of the internal peripheral chamfering part C was always orient | assigned to the same direction (traveling direction rear end side) from the supply port 26 of the parts feeder 22. The workpiece W is supplied in the state.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 4, the transport unit 14 transports the workpiece W supplied from the supply unit 12 to the measurement unit 16 and transports the workpiece W measured by the measurement unit 16 to the recovery unit 18. . The transport unit 14 includes a conveyor 40, a direction changing device 42, and a transfer robot 44.
[0027]
The conveyor 40 horizontally conveys the workpiece W supplied from the supply port 26 of the parts feeder 22 to the direction changing device 42.
[0028]
The direction changing device 42 changes the direction of the workpiece W conveyed horizontally from the conveyor 40 by 90 degrees and starts up vertically. As shown in FIG. 4, the direction changing device 42 includes a clamper 46 and a clamper rotating mechanism (not shown) that rotates the clamper 46.
[0029]
The clamper 46 includes two clamp claws 46A and 46B, and one clamp claw 46A is provided so as to be movable forward and backward with respect to the other clamp claw 46B. Then, the one clamping claw 46A moves toward the other clamping claw 46B, whereby the workpiece W is clamped and is moved unclamped by moving away from the workpiece.
[0030]
The clamper rotation drive mechanism rotates the clamper 46 in a range of 90 degrees by rotating the rotation shaft 48 fixed to the clamper 46. The clamper 46 is driven by the clamper rotation driving mechanism, and thus has two horizontal receiving postures (posture shown by a solid line in FIG. 4) and vertical delivery postures (posture shown by a two-dot broken line in FIG. 4). Take a posture.
[0031]
The operation of the direction changing device 42 configured as described above is as follows. The workpiece W that has been transported horizontally by the conveyor 40 is in contact with the main body of the clamper 46 at the end of the conveyor 40 (in the state shown by the solid line in FIG. 4). When the tip of the workpiece W comes into contact with the main body of the clamper 46, the clamp pawl 46A is closed, and the tip of the workpiece W is clamped by the clamp pawls 46A and 46B. When the workpiece W is clamped by the clamp claws 46A and 46B, the clamper rotation drive mechanism is driven, and the clamper 46 rotates 90 degrees around the rotation shaft 48 (a state shown by a two-dot broken line in FIG. 4). Thereby, the workpiece | work W clamped horizontally is stood | started up vertically. At this time, the workpiece W is raised vertically with the inner peripheral chamfered portion C facing upward.
[0032]
The transfer robot 44 receives the workpiece W to be measured from the direction changing device 42 and transports it to the measuring unit 16, and also transports the workpiece W measured by the measuring unit 16 to the collecting unit 18. The transfer robot 44 includes a rod 50 that can move up and down, an arm 52 that is pivotably provided on the top of the rod 50, and a hand 54 that is provided at the tip of the arm 52. The hand 54 includes clamp claws 54A and 54A that can be freely opened and closed at the lower part of the main body, and the workpiece W is gripped by the clamp claws 54A and 54A. The workpiece W gripped by the hand 54 is received and transferred by the lifting / lowering operation of the rod 50, and is transferred by the turning operation of the arm 52. Therefore, the direction changing device 42, the measuring unit 16, and the collecting unit 18 are all arranged on the movement locus of the hand 54 (arranged on the turning circle of the hand 54).
[0033]
The measuring unit 16 measures the inner diameter of the workpiece W. As shown in FIGS. 1 and 5, the measurement unit 16 measures a plurality of measurement tables 60, 60,... For holding the workpiece W and the inner diameter of the workpiece W held on the measurement table 60. A plurality of air micrometers 62 and a master M ₀ , M ₁ And a master storage base 88 for storing
[0034]
The plurality of measurement tables 60, 60,... Are arranged on the movement locus of the hand 54 of the transfer robot 44 with a predetermined interval. As shown in FIGS. 6A and 6B, the measurement table 60 includes a measurement table main body 64, a pressing ring 66, a holding ring 68, and pressing means (not shown).
[0035]
The measuring table main body 64 is installed vertically, and an air supply path 70 is formed at the center thereof. A circular recess 72 is formed on the upper surface of the measurement table main body 64, and a work receiving hole 74 is formed in the center of the recess 72. The work receiving hole 74 is formed coaxially with the air supply path 70, is formed to have the same diameter as the outer diameter of the work W to be measured, and has a predetermined depth.
[0036]
The pressing ring 66 has a workpiece insertion hole 76 formed at the center, and the workpiece insertion hole 76 is formed slightly larger than the outer diameter of the workpiece W. The pressing ring 66 is fitted in a recess 72 formed on the upper surface of the measurement table main body, and is supported so as to be slidable in the recess 72 along the axial direction with the inner peripheral surface of the recess 72 as a guide surface. Yes. Further, a tapered pressing surface 78 inclined toward the center is formed on the lower surface of the pressing ring 66, and a holding ring 68 is in contact therewith.
[0037]
The holding ring 68 is formed of an elastic body and is housed in a recess 72 formed on the upper surface of the measurement table main body 64. The holding ring 68 is disposed coaxially with the work receiving hole 74 and is pressed by the pressing surface 78 of the pressing ring 66 to be crushed and its inner diameter is reduced. The holding ring 68 is used in which the inner diameter in the normal state (no load state) is larger than the outer diameter of the workpiece W to be measured. Therefore, when the workpiece W is inserted through the holding ring 68, the workpiece W is inserted in a substantially non-contact state.
[0038]
The pressing means (not shown) is constituted by a cylinder, for example, and presses the pressing ring 66 toward the measuring table main body 64.
[0039]
The operation of the measuring table 60 configured as described above is as follows. As shown in FIG. 6A, when the workpiece W is inserted from the workpiece insertion hole 76 of the pressing ring 66, the tip portion of the workpiece W is inserted into the workpiece receiving hole 74 formed in the measurement table main body 64. In this state, as shown in FIG. 6B, when the pressing ring 66 is pressed toward the measuring table main body 64 by pressing means (not shown), the holding ring 68 is crushed by the pressing surface 78 of the pressing ring 66, The inner diameter is reduced. As a result, the outer periphery of the workpiece W is fastened to the holding ring 68, and the workpiece W is held on the measurement table 60. Further, since the holding ring 68 is in close contact with the outer periphery of the workpiece W, the space between the workpiece W and the workpiece receiving hole 74 is thereby sealed.
[0040]
When the workpiece W is removed, the pressing of the pressing ring 66 by the pressing means is released. Accordingly, the pressing ring 66 returns to the original position by the elastic restoring force of the holding ring 68, and the holding ring itself returns to the original diameter by the elastic restoring force. As a result, the tightening of the workpiece W is released and the workpiece W can be taken out.
[0041]
As shown in FIG. 5, the air micrometer 62 includes an air source 80, a regulator 82, an A / E converter 84, and a control unit 86.
[0042]
The air source 80 supplies compressed air whose temperature and humidity are adjusted to be constant. The regulator 82 adjusts the compressed air supplied from the air source 80 to a constant pressure. Then, the compressed air adjusted to a constant pressure by the regulator 82 is supplied to the air supply path 70 of the measurement table main body 64 via the A / E converter 84.
[0043]
The compressed air supplied to the air supply path 70 is ejected to the outside through the inner peripheral portion of the work W held on the measurement table 60. The A / E converter 84 converts the back pressure of the compressed air at this time into an electrical signal by a bellows incorporating the differential air and a differential transformer, and outputs the electrical signal to the control unit 86. And the control part 86 calculates the internal-diameter dimension of the workpiece | work W based on this electrical signal. The calculated inner diameter dimension is displayed on a monitor 86A provided in the control unit 86 and recorded as data in a memory (not shown) provided in the control unit 86.
[0044]
As shown in FIG. 1, the master storage stand 88 is a zero adjustment master M. ₀ And magnification adjustment master M ₁ Hold. The master storage base 88 is formed in a block shape, and a zero adjustment master storage hole 88A and a magnification adjustment master storage hole 88B are vertically formed with a predetermined depth on the upper surface thereof. Zero adjustment master M ₀ Is accommodated and held in the zero adjustment master storage hole 88A, and the magnification adjustment master M ₁ Is housed and held in the magnification adjusting master storage hole 88B.
[0045]
The master storage base 88 is disposed on the movement locus of the hand 54 of the transfer robot 44, and the zero adjustment master storage hole 88A and the magnification adjustment master storage hole 88B are also formed on the movement locus of the hand 54. Is done. Accordingly, the master W can be taken out from the master storage table 88 by the transfer robot 44 and transferred to the measurement table 60.
[0046]
As shown in FIG. 1, the collection unit 18 collects and collects the workpiece W that has been measured into an OK workpiece that satisfies a predetermined criterion and an NG workpiece that does not satisfy the predetermined criterion. The collection unit 18 includes an OK work collection box 90A in which an OK work is accommodated, and an NG work collection box 90B in which an NG work is accommodated. Each collection box 90 A, 90 B is formed in a box shape with an open top, and is arranged on the movement locus of the hand 54 of the transfer robot 44. The workpiece W conveyed by the transfer robot 44 is unclamped above the collection boxes 90A and 90B, and is accommodated in the collection boxes 90A and 90B.
[0047]
The control unit 20 performs drive control of each device constituting the inner diameter measuring device 10. This control unit includes a microcomputer (not shown), and drives and controls each device according to an operation program stored in advance.
[0048]
The operation of the inner diameter measuring apparatus of the present embodiment configured as described above is as follows.
[0049]
First, initial setting is performed. First, a master M for zero adjustment is stored in the master storage base 88. ₀ And magnification adjustment master M ₁ Set. That is, the zero adjustment master M is inserted into the zero adjustment master storage hole 88A formed in the master storage base 88. ₀ And a magnification adjustment master M in the magnification adjustment master storage hole 88B. ₁ To accommodate.
[0050]
This zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ Are both formed in the same shape as the workpiece W to be measured, and an inner peripheral chamfered portion is formed at the inner peripheral portion of one end thereof. This zero adjustment master M ₀ Inner diameter d of ₀ And magnification adjustment master M ₁ Inner diameter d of ₁ Are different from each other (d ₀ ≠ d ₁ : Small and large) are known.
[0051]
This zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ Is set to the master storage stand 88, the zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ Set the direction in a unified manner with the workpiece W to be measured. That is, the direction of the inner peripheral chamfered portion formed at one end of the inner peripheral portion is set in a unified manner.
[0052]
Here, as described above, the workpiece W is supplied from the parts feeder 20 in a state where the inner peripheral chamfered portion C is directed to the rear end side in the traveling direction. In the direction changing device 42, the inner peripheral chamfered portion C is raised vertically in a state of facing upward. In this state, it is received by the transfer robot 44 and is held on each measuring table 60 with the inner peripheral chamfered portion C directed upward.
[0053]
Therefore, in order to align with the direction of the workpiece W, the zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ Are set in the zero adjustment master storage hole 88A and the magnification adjustment master storage hole 88B so that the inner peripheral chamfered portion C faces upward. As a result, the zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ Is received by the transfer robot 44 with the inner peripheral chamfered portion C facing upward, and is held on each measurement table 60 with the inner peripheral chamfered portion C directed upward.
[0054]
After the above setting is completed, the operator can adjust the master M for zero adjustment. ₀ And magnification adjustment master M ₁ Is input to the control unit 86. Thereby, the initial setting is completed.
[0055]
Next, the workpiece W to be measured is set on the parts feeder 22. That is, it is accommodated in the stocker of the parts feeder 22.
[0056]
Thus, measurement preparation is completed. Thereafter, the inner diameter measuring device 10 is operated to start measurement.
[0057]
When the device is activated, calibration is first performed, ie zero calibration and magnification calibration. Calibration is performed as follows.
[0058]
First, the transfer robot 44 moves from the master storage base 88 to the master M for zero adjustment. ₀ Is taken out and transported to the measurement unit 16 and set on the measurement table 60.
[0059]
Here, master M for zero adjustment ₀ The setting is performed as follows. First, the hand 54 of the transfer robot 44 holding the master moves above the measurement table 60. And it descends as it is. As a result, the zero adjustment master M gripped by the hand 54. ₀ Is inserted into the workpiece insertion hole 76 of the pressing ring 66. At this time, the master M for zero adjustment ₀ Is inserted into the workpiece insertion hole 76 whose inner peripheral chamfered portion is directed upward.
[0060]
Zero adjustment master M ₀ Is inserted into the workpiece insertion hole 76, the master M for zero adjustment by the hand 54 ₀ Is released. After the release, the hand 54 is temporarily retracted upward.
[0061]
After the hand 54 is retracted, pressing means (not shown) is driven, and the pressing ring 66 is pressed toward the measuring table main body 64. As a result, the holding ring 68 is crushed by the pressing ring 66, and is held by the crushed holding ring 68. ₀ Is held on the measuring table 60. In addition, a master M for zero adjustment held on the measuring table 60 ₀ The tip is inserted into the workpiece receiving hole 74, and this zero adjustment master M ₀ And the work receiving hole 74 are sealed by the holding ring 68 being crushed. Therefore, even if air is supplied to the air supply path 70, the air does not leak from the gap, and all zero adjustment master M ₀ Is supplied to the inner periphery of the.
[0062]
As described above, zero adjustment master M ₀ Is set on the measurement table 60, the air source 80 is driven, and the compressed air adjusted to a constant pressure by the regulator 82 is supplied to the air supply path 70 of the measurement table 60 via the A / E converter 84. . The compressed air supplied to the air supply path 70 is the zero adjustment master M. ₀ It is exhausted to the outside through the inner peripheral part. Then, the back pressure of the compressed air at this time is detected by the A / E converter 84 and output to the control unit 86 as an electrical signal. The control unit 86 outputs the zero adjustment master M output as the electrical signal. ₀ Is stored in the built-in memory.
[0063]
Zero adjustment master M ₀ When the measurement is completed, the air supply is stopped and the zero adjustment master M ₀ Is unlocked. That is, the pressing of the pressing ring 66 by the pressing means is released, and the tightening by the holding ring 68 is released.
[0064]
When the pressing of the pressing ring 66 is released, the hand 54 of the transfer robot 44 that has been waiting upward is lowered, and the zero adjustment master M set on the measuring table 60. ₀ Grip. Then, it rises as it is and the master M for zero adjustment from the measuring table 60. ₀ Recover.
[0065]
Collected zero adjustment master M ₀ Is returned to the original position of the master storage base 88 by the transfer robot 44, that is, the zero adjustment master storage hole 88A.
[0066]
Zero adjustment master M ₀ Then, the transfer robot 44 moves the magnification adjustment master M from the master storage base 88. ₁ Is taken out and transported to the measuring section 16. Magnification adjustment master M conveyed to the measuring unit 16 ₁ Is the zero adjustment master M ₀ In the same manner as above, the measurement table 60 is set. And this zero adjustment master M ₀ The back pressure is measured in the same manner. After the measurement is completed, the zero adjustment master M ₀ In the same manner, the original position of the master storage base 88, that is, the magnification adjustment master storage hole 88B is returned.
[0067]
As described above, zero adjustment master M ₀ And magnification adjustment master M ₁ When the back pressure measurement is finished, the control unit 86 measures the measured zero adjustment master M. ₀ Back pressure data and magnification adjustment master M ₁ Back pressure data and each master M measured in advance ₀ , M ₁ Known inner diameter dimension d ₀ , D ₁ Based on the above, the relationship between the change in the inner diameter and the change in the back pressure (back pressure characteristic) is obtained. Zero adjustment master M ₀ Set the measured value of the back pressure to the reference value of the measurement. In the following measurement, this zero adjustment master M ₀ , The inner diameter dimension d of the workpiece W is measured.
[0068]
The calibration is completed in a series of steps. Since the inner diameter measuring apparatus 10 of the present embodiment is provided with a plurality of measurement tables 60 and air micrometers 62, calibration is performed for all of them.
[0069]
When calibration is completed, measurement of the workpiece W is started. First, the parts feeder 22 is driven, and the workpieces W are sequentially supplied from the supply port 26. At this time, the workpiece W is supplied from the supply port 26 in a unified direction so that the inner peripheral chamfered portion C faces the rear end side in the traveling direction.
[0070]
The workpiece W supplied from the supply port 26 is conveyed to the direction changing device 42 by the conveyor 40. Then, the direction is changed by 90 degrees by the direction changing device 42, and is started up vertically. At this time, the workpiece W is started up with the inner peripheral chamfered portion C directed upward.
[0071]
The workpiece W raised vertically is received by the hand 54 of the transfer robot 44, and conveyed to the measuring unit 16 by the turning motion of the arm 52. Then, it is set on the measurement table 60 of the measurement unit 16.
[0072]
Here, the setting of the workpiece W is the master M described above. ₀ , M ₁ This is the same as the setting method. That is, the workpiece W is inserted into the workpiece insertion hole 76 of the pressing ring 66, and the pressing ring 66 is pressed toward the measuring table main body 64 by pressing means (not shown). As a result, the holding ring 68 is crushed by the pressing ring 66, is gripped by the crushed pressing ring 66, and the workpiece W is held on the measurement table 60.
[0073]
When the workpiece W is held on the measuring table 60, the air source 80 is driven, and compressed air adjusted to a constant pressure by the regulator 82 is supplied to the air supply path 70 of the measuring table 60 via the A / E converter 84. Is done. The compressed air supplied to the air supply path 70 is exhausted to the outside through the inner peripheral portion of the workpiece W. Then, the back pressure of the compressed air at this time is detected by the A / E converter 84 and output to the control unit 86 as an electrical signal.
[0074]
The control unit 86 calculates the inner diameter dimension d of the workpiece W based on the electrical signal from the A / E converter 84. That is, the inner diameter dimension d of the workpiece W is calculated from the back pressure measured based on the back pressure characteristics obtained in advance. The calculated inner diameter dimension d is displayed on a monitor 86A provided in the control unit 86 and recorded as data in a memory built in the control unit. Then, it is determined whether or not the measured inner diameter dimension d satisfies a predetermined standard. That is, it is determined whether an OK work that satisfies a predetermined standard or an NG work that does not satisfy a predetermined standard.
[0075]
It is assumed that the inner diameter dimension used as a reference for this determination is set in advance and stored in the memory of the control unit 86.
[0076]
Thus, the inner diameter measurement of the workpiece W is completed. When the measurement is completed, the driving of the air source 80 is stopped, and the holding of the workpiece W by the measurement table 60 is released. That is, the pressing of the pressing ring 66 by pressing means (not shown) is released, and the tightening of the workpiece W by the holding ring 68 is released. Thereafter, the workpiece W is recovered from the measurement table 60 by the transfer robot 44 and transferred to the recovery unit 18.
[0077]
The workpiece W conveyed to the collection unit 18 is sorted and collected into an OK workpiece collection box 90A and an NG workpiece collection box 90B according to the determined result. That is, an OK work that satisfies a predetermined standard is collected in the OK work collection box 90A, and an NG work that does not satisfy the predetermined standard is collected in an NG work collection box 90B.
[0078]
This recovery is performed as follows. When the workpiece W is an OK workpiece, the transfer robot 44 that has collected the workpiece W from the measurement table 60 moves the workpiece W above the OK workpiece collection box 90A. Then, after lowering a predetermined amount at that position, the holding of the workpiece W is released. As a result, the workpiece W falls by its own weight and is collected in the OK workpiece collection box 90A. Similarly, when the collected workpiece W is an NG workpiece, the workpiece is collected in the NG workpiece collection box 90B.
[0079]
The inner diameter measurement of one workpiece W is completed in a series of steps as described above. Hereinafter, by repeating the same operation, all the workpieces W accommodated in the parts feeder 22 are measured.
[0080]
In the inner diameter measuring apparatus 10 of the present embodiment, since the measurement unit 16 includes a plurality of measurement tables 60, 60,..., The workpiece W is sequentially supplied to the plurality of measurement tables 60, 60,. The workpiece W is measured. That is, the workpieces W are sequentially supplied to a plurality of measurement tables 60, 60,... Thereby, since the waiting time of the transfer robot 44 is eliminated, the transfer robot 44 can be operated efficiently and an efficient measurement can be performed.
[0081]
Thus, in the inner diameter measuring apparatus 10 of the present embodiment, the orientation of the workpiece W and the master M ₀ , M ₁ Therefore, even when measuring the workpiece W having the inner peripheral chamfered portion C formed at one end, the accurate measurement is always performed. be able to.
[0082]
In this embodiment, compressed air is supplied from the side where the inner peripheral chamfered portion C is not formed, and the back pressure is measured, but from the side where the inner peripheral chamfered portion C is formed. You may make it measure the back pressure by supplying compressed air. That is, the direction of the inner peripheral chamfered portion C may be measured in one of the directions, and the direction may be any direction.
[0083]
In the present embodiment, a plurality of measurement tables 60, 60,... Are installed in the measurement unit 16, but only one may be used.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, accurate measurement is always performed even when measuring a workpiece with one end of the inner peripheral portion chamfered by measuring the master and the workpiece in the same direction. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an inner diameter measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a sorting unit of a parts feeder
FIG. 3 is an explanatory diagram of a light projecting / receiving sensor.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a transport unit
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a measurement unit.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a measurement table
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a workpiece.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal diameter measuring device, 12 ... Supply part, 14 ... Conveyance part, 16 ... Measurement part, 18 ... Collection | recovery part, 20 ... Control part, 22 ... Parts feeder, 23 ... Sorting part, 24 ... Conveyance path, 26 ... Supply port 28 ... Stopper, 30 ... Light projecting / receiving sensor, 30A ... Light projecting device, 30B ... Light receiving device, 34 ... Air nozzle, 36 ... Return port, 40 ... Conveyor, 42 ... Direction changing device, 44 ... Transfer robot, 46 ... Clamper, 46A, 46B ... Clamp claw, 48 ... Rotating shaft, 50 ... Rod, 52 ... Arm, 54 ... Hand, 54A ... Clamp claw, 60 ... Measurement table, 62 ... Air micrometer, 64 ... Measurement table body, 66 ... Press ring, 68 ... Retaining ring, 70 ... Air supply path, 72 ... Recess, 74 ... Work receiving hole, 76 ... Work insertion hole, 78 ... Press surface, 80 ... Air source, 82 ... Regulator, 84 ... / E converter, 86 ... control unit, 88 ... master storage stand, 88A ... zero-adjusting master storage hole, 88B ... magnification adjusting master storage hole, 90A ... OK work recovery box, 90B ... NG workpiece collection box, M ₀ ... Master for zero adjustment, M ₁ ... Magnification adjustment master, W ... Workpiece, C ... Inner peripheral chamfer, T ... Outer peripheral chamfer

Claims

By supplying compressed air from one end of the inner circumference of a cylindrical master with a known inner diameter and detecting the back pressure, a back pressure characteristic indicating the relationship between the inner diameter and the back pressure is acquired in advance. In the inner diameter measuring method for measuring the inner diameter dimension of the workpiece based on the back pressure characteristics by supplying compressed air from one end of the inner peripheral portion of the cylindrical workpiece and detecting the back pressure,
An inner diameter measuring method, wherein compressed air is supplied by aligning a direction of a master whose one end of the inner peripheral portion is chamfered with a work whose one end of the inner peripheral portion is chamfered.

A workpiece holding means for holding a workpiece or a master whose inner diameter is known; an air supply means for supplying compressed air to an inner peripheral portion of the workpiece or master held by the workpiece holding means; and Back pressure detection means for detecting the back pressure of compressed air supplied to the inner periphery of the master, and the relationship between the inner diameter dimension and the back pressure based on the detected value of the back pressure of the master detected by the back pressure detection means. Back pressure characteristic calculation means for calculating the back pressure characteristic shown, and inner diameter dimension calculation means for calculating the inner diameter dimension of the workpiece based on the back pressure characteristic from the back pressure of the workpiece detected by the back pressure detection means. In the inner diameter measuring device,
An inner diameter measuring apparatus comprising: a workpiece supply means that unifies the directions of a master having one end of the inner peripheral portion chamfered and a workpiece having one end of the inner peripheral portion chamfered, and supplies the workpiece to the workpiece holding means.