JP3900255B2 - 内径測定方法及び装置 - Google Patents
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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】
しかしながら、この方法を用いて一度に多数のワークを測定場合、その一つ一つのワークの内周部の端面形状にバラツキがあると、同じ内径のワークであっても背圧値が異なって検出される結果、測定値にバラツキが生じるという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、ワーク内周部の端面形状にバラツキがある場合であっても正確な測定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、円筒状に形成されたワーク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、ワークの内径を測定する内径測定方法において、ワーク内周部の端面形状の変化に対する内径測定値の変化を求めることにより、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正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、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正する。これにより、内周部の端面形状にバラツキがある複数のワークを測定する場合であっても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好ましい実施の形態について詳説する。
【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、マスタ格納部２０及び制御部（不図示）で構成されている。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。
【００１０】
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８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、一端内周部に円弧状の内周面取り部（Ｒ面取り）Ｒ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Ｒ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Ｒが搬送方向に対して後方に向くようにワークＷの方向を統一して供給する。
【００１２】
なお、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の構成を示す概略図である。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を通って選別部２３へと供給される。そして、この選別部２３で内周面取り部Ｒの向きが統一される。すなわち、この選別部２３で内周面取り部Ｒの向きが検出され、その向きが搬送方向の後方側に向いているワークＷのみが供給口２６に向かって送られることにより、ワークＷの向きが統一される。この選別部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。
【００１４】
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。
【００１５】
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８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Ｒ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Ｒの方向を検出する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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止められる。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。
【００２２】
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、進行方向後端側に内周面取り部Ｒ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。
【００２３】
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Ｒがあるので、戻し口３６に押し出してストッカに戻す。
【００２４】
以上のようにして選別部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Ｒ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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つの姿勢をとる。
【００３０】
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Ｒが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。
【００３１】
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）。
【００３２】
測定部１６は、ワーク内周部の端面形状の測定と内径測定を行う。この測定部１６は、図１に示すように、端面形状測定部１６Ａと内径測定部１６Ｂとで構成されている。
【００３３】
端面形状測定部１６Ａは、ワーク内周部の端面形状を測定する。すなわち、ワークＷの内周部端面に形成された円弧状の内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定する。この端面形状測定部１６Ａは、ワークホルダ１００と端面形状測定機１０２とで構成されている。
【００３４】
ワークホルダ１００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、ワークＷを垂直に保持する。このワークホルダ１００は、円柱状に形成されており、その上面に所定の深さのワーク受け穴１０４が垂直に形成されている。ワークＷは、このワーク受け穴１０４に挿入されることにより垂直に保持される。
【００３５】
端面形状測定機１０２は、図５に示すように、ＣＣＤカメラ１０６でワークＷの内周部端面の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１０８で画像処理することにより、ワーク内周部に形成された内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定する。
【００３６】
ＣＣＤカメラ１０６は、アーム１１２の先端に設けられている。アーム１１２の基部は回転軸１１６に連結されており、この回転軸１１６をモータ１１８で回転駆動することにより、アーム１１２が旋回する。そして、このアーム１１２が旋回することにより、ＣＣＤカメラ１０６が所定の撮像位置と待機位置との間を移動する。
【００３７】
撮像位置に移動したＣＣＤカメラ１０６は、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワークホルダ１００に保持されたワークＷの内周部の像を拡大して撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１０８に出力する。
【００３８】
画像処理装置１０８は、ＣＣＤカメラ１０６から出力された画像データを画像処理することにより、内径面取り部Ｒの面取り半径ｒを演算する。そして、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力する。
【００３９】
なお、通常、ＣＣＤカメラ１０６は待機位置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動する。これにより、トランスファーロボット４４のハンド５４との接触を回避する。
【００４０】
内径測定部１６Ｂは、図６に示すように、ワークＷを保持する測定台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エアマイクロメータ６２とで構成されている。
【００４１】
測定台６０は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配置され、ワークＷを保持する。この測定台６０は、図７（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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７（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。
【００４７】
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。
【００４８】
エアマイクロメータ６２は、図６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。
【００４９】
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。
【００５０】
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（不図示）に表示されるとともに、データとして管制部８６に内蔵されたメモリに記録される。
【００５１】
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。
【００５２】
マスタ格納部２０は、複数のマスタを格納する。このマスタ格納部２０には、図１に示すように、マスタ格納台８８が設置されている。マスタ格納台８８は、ブロック状に形成されており、その上面に複数のマスタ格納穴が所定の深さをもって垂直に形成されている。マスタは、このマスタ格納穴に格納される。
【００５３】
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ており、各マスタ格納穴もハンド５４の移動軌跡上に形成されている。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でマスタを取り出し、測定台６０に搬送することができる。
【００５４】
制御部は、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、あらかじめ記憶されたプログラムにしたがって各機器を駆動制御する。
【００５５】
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。
【００５６】
初めに初期設定を行う。まず、マスタ格納台８８に零調整用マスタＭO 、倍率調整用マスタＭV 、修正用マスタＭ1 〜ＭN をセットする。
【００５７】
ここで、零調整用マスタＭ0 は、内径寸法ｄO と内周面取り部Ｒの面取り半径ｒO が既知とされており、倍率調整用マスタＭV は内径寸法ｄV が既知とされている（ただし、ｄO ≠ｄV ）。また、修正用マスタＭ1 〜ＭN は、それぞれ零調整用マスタＭO と同じ内径寸法ｄO で形成されており、それぞれその内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ1 〜ｒN が既知とされている。ただし、その内周面取り部Ｒの大きさｒ1 〜ｒN は、それぞれ異なる値で形成されている。
【００５８】
また、各マスタはマスタ格納台８８にセットする際、その方向を統一してセットする。すなわち、それぞれその内周面取り部Ｒが上方向に向くように方向を統一してセットする。これは、端面形状測定部１６Ａのワークホルダ１００にセットして、その端面の像をＣＣＤカメラ１０６で撮像する際、内周面取り部Ｒが形成されている側がＣＣＤカメラ１０６に撮像されるようにするためである。
【００５９】
以上のセッティングが完了したのち、オペレータは各マスタの内径寸法及び面取り半径を画像処理装置１０８及び管制部８６に入力する。
【００６０】
次に、端面形状測定機１０２とエアマイクロメータ６２のキャリブレーションを行う。
【００６１】
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ＭO を取り出し、端面形状測定部１６Ａに搬送する。そして、その端面形状測定部１６Ａのワークホルダ１００にワークＷをセットする。このワークＷのセッティングは、次のように行われる。
【００６２】
まず、零調整用マスタＭO を把持したトランスファーロボット４４のハンド５４がワークホルダ１００の上方に移動する。そして、その位置から下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭO がワークホルダ１００のワーク受け穴１０４に挿入される。
【００６３】
零調整用マスタＭO がワーク受け穴１０４に挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭO の把持が解除される。解除後、ハンド５４は上方に退避する。これにより、零調整用マスタＭO がワークホルダ１００にセットされる。
【００６４】
零調整用マスタＭO がワークホルダ１００にセットされると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置から撮像位置に移動する。そして、その位置でワークホルダ１００に保持された零調整用マスタＭO の内周部端面の像を撮像する。このＣＣＤカメラ１０６に撮像された零調整用マスタＭO の内周部端面の画像データは画像処理装置１０８に出力される。画像処理装置１０８は、得られた画像データと既知の面取り半径ｒO とに基づいて撮像倍率を算出する。算出された撮像倍率は、画像処理装置１０８に内蔵されたメモリに記憶される。
【００６５】
零調整用マスタＭO の内周部端面の撮像が終了すると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置に退避する。
【００６６】
以上により、端面形状測定機１０２のキャリブレーションが終了する。引き続きエアマイクロメータ６２のキャリブレーションが行われる。
【００６７】
アーム１１２が退避位置に退避すると、トランスファーロボット４４がワークホルダ１００から零調整用マスタＭO を回収し、内径測定部１６Ｂに搬送する。そして、その内径測定部１６Ｂの測定台６０に零調整用マスタＭO をセットする。
【００６８】
ここで、零調整用マスタＭO のセッティングは次のように行われる。まず、零調整用マスタＭO 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、その位置から垂直に下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭO 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ＭO は、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７６に挿入される。
【００６９】
零調整用マスタＭO 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ＭO 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。
【００７０】
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ＭO 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ＭO 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ＭO 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ＭO の内周部に供給される。
【００７１】
以上のようにして零調整用マスタＭO 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ＭO 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ＭO の背圧データを内蔵するメモリに記憶する。
【００７２】
零調整用マスタＭO 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ＭO 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。
【００７３】
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ＭO 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ＭO を回収する。
【００７４】
回収された零調整用マスタＭO は、トランスファーロボット４４によってマスタ格納台８８の元の位置に戻される。
【００７５】
零調整用マスタＭO 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ＭV 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ＭV は、零調整用マスタＭO と同様にして測定台６０にセットされ、背圧の測定が行われる。測定終了後は零調整用マスタＭO と同様にしてマスタ格納台８８の元の位置に戻される。
【００７６】
以上のようにして、零調整用マスタＭO と倍率調整用マスタＭV の背圧測定が終了すると、管制部は、測定された零調整用マスタＭO の背圧データと倍率調整用マスタＭV の背圧データ、及び、既知の内径寸法ｄO 、ｄV 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ＭO 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ＭO 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。
【００７７】
以上により、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションが終了する。
【００７８】
次に、ワークの端面形状（内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ）に基づく測定値の修正量の測定が行われる。
【００７９】
まず、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ1 （面取り半径ｒ1 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第１の修正用マスタＭ1 が測定台６０にセットされると、上述した零調整用マスタＭO と同様にして背圧測定が行われる。管制部８６は、測定された背圧から第１の修正用マスタＭ1 の内径ｄ1 を算出し、面取り半径ｒ1 に対応させてメモリに記憶する。
【００８０】
第１の修正用マスタＭ1 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第１の修正用マスタＭ1 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【００８１】
次に、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ2 （面取り半径ｒ2 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第２の修正用マスタＭ2 が測定台６０にセットされると、上記と同様にして背圧が測定される。管制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マスタＭ2 の内径ｄ2 を算出し、面取り半径ｒ2 に対応させてメモリに記憶する。
【００８２】
第２の修正用マスタＭ2 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第２の修正用マスタＭ2 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【００８３】
以上のようにして、マスタ格納台８８に格納されている複数の修正用マスタＭN について、順次内径ｄN を測定する。そして、求めた内径ｄN を面取り半径ｒN に対応させて管制部８６のメモリに記憶する。
【００８４】
すべての修正用マスタＭ1 〜ＭN の内径測定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求める。
【００８５】
ここで、上記のように零調整用マスタＭO と修正用マスタＭ1 〜ＭN は、共に内径寸法が等しく形成されているので、測定値ｄO 〜ｄN は同じ値が出力されるはずである。
【００８６】
しかしながら、各マスタＭO 〜ＭN は、面取り半径ｒO 〜ｒN が異なるため、測定値にバラツキが生じる。
【００８７】
そこで、零調整用マスタＭO の面取り半径ｒO を基準とし、その時の測定値ｄO とのズレ量（ｄO −ｄN ）を求めることにより、各面取り半径ｒ1 〜ｒN における測定値の修正量εを求める。
【００８８】
たとえば、面取り半径ｒ1 の時の内径の測定値はｄ1 であり、その修正量ε1 は、ε1 ＝ｄO −ｄ1 となる。また、面取り半径ｒ2 の時の内径の測定値はｄ2 であり、その修正量ε2 は、ε2 ＝ｄO −ｄ2 となる。同様にして各面取り半径ｒ1 〜ｒN における測定値の修正量ε1 〜εN を求める。
【００８９】
そして、求めた面取り半径ｒO 〜ｒN と修正量εO 〜εN との関係から、その面取り半径ｒと修正量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６は、求めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般式ε＝Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。
【００９０】
以上一連の操作により、測定の準備作業が完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワークＷの測定が順次行われる。
【００９１】
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。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、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態で垂直に立ち上げられる。
【００９２】
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端面形状測定部１６Ａに搬送される。
【００９３】
端面形状測定部１６Ａに搬送されたワークＷは、ワークホルダ１００にセットされ、端面形状 (内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ）が測定される。この端面形状の測定は次のとおりである。
【００９４】
まず、トランスファーロボット４４のハンド５４がワークホルダ１００の上方に移動する。そして、その位置からアーム５２が垂直に下降する。アーム５２は、所定量下降すると停止し、これによりワークＷがワーク受け穴１０４に挿入される。なお、このときワークＷは、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク受け穴１０４に挿入される。
【００９５】
ワークＷがワーク受け穴１０４に挿入されると、ハンド５４によるワークＷの把持が解除される。この後、アーム５２は上昇し、所定の高さの位置で待機する。これにより、ワークＷがワークホルダ１００にセットされる。
【００９６】
ワークＷがワークホルダ１００にセットされると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置から撮像位置に移動する。
【００９７】
ＣＣＤカメラ１０６は、ワークホルダ１００に保持されたワークＷの端面内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１０８に出力する。画像処理装置１０８は、出力された画像データを画像処理することにより、ワーク内周部の内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを算出する。求められたワークＷの面取り半径ｒは、内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力される。
【００９８】
ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が撮影位置から待機位置に移動する。
【００９９】
以上によりワークＷの端面形状の測定が終了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１００の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、ワークホルダ１００からワークＷを回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１６Ｂに搬送する。
【０１００】
内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷは、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。この内径測定は次のように行われる。
【０１０１】
まず、ワークＷが押圧リング６６のワーク挿通穴７６に挿入される。なお、このときワークＷは内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７６に挿入される。
【０１０２】
次に、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
内径寸法ｄが測定されると、次に、管制部８６は、端面形状測定部１６Ａで測定されたワークＷの面取り半径ｒに基づいて修正量εを求める。そして、その求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正し、正しい内径寸法ｄ´を求める。
【０１０６】
以上のようにして求められた内径寸法ｄ´は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示されるとともに、データとして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。
【０１０７】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
なお、この分別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のハンド５４は、そのワークＷがＯＫワークの場合、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａの上方に移動する。そして、その位置から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。一方、測定台６０から回収したワークＷがＮＧワークの場合、トランスファーロボット４４のハンド５４は、ＮＧワーク回収ボックス９０Ｂの上方に移動し、その位置から所定量下降し、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、ＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収される。
【０１１１】
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、同様の作業を順次繰り返し実施して、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。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワーク内周部端面に形成された内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定し、その面取り半径ｒに応じて内径測定値ｄを修正するので、面取り半径ｒが異なる複数のワーク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。
【０１１３】
次に、本発明に係る内径測定装置の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態の内径測定装置１０では、内周部の一端に面取り部Ｒが形成されたワークＷを測定対象としたが、本実施の形態の内径測定装置では、内周部の両端に面取り部が形成されたワークＷを測定対象とする。
【０１１４】
図９に示すように、測定対象のワーク（フェルール）Ｗは、内周部の両端にそれぞれに円弧状の内周面取り部Ｅ、Ｆが形成されている。また、外周部の一端には外周面取り部Ｔが形成されている。
【０１１５】
本実施の形態の内径測定装置は、端面形状測定部以外の構成は、上述した第１の実施の形態の内径測定装置１０と同じなので、以下の説明では端面形状測定部１６Ａ´の構成についてのみ説明する。
【０１１６】
図１０は、端面形状測定部の構成を示す概略図である。この端面形状測定部１６Ａ´は、ワークＷの両端内周部の端面形状を測定する。すなわち、ワークＷの両端内周部に形成された円弧状の内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定する。この端面形状測定部１６Ａ´は、ワークホルダ１２０と端面形状測定機１２２とで構成されている。
【０１１７】
ワークホルダ１２０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、ワークＷを垂直に保持する。このワークホルダ１２０は、円柱状に形成されており、その上面中央に所定の深さのワーク受け穴１２４が垂直に形成されている。ワークＷは、このワーク受け穴１２４に挿入されることにより垂直に保持される。
【０１１８】
端面形状測定機１２２は、上下一組のＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６ＢでワークＷの両端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８で画像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成された内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定する。
【０１１９】
ワークＷの下面を撮像する下側ＣＣＤカメラ１２６Ａは、ワークホルダ１２０内に設置されている。ワークホルダ１２０の下面中央部には、この下側ＣＣＤカメラ１２６Ａを収容するＣＣＤカメラ収容穴１３０が形成されている。このＣＣＤカメラ収容穴１３０は、ワーク受け穴１２４と同軸上に形成されており、観察穴１３２を介してワーク受け穴１２４に連通されている。ワーク受け穴１２４に挿入されたワークＷは、この観察穴１３２を介して内周部の像を下側ＣＣＤカメラ１２４Ａに拡大して撮像される。下側ＣＣＤカメラ１２４Ａは、その撮像した画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１２０】
一方、ワークＷの上面を撮像する上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは、アーム１３４の先端に設けられている。アーム１３４の基部は回転軸１３６に連結されており、この回転軸１３６をモータ１３８で回転駆動することにより、アーム１３４が旋回する。そして、このアーム１３４が旋回することにより、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが所定の撮像位置と待機位置との間を移動する。
【０１２１】
撮像位置に移動した上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワークホルダ１２０に保持されたワークＷの上面内周部の像を拡大して撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１２２】
画像処理装置１２８は、上下一組のＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂから出力された画像データを画像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成された内径面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを演算する。そして、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力する。
【０１２３】
なお、通常、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは待機位置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動する。
【０１２４】
前記のごとく構成された第２の実施の形態の内径測定装置の作用は次のとおりである。
【０１２５】
まず、マスタ格納台８８に零調整用マスタＭO 、倍率調整用マスタＭV 、修正用マスタＭ1 〜ＭN をセットし、初期設定を行う。そして、各マスタの内径寸法及び面取り半径を画像処理装置１２８及び管制部８６に入力する。
【０１２６】
次に、端面形状測定機１２２とエアマイクロメータ６２のキャリブレーションを行う。
【０１２７】
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ＭO を取り出し、端面形状測定部１６Ａ´に搬送する。そして、その端面形状測定部１６Ａ´のワークホルダ１２０にワークＷをセットする。
【０１２８】
零調整用マスタＭO がワークホルダ１２０にセットされると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そして、その位置でワークホルダ１２０に保持された零調整用マスタＭO の上端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。そして、撮像後、再びアーム１３４が旋回して、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置に退避する。
【０１２９】
上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによる上端内周部撮像が終了すると、次いで下側ＣＣＤカメラ１２６Ａによって零調整用マスタＭO の下端内周部の像が撮像される。そして、その画像データが画像処理装置１２８に出力される。
【０１３０】
画像処理装置１２８は、得られた両端内周部の画像データと既知の面取り半径ｅO 、ｆ0 とに基づいて各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂによる撮像倍率を算出する。算出された各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂの撮像倍率は、画像処理装置１２８に内蔵されたメモリに記憶される。
【０１３１】
以上により、端面形状測定機１２２のキャリブレーションが終了する。次いで、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションが行われる。なお、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションは、上述した第１の実施の形態と同じなので、その説明は省略する。
【０１３２】
次に、ワーク両端の端面形状（内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ1 、ｆ2 ）に基づく測定値の修正量の測定が行われる。
【０１３３】
まず、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ1 （面取り半径ｅ1 、ｆ1 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第１の修正用マスタＭ1 が測定台６０にセットされると、上述した零調整用マスタＭO と同様にして背圧測定が行われる。管制部８６は、測定された背圧から第１の修正用マスタＭ1 の内径ｄ1 を算出し、既知の面取り半径ｅ1 、ｆ1 に対応させてメモリに記憶する。
【０１３４】
第１の修正用マスタＭ1 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第１の修正用マスタＭ1 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【０１３５】
次に、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ2 （面取り半径ｅ2 、ｆ2 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第２の修正用マスタＭ2 が測定台６０にセットされると、上記と同様にして背圧が測定される。管制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マスタＭ2 の内径ｄ2 を算出し、既知の面取り半径ｅ2 、ｆ2 に対応させてメモリに記憶する。
【０１３６】
第２の修正用マスタＭ2 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第２の修正用マスタＭ2 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【０１３７】
以上のようにして、マスタ格納台８８に格納されている複数の修正用マスタＭN について、順次内径ｄN を測定する。そして、求めた内径ｄN を既知の面取り半径ｅN 、ｆN に対応させて管制部８６のメモリに記憶する。
【０１３８】
すべての修正用マスタＭ1 〜ＭN の内径測定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求める。
【０１３９】
ここで、上記のように零調整用マスタＭO と修正用マスタＭ1 〜ＭN は、共に内径寸法が等しく形成されているので、測定値ｄO 〜ｄN は同じ値が出力されるはずである。
【０１４０】
しかしながら、各マスタＭO 〜ＭN は、面取り半径ｅO 〜ｅN 、ｆ0 〜ｆN が異なるため、測定値にバラツキが生じる。
【０１４１】
そこで、零調整用マスタＭO の面取り半径ｅ0 、ｆ0 を基準とし、その時の測定値ｄO とのズレ量（ｄO −ｄN ）を求めることにより、各面取り半径ｅ1 〜ｅN 、ｆ0 〜ｆN における測定値の修正量εを求める。
【０１４２】
たとえば、面取り半径ｅ1 、ｆ1 の時の内径の測定値はｄ1 であり、その修正量ε1 は、ε1 ＝ｄO −ｄ1 となる。また、面取り半径ｅ2 、ｆ2 の時の内径の測定値はｄ2 であり、その修正量ε2 は、ε2 ＝ｄO −ｄ2 となる。同様にして各面取り半径ｅ1 〜ｅN 、ｆ1 〜ｆN における測定値の修正量ε1 〜εN を求める。そして、求めた面取り半径ｅO 〜ｅN 、ｆO 〜ｆN と修正量εO 〜εN との関係から、その面取り半径ｒと修正量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６は、求めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般式ε＝Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。
【０１４３】
以上一連の操作により、測定の準備作業が完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワークＷの測定が順次行われる。
【０１４４】
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。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。
【０１４５】
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端面形状測定部１６Ａ´に搬送される。
【０１４６】
端面形状測定部１６Ａ´に搬送されたワークＷは、ワークホルダ１２０にセットされ、端面形状 (内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆ）が測定される。この端面形状の測定は次のとおりである。
【０１４７】
ワークＷがワークホルダ１２０にセットされると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そして、ワークホルダ１２０に保持されたワークＷの上端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによるワーク上端内周部の撮像が終了すると、下側ＣＣＤカメラ１２６Ａがワークホルダ１２０に保持されたワークＷの下端内周部の像を撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１４８】
画像処理装置１２８は、出力された画像データを画像処理することにより、ワーク内周部の内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを算出する。求められたワークＷの面取り半径ｅ、ｆは、内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力される。
【０１４９】
ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが撮影位置から待機位置に移動する。
【０１５０】
以上によりワークＷの端面形状の測定が終了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１２０の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、ワークホルダ１２０からワークＷを回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１６Ｂに搬送する。
【０１５１】
内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷは、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。内径寸法ｄが測定されると、内径測定部１６Ｂの管制部８６は、端面形状測定部１６Ａ´で測定されたワークＷの面取り半径ｅ、ｆに基づいて修正量εを求める。そして、その求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正し、正しい内径寸法ｄ´を求める。
【０１５２】
以上のようにして求められた内径寸法ｄ´は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示されるとともに、データとして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。
【０１５３】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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、同様の作業を順次繰り返し実施して、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。
【０１５７】
以上説明したように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワークＷの両端内周部に形成された内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定し、その面取り半径ｅ、ｆに応じて内径測定値ｄを修正するので、両端部に形成された面取り半径ｅ、ｆが異なる複数のワーク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。
【０１５８】
なお、上述した実施の形態では、測定部１６には、端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）と内径測定部１６Ｂとが、それぞれ１つずつ設置されているが、複数の端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）及び内径測定部１６Ｂを設置してもよい。これにより、複数のワークＷを同時に測定することができ、効率よく測定を行うことができる。
【０１５９】
また、上述した実施の形態では、円弧状に形成された内周面取り部Ｒ（Ｅ、Ｆ）の面取り半径ｒ（ｅ、ｆ）を測定し、その面取り半径ｒ（ｅ、ｆ）に応じて内径測定値ｄを修正するようにしているが、直線状に形成された内周面取り部（Ｃ面取り）の面取り幅及び面取り角度を測定し、その面取り幅と面取り角度に応じて内径測定値を修正するようにしてもよい。この場合、面取り幅と面取り角度の変化に対する内径測定値の変化を求めておき、その面取り幅と面取り角度に応じた内径測定値の修正量をあらかじめ求めておく。
【０１６０】
また、本実施の形態では、ワークＷの端面をＣＣＤカメラ１０６（１２６Ａ、１２６Ｂ）で撮像し、その画像データを画像処理することにより、内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを求めるようにしているが、端面形状の測定手段は、これに限定されるものではなく、他の方法で測定するようにしてもよい。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワークの端面形状に応じて内径の測定値を修正するので、端面形状が異なるワークを複数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】端面形状測定機の構成を示す概略図
【図６】測定部の構成を示す概略図
【図７】測定台の構成を示す断面図
【図８】ワークの構成を示す断面図
【図９】ワークの構成を示す断面図
【図１０】端面形状測定機の構成を示す概略図
【符号の説明】
１０…内径測定装置、１２…供給部、１４…搬送部、１６…測定部、１６Ａ…端面形状測定部、１６Ｂ…内径測定部、１８…回収部、２０…マスタ格納部、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、３２…戻し口、３４…エアノズル、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、９０Ａ…ＯＫワーク回収ボックス、９０Ｂ…ＮＧワーク回収ボックス、１００…ワークホルダ、１０２…端面形状測定機、１０４…ワーク受け穴、１０６…ＣＣＤカメラ、１０８…画像処理装置、１１２…アーム、１１６…回転軸、１１８…モータ、１２０…ワークホルダ、１２２…端面形状測定機、１２４…ワーク受け穴、１２６Ａ…下側ＣＣＤカメラ、１２６Ｂ…上側ＣＣＤカメラ、１２８…画像処理装置、１３０…ＣＣＤカメラ収容穴、１３２…観察穴、１３４…アーム、１３６…回転軸、１３８…モータ、Ｗ…ワーク、Ｒ…内周面取り部、ｒ…面取り半径、Ｔ…外周面取り部、Ｅ…内周面取り部、ｅ…面取り半径、Ｆ…内周面取り部、ｆ…面取り半径
【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】
しかしながら、この方法を用いて一度に多数のワークを測定場合、その一つ一つのワークの内周部の端面形状にバラツキがあると、同じ内径のワークであっても背圧値が異なって検出される結果、測定値にバラツキが生じるという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、ワーク内周部の端面形状にバラツキがある場合であっても正確な測定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、円筒状に形成されたワーク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、ワークの内径を測定する内径測定方法において、ワーク内周部の端面形状の変化に対する内径測定値の変化を求めることにより、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正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、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正する。これにより、内周部の端面形状にバラツキがある複数のワークを測定する場合であっても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好ましい実施の形態について詳説する。
【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、マスタ格納部２０及び制御部（不図示）で構成されている。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。
【００１０】
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８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、一端内周部に円弧状の内周面取り部（Ｒ面取り）Ｒ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Ｒ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Ｒが搬送方向に対して後方に向くようにワークＷの方向を統一して供給する。
【００１２】
なお、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の構成を示す概略図である。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を通って選別部２３へと供給される。そして、この選別部２３で内周面取り部Ｒの向きが統一される。すなわち、この選別部２３で内周面取り部Ｒの向きが検出され、その向きが搬送方向の後方側に向いているワークＷのみが供給口２６に向かって送られることにより、ワークＷの向きが統一される。この選別部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。
【００１４】
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。
【００１５】
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８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Ｒ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Ｒの方向を検出する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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止められる。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。
【００２２】
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、進行方向後端側に内周面取り部Ｒ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。
【００２３】
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Ｒがあるので、戻し口３６に押し出してストッカに戻す。
【００２４】
以上のようにして選別部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Ｒ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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つの姿勢をとる。
【００３０】
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Ｒが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。
【００３１】
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）。
【００３２】
測定部１６は、ワーク内周部の端面形状の測定と内径測定を行う。この測定部１６は、図１に示すように、端面形状測定部１６Ａと内径測定部１６Ｂとで構成されている。
【００３３】
端面形状測定部１６Ａは、ワーク内周部の端面形状を測定する。すなわち、ワークＷの内周部端面に形成された円弧状の内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定する。この端面形状測定部１６Ａは、ワークホルダ１００と端面形状測定機１０２とで構成されている。
【００３４】
ワークホルダ１００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、ワークＷを垂直に保持する。このワークホルダ１００は、円柱状に形成されており、その上面に所定の深さのワーク受け穴１０４が垂直に形成されている。ワークＷは、このワーク受け穴１０４に挿入されることにより垂直に保持される。
【００３５】
端面形状測定機１０２は、図５に示すように、ＣＣＤカメラ１０６でワークＷの内周部端面の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１０８で画像処理することにより、ワーク内周部に形成された内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定する。
【００３６】
ＣＣＤカメラ１０６は、アーム１１２の先端に設けられている。アーム１１２の基部は回転軸１１６に連結されており、この回転軸１１６をモータ１１８で回転駆動することにより、アーム１１２が旋回する。そして、このアーム１１２が旋回することにより、ＣＣＤカメラ１０６が所定の撮像位置と待機位置との間を移動する。
【００３７】
撮像位置に移動したＣＣＤカメラ１０６は、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワークホルダ１００に保持されたワークＷの内周部の像を拡大して撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１０８に出力する。
【００３８】
画像処理装置１０８は、ＣＣＤカメラ１０６から出力された画像データを画像処理することにより、内径面取り部Ｒの面取り半径ｒを演算する。そして、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力する。
【００３９】
なお、通常、ＣＣＤカメラ１０６は待機位置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動する。これにより、トランスファーロボット４４のハンド５４との接触を回避する。
【００４０】
内径測定部１６Ｂは、図６に示すように、ワークＷを保持する測定台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エアマイクロメータ６２とで構成されている。
【００４１】
測定台６０は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配置され、ワークＷを保持する。この測定台６０は、図７（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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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７（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。
【００４７】
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。
【００４８】
エアマイクロメータ６２は、図６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。
【００４９】
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。
【００５０】
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（不図示）に表示されるとともに、データとして管制部８６に内蔵されたメモリに記録される。
【００５１】
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。
【００５２】
マスタ格納部２０は、複数のマスタを格納する。このマスタ格納部２０には、図１に示すように、マスタ格納台８８が設置されている。マスタ格納台８８は、ブロック状に形成されており、その上面に複数のマスタ格納穴が所定の深さをもって垂直に形成されている。マスタは、このマスタ格納穴に格納される。
【００５３】
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ており、各マスタ格納穴もハンド５４の移動軌跡上に形成されている。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でマスタを取り出し、測定台６０に搬送することができる。
【００５４】
制御部は、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、あらかじめ記憶されたプログラムにしたがって各機器を駆動制御する。
【００５５】
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。
【００５６】
初めに初期設定を行う。まず、マスタ格納台８８に零調整用マスタＭO 、倍率調整用マスタＭV 、修正用マスタＭ1 〜ＭN をセットする。
【００５７】
ここで、零調整用マスタＭ0 は、内径寸法ｄO と内周面取り部Ｒの面取り半径ｒO が既知とされており、倍率調整用マスタＭV は内径寸法ｄV が既知とされている（ただし、ｄO ≠ｄV ）。また、修正用マスタＭ1 〜ＭN は、それぞれ零調整用マスタＭO と同じ内径寸法ｄO で形成されており、それぞれその内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ1 〜ｒN が既知とされている。ただし、その内周面取り部Ｒの大きさｒ1 〜ｒN は、それぞれ異なる値で形成されている。
【００５８】
また、各マスタはマスタ格納台８８にセットする際、その方向を統一してセットする。すなわち、それぞれその内周面取り部Ｒが上方向に向くように方向を統一してセットする。これは、端面形状測定部１６Ａのワークホルダ１００にセットして、その端面の像をＣＣＤカメラ１０６で撮像する際、内周面取り部Ｒが形成されている側がＣＣＤカメラ１０６に撮像されるようにするためである。
【００５９】
以上のセッティングが完了したのち、オペレータは各マスタの内径寸法及び面取り半径を画像処理装置１０８及び管制部８６に入力する。
【００６０】
次に、端面形状測定機１０２とエアマイクロメータ６２のキャリブレーションを行う。
【００６１】
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ＭO を取り出し、端面形状測定部１６Ａに搬送する。そして、その端面形状測定部１６Ａのワークホルダ１００にワークＷをセットする。このワークＷのセッティングは、次のように行われる。
【００６２】
まず、零調整用マスタＭO を把持したトランスファーロボット４４のハンド５４がワークホルダ１００の上方に移動する。そして、その位置から下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭO がワークホルダ１００のワーク受け穴１０４に挿入される。
【００６３】
零調整用マスタＭO がワーク受け穴１０４に挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭO の把持が解除される。解除後、ハンド５４は上方に退避する。これにより、零調整用マスタＭO がワークホルダ１００にセットされる。
【００６４】
零調整用マスタＭO がワークホルダ１００にセットされると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置から撮像位置に移動する。そして、その位置でワークホルダ１００に保持された零調整用マスタＭO の内周部端面の像を撮像する。このＣＣＤカメラ１０６に撮像された零調整用マスタＭO の内周部端面の画像データは画像処理装置１０８に出力される。画像処理装置１０８は、得られた画像データと既知の面取り半径ｒO とに基づいて撮像倍率を算出する。算出された撮像倍率は、画像処理装置１０８に内蔵されたメモリに記憶される。
【００６５】
零調整用マスタＭO の内周部端面の撮像が終了すると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置に退避する。
【００６６】
以上により、端面形状測定機１０２のキャリブレーションが終了する。引き続きエアマイクロメータ６２のキャリブレーションが行われる。
【００６７】
アーム１１２が退避位置に退避すると、トランスファーロボット４４がワークホルダ１００から零調整用マスタＭO を回収し、内径測定部１６Ｂに搬送する。そして、その内径測定部１６Ｂの測定台６０に零調整用マスタＭO をセットする。
【００６８】
ここで、零調整用マスタＭO のセッティングは次のように行われる。まず、零調整用マスタＭO 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、その位置から垂直に下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭO 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ＭO は、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７６に挿入される。
【００６９】
零調整用マスタＭO 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ＭO 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。
【００７０】
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ＭO 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ＭO 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ＭO 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ＭO の内周部に供給される。
【００７１】
以上のようにして零調整用マスタＭO 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ＭO 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ＭO の背圧データを内蔵するメモリに記憶する。
【００７２】
零調整用マスタＭO 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ＭO 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。
【００７３】
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ＭO 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ＭO を回収する。
【００７４】
回収された零調整用マスタＭO は、トランスファーロボット４４によってマスタ格納台８８の元の位置に戻される。
【００７５】
零調整用マスタＭO 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ＭV 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ＭV は、零調整用マスタＭO と同様にして測定台６０にセットされ、背圧の測定が行われる。測定終了後は零調整用マスタＭO と同様にしてマスタ格納台８８の元の位置に戻される。
【００７６】
以上のようにして、零調整用マスタＭO と倍率調整用マスタＭV の背圧測定が終了すると、管制部は、測定された零調整用マスタＭO の背圧データと倍率調整用マスタＭV の背圧データ、及び、既知の内径寸法ｄO 、ｄV 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ＭO 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ＭO 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。
【００７７】
以上により、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションが終了する。
【００７８】
次に、ワークの端面形状（内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ）に基づく測定値の修正量の測定が行われる。
【００７９】
まず、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ1 （面取り半径ｒ1 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第１の修正用マスタＭ1 が測定台６０にセットされると、上述した零調整用マスタＭO と同様にして背圧測定が行われる。管制部８６は、測定された背圧から第１の修正用マスタＭ1 の内径ｄ1 を算出し、面取り半径ｒ1 に対応させてメモリに記憶する。
【００８０】
第１の修正用マスタＭ1 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第１の修正用マスタＭ1 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【００８１】
次に、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ2 （面取り半径ｒ2 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第２の修正用マスタＭ2 が測定台６０にセットされると、上記と同様にして背圧が測定される。管制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マスタＭ2 の内径ｄ2 を算出し、面取り半径ｒ2 に対応させてメモリに記憶する。
【００８２】
第２の修正用マスタＭ2 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第２の修正用マスタＭ2 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【００８３】
以上のようにして、マスタ格納台８８に格納されている複数の修正用マスタＭN について、順次内径ｄN を測定する。そして、求めた内径ｄN を面取り半径ｒN に対応させて管制部８６のメモリに記憶する。
【００８４】
すべての修正用マスタＭ1 〜ＭN の内径測定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求める。
【００８５】
ここで、上記のように零調整用マスタＭO と修正用マスタＭ1 〜ＭN は、共に内径寸法が等しく形成されているので、測定値ｄO 〜ｄN は同じ値が出力されるはずである。
【００８６】
しかしながら、各マスタＭO 〜ＭN は、面取り半径ｒO 〜ｒN が異なるため、測定値にバラツキが生じる。
【００８７】
そこで、零調整用マスタＭO の面取り半径ｒO を基準とし、その時の測定値ｄO とのズレ量（ｄO −ｄN ）を求めることにより、各面取り半径ｒ1 〜ｒN における測定値の修正量εを求める。
【００８８】
たとえば、面取り半径ｒ1 の時の内径の測定値はｄ1 であり、その修正量ε1 は、ε1 ＝ｄO −ｄ1 となる。また、面取り半径ｒ2 の時の内径の測定値はｄ2 であり、その修正量ε2 は、ε2 ＝ｄO −ｄ2 となる。同様にして各面取り半径ｒ1 〜ｒN における測定値の修正量ε1 〜εN を求める。
【００８９】
そして、求めた面取り半径ｒO 〜ｒN と修正量εO 〜εN との関係から、その面取り半径ｒと修正量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６は、求めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般式ε＝Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。
【００９０】
以上一連の操作により、測定の準備作業が完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワークＷの測定が順次行われる。
【００９１】
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。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、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態で垂直に立ち上げられる。
【００９２】
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端面形状測定部１６Ａに搬送される。
【００９３】
端面形状測定部１６Ａに搬送されたワークＷは、ワークホルダ１００にセットされ、端面形状 (内周面取り部Ｒの面取り半径ｒ）が測定される。この端面形状の測定は次のとおりである。
【００９４】
まず、トランスファーロボット４４のハンド５４がワークホルダ１００の上方に移動する。そして、その位置からアーム５２が垂直に下降する。アーム５２は、所定量下降すると停止し、これによりワークＷがワーク受け穴１０４に挿入される。なお、このときワークＷは、内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク受け穴１０４に挿入される。
【００９５】
ワークＷがワーク受け穴１０４に挿入されると、ハンド５４によるワークＷの把持が解除される。この後、アーム５２は上昇し、所定の高さの位置で待機する。これにより、ワークＷがワークホルダ１００にセットされる。
【００９６】
ワークＷがワークホルダ１００にセットされると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が待機位置から撮像位置に移動する。
【００９７】
ＣＣＤカメラ１０６は、ワークホルダ１００に保持されたワークＷの端面内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１０８に出力する。画像処理装置１０８は、出力された画像データを画像処理することにより、ワーク内周部の内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを算出する。求められたワークＷの面取り半径ｒは、内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力される。
【００９８】
ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１１２が旋回し、ＣＣＤカメラ１０６が撮影位置から待機位置に移動する。
【００９９】
以上によりワークＷの端面形状の測定が終了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１００の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、ワークホルダ１００からワークＷを回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１６Ｂに搬送する。
【０１００】
内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷは、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。この内径測定は次のように行われる。
【０１０１】
まず、ワークＷが押圧リング６６のワーク挿通穴７６に挿入される。なお、このときワークＷは内周面取り部Ｒが上側に向けられた状態でワーク挿通穴７６に挿入される。
【０１０２】
次に、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
内径寸法ｄが測定されると、次に、管制部８６は、端面形状測定部１６Ａで測定されたワークＷの面取り半径ｒに基づいて修正量εを求める。そして、その求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正し、正しい内径寸法ｄ´を求める。
【０１０６】
以上のようにして求められた内径寸法ｄ´は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示されるとともに、データとして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。
【０１０７】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
なお、この分別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のハンド５４は、そのワークＷがＯＫワークの場合、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａの上方に移動する。そして、その位置から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。一方、測定台６０から回収したワークＷがＮＧワークの場合、トランスファーロボット４４のハンド５４は、ＮＧワーク回収ボックス９０Ｂの上方に移動し、その位置から所定量下降し、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、ＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収される。
【０１１１】
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、同様の作業を順次繰り返し実施して、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。
【０１１２】
以上説明したように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワーク内周部端面に形成された内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを測定し、その面取り半径ｒに応じて内径測定値ｄを修正するので、面取り半径ｒが異なる複数のワーク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。
【０１１３】
次に、本発明に係る内径測定装置の第２の実施の形態について説明する。上述した第１の実施の形態の内径測定装置１０では、内周部の一端に面取り部Ｒが形成されたワークＷを測定対象としたが、本実施の形態の内径測定装置では、内周部の両端に面取り部が形成されたワークＷを測定対象とする。
【０１１４】
図９に示すように、測定対象のワーク（フェルール）Ｗは、内周部の両端にそれぞれに円弧状の内周面取り部Ｅ、Ｆが形成されている。また、外周部の一端には外周面取り部Ｔが形成されている。
【０１１５】
本実施の形態の内径測定装置は、端面形状測定部以外の構成は、上述した第１の実施の形態の内径測定装置１０と同じなので、以下の説明では端面形状測定部１６Ａ´の構成についてのみ説明する。
【０１１６】
図１０は、端面形状測定部の構成を示す概略図である。この端面形状測定部１６Ａ´は、ワークＷの両端内周部の端面形状を測定する。すなわち、ワークＷの両端内周部に形成された円弧状の内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定する。この端面形状測定部１６Ａ´は、ワークホルダ１２０と端面形状測定機１２２とで構成されている。
【０１１７】
ワークホルダ１２０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、ワークＷを垂直に保持する。このワークホルダ１２０は、円柱状に形成されており、その上面中央に所定の深さのワーク受け穴１２４が垂直に形成されている。ワークＷは、このワーク受け穴１２４に挿入されることにより垂直に保持される。
【０１１８】
端面形状測定機１２２は、上下一組のＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６ＢでワークＷの両端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８で画像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成された内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定する。
【０１１９】
ワークＷの下面を撮像する下側ＣＣＤカメラ１２６Ａは、ワークホルダ１２０内に設置されている。ワークホルダ１２０の下面中央部には、この下側ＣＣＤカメラ１２６Ａを収容するＣＣＤカメラ収容穴１３０が形成されている。このＣＣＤカメラ収容穴１３０は、ワーク受け穴１２４と同軸上に形成されており、観察穴１３２を介してワーク受け穴１２４に連通されている。ワーク受け穴１２４に挿入されたワークＷは、この観察穴１３２を介して内周部の像を下側ＣＣＤカメラ１２４Ａに拡大して撮像される。下側ＣＣＤカメラ１２４Ａは、その撮像した画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１２０】
一方、ワークＷの上面を撮像する上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは、アーム１３４の先端に設けられている。アーム１３４の基部は回転軸１３６に連結されており、この回転軸１３６をモータ１３８で回転駆動することにより、アーム１３４が旋回する。そして、このアーム１３４が旋回することにより、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが所定の撮像位置と待機位置との間を移動する。
【０１２１】
撮像位置に移動した上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは、内蔵する撮像レンズ（不図示）によって、ワークホルダ１２０に保持されたワークＷの上面内周部の像を拡大して撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１２２】
画像処理装置１２８は、上下一組のＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂから出力された画像データを画像処理することにより、ワークＷの両端内周部に形成された内径面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを演算する。そして、その演算結果を内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力する。
【０１２３】
なお、通常、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂは待機位置に位置しており、撮像時のみ撮像位置に移動する。
【０１２４】
前記のごとく構成された第２の実施の形態の内径測定装置の作用は次のとおりである。
【０１２５】
まず、マスタ格納台８８に零調整用マスタＭO 、倍率調整用マスタＭV 、修正用マスタＭ1 〜ＭN をセットし、初期設定を行う。そして、各マスタの内径寸法及び面取り半径を画像処理装置１２８及び管制部８６に入力する。
【０１２６】
次に、端面形状測定機１２２とエアマイクロメータ６２のキャリブレーションを行う。
【０１２７】
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ＭO を取り出し、端面形状測定部１６Ａ´に搬送する。そして、その端面形状測定部１６Ａ´のワークホルダ１２０にワークＷをセットする。
【０１２８】
零調整用マスタＭO がワークホルダ１２０にセットされると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そして、その位置でワークホルダ１２０に保持された零調整用マスタＭO の上端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。そして、撮像後、再びアーム１３４が旋回して、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置に退避する。
【０１２９】
上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによる上端内周部撮像が終了すると、次いで下側ＣＣＤカメラ１２６Ａによって零調整用マスタＭO の下端内周部の像が撮像される。そして、その画像データが画像処理装置１２８に出力される。
【０１３０】
画像処理装置１２８は、得られた両端内周部の画像データと既知の面取り半径ｅO 、ｆ0 とに基づいて各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂによる撮像倍率を算出する。算出された各ＣＣＤカメラ１２６Ａ、１２６Ｂの撮像倍率は、画像処理装置１２８に内蔵されたメモリに記憶される。
【０１３１】
以上により、端面形状測定機１２２のキャリブレーションが終了する。次いで、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションが行われる。なお、エアマイクロメータ６２のキャリブレーションは、上述した第１の実施の形態と同じなので、その説明は省略する。
【０１３２】
次に、ワーク両端の端面形状（内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ1 、ｆ2 ）に基づく測定値の修正量の測定が行われる。
【０１３３】
まず、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第１の修正用マスタＭ1 （面取り半径ｅ1 、ｆ1 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第１の修正用マスタＭ1 が測定台６０にセットされると、上述した零調整用マスタＭO と同様にして背圧測定が行われる。管制部８６は、測定された背圧から第１の修正用マスタＭ1 の内径ｄ1 を算出し、既知の面取り半径ｅ1 、ｆ1 に対応させてメモリに記憶する。
【０１３４】
第１の修正用マスタＭ1 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第１の修正用マスタＭ1 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【０１３５】
次に、トランスファーロボット４４が、マスタ格納台８８から第２の修正用マスタＭ2 （面取り半径ｅ2 、ｆ2 ）を取り出し、内径測定部１６Ｂの測定台６０にセットする。第２の修正用マスタＭ2 が測定台６０にセットされると、上記と同様にして背圧が測定される。管制部８６は、測定された背圧から第２の修正用マスタＭ2 の内径ｄ2 を算出し、既知の面取り半径ｅ2 、ｆ2 に対応させてメモリに記憶する。
【０１３６】
第２の修正用マスタＭ2 の測定が終了すると、トランスファーロボット４４が、測定台６０から第２の修正用マスタＭ2 を回収し、マスタ格納台８８の元の位置に戻す。
【０１３７】
以上のようにして、マスタ格納台８８に格納されている複数の修正用マスタＭN について、順次内径ｄN を測定する。そして、求めた内径ｄN を既知の面取り半径ｅN 、ｆN に対応させて管制部８６のメモリに記憶する。
【０１３８】
すべての修正用マスタＭ1 〜ＭN の内径測定が終了すると、管制部８６は測定値の修正量εを求める。
【０１３９】
ここで、上記のように零調整用マスタＭO と修正用マスタＭ1 〜ＭN は、共に内径寸法が等しく形成されているので、測定値ｄO 〜ｄN は同じ値が出力されるはずである。
【０１４０】
しかしながら、各マスタＭO 〜ＭN は、面取り半径ｅO 〜ｅN 、ｆ0 〜ｆN が異なるため、測定値にバラツキが生じる。
【０１４１】
そこで、零調整用マスタＭO の面取り半径ｅ0 、ｆ0 を基準とし、その時の測定値ｄO とのズレ量（ｄO −ｄN ）を求めることにより、各面取り半径ｅ1 〜ｅN 、ｆ0 〜ｆN における測定値の修正量εを求める。
【０１４２】
たとえば、面取り半径ｅ1 、ｆ1 の時の内径の測定値はｄ1 であり、その修正量ε1 は、ε1 ＝ｄO −ｄ1 となる。また、面取り半径ｅ2 、ｆ2 の時の内径の測定値はｄ2 であり、その修正量ε2 は、ε2 ＝ｄO −ｄ2 となる。同様にして各面取り半径ｅ1 〜ｅN 、ｆ1 〜ｆN における測定値の修正量ε1 〜εN を求める。そして、求めた面取り半径ｅO 〜ｅN 、ｆO 〜ｆN と修正量εO 〜εN との関係から、その面取り半径ｒと修正量εの一般式ε＝Ｆ（ｒ）を求める。管制部８６は、求めた面取り半径ｒと修正量εとの関係を表す一般式ε＝Ｆ（ｒ）をメモリに記憶する。
【０１４３】
以上一連の操作により、測定の準備作業が完了する。以後、パーツフィーダ２２に収納されたワークＷの測定が順次行われる。
【０１４４】
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。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。
【０１４５】
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端面形状測定部１６Ａ´に搬送される。
【０１４６】
端面形状測定部１６Ａ´に搬送されたワークＷは、ワークホルダ１２０にセットされ、端面形状 (内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆ）が測定される。この端面形状の測定は次のとおりである。
【０１４７】
ワークＷがワークホルダ１２０にセットされると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが待機位置から撮像位置に移動する。そして、ワークホルダ１２０に保持されたワークＷの上端内周部の像を撮像し、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂによるワーク上端内周部の撮像が終了すると、下側ＣＣＤカメラ１２６Ａがワークホルダ１２０に保持されたワークＷの下端内周部の像を撮像する。そして、その画像データを画像処理装置１２８に出力する。
【０１４８】
画像処理装置１２８は、出力された画像データを画像処理することにより、ワーク内周部の内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを算出する。求められたワークＷの面取り半径ｅ、ｆは、内径測定部１６Ｂの管制部８６に出力される。
【０１４９】
ワーク端面の撮像が終了すると、アーム１３４が旋回し、上側ＣＣＤカメラ１２６Ｂが撮影位置から待機位置に移動する。
【０１５０】
以上によりワークＷの端面形状の測定が終了する。端面形状測定が終了すると、ワークホルダ１２０の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、ワークホルダ１２０からワークＷを回収する。そして、回収したワークＷを内径測定部１６Ｂに搬送する。
【０１５１】
内径測定部１６Ｂに搬送されたワークＷは、測定台６０にセットされ、内径寸法が測定される。内径寸法ｄが測定されると、内径測定部１６Ｂの管制部８６は、端面形状測定部１６Ａ´で測定されたワークＷの面取り半径ｅ、ｆに基づいて修正量εを求める。そして、その求めた修正量εに基づいて内径測定値ｄを修正し、正しい内径寸法ｄ´を求める。
【０１５２】
以上のようにして求められた内径寸法ｄ´は管制部８６に備えられたモニタ（不図示）に表示されるとともに、データとして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。
【０１５３】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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、同様の作業を順次繰り返し実施して、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。
【０１５７】
以上説明したように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワークＷの両端内周部に形成された内周面取り部Ｅ、Ｆの面取り半径ｅ、ｆを測定し、その面取り半径ｅ、ｆに応じて内径測定値ｄを修正するので、両端部に形成された面取り半径ｅ、ｆが異なる複数のワーク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。
【０１５８】
なお、上述した実施の形態では、測定部１６には、端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）と内径測定部１６Ｂとが、それぞれ１つずつ設置されているが、複数の端面形状測定部１６Ａ（１６Ａ´）及び内径測定部１６Ｂを設置してもよい。これにより、複数のワークＷを同時に測定することができ、効率よく測定を行うことができる。
【０１５９】
また、上述した実施の形態では、円弧状に形成された内周面取り部Ｒ（Ｅ、Ｆ）の面取り半径ｒ（ｅ、ｆ）を測定し、その面取り半径ｒ（ｅ、ｆ）に応じて内径測定値ｄを修正するようにしているが、直線状に形成された内周面取り部（Ｃ面取り）の面取り幅及び面取り角度を測定し、その面取り幅と面取り角度に応じて内径測定値を修正するようにしてもよい。この場合、面取り幅と面取り角度の変化に対する内径測定値の変化を求めておき、その面取り幅と面取り角度に応じた内径測定値の修正量をあらかじめ求めておく。
【０１６０】
また、本実施の形態では、ワークＷの端面をＣＣＤカメラ１０６（１２６Ａ、１２６Ｂ）で撮像し、その画像データを画像処理することにより、内周面取り部Ｒの面取り半径ｒを求めるようにしているが、端面形状の測定手段は、これに限定されるものではなく、他の方法で測定するようにしてもよい。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワークの端面形状に応じて内径の測定値を修正するので、端面形状が異なるワークを複数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】端面形状測定機の構成を示す概略図
【図６】測定部の構成を示す概略図
【図７】測定台の構成を示す断面図
【図８】ワークの構成を示す断面図
【図９】ワークの構成を示す断面図
【図１０】端面形状測定機の構成を示す概略図
【符号の説明】
１０…内径測定装置、１２…供給部、１４…搬送部、１６…測定部、１６Ａ…端面形状測定部、１６Ｂ…内径測定部、１８…回収部、２０…マスタ格納部、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、３２…戻し口、３４…エアノズル、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、９０Ａ…ＯＫワーク回収ボックス、９０Ｂ…ＮＧワーク回収ボックス、１００…ワークホルダ、１０２…端面形状測定機、１０４…ワーク受け穴、１０６…ＣＣＤカメラ、１０８…画像処理装置、１１２…アーム、１１６…回転軸、１１８…モータ、１２０…ワークホルダ、１２２…端面形状測定機、１２４…ワーク受け穴、１２６Ａ…下側ＣＣＤカメラ、１２６Ｂ…上側ＣＣＤカメラ、１２８…画像処理装置、１３０…ＣＣＤカメラ収容穴、１３２…観察穴、１３４…アーム、１３６…回転軸、１３８…モータ、Ｗ…ワーク、Ｒ…内周面取り部、ｒ…面取り半径、Ｔ…外周面取り部、Ｅ…内周面取り部、ｅ…面取り半径、Ｆ…内周面取り部、ｆ…面取り半径
Claims (4)
- 円筒状に形成されたワーク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、ワークの内径を測定する内径測定方法において、
ワーク内周部の端面形状の変化に対する内径測定値の変化を求めることにより、ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正することを特徴とする内径測定方法。 - 前記ワークの両端内周部の端面形状の変化に対する内径測定値の変化を求めることにより、ワーク両端内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量を予め取得し、ワーク両端内周部の端面形状に応じて内径測定値を修正することを特徴とする請求項１に記載の内径測定方法。
- 円筒状に形成されたワーク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、ワークの内径を測定する内径測定装置において、
ワーク内周部の端面形状を測定する端面形状測定手段と、
ワーク内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量が記憶された記憶手段と、
前記端面形状測定手段で測定されたワーク内周部の端面形状と前記記憶手段に記憶された修正量とに基づいて、測定されたワークの内径測定値を修正する修正手段と、
を備えたことを特徴とする内径測定装置。 - 前記端面形状測定手段は、前記ワークの両端内周部の端面形状を測定し、前記記憶手段には、前記ワークの両端内周部の端面形状に応じた内径測定値の修正量が記憶され、前記修正手段は、前記端面形状測定手段で測定されたワークの両端内周部の端面形状と前記記憶手段に記憶された修正量とに基づいて、測定されたワークの内径測定値を修正することを特徴とする請求項３に記載の内径測定装置。
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