JP5364860B1 - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定効率に優れ、測定設備の小型化及び簡素化を可能とする測定装置を提供すること。
【解決手段】基準検査治具に着脱可能に装着され、測定対象物の外形寸法精度を測定するための測定装置１。測定装置１は、基準検査治具の被装着部に位置決め装着され、互いの法線が交差する一対の装着面２１ａ、２１ｂを備えた本体部２と、一対の装着面２１ａ、２１ｂの間において内側へ後退した後退面２２に設けられたセンサ部３とを有する。一対の装着面２１ａ、２１ｂは同じ被装着部に対して装着できる。後退面２２は本体部２を基準検査治具に装着したときに測定対象物側を向く。センサ部３は、被装着部に対する測定対象物における測定部位の相対位置を測定でき、かつ、本体部２を一方の装着面２１ａ、２１ｂにおいて装着したときと、他方の装着面２１ａ、２１ｂにおいて装着したときとにおいて、互いに異なる方向における相対位置を測定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象物の外形寸法精度を測定するための測定装置に関する。

製造された部品や製品の外形寸法が、設計値に対する公差の範囲内にあるか否かを検査するにあたり、部品や製品（測定対象物）を、基準検査治具における所定位置に配置して、姿見（基準検査治具に設けられた測定の基準となる部材）と測定対象物との間の隙間や段差を測定することが行われている。この隙間や段差を測定するにあたっては、例えば、テーパスケール、ノギス、ダンチノギス、ダイヤルゲージ等の測定具が用いられている。

ところが、これらの測定具を用いる場合には、測定誤差が生じやすく、また、測定効率を向上させることも困難である。また、隙間を測定する際と、段差を測定する際には、異なる測定具を用いる必要があり、かかる観点からも、作業効率が低下しやすい。

また、特許文献１には、基準検査型（基準検査治具）に測定部材を固定して、基準検査型に載置された測定対象物と基準検査型との間の隙間を測定して、測定対象物の外形寸法精度を検査する方法が開示されている。

特開平８−６８６０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の測定装置は、基準検査型と測定対象物の下面との間の隙間を測定するのみであり、測定対象物の側端面の外形寸法精度を測定することはできない。仮に、この測定装置を改良して、測定対象物の側端面の外形寸法をも測定できるようにするとしても、測定部材を固定する部位を、基準検査型に新たに設ける必要が生じ、測定装置と基準検査型とを含めた測定設備の大型化及び複雑化を招くこととなる。
また、特許文献１に記載の測定装置は、測定部材を基準検査型に対して、ネジ止め等によって固定するため、着脱作業に時間がかかる。それゆえ、多数の測定部位を測定する場合には、極めて作業効率が低下することとなる。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、測定効率に優れ、測定設備の小型化及び簡素化を可能とする測定装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、測定対象物を位置決め装着する基準検査治具に着脱可能に装着され、上記測定対象物の外形寸法精度を測定するための測定装置であって、
上記基準検査治具における所定位置に設けられた被装着部に位置決め装着され、互いの法線が交差する一対の装着面を備えた本体部と、
該本体部における上記一対の装着面の間において内側へ後退した後退面に設けられたセンサ部とを有し、
上記後退面は、上記本体部を上記被装着部に装着したときに、上記測定対象物側を向くように形成されており、
上記センサ部は、上記被装着部に対する上記測定対象物における測定部位の相対位置を測定できるよう構成されており、かつ、上記本体部を一方の上記装着面において上記被装着部に装着したときと、他方の上記装着面において上記被装着部に装着したときとにおいて、互いに異なる方向における上記相対位置を測定することができるよう構成されていることを特徴とする測定装置にある（請求項１）。

上記測定装置の本体部は、基準検査治具の被装着部に位置決め装着される一対の装着面を備えている。すなわち、測定装置は、一対の装着面の何れにおいても、被装着部に装着することができる。そして、センサ部は、本体部を一方の装着面において上記被装着部に装着したときと、他方の装着面において上記被装着部に装着したときとにおいて、互いに異なる方向における相対位置を測定することができるよう構成されている。ここで、相対位置とは、上述のごとく、基準検査治具の被装着部に対する測定対象物における測定部位の位置である。

つまり、上記測定装置は、異なる２つの姿勢で被装着部に固定することができ、これにより、異なる２つの方向において、測定対象物における測定部位の相対位置を測定することができる。したがって、例えば、測定対象物の外形寸法精度を、その高さ方向と幅方向とにおいて測定することができる。しかも、一つの測定装置を、姿勢を変えて被装着部に装着し直すだけで容易に２つの方向の相対位置を測定することができる。したがって、測定効率を向上させることができる。

また、本体部が２つの装着面を備えるため、上述のごとく、異なる姿勢で測定装置を被装着部に装着することができる。それゆえ、基準検査治具を特に大型化したり複雑化したりしなくても、２つの方向から測定対象物における測定部位の相対位置を測定することができる。これにより、基準検査治具と測定装置とを含めた測定設備の小型化、簡素化を実現することができる。

以上のごとく、本発明によれば、測定効率に優れ、測定設備の小型化及び簡素化を可能とする測定装置を提供することができる。

実施例１における、測定装置の斜視図。 実施例１における、測定装置を用いた測定方法を説明する平面説明図。 図２のIII−III線矢視断面図。 実施例１における、一方の装着面において基準検査治具の被装着部に装着した状態の測定装置の断面図。 実施例１における、他方の装着面において基準検査治具の被装着部に装着した状態の測定装置の断面図。 実施例１における、被装着部とこれに装着される測定装置の斜視図。 実施例２における、被装着部とこれに装着される測定装置の斜視図。 実施例３における、測定装置の斜視図。 実施例３における、被装着部とこれに装着される測定装置の斜視図。

上記測定装置は、上記測定対象物として、例えば、板金加工品、樹脂成形品等、種々の部品や製品の外形寸法精度を測定することができる。なお、測定対象物としては、例えば、自動車のグラブボックスの開閉扉であるグラブドア、自動車のフロントフロアの構成部品、その他、種々の部品や製品が考えられる。
上述のごとく、上記センサ部は、上記基準検査治具の被装着部に対する上記測定対象物における測定部位の相対位置を測定できるよう構成されている。本明細書において、相対位置とは、特に断らない限り、基準検査治具の被装着部に対する測定対象物における測定部位の位置をいうものとする。

上記測定装置において、上記一対の装着面は、互いに直交していることが好ましい（請求項２）。この場合には、一対の装着面の一方と他方とにおいてそれぞれ基準検査治具の被装着部に測定装置を装着したとき、互いに直交する方向における相対位置を測定することができる。そのため、測定対象物の外形寸法精度を、より正確かつ効率的に測定することができる。

また、上記センサ部は、一方の上記装着面に対して垂直な方向において、上記測定対象物における測定部位の相対位置を検出することができるよう構成することができる（請求項３）。この場合には、上記基準検査治具の被装着部に対して直交する方向と平行な方向との双方において、測定対象物の外形寸法精度を容易かつ正確に測定することができる。

また、上記センサ部は、接触式センサからなり、上記後退面から進退可能に突出しているものとすることができる（請求項４）。この場合には、より測定効率に優れた測定装置を得ることができる。

また、上記一対の装着面は、同一形状を有することが好ましい（請求項５）。この場合には、上記一対の装着面を、基準検査治具における同じ被装着部に対して同じように装着することができるため、より測定効率を向上させることができる。

（実施例１）
上記測定装置の実施例につき、図１〜図６を用いて説明する。
本例の測定装置１は、図２、図３に示すごとく、測定対象物６を位置決め装着する基準検査治具７に着脱可能に装着され、測定対象物６の外形寸法精度を測定するための装置である。

測定装置１は、図１に示すごとく、本体部２と、本体部２の後退面２２に設けられたセンサ部３とを有する。本体部２は、図４、図５に示すごとく、基準検査治具７における所定位置に設けられた被装着部７２に位置決め装着され、互いの法線が交差する一対の装着面２１ａ、２１ｂを備えている。本例においては、一対の装着面２１ａ、２１ｂは、互いに直交している。また、後退面２２は、本体部２における一対の装着面２１ａ、２１ｂの間において本体部２の内側へ後退した状態で形成されている。

一対の装着面２１ａ、２１ｂは、同じ被装着部７２に対して装着できるよう構成されている。後退面２２は、本体部２を被装着部７２に装着したときに、測定対象物６側を向くように形成されている。
センサ部３は、被装着部７２に対する測定対象物６における測定部位の相対位置を測定できるよう構成されている。そして、センサ部３は、本体部２を一方の装着面２１ａにおいて被装着部７２に装着したとき（図４）と、他方の装着面２１ｂにおいて被装着部７２に装着したとき（図５）とにおいて、互いに異なる方向における相対位置を測定することができるよう構成されている。

また、センサ部３は、一方の装着面２１ａに対して垂直な方向において、測定対象物６における測定部位の相対位置を検出することができるよう構成されている。これに伴い、センサ部３は、他方の装着面２１ｂに対して平行な方向において、測定対象物６における測定部位の相対位置を検出することができる。

センサ部３は、接触式センサからなり、後退面２２から進退可能に突出している。つまり、センサ部３の接触子が本体部２の後退面２２から進退可能に突出している。なお、本例において、センサ部３は接触子を意味することもある。そして、センサ部３は、一方の装着面２１ａに垂直であり、かつ、他方の装着面２１ｂに平行に、突出している。そして、センサ部３は、この突出方向に進退可能となっている。すなわち、センサ部３（接触子）は、本体部２１に対して突出する方向へバネ等によって付勢された状態で設けてある。これにより、本体部２を基準検査治具７の被装着部７２に装着したとき、センサ部３が測定対象物６に当接すると共に後退する。この後退量に基づき測定対象物６の測定部位の相対位置を検出することができる。

また、一対の装着面２１ａ、２１ｂは、同一形状を有する。装着面２１ａ、２１ｂは、それぞれ平坦面を構成しており、図４、図５に示すごとく、基準検査治具７の被装着部７２における平坦面に対して面接触する状態で、被装着部７２に装着される。また、図１、図６に示すごとく、装着面２１ａ、２１ｂには、それぞれ２つの位置決め穴２１１が形成されている。一方、被装着部７２には、２つの位置決め突起７２１が形成されている。この２つの位置決め突起７２１をそれぞれ２つの位置決め穴２１１に嵌合させ、装着面２１ａ、２１ｂを被装着部７２の平坦面に当接させることにより、被装着部７２に対して測定装置１が正確に位置決めされた状態で装着される。

測定装置１の本体部２は、一対の装着面２１ａ、２１ｂの双方に平行な方向から見た形状において、略扇形形状を有する。そして、この略扇形形状における扇の要に相当する部分に、上記後退面２２が形成されている。また、本体部２の側面、すなわち一対の装着面２１ａ、２１ｂの双方に直交する面の一方には、測定結果等を表示する表示部２３が形成されている。また、同じく本体部２の側面には、測定装置１の各種操作を行う操作ボタン２４が設けられている。なお、これらの表示部２３や操作ボタン２４の配置は、特に限定されるものではない。

上記のように構成された測定装置１は、図２、図３に示すごとく、基準検査治具７の被装着部７２に着脱可能に装着されて使用される。基準検査治具７は、基台７３と、基台７３の上面から立設した基準受け部７４と、基準受け部７４の外側に配置された基準枠体７１とを有する。基準枠体７１は、基台７３に対して固定されている。

基準受け部７４は、複数箇所において、測定対象物６を下側から支持するよう構成されている。すなわち、基準受け部７４は、その上端に受け面７４１を有し、複数の受け面７４１に測定対象物６の下面が接触して、測定対象物６が載置されるよう構成されている。また、基準枠体７１の上面における複数箇所に、図６に示すような被装着部７２が設けられている。ただし、図２においては、被装着部７２の形状は省略してある。

測定装置１を基準検査治具７と共に用いて測定対象物６の外形寸法精度を測定する方法につき、図２〜図５を用いて以下に説明する。
まず、基準検査治具７に測定対象物６を配置する。このとき、測定対象物６が基準枠体７１の内側に納まると共に、測定対象物６の下面が基準受け部７４の受け面７４１に接触するように載置する。また、基準検査治具７に対する測定対象物６の水平方向の位置を決める。この位置決め手段としては、例えば測定対象物６の複数箇所を基準検査治具７に対して水平方向に固定するロケートピンを用いることができる（図示略）。そして、測定対象物６が基準検査治具７に対して動かないようにするために、クランプ等によって、測定対象物６を受け面７４１に向かって押し付ける（図示略）。

以上により、測定対象物６は、基準検査治具７における所定の位置に、正確に装着されることとなる。この状態において、図３〜図５に示すごとく、測定対象物６の上面６１は、少なくともその測定部位においては、基準枠体７１における被装着部７２よりも上方に位置するようにする。
次いで、測定装置１を、基準枠体７１の被装着部７２に装着して、被装着部７２に対する測定対象物６の測定部位の相対位置を測定する。すなわち、まず、図４に示すごとく、一方の装着面２１ａにおいて基準検査治具７の被装着部７２に測定装置１を装着する。そして、測定装置１のセンサ部３によって、測定対象物６の測定部位の上面６１の上下方向における相対位置を測定する。換言すると、基準枠体７１における被装着部７２と測定対象物６の上面６１との段差を測定する。

次いで、測定装置１を基準検査治具７から取り外し、測定装置１の姿勢を、２つの装着面２１ａ、２１ｂの双方に平行な回転軸を中心に９０°回転して、図５に示すごとく、他方の装着面２１ｂにおいて測定装置１を基準検査治具７における上記と同じ被装着部７２に装着する。そして、測定装置１のセンサ部３によって、測定対象物６の測定部位の側面６２の水平方向における相対位置を測定する。換言すると、基準枠体７１と測定対象物６の側面６２との隙間を測定する。

さらに、測定装置１を基準検査治具７から取り外し、基準検査治具７における上記と異なる被装着部７２に、一方の装着面２１ａにおいて基準検査治具７の被装着部７２に測定装置１を装着する。そして、同様に、測定対象物６における測定部位の上面６１の上下方向における相対位置を測定する。また、他方の装着面２１ｂにおいて測定装置１を同じ被装着部７２に装着し、測定対象物６の測定部位の側面６２の水平方向における相対位置を測定する。

このように、測定装置１の姿勢を変えつつ、基準枠体７１に設けた複数の被装着部７２に、順次装着し直しながら、測定対象物６における複数の測定部位につき、上下方向と水平方向との２つの方向の相対位置を測定する。これにより、基準検査治具７を基準にして、測定対象物６の外形寸法精度を測定することができる。

なお、上述した測定方法は一例であって、測定順序等は、適宜変更することができる。例えば、測定装置１を、一方の装着面２１ａにおいて、基準枠体７１における複数の被装着部７２に順次装着し直して、測定対象物６の上下方向の寸法精度を測定した後、測定装置１を、他方の装着面２１ｂにおいて、基準枠体７１における複数の被装着部７２に順次装着し直して、測定対象物６の水平方向の寸法精度を測定してもよい。
また、上記の方法は、一つの測定装置１を用いて測定対象物６の複数の測定部位を順次測定する方法であるが、複数の測定装置１を用いて測定対象物６の複数の測定部位を順次測定することもできる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記測定装置１の本体部２は、基準検査治具７の被装着部７２に位置決め装着される一対の装着面２１ａ、２１ｂを備えている。すなわち、測定装置１は、一対の装着面２１ａ、２１ｂの何れにおいても、被装着部７２に装着することができる。そして、センサ部３は、本体部２を一方の装着面２１ａにおいて装着したときと、他方の装着面２１ｂにおいて装着したときとにおいて、互いに異なる方向における相対位置を測定することができるよう構成されている。

つまり、測定装置１は、異なる２つの姿勢で被装着部７２に固定することができ、これにより、異なる２つの方向（上下方向と水平方向）において、測定対象物６における測定部位の相対位置を測定することができる。したがって、測定対象物６の外形寸法精度を、その高さ方向と幅方向とにおいて測定することができる。しかも、一つの測定装置１を、姿勢を変えて被装着部７２に装着し直すだけで容易に２つの方向の相対位置を測定することができる。したがって、測定効率を向上させることができる。

また、本体部２が２つの装着面２１ａ、２１ｂを備えるため、上述のごとく、異なる姿勢で測定装置１を基準検査治具７における同じ被装着部７２に装着することができる。それゆえ、基準検査治具７を特に大型化したり複雑化したりしなくても、２つの方向から測定対象物６における測定部位の相対位置を測定することができる。これにより、基準検査治具７と測定装置１とを含めた測定設備の小型化、簡素化を実現することができる。

測定装置１において、一対の装着面２１ａ、２１ｂは、互いに直交している。これにより、一対の装着面２１ａ、２１ｂの一方と他方とにおいてそれぞれ基準検査治具７の被装着部７２に測定装置１を装着したとき、互いに直交する方向における相対位置を測定することができる。そのため、測定対象物６の外形寸法精度を、より正確かつ効率的に測定することができる。

また、センサ部３は、一方の装着面２１ａに対して垂直な方向において、測定対象物６における測定部位の相対位置を検出することができる。これにより、上下方向と水平方向との双方において、測定対象物６の外形寸法精度を容易かつ正確に測定することができる。
また、センサ部３は接触式センサからなるため、より測定効率を向上させることができる。また、一対の装着面２１ａ、２１ｂは同一形状を有する。それゆえ、一対の装着面２１ａ、２１ｂを、基準検査治具７における同じ被装着部７２に対して同じように装着することができるため、より測定効率を向上させることができる。

以上のごとく、本例によれば、測定効率に優れ、測定設備の小型化及び簡素化を可能とする測定装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図７に示すごとく、装着面２１ａ、２１ｂと、基準検査治具７の被装着部７２との形状を、変更した例である。
すなわち、被装着部７２は、基準検査治具７の基準枠体７１の上面に設けた凹部によって構成されている。凹部は、測定対象物６と反対側には開放されているが、測定対象物６側には開放されていない。つまり、凹部は、一つの内方壁面７２１と一対の側方壁面７２２とによって、上方から見て三方を囲まれた形状となっている。

そして、被装着部７２を構成する凹部の底面７２０に装着面２１ａ、２１ｂを当接させて、基準検査治具７に測定装置１を装着することができるよう構成されている。すなわち、測定装置１の本体部２における装着面２１ａ、２１ｂを設けた端部を、凹部に嵌合することで、被装着部７２に測定装置１が位置決め固定される。つまり、測定装置１は、被装着部７２の底面７２０によって高さ方向の位置決めがなされ、内方壁面７２１によって基準枠体内外方向の位置決めがなされ、一対の側方壁面７２２によって基準枠体周方向の位置決めがなされる。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、測定装置１における装着面２１ａ、２１ｂに、実施例１において必要であった位置決め穴（図１における符号２１１参照）が不要となるため、測定装置１の構成を簡素化し、低コスト化することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図８に示すごとく、装着面２１ａ、２１ｂに、半球状の突起部２１２を設け、この突起部２１２が嵌合可能な嵌合穴７２３を被装着部７２に設けた例である。
被装着部７２は、基準検査治具７の基準枠体７１の内外方向に沿った溝部７２４を有し、該溝部７２４の底面に嵌合穴７２３が形成されている。測定装置１は、被装着部７２の底面によって高さ方向の位置決めがなされ、嵌合穴７２３によって基準枠体内外方向の位置決めがなされ、溝部７２４によって基準枠体周方向の位置決めがなされる。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。

上記実施例以外にも、測定装置は、種々の態様を採り得る。例えば、センサ部を非接触式、例えば光や超音波を用いたものとすることもできる。
また、基準枠体は、必ずしも測定対象物の全周を囲むものに限らず、測定対象物の外形輪郭の一部に沿って配置されるものであってもよい。また、基準検査治具は、上記実施例に示したような、枠状に形成された基準枠体を必ずしも有する必要はなく、測定対象物の外周の所定の位置に形成された基準部位に、被装着部を設けてもよい。このような基準部位は、基準検査治具における複数箇所に設けてもよいし、一箇所のみに設けてもよい。

１ 測定装置
２ 本体部
２１ａ、２１ｂ 装着面
２２ 後退面
３ センサ部
６ 測定対象物
７ 基準検査治具
７２ 被装着部

Claims (5)

1. 測定対象物を位置決め装着する基準検査治具に着脱可能に装着され、上記測定対象物の外形寸法精度を測定するための測定装置であって、
   上記基準検査治具における所定位置に設けられた被装着部に位置決め装着され、互いの法線が交差する一対の装着面を備えた本体部と、
   該本体部における上記一対の装着面の間において内側へ後退した後退面に設けられたセンサ部とを有し、
   上記後退面は、上記本体部を上記被装着部に装着したときに、上記測定対象物側を向くように形成されており、
   上記センサ部は、上記被装着部に対する上記測定対象物における測定部位の相対位置を測定できるよう構成されており、かつ、上記本体部を一方の上記装着面において上記被装着部に装着したときと、他方の上記装着面において上記被装着部に装着したときとにおいて、互いに異なる方向における上記相対位置を測定することができるよう構成されていることを特徴とする測定装置。
2. 請求項１に記載の測定装置において、上記一対の装着面は、互いに直交していることを特徴とする測定装置。
3. 請求項２に記載の測定装置において、上記センサ部は、一方の上記装着面に対して垂直な方向において、上記測定対象物における測定部位の相対位置を検出することができるよう構成されていることを特徴とする測定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置において、上記センサ部は、接触式センサからなり、上記後退面から進退可能に突出していることを特徴とする測定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の測定装置において、上記一対の装着面は、同一形状を有することを特徴とする測定装置。

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