JPH0875445A - 極小孔径の測定方法及び装置 - Google Patents
極小孔径の測定方法及び装置Info
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- JPH0875445A JPH0875445A JP21130294A JP21130294A JPH0875445A JP H0875445 A JPH0875445 A JP H0875445A JP 21130294 A JP21130294 A JP 21130294A JP 21130294 A JP21130294 A JP 21130294A JP H0875445 A JPH0875445 A JP H0875445A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 極小孔の内径を正確に測定する極小孔径の測
定方法及び装置を提供する。 【構成】 触針３４を極小孔２９内で一定振幅で振動さ
せて、触針３４と極小孔２９の内周壁２９Ａとが接触し
ている間の時間長さＴ′と、触針３４と内周壁９Ａとが
非接触の間の時間長さＴとを検知する。そして、検知し
た時間長さＴ、Ｔ′の比から触針３４の振動中心と内周
壁２９Ａとの間の距離を算出し、算出した距離及び触針
３４の振動中心の位置から触針４が接触した内周壁２９
Ａの接触位置を求める。この工程を繰り返して少なくと
も３箇所の接触位置を求め、この３箇所の接触位置に基
づいて極小孔２９の内径を算出する。
定方法及び装置を提供する。 【構成】 触針３４を極小孔２９内で一定振幅で振動さ
せて、触針３４と極小孔２９の内周壁２９Ａとが接触し
ている間の時間長さＴ′と、触針３４と内周壁９Ａとが
非接触の間の時間長さＴとを検知する。そして、検知し
た時間長さＴ、Ｔ′の比から触針３４の振動中心と内周
壁２９Ａとの間の距離を算出し、算出した距離及び触針
３４の振動中心の位置から触針４が接触した内周壁２９
Ａの接触位置を求める。この工程を繰り返して少なくと
も３箇所の接触位置を求め、この３箇所の接触位置に基
づいて極小孔２９の内径を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は極小孔の内径寸法を測定
する極小孔径の測定方法及び装置に関する。
する極小孔径の測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機器類の小型化や高精度化に伴って、機
器類に使用される部品に極小孔が形成されることが多く
なり、この極小孔の加工精度を確認することが求められ
ている。従来、部品等に形成された直径１ｍｍ以下の極
小孔の加工精度は、ピンゲージを使用して測定される。
すなわち、ピンゲージで極小孔の内径を測定する場合、
所定のピンゲージを極小孔に嵌入して、ピンゲージの嵌
入状態から判断して極小孔の内径が求められる。
器類に使用される部品に極小孔が形成されることが多く
なり、この極小孔の加工精度を確認することが求められ
ている。従来、部品等に形成された直径１ｍｍ以下の極
小孔の加工精度は、ピンゲージを使用して測定される。
すなわち、ピンゲージで極小孔の内径を測定する場合、
所定のピンゲージを極小孔に嵌入して、ピンゲージの嵌
入状態から判断して極小孔の内径が求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピンゲ
ージで極小孔の内径を測定する場合、ピンゲージの嵌入
状態から判断して極小孔の内径を求めるので、測定者の
勘に頼ることになり、極小孔の内径を正確に測定するこ
とができないという問題がある。本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、極小孔の内径を正確に測定
することができる極小孔径の測定方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
ージで極小孔の内径を測定する場合、ピンゲージの嵌入
状態から判断して極小孔の内径を求めるので、測定者の
勘に頼ることになり、極小孔の内径を正確に測定するこ
とができないという問題がある。本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、極小孔の内径を正確に測定
することができる極小孔径の測定方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、触針を一定振幅で振動させる触針加振手段
と、前記触針又は前記ワークのいづれか一方を移動させ
て、前記ワークに形成された極小孔の中の任意位置に前
記触針を位置させ、その時の前記触針又は前記ワークの
いづれか一方の移動量を求める移動手段と、前記極小孔
の中の任意位置に挿入された前記触針が一定振幅で振動
した場合、前記触針と前記内周壁とが接触している間の
時間長さＴ′と前記触針と前記内周壁とが非接触の間の
時間長さＴとを検知し、該検知した時間長さＴ、Ｔ′の
比を算出する算出手段と、前記算出されたＴ、Ｔ′の比
に基づいて前記触針の振動中心と前記内周壁との間の距
離を算出し、かつ前記移動手段で求めた前記触針又は前
記ワークのいづれか一方の移動量に基づいて前記触針の
振動中心を求め、前記算出した距離と前記触針の振動中
心の位置とから前記触針が接触した前記内周壁の接触位
置を求める演算手段と、を備え、前記触針が接触した前
記内周壁の接触位置を少なくとも３箇所求めて、該求め
られた少なくとも３箇所の接触位置に基づいて前記極小
孔の内径を算出することを特徴としている
成する為に、触針を一定振幅で振動させる触針加振手段
と、前記触針又は前記ワークのいづれか一方を移動させ
て、前記ワークに形成された極小孔の中の任意位置に前
記触針を位置させ、その時の前記触針又は前記ワークの
いづれか一方の移動量を求める移動手段と、前記極小孔
の中の任意位置に挿入された前記触針が一定振幅で振動
した場合、前記触針と前記内周壁とが接触している間の
時間長さＴ′と前記触針と前記内周壁とが非接触の間の
時間長さＴとを検知し、該検知した時間長さＴ、Ｔ′の
比を算出する算出手段と、前記算出されたＴ、Ｔ′の比
に基づいて前記触針の振動中心と前記内周壁との間の距
離を算出し、かつ前記移動手段で求めた前記触針又は前
記ワークのいづれか一方の移動量に基づいて前記触針の
振動中心を求め、前記算出した距離と前記触針の振動中
心の位置とから前記触針が接触した前記内周壁の接触位
置を求める演算手段と、を備え、前記触針が接触した前
記内周壁の接触位置を少なくとも３箇所求めて、該求め
られた少なくとも３箇所の接触位置に基づいて前記極小
孔の内径を算出することを特徴としている
【０００５】
【作用】本発明によれば、ワークに形成された極小孔の
中の任意位置に挿入した触針を一定振幅で振動させて、
触針と内周壁とが接触している間の時間長さＴ′と触針
と内周壁とが非接触の間の時間長さＴとを検知する。そ
して、検知した時間長さＴ、Ｔ′の比から触針の振動中
心と内周壁との間の距離を算出し、算出した距離及び触
針の振動中心の位置から触針が接触した内周壁の接触位
置を求める。
中の任意位置に挿入した触針を一定振幅で振動させて、
触針と内周壁とが接触している間の時間長さＴ′と触針
と内周壁とが非接触の間の時間長さＴとを検知する。そ
して、検知した時間長さＴ、Ｔ′の比から触針の振動中
心と内周壁との間の距離を算出し、算出した距離及び触
針の振動中心の位置から触針が接触した内周壁の接触位
置を求める。
【０００６】内周壁の接触位置を求めた後、触針又はワ
ークのいづれか一方を移動させて、触針を極小孔内の新
たな位置に移動し、上記工程を繰り返し、触針が接触し
た内周壁の新たな接触位置を求める。そして、少なくと
も３箇所の接触位置を求めて、この３箇所の接触位置に
基づいて極小孔の内径を算出する。
ークのいづれか一方を移動させて、触針を極小孔内の新
たな位置に移動し、上記工程を繰り返し、触針が接触し
た内周壁の新たな接触位置を求める。そして、少なくと
も３箇所の接触位置を求めて、この３箇所の接触位置に
基づいて極小孔の内径を算出する。
【０００７】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る極小孔径
の測定方法及び装置について詳説する。図１は極小孔径
の測定装置の側面図であり、極小孔径の測定装置１０は
本体１２、触針加振手段１４、移動手段１６、デューテ
ィ比算出手段１８及び演算部１９を備えている。本体１
２はベース２０を有し、ベース２０には支柱２２が立設
されている。支柱２２の上端部には支持部２４が設けら
れている。
の測定方法及び装置について詳説する。図１は極小孔径
の測定装置の側面図であり、極小孔径の測定装置１０は
本体１２、触針加振手段１４、移動手段１６、デューテ
ィ比算出手段１８及び演算部１９を備えている。本体１
２はベース２０を有し、ベース２０には支柱２２が立設
されている。支柱２２の上端部には支持部２４が設けら
れている。
【０００８】移動手段１６はＸ−Ｙステージ２６Ａを有
し、Ｘ−Ｙステージ２６Ａはベース２０に取り付けられ
ている。Ｘ−Ｙステージ２６Ａの上部にはＺステージ２
６Ｂが取り付けられている。Ｚステージ２６Ｂにはチル
ト機構が備えられている。移動制御部２８は、Ｘ−Ｙス
テージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動し、Ｚステー
ジ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。
し、Ｘ−Ｙステージ２６Ａはベース２０に取り付けられ
ている。Ｘ−Ｙステージ２６Ａの上部にはＺステージ２
６Ｂが取り付けられている。Ｚステージ２６Ｂにはチル
ト機構が備えられている。移動制御部２８は、Ｘ−Ｙス
テージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動し、Ｚステー
ジ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。
【０００９】また、移動制御部２８はＺステージ２６Ｂ
のチルト機構を制御する。従って、移動手段１６は、Ｚ
ステージ２６Ｂに載置されたワーク２８をＸ軸方向、Ｙ
軸方向及びＺ軸方向に移動し、さらに、移動手段１６は
チルト機構でワーク２８の傾斜角を調整する。ワーク２
８には極小孔２９が形成され、極小孔２９の内周壁は符
号２９Ａで示される。
のチルト機構を制御する。従って、移動手段１６は、Ｚ
ステージ２６Ｂに載置されたワーク２８をＸ軸方向、Ｙ
軸方向及びＺ軸方向に移動し、さらに、移動手段１６は
チルト機構でワーク２８の傾斜角を調整する。ワーク２
８には極小孔２９が形成され、極小孔２９の内周壁は符
号２９Ａで示される。
【００１０】また、触針加振手段１４は加振部３０及び
加振制御部３２を備え、加振部３０は支持部２４の下部
に設けられている。加振部３０はＸ軸用ピエゾ及びＹ軸
用ピエゾ（図示せず）を有し、触針３４はこれらのピエ
ゾにそれぞれ取り付けられている。これにより、加振部
３０のＸ軸用ピエゾを作動すると触針３４はＸ軸方向に
加振される。また、加振部３０のＹ軸用ピエゾを作動す
ると触針３４はＹ軸方向に加振される。
加振制御部３２を備え、加振部３０は支持部２４の下部
に設けられている。加振部３０はＸ軸用ピエゾ及びＹ軸
用ピエゾ（図示せず）を有し、触針３４はこれらのピエ
ゾにそれぞれ取り付けられている。これにより、加振部
３０のＸ軸用ピエゾを作動すると触針３４はＸ軸方向に
加振される。また、加振部３０のＹ軸用ピエゾを作動す
ると触針３４はＹ軸方向に加振される。
【００１１】図２に示すように、触針３４は下端部が四
角錐３４Ａに形成されている。四角錐３４Ａは、図３に
示すように底面が正方形に形成され、四角錐３４Ａの底
面は対向する頂角と頂角とを結ぶ線がそれぞれ、Ｘ軸及
びＹ軸に平行になるように配置されている。底面は円ま
たは三角形でも良いが、円形は被測定穴が小さくなる
と、接触点が不明確になり、三角形は触針の支柱に対し
て触針直径Ｄが大きくなるので正方形が望ましい。従っ
て、触針３４がＸ軸用ピエゾ又はＹ軸用ピエゾによって
Ｘ軸方向又はＹ軸方向に加振されると、触針３４の頂角
が内周壁２９Ａに当接するので、触針３４の接触位置が
正確になる。
角錐３４Ａに形成されている。四角錐３４Ａは、図３に
示すように底面が正方形に形成され、四角錐３４Ａの底
面は対向する頂角と頂角とを結ぶ線がそれぞれ、Ｘ軸及
びＹ軸に平行になるように配置されている。底面は円ま
たは三角形でも良いが、円形は被測定穴が小さくなる
と、接触点が不明確になり、三角形は触針の支柱に対し
て触針直径Ｄが大きくなるので正方形が望ましい。従っ
て、触針３４がＸ軸用ピエゾ又はＹ軸用ピエゾによって
Ｘ軸方向又はＹ軸方向に加振されると、触針３４の頂角
が内周壁２９Ａに当接するので、触針３４の接触位置が
正確になる。
【００１２】また、上述したＸ軸用ピエゾ又はＹ軸用ピ
エゾの作動は加振制御部３２で制御される。すなわち、
加振制御部３２はＸ軸用ピエゾを作動する場合とＹ軸用
ピエゾを作動する場合とに切り換え可能に構成され、加
振制御部３２を切り換えて操作するすることによりいず
れか一方のピエゾが作動する。これにより、触針３４が
Ｘ軸方向又はＹ軸方向に振動する。
エゾの作動は加振制御部３２で制御される。すなわち、
加振制御部３２はＸ軸用ピエゾを作動する場合とＹ軸用
ピエゾを作動する場合とに切り換え可能に構成され、加
振制御部３２を切り換えて操作するすることによりいず
れか一方のピエゾが作動する。これにより、触針３４が
Ｘ軸方向又はＹ軸方向に振動する。
【００１３】この場合、図２、図４に示すように、触針
３４の振動中心０から極小孔２９の内周壁２９Ａまでの
距離をｄとし、Ｘ軸方向に加振された触針３４の振幅を
ａとして、ｄ＜ａと設定すると、触針３４が振動中心０
から＋ａ方向（極小孔２９の内周壁２９Ａ方向）に距離
ｄだけ移動して極小孔２９の内周壁２９Ａに接触する
（図４上のｔ1 、ｔ3 、ｔ5 接触位置）。触針３４は極
小孔２９の内周壁２９Ａに接触した後も＋ａ方向に移動
しようとするので触針３４に撓みが生じる。そして、触
針３４の移動が＋ａ方向から−ａ方向に切り換わると、
触針３４の撓みが減少して、図４上のｔ2 、ｔ4 、ｔ6
接触位置で触針３４とワーク２８と内周壁２９Ａとの接
触が解除される。
３４の振動中心０から極小孔２９の内周壁２９Ａまでの
距離をｄとし、Ｘ軸方向に加振された触針３４の振幅を
ａとして、ｄ＜ａと設定すると、触針３４が振動中心０
から＋ａ方向（極小孔２９の内周壁２９Ａ方向）に距離
ｄだけ移動して極小孔２９の内周壁２９Ａに接触する
（図４上のｔ1 、ｔ3 、ｔ5 接触位置）。触針３４は極
小孔２９の内周壁２９Ａに接触した後も＋ａ方向に移動
しようとするので触針３４に撓みが生じる。そして、触
針３４の移動が＋ａ方向から−ａ方向に切り換わると、
触針３４の撓みが減少して、図４上のｔ2 、ｔ4 、ｔ6
接触位置で触針３４とワーク２８と内周壁２９Ａとの接
触が解除される。
【００１４】図２に示すように、タッチ検出回路３６は
電源３６Ａを有している。タッチ検出回路３６の上部の
端子が触針３４に電気的に接続され、タッチ検出回路３
６の下部の端子がワーク２８に電気的に接続されてい
る。従って、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接
触すると、タッチ検出回路３６は電圧Ｖを出力し、触針
３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れるとタッチ検
出回路３６は電圧を出力しない。
電源３６Ａを有している。タッチ検出回路３６の上部の
端子が触針３４に電気的に接続され、タッチ検出回路３
６の下部の端子がワーク２８に電気的に接続されてい
る。従って、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接
触すると、タッチ検出回路３６は電圧Ｖを出力し、触針
３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れるとタッチ検
出回路３６は電圧を出力しない。
【００１５】従って、タッチ検出回路３６は、図５に示
すように、ｔ1 〜ｔ2 間、ｔ3 〜ｔ 4 間及びｔ5 〜ｔ6
間で電圧Ｖを出力し、ｔ2 〜ｔ3 間及びｔ4 〜ｔ5 間で
電圧Ｖを出力しない矩形信号をデューティ比検出回路３
８に出力する。デューティ比検出回路３８は、ｔ1 〜ｔ
2 間、ｔ3 〜ｔ4 間及びｔ5 〜ｔ6 間の時間（すなわ
ち、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接触してい
る時間）Ｔ′と、ｔ2 〜ｔ3 間及びｔ4 〜ｔ5 間の時間
（すなわち、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接
触していない時間）Ｔを測定し、Ｔ′／Ｔ（以下、デュ
ーティ比と称す）を算出する。
すように、ｔ1 〜ｔ2 間、ｔ3 〜ｔ 4 間及びｔ5 〜ｔ6
間で電圧Ｖを出力し、ｔ2 〜ｔ3 間及びｔ4 〜ｔ5 間で
電圧Ｖを出力しない矩形信号をデューティ比検出回路３
８に出力する。デューティ比検出回路３８は、ｔ1 〜ｔ
2 間、ｔ3 〜ｔ4 間及びｔ5 〜ｔ6 間の時間（すなわ
ち、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接触してい
る時間）Ｔ′と、ｔ2 〜ｔ3 間及びｔ4 〜ｔ5 間の時間
（すなわち、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａに接
触していない時間）Ｔを測定し、Ｔ′／Ｔ（以下、デュ
ーティ比と称す）を算出する。
【００１６】演算部１９は、図６に示す触針３４の振動
中心に対する極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置とデ
ューティ比との関係を示したグラフに基づいて、デュー
ティ比検出回路３８で算出したデューティ比から、触針
３４から極小孔２９の内周壁２９Ａまでの距離ｄを求め
る。また、演算部１９は、前述したＸ−Ｙステージ２６
Ａの移動量と触針直径Ｄから触針３４の振動中心０を求
めることにより、触針３４が接触した極小孔２９の内周
壁２９Ａの接触位置を算出する。
中心に対する極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置とデ
ューティ比との関係を示したグラフに基づいて、デュー
ティ比検出回路３８で算出したデューティ比から、触針
３４から極小孔２９の内周壁２９Ａまでの距離ｄを求め
る。また、演算部１９は、前述したＸ−Ｙステージ２６
Ａの移動量と触針直径Ｄから触針３４の振動中心０を求
めることにより、触針３４が接触した極小孔２９の内周
壁２９Ａの接触位置を算出する。
【００１７】また、図１に示すように、極小孔径の測定
装置１０は画像処理手段４０を備え、画像処理手段４０
は撮像部４２及び画像処理部４４を有している。撮像部
４２は支持部２４に設けられ、ワーク２８の孔２８Ａを
撮像可能な位置に配置されている。撮像部４２と触針３
４とは一定の位置関係に設定されている。画像処理部４
４には撮像部４２が撮像した画像が入力され、画像処理
部４４は触針３４を画像中心にしてワーク２８の孔２９
Ａを含む画像を表示部に表示する。
装置１０は画像処理手段４０を備え、画像処理手段４０
は撮像部４２及び画像処理部４４を有している。撮像部
４２は支持部２４に設けられ、ワーク２８の孔２８Ａを
撮像可能な位置に配置されている。撮像部４２と触針３
４とは一定の位置関係に設定されている。画像処理部４
４には撮像部４２が撮像した画像が入力され、画像処理
部４４は触針３４を画像中心にしてワーク２８の孔２９
Ａを含む画像を表示部に表示する。
【００１８】前記の如く構成された本発明に係る極小孔
径の測定装置の作用を説明する。先ず、Ｚステージ２６
Ｂにワーク２８を載置し、画像処理手段４０の撮像部４
２でワーク２８の孔２９Ａを撮影する。撮像部４２で撮
影された画像は画像処理部４４に導かれ、画像処理部４
４の表示部に表示される。そして、表示部に表示された
画像を見ながら、移動手段１６の移動制御部２８を作動
してＸ−Ｙステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動
し、ワーク２８の極小孔のａ点（図７参照）を原点位置
に位置決めする。
径の測定装置の作用を説明する。先ず、Ｚステージ２６
Ｂにワーク２８を載置し、画像処理手段４０の撮像部４
２でワーク２８の孔２９Ａを撮影する。撮像部４２で撮
影された画像は画像処理部４４に導かれ、画像処理部４
４の表示部に表示される。そして、表示部に表示された
画像を見ながら、移動手段１６の移動制御部２８を作動
してＸ−Ｙステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動
し、ワーク２８の極小孔のａ点（図７参照）を原点位置
に位置決めする。
【００１９】次に、移動制御部２８を作動してＺステー
ジ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。これによ
り、触針３４がワーク２８のａ点位置に挿入される。次
いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピエゾを作動す
る。これにより、触針３４がＸ軸方向に振動する。触針
３４が振動すると、タッチ検出回路３６は触針３４が極
小孔２９の内周壁２９Ａに接触したとき電圧Ｖを出力
し、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れたと
き電圧Ｖの出力を停止する。これにより、図４に示す矩
形信号がデューティ比検出回路３８に入力される。
ジ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。これによ
り、触針３４がワーク２８のａ点位置に挿入される。次
いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピエゾを作動す
る。これにより、触針３４がＸ軸方向に振動する。触針
３４が振動すると、タッチ検出回路３６は触針３４が極
小孔２９の内周壁２９Ａに接触したとき電圧Ｖを出力
し、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れたと
き電圧Ｖの出力を停止する。これにより、図４に示す矩
形信号がデューティ比検出回路３８に入力される。
【００２０】デューティ比検出回路３８は入力された矩
形信号に基づいてデューティ比を算出する。デューティ
比検出回路３８で算出されたデューティ比は演算部１９
に入力され、演算部１９は、図５に示す触針３４の振動
中心に対する極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置とデ
ューティ比との関係を示したグラフに基づいて、入力さ
れたデューティ比から触針３４から極小孔２９の内周壁
２９Ａまでの距離ｄaを求める。また、演算部１９は、
前述したＸ−Ｙステージ２６Ａの移動量から触針３４の
振動中心０を求めることにより、触針３４が接触した極
小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ａ′（ｘa 、ｙa ）
を算出する。
形信号に基づいてデューティ比を算出する。デューティ
比検出回路３８で算出されたデューティ比は演算部１９
に入力され、演算部１９は、図５に示す触針３４の振動
中心に対する極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置とデ
ューティ比との関係を示したグラフに基づいて、入力さ
れたデューティ比から触針３４から極小孔２９の内周壁
２９Ａまでの距離ｄaを求める。また、演算部１９は、
前述したＸ−Ｙステージ２６Ａの移動量から触針３４の
振動中心０を求めることにより、触針３４が接触した極
小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ａ′（ｘa 、ｙa ）
を算出する。
【００２１】次に、ａ点位置の触針３４をｂ点位置に移
動させる。次いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピ
エゾを作動してデューティ比検出回路３８でデューティ
比を算出する。そして、算出されたデューティ比に基づ
いて、演算部１９で触針３４から極小孔２９の内周壁２
９Ａまでの距離ｄb を求め、さらに、触針３４が接触し
た極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ｂ′（ｘb 、ｙ
b ）を算出する。
動させる。次いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピ
エゾを作動してデューティ比検出回路３８でデューティ
比を算出する。そして、算出されたデューティ比に基づ
いて、演算部１９で触針３４から極小孔２９の内周壁２
９Ａまでの距離ｄb を求め、さらに、触針３４が接触し
た極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ｂ′（ｘb 、ｙ
b ）を算出する。
【００２２】続いて、触針３４をｃ点位置に移動させ、
加振制御部３２をＹ軸用ピエゾ作動用に切り換えてから
加振制御部３２を駆動する。これにより、Ｙ軸用ピエゾ
が作動してデューティ比検出回路３８でデューティ比が
算出される。そして、算出されたデューティ比に基づい
て、演算部１９で触針３４から極小孔２９の内周壁２９
Ａまでの距離ｄc を求め、さらに、触針３４が接触した
極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ｃ′（ｘc 、
ｙc ）を算出する。このように、極小孔２９の内周壁２
９Ａの接触位置ａ′（ｘa 、ｙa ）、ｂ′（ｘb 、
ｙb ）及びｃ′（ｘc 、ｙc ）の接触位置から、ワーク
２８の極小孔２８Ａの内径を算出する。
加振制御部３２をＹ軸用ピエゾ作動用に切り換えてから
加振制御部３２を駆動する。これにより、Ｙ軸用ピエゾ
が作動してデューティ比検出回路３８でデューティ比が
算出される。そして、算出されたデューティ比に基づい
て、演算部１９で触針３４から極小孔２９の内周壁２９
Ａまでの距離ｄc を求め、さらに、触針３４が接触した
極小孔２９の内周壁２９Ａの接触位置ｃ′（ｘc 、
ｙc ）を算出する。このように、極小孔２９の内周壁２
９Ａの接触位置ａ′（ｘa 、ｙa ）、ｂ′（ｘb 、
ｙb ）及びｃ′（ｘc 、ｙc ）の接触位置から、ワーク
２８の極小孔２８Ａの内径を算出する。
【００２３】前記実施例では先端部が正方形に形成され
た触針３４を使用した場合について説明したが、これに
限らず、触針３４を三角形や円等の正方形以外の形状に
形成してもよく、また、触針３４の下端部に接触用の突
起を３個又は４個形成してもよい。前記実施例では加振
部３０としてピエゾ素子を使用して触針３４を加振する
場合について説明したが、これに限らず、ピエゾ素子に
換えて磁歪素子、コイル又はカムを使用して触針３４を
加振してもよい。
た触針３４を使用した場合について説明したが、これに
限らず、触針３４を三角形や円等の正方形以外の形状に
形成してもよく、また、触針３４の下端部に接触用の突
起を３個又は４個形成してもよい。前記実施例では加振
部３０としてピエゾ素子を使用して触針３４を加振する
場合について説明したが、これに限らず、ピエゾ素子に
換えて磁歪素子、コイル又はカムを使用して触針３４を
加振してもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る極小孔
径の測定方法及び装置によれば、触針を極小孔内で一定
振幅で振動させて、触針と内周壁とが接触している間の
時間長さＴ′と触針と内周壁とが非接触の間の時間長さ
Ｔとを検知する。そして、検知した時間長さＴ、Ｔ′の
比から触針の振動中心と内周壁との間の距離を算出し、
算出した距離及び触針の振動中心の位置から触針が接触
した内周壁の接触位置を求める。この工程を繰り返して
少なくとも３箇所の接触位置を求め、この３箇所の接触
位置に基づいて極小孔の内径を算出する。
径の測定方法及び装置によれば、触針を極小孔内で一定
振幅で振動させて、触針と内周壁とが接触している間の
時間長さＴ′と触針と内周壁とが非接触の間の時間長さ
Ｔとを検知する。そして、検知した時間長さＴ、Ｔ′の
比から触針の振動中心と内周壁との間の距離を算出し、
算出した距離及び触針の振動中心の位置から触針が接触
した内周壁の接触位置を求める。この工程を繰り返して
少なくとも３箇所の接触位置を求め、この３箇所の接触
位置に基づいて極小孔の内径を算出する。
【００２５】このように、極小孔の内径寸法を測定装置
を使用して測定することができるので、従来のようにピ
ンゲージを極小孔内に嵌入して、ピンゲージの嵌入状態
から測定者の勘で極小孔の内径を求める必要がない。従
って、極小孔の内径を正確に測定することができる。
を使用して測定することができるので、従来のようにピ
ンゲージを極小孔内に嵌入して、ピンゲージの嵌入状態
から測定者の勘で極小孔の内径を求める必要がない。従
って、極小孔の内径を正確に測定することができる。
【図１】本発明に係る極小孔径の測定装置の側面図
【図２】極小孔径の測定装置の触針が加振された状態を
説明する説明図
説明する説明図
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図
【図４】極小孔径の測定装置の触針の振動状態を説明す
る説明図
る説明図
【図５】極小孔径の測定装置のタッチ検出回路から出力
された矩形信号を説明する説明図
された矩形信号を説明する説明図
【図６】極小孔径の測定装置の触針の振動中心とワーク
の内周壁間の距離及びデューティ比の関係を示したグラ
フ
の内周壁間の距離及びデューティ比の関係を示したグラ
フ
【図７】極小孔径の測定装置でワークの極小孔径を測定
する方法を説明した説明図
する方法を説明した説明図
１０…極小孔径の測定装置 １４…触針加振手段 １６…移動手段 １８…デューティ比算出手段 １９…演算手段 ２８…ワーク ２９…極小孔 ２９Ａ…内周壁 ３４…触針 ３４Ａ…触針の先端部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】 移動手段１６はＸ−Ｙステージ２６Ａを
有し、Ｘ−Ｙステージ２６Ａはベース２０に取り付けら
れている。Ｘ−Ｙステージ２６Ａの上部にはＺステージ
２６Ｂが取り付けられている。Ｚステージ２６Ｂにはチ
ルト機構が備えられている。移動制御部２７は、Ｘ−Ｙ
ステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動し、Ｚステ
ージ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。
有し、Ｘ−Ｙステージ２６Ａはベース２０に取り付けら
れている。Ｘ−Ｙステージ２６Ａの上部にはＺステージ
２６Ｂが取り付けられている。Ｚステージ２６Ｂにはチ
ルト機構が備えられている。移動制御部２７は、Ｘ−Ｙ
ステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移動し、Ｚステ
ージ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 また、移動制御部２７はＺステージ２６
Ｂのチルト機構を制御する。従って、移動手段１６は、
Ｚステージ２６Ｂに載置されたワーク２８をＸ軸方向、
Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動し、さらに、移動手段１６
はチルト機構でワーク２８の傾斜角を調整する。ワーク
２８には極小孔２９が形成され、極小孔２９の内周壁は
符号２９Ａで示される。
Ｂのチルト機構を制御する。従って、移動手段１６は、
Ｚステージ２６Ｂに載置されたワーク２８をＸ軸方向、
Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動し、さらに、移動手段１６
はチルト機構でワーク２８の傾斜角を調整する。ワーク
２８には極小孔２９が形成され、極小孔２９の内周壁は
符号２９Ａで示される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】 前記の如く構成された本発明に係る極小
孔径の測定装置の作用を説明する。先ず、Ｚステージ２
６Ｂにワーク２８を載置し、画像処理手段４０の撮像部
４２でワーク２８の孔２９Ａを撮影する。撮像部４２で
撮影された画像は画像処理部４４に導かれ、画像処理部
４４の表示部に表示される。そして、表示部に表示され
た画像を見ながら、移動手段１６の移動制御部２７を作
動してＸ−Ｙステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移
動し、ワーク２８の極小孔のａ点（図７参照）を原点位
置に位置決めする。
孔径の測定装置の作用を説明する。先ず、Ｚステージ２
６Ｂにワーク２８を載置し、画像処理手段４０の撮像部
４２でワーク２８の孔２９Ａを撮影する。撮像部４２で
撮影された画像は画像処理部４４に導かれ、画像処理部
４４の表示部に表示される。そして、表示部に表示され
た画像を見ながら、移動手段１６の移動制御部２７を作
動してＸ−Ｙステージ２６ＡをＸ軸方向やＹ軸方向に移
動し、ワーク２８の極小孔のａ点（図７参照）を原点位
置に位置決めする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 次に、移動制御部２７を作動してＺステ
ージ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。これに
より、触針３４がワーク２８のａ点位置に挿入される。
次いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピエゾを作動
する。これにより、触針３４がＸ軸方向に振動する。触
針３４が振動すると、タッチ検出回路３６は触針３４が
極小孔２９の内周壁２９Ａに接触したとき電圧Ｖを出力
し、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れたと
き電圧Ｖの出力を停止する。これにより、図４に示す矩
形信号がデューティ比検出回路３８に入力される。
ージ２６ＢをＺ軸方向（上下方向）に移動する。これに
より、触針３４がワーク２８のａ点位置に挿入される。
次いで、加振制御部３２を駆動してＸ軸用ピエゾを作動
する。これにより、触針３４がＸ軸方向に振動する。触
針３４が振動すると、タッチ検出回路３６は触針３４が
極小孔２９の内周壁２９Ａに接触したとき電圧Ｖを出力
し、触針３４が極小孔２９の内周壁２９Ａから離れたと
き電圧Ｖの出力を停止する。これにより、図４に示す矩
形信号がデューティ比検出回路３８に入力される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
Claims (4)
- 【請求項１】 ワークに形成された極小孔の中の任意位
置に挿入した触針を一定振幅で振動させて、前記触針と
前記内周壁とが接触している間の時間長さＴ′と前記触
針と前記内周壁とが非接触の間の時間長さＴとを検知
し、 前記検知した時間長さＴ、Ｔ′の比に基づいて前記触針
の振動中心と前記内周壁との間の距離を算出し、 該算出した距離と前記触針の振動中心の位置とから前記
触針が接触した前記内周壁の接触位置を求め、 前記内周壁の接触位置を求めた後、前記触針又は前記ワ
ークのいづれか一方を移動させて、前記触針を極小孔内
の新たな位置に移動し、 新たな位置で上記工程を繰り返して、前記触針が接触し
た前記内周壁の新たな接触位置を求め、 該求められた接触位置が少なくとも３箇所になるまで上
記工程を繰り返し、該求められた少なくとも３箇所の接
触位置に基づいて前記極小孔の内径を算出することを特
徴とする極小孔径の測定方法。 - 【請求項２】 前記触針の先端部の断面形状が四角形に
形成されたことを特徴とする請求項１の極小孔径の測定
方法。 - 【請求項３】 触針を一定振幅で振動させる触針加振手
段と、 前記触針又は前記ワークのいづれか一方を移動させて、
前記ワークに形成された極小孔の中の任意位置に前記触
針を位置させ、その時の前記触針又は前記ワークのいづ
れか一方の移動量を求める移動手段と、 前記極小孔の中の任意位置に挿入された前記触針が一定
振幅で振動した場合、前記触針と前記内周壁とが接触し
ている間の時間長さＴ′と前記触針と前記内周壁とが非
接触の間の時間長さＴとを検知し、該検知した時間長さ
Ｔ、Ｔ′の比を算出する算出手段と、 前記算出されたＴ、Ｔ′の比に基づいて前記触針の振動
中心と前記内周壁との間の距離を算出し、かつ前記移動
手段で求めた前記触針又は前記ワークのいづれか一方の
移動量に基づいて前記触針の振動中心を求め、前記算出
した距離と前記触針の振動中心の位置とから前記触針が
接触した前記内周壁の接触位置を求める演算手段と、 を備え、前記触針が接触した前記内周壁の接触位置を少
なくとも３箇所求めて、該求められた少なくとも３箇所
の接触位置に基づいて前記極小孔の内径を算出すること
を特徴とする極小孔径の測定装置。 - 【請求項４】 前記触針の先端部の断面形状が四角形に
形成されたことを特徴とする請求項３の極小孔径の測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130294A JPH0875445A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 極小孔径の測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130294A JPH0875445A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 極小孔径の測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875445A true JPH0875445A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16603700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21130294A Pending JPH0875445A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 極小孔径の測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0875445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107413A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 形状測定装置 |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21130294A patent/JPH0875445A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107413A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 形状測定装置 |
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