JPH11295058A - チューブの測定方法及び装置 - Google Patents
チューブの測定方法及び装置Info
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- JPH11295058A JPH11295058A JP11019198A JP11019198A JPH11295058A JP H11295058 A JPH11295058 A JP H11295058A JP 11019198 A JP11019198 A JP 11019198A JP 11019198 A JP11019198 A JP 11019198A JP H11295058 A JPH11295058 A JP H11295058A
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- measured
- measuring device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触の外径測定機と非接触の肉厚測定機と
回転定盤を組み合わせることにより、チューブの外径と
肉厚、内径、及び芯ずれ（同芯度）、垂直度、全長など
が一度に自動的に、かつ高精度に測定できるようにした
チューブの測定方法及び装置を提供する。 【解決手段】 定盤２に被測定チューブ１を縦方向に載
置し、非接触の外径測定機３と非接触の肉厚測定機７と
を所定距離Ｄだけ離隔した状態で被測定チューブ１に対
向させて配置する。次いで、定盤２を回転させ、各測定
装置３、７を被測定チューブ１の長手方向に沿ってスキ
ャンさせながら回転中の被測定チューブ１の外径と肉厚
を同時に測定する。さらに、各測定装置３、７を被測定
チューブ１の長手方向に沿ってスキャンさせる際に、被
測定チューブ１の外径の変化により定盤２からの高さＬ
1を測定したり、各測定断面２５における中心点Ｏnを被
測定チューブ１のフランジ部２３の中心点Ｏと比較する
ことにより被測定チューブ１の垂直度を測定する。ある
いは、肉厚測定を被測定チューブの全周にわたって行
い、偏肉の状態を測定する。
回転定盤を組み合わせることにより、チューブの外径と
肉厚、内径、及び芯ずれ（同芯度）、垂直度、全長など
が一度に自動的に、かつ高精度に測定できるようにした
チューブの測定方法及び装置を提供する。 【解決手段】 定盤２に被測定チューブ１を縦方向に載
置し、非接触の外径測定機３と非接触の肉厚測定機７と
を所定距離Ｄだけ離隔した状態で被測定チューブ１に対
向させて配置する。次いで、定盤２を回転させ、各測定
装置３、７を被測定チューブ１の長手方向に沿ってスキ
ャンさせながら回転中の被測定チューブ１の外径と肉厚
を同時に測定する。さらに、各測定装置３、７を被測定
チューブ１の長手方向に沿ってスキャンさせる際に、被
測定チューブ１の外径の変化により定盤２からの高さＬ
1を測定したり、各測定断面２５における中心点Ｏnを被
測定チューブ１のフランジ部２３の中心点Ｏと比較する
ことにより被測定チューブ１の垂直度を測定する。ある
いは、肉厚測定を被測定チューブの全周にわたって行
い、偏肉の状態を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はチューブの測定方法
及び装置に関し、さらに、詳細にいえば半導体デバイス
である集積回路（ＩＣ）や大規模集積回路（ＬＳＩ）な
どを形成するシリコンウエーハに熱処理を施して、該シ
リコンウエーハの表面に多結晶シリコン、窒化シリコン
等のＣＶＤ（化学蒸着）膜を生成する際に用いられる石
英炉心管などで代表されるチューブに好適な測定方法及
び装置に関する。
及び装置に関し、さらに、詳細にいえば半導体デバイス
である集積回路（ＩＣ）や大規模集積回路（ＬＳＩ）な
どを形成するシリコンウエーハに熱処理を施して、該シ
リコンウエーハの表面に多結晶シリコン、窒化シリコン
等のＣＶＤ（化学蒸着）膜を生成する際に用いられる石
英炉心管などで代表されるチューブに好適な測定方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】チューブ、例えば半導体デバイスに用い
られるシリコンウエーハにＣＶＤ膜生成するために用い
られる石英容器（石英炉心部、石英反応管、アウターチ
ューブ）や、その内部に設置される反応内管（反応容
器、インナーチューブ）などのチューブは、先端を封止
してチューブ状に形成させた中空管を加熱炉で加熱軟化
させ、中空管内部に内圧用ガスを導入すると同時に、加
熱軟化状態にある石英ガラス管の外周面に外径設定治具
を接触させ、外径を規制した状態で、石英ガラス管を軸
方向に移動させることにより製造していた。かかるチュ
ーブのうち、石英容器やその内部に設置される反応内管
は、シリコンウエーハをその中に挿入・残置させるため
に用いられる石英ボートとの関係で、石英容器や反応内
管の寸法精度に厳しい要求がある。そこで、製造が終了
した後の石英容器や反応内管を検査する場合には、製品
の外径、内径、肉厚、全長、さらには重要な幾何公差を
すべて手作業によって測定していた。さらに、ＣＶＤ膜
生成用石英容器や反応内管は、減圧した状態で使用され
うるために、ＣＶＤ装置本体との取付面（フランジ面）
の平面度や、本体との垂直度も重要な幾何公差である。
られるシリコンウエーハにＣＶＤ膜生成するために用い
られる石英容器（石英炉心部、石英反応管、アウターチ
ューブ）や、その内部に設置される反応内管（反応容
器、インナーチューブ）などのチューブは、先端を封止
してチューブ状に形成させた中空管を加熱炉で加熱軟化
させ、中空管内部に内圧用ガスを導入すると同時に、加
熱軟化状態にある石英ガラス管の外周面に外径設定治具
を接触させ、外径を規制した状態で、石英ガラス管を軸
方向に移動させることにより製造していた。かかるチュ
ーブのうち、石英容器やその内部に設置される反応内管
は、シリコンウエーハをその中に挿入・残置させるため
に用いられる石英ボートとの関係で、石英容器や反応内
管の寸法精度に厳しい要求がある。そこで、製造が終了
した後の石英容器や反応内管を検査する場合には、製品
の外径、内径、肉厚、全長、さらには重要な幾何公差を
すべて手作業によって測定していた。さらに、ＣＶＤ膜
生成用石英容器や反応内管は、減圧した状態で使用され
うるために、ＣＶＤ装置本体との取付面（フランジ面）
の平面度や、本体との垂直度も重要な幾何公差である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のこの種のチューブの測定方法及び装置では、以下のよ
うな問題があった。すなわち、測定を手作業によって行
っていたために、十分に満足のいく精度が確認できなか
ったり、測定に長時間を要することがあった。特に、前
述のＣＶＤ膜生成用石英容器や反応内管では、近年シリ
コンウエーハの径が６インチから８インチ、さらに１２
インチと大型になっていくにつれ、製品の大型化や重量
増加が顕著になり、手作業による測定では十分な精度が
確認できなかったり、測定に時間を要するという傾向が
大となってきた。
のこの種のチューブの測定方法及び装置では、以下のよ
うな問題があった。すなわち、測定を手作業によって行
っていたために、十分に満足のいく精度が確認できなか
ったり、測定に長時間を要することがあった。特に、前
述のＣＶＤ膜生成用石英容器や反応内管では、近年シリ
コンウエーハの径が６インチから８インチ、さらに１２
インチと大型になっていくにつれ、製品の大型化や重量
増加が顕著になり、手作業による測定では十分な精度が
確認できなかったり、測定に時間を要するという傾向が
大となってきた。
【０００４】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、非接触の外径測定機と非
接触の肉厚測定機と回転定盤を組み合わせることによ
り、チューブの外径と肉厚、内径、及び芯ずれ（同芯
度）、垂直度、全長などが一度に自動的に、かつ高精度
に測定できるようにしたチューブの測定方法及び装置を
提供することにある。
決するためになされたもので、非接触の外径測定機と非
接触の肉厚測定機と回転定盤を組み合わせることによ
り、チューブの外径と肉厚、内径、及び芯ずれ（同芯
度）、垂直度、全長などが一度に自動的に、かつ高精度
に測定できるようにしたチューブの測定方法及び装置を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はチューブの測定
方法及び装置であり、前述した技術的課題を解決するた
めに以下のように構成されている。すなわち、本発明の
チューブの測定方法は、定盤に被測定チューブを縦方向
に載置する工程と、非接触の外径測定機と非接触の肉厚
測定機とを所定距離だけ離隔した状態で被測定チューブ
に対向させて配置する工程と、前記定盤を回転させる工
程と、前記の外径測定機と肉厚測定機を被測定チューブ
の長手方向に沿ってスキャンさせながら前記回転中の被
測定チューブの外径と肉厚を同時に測定する工程を有す
ることを特徴とする（請求項１に記載の発明）。
方法及び装置であり、前述した技術的課題を解決するた
めに以下のように構成されている。すなわち、本発明の
チューブの測定方法は、定盤に被測定チューブを縦方向
に載置する工程と、非接触の外径測定機と非接触の肉厚
測定機とを所定距離だけ離隔した状態で被測定チューブ
に対向させて配置する工程と、前記定盤を回転させる工
程と、前記の外径測定機と肉厚測定機を被測定チューブ
の長手方向に沿ってスキャンさせながら前記回転中の被
測定チューブの外径と肉厚を同時に測定する工程を有す
ることを特徴とする（請求項１に記載の発明）。
【０００６】この場合、前記のように外径測定機と肉厚
測定機を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさ
せる際に、前記被測定チューブの外径の変化により定盤
からの高さを測定する工程を含ませることができる。
測定機を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさ
せる際に、前記被測定チューブの外径の変化により定盤
からの高さを測定する工程を含ませることができる。
【０００７】また、前記のように外径測定機と肉厚測定
機を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせる
際に、各測定断面における中心点を被測定チューブのフ
ランジ部の中心点と比較することにより被測定チューブ
の垂直度を測定する工程を含ませることも可能である。
機を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせる
際に、各測定断面における中心点を被測定チューブのフ
ランジ部の中心点と比較することにより被測定チューブ
の垂直度を測定する工程を含ませることも可能である。
【０００８】さらに、前記肉厚測定を被測定チューブの
全周にわたって行うことにより偏肉の状態を求める工程
を含ませてもよい。また、前記チューブの外径と肉厚の
測定は、任意のサンプリングポイントで行うこともでき
る。
全周にわたって行うことにより偏肉の状態を求める工程
を含ませてもよい。また、前記チューブの外径と肉厚の
測定は、任意のサンプリングポイントで行うこともでき
る。
【０００９】また、本発明はチューブの測定装置であ
り、前述の技術的課題を解決するために以下のように構
成されている。すなわち、被測定チューブを載置する回
転自在の定盤と、該被測定チューブに非接触の外径測定
機と、該外径測定機に対し所定距離だけ離隔した状態で
配置される非接触の肉厚測定機と、前記外径測定機と前
記肉厚測定機を被測定チューブの長手方向に沿って移動
させてスキャンを行わせる駆動手段とを備えることを特
徴とする（請求項６に記載の発明）。
り、前述の技術的課題を解決するために以下のように構
成されている。すなわち、被測定チューブを載置する回
転自在の定盤と、該被測定チューブに非接触の外径測定
機と、該外径測定機に対し所定距離だけ離隔した状態で
配置される非接触の肉厚測定機と、前記外径測定機と前
記肉厚測定機を被測定チューブの長手方向に沿って移動
させてスキャンを行わせる駆動手段とを備えることを特
徴とする（請求項６に記載の発明）。
【００１０】前記発明の具体的構成には、前記非接触の
外径測定機及び非接触の肉厚測定機には、レーザ寸法測
定機を用いることが好ましい。また、前記外径測定機と
肉厚測定機は一体に形成されてユニット測定機を構成す
るのがよい。さらに、前記各測定機の駆動手段にはステ
ッピングモータにより駆動される送りネジ機構を備える
のが好ましい。
外径測定機及び非接触の肉厚測定機には、レーザ寸法測
定機を用いることが好ましい。また、前記外径測定機と
肉厚測定機は一体に形成されてユニット測定機を構成す
るのがよい。さらに、前記各測定機の駆動手段にはステ
ッピングモータにより駆動される送りネジ機構を備える
のが好ましい。
【００１１】本発明のチューブの測定方法及び装置によ
ると、定盤に被測定チューブを縦方向に載置し、非接触
の外径測定機と非接触の肉厚測定機とを所定距離だけ離
隔した状態で被測定チューブに対向させて配置する。次
いで、前記定盤を回転させ、さらに、前記の各測定装置
を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせなが
ら回転中の被測定チューブの外径と肉厚を同時に測定す
る。さらに、各測定装置を被測定チューブの長手方向に
沿ってスキャンさせる際に、被測定チューブの外径の変
化により定盤からの高さを測定したり、あるいは、各測
定断面における中心点を被測定チューブのフランジ部の
中心点と比較することにより被測定チューブの垂直度を
測定する。あるいは、肉厚測定を被測定チューブの全周
にわたって行い、偏肉の状態を測定する。
ると、定盤に被測定チューブを縦方向に載置し、非接触
の外径測定機と非接触の肉厚測定機とを所定距離だけ離
隔した状態で被測定チューブに対向させて配置する。次
いで、前記定盤を回転させ、さらに、前記の各測定装置
を被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせなが
ら回転中の被測定チューブの外径と肉厚を同時に測定す
る。さらに、各測定装置を被測定チューブの長手方向に
沿ってスキャンさせる際に、被測定チューブの外径の変
化により定盤からの高さを測定したり、あるいは、各測
定断面における中心点を被測定チューブのフランジ部の
中心点と比較することにより被測定チューブの垂直度を
測定する。あるいは、肉厚測定を被測定チューブの全周
にわたって行い、偏肉の状態を測定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のチューブの測定方
法及び装置を図に示される実施形態について更に詳細に
説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図
１は本発明の一実施形態に係るチューブの測定装置の要
部の斜視図であり、図２は本発明にかかるチューブ測定
装置の平面を示し、図３は図２のチューブ測定装置の側
面を示す。さらに、図４はレーザ外径測定機によるチュ
ーブの外径測定状態を示し、図５はチューブの側面を示
す。図６は外径測定機と肉厚測定機の相互の設定位置を
示し、図７は被測定チューブの肉厚測定の状態を示す。
図８〜図１０は外径測定機をチューブの長手方向にスキ
ャンさせながら外径を測定する場合の概略を示す。ま
た、図１１は外径測定時の各断面での芯ずれ状態を測定
する場合の概略を示し、図１２は図１１による芯ずれを
チューブのフランジの芯との比較により垂直度を示す。
法及び装置を図に示される実施形態について更に詳細に
説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図
１は本発明の一実施形態に係るチューブの測定装置の要
部の斜視図であり、図２は本発明にかかるチューブ測定
装置の平面を示し、図３は図２のチューブ測定装置の側
面を示す。さらに、図４はレーザ外径測定機によるチュ
ーブの外径測定状態を示し、図５はチューブの側面を示
す。図６は外径測定機と肉厚測定機の相互の設定位置を
示し、図７は被測定チューブの肉厚測定の状態を示す。
図８〜図１０は外径測定機をチューブの長手方向にスキ
ャンさせながら外径を測定する場合の概略を示す。ま
た、図１１は外径測定時の各断面での芯ずれ状態を測定
する場合の概略を示し、図１２は図１１による芯ずれを
チューブのフランジの芯との比較により垂直度を示す。
【００１３】本発明にかかるチューブの測定装置２０の
実施の形態では、図１〜図３に示すように被測定チュー
ブ１を回転自在の定盤２を載置する定盤を備えている。
また、前記定盤２は御影石などのセラミック製造であ
り、ステッピングモータ４によって制御された回転角に
より所定の（例えば１から１０ｒｐｍ）の回転数が得ら
れるように構成される。ステッピングモータ４の回転軸
５にはロータリーエンコーダ６が接続していて、ステッ
ピングモータ４による定盤２の回転角度の検出用として
用いられるようになっている。なお、ロータリーエンコ
ーダー６に代えてポテンショメータ、レゾルバ等を用い
ることもできる。
実施の形態では、図１〜図３に示すように被測定チュー
ブ１を回転自在の定盤２を載置する定盤を備えている。
また、前記定盤２は御影石などのセラミック製造であ
り、ステッピングモータ４によって制御された回転角に
より所定の（例えば１から１０ｒｐｍ）の回転数が得ら
れるように構成される。ステッピングモータ４の回転軸
５にはロータリーエンコーダ６が接続していて、ステッ
ピングモータ４による定盤２の回転角度の検出用として
用いられるようになっている。なお、ロータリーエンコ
ーダー６に代えてポテンショメータ、レゾルバ等を用い
ることもできる。
【００１４】また、被測定チューブ１に対して非接触の
レーザ外径測定機３が配設されている。この外径測定機
３は被測定チューブ１を挟んで片方がレーザ発信側３
ａ、他方がレーザ受信側３ｂとなる一組の部材が対向し
て配置されるとともに、レーザ発信側３ａとレーザ受信
側３ｂとは、相互に同一平面上に位置するように図２、
図３に示すようにバー部材９によって連結されている。
なお、外径測定機３を複数組用いることによって被測定
チューブ１の高精度な真円測定を行うこともできる。
レーザ外径測定機３が配設されている。この外径測定機
３は被測定チューブ１を挟んで片方がレーザ発信側３
ａ、他方がレーザ受信側３ｂとなる一組の部材が対向し
て配置されるとともに、レーザ発信側３ａとレーザ受信
側３ｂとは、相互に同一平面上に位置するように図２、
図３に示すようにバー部材９によって連結されている。
なお、外径測定機３を複数組用いることによって被測定
チューブ１の高精度な真円測定を行うこともできる。
【００１５】さらに、図６に示すように被接触の肉厚測
定機７が前記外径測定機３に対し被測定チューブ１の長
手方向に所定距離Ｄだけ離隔した状態で配置される。本
実施の形態では、図１から明らかなように、外径測定機
３のレーザ発信側３ａの上方に肉厚測定機７を固定する
ことにより一体に形成されてユニット測定機Ｕを構成し
ている。このため、レーザ外径測定機３とレーザ肉厚測
定機７が同一平面に存在する場合には外径ＯＤ1と肉厚
ＷＴの測定が実測不可能となることはない。
定機７が前記外径測定機３に対し被測定チューブ１の長
手方向に所定距離Ｄだけ離隔した状態で配置される。本
実施の形態では、図１から明らかなように、外径測定機
３のレーザ発信側３ａの上方に肉厚測定機７を固定する
ことにより一体に形成されてユニット測定機Ｕを構成し
ている。このため、レーザ外径測定機３とレーザ肉厚測
定機７が同一平面に存在する場合には外径ＯＤ1と肉厚
ＷＴの測定が実測不可能となることはない。
【００１６】また、外径測定機３と肉厚測定機７を被測
定チューブ１の長手方向に沿って移動させてスキャンさ
せる駆動手段１０を設けている。この駆動手段１０は、
図１に示すように外径測定機３のレーザ受信側３ｂに取
り付けられたリニアスケール８に挿通する送りネジ機構
であるボールネジ１１を備えている。このために、駆動
手段１０の動きが低摩擦で行われる。なお、ボールネジ
にかえて、通常のネジ機構を用いることができることは
いうまでもない。
定チューブ１の長手方向に沿って移動させてスキャンさ
せる駆動手段１０を設けている。この駆動手段１０は、
図１に示すように外径測定機３のレーザ受信側３ｂに取
り付けられたリニアスケール８に挿通する送りネジ機構
であるボールネジ１１を備えている。このために、駆動
手段１０の動きが低摩擦で行われる。なお、ボールネジ
にかえて、通常のネジ機構を用いることができることは
いうまでもない。
【００１７】さらに、ボールネジ１１の下端にはピニオ
ン１３が取り付けられていて、このピニオンにはステッ
ピングモータ１２が係合していて、ステッピングモータ
１２からの制御された回転角度によってユニット測定機
Ｕを所定の距離（例えば２mm〜５０mm／１回転）だけ上
下にスキャン（矢印Ａで示す）させることが可能に構成
される。また、ユニット測定機Ｕは、図３に示すように
重錘１４とワイヤ１９によって吊り下げられており、重
錘１４によってバランスが取られるようになっている。
なお、図２及び図３において、１５で示すのは定盤２や
ユニット測定機Ｕ、駆動手段１０等を支持する機台であ
る。
ン１３が取り付けられていて、このピニオンにはステッ
ピングモータ１２が係合していて、ステッピングモータ
１２からの制御された回転角度によってユニット測定機
Ｕを所定の距離（例えば２mm〜５０mm／１回転）だけ上
下にスキャン（矢印Ａで示す）させることが可能に構成
される。また、ユニット測定機Ｕは、図３に示すように
重錘１４とワイヤ１９によって吊り下げられており、重
錘１４によってバランスが取られるようになっている。
なお、図２及び図３において、１５で示すのは定盤２や
ユニット測定機Ｕ、駆動手段１０等を支持する機台であ
る。
【００１８】次に、本発明にかかるチューブの測定装置
２０を用いるには、先ず半導体用シリコーンウエーハの
熱処理に供される石英容器を測定する場合を実施例とし
てして説明する。先ず、被測定用チューブ１である石英
容器を図示するように御影石からなる定盤２に縦方向に
載置する。次いで外径測定機３と肉厚測定機７とを、図
６に示すように所定距離Ｄだけ離隔した状態で、被測定
チューブ１に対向させて配置する。
２０を用いるには、先ず半導体用シリコーンウエーハの
熱処理に供される石英容器を測定する場合を実施例とし
てして説明する。先ず、被測定用チューブ１である石英
容器を図示するように御影石からなる定盤２に縦方向に
載置する。次いで外径測定機３と肉厚測定機７とを、図
６に示すように所定距離Ｄだけ離隔した状態で、被測定
チューブ１に対向させて配置する。
【００１９】さらに、この状態で定盤２を図１において
矢印Ｂで示すようにステッピングモータ４により制御さ
れた所定の回転角度でゆっくりした速度で回転させる。
なお、本実施の形態では、定盤２の平面度が１０μｍ以
下のものを用い、上面の平面の振れで１０μｍ以下で、
１〜１０ｒｐｍの回転精度で回転させる。
矢印Ｂで示すようにステッピングモータ４により制御さ
れた所定の回転角度でゆっくりした速度で回転させる。
なお、本実施の形態では、定盤２の平面度が１０μｍ以
下のものを用い、上面の平面の振れで１０μｍ以下で、
１〜１０ｒｐｍの回転精度で回転させる。
【００２０】次いで、外径測定機３と肉厚測定機７を被
測定チューブ１の長手方向に沿って定盤２の上面部から
上方に向けてスキャンさせながら回転中の被測定チュー
ブ１の外径ＯＤ1と肉厚ＷＴを同時に測定する。この
際、外径測定機３は非接触形のレーザ測定機であるか
ら、図１及び図４に示すようにレーザビーム発信側３ａ
からレーザビーム受信側３ｂに向けて発信されるレーザ
ビーム１６ａが被測定チューブ１により遮られる部分が
チューブ１の外径として測定される。また、測定結果は
図４の右側に示すような信号波形２１がオシロスコープ
のブラウン管（図示せず）に表示される。
測定チューブ１の長手方向に沿って定盤２の上面部から
上方に向けてスキャンさせながら回転中の被測定チュー
ブ１の外径ＯＤ1と肉厚ＷＴを同時に測定する。この
際、外径測定機３は非接触形のレーザ測定機であるか
ら、図１及び図４に示すようにレーザビーム発信側３ａ
からレーザビーム受信側３ｂに向けて発信されるレーザ
ビーム１６ａが被測定チューブ１により遮られる部分が
チューブ１の外径として測定される。また、測定結果は
図４の右側に示すような信号波形２１がオシロスコープ
のブラウン管（図示せず）に表示される。
【００２１】また、非接触形の肉厚測定機７もレーザ寸
法測定機であり、図７に示すように肉厚測定機７から発
信されたレーザビーム１６ｂがチューブ１の外面１ａと
内面１ｂとで反射して戻ってきた光１７、１８を前記肉
厚測定機７で受信し、このような光のずれから被測定チ
ューブ１の肉厚ＷＴを測定する。また、肉厚測定を被測
定チューブの全周にわたって行い、肉厚ＷＴmax−ＷＴm
inを計算することにより偏肉を求めることができる。
法測定機であり、図７に示すように肉厚測定機７から発
信されたレーザビーム１６ｂがチューブ１の外面１ａと
内面１ｂとで反射して戻ってきた光１７、１８を前記肉
厚測定機７で受信し、このような光のずれから被測定チ
ューブ１の肉厚ＷＴを測定する。また、肉厚測定を被測
定チューブの全周にわたって行い、肉厚ＷＴmax−ＷＴm
inを計算することにより偏肉を求めることができる。
【００２２】図８〜図１０に示すように外径測定機３
（３ａ、３ｂ）のスキャンを進めていき、該測定機が被
測定チューブ１の上部の丸形封止部分２２にさしかかる
と、被測定チューブ１の頂部に向けて次第に外径測定機
３による測定結果の信号波形は２１ａから２１ｂへ、さ
らに２１ｃへと次第に小さくなり、これがオシロスコー
プのブラウン管（図示せず）に表示される。つまり、レ
ーザ外径測定機３による表示値が限りなく０に近づき、
やがてはレーザ光を遮るものがなくなった時の被測定チ
ューブ１の距離が図５に示すようにＬ1として測定さ
れ、この距離Ｌ1がチューブ１の定盤２からの高さとし
て測定される。なお、丸形部分２２までの距離はＬ2と
して計測される。
（３ａ、３ｂ）のスキャンを進めていき、該測定機が被
測定チューブ１の上部の丸形封止部分２２にさしかかる
と、被測定チューブ１の頂部に向けて次第に外径測定機
３による測定結果の信号波形は２１ａから２１ｂへ、さ
らに２１ｃへと次第に小さくなり、これがオシロスコー
プのブラウン管（図示せず）に表示される。つまり、レ
ーザ外径測定機３による表示値が限りなく０に近づき、
やがてはレーザ光を遮るものがなくなった時の被測定チ
ューブ１の距離が図５に示すようにＬ1として測定さ
れ、この距離Ｌ1がチューブ１の定盤２からの高さとし
て測定される。なお、丸形部分２２までの距離はＬ2と
して計測される。
【００２３】また、図４に示すように被測定チューブ１
のフランジ部２３の中心点Ｏと図１１及び図１２に示す
被測定チューブ１の外径測定時の各断面２５ｂ〜２５ｆ
における中心点Ｏnとの芯ずれφをそれぞれ記憶させ、
これらの各断面データをフランジ部２３の断面２５ａの
直径ＯＤ2の中心点Ｏを基準としてこれと比較すること
により、図１２に示すように該チューブ１の垂直度が測
定される。
のフランジ部２３の中心点Ｏと図１１及び図１２に示す
被測定チューブ１の外径測定時の各断面２５ｂ〜２５ｆ
における中心点Ｏnとの芯ずれφをそれぞれ記憶させ、
これらの各断面データをフランジ部２３の断面２５ａの
直径ＯＤ2の中心点Ｏを基準としてこれと比較すること
により、図１２に示すように該チューブ１の垂直度が測
定される。
【００２４】前述したように外径測定機３を構成するレ
ーザ発信側３ａの上方に肉厚測定機７を固定して一体に
構成されたユニット測定機Ｕを、ステッピングモータ１
２の回転により２mm〜５０mm／１回転の速度で上記のス
キャンを行いながら、前記の外径測定と肉厚測定を行
う。このとき、回転角度１°〜１５°の範囲でデータを
サンプリング（３６０ポイント〜２４ポイント）し、図
示しないコンピュータに送る。さらに、コンピュータ内
で外径測定機３のデータをスキャン距離でＤだけ保持
し、距離Ｄだけスキャンした後の肉厚ＷＴデータを、
｛ＯＤ1−（２ＷＴ）｝により演算して被測定チューブ
１の内径ＩＤを求めることもできる。
ーザ発信側３ａの上方に肉厚測定機７を固定して一体に
構成されたユニット測定機Ｕを、ステッピングモータ１
２の回転により２mm〜５０mm／１回転の速度で上記のス
キャンを行いながら、前記の外径測定と肉厚測定を行
う。このとき、回転角度１°〜１５°の範囲でデータを
サンプリング（３６０ポイント〜２４ポイント）し、図
示しないコンピュータに送る。さらに、コンピュータ内
で外径測定機３のデータをスキャン距離でＤだけ保持
し、距離Ｄだけスキャンした後の肉厚ＷＴデータを、
｛ＯＤ1−（２ＷＴ）｝により演算して被測定チューブ
１の内径ＩＤを求めることもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のチューブ
の測定方法及び装置によれば、定盤に被測定チューブを
縦方向に載置して、定盤を回転させながら、非接触の外
径測定機と非接触の肉厚測定機により各測定装置を被測
定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせながら回転
中の被測定チューブの外径と肉厚を同時に測定するよう
になっているので、 ａ）被測定チューブが自動的に行えるので、従来の手作
業による場合に比して短時間で行うことができ、きわめ
て能率的である。 ｂ）従来の手作業による場合に比して高い測定精度で測
定することができる。 ｃ）被測定チューブが大型になっても多大な労力を要す
ることがなく、容易に測定を行うことができる。 ｄ）外径と肉厚の測定以外に内径、同芯度、垂直度、全
長（高さ）も同時に測定することができる。
の測定方法及び装置によれば、定盤に被測定チューブを
縦方向に載置して、定盤を回転させながら、非接触の外
径測定機と非接触の肉厚測定機により各測定装置を被測
定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせながら回転
中の被測定チューブの外径と肉厚を同時に測定するよう
になっているので、 ａ）被測定チューブが自動的に行えるので、従来の手作
業による場合に比して短時間で行うことができ、きわめ
て能率的である。 ｂ）従来の手作業による場合に比して高い測定精度で測
定することができる。 ｃ）被測定チューブが大型になっても多大な労力を要す
ることがなく、容易に測定を行うことができる。 ｄ）外径と肉厚の測定以外に内径、同芯度、垂直度、全
長（高さ）も同時に測定することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るチューブの測定装置
の要部の斜視図である。
の要部の斜視図である。
【図２】本発明にかかるチューブ測定装置の実施例の平
面図である。
面図である。
【図３】図２のチューブ測定装置の側面図である。
【図４】レーザ外径測定機によるチューブの外径の測定
状態の説明図である。
状態の説明図である。
【図５】寸法記号を付した被測定チューブの側面図であ
る。
る。
【図６】外径測定機と肉厚測定機の相互の設定位置を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図７】被測定チューブの肉厚測定の状態の概略説明図
である。
である。
【図８】外径測定機をチューブの長手方向にスキャンさ
せながら外径を測定する状態の概略説明図である。
せながら外径を測定する状態の概略説明図である。
【図９】外径測定機をチューブの長手方向にスキャンさ
せていき、丸形封止部を測定する状態の概略説明図であ
る。
せていき、丸形封止部を測定する状態の概略説明図であ
る。
【図１０】外径測定機をチューブの長手方向にスキャン
させていき、丸形封止部の頂部を測定する状態の概略説
明図である。
させていき、丸形封止部の頂部を測定する状態の概略説
明図である。
【図１１】外径測定時の各断面での芯ずれ状態を測定す
る場合の概略図である。
る場合の概略図である。
【図１２】図１１による芯ずれをチューブのフランジの
芯との比較により垂直度の概略図である。
芯との比較により垂直度の概略図である。
１ 被測定チューブ ２ 定盤 ３ 外径測定機 ３ａ レーザビーム発信側 ３ｂ レーザビーム受信側 ７ 肉厚測定機 １０ 駆動手段 １１ 送りネジ機構（ボールネジ） １２ ステッピングモータ １６ レーザビーム ２０ チューブの測定装置 ２３ 被測定チューブのフランジ部分 ２５ 測定断面 Ｄ 外径測定機と肉厚測定機の離間距離 Ｌ1 被測定チューブ１の定盤からの高さ Ｏ 被測定チューブのフランジ部の中心点 Ｏn 被測定チューブの各測定断面の中心点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩野 敏彦 福井県武生市萱谷町第３号１番地４ 株式 会社福井信越石英内
Claims (9)
- 【請求項１】 定盤に被測定チューブを縦方向に載置す
る工程と、非接触の外径測定機と非接触の肉厚測定機と
を所定距離だけ離隔した状態で被測定チューブに対向さ
せて配置する工程と、前記定盤を回転させる工程と、前
記の外径測定機と肉厚測定機を被測定チューブの長手方
向に沿ってスキャンさせながら前記回転中の被測定チュ
ーブの外径と肉厚を同時に測定する工程を有することを
特徴とするチューブの測定方法。 - 【請求項２】 前記のように外径測定機と肉厚測定機を
被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせる際
に、前記被測定チューブの外径の変化により定盤からの
高さを測定する工程を含むことを特徴とする請求項１に
記載のチューブの測定方法。 - 【請求項３】 前記のように外径測定機と肉厚測定機を
被測定チューブの長手方向に沿ってスキャンさせる際
に、各測定断面における中心点を被測定チューブのフラ
ンジ部の中心点と比較することにより被測定チューブの
垂直度を測定する工程を含むことを特徴とする請求項１
又は２に記載のチューブの測定方法。 - 【請求項４】 前記肉厚測定を被測定チューブの全周に
わたって行うことにより偏肉の状態を求める工程を含む
ことを特徴とする請求項１、２、又は３に記載のチュー
ブの測定方法。 - 【請求項５】 前記チューブの外径と肉厚の測定は、任
意のサンプリングポイントで行うことを特徴とする請求
項１に記載のチューブの測定方法。 - 【請求項６】 被測定チューブを載置する回転自在の定
盤と、該被測定チューブに非接触の外径測定機と、該外
径測定機に対し所定距離だけ離隔した状態で配置される
非接触の肉厚測定機と、前記外径測定機と前記肉厚測定
機を被測定チューブの長手方向に沿って移動させてスキ
ャンを行わせる駆動手段とを備えることを特徴とするチ
ューブの測定装置。 - 【請求項７】 前記非接触の外径測定機、及び非接触の
肉厚測定機は、レーザ寸法測定機であることを特徴とす
る請求項６に記載の装置を用いることを特徴とするチュ
ーブの測定装置。 - 【請求項８】 前記外径測定機と肉厚測定機は一体に形
成されてユニット測定機を構成することを特徴とする請
求項６または７に記載のチューブの測定装置。 - 【請求項９】 前記外径測定機と肉厚測定機をスキャン
させる駆動手段には、ステッピングモータにより駆動さ
れる送りネジ機構を備えることを特徴とする請求項６に
記載のチューブの測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019198A JPH11295058A (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | チューブの測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019198A JPH11295058A (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | チューブの測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295058A true JPH11295058A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14529365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019198A Pending JPH11295058A (ja) | 1998-04-06 | 1998-04-06 | チューブの測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11295058A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005020222A1 (de) * | 2005-04-30 | 2006-11-02 | Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen eV | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Wanddicke von Hohlkörpern aus nicht leitendem Werkstoff |
| JP2009216504A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Yamashita Works:Kk | 寸法計測システム |
| KR101288965B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 외경측정장치 및 외경측정방법 |
| KR101288968B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 외경측정장치 및 외경측정방법 |
| CN103398688A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-20 | 昆山允可精密工业技术有限公司 | 一种表面高反薄板材厚度测量仪 |
| KR20150102214A (ko) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | (주) 액트 | 비접촉식 두께 편차 측정 장치 및 방법 |
| JP2015172520A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 株式会社ヤクルト本社 | 容器測定装置及び測定方法 |
| CN105737749A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-07-06 | 浙江德福精密驱动制造有限公司 | 一种轴类零件直径检测装置 |
| JP2021505854A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-18 | コーニング インコーポレイテッド | 管寸法測定システム |
| CN113500461A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-15 | 南通雄泰铜业有限公司 | 一种铜管生产线用的厚度在线测量仪器 |
| CN114719786A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-08 | 江西凯利德科技有限公司 | 一种柱体工件垂直度检测装置及方法 |
| CN115900599A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-04 | 四川思创博睿工业设计有限公司 | 一种管材测量自动定位中心机构及方法 |
-
1998
- 1998-04-06 JP JP11019198A patent/JPH11295058A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005020222A1 (de) * | 2005-04-30 | 2006-11-02 | Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen eV | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Wanddicke von Hohlkörpern aus nicht leitendem Werkstoff |
| JP2009216504A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Yamashita Works:Kk | 寸法計測システム |
| KR101288965B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 외경측정장치 및 외경측정방법 |
| KR101288968B1 (ko) * | 2011-12-22 | 2013-07-22 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 외경측정장치 및 외경측정방법 |
| CN103398688A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-11-20 | 昆山允可精密工业技术有限公司 | 一种表面高反薄板材厚度测量仪 |
| KR20150102214A (ko) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | (주) 액트 | 비접촉식 두께 편차 측정 장치 및 방법 |
| JP2015172520A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 株式会社ヤクルト本社 | 容器測定装置及び測定方法 |
| CN105737749A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-07-06 | 浙江德福精密驱动制造有限公司 | 一种轴类零件直径检测装置 |
| JP2021505854A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-02-18 | コーニング インコーポレイテッド | 管寸法測定システム |
| US11920914B2 (en) | 2017-11-30 | 2024-03-05 | Corning Incorporated | Tubing dimensional measurement system |
| CN113500461A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-15 | 南通雄泰铜业有限公司 | 一种铜管生产线用的厚度在线测量仪器 |
| CN113500461B (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-12 | 南通雄泰铜业有限公司 | 一种铜管生产线用的厚度在线测量仪器 |
| CN114719786A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-08 | 江西凯利德科技有限公司 | 一种柱体工件垂直度检测装置及方法 |
| CN115900599A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-04-04 | 四川思创博睿工业设计有限公司 | 一种管材测量自动定位中心机构及方法 |
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