(57)【要約】【課題】測定対象物の測定位置を測定センサに対して正確かつ簡単に位置決めすることができる測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１は、焼結部品２の寸法を測定する測定センサ３，３と、測定センサ３，３が取り付けられた固定部１０と、焼結部品２を保持する治具２０とを有する。固定部１０には、治具２０を測定ポイントへ案内するためのガイド溝１３を二次元平面上に形成すると共に、焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定ポイントに一致させるように治具２０を固定部１０に対して位置合わせする位置決め溝１４を、ガイド溝１３の溝幅及び溝深さより大きくガイド溝１３上に形成する。そして、ガイド溝１３の溝幅より大きく、位置決め溝１４より小さいボール２６を、固定部１０側へ付勢する圧縮ばね２５を、治具２０に設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の寸法を測定する測定センサと、前記測定センサが取り付けられた固定部と、前記測定対象物を保持する治具とを有し、前記固定部に対して前記治具を二次元平面上で移動させることにより、前記測定センサの測定ポイントに前記測定対象物を位置決めする測定装置において、
前記固定部に、前記治具を前記測定ポイントへ案内するためのガイド溝を二次元平面上に形成すると共に、前記測定対象物の測定位置を前記測定ポイントに一致させるように前記治具を前記固定部に対して位置合わせする位置決め溝を、前記ガイド溝の溝幅及び溝深さより大きく前記ガイド溝上に形成したことと、
前記ガイド溝の溝幅より大きく、前記位置決め溝より小さい位置決め部材と、
前記治具に取り付けられ、前記位置決め部材を前記固定部側へ付勢する付勢手段とを有する
を特徴とする測定装置。
【請求項２】
測定対象物の寸法を測定する測定センサと、前記測定センサが取り付けられた固定部と、前記測定対象物を保持する治具とを有し、前記固定部に対して前記治具を二次元平面上で移動させることにより、前記測定センサの測定ポイントに前記測定対象物を位置決めする測定装置において、
前記治具に、前記治具を前記測定ポイントへ案内するためのガイド溝を二次元平面上に形成すると共に、前記測定対象物の測定位置を前記測定ポイントに一致させるように前記治具を前記固定部に対して位置合わせする位置決め溝を、前記ガイド溝の溝幅及び溝深さより大きく前記ガイド溝上に形成したことと、
前記ガイド溝の溝幅より大きく、前記位置決め溝より小さい位置決め部材と、
前記固定部に取り付けられ、前記位置決め部材を前記治具側へ付勢する付勢手段とを有する
を特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する測定装置において、
前記位置決め溝を複数有する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載する測定装置において、
前記測定対象物が段差部を有し、
前記段差部の異なる側面を押圧して、前記測定対象物を前記治具に対して固定するクランプ部材を有する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載する測定装置において、
前記クランプ部材は、前記治具に回動可能に保持され、前記段差部の側面を押圧する突出部が２方向に突出して設けられている
ことを特徴とする測定装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載する測定装置において、
前記治具は、前記測定対象物に点接触して前記測定対象物を支持する第１支持部材を、前記クランプ部材が前記測定対象物を押圧する方向に３個配置している
ことを特徴とする測定装置。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６の何れか一つに記載する測定装置において、
前記治具は、前記クランプ部材が前記測定対象物を押圧する方向に対して直交する方向へ前記測定対象物を押圧する付勢部材を有し、
前記付勢部材と対向する位置に、前記測定対象物に点接触して前記測定対象物を支持する第２支持部材を３個配置している
ことを特徴とする測定装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載する測定装置において、
前記固定部は、前記治具に点接触して前記治具を支持するボールベアリングを有する
ことを特徴とする測定装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載する測定装置において、
前記測定対象物は、焼結部品であり、
前記焼結部品が他の部品に当接して結合する面を測定する
ことを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の寸法を測定する測定センサと、測定センサが取り付けられた固定部と、測定対象物を保持する治具とを有し、固定部に対して治具を二次元平面の所定位置に複数箇所で位置決めする測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大多数の製品は、複数の部品を組み合わせて構成されている。構成部品の寸法が狂うと、部品同士を適切に連結できず、その製品の性能や形態などが損なわれ、製品の歩留まりを悪くしかねない。そのため、従来より、部品の寸法測定が行われている。例えば、特許文献１には、標準ゲージブロックを基準に被測定ゲージブロックを比較測定するゲージブロック比較側長機が記載されている。
【０００３】
図１０は、特許文献１に記載されるゲージブロック比較側長機１００の正面図である。
ゲージブロック比較側長機１００は、基台１０１に立設された支柱１０２にゲージブロック１２０，１２１を測定するための測定センサ１０３が取り付けられている。比較側長機用治具１０４は、基台１０１に固定された固定部１０５と、固定部１０５に二次元平面方向に移動可能に保持される連結プレート１０６とを備える。標準ゲージブロック１２０と被測定ゲージブロック１２１は、連結プレート１０６と一体的に移動するように、連結プレート１０６の保持溝１０７に保持されている。
【０００４】
図１１は、図１０に示す比較側長機用治具１０４を示す斜視図である。
連結プレート１０６は、ハンドル１０８がゲージブロック１２０，１２１と反対側へ延びるように設けられ、図中ＸＹ方向へ動かされるようになっている。連結プレート１０６のゲージブロック１２０，１２１とハンドル１０８との間には、ゲージブロック１２０，１２１を測定ポイントへ案内するためのガイド溝１０９と、ゲージブロック１２０，１２１を測定ポイントから同時に逃がすための逃げ溝１１０とが形成されている。ガイド溝１０９と逃げ溝１１０には、固定部１０５に固設されたガイドピン１１１が係合している。
【０００５】
図１２は、図１１に示すガイド溝１０９及び逃げ溝１１０の要部を示す拡大図である。図１３は、比較測定におけるゲージブロック１２０，１２１の測定位置ａ，ｂ１〜ｂ５を示す図である。
図１２に示すように、ガイド溝１０９は、図１３に示すゲージブロック１２０，１２１の測定位置ａ，ｂ１〜ｂ５を測定センサ１０３の測定ポイントに一致させるように連結プレート１０６を固定部１０５に対して位置決めするための位置決め溝１０９ａ，１０９ｂ１〜１０９ｂ５が形成されている。
【０００６】
このようなゲージブロック比較側長機１０１は、ユーザが、ゲージブロック１２０，１２１を保持溝１０７に装着し、逃げ溝１１０にガイドピン１１１を挿入するように連結プレート１０６を固定部１０５にセットする。そして、ガイドピン１１１をガイド溝１０９の縁に沿わせるように、ユーザはハンドル１０８を操作して連結プレート１０６を二次元方向へ移動させる。このとき、ガイドピン１１１が位置決め溝１０９ａ〜１０９ｂ１〜１０９ｂ５に係合する度に、連結プレート１０９は二次元方向への移動を制限され、ゲージブロック１２０，１２１の測定位置ａ，ｂ１〜ｂ５を測定センサ１０３に対して位置決めする。よって、ゲージブロック比較側長機１０１によれば、ゲージブロック１２０，１２１を測定ポイントに簡単に位置決めし、寸法測定を行うことができる。
【０００７】
【特許文献１】特許第３５１６７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ゲージブロック比較側長機１０１は、例えば、ユーザがハンドル１０８を下方へ押しながらＸＹ方向に操作すると、連結プレート１０６の保持溝１０７側端部が固定部１０５から浮き上がることがあった。この場合、ガイドピン１１１がガイド溝１０９や逃げ溝１１０から外れ、連結プレート１０６を二次元方向に移動させてゲージブロック１２０，１２１を測定ポイントに正確に位置決めすることができない虞があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、測定対象物の測定位置を測定センサに対して正確かつ簡単に位置決めすることができる測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る測定装置は、次のような構成を有している。
（１）測定対象物の寸法を測定する測定センサと、前記測定センサが取り付けられた固定部と、前記測定対象物を保持する治具とを有し、前記固定部に対して前記治具を二次元平面上で移動させることにより、前記測定センサの測定ポイントに前記測定対象物を位置決めする測定装置において、前記固定部に、前記治具を前記測定ポイントへ案内するためのガイド溝を二次元平面上に形成すると共に、前記測定対象物の測定位置を前記測定ポイントに一致させるように前記治具を前記固定部に対して位置合わせする位置決め溝を、前記ガイド溝の溝幅及び溝深さより大きく前記ガイド溝上に形成し、更に、前記ガイド溝の溝幅より大きく、前記位置決め溝より小さい位置決め部材と、前記治具に取り付けられ、前記位置決め部材を前記固定部側へ付勢する付勢手段とを有する。
【００１１】
（２）測定対象物の寸法を測定する測定センサと、前記測定センサが取り付けられた固定部と、前記測定対象物を保持する治具とを有し、前記固定部に対して前記治具を二次元平面上で移動させることにより、前記測定センサの測定ポイントに前記測定対象物を位置決めする測定装置において、前記治具に、前記治具を前記測定ポイントへ案内するためのガイド溝を二次元平面上に形成すると共に、前記測定対象物の測定位置を前記測定ポイントに一致させるように前記治具を前記固定部に対して位置合わせする位置決め溝を、前記ガイド溝の溝幅及び溝深さより大きく前記ガイド溝上に形成し、更に、前記ガイド溝の溝幅より大きく、前記位置決め溝より小さい位置決め部材と、前記固定部に取り付けられ、前記位置決め部材を前記治具側へ付勢する付勢手段とを有する。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記位置決め溝を複数有する。
【００１３】
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、前記測定対象物が段差部を有し、前記段差部の異なる側面を押圧して、前記測定対象物を前記治具に対して固定するクランプ部材を有する。
【００１４】
（５）（４）に記載の発明において、前記クランプ部材は、前記治具に回動可能に保持され、前記段差部の側面を押圧する突出部が２方向に突出して設けられている。
【００１５】
（６）（４）又は（５）に記載の発明において、前記治具は、前記測定対象物に点接触して前記測定対象物を支持する第１支持部材を、前記クランプ部材が前記測定対象物を押圧する方向に３個配置している。
【００１６】
（７）（４）乃至（６）の何れか一つに記載の発明において、前記治具は、前記クランプ部材が前記測定対象物を押圧する方向に対して直交する方向へ前記測定対象物を押圧する付勢部材を有し、前記付勢部材と対向する位置に、前記測定対象物に点接触して前記測定対象物を支持する第２支持部材を３個配置している。
【００１７】
（８）（１）乃至（７）の何れか一つに記載の発明において、前記固定部は、前記治具に点接触して前記治具を支持するボールベアリングを有する。
【００１８】
（９）（１）乃至（８）の何れか一つに記載の発明において、前記測定対象物は、焼結部品であり、前記焼結部品が他の部品に当接して結合する面を測定する。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成を有する本発明の測定装置は、測定対象物の寸法を測定する測定センサと、測定センサが取り付けられた固定部と、測定対象物を保持する治具とを有し、固定部に対して治具を二次元平面上で移動させることにより、測定センサの測定ポイントに測定対象物を位置決めする。固定部には、治具を測定ポイントへ案内するためのガイド溝を二次元平面上に形成すると共に、測定対象物の測定位置を測定ポイントに一致させるように治具を固定部に対して位置合わせする位置決め溝を、ガイド溝の溝幅及び溝深さより大きくガイド溝上に形成する。そして、ガイド溝の溝幅より大きく、位置決め溝より小さい位置決め部材を、固定部側へ付勢する付勢手段を、治具に設ける。
【００２０】
このような測定装置では、位置決め部材をガイド溝に沿って移動させるように、固定部に対して治具を二次元平面上で移動させる。位置決め部材は、ガイド溝の溝幅より大きく、位置決め溝より小さい。そのため、位置決め部材は、ガイド溝と対向する間は、治具側へ後退しているが、位置決め溝と対向すると、固定部側へ突出して位置決め溝に係合する。
【００２１】
この位置決め溝は、測定対象物の測定位置を測定センサの測定ポイントに一致させるように固定部に形成されている。そのため、位置決め部材が位置決め溝に係合することにより、測定対象物が測定ポイントに位置決めされる。ここで、位置決め部材は、付勢手段により固定部側へ付勢されている。そのため、例えば、治具が固定部に対して傾いても、位置決め部材が付勢手段により固定部側へ押し出され、ガイド溝や位置決め溝から外れにくい。
【００２２】
このように、本発明の測定装置は、位置決め部材をガイド溝に沿わせながら、固定部に対して治具を二次元平面上で移動させる場合に、位置決め部材がガイド溝や位置決め溝から外れにくい。よって、本発明の測定装置によれば、測定対象物の測定位置を測定センサに対して正確かつ簡単に位置決めすることができる。
【００２３】
尚、治具にガイド溝と位置決め溝を形成し、位置決め部材を固定部に治具側へ進退可能に設けた場合には、上記のように固定部にガイド溝と位置決め溝を形成し、位置決め部材を治具に固定部側へ進退可能に設けた場合と同様の作用効果を奏する。
【００２４】
本発明の測定装置は、位置決め溝を複数有する。そのため、本発明の測定装置は、位置決め部材を位置決め溝に係合させれば、測定対象物の測定位置を素早く割り出すことができ、測定時間を短縮することができる。
【００２５】
本発明の測定装置は、測定対象物が段差部を有し、段差部の異なる側面を押圧して、測定対象物を治具に対して固定するクランプ部材を有する。このような本発明の測定装置は、１個のクランプ部材で測定対象物を異方向に押圧することにより、測定対象物を治具に対して位置決めする。治具は、位置決め部材を位置決め溝に係合させることにより固定部に対して位置決めされる。そして、その固定部に測定センサが固定されている。よって、本発明の測定装置によれば、測定対象物をクランプ部材で固定することにより、測定対象物を測定センサで繰り返し測定する場合に測定対象物を測定センサに対して正確に位置決めすることができ、各測定で生じる測定誤差を小さくすることが可能なので、測定の繰り返し精度が安定する。
【００２６】
本発明の測定装置では、クランプ部材は、治具に回動可能に保持され、段差部の側面を押圧する突出部が２方向に突出して設けられている。このような測定装置によれば、クランプ部材を回転させるだけで、測定対象物の固定と、測定対象物の固定解除とを簡単に行うことができる。
【００２７】
本発明の測定装置では、治具は、測定対象物に点接触して測定対象物を支持する第１支持部材を、クランプ部材が測定対象物を押圧する方向に３個配置している。このような測定装置によれば、クランプ部材が測定対象物を押圧したときに、測定対象物が３個の第１支持部材により３点で安定して支持されるので、測定誤差を小さくできる。
【００２８】
本発明の測定装置では、治具は、クランプ部材が測定対象物を押圧する方向に対して直交する方向へ測定対象物を押圧する付勢部材を有し、付勢部材と対向する位置に、測定対象物に点接触して測定対象物を支持する第２支持部材を３個配置している。このような測定装置によれば、付勢部材が測定対象物を押圧したときに、測定対象物が３個の第２支持部材により３点でがたつかずに支持され、治具に対して位置決めされる。よって、本発明の測定装置によれば、測定誤差を小さくできる。
【００２９】
本発明の測定装置では、固定部が、治具に点接触して治具を支持するボールベアリングを有する。よって、本発明の測定装置によれば、固定部と治具との間に生じる抵抗が小さく、ガイド溝に沿って治具を二次元平面上で移動させやすい。
【００３０】
本発明の測定装置では、測定対象物が、焼結部品であり、焼結部品が他の部品に当接して結合する面を測定する。焼結部品は、成形時に表面に凸凹が生じやすい。焼結部品が他の部品に当接して結合する面が凸凹していると、焼結部品を他の部品に結合したときに結合不良を生じる虞がある。よって、焼結部品が他の部品に当接して結合する面を測定装置で測定すれば、部品の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明に係る測定装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
＜測定装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係り、測定装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、測定装置１の外観斜視図である。
図１及び図２に示すように、測定装置１は、「測定対象物」の一例である焼結部品２の寸法を測定する測定センサ３，３と、測定センサ３，３が取り付けられる固定部１０と、焼結部品２を保持する治具２０とを有する。測定装置１は、固定部１０に対して治具２０を二次元平面（図中ＸＹ方向）へ移動させることにより、焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定センサ３，３の測定ポイントに位置決めするように構成されている。
【００３３】
＜焼結部品の構成＞
図３は、焼結部品２の斜視図であって、測定面２ａ，２ｂの測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを示す。
焼結部品２は、コの字型をなし、一方に開口する端面が他の部品に接着される。そのため、焼結部品２の接着面は、接着強度等を確保するために平らでなければならない。そこで、焼結部品２は、一方に開口する端面が、測定センサ３によって寸法を測定される測定面２ａ，２ｂにされている。測定面２ａ，２ｂは、同一形状をなし、１６箇所の測定位置Ａ〜Ｐがそれぞれ均等に設けられている。つまり、焼結部品２は、寸法を３２箇所測定される。このような焼結部品２は、治具２０に対して位置決めする際に基準となる基準面２ｃが、測定面２ａに対して直角に設けられている。
【００３４】
＜固定部の構成＞
図４は、固定部１０の外観斜視図である。
固定部１０は、基台１１に支柱１２が固設されている。基台１１は、金属を材質とする板状をなす。基台１１の表面には、複数のガイド溝１３が形成されている。ガイド溝１３は、治具２０を固定部１０に対して移動させる場合に治具２０をガイドし、測定面２ａ，２ｂの各測定位置Ａ〜Ｐを、測定センサ３，３の測定ポイントへ案内するように形成されている。本実施形態では、基台１１の両端にガイド溝１３が形成されている。
【００３５】
各ガイド溝１３には、焼結部品２の測定位置を測定ポイントに位置決めするための位置決め溝１４が複数設けられている。そして、各ガイド溝１３には、治具２０を測定センサ３の下方からずらして固定部１０に着脱できるようにするための逃げ溝１５が接続している。逃げ溝１５の端部には、治具２０の着脱位置を特定するための着脱位置決め溝１６が形成されている。
【００３６】
図５は、位置決め溝１４の一例を示す図である。
位置決め溝１４ａ〜１４ｐは、図３に示す測定面２ａ，２ｂの各測定位置Ａ〜Ｐを測定センサ３，３の測定ポイントに一致させて治具２０を固定部１０に対して位置決めするように、基台１１に形成されている。ガイド溝１３は、治具２０が位置決め溝１４ａ〜１４ｐを最短距離で移動するように、±Ｘ方向と±Ｙ方向に一筆書きで形成されている。ガイド溝１３は、溝幅が位置決め溝１４ａ〜１４ｐの直径より小さくされ、深さが位置決め溝１４より浅く形成されている。位置決め溝１４ａ〜１４ｐは、半球状に形成されている。そのため、位置決め溝１４ａ〜１４ｐとガイド溝１３との間は、滑らかに接続している。逃げ溝１５は、ガイド溝１３から−Ｙ方向（支柱１２と反対側）へ長く形成され、治具２０を支柱１２と反対側へずらすように案内する。逃げ溝１５は、ガイド溝１３と同じ溝幅及び深さで形成されている。
【００３７】
図４に示すように、基台１１は、ガイド溝１３，１３の間に、支持溝１７が形成されている。支持溝１７は、ガイド溝１３及び逃げ溝１５と同一形状に形成されている。支持溝１７は、ガイド溝１３，１３に対してずれた位置（本実施形態では、支柱１２側（図中Ｙ方向）へずれた位置）に形成されている。基台１１は、複数の鋼球１８，１８…を収納する収納孔１９が、ガイド溝１３と支持溝１７を避けて形成されている。
【００３８】
図１に示すように、鋼球１８は、表面が基台１１の上面から突出する大きさを有する。そのため、治具２０は、複数の鋼球１８に点接触し、基台１１から僅かに持ち上げられた状態で基台１１上に配置される。
【００３９】
図４に示すように、収納孔１９は、基台１１にセットした治具２０が鋼球１８に支持されて水平性を常時維持するように、基台１１に広く形成されている。鋼球１８は、収納孔１９に隙間を形成するように収納され、収納孔１９内で転がりやすい。
【００４０】
支柱１２は、基台１１の側面にボルトや溶接などにより固定されている。測定センサ３は、端子４を垂下させるように支柱１２に保持されている。端子４は、図示しないばねに付勢されて、上下方向に任意に移動できるようになっている。測定センサ３は、端子４の位置に基づいて焼結部品２の寸法を測定する。測定センサ３には、測定結果や動作状態などを表示するための表示部５が設けられている。また、測定センサ３には、測定指示を入力するための入力ボタン６と、測定終了を支持する終了ボタン７が設けられている。このような測定センサ３，３は、図示しない制御装置に接続され、測定結果を図示しない制御装置に送信する。
【００４１】
＜治具の構成＞
図６は、治具２０の外観斜視図である。
治具２０は、摺接プレート２１と保持部２２を備える。治具２０は、焼結部品２が測定面２ａ，２ｂを上方へ向けて外部に露出させた状態で保持部２２内に設置される。焼結部品２は、基準面２ｃを基準にして、保持部２２に装着された付勢部材２９とクランプ部材３５により図中−Ｘ方向とＹ方向と下面方向に押圧され、治具２０に対して位置決め固定される。治具２０は、付勢部材２９とクランプ部材３５が焼結部品２を押圧する方向に第１及び第２支持部材２７，２８を配設し、焼結部品２を支持するようにしている。このような治具２０は、板状の摺接プレート２１の両端にボールプランジャ２３が設けられている。
【００４２】
図１に示すように、治具２０は、ボールプランジャ２３が位置決め溝１４に係合するように固定部１０にセットされる。図中ボールプランジャ２３は、本体２４の内部に圧縮ばね（付勢手段の一例）２５が伸縮自在に取り付けられ、その圧縮ばね２５の先端にボール（位置決め部材の一例）２６が回転可能に保持されている。ボール２６の直径は、ガイド溝１３の溝幅より大きく、位置決め溝１４の直径より小さく設定されている。そのため、ボールプランジャ２３は、圧縮ばね２５が圧縮してボール２６をガイド溝１３に押し付ける。また、ボールプランジャ２３は、圧縮ばね２５が伸長してボール２６を位置決め溝１４へ押し出す。そのため、ボール２６が位置決め溝１４からガイド溝１３へ移動する場合には、ボールプランジャ２３は、圧縮ばね２５を圧縮させるための抵抗を生じ、治具２０を動きにくくする。
【００４３】
図７は、治具２０の上面図である。
保持部２２は、四角枠形状をなし、内側面が平らに形成されている。保持部２２の内壁２２ａには、焼結部品２の基準面２ｃが当接し、焼結部品２を治具２０に対して位置決めする。
【００４４】
摺接プレート２１は、保持部２２の内側に、３本の第１支持部材２７が垂設されている。３本の第１支持部材２７は、焼結部品２を下方から水平に支持するように配置されている。また、保持部２２は、内壁２２ａに直交する内壁２２ｂに、３本の第２支持部材２８が垂設されている。３本の第２支持部材２８は、焼結部品２の側面を支持するように配置されている。第１及び第２支持部材２７，２８は、剛性を確保するために金属を材質とする。そして、第１及び第２支持部材２７，２８は、焼結部品２を押し付けられたときに、焼結部品２の表面に対して垂直方向に反力を作用させられるように、先端部２７ａ，２８ａが球状に成形されている。先端部２７ａ，２８ａは、焼き入れ研磨により球状に成形され、硬くなっている。よって、第１及び第２支持部材２７，２８は、焼結部品２を押し付けられても破損しにくい。
【００４５】
図６及び図７に示すように、保持部２２は、３本の第２支持部材２８のうち、中央の第２支持部材２８と対向するように、付勢部材２９が取り付けられている。付勢部材２９によって第２支持部材２８側へ押圧された焼結部品２が傾くのを防ぐためである。
【００４６】
図７に示すように、付勢部材２９は、操作部材３０と圧縮ばね３４とを備える。操作部材３０は、把持部３１と、把持部３１に一体的に設けられた軸部３２と、軸部３２に固着された押圧部３３とを備える。操作部材３０は、押圧部３３を軸部３２から取り外した状態で、保持部２２に形成した凹部２２ｄの内壁に把持部３１を突き当てるようにように軸部３２を保持部２２の挿通孔２２ｅにスライド可能に挿通する。そして、軸部３２の周りの圧縮ばね３４を配置し、保持部２２との間で圧縮ばね３４を保持するように押圧部３３を軸部３２に固定する。押圧部３３は、焼結部品２に点接触して焼結部品２を図中Ｙ方向へ押圧するために、半球状に形成されている。
【００４７】
図６及び図７に示すように、保持部２２は、付勢部材２９が装着された側面と対向する側面に、クランプ部材３５が着脱可能に取り付けられている。クランプ部材３５は、直角に折曲げられたクランク軸３６と、クランク軸３６の一端に設けられた把持部３７と、クランク軸３６の他端に取り付けられたカム部３８とを有する。クランプ部材３５は、保持部２２に形成された挿通孔２２ｆに着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００４８】
図８及び図９は、クランプ部材３５の動作を説明するための概念図である。
カム部３８は、円形状をなす。カム部３８は、所定の位相差をもって外径方向へ突出する突出部３８ａ，３８ｂを有し、クランク軸３６の軸心に対して偏芯している。ここで、所定の位相差とは、焼結部品２の段差部に設けた異なる側面をカム部３８で押圧するのに必要な位相差をいう。本実施形態では、所定の位相差を９０度とする。カム部３８は、クランク軸３６を回転させることにより、図８に示すように突出部３８ａ，３８ｂにより焼結部品２の段差部を押圧しない解放位置と、図９に示すように突出部３８ａ，３８ｂにより焼結部品２に設けられた段差部の異なる側面を二方向（図中下方向と図中−Ｘ方向）へ押圧して固定する固定位置との間で変位する。クランプ部材３５は、カム部３８を固定位置に配置するように回転されると、焼結部品２から反力を受けて反転しにくい。尚、カム部３８は、回転時に焼結部品２の表面を傷付けないように、アクリルなどの樹脂で形成されている。
【００４９】
図７に示す挿通孔２２ｆは、軸線方向に対して直交する断面形状が、カム部３８の側面と同じ形状にされている。挿通孔２２ｆは、クランプ部材３５を解放位置に配置したときにカム部３８を挿通できるように形成されている。そのため、挿通孔２２ｆに挿通したクランプ部材３５を解放位置から固定位置に回転させると、突出部３８ａ，３８ｂが保持部２２の内壁にひっかかり、クランプ部材３５を挿通孔２２ｆから抜くことができなくなる。
【００５０】
尚、治具２０は、摺動プレート２１の裏側（下面）に、支持溝１７に係合する案内ピン３９が突設されている。案内ピン３９は、支持溝１７に遊嵌され、支持溝１７に沿って移動しやすくされている。
【００５１】
ところで、発明者らは、第１及び第２支持部材２７，２８の本数と測定誤差との関係を調べた。実験では、第１及び第２支持部材２７，２８を治具２０に２本ずつ、３本ずつ又は４本ずつ設け、各治具２に焼結部品２の基準ゲージを取り付けて寸法を測定装置１で測定した場合の測定誤差を調べた。測定は、第１及び第２支持部材２７，２８の本数を変えた各治具２０について、それぞれ７回ずつ行った。
【００５２】
その結果、第１及び第２支持部材２７，２８を治具２０に２本ずつ設けた場合は、測定誤差が最大５μｍであった。また、第１及び第２支持部材２７，２８を治具２０に３本ずつ設けた場合は、測定誤差が最大５μｍであった。第１及び第２支持部材２７，２８を２本ずつ設けた場合も、３本ずつ設けた場合も、測定誤差を５μｍ以下に抑えられる。しかし、第１及び第２支持部材２７，２８を２本ずつ設けた場合は、測定間での測定誤差のバラツキが大きかった。これは、第１及び第２支持部材２７，２８を２本ずつ治具２０に設けただけでは、基準ゲージが傾きやすいためと考えられる。一方、第１及び第２支持部材２７，２８を治具２０に４本ずつ設けた場合は、測定誤差が最大１２μｍとなり、第１及び第２支持部材２７，２８を２本ずつ又は３本ずつ設ける場合より測定誤差が大きかった。これは、焼結部品２が第１及び第２支持部材２７，２８に支持されたときに不安定でガタを生じやすいためと考えられる。尚、第１及び第２支持部材２７，２８の本数が多いほど、焼結部品２が傾きやすく、測定誤差が大きくなると考えられる。この結果を踏まえ、本実施形態では、第１及び第２支持部材２７，２８を３本ずつ治具２０に設けている。
【００５３】
＜動作説明＞
上記構成を有する測定装置１の動作を説明する。
図６に示すように、固定部１０から取り外した治具２０に焼結部品２をセットする。具体的には、クランプ部材３５を挿通孔２２ｆから外し、圧縮ばね３４を押し縮めるように付勢部材２９を外側に向かって手で引っ張った状態で、焼結部品２を第１及び第２支持部材２７，２８に載せる。このとき、焼結部品２の基準面２ｃを保持部２２の内壁２２ａに当接させる。
【００５４】
そして、付勢部材２９から手を離す。付勢部材２９は、圧縮ばね３４の弾性力により第２支持部材２８側へ突出し、焼結部品２の側面を押圧する。これにより、焼結部品２は、Ｙ方向に位置決めされる。そして、クランプ部材３５のカム部３８を挿通孔２２ｆに挿通する。この状態では、クランプ部材３５が解放位置に配置されている。そのため、カム部３８は焼結部品２を何れの方向へも押圧していない。
【００５５】
そこで、クランプ部材３５を解放位置から固定位置へ向かって回転させる。すると、カム部３８の突出部３８ａ，３８ｂが焼結部品２に圧接し、焼結部品２が内壁２２ａに向かって押圧されると共に、第１支持部材２７側へ向かって押圧される。これにより、焼結部品２は、±Ｘ方向及び上下方向への移動が制限され、治具２０に対して位置決め固定される。
【００５６】
そして、図１及び図２に示すように、焼結部品２がセットされた治具２０を固定部１０の鋼球１８に載せる。そして、ボールプランジャ２３を着脱位置決め溝１６にそれぞれ係合させる。このとき、案内ピン３９が支持溝１７に自然に係合する。
【００５７】
そして、図２に示すように、治具２０の両端を手で押さえ、治具２０を鋼球１８に押し付けながらＹ方向へ押し出す。すると、ボールプランジャ２３，２３と案内ピン３９が逃げ溝１５，１５、ガイド溝１３、支持溝１７に沿って移動し、治具２０がＹ方向へ滑らかに動く。ボールプランジャ２３，２３と案内ピン３９が、ガイド溝１３と支持溝１７の屈折位置に到達してＹ方向への移動を制限されたら、治具２０を鋼球１８に押し付けながらＸ方向へ押し出す。すると、ボールプランジャ２３，２３と案内ピン３９がガイド溝１３と支持溝１７に案内されて移動できるようになり、治具２０がＸ方向へ動く。
【００５８】
ボールプランジャ２３，２３が、位置決め溝１４ａ，１４ａに到達すると、圧縮ばね２５，２５が伸長してボール２６を位置決め溝１４ａ，１４ａに係合させる。その状態から治具２０をＸ方向へ移動させようとしても圧縮ばね２５，２５を圧縮させるための抵抗が治具２０に生じ、治具２０が動きにくくなる。そのため、ユーザは、治具２０が動きにくくなったことにより、測定位置Ａ，Ａが測定センサ３，３の端子４，４の下方（測定ポイント）に位置合わせされたことを認識する。そこで、ユーザは、測定センサ３，３の入力ボタン６，６を押下して、測定センサ３，３に寸法測定を行わせる。測定センサ３，３は、測定結果を図示しない制御装置へ送信する。
【００５９】
続いて、ユーザは、ボールプランジャ２３，２３を位置決め溝１４ａ，１４ａから位置決め溝１４ｂ，１４ｂへ移動させるように、治具２０をＸ方向へ移動させ、焼結部品２の測定位置Ｂ，Ｂを測定ポイントに位置合わせし、測定を行う。このようにして、焼結部品２の測定位置Ｃ〜Ｐ，Ｃ〜Ｐを順次測定する。
【００６０】
測定位置Ｐ，Ｐの測定が終了したら、ボールプランジャ２３，２３を位置決め溝１４ｐ，１４ｐからガイド溝１３、逃げ溝１５を介して着脱位置決め溝１６へ向かって移動させるように、治具２０を動かす。これにより、治具２０が測定センサ３，３の下方からずれるので、治具２０を持ち上げて固定部１０から取り外す。
【００６１】
このようにして焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐの測定が完了したら、ユーザは、測定センサ３，３の終了ボタン７を押下する。すると、図示しない制御装置は、測定センサ３，３から測定終了信号を受信し、測定値が正常であるか、異常であるかを判断する。そして、図示しない制御装置は、その判断結果を測定センサ３に送信して、表示部５に表示させる。ユーザは、表示部５に正常である判断結果が表示された場合には、測定した焼結部品２を次工程へ送る。一方、表示部５に異常である判断結果が表示がされた場合には、測定した焼結部品２を他の製品からよける。
【００６２】
＜作用効果＞
以上説明した測定装置１は、焼結部品２の寸法を測定する測定センサ３，３と、測定センサ３，３が取り付けられた固定部１０と、焼結部品２を保持する治具２０とを有し、固定部１０に対して治具２０を二次元平面上で移動させることにより、測定センサ３，３の測定ポイントに焼結部品２を位置決めする。固定部１０には、治具２０を測定ポイントへ案内するためのガイド溝１３を二次元平面上に形成すると共に、焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定ポイントに一致させるように治具２０を固定部１０に対して位置合わせする位置決め溝１４を、ガイド溝１３の溝幅及び溝深さより大きくガイド溝１３上に形成する。そして、ガイド溝１３の溝幅より大きく、位置決め溝１４より小さいボール２６を、固定部１０側へ付勢する圧縮ばね２５を、治具２０に設ける。
【００６３】
このような測定装置１では、ボール２６をガイド溝１３に沿って移動させるように、固定部１０に対して治具２０を二次元平面上で移動させる。ボール２６は、ガイド溝１３の溝幅より大きく、位置決め溝１４より小さい。そのため、ボール２６は、ガイド溝１３と対向する間は、治具２０側へ後退しているが、位置決め溝１４と対向すると、固定部１０側へ突出して位置決め溝１４に係合する。
【００６４】
この位置決め溝１４は、焼結部品２の測定位置を測定センサ３，３の測定ポイントに一致させるように固定部１０に形成されている。そのため、ボール２６が位置決め溝１４に係合することにより、焼結部品２が測定ポイントに位置決めされる。ここで、ボール２６は、圧縮ばね２５により固定部１０側へ付勢されている。そのため、例えば、治具２０が固定部１０に対して傾いても、ボール２６が圧縮ばね２５により固定部１０側へ押し出され、ガイド溝１３や位置決め溝１４から外れにくい。
【００６５】
このように、本実施形態の測定装置１は、ボール２６をガイド溝１３に沿わせながら、固定部１０に対して治具２０を二次元平面上で移動させる場合に、ボール２６がガイド溝１３や位置決め溝１４から外れにくい。よって、本実施形態の測定装置１によれば、焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定センサ３，３に対して正確かつ簡単に位置決めすることができる。
【００６６】
本実施形態の測定装置１は、各ガイド溝１３に位置決め溝１４を１６箇所ずつ有する。そのため、本実施形態の測定装置１は、ボール２６を位置決め溝１４に係合させれば、焼結部品２の測定位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを素早く割り出すことができ、測定時間を短縮することができる。
【００６７】
本実施形態の測定装置１は、焼結部品２が段差部を有し、段差部の異なる側面を押圧して、焼結部品２を治具２０に対して固定するクランプ部材３５を有する。このような本実施形態の測定装置１は、１個のクランプ部材３５で焼結部品２を異方向に押圧することにより、焼結部品２を治具２０に対して位置決めする。治具２０は、ボール２６を位置決め溝１４に係合させることにより固定部１０に対して位置決めされる。そして、その固定部１０に測定センサ３，３が固定されている。よって、本実施形態の測定装置１によれば、焼結部品２を測定センサ３，３で繰り返し測定する場合に焼結部品２を測定センサ３に対して正確に位置決めすることができ、各測定で生じる測定誤差を小さくすることが可能なので、測定の繰り返し精度が安定する。特に、発明者らは、本実施形態の治具２０を用いて同一の焼結部品２について寸法測定を７回繰り返して行ったところ、各測定の測定誤差を５μｍ以下にできることを確認した。
【００６８】
本実施形態の測定装置１では、クランプ部材３５は、治具２０に回動可能に保持され、段差部の側面を押圧する突出部３８ａ，３８ｂが２方向に突出して設けられている。このような測定装置によれば、クランプ部材３５を回転させるだけで、焼結部品２の固定と、焼結部品２の固定解除とを簡単に行うことができる。
【００６９】
本実施形態の測定装置１では、治具２０は、焼結部品２に点接触して焼結部品２を支持する第１支持部材２７を、クランプ部材３５が焼結部品２を押圧する方向に３個配置している。このような測定装置１によれば、クランプ部材３５が焼結部品２を押圧したときに、焼結部品２が３個の第１支持部材２７，２７，２７により３点で安定して支持されるので、測定誤差を小さくできる。
【００７０】
本実施形態の測定装置１では、治具２０は、クランプ部材３５が焼結部品２を押圧する方向に対して直交する方向へ焼結部品２を押圧する付勢部材２９を有し、付勢部材２９と対向する位置に、焼結部品２に点接触して焼結部品２を支持する第２支持部材２８を３個配置している。このような測定装置１によれば、付勢部材２９が焼結部品２を押圧したときに、焼結部品２が３個の第２支持部材２８，２８，２８により３点でがたつかずに支持され、治具２０に対して位置決めされる。よって、本実施形態の測定装置１によれば、測定誤差を小さくできる。
【００７１】
本実施形態の測定装置１では、固定部１０が、治具２０に点接触して治具２０を支持するボールベアリング（本実施形態では、複数の鋼球１８を収納孔１９に収納して構成されている。）を有する。よって、本実施形態の測定装置１によれば、固定部１０と治具２０との間に生じる抵抗が小さく、ガイド溝１３に沿って治具２０を二次元平面上で移動させやすい。
【００７２】
本実施形態の測定装置１は、焼結部品２が他の部品に当接して結合する測定面２ａ，２ｂを測定する。焼結部品２は、成形時に表面に凸凹が生じやすい。焼結部品２が他の部品に当接して結合する測定面２ａ，２ｂが凸凹していると、焼結部品２を他の部品に結合したときに結合不良を生じる虞がある。よって、焼結部品２が他の部品に当接して結合する測定面２ａ，２ｂを測定装置で測定すれば、部品の歩留まりを向上させることができる。
【００７３】
本実施形態の測定装置１は、２個の測定センサ３，３により焼結部材２を２箇所同時に測定するので、測定時間を短縮できる。
本実施形態の測定装置１は、ボール２６が圧縮ばね２５に対して回転可能に保持されているので、ボール２６が圧縮ばね２５の伸縮に関係なく任意の方向に回転することができる。そのため、焼結部品２に多数の測定位置を設けた場合でも、ボール２６が複雑に曲がったガイド溝１３に沿って位置決め溝１４間を移動やすく、焼結部品２の焼結位置Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定ポイントに素早く位置合わせできる。
【００７４】
本実施形態の測定装置１は、位置決め溝１４が半球状に形成されているため、ボール２６が位置決め溝１４に落ち込んで係合したり、位置決め溝１４からガイド溝１３へ移動する際の動きが滑らかである。よって、本実施形態の測定装置１によれば、焼結部品２の複数の測定箇所Ａ〜Ｐ，Ａ〜Ｐを測定ポイントへ迅速に移動させることができ、作業性が良く、測定時間も短縮できる。
【００７５】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
（１）例えば、上記実施形態では、鋼球１８と収納孔１９によりボールベアリングを構成した。これに対して、基台１１の表面にガイド溝１３、位置決め溝１４、支持溝１７を避けて孔を形成し、その孔にボールを回転可能に保持させることにより、ボールベアリングを構成しても良い。
（２）例えば、治具２０と固定部１０との間に生じる摩擦抵抗を小さくするためには、鋼球１８と収納孔１９で構成されるベアリングで実現するだけでなく、エア圧により治具２０を固定部１０から持ち上げたり、治具２０と固定部１０との間に生じる磁気の反発力により実現しても良い。
（２）例えば、上記実施形態では、焼結部品２を全数測定したが、いくつかの焼結部品２から焼結部品２の一つを抜き出して測定しても良い。
（３）例えば、上記実施形態では、ボールプランジャ２３により位置決め部材を構成したが、押し上げピンやローラプランジャなどのように、ガイド溝１３と位置決め溝１４に応じて伸縮可能なものを位置決め部材としても良い。
（４）例えば、治具２０にガイド溝１３と位置決め溝１４と逃げ溝１５と支持溝１７を形成し、ボールプランジャ２３を固定部１０に治具２０側へ進退可能に設けても良い。この場合には、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
（５）例えば、焼結以外で製造された部品を測定対象物としても良い。
（６）例えば、上記実施形態では、２個の測定センサ３，３で焼結部品２の測定面２ａ，２ｂを同時に測定したが、１個の測定センサで焼結部品２の１箇の測定面を測定するようにしても良いし、２個の測定センサ３，３で１個の測定面を同時に測定するようにしても良い。また、測定センサ３，３を３個以上設け、焼結部品２を３箇所同時に測定するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係り、測定装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】測定装置の外観斜視図である。
【図３】焼結部品の斜視図であって、測定面の測定位置を示す。
【図４】固定部の外観斜視図である。
【図５】位置決め溝の一例を示す図である。
【図６】治具の外観斜視図である。
【図７】治具の上面図である。
【図８】偏芯締め付けピンの動作を説明するための概念図であって、カム部を解放位置に配置した状態を示す。
【図９】偏芯締め付けピンの動作を説明するための概念図であって、カム部を固定位置に配置した状態を示す。
【図１０】特許文献１に記載されるゲージブロック比較側長機の正面図である。
【図１１】図１０に示す比較側長機用治具を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すガイド溝及び逃げ溝の要部を示す拡大図である。
【図１３】比較測定におけるゲージブロックの測定位置を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  測定装置
２  焼結部品（測定対象物）
３  測定センサ
１０  固定部
１３  ガイド溝
１４  位置決め溝
１８  鋼球（ボールベアリング）
１９  収納孔（ボールベアリング）
２０  治具
２５  圧縮ばね（付勢手段）
２６  ボール（位置決め部材）
２７  第１支持部材
２８  第２支持部材
２９  付勢部材
３５  クランプ部材
３８ａ，３８ｂ  突出部
【図１】
2010085303.tif 000003
【図２】
2010085303.tif 000004
【図３】
2010085303.tif 000005
【図４】
2010085303.tif 000006
【図５】
2010085303.tif 000007
【図６】
2010085303.tif 000008
【図７】
2010085303.tif 000009
【図８】
2010085303.tif 000010
【図９】
2010085303.tif 000011
【図１０】
2010085303.tif 000012
【図１１】
2010085303.tif 000013
【図１２】
2010085303.tif 000014
【図１３】
2010085303.tif 000015