(57)【要約】【課題】雌ねじの形状を簡単、正確且つ短時間で測定可能な雌ねじ形状測定装置及び該装置の使用方法を提供する。【解決手段】雌ねじ形状測定装置は、支持ユニットと、センサユニットと、駆動ユニットとを有する。支持ユニットは、チューブが挿通される貫通孔を有する支持ブロックと、支持ブロックの周囲に貫通孔を中心として放射状に配置される少なくとも３つの脚アセンブリとを含み、脚アセンブリの各々は、貫通孔の径方向にて、支持ブロックとは反対側の端部に開口を有する脚ケースと、脚ケースに一部が収容され、脚ケースの開口から貫通孔の径方向に進退可能に突出する脚部材と、脚部材を貫通孔の径方向外側に向けて付勢する付勢部材と、脚ケースに対する脚部材の位置を調整するための位置調整機構と、脚ケースに対する脚部材の位置を解除可能に決定するための位置決め部材とを有する。【選択図】図３
2014081333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持ユニットと、
軸線を有し、前記支持ユニットにより前記軸線に沿って摺動可能に支持されたセンサユニットと、
前記センサユニットを前記支持ユニットに対し摺動させる駆動ユニットとを備える雌ねじ形状測定装置において、
前記センサユニットは、
前記軸線を規定するチューブと、
前記軸線に沿うように前記チューブ内にレーザ光を出射するとともに前記レーザ光の反射光を受光し、受光した前記反射光を利用して前記レーザ光の反射位置までの距離を測定可能なレーザ変位計と、
前記レーザ光の光路を前記軸線に対して直角に曲げるミラーとを含み、
前記支持ユニットは、
前記チューブが挿通される貫通孔を有する支持ブロックと、
前記支持ブロックの周囲に前記貫通孔を中心として放射状に配置される少なくとも３つの脚アセンブリとを含み、
前記脚アセンブリの各々は、
前記貫通孔の径方向にて、前記支持ブロックとは反対側の端部に開口を有する脚ケースと、
前記脚ケースに一部が収容され、前記脚ケースの開口から前記貫通孔の径方向に進退可能に突出する脚部材と、
前記脚部材を前記貫通孔の径方向外側に向けて付勢する付勢部材と、
前記脚ケースに対する前記脚部材の位置を調整するための位置調整機構と、
前記脚ケースに対する前記脚部材の位置を解除可能に決定するための位置決め部材とを有する
ことを特徴とする雌ねじ形状測定装置。
【請求項２】
前記位置調整機構は、
前記脚部材に設けられたラックと、
前記ラックと噛み合うピニオンとを含む
ことを特徴とする請求項１記載の雌ねじ形状測定装置。
【請求項３】
前記付勢部材は圧縮コイルばねからなり、
前記位置決め部材は螺子からなる
ことを特徴とする請求項２記載の雌ねじ形状測定装置。
【請求項４】
請求項１の雌ねじ形状測定装置の使用方法であって、
前記位置決め部材による決定を解除した状態で、測定対象の雌ねじの内部に前記少なくとも３つの脚アセンブリを配置する仮設置工程と、
前記レーザ変位計を用いて、前記脚アセンブリに対応する前記雌ねじの内周面上の少なくとも３つの周方向位置までの距離を測定する径方向距離測定工程と、
前記径方向距離測定工程で測定された距離に基づいて、前記調整機構を用いて前記センサユニットの軸線を前記雌ねじの軸線に一致させる調心工程と
を備えることを特徴とする雌ねじ形状測定装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、雌ねじ形状測定装置及び該装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
雌ねじのねじ山には、ボルトとの噛み合いによって変形や損傷が発生する。このため、雌ねじの形状を計測して検査することが行われている。
例えば、特許文献１が開示する雌ねじ計測装置は、過電流センサ等が設けられたセンサホルダを有し、センサホルダは、シャンクを介してＮＣ工作機械の主軸端に装着されている。ねじ孔を有するワークは、ワーク台上の所定位置に配置される。
【０００３】
ＮＣ工作機械の制御装置には、ワークのねじ孔の上端高さ、深さ及び水平方向位置のデータが与えられ、ＮＣ工作機械の主軸端を移動させることにより、センサホルダをワークの雌ねじに挿入することができる。そしてこの後、センサホルダに設けられた距離センサによる距離計測が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２９０３８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１が開示する雌ねじ計測装置では、ＮＣ工作機械の制御装置に、ワークのねじ孔の上端高さ、深さ及び水平方向位置のデータを予め与えなければならず、計測作業が煩雑であり、時間がかかる。
また、特許文献１が開示する雌ねじ計測装置では、ＮＣ工作機械によってセンサホルダが支持されており、ねじ孔を有するワークをＮＣ工作機械まで運搬不可能な場合には、計測を実行することができない。
【０００６】
そこで本発明の少なくとも一実施形態は、雌ねじの形状を簡単、正確且つ短時間で測定可能な雌ねじ形状測定装置及び該装置の使用方法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】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、支持ユニットと、軸線を有し、前記支持ユニットにより前記軸線に沿って摺動可能に支持されたセンサユニットと、前記センサユニットを前記支持ユニットに対し摺動させる駆動ユニットとを備える雌ねじ形状測定装置において、前記センサユニットは、前記軸線を規定するチューブと、前記軸線に沿うように前記チューブ内にレーザ光を出射するとともに前記レーザ光の反射光を受光し、受光した前記反射光を利用して前記レーザ光の反射位置までの距離を測定可能なレーザ変位計と、前記レーザ光の光路を前記軸線に対して直角に曲げるミラーとを含み、前記支持ユニットは、前記チューブが挿通される貫通孔を有する支持ブロックと、前記支持ブロックの周囲に前記貫通孔を中心として放射状に配置される少なくとも３つの脚アセンブリとを含み、前記脚アセンブリの各々は、前記貫通孔の径方向にて前記支持ブロックとは反対側の端部に開口を有する脚ケースと、前記脚ケースに一部が収容され、前記脚ケースの開口から前記貫通孔の径方向に進退可能に突出する脚部材と、前記脚部材を前記貫通孔の径方向外側に向けて付勢する付勢部材と、前記脚ケースに対する前記脚部材の位置を調整するための位置調整機構と、前記脚ケースに対する前記脚部材の位置を解除可能に決定するための位置決め部材とを有することを特徴とする雌ねじ形状測定装置が提供される。
【０００８】
上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置によれば、脚部材の突出量を調整することにより正確に調心を行うことができる。すなわち、センサユニットの軸線を雌ねじの軸線に対し正確に一致させることができる。これにより、雌ねじの中心から径方向に沿って測定位置にレーザ光を照射することができ、雌ねじ形状を正確に計測することができる。
一方、この雌ねじ形状測定装置によれば、センサユニットの位置制御にＮＣ工作機械を用いておらず、簡単且つ短時間で、雌ねじ形状を計測することができる。
【０００９】
また、本発明の少なくとも一実施形態によれば、上記雌ねじ形状測定装置の使用方法であって、前記位置決め部材による決定を解除した状態で、測定対象の雌ねじの内部に前記少なくとも３つの脚アセンブリを配置する仮設置工程と、前記レーザ変位計を用いて、前記脚アセンブリに対応する前記雌ねじの内周面上の少なくとも３つの周方向位置までの距離を測定する径方向距離測定工程と、前記径方向距離測定工程で測定された距離に基づいて、前記調整機構を用いて前記センサユニットの軸線を前記雌ねじの軸線に一致させる調心工程とを備えることを特徴とする雌ねじ形状測定装置の使用方法が提供される。
【００１０】
一実施形態では、前記位置調整機構は、前記脚部材に設けられたラックと、前記ラックと噛み合うピニオンとを含む。
この構成によれば、簡単な構成にて、脚ケースに対する脚部材の位置を調整することができる。
【００１１】
一実施形態では、前記付勢部材は圧縮コイルばねからなり、前記位置決め部材は螺子からなる。
この構成によれば、位置決め部材が螺子からなるので、簡単な構成にて、脚ケースに対する脚部材の位置を解除可能に決定することができる。
そして、この構成によれば、位置決め部材による位置決めを解除して脚部材が自由な状態では、測定対象の雌ねじの内周面に対して脚部材が弾性的に当接することができる。このため、雌ねじに対し、支持ユニットを簡単に固定することができる。
【００１２】
上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置の使用方法によれば、仮設置工程で雌ねじに対して雌ねじ形状測定装置を固定してから、調心工程を行うことで、簡単且つ短時間で、調心を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、雌ねじの形状を簡単、正確且つ短時間で測定可能な雌ねじ形状測定装置及び該装置の使用方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る雌ねじ形状計測システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１中の雌ねじ形状測定装置の概略的な構成を示す図である。
【図３】図２中の支持ユニットの構成を説明するための概略的な図である。
【図４】図２中の支持ユニットの構成を説明するための概略的な図である。
【図５】図２の雌ねじ形状測定装置の設置方法の手順を説明するための概略的なフローチャートである。
【図６】図２の雌ねじ形状測定装置に適用される脚アセンブリの変形例の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る雌ねじ形状計測システムの概略的な構成を示している。雌ねじ形状計測システムは、雌ねじ形状測定装置１０及び計測制御装置１２からなる。雌ねじ形状測定装置１０は、支持ユニット１４と、軸線１６を有し、支持ユニット１４により軸線１６に沿って摺動可能に支持されたセンサユニット１８と、センサユニット１８を支持ユニット１４に対し摺動させる駆動ユニット２０とを有する。
【００１７】
センサユニット１８は、例えば箱形状のセンサケース２２と、センサケース２２から一体に延び、軸線１６を規定する円筒状のチューブ２４と、センサケース２２内に配置されたレーザ変位計２６と、チューブ２４内に配置されたミラー２８とからなる。
レーザ変位計２６は、レーザ変位計２６と測定位置との間の距離を測定する機能を有する。具体的には、レーザ変位計２６は、測定位置に向けてレーザ光（プローブ光）を出射し、測定位置で反射したレーザ光の反射成分（反射光）を受光する。レーザ変位計２６は、受光した反射光に基づいて、レーザ変位計２６から測定位置までの距離に対応する信号を出力する。
【００１８】
レーザ変位計２６は、軸線１６に沿ってプローブ光を出射するように、センサケース２２内に配置されている。ミラー２８は、センサケース２２とは反対側のチューブ２４の端部内に、軸線１６に対し４５°の角度をもって配置されている。
【００１９】
ミラー２８によって、プローブ光の光路Ｌは軸線１６に対し直交するように曲げられ、プローブ光は、ミラー２８からチューブ２４の径方向外側に向かって伝搬する。チューブ２４には、プローブ光を通過させるために透光部が設けられており、プローブ光は、透光部を通過してチューブ２４の径方向外側に向かって伝搬する。つまり、チューブ２４の内部に、レーザ変位計２６によって出射されたレーザ光が伝搬する光路Ｌの一部が規定されている。
【００２０】
ここで、測定対象の雌ねじの形状を測定する際、軸線１６が、雌ねじの軸線に一致させられる。従って、透光部を通過したプローブ光は、雌ねじの径方向に沿って、雌ねじの内周面に入射する。プローブ光が測定位置で反射して生成される反射光は、プローブ光が伝搬してきた光路Ｌを逆方向に伝搬し、レーザ変位計２６に入射する。
【００２１】
駆動ユニット２０は、支持ユニット１４によって摺動自在に支持されたセンサユニット１８を軸線１６の方向に移動させる機能を有する。駆動ユニット２０は、例えばシリンダタイプの直動アクチュエータからなり、シリンダ３０、及び、シリンダ３０から進退可能に突出するロッド３２を有する。ロッド３２の進退方向がチューブ２４の軸線１６の方向に一致した状態で、ロッド３２の先端にセンサケース２２が固定されている。
【００２２】
計測制御装置１２は、例えば、コンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリ、外部記憶装置及び入出力装置等を有する。計測制御装置１２は、レーザ変位計２６及び駆動ユニット２０に電気的に接続され、レーザ変位計２６及び駆動ユニット２０を制御する。一方、レーザ変位計２６の測定結果が、計測制御装置１２に入力される。
なお、駆動ユニット２０はエンコーダ等の位置検出器を内蔵しており、計測制御装置１２は、軸線１６の方向での測定位置を把握することができる。
【００２３】
具体的には、計測制御装置１２は、駆動ユニット２０によって連続的又は断続的にセンサユニット１８を軸線１６の方向に移動させ、これにより雌ねじの内周面上での測定位置を適当な間隔で変化させながら、レーザ変位計２６に、各測定位置までの距離を測定させる。これにより、各測定位置までの雌ねじの径方向中心からの距離を求めることができ、雌ねじのねじ山の表面形状を測定することができる。
本実施形態では、計測制御装置１２には、測定対象の雌ねじの基準形状が格納されており、計測制御装置１２は、測定した形状と基準形状を同時に表示して比較することができる。
【００２４】
支持ユニット１４は、測定の際、雌ねじに対して相対的に固定され、センサユニット１８をチューブ２４の軸線１６の方向にて移動可能に支持する。
具体的には、支持ユニット１４は、支持ブロック３４、ガイド筒３６、及び、少なくとも３つの脚アセンブリ３８を有する。
【００２５】
支持ブロック３４は略円筒形状を有しており、貫通孔４０を有する。貫通孔４０に円筒形状のガイド筒３６が挿入・固定されている。センサユニット１８のチューブ２４は、ガイド筒３６に摺動可能に挿入され、駆動ユニット２０により駆動されたセンサユニット１８が、ガイド筒３６によって案内される。
なお、本実施形態では、駆動ユニット２０は、ブラケットを介して支持ブロック３４に固定されている。
【００２６】
図２は、雌ねじ形状測定装置１０が測定対象の雌ねじに対して固定された状態を、駆動ユニット２０を除いて概略的に示す平面図である。図１及び図２を参照すると、少なくとも３つの脚アセンブリ３８が、支持ブロック３４の周囲に軸線１６を中心として放射状に配置される。本実施形態では、３つの脚アセンブリ３８が１２０°の間隔で配置されている。
【００２７】
図３及び図４は、各脚アセンブリ３８の構成を概略的に示す部分切り欠き図である。図３及び図４に示すように、各脚アセンブリ３８は、脚ケース４２と、脚部材４４と、付勢部材４６と、位置調整機構４８と、位置決め部材５０とを有する。
脚ケース４２は、支持ブロック３４と一体に設けられ、それぞれ箱形状をなし、軸線１６と直交する貫通孔４０の径方向に延びている。各脚ケース４２は、支持ブロック３４と反対側の端部が開口している。
【００２８】
脚部材４４は、略直方体形状を有し、脚部材４４の基端側が脚ケース４２内に摺動自在に収容されている。脚部材４４の先端側は、脚ケース４２の開口から突出している。
付勢部材４６は、例えば圧縮コイルばねからなり、脚ケース４２内における、脚部材４４の基端と脚ケース４２の内端面との間に配置されている。本実施形態では、付勢部材４６として２つの圧縮コイルばねが並列に配置されている。付勢部材４６は、脚部材４４が脚ケース４２の開口から突出する方向に、即ち、貫通孔４０の径方向外側に向けて、脚部材４４を付勢している。
【００２９】
付勢部材４６の付勢力によって、脚部材４４の先端は、測定対象の雌ねじの内周面に対して弾性的に当接可能である。本実施形態では、脚部材４４の先端には、貫通孔４０の径方向外側に向けて突出する突起５１が設けられている。突起５１は、雌ねじのねじ溝と噛み合い可能な形状を有し、突起５１は、付勢部材４６の付勢力によって、雌ねじのねじ溝と弾性的に噛み合う。
【００３０】
位置調整機構４８は、脚ケース４２に対する脚部材４４の相対的な位置を調整することにより、脚ケース４２からの脚部材４４の突出量を調整するためのものである。３つの脚部材４４の突出量をそれぞれ調整することによって、軸線１６を測定対象の雌ねじの軸線に一致させること（調心）ができる。
【００３１】
位置調整機構４８は、複数の歯車からなる歯列によって構成され、具体的には、ラック５２と、ピニオン５４と、回転ノブ５６とを有する。ラック５２は、脚部材４４の一つの側面上に一体に設けられている。ラック５２は、貫通孔４０の径方向、換言すれば、脚部材４４の摺動方向に延びている。
【００３２】
ピニオン５４は、中間歯車５８と出力歯車６０を有し、中間歯車５８と出力歯車６０は同軸にて連結されている。ピニオン５４は、出力歯車６０がラック５２と噛み合った状態で、脚ケース４２によって回転可能に支持されている。
回転ノブ５６は、ノブ本体６２と入力歯車６４を有し、ノブ本体６２と入力歯車６４は同軸にて連結されている。回転ノブ５６は、入力歯車６４がピニオン５４の中間歯車５８に噛み合った状態で、脚ケース４２によって回転可能に支持されている。
【００３３】
回転ノブ５６のノブ本体６２を回すと、入力歯車６４、中間歯車５８及び出力歯車６０が回転させられ、これにより、出力歯車６０と噛み合うラック５２とともに脚部材４４が移動する。従って、ノブ本体６２の回転方向及び回転量によって、脚ケース４２からの脚部材４４の突出量、換言すれば、貫通孔４０の径方向での脚アセンブリ３８の長さを調整することができる。
【００３４】
本実施形態では、位置決め部材５０は螺子であり、位置決め部材５０は、脚ケース４２の側壁に設けられた螺子孔を通じて、脚部材４４の側面に当接可能である。回転ノブ５６を操作して脚部材４４の突出量を調整した状態で、位置決め部材５０としての螺子を螺子込み、脚部材４４を脚ケース４２の反対側の側壁に押し付けることにより、脚部材４４を固定することができる。
【００３５】
以下、雌ねじ形状測定装置１０の使用方法を、その設置方法を中心として説明する。図図５は、設置方法の手順を概略的に示すフローチャートである。
まず、仮設置工程Ｓ１０として、位置決め部材５０による脚部材４４の固定を解除した状態で、放射状に配置されるように脚アセンブリ３８を測定対象の雌ねじの中に入れる。この状態では、脚部材４４は、圧縮コイルばねの付勢力に抗して、貫通孔４０の径方向内側に向かって後退可能である。従って、脚部材４４が脚ケース４２の開口から突出していても、３つの脚アセンブリ３８を雌ねじの内部に入れることができる。
【００３６】
脚ケース４２が雌ねじの中に配置されると、圧縮コイルばねの付勢力により脚部材４４が弾性的に雌ねじの内周面に当接する。このように脚部材４４が雌ねじの内周面に弾性的に当接することで、雌ねじ形状測定装置１０が雌ねじ周辺に仮設置される。
なお、仮設置工程Ｓ１０では、脚部材４４が弾性的に雌ねじの内周面に当接した状態で、雌ねじ形状測定装置１０を雌ねじに対して回転させる。これにより、雌ねじのねじ溝と脚部材４４の突起５１が確実に噛み合わせられる。そして、ねじ溝と突起５１が噛合した状態で、位置決め部材５０により脚部材４４を仮固定する。
【００３７】
この後、噛合確認工程Ｓ１２が実行される。噛合工程Ｓ１２では、雌ねじのねじ溝と脚部材４４の突起５１が噛み合っているか否か確認される。確認の結果、噛合していなければ、もう一度仮設置工程Ｓ１０を実行し、雌ねじ形状測定装置１０を雌ねじに対して回転させる。確認の結果、噛合していれば、調心用測定位置合わせ工程Ｓ１４が実行される。
【００３８】
調心用測定位置合わせ工程Ｓ１４では、調心のために行われるレーザ変位計２６による距離測定の測定位置が決定される。すなわち、適当な測定位置を選択してから、駆動ユニット２０を駆動して、軸線１６の方向でセンサユニット１８の位置を調整し、測定位置に対しチューブ２４の透光部を対向させる。
【００３９】
調心用測定位置合わせ工程Ｓ１４で選択された調心用の測定位置が、雌ねじの内周面においてねじ山が存在しない領域である場合、３径方向距離測定工程Ｓ１６が実行される。３径方向距離測定工程Ｓ１６では、脚部材４４の周方向位置に対応する３つの周方向位置にて、レーザ変位計２６による距離測定が順次行われる。
なお、３つの周方向位置で測定するために、センサユニット１８は支持ユニット１４に対して回転可能である。
【００４０】
本実施形態では、ガイド筒３６には、軸線１６の方向にて２つの位置にて、脚アセンブリ３８の周方向位置に対応する３つの周方向位置に、調心用の透光部６６が設けられている。これらガイド筒３６の透光部６６のうち適当なものを使用して、調心のための距離測定を行うことができる。ただし、ガイド筒３６の透光部６６を使用せずに、ガイド筒３６の端から、透光部が設けられたチューブ２４の端部を突出させて、調心のための距離測定を行ってもよい。
【００４１】
調心用測定位置合わせ工程Ｓ１４で選択された測定位置が、雌ねじの内周面においてねじ山が存在する領域である場合、３径方向ねじ底距離測定工程Ｓ１８が実行される。３径方向ねじ底距離測定工程Ｓ１８でも、脚部材４４の周方向位置に対応する３つの周方向位置にて、レーザ変位計２６による距離測定が順次行われる。
【００４２】
ただし、ねじ山が存在するため、３つの周方向位置での測定毎に、測定位置がねじ底（谷底）に一致するように、軸線１６の方向にてセンサユニット１８の位置を調整する。この調整にあたって、軸線１６の方向に位置を変化させながら距離測定を繰り返し行い、測定された距離が最大となる位置を測定位置とする。すなわち、各周方向位置にて、軸線１６の方向に位置を変えながら測定された距離のうち、最大のものを径方向距離として選択する。
【００４３】
３径方向距離測定工程Ｓ１６又は３径方向ねじ底距離測定工程Ｓ１８の後、３つの測定位置までの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が互いに実質的に等しいか否かが判定される（調心判定工程Ｓ２０）。調心判定工程Ｓ２０の結果、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が実質的に相互に等しければ、雌ねじ形状測定装置１０の設置が終了する。
【００４４】
一方、調心判定工程Ｓ２０の結果、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が実質的に相互に等しくなければ、脚部材突出量調整工程（調心工程）Ｓ２２が実行される。脚部材突出量調整工程Ｓ２２では、位置決め部材５０による脚部材４４の固定を解除し、位置調整機構４８を使用して、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が等しくなるように、脚部材４４の突出量を調整する。そして、調整後、再び位置決め部材５０により脚部材４４を固定する。
【００４５】
脚部材突出量調整工程Ｓ２２の後、再び、３径方向距離測定工程Ｓ１６又は３径方向ねじ底距離測定工程Ｓ１８が実行される。以後、調心判定工程Ｓ２０が実行され、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が相互に等しくなるまで、調心工程Ｓ２２が繰り返される。
なお、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が実質的に等しい場合には、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３が等しい場合に加え、３つの距離ｒ１，ｒ２，ｒ３の差が雌ねじ形状計測に必要な精度を考慮したときに無視できる程度である場合も含まれる。
【００４６】
かくして、雌ねじ形状測定装置１０が設置されると、雌ねじ形状計測が実行される。雌ねじ形状計測では、雌ねじの一の周方向位置にて、測定位置を軸線１６の方向にて変化させながら、測定位置までの距離が測定される。
測定結果は、雌ねじの内周面の表面形状を表すものであり、軸線１６の方向での測定位置と距離の組み合わせである。得られた測定結果を、雌ねじの基準形状と比較することにより、雌ねじのねじ山の変形や摩耗状態を把握することができる。なお、一つの雌ねじに対し、複数の周方向位置にて形状測定を行ってもよい。
【００４７】
上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置１０によれば、脚部材４４の突出量を調整することにより正確に調心を行うことができる。すなわち、センサユニット１８の軸線１６を雌ねじの軸線に対し正確に一致させることができる。これにより、雌ねじの中心から径方向に沿って測定位置にレーザ光を照射することができ、雌ねじ形状を正確に計測することができる。
一方、この雌ねじ形状測定装置１０によれば、センサユニット１８の位置制御にＮＣ工作機械を用いておらず、簡単且つ短時間で、雌ねじ形状を計測することができる。
【００４８】
また、上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置１０では、位置調整機構４８は、脚部材４４に設けられたラック５２と、ラック５２と噛み合うピニオン５４とを含み、簡単な構成にて、脚ケース４２に対する脚部材４４の位置を調整することができる。
【００４９】
更に、上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置１０によれば、位置決め部材５０が螺子からなるので、簡単な構成にて、脚ケース４２に対する脚部材４４の位置を解除可能に決定することができる。
また更に、上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置１０によれば、付勢部材４６は圧縮コイルばねからなり、位置決め部材５０による位置決めを解除して脚部材４４が自由な状態では、測定対象の雌ねじの内周面に対して脚部材４４が弾性的に当接することができる。このため、測定対象の雌ねじに対し、支持ユニット１４を簡単に固定することができる。
【００５０】
一方、上述した一実施形態の雌ねじ形状計測システムは、ＮＣ工作機械に比べて持ち運びが容易であり、測定対象の雌ねじを有する部材を現場から移動させずに、雌ねじ形状を測定することができる。このため、上述した一実施形態の雌ねじ形状計測システムは、発電所等に設置される大型機械のハウジング等を構成する部材の雌ねじの形状測定に適しているが、適用対象はこれに限定されることはない。
【００５１】
上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置の設置方法によれば、仮設置工程Ｓ１０で雌ねじに対して雌ねじ形状測定装置１０を固定してから、脚部材突出量調整工程（調心工程）Ｓ２２を行うことで、簡単且つ短時間で、調心を行うことができる。
【００５２】
上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置の設置方法では、調心用の測定位置としてねじ底を選択している。ねじ山は摩耗等によって高さが変化している可能性があるが、ねじ底の深さは変化している可能性が低く、ねじ底を調心用の測定位置として選択することで、正確に調心を行うことができる。
【００５３】
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、上述した一実施形態に変更を加えた形態も含む。
例えば、位置調整機構４８の歯列の構成は特に限定されることはない。図６は、変形例の脚アセンブリ６８を概略的に示しており、図６に示したように、位置調整機構４８は、脚部材４４の対向する両側面に一体に設けられた２つのラック５２，５２を有していても良い。この場合、２つのピニオン５４，５４の回転方向を互いに反対方向にするために、一方のピニオン５４と入力歯車６４との間に、逆転歯車７０が介装されている。
【００５４】
また、上述した一実施形態の雌ねじ形状測定装置１０は、雌ねじ形状の測定に使用されていたが、ねじ溝が形成されていない孔の内径測定にも適用可能である。この場合、孔の内周面にはねじ溝が存在しないので、脚部材４４の先端に突起５１を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０    雌ねじ形状測定装置
１２    計測制御装置
１４    支持ユニット
１６    軸線
１８    センサユニット
２０    駆動ユニット
２４    チューブ
２６    レーザ変位計
２８    ミラー
３８    脚アセンブリ
４０    貫通孔
４２    脚ケース
４４    脚部材
４６    付勢部材
４８    位置調整機構
５０    位置決め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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