(57)【要約】【課題】シンプルな構成で迅速、簡単かつ正確にワークの内径寸法測定することができる内径寸法測定方法及び装置を提供する。【解決手段】エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定方法。エア供給手段に第１のワークと第２のワークとをそれぞれ接続し、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、第２のワークへの圧縮エアの供給を行い、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断し、第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断してから所定時間の後に、第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、第１のワークへの圧縮エアの供給を開始し、第１のワークへの圧縮エアの供給を開始してから所定時間の後に圧縮エアの背圧を検出し、該検出結果より第１のワークの内径寸法を得る。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定方法において、
エア供給手段に第１のワークと第２のワークとをそれぞれ接続し、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を行い、
前記第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断し、
前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断してから所定時間の後に、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始し、
前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始してから所定時間の後に圧縮エアの背圧を検出し、該検出結果より前記第１のワークの内径寸法を得ることを特徴とするワークの内径寸法測定方法。
【請求項２】
エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定方法において、
エア供給手段に測定対象のワークと該測定対象のワークより内径寸法が小であるダミーワークとをそれぞれ接続し、前記測定対象のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を行い、
前記測定対象のワークへの圧縮エアの供給を開始するとともに、前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断し、
前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断してから所定時間の後に圧縮エアの背圧を検出し、該検出結果より前記測定対象のワークの内径寸法を得ることを特徴とするワークの内径寸法測定方法。
【請求項３】
前記ワークは、内径寸法が０．０５ｍｍ〜１ｍｍである請求項１又は２に記載のワークの内径寸法測定方法。
【請求項４】
円筒状のワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定装置において、
ワークを保持するワーク保持手段を２以上と、
前記各ワーク保持手段に保持されたワークの内周部に圧縮エアを供給するエア供給手段と、
前記エア供給手段で前記ワークの内周部に供給した圧縮エアの背圧を検出する背圧検出手段と、
前記各ワーク保持手段と前記背圧検出手段との間に設けられるとともに、エア供給手段からの各ワーク保持手段への圧縮エアの供給を各ワーク保持手段毎にオン・オフ制御するエア供給制御手段と、
前記エア供給制御手段のオン・オフ制御情報と前記背圧検出手段で検出された圧縮エアの背圧に基づいてワークの内径寸法を算出する内径寸法演算手段と、
を有することを特徴とするワークの内径寸法測定装置。
【請求項５】
前記ワークは、内径寸法が０．０５ｍｍ〜１ｍｍである請求項４に記載のワークの内径寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの内径寸法測定方法及び装置に係り、特にフェルール等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定するのに好適なワークの内径寸法測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェルール等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定する場合、従来は、測定者が所定寸法のピンゲージをワークの内周部に挿入して測定していた。また、自動で測定を行う場合は、ワークをＶ台等に載置し、その内径部に接触式測定器の触針を当接させてワークを回転させ、そのときの触針の変位量からワークの内径寸法を求めていた。あるいは、Ｖ台等に載置したワークの端面をＣＣＤカメラで撮像し、得られた画像データから画像処理によりワークの内径寸法を求めていた（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ところが、ピンゲージを用いた測定は、測定者が１本１本ワークを手作業で測定しなければならず、多大な労力を要するという欠点があった。また、手作業による測定のため正確性に欠けるという欠点もあった。更に、ピンゲージを挿入して測定する方式のため、測定が進行するとピンゲージが磨耗し、正確な測定ができなくなるという欠点もあった。
【０００４】
接触式測定器を用いた測定では、触針をワークの内径部に挿入する必要がある関係上、測定可能な径に限度があり、フェルール等の小径のワークの測定ができないという欠点があった。一方、画像処理を用いた測定では、端面における径しか測定できないという欠点があった。
【０００５】
このような各種の欠点を解決すべく、エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定する方法が提案されている。
【０００６】
図７は、このワークの内径寸法を測定する原理を示す概略図である。エア源１０２より供給される圧縮エアは、エアフィルタ１０４を経てエアレギュレータ１０６に入り、所定のエア圧に調整された後、２系統の配管１０８、１１０とに分岐されてＡ／Ｅ変換器１２０の両側（Ａ側とＢ側）に供給される。なお、それぞれの配管１０８、１１０の中途には測定倍率調整絞り１１２、１１４がそれぞれ設けられており、配管１０８、１１０内のエア流量が調整できるようになっている。
【０００７】
Ａ／Ｅ変換器１２０のＡ側の配管１２２は、ワーク測定用に使用され、Ａ／Ｅ変換器１２０のＢ側の配管１２４は、零点調整絞り１２６を経て大気に開放される。Ａ／Ｅ変換器１２０は、このＡ側の圧力とＢ側の圧力との圧力差を電気信号に変換する。
【０００８】
Ａ／Ｅ変換器１２０のＡ側の配管１２２は、オン・オフ制御用のソレノイドバルブ１２８を経て、ワーク測定台１３０に接続される。
【０００９】
ワーク測定台１３０は、図７に示されるように、測定台本体１３２と弾性体で成形された押圧リング１３４等で構成されている。ワーク測定台１３０は、垂直に設置され、その中央にエア供給路１３６が形成されている。測定台本体１３２の上面には、円形状の凹部が形成され、その凹部には押圧リング１３４を介してワークＷが固定される。
【００１０】
ワークＷの内径寸法の測定は、次のような手順でなされる。先ず、以上のように構成された測定台１３０にワークＷが固定され、ソレノイドバルブ１２８がオフ状態に切り換えられる。そして、配管１２２に所定圧の圧縮エアが供給される。
【００１１】
次いで、ソレノイドバルブ１２８がオン状態に切り換えられ、エア供給路１３６に圧縮エアが供給される。エア供給路１３６に供給された圧縮エアは、ワーク測定台１３０に保持されたワークＷの内周部を通って外部へと噴出される。Ａ／Ｅ変換器１２０は、所定時間経過後の圧縮エアの背圧を内蔵するベローズと差動変圧器とによって電気信号に変換し、電気信号を出力する。そして、この電気信号に基づいてワークＷの内径寸法が算出される。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−２９６４２号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開平１０−２２７６１９号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平６−１７４４３３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の、ワーク内周部に圧縮エアを供給し背圧を検出して内径寸法を測定する方法は、各種の利点があるものの、測定に長時間を要するという欠点がある。図８は、Ａ／Ｅ変換器１２０で測定した圧縮エアの背圧の経時変化を示すグラフである。同図の横軸は時間軸であり、縦軸は圧縮エアの背圧である。また、グラフの下には、ソレノイドバルブ１２８のオン・オフ状態の経時変化が示されている。
【００１６】
図７及び図８において、当初はソレノイドバルブ１２８がオフの状態にあり、Ａ／Ｅ変換器１２０にはエアレギュレータ１０６の設定圧がかかっている。そして、ソレノイドバルブ１２８をオン状態に切り換えると、エア供給路１３６が大気開放されることにより、Ａ／Ｅ変換器１２０にかかるエア圧は先ず急速に低下する。そして、その後は徐々に低下していき、所定時間経過後に略一定値に落ち着いてくる。そして、この状態のエア圧よりワークＷの内径寸法が算出できる。
【００１７】
測定終了後には、ソレノイドバルブ１２８をオフ状態に切り換えることにより、Ａ／Ｅ変換器１２０にかかるエア圧は、急速にエアレギュレータ１０６の設定圧に回復する。そして、この状態でワークＷの交換を行うことにより、次のワークＷの測定ができる。
【００１８】
以上に説明した現行の測定方法では、エア圧が一定値に落ち着いてくるまでの時間が非常に長い。たとえば、ワークＷとして図９に示される、外径Ｄが２．５ｍｍ、内径寸法ｄが０．１２５ｍｍを設計寸法として製造されたフェルールの内径寸法ｄを測定した場合、約１７秒程度要する。したがって、多数個のワークＷの測定には不適であるという問題点を有している。
【００１９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、シンプルな構成で迅速、簡単かつ正確にワークの内径寸法測定することができる内径寸法測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【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ために、エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定方法において、エア供給手段に第１のワークと第２のワークとをそれぞれ接続し、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を行い、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断し、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断してから所定時間の後に、前記第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始し、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始してから所定時間の後に圧縮エアの背圧を検出し、該検出結果より前記第１のワークの内径寸法を得ることを特徴とするワークの内径寸法測定方法、及びこれに使用する内径寸法測定装置を提供する。
【００２１】
本発明によれば、２個のワークを使用し、先ず、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、第２のワークへの圧縮エアの供給を行う。次いで、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、第２のワークへの圧縮エアの供給も遮断する。これにより、圧縮エアの背圧は急速に上昇する。そして、僅かな遅延時間の後に、第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始する。このようにすると、従来例に比べ、この状態でエア圧が一定値に落ち着いてくるまでの時間が非常に短くなる。したがって、短時間で圧縮エアの背圧を検出しワークの内径寸法を得ることができる。
【００２２】
本発明では、ワークの内周部に圧縮エアを供給し、その背圧変化を検出することにより、ワークの内径寸法を測定する。本発明によれば、ワークを回転させる必要がないので、短時間で測定することができる。また、磨耗も生じないので、長期間使用しても常に正確で安定した測定を行うことができる。また、ワークを回転させる機構が不要なので、コンパクトな装置を構成することができる。
【００２３】
また、本発明は、エア供給手段より円筒状のワークの内周部に圧縮エアを供給して、その背圧を検出することによりワークの内径寸法を測定するワークの内径寸法測定方法において、エア供給手段に測定対象のワークと該測定対象のワークより内径寸法が小であるダミーワークとをそれぞれ接続し、前記測定対象のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を行い、前記測定対象のワークへの圧縮エアの供給を開始するとともに、前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断し、前記ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断してから所定時間の後に圧縮エアの背圧を検出し、該検出結果より前記測定対象のワークの内径寸法を得ることを特徴とするワークの内径寸法測定方法を提供する。
【００２４】
本発明によれば、２個のワークを使用し、先ず、測定対象のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、測定対象のワークより内径寸法が小であるダミーワークへの圧縮エアの供給を行う。このようにすると、ダミーワークを経てエアがリークするので、この状態で圧縮エアの背圧を低い状態に維持できる。但しこの背圧は、ダミーワークに代えて測定対象のワークを配したときの背圧よりは高い。この状態で、測定対象のワークへの圧縮エアの供給を開始するとともに、ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断する。このようにすると、従来例に比べ、この状態でエア圧が一定値に落ち着いてくるまでの時間が非常に短くなる。したがって、短時間で圧縮エアの背圧を検出しワークの内径寸法を得ることができる。
【００２５】
本発明において、前記ワークは、内径寸法が０．０５ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましい。従来のように触針をワークの内径部に挿入して測定する必要がないので、内径寸法が０．０５ｍｍ〜１ｍｍという極小径のワークの内径寸法の測定にきわめて有効であり、本発明の有利な効果が発揮できるからである。
【００２６】
なお、本発明において、ワークとは、測定対象のワーク及び内径寸法が既知のマスタのいずれをも含む。
【００２７】
本発明は、ワークの内径寸法が小さいものの測定に特に有効であるが、現在一般的に使用されている、ノズルを有するマイクロメータの代換としても有効である。すなわち、ノズルを有するマイクロメータでは、０．３ｍｍ程度の小径の測定物（内径、外径を問わず）を高精度で測定するのには応答性が悪い。これに対し、本発明によれば、同一の回路構成で応答性を改善できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明に係るワークの内径寸法測定方法及び装置の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る内径寸法測定装置の全体構成を示す概略図である。同図に示されるように、内径寸法測定装置は、測定部１０、供給部１２、回収部１４、マスタ格納部１６、搬送部１８及び制御部７０で構成され、フェルール等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定する。
【００３０】
測定部１０は、ワークＷの内径寸法の測定を行う。この測定部１０は、ワークＷを保持するための複数の測定台２０と、その測定台２０に保持されたワークＷの内径寸法を測定するエアマイクロメータ２２とで構成されている。
【００３１】
測定台２０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、測定台本体２４、押圧リング２６、保持リング２８及び押圧手段（不図示）で構成されている。
【００３２】
測定台本体２４は、垂直に設置され、その中央にエア供給路３０が形成されている。測定台本体２４の上面には、円形状の凹部３２が形成され、その凹部３２の中央にはワーク受け穴３４が所定の深さをもって形成されている。このワーク受け穴３４は、エア供給路３０と同軸上に形成され、測定対象のワークＷと略同径に形成されている。
【００３３】
押圧リング２６は、その軸線に沿ってワークよりも若干大径のワーク挿通穴３６が形成されている。この押圧リング２６は、測定台本体上面に形成された凹部３２内に嵌入されており、その凹部３２の内周面をガイド面として凹部３２内を軸方向に沿って摺動自在に支持されている。また、この押圧リング２６の下面には、中央に向かって傾斜するテーパ状の押圧面３８が形成され、保持リング２８が当接されている。
【００３４】
保持リング２８は、弾性体で成形され、測定台本体２４の上面に形成された凹部３２内に収納されている。この保持リング２８は、ワーク受け穴３４と同軸上に配置されており、押圧リング２６の押圧面３８に押圧されることにより、押し潰されて、その内径が縮径する。なお、保持リング２８は、通常状態（無負荷の状態）の内径が、測定対象のワークＷの外径よりも大きいものが使用される。したがって、ワークＷは、保持リング２８に挿通される際、ほぼ非接触の状態で挿通される。
【００３５】
図示しない押圧手段は、たとえばシリンダで構成され、押圧リング２６を測定台本体２４に向けて押圧する。
【００３６】
以上のように構成された測定台２０は、図２（ａ）に示されるように、押圧リング２６のワーク挿通穴３６からワークＷを挿入すると、そのワークＷの先端部分が測定台本体２４に形成されたワーク受け穴３４に挿入される。この状態で同図（ｂ）に示されるように、押圧リング２６を図示しない押圧手段で測定台本体２４に向けて押圧すると、保持リング２８が押圧リング２６の押圧面３８に押し潰されて、その内径が縮径する。この結果、ワークＷの外周部が保持リング２８に締め付けられて、ワークＷが測定台２０に保持される。また、保持リング２８は、ワークＷの外周に密着するので、これにより、ワークＷとワーク受け穴３４との間がシールされる。
【００３７】
なお、ワークＷを取り外す時は、押圧手段による押圧リング２６の押圧を解除する。これにより、押圧リング２６が保持リング２８の弾性復元力で元の位置に復帰するとともに、保持リング自身もその弾性復元力で元の径に復帰する。これにより、ワークＷへの締め付けが解除され、取り出し可能になる。
【００３８】
エアマイクロメータ２２は、図１に示されるように、エア源４０、レギュレータ４２、Ａ／Ｅ変換器４４及び管制部４６で構成されている。
【００３９】
エア源４０からは、温度、湿度が一定に調整された圧縮エアが供給される。レギュレータ４２は、このエア源４０から供給された圧縮エアを一定圧力に調整する。そして、このレギュレータ４２で一定圧力に調整された圧縮エアが、Ａ／Ｅ変換器４４及びオン・オフ制御用のソレノイドバルブ４５（又は４７）を介して測定台本体２４のエア供給路３０に供給される。
【００４０】
エア供給路３０に供給された圧縮空気は、測定台２０に保持されたワークＷの内周部を通って外部へと噴出される。Ａ／Ｅ変換器４４は、このときの圧縮エアの背圧を内蔵するベローズと差動変圧器とによって電気信号に変換し、管制部４６に出力する。そして、管制部４６は、この電気信号に基づいてワークＷの内径寸法を算出する。算出された内径寸法は、管制部４６に備えられたモニタ４６Ａに表示されるとともに、データとして管制部４６に備えられたメモリ（不図示）に記録される。
【００４１】
供給部１２は、測定対象のワークＷの供給を行う。この供給部１２は、測定対象のワークＷが多数収容される供給台４８を備えている。供給台４８は、たとえば上面に多数の穴が一定ピッチで形成されたプレートで構成され、その穴に測定対象のワークＷが一つずつ収容される。
【００４２】
回収部１４は、測定が終了したワークＷを回収する。この回収部１４は、ＯＫワーク（所定の基準に合致したワーク）が収容されるＯＫ回収台５０ＡとＮＧワーク（所定の基準に合致しないワーク）が収容されるＮＧ回収台５０Ｂとを備えている。各回収台５０Ａ、５０Ｂは、供給台４８と同様、たとえば上面に多数の穴が一定ピッチで形成されたプレートで構成され、その穴に測定を終えたワークＷが一つずつ収容される。
【００４３】
マスタ格納部１６は、エアマイクロメータ２２の零較正及び倍率較正に使用するマスタＭを格納する。このマスタ格納部１６は、マスタＭが格納されるマスタ格納台５２を備えている。マスタ格納台５２は、供給台４８と同様、たとえば上面に多数の穴が一定ピッチで形成されたプレートで構成され、その穴にマスタが一つずつ収容される。
【００４４】
搬送部１８は、測定対象のワークＷを供給部１２から測定部１０に搬送するとともに、測定を終えたワークＷを測定部１０から回収部１４に搬送する。また、マスタＭをマスタ格納部１６から測定部１０に搬送するとともに、較正が終了したマスタＭをマスタ格納部１６に搬送する。この搬送部１８は、トランスファーロボット５４を備えている。トランスファーロボット５４は、天井フレーム（不図示）に配設されたガイドレール５６に沿って走行する走行体５８と、その走行体５８に設けられた伸縮自在なアーム６０と、そのアーム６０の先端に設けられた開閉自在なハンド６２とで構成されている。ワークＷは、このハンド６２で把持されて搬送される。
【００４５】
制御部７０は、あらかじめ設定された動作プログラムに従って内径寸法測定装置を構成する個々の装置を制御する。この制御部７０には各種情報の入力手段としてのタッチパネル（不図示）が備えられている。
【００４６】
次に、本実施の形態におけるエアマイクロメータ２２等の詳細な構成及び作用について説明する。図３は、内径寸法測定装置の要部の構成を示す概略図であり、図４は、図３の構成において圧縮エアの背圧（Ａ側）の経時変化を示すグラフである。同図の横軸は時間軸であり、縦軸は圧縮エアの背圧である。また、グラフの下には、ソレノイドバルブ４５及び４７のオン・オフ状態の経時変化が示されている。なお、図３において、図７に示される従来例と同一、類似の部材については、同一の符号を附し、その説明を省略する。
【００４７】
図３において、Ａ／Ｅ変換器４４のＡ側の配管１２２は２系統に分岐され、それぞれソレノイドバルブ４５、４７を経由して測定台２０に接続されている。ソレノイドバルブ４５及び４７は１ポートの２位置切り換え弁であり、制御部７０よりの制御により個別にオン・オフ切り換えがなされる。
【００４８】
図３において、上方の測定台２０には測定対象のワークＷ（第１のワーク）がセットされており、下方の測定台２０にはマスタＭ（第２のワーク）がセットされている。
【００４９】
先ず、ソレノイドバルブ４５をオフにして測定対象のワークＷ（第１のワーク）への圧縮エアの供給を遮断するとともに、ソレノイドバルブ４７をオンにして、マスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を行う（ステップ１）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、エアレギュレータ４２の設定圧より低いＳ１の値となる（図４参照）。
【００５０】
次いで、この第１のワークＷへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、ソレノイドバルブ４７をオフにして、マスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を遮断する（ステップ２）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、上昇を始める。
【００５１】
このステップ２の開始より所定時間ｔの後に、マスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を遮断した状態で、ソレノイドバルブ４５をオンにして測定対象のワークＷ（第１のワーク）への圧縮エアの供給を開始する（ステップ３）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は下降を始め、その後短時間で一定値に落ち着く。
【００５２】
したがって、ステップ３の開始より所定時間Ｔの後に圧縮エアの背圧を検出し、この検出結果（電気信号）より管制部４６を経て測定対象のワークＷ（第１のワーク）の内径寸法が得られる（ステップ４）。
【００５３】
図７に示される既述の従来例と比較すべく、同一のワークＷ、すなわち、図９に示される、外径Ｄが２．５ｍｍ、内径寸法ｄが０．１２５ｍｍを設計寸法として製造されたフェルールの内径寸法ｄを測定した。この場合、ステップ２の所定時間ｔを０．５秒としたところ、Ｔは約３．５秒程度要した。その結果、従来方式の約１／５程度まで短縮された。
【００５４】
図４において、ステップ４の後には、マスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を遮断した状態で、ソレノイドバルブ４５をオフにして測定対象のワークＷ（第１のワーク）への圧縮エアの供給を遮断する（ステップ５）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、上昇を始める。
【００５５】
次いで、このステップ５の開始より所定時間ｕの後に、測定対象のワークＷ（第１のワーク）への圧縮エアの供給を遮断した状態で、ソレノイドバルブ４７をオンにしてマスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を開始する（ステップ６）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は下降を始め、その後短時間Ｕで一定値に落ち着く。
【００５６】
次いで、この第１のワークＷへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、ソレノイドバルブ４７をオフにして、マスタＭ（第２のワーク）への圧縮エアの供給を遮断する（ステップ７）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、上昇を始める。
【００５７】
上記のステップ５〜ステップ７の間には、マスタＭ（第２のワーク）の内径寸法ｄを測定することもできる。すなわち、ステップ５〜ステップ７において、測定対象のワークＷ（第１のワーク）とマスタＭ（第２のワーク）とを入れ替えた状態でステップ１〜ステップ４と同一の操作を行っていることになる。
【００５８】
上記のステップ５〜ステップ７の間に、測定対象のワークＷ（第１のワーク）を次に測定するワークＷと交換しておく。このようにすれば、ステップ７の後、すなわち、ステップ７の開始から所定時間Ｕの後以降に再度ステップ１〜ステップ４の測定作業を行える。
【００５９】
なお、図４によれば、測定対象のワークＷの測定とマスタＭの測定とを交互に行うようになっているが、生産性を考慮した場合には、このようなマスタＭの測定の頻度を減少させることも可能である。
【００６０】
たとえば、測定開始の際にマスタＭの測定行い、その後所定時間経過後毎にマスタＭの測定を行う方法が採用できる。測定開始の際にマスタＭの測定を行うのは、エアマイクロメータ２２の精度の確認のためであり、所定時間経過後毎にマスタＭの測定を行うのは、環境の変化（温度、湿度等）によるエアマイクロメータ２２の精度の変動の有無確認のためである。このような稼働態様とすれば、従来方式に比べて大幅に生産性を向上させ得る。
【００６１】
次に、他の実施の形態におけるエアマイクロメータ２２等の詳細な構成及び作用について説明する。図５は、内径寸法測定装置の要部の構成を示す概略図であり、図６（ａ）及び（ｂ）は、図５の構成において圧縮エアの背圧（Ａ側）の経時変化を示すグラフである。同図の横軸は時間軸であり、縦軸は圧縮エアの背圧である。また、グラフの下には、ソレノイドバルブ４９のオン・オフ状態の経時変化が示されている。なお、図５において、図７に示される従来例と同一、類似の部材については、同一の符号を附し、その説明を省略する。
【００６２】
図５において、Ａ／Ｅ変換器４４のＡ側の配管１２２はソレノイドバルブ４９に接続されている。ソレノイドバルブ４９は入力側１ポート、出力側２ポートの２位置切り換え弁であり、ソレノイドの切り換えにより、配管１２２の圧縮エアが上方の測定台２０又は下方の測定台２０に振り分けられる。この切り換え操作は、制御部７０よりの制御によりなされる。
【００６３】
図５において、上方の測定台２０には測定対象のワークＷがセットされており、下方の測定台２０にはダミーワークＺがセットされている。図６（ａ）は、ダミーワークＺの内径寸法が測定対象のワークＷの内径寸法と略同一の場合の例であり、図６（ｂ）は、ダミーワークＺの内径寸法が測定対象のワークＷの内径寸法より小である場合の例（本発明に係る方法）である。
【００６４】
先ず、測定対象のワークＷへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、ダミーワークＺへの圧縮エアの供給を行うようにソレノイドバルブ４９をセットする（ステップ１１）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、エアレギュレータ４２の設定圧より低いＳ２（図６（ａ））又はＳ３（図６（ｂ））の値となる。
【００６５】
圧縮エアの背圧Ｓ２とＳ３とを比較した場合、図６（ａ）は、ダミーワークＺの内径寸法が測定対象のワークＷの内径寸法と略同一であるので、背圧Ｓ２はワークＷを測定する際と略同じ値となるのに対し、図６（ｂ）は、ダミーワークＺの内径寸法が測定対象のワークＷの内径寸法より小であるので、背圧Ｓ３は背圧Ｓ２より高くなる。
【００６６】
次いで、測定対象のワークＷへの圧縮エアの供給を開始するとともに、ダミーワークＺへの圧縮エアの供給を遮断するようにソレノイドバルブ４９をセットする（ステップ１２）。これにより、図６（ａ）では、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、一旦速い速度で下降し、その後徐々にＳ２の値に近づいて行く。
【００６７】
このように図６（ａ）において、圧縮エアの背圧が一旦速い速度で下降するのは、圧縮エアが測定台２０のエア供給路３０及びそこまでの配管内を満たすためであり、圧縮エアの背圧がその後徐々にＳ２の値に近づいて行くのは、一旦下降したエアの背圧とＳ２の値との差が小さいからである。
【００６８】
一方、図６（ｂ）においては、ソレノイドバルブ４９を切り換えると、圧縮エアの背圧がＳ３からＳ２付近まで比較的速く下降し、一定値に落ち着く。このように図６（ｂ）において、圧縮エアの背圧が比較的速く一定値に落ち着くのは、Ｓ３がＳ２より高く、その差圧分のエアが測定台２０のエア供給路３０及びそこまでの配管内を満たすためである。
【００６９】
次いで、ステップ１２の開始より所定時間Ｖ１（図６（ａ））又はＶ２（図６（ｂ））の後に圧縮エアの背圧を検出し、この検出結果（電気信号）より管制部４６を経て測定対象のワークＷの内径寸法が得られる（ステップ１３）。
【００７０】
図６（ａ）の方法と比べると、図６（ｂ）に示される本発明に係る方法では，測定時間Ｖ２が大幅に短縮された。
【００７１】
図６において、ステップ１３の後には、測定対象のワークＷへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、ダミーワークＺへの圧縮エアの供給を行うようにソレノイドバルブ４９をセットする（ステップ１４）。これにより、圧縮エアの背圧（Ａ側）は、エアレギュレータ４２の設定圧より低いＳ２（図６（ａ））又はＳ３（図６（ｂ））の値となる。
【００７２】
ステップ１４の間に、測定対象のワークＷを次に測定するワークＷと交換しておく。このようにすれば、ステップ１４の後に再度ステップ１１〜ステップ１３の測定作業を行える。
【００７３】
次に、図１等を参照しながら、前記のごとく構成された本実施の形態の内径寸法測定装置を使用した内径寸法測定の実際の流れについて説明する。なお、ここでは外径２．５ｍｍ、内径寸法０．１２５ｍｍで製造されたフェルールの内径寸法ｄを測定し、その結果に基づき合否を判定して分別回収する場合を例に説明する。すなわち、測定の結果、あらかじめ設定した基準を満たしていれば、ＯＫワークとしてＯＫ回収台５０Ａに回収し、満たしていない場合は、ＮＧワークとしてＮＧ回収台５０Ｂに回収する。
【００７４】
ワークＷの測定に先立ってエアマイクロメータ２２のキャリブレーションが行われる。キャリブレーションは制御部７０にキャリブレーションの実施信号が入力されることにより実施される。マイクロメータ２２のキャリブレーションが終了したのち、ワークＷの測定が開始される。
【００７５】
先ず、トランスファーロボット５４が駆動され、供給部１２から測定対象のワークＷが取り出される。そして、そのトランスファーロボット５４によって測定部１０に搬送される。測定部１０に搬送されたワークＷは、測定台２０に受け渡され、測定台２０に保持される。
【００７６】
ここで、このワークＷの保持は、押圧リング２６のワーク挿通穴３６にワークＷを挿入し、図示しない押圧手段で押圧リング２６を測定台本体２４に向けて押圧することにより行う。これにより、保持リング２８が押圧リング２６に押し潰され、その押し潰された押圧リング２６に把持されて、ワークＷが測定台２０に保持される。また、これと同時にワークＷとワーク受け穴３４との間がシールされる。
【００７７】
ワークＷが測定台２０に保持されると、エア源４０が駆動され、レギュレータ４２によって一定圧に調整された圧縮エアがＡ／Ｅ変換器４４を介し、ソレノイドバルブ４５（又は４７、４９）を経由して測定台２０のエア供給路３０に供給される。このエア供給路３０に供給された圧縮エアは、ワークＷの内周部を通って外部に排気される。そして、このときの圧縮エアの背圧がＡ／Ｅ変換器４４によって検出され、電気信号として管制部４６へと出力される。
【００７８】
管制部４６は、Ａ／Ｅ変換器４４からの電気信号に基づいてワークＷの内径寸法ｄを演算する。すなわち、あらかじめ求めた背圧特性に基づいて測定された背圧からワークＷの内径寸法ｄを算出する。算出された内径寸法ｄは、管制部４６に備えられたモニタ４６Ａ上に表示されるとともに、データとして管制部に備えられたメモリ（不図示）に記録される。
【００７９】
以上により１つのワークＷの内径寸法の測定が終了する。測定が終了すると、エア源４０の駆動がソレノイドバルブ４５（又は４７、４９）により停止され、測定台２０によるワークＷの保持が解除される。すなわち、押圧手段（不図示）による押圧リング２６の押圧が解除され、保持リング２８によるワークＷの締め付けが解除されて、ワークＷのロックが解除される。そして、そのフリーになったワークが、トランスファーロボット５４によって測定台２０から取り上げられ、そのままトランスファーロボット５４によって回収部１４へと搬送される。
【００８０】
ここで、回収部１４には、所定の基準に合致したＯＫワークが収容されるＯＫ回収台５０Ａと、基準に合致していないＮＧワークが収容されるＮＧ回収台５０Ｂとが備えられているので、回収されたワークＷは、その測定結果に応じて各回収台５０Ａ、５０Ｂに分別して回収される。すなわち、制御部７０において、回収されたワークＷの内径寸法ｄが、あらかじめ設定された基準を満たしているか否かを判定し、満たしている場合はＯＫ回収台５０Ａに回収させ、満たしていない場合はＮＧ回収台５０Ｂに回収させる。
【００８１】
以上一連の工程で１つのワークＷの測定作業が完了する。以下、同様の作業を繰り返し実施することにより、供給部１２の供給台４８に収容された全てのワークＷの測定を実施する。
【００８２】
以上、本発明に係るワークの内径寸法測定方法及び装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。たとえば、上記実施の形態では、測定部１０に２台の測定台２０、２０を備えているが、更に多数台の測定台２０、２０、…を備え、この複数の測定台２０、２０、…に順次ワークＷを供給してゆきながら測定を進行させる形態も採用できる。すなわち、複数ある測定台２０、２０、…に順次ワークＷを供給し、測定が終了するたびに順次ワークＷを補充してゆく。これにより、測定の待ち時間をなくしてトランスファーロボット５４を効率よく稼動でき、効率のよい測定を行うことができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、回収部１４において、測定されたワークをＯＫワークとＮＧワークとに分別して回収しているが、更に細かいランクに分けて回収するようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、本発明によれば、２個のワークを使用し、先ず、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、第２のワークへの圧縮エアの供給を行う。次いで、第１のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、第２のワークへの圧縮エアの供給も遮断する。これにより、圧縮エアの背圧は急速に上昇する。そして、僅かな遅延時間の後に、第２のワークへの圧縮エアの供給を遮断した状態で、前記第１のワークへの圧縮エアの供給を開始する。このようにすると、従来例に比べ、この状態でエア圧が一定値に落ち着いてくるまでの時間が非常に短くなる。したがって、短時間で圧縮エアの背圧を検出しワークの内径寸法を得ることができる。
【００８５】
また、本発明では、ワークの内周部に圧縮エアを供給し、その背圧変化を検出することにより、ワークの内径寸法を測定する。本発明によれば、ワークを短時間で測定することができる。また、磨耗も生じないので、長期間使用しても常に正確で安定した測定を行うことができる。また、ワークを回転させる機構が不要なので、コンパクトな装置を構成することができる。
【００８６】
本発明の他の態様によれば、２個のワークを使用し、先ず、測定対象のワークへの圧縮エアの供給を遮断するとともに、測定対象のワークより内径寸法が小であるダミーワークへの圧縮エアの供給を行う。このようにすると、ダミーワークを経てエアがリークするので、この状態で圧縮エアの背圧を低い状態に維持できる。但しこの背圧は、ダミーワークに代えて測定対象のワークを配したときの背圧よりは高い。この状態で、測定対象のワークへの圧縮エアの供給を開始するとともに、ダミーワークへの圧縮エアの供給を遮断する。このようにすると、従来例に比べ、この状態でエア圧が一定値に落ち着いてくるまでの時間が非常に短くなる。したがって、短時間で圧縮エアの背圧を検出しワークの内径寸法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内径寸法測定装置の全体構成を示す概略図
【図２】測定台の構成を示す縦断面図
【図３】実施の形態における内径寸法測定装置の要部の構成を示す概略図
【図４】図３の構成において圧縮エアの背圧の経時変化を示すグラフ
【図５】他の実施の形態における内径寸法測定装置の要部の構成を示す概略図
【図６】図５の構成において圧縮エアの背圧の経時変化を示すグラフ
【図７】従来例においてワークの内径寸法を測定する原理を示す概略図
【図８】図７の構成において圧縮エアの背圧の経時変化を示すグラフ
【図９】ワークの構成を示す側面断面図
【符号の説明】
１０…測定部、１２…供給部、１４…回収部、１６…マスタ格納部、１８…搬送部、２０…測定台、２２…エアマイクロメータ、２４…測定台本体、２６…押圧リング、２８…保持リング、３０…エア供給路、３２…凹部、３４…ワーク受け穴、３６…ワーク挿通穴、３８…押圧面、４０…エア源、４２…レギュレータ、４４…Ａ／Ｅ変換器、４５、４７、４９…ソレノイドバルブ、４６…管制部、４８…供給台、５０Ａ…ＯＫ回収台、５０Ｂ…ＮＧ回収台、５２…マスタ格納台、７０…制御部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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