(57)【要約】【課題】測定ヘッドを交換することなく、簡単かつ正確にワークの寸法を測定することができるエアマイクロメータの測定ヘッド装置を提供する。【解決手段】定盤１０上に第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２が相互に対向して取り付けられる。第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２には、各々、噴出孔を有したノズル部１３，２３を設けた可動ヘッド部１２，２２が、定盤１０上に固定したヘッド固定部１１，２１に、スライド機構１４，２４を介して、定盤１０の平面方向に各ノズル部１３，２３を相互に接離する方向に、摺動可能に取り付けられる。スライド機構１４，２４には可動ヘッド部１２，２２を一方向に付勢するバネ部材が設けられる。ヘッド固定部１１，２１には、微細調整機構５が、その移動先端を可動ヘッド部１２、２２に押し当てて、可動ヘッド部１２、２２をヘッド固定部１１，２１に対し接離方向に微細移動させるように取り付けられる。【選択図】図１
2012132784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴出孔からワークの被測定面に対しエアを噴出し、その背圧または差圧に基づき、ワークの寸法を測定するエアマイクロメータの測定ヘッド装置において、
定盤上に第１測定ヘッドと第２測定ヘッドが相互に対向して取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドには、各々、該噴出孔を有したノズル部を設けた可動ヘッド部が、該定盤上に固定したヘッド固定部に、スライド機構を介して、該定盤の平面方向に１対のノズル部を相互に接離する方向に、摺動可能に取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの該スライド機構には該可動ヘッド部を一方向に付勢するバネ部材が設けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの該ヘッド固定部には、微細調整機構が、その移動先端を該可動ヘッド部に押し当てて、該可動ヘッド部を該ヘッド固定部に対し該１対のノズル部の間隔を接離方向に微細移動させるように取り付けられたことを特徴とするエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【請求項２】
前記微細調整機構には、円筒型本体内に、スピンドルを下端に取り付けた移動軸を直線移動可能に配設し、該移動軸の外周部にめねじ部、おねじ部を介して螺合する摘み部付の回転筒を取り付け、該回転筒を回転操作することにより、該スピンドルの移動軸を軸方向に微細移動させるマイクロメータヘッドが使用されることを特徴とする請求項１記載のエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【請求項３】
前記ノズル部は、長尺のノズルアームの先端側部に、噴出孔を有したノズル部材を取り付けて構成される一方、前記可動ヘッド部に対し、該ノズル部材の向きを可変可能にねじで締め付け固定されたことを特徴とする請求項１または２記載のエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【請求項４】
前記ノズル部には、噴出孔を有した前記ノズル部材がねじにより交換可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至３記載のエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【請求項５】
前記第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの各可動ヘッド部には、各々、他のヘッド固定部及びスライド機構を介して他の可動ヘッド部が移動可能に設けられ、該他の１対の可動ヘッド部を前記微細調整機構による微細移動より大きく移動させて該１対のノズル部間を広くまたは狭くする、直線往復駆動機構が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４記載のエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【請求項６】
噴出孔からワークの被測定面に対しエアを噴出し、その背圧または差圧に基づき、ワークの寸法を測定するエアマイクロメータの測定ヘッド装置において、
定盤上に第１測定ヘッドと第２測定ヘッドが相互に対向して取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドには、各々、該噴出孔を有したノズル部を設けた可動ヘッド部が、該定盤上に固定したヘッド固定部に、スライド機構を介して、該定盤の平面方向に１対のノズル部を相互に接離する方向に、摺動可能に取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの該スライド機構には該可動ヘッド部を一方向に付勢するバネ部材が設けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの各可動ヘッド部には、該１対のノズル部間を広くまたは狭くするように該可動ヘッド部を移動させる直線往復駆動機構が取り付けられたことを特徴とするエアマイクロメータの測定ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの被測定面に対しエアを噴出し、その背圧または差圧に基づき、ワークの厚さ、外径、内径などを測定するエアマイクロメータの測定ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの内径、外径などを測定するエアマイクロメータとして、下記特許文献１に示すような、背圧・差圧式のエアマイクロメータが知られている。
【０００３】
このエアマイクロメータは、空気源から供給される空気を、固定オリフィス付きの２系統の管路に供給し、一方の管路を測定ヘッド用管路とし、他方の管路には別の固定オリフィスを設けて排気用管路とし、測定ヘッド用管路と排気用管路間を、差圧センサを設けたセンサ用管路で接続し、測定ヘッド用管路にはノズル孔を設けた測定ヘッドを接続して構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１４５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のエアマイクロメータは、原理的にはワークに対し非接触の状態で配置した測定ヘッドのノズル孔から空気を噴出してワークの測定を行なうが、一般に、測定ヘッドは、例えばワーク孔の内径を測定する場合、ワーク孔に挿入可能な外径の円柱型に形成され、その外周面の直径対応位置両側にノズル孔が形成される共に、その内部軸方向に空気流路が形成され、空気流路が両側のノズル孔に連通されて構成される。
【０００６】
また、ワークの厚さ又は外径を測定する場合、測定ヘッドは、図１３に示すように、二股のヘッド本体１３０を有し、ワークＷ２の上面及び下面を、その二股状に開口したヘッド本体１３０の開口部に挿入し、ワークＷ２の厚さを測定する構造となっている。このヘッド本体１３０は、その末端に設けた接続部１３３と一体に、先端を二股状に開口して形成され、接続部１３３の外周には接続用のねじが形成される。さらに、ヘッド本体１３０と接続部１３３の内部には、空気流路１３４が形成され、この空気流路１３４の先端部は、ヘッド本体１３０の二股部分で両側に分岐し、ヘッド本体１３０の二股状に開口した開口部の内面に形成された２個のノズル孔１３２、１３２と連通接続されている。二股開口部内側に形成された２個のノズル孔１３２、１３２は相互に対向して配置されている。
【０００７】
通常、このようなワークＷ２の厚さを測定する場合、ワークＷ２の正確な厚さ寸法より僅かに広い開口部のヘッド本体を製作し、そのようなヘッド本体を有する測定ヘッドを用いて、ワークＷ２をヘッド本体の二股開口部内に挿入し、両側のノズル孔から空気を噴出させ、そのときに空気流路に生じる背圧または差圧を測定し、その圧力からワークＷ２の厚さを算出している。
【０００８】
しかし、この種の測定ヘッドのヘッド本体は、そのノズル孔１３２，１３２間の間隔が固定であるため、ワークに対し測定ヘッドは専用型として製作され、異なった基準厚さのワーク（製品またはロットの異なるワーク）に対して、異なったヘッド本体の測定ヘッドが使用される。
【０００９】
このため、多品種少量生産などで、各種の形状、寸法のワークを製造する製造ラインなどで、そのワークの厚さ寸法を測定する場合、基準厚さの異なるワーク毎にそのワークの厚さに合った測定ヘッドを製作しておき、異なるワークの厚さを測定する際、エアマイクロメータに対し、ワークの基準厚さに合った測定ヘッドを付け替えて使用しており、測定ヘッドのコストが増大すると共に、測定ヘッドの付け替えによる作業性の悪化が課題となっている。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、ワークの基準寸法が異なった場合でも、測定ヘッドを交換することなく、高精度にワークの寸法を測定することができるエアマイクロメータの測定ヘッド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】
【００１１】
本発明に係るエアマイクロメータの測定ヘッド装置は、噴出孔からワークの被測定面に対しエアを噴出し、その背圧または差圧に基づき、ワークの寸法を測定するエアマイクロメータの測定ヘッド装置において、
定盤上に第１測定ヘッドと第２測定ヘッドが相互に対向して取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドには、各々、該噴出孔を有したノズル部を設けた可動ヘッド部が、該定盤上に固定したヘッド固定部に、スライド機構を介して、該定盤の平面方向に１対のノズル部を相互に接離する方向に、摺動可能に取り付けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの該スライド機構には該可動ヘッド部を一方向に付勢するバネ部材が設けられ、
該第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの該ヘッド固定部には、微細調整機構が、その移動先端を該可動ヘッド部に押し当てて、該可動ヘッド部を該ヘッド固定部に対し該１対のノズル部の間隔を接離方向に微細移動させるように取り付けられたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの微細調整機構を回して、各可動ヘッド部のノズル部を、相互に接離する方向に微細移動させて、定盤上で対向配置された１対のノズル部の間隔を微調整することができるので、基準厚さ、基準外径、基準内径などの異なる各種のワークの厚さ、外径、内径などを、測定ヘッドを交換することなく、簡単に測定することができる。
【００１３】
ここで、上記微細調整機構には、円筒型本体内に、スピンドルを下端に取り付けた移動軸を直線移動可能に配設し、その移動軸の外周部にめねじ部、おねじ部を介して螺合する摘み部付の回転筒を配設し、回転筒を回転操作することにより、スピンドルの移動軸を軸方向に微細移動させるマイクロメータヘッドを使用することができる。これによれば、定盤上で対向して配置された１対のノズル部の間隔を、摘み部の１〜数μｍの目盛り幅で、高精度に微調整することができる
また、上記ノズル部は、長尺のノズルアームの先端側部に、噴出孔を有したノズル部材を取り付けて構成される一方、上記可動ヘッド部に対し、該ノズル部材の向きを可変可能にねじで締め付け固定される構成とすることができる。これによれば、可動ヘッド部上のノズル部を、その向きを変えるように付け替えるのみで、例えば、パイプ状のワークの内径と、円柱状のワークの外径の両方を、簡単に測定することができる。
【００１４】
また、上記ノズル部には、噴出孔を有したノズル部材を、ねじにより交換可能に取り付けることができる。これによれば、ノズル部材が使用により摩耗し或いは傷ついた場合、簡単に交換して使用することができる。
【００１５】
また、上記第１測定ヘッドと第２測定ヘッドの各可動ヘッド部には、各々、他のヘッド固定部及びスライド機構を介して他の可動ヘッド部が移動可能に設けられ、他の１対の可動ヘッド部を上記微細調整機構による微細移動より大きく移動させて１対のノズル部間を広くまたは狭くする、直線往復駆動機構を設けることができる。この直線往復移動機構としては、流体圧シリンダまたはリニアアクチュエータを、ヘッド固定部に取り付けて構成することができる。
【００１６】
この発明によれば、ワークを測定する際、直線往復駆動機構を動作させて１対のノズル部間を広く（ワークの外径や厚さ測定の場合）または狭く（ワークの内径測定の場合）した状態で、ワークをノズル部間にまたはノズル部の外側に挿入し、その後、微細調整機構により調整された所定の間隔に１対のノズル部の間隔を戻して、ワークの外径、内径、厚さなどを測定することができるので、ワークを誤ってノズル部に当てることなく、安全かつ簡単にワークをノズル部間等に挿入し、効率よく正確に測定作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のエアマイクロメータの測定ヘッド装置によれば、ワークの基準寸法が異なった場合でも、測定ヘッドを交換することなく、測定することができ、測定ヘッドに対しワークの挿入を、安全かつ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示すエアマイクロメータの測定ヘッド装置の正面図である。
【図２】（ａ）は第１測定ヘッドの正面図、（ｂ）は同第１測定ヘッドの右側面図、（ｃ）はその平面図である。
【図３】（ａ）は第１測定ヘッドの背面図、（ｂ）は同第１測定ヘッドの左側面図である。
【図４】（ａ）は第２測定ヘッドの正面図、（ｂ）は同第２測定ヘッドの右側面図、（ｃ）はその平面図である。
【図５】ノズル部の向きを変えて付け替え、円柱状のワークの外径を測定する状態とした測定ヘッド装置の正面図である。
【図６】可動ヘッド部に直線往復駆動機構を取り付けた他の実施形態の第１測定ヘッドの正面図である。
【図７】同第１測定ヘッドの右側面図である。
【図８】他の実施形態の第２測定ヘッドの正面図である。
【図９】他の実施形態の測定ヘッド装置の正面図である。
【図１０】他の実施形態の測定ヘッド装置の正面図である。
【図１１】他の実施形態の測定ヘッド装置の正面図である。
【図１２】他の実施形態の測定ヘッド装置の正面図である。
【図１３】（ａ）は従来のエアマイクロメータの測定ヘッドの正面図、（ｂ）は同測定ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１のエアマイクロメータの測定ヘッド装置は、パイプ状のワークＷの内径を測定するための測定ヘッドの例であり、定盤１０上に、第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２を、所定の位置に、相互に向かい合って対向するように取り付けて構成される。
【００２０】
第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２は、図１に示す如く、ミラー対称形に形成される同様な構造であり、第１測定ヘッド１のヘッド固定部１１と第２測定ヘッド２のヘッド固定部２１の底面が定盤１０上に固定・立設されている。
【００２１】
図１の右側に位置する第１測定ヘッド１は、定盤１０上に固定されるヘッド固定部１１の正面側に、スライド機構１４を介して、可動ヘッド部１２が定盤１０の平面と平行に摺動可能に取り付けられ、可動ヘッド部１２上にノズル部１３を取り付け、ヘッド固定部１１の下部には、可動ヘッド部１２を定盤１０の平面と平行に微細移動させるための微細調整機構５を設けている。
【００２２】
ヘッド固定部１１は、直方体形状に形成され、その正面に板状の可動ヘッド部１２が図１の左右方向（水平横方向）に移動可能に、スライド機構１４を介して取り付けられ、ヘッド固定部１１は、定盤１０上に立設される。スライド機構１４は、ヘッド固定部１１の正面と可動ヘッド部１２の背面側に、ガイド溝とガイドレールを水平横方向に設けて、それらのガイド溝とガイドレールを嵌合させて摺動可能に構成される。
【００２３】
スライド機構１４には、そのガイド溝とガイドレールが摺接する直線ガイド面に、複数の鋼球が配設され、可動ヘッド部１２がヘッド固定部１１に対し、左右水平方向（定盤１０の平面方向）に非常に円滑に、ガタツキなく移動するようなっている。可動ヘッド部１２の移動距離は、ノズル部１３がワークＷの被測定面から離れ得る最大幅に設定される。また、スライド機構１４の内部には図示しないバネ部材が設けられ、バネ部材は可動ヘッド部１２を常時、図１の右側に、つまり可動ヘッド部の下部に固定した押し当て部１２ａを、後述の微細調整機構５のスピンドル７に押し当てる側に付勢している。したがって、通常時、可動ヘッド部１２は微細調整機構５のスピンドル７の先端に、その押し当て部１２ａを当接させた状態で静止している。
【００２４】
一方、可動ヘッド部１２上のノズル部１３は、上方に突き出すように、細長く長尺形状に形成され、ノズル部１３の先端側部に、噴出孔を有するノズル部材１５がねじにより交換可能に取り付けられ、ノズル部材１５からエアが右水平方向に噴出する構造である。ノズル部１３には、内部に空気通路１６が長手方向に形成され、ノズル部１３の先端側部のノズル部材１５がこの空気通路１６と連通し、空気通路１６から供給される空気をノズル部材１５の噴出孔から水平横方向に噴出する構造となっている。
【００２５】
ノズル部１３は、可動ヘッド部１２上に固定ねじ１７により交換可能に締め付け固定され、そのノズル部材１５の向きを、図１の右側と左側との間で、変更したい場合、ノズル部１３の向きを変更するように、付け替え可能となっている。さらに、ノズル部１３のノズル部材１５は、ノズル部１３に設けたねじ孔にねじ込んで交換可能とされ、これにより、仮にノズル部材１５がワークなどにより損傷を受けた場合でも、簡単に交換することができるようになっている。
【００２６】
さらに、図１に示すように、ヘッド固定部１１の下部の正面側に、微細調整機構５が、取付ブラケット８を介して、その移動先端のスピンドル７を可動ヘッド部１２側の押し当て部１２ａに当接させるように水平横方向に取り付けられる。微細調整機構５は、円筒型本体５ａ内に、スピンドル７を下端に取り付けた移動軸を直線移動可能に配設し、その移動軸の外周部にめねじ部、おねじ部を介して螺合する回転筒が配設され、回転筒の上部に摘み部６を取り付け、摘み部６により回転筒を回転させることにより、スピンドル７の移動軸を軸方向に微細移動させる構造である。
【００２７】
この微細調整機構５には、マイクロメータヘッドが使用され、その上部の摘み部６を持って回すことにより、摘み部１回転当り、例えば０．２５ｍｍの高精度でスピンドル７を上下動させることができる。つまり、可動ヘッド部１２は、バネ部材により図１の右側つまり微細調整機構５側に付勢されているので、微細調整機構５のスピンドル７に押し当て部１２ａを当接させており、摘み部６を持って微細調整機構５を回すことにより、可動ヘッド部１２をヘッド固定部１１に対し、定盤１０の平面と平行な水平横方向に微細移動させ、これにより、ノズル部材１５と被測定面との間隔を、高精度にかつ簡便に調整することができるようになっている。なお、微細調整機構５としては、マイクロメータヘッドに代えて、それと同様な構成の高精度なねじ機構を有したファインピッチスクリューアジャスターを使用することもできる。
【００２８】
ノズル部１３の空気通路１６には空気供給用のチューブ９が接続され、図示しないエアマイクロメータ本体から供給される空気を、チューブ９を通して空気通路１６に供給し、ノズル部材１５にエアを供給するようになっている。
【００２９】
一方、図１の左側に位置する第２測定ヘッド２は、定盤１０上に固定されるヘッド固定部２１の正面側に、スライド機構２４を介して、可動ヘッド部２２が定盤１０の平面と平行に摺動可能に取り付けられ、可動ヘッド部２２上にノズル部２３を取り付け、ヘッド固定部２１の下部には、可動ヘッド部２２を定盤１０の平面と平行に微細移動させるための微細調整機構５を設けて構成される。第２測定ヘッド２は、図１に示す如く、上記第１測定ヘッド１に対し、相互に対向して定盤１０上に取り付けられる。つまり、第２測定ヘッド２は、そのノズル部２３におけるノズル部材２５とは反対面を、第１測定ヘッド１のノズル部材１５の反対面に向け、且つ第１測定ヘッド１のノズル部材１５の中央を通る中央縦軸と第２測定ヘッド２のノズル部材２５の中央を通る中央縦軸が、定盤１０上の１つの垂直面を通る位置に、固定されている。
【００３０】
図４に示すように、ヘッド固定部２１は、直方体形状に形成され、その正面に板状の可動ヘッド部２２が図１の左右方向（水平横方向）に移動可能に、スライド機構２４を介して取り付けられ、ヘッド固定部２１は、定盤１０上に立設される。スライド機構２４は、ヘッド固定部２１の正面と可動ヘッド部２２の背面側に、ガイド溝とガイドレールを水平横方向に設けて、それらのガイド溝とガイドレールを嵌合させて摺動可能に構成される。
【００３１】
スライド機構２４には、そのガイド溝とガイドレールが摺接する直線ガイド面に、複数の鋼球が配設され、可動ヘッド部２２がヘッド固定部２１に対し、左右水平方向（定盤１０の平面方向）に円滑に移動するようなっている。可動ヘッド部２２の移動距離は、ノズル部２３がワークＷの被測定面から離れ得る最大幅に設定される。また、スライド機構２４の内部には図示しないバネ部材が設けられ、バネ部材は可動ヘッド部２２を常時、図１の左側に、つまり可動ヘッド部の下部に固定した押し当て部２２ａを、微細調整機構５のスピンドル７に押し当てる側に付勢している。したがって、通常時、可動ヘッド部２２は微細調整機構５のスピンドル７の先端に、その押し当て部２２ａを当接させた状態で静止している。
【００３２】
一方、可動ヘッド部２２上のノズル部２３は、上方に突き出すように、細長く長尺形状に形成され、ノズル部２３の先端側部に、噴出孔を有するノズル部材２５がねじにより交換可能に取り付けられ、ノズル部材１５からエアが右水平方向に噴出する構造である。ノズル部２３には、内部に空気通路２６が長手方向に形成され、ノズル部２３の先端側部のノズル部材２５がこの空気通路２６と連通し、空気通路２６から供給される空気をノズル部材２５の噴出孔から水平横方向に噴出する構造となっている。
【００３３】
ノズル部２３は、可動ヘッド部２２上に固定ねじ２７により交換可能に締め付け固定され、そのノズル部材２５の向きを、図１の右側と左側との間で、変更したい場合、ノズル部２３の向きを変更するように、付け替え可能となっている。さらに、ノズル部２３のノズル部材２５は、ノズル部２３に設けたねじ孔にねじ込んで交換可能とされ、これにより、仮にノズル部材２５がワークなどにより損傷を受けた場合でも、簡単に交換することができるようになっている。
【００３４】
さらに、図１に示すように、ヘッド固定部２１の下部の正面側に、微細調整機構５が、取付ブラケット８を介して、その移動先端のスピンドル７を可動ヘッド部２２側の押し当て部２２ａに当接させるように水平横方向に取り付けられる。微細調整機構５は、上述の如く、円筒型本体５ａ内に、スピンドル７を下端に取り付けた移動軸を直線移動可能に配設し、その移動軸の外周部にめねじ部、おねじ部を介して螺合する回転筒が配設され、回転筒の上部に摘み部６を取り付け、摘み部６により回転筒を回転させることにより、スピンドル７の移動軸を軸方向に微細移動させるように構成される。
【００３５】
この微細調整機構５には、マイクロメータヘッドが使用され、その上部の摘み部６を持って回すことにより、摘み部１回転当り、例えば０．２５ｍｍの高精度でスピンドル７を上下動させることができる。つまり、可動ヘッド部２２は、バネ部材により図１の左側つまり微細調整機構５側に付勢されているので、微細調整機構５のスピンドル７に押し当て部２２ａを当接させており、摘み部６を持って微細調整機構５を回すことにより、可動ヘッド部２２をヘッド固定部２１に対し、定盤１０の平面と平行な水平横方向に微細移動させ、これにより、ノズル部材２５と被測定面との間隔を、簡便に調整することができるようになっている。
【００３６】
ノズル部２３の空気通路２６には上述のように、空気供給用のチューブ９が接続され、図示しないエアマイクロメータ本体から供給される空気を、チューブ９を通して空気通路２６に供給し、ノズル部材２５にエアを供給するようになっている。
【００３７】
第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２がチューブ９を通して接続されるエアマイクロメータは、例えば、空気源から供給される空気を、固定オリフィス付きの２系統の管路に供給し、一方の管路を測定ヘッド用管路とし、他方の管路には別の固定オリフィスを設けて排気用管路とし、測定ヘッド用管路と排気用管路間を、差圧センサを設けたセンサ用管路で接続し、測定ヘッド用管路にチューブ９を介して第１測定ヘッド１、第２測定ヘッド２を接続して、測定を行い、測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧を差圧センサにより測定し、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークの寸法を算出するように構成される。
【００３８】
また、エアマイクロメータは、上記構成の他、空気源から空気を供給する測定部を有し、その測定部内を、多孔質部材によって第１室と第２室に仕切り、第１室の圧力を第１圧力センサにより検出し、第２室の圧力を第２圧力センサにより検出し、その第１圧力と第２圧力の圧力差に基づき、測定ヘッドのノズルから噴出する空気の質量流量を算出し、さらにその質量流量に基づき、ワークの寸法を算出する構成のエアマイクロメータであってもよい。
【００３９】
図１のように、例えば円筒状のワークＷの内径を測定する場合、まず、定盤１０上の第１測定ヘッド１のノズル部１３と第２測定ヘッド２のノズル部２３の位置を微調整する。この場合、ワークＷを正確な最大寸法で形成した大マスターゲージの内側に、図１のように、第１測定ヘッド１のノズル部１３と第２測定ヘッド２のノズル部２３を挿入し、ワークＷの内径に応じて、第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２の微細調整機構５を操作し、可動ヘッド部１２，２２を微小幅で図１の左右方向に移動させ、ワークＷの内周面とノズル部材１５，２５との間が非接触で適正間隔となるように調整する。なお、このとき、ワークＷの大マスターゲージは、定盤１０上に取り付けた図示しない支持部材、或いはロボットアームなどにより、所定位置に支持されることとなる。
【００４０】
この後、ワークＷを正確な最大寸法で形成した大マスターゲージ、及びワークを正確な最小寸法で形成した小マスターゲージを、第１測定ヘッド１のノズル部１３と第２測定ヘッド２のノズル部２３間に被せるように挿入し、エアマイクロメータに大小マスターゲージの内径寸法を読み取らせ、大マスタ寸法及び小マスタ寸法の測定値としてそれらの値をエアマイクロメータ内の制御部のメモリに記憶させる。エアマイクロメータの制御部は大マスタ寸法と小マスタ寸法の測定値から、実際のワークの測定時に得られる空気の圧力データ（流量データ）から測定寸法を換算するための、テーブルデータまたはグラフデータを算出して記憶する。
【００４１】
次に、測定しようとする円筒状のワークＷを、図１のように、第１測定ヘッド１のノズル部１３と第２測定ヘッド２のノズル部２３の外側に被せるように、所定位置、つまりノズル部１３のノズル部材１５とノズル部２３のノズル部材２５の中心を結ぶ線がワークＷの内径を示す直径線と一致する位置に挿入し、ワークＷの内径の測定を行う。エアマイクロメータによる測定は、第１測定ヘッド１のノズル部材１５と第２測定ヘッド２のノズル部材２５からエアをワークＷの内面に向けて噴出し、例えば、エアマイクロメータ内の測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧を差圧センサにより測定し、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークＷの内径寸法を算出する。
【００４２】
このように、第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２の微細調整機構５を回して、各可動ヘッド部１２，２２のノズル部１３，２３を、相互に接近または離隔する方向に微細移動させて、定盤１０上で対向配置された１対のノズル部１３，２３のノズル部材１５，２５の間隔を微調整することができるので、ワークＷの基準内径が異なるワークＷでも、測定ヘッドを交換することなく、簡単に高い精度で測定することができる。
【００４３】
図５は、円柱状のワークＷ１の外径を本エアマイクロメータの測定ヘッド装置を用いて測定する例を示している。円柱状のワークＷ１の外径を、本測定ヘッド装置を用いて測定する場合、図５のように、第１測定ヘッド１の可動ヘッド部１２上のノズル部１３、及び第２測定ヘッド２の可動ヘッド部２２上のノズル部２３の向きを、図１とは逆の向きに付け替えて、円柱状のワークＷ１の外径を測定する。つまり、可動ヘッド部１２上のノズル部１３を固定している固定ねじ１７を外すと共に、可動ヘッド部２２上のノズル部２３を固定している固定ねじ２７を外し、ノズル部１３の向きをノズル部材１５が内側（図５の左側）を向くように変えると共に、ノズル部２３の向きをノズル部材２５が内側（図５の右側）を向くように変える。
【００４４】
そして、上記と同様に、定盤１０上の第１測定ヘッド１のノズル部１３と第２測定ヘッド２のノズル部２３の位置を微調整する。この場合、ワークＷ１を正確な最大寸法で形成した大マスターゲージを、図５のように、ノズル部１３のノズル部材１５とノズル部２３のノズル部材２５との間に挿入し、ワークＷ１つまり大マスターゲージの外径に応じて、第１測定ヘッド１と第２測定ヘッド２の微細調整機構５を操作し、可動ヘッド部１２，２２を微小幅で図５の左右方向に移動させ、ワークＷ１の外周面とノズル部材１５，２５との間が非接触で適正間隔となるように調整する。なお、このとき、ワークＷ１の大マスターゲージは、定盤１０上に取り付けた図示しない支持部材、或いはロボットアームなどにより、所定位置に支持される。
【００４５】
この後、ワークＷ１を正確な最大寸法で形成した大マスターゲージ、及びワークを正確な最小寸法で形成した小マスターゲージを、ノズル部１３のノズル部材１５とノズル部２３のノズル部材２５との間に挿入し、エアマイクロメータに大小マスターゲージの外径寸法を読み取らせ、大マスタ寸法及び小マスタ寸法の測定値としてそれらの値をエアマイクロメータ内の制御部のメモリに記憶させる。エアマイクロメータの制御部は大マスタ寸法と小マスタ寸法の測定値から、実際のワークの測定時に得られる空気の圧力データ（流量データ）から測定寸法を換算するための、テーブルデータまたはグラフデータを算出して記憶する。
【００４６】
次に、測定しようとする円筒状のワークＷ１を、図５のように、ノズル部１３のノズル部材１５とノズル部２３のノズル部材２５との間の所定位置、つまりノズル部１３のノズル部材１５とノズル部２３のノズル部材２５の中心を結ぶ線がワークＷ１の外径を示す直径線と一致する位置に挿入し、ワークＷ１の外径の測定を行う。エアマイクロメータによる測定は、第１測定ヘッド１のノズル部材１５と第２測定ヘッド２のノズル部材２５からエアをワークＷ１の外周面に向けて噴出し、例えば、エアマイクロメータ内の測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧を差圧センサにより測定し、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークＷ１の外径寸法が算出される。
【００４７】
このように、本測定ヘッド装置によれば、可動ヘッド部１２，２２上のノズル部１３，２３の向きを変えるように付け替えるだけで、ワークの内径と外径の両方を測定することができる。
【００４８】
図６〜図９は他の実施形態の測定ヘッド装置を示している。この例の測定ヘッド装置は、測定時にワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入する際、直線往復駆動機構５０を用いて、第１測定ヘッド３１のノズル部材４５と第２測定ヘッド３２のノズル部材５５との間を、大きく開口させた状態で、ワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入するようにしている。なお、上記実施形態の測定ヘッド装置と同じ部分については、上記と同じ図符号を図６〜図９に付してその説明を省略する。
【００４９】
図６，８に示すように、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２には、ワークＷ１の挿入時、各々、第２可動ヘッド部４９、５９上のノズル部４３とノズル部５３間を強制的に広く開口させるために、直線往復駆動機構５０が設けられる。この直線往復駆動機構５０は、プランジャ５０ａを横方向に突出可能に有した流体圧シリンダ、リニアアクチュエータ（モータの駆動によりめねじ孔部材を回転させ、めねじ孔に螺合する移動軸を軸方向に直線移動させる構造のアクチュエータ）、または電磁ソレノイドなどから構成することができ、第２ヘッド固定部４８、５８の下部背面側にその本体が固定され、第２可動ヘッド部４９、５９をワークＷ１と反対側に移動させる構造である。
【００５０】
第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２における、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの前方には、第２可動ヘッド部４９，５９の下部に押し当て部４９ａ，５９ａが突設され、プランジャ５０ａの先端が押し当て部４９ａ，５９ａを押して、第２可動ヘッド部４９、５９をワークＷ１と反対側に移動させる。プランジャ５０ａのストローク量は、微細調整機構５による第１可動ヘッド部４２，５２の移動量より大幅に長く設定されている。したがって、この直線往復駆動機構５０を動作させてプランジャ５０ａを押出駆動すると、図９に示すように、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２の各第２可動ヘッド部４９，５９が外側に押し出され、ノズル部４３とノズル部５３との間が大きく開口する。
【００５１】
図９に示すように、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２は定盤１０上に向き合った姿勢で立設され、定盤１０上に固定された各ヘッド固定部１１、２１の正面側に、スライド機構１４、２４を介して、可動ヘッド部１２、２２が定盤１０の平面と平行に摺動可能に取り付けられている。また、可動ヘッド部１２、２２上に第２ヘッド固定部４８，５８が各々固定され、第２ヘッド固定部４８，５８の背面側には各々、スライド機構４４，５４を介して第２可動ヘッド部４９，５９が定盤１０の平面と平行に移動可能に取り付けられている。
【００５２】
各ヘッド固定部１１，２１は、直方体形状に形成され、その正面に板状の可動ヘッド部１２、２２が各々、図９の左右方向（水平横方向）に移動可能に、スライド機構１４、２４を介して取り付けられ、取付ブラケット８を介してヘッド固定部１１，２１に固定された微細調整機構５の回転操作により可動ヘッド部１２，２２を図９の左右方向（ノズル部４３，５３の間隔方向）に移動させてその間隔を微調整することができる。
【００５３】
スライド機構１４、２４の内部には図示しないバネ部材が設けられ、バネ部材は可動ヘッド部１２、２２を常時、ワークＷ１側に向けて付勢する。また、微細調整機構５のスピンドル７の先端は、可動ヘッド部１２，２２の下部に各々固定した押し当て部１２ａ，２２ａに当接可能となっている。このため、バネ部材の付勢力により、可動ヘッド部１２、２２を常時付勢されて微細調整機構５のスピンドル７の先端を押し当て部１２ａに押し当てている。
【００５４】
図７，９に示すように、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２は、可動ヘッド部１２、２２上に、各々、第２ヘッド固定部４８，５８を固定し、第２ヘッド固定部４８，５８の背面側に、各々、スライド機構３４，４４を介して第２可動ヘッド部４９，５９が図９の水平横方向（定盤１０の平面と平行）に移動可能に取り付けられる。
【００５５】
さらに、第２ヘッド固定部４８，５８の下部背面側に、直線往復駆動機構５０がそのプランジャ５０ａを水平横方向に且つワークＷ１とは反対方向に、つまり相互に対向する第２測定ヘッド３２または第１測定ヘッド３１と反対方向に向けて突き出すように取り付けられ、第２可動ヘッド部４９，５９の底部には、プランジャ５０ａの先端が押し出し作動時に当接するように、押し当て部４９ａ，５０ａが設けられ、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａが押し出されたとき、プランジャ５０ａの先端が押し当て部４９ａ，５０ａを押し、第２可動ヘッド部４９，５９が図９の反ワークＷ１側に相互に移動させ、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２のノズル部４３，５３の間を大きく開口する構造である。
【００５６】
つまり、第２可動ヘッド部４９，５９上には、各々、ノズル部材４５，５５を上端部に相互に向き合うように設けたノズル部４３，５３が固定ねじ４７，５７により締め付け固定され、向かい合うノズル部材４５，５５間に、ワークＷ１を挿入し、ワークＷ１の外径を測定するように構成される。
【００５７】
上記構成の測定ヘッド装置とエアマイクロメータを用いてワークＷ１の外径を測定する場合、上述のように、まず、ヘッド固定部１１，２１に固定された微細調整機構５を回転操作し、可動ヘッド部１２，２２を図９の左右方向（ノズル部４３，５３の間隔方向）に移動させてその間隔をワークＷ１の外径に応じて微調整する。これにより、基準寸法の異なるワークでも、測定ヘッドの交換を行うことなく、簡便に外径測定を行うことができる。
【００５８】
次に、大小マスターゲージをノズル部４３、５３のノズル部材４５、５５間に挿入し、ノズル部材４５，５５からエアをマスターゲージの外周面に向けて噴出し、エアマイクロメータ内の測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧を差圧センサによりマスターゲージの外径寸法を測定し、マスターゲージにおける差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータ等を作成し、メモリに記憶させる。
【００５９】
次に、実際のワークＷ１の外径測定に入り、図９に示すように、まず、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを押出動作させ、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２のノズル部４３，５３の間を大きく開口させた状態で、ワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入し、定位置にセットする。このとき、第２可動ヘッド部４９，５９が移動してノズル部材４５，５５間を大きく開口した状態で、ワークＷ１を挿入するため、ワークＷ１及びノズル部材４５，５５を非接触で安全に、定位置にセットすることができる。
【００６０】
そして、この後、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを引き戻し動作させ、ワークＷ１に対するノズル部材４５，５５の位置を所定の測定位置とした状態で、ノズル部材４５，５５からエアをワークＷ１の外周面に向けて噴出し、エアマイクロメータにおいて上記と同様に測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧が差圧センサにより測定され、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークＷ１の外径寸法が測定・算出される。
【００６１】
このように、微細調整機構５を操作して、可動ヘッド部１２，２２及び第２可動ヘッド部４９，５０を微細移動させて、対向する１対のノズル部材４５，５５間の間隔を調整することができるので、基準外径の異なる各種のワークの外径を、測定ヘッドを交換することなく、簡単に測定することができる。
【００６２】
また、ワークを測定する際、直線往復駆動機構５０を動作させて、第１測定ヘッド３１と第２測定ヘッド３２のノズル部４３，５３の間を大きく開口させた状態で、ワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入し、その後、微細調整機構５により調整された所定の間隔にノズル部材４５，５５間を戻して、ワークＷ１の外径を測定するので、ワークを誤ってノズル部材４５，５５に当てることなく、非接触で安全かつ簡単にワークをノズル部材４５，５５間に挿入し、効率よく正確に外径を測定することができる。
【００６３】
尚、上記実施形態では、ノズル部４３，５３が上方に細長く伸びる長尺状に形成され、その長尺状のノズル部４３，５３の先端側部にノズル部材４５，５５を設けたが、図１０に示すように、第２可動ヘッド部４９，５９上に、高さの低い略三角形状のノズル部６３、７３を取り付け、そのノズル部３，７３の側部にノズル部材６５，７５を対向させて配置するように構成することもできる。
【００６４】
図１１はさらに他の実施形態の測定ヘッド装置を示している。この測定ヘッド装置は、直線往復駆動機構５０のみを第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０に設けて、１対のノズル部４３，５３間を広く開口可能とし、ワークＷ１の挿入を容易とする例である。なお、上記実施形態と同様な部材については、図１１に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６５】
定盤１０上に、第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０が、その各ヘッド固定部６１、７１を、各々所定の位置に、相互に向かい合って対向するように取り付け、１対のヘッド固定部６１，７１の背面に、スライド機構６４，７４を介して、可動ヘッド部６２，７２を定盤１０の平面と平行に移動可能に取り付けて構成される。
【００６６】
定盤１０上に、第１測定ヘッド６０のヘッド固定部６１及び第２測定ヘッド７０のヘッド固定部７１を取り付ける際、１対のヘッド固定部６１，７１の取り付け位置を調整し、ヘッド固定部６１，７１間の間隔を調整可能に固定できる構造とすれば、上記の微細調整機構を設けなくても、基準寸法の異なるワークの外径や内径の測定を行うことができる。
【００６７】
図１１に示すように、各可動ヘッド部６２，７２上には、各々、ノズル部４３，５３が固定ねじ４７，５７により交換可能に取り付けられる。各ノズル部４３，５３は、上方に突き出すように、細長く長尺形状に、相互に対称形に形成され、ノズル部４３、５３の先端側部には、噴出孔を有するノズル部材４５、５５が相互に対向し、且つねじにより交換可能に取り付けられ、各ノズル部材４５、５５からエアが水平方向に噴出する構造である。ノズル部４３，５３には、内部に空気通路４６、５６が長手方向に形成され、ノズル部４３、５３の先端側部のノズル部材４５、５５がこの空気通路４６、５６と連通する。測定時、チューブ９を通して空気通路４６、５６に空気を供給し、空気通路４６、５６を通してノズル部材４５、５５の噴出孔から空気を、ノズル部材４５，５５間に配置したワークＷ１に向けて噴出する。
【００６８】
さらに、図１１に示すように、１対のヘッド固定部６１，７１の下部背面側には、各々、直線往復駆動機構５０が取り付けられ、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの押し出し動作により、各可動ヘッド部６２，７２を外側に移動させて、１対のノズル部４３，５３間を測定間隔より広く開口させる。
【００６９】
直線往復駆動機構５０は、プランジャ５０ａを横方向に突出可能に有した流体圧シリンダ（小型エアシリンダ）、リニアアクチュエータ（モータの駆動によりめねじ孔部材を回転させ、めねじ孔に螺合する移動軸を軸方向に直線移動させる構造のアクチュエータ）、または電磁ソレノイドなどから構成され、その本体がヘッド固定部６１，７１の下部背面側に固定され、各可動ヘッド部６２、７２をワークＷ１と反対側に移動させる構造である。
【００７０】
第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０の各可動ヘッド部６２，７２の下部には、押し当て部６２ａ，７２ａが下側に突設され、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの先端が、押し当て部６２ａ，７２ａを押して、可動ヘッド部６２，７２をワークＷ１と反対側に移動させる。プランジャ５０ａのストローク量は、ワークＷ１を１対のノズル部材４５，５５間に容易に挿入可能な長さに設定される。
【００７１】
スライド機構６４、７４の内部には図示しないバネ部材が設けられ、バネ部材は可動ヘッド部６２、７２を常時、ワークＷ１側につまりノズル部４３，５３の間隔を狭める方向に付勢する。これにより、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの先端は、可動ヘッド部６２，７２の下部に各々固定した押し当て部６２ａ，７２ａに当接し、バネ部材の付勢力により、可動ヘッド部６２、７２を常時付勢させて、プランジャ５０ａの先端を押し当て部６２ａ，７２ａに押し当てている。したがって、この直線往復駆動機構５０を動作させてプランジャ５０ａを押出駆動すると、図１１に示すように、第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０の各可動ヘッド部６２，７２が外側（反ワークＷ１側）に押し出され、ノズル部４３とノズル部５３との間が大きく開口する。
【００７２】
上記構成の測定ヘッド装置を使用したエアマイクロメータを用いて、ワークＷ１の外径を測定する場合、まず、ワークＷ１を正確な最大寸法で形成した大マスターゲージ、及びワークを正確な最小寸法で形成した小マスターゲージを、第１測定ヘッド６０のノズル部４３と第２測定ヘッド７０のノズル部５３間に挿入し、エアマイクロメータに大小マスターゲージの内径寸法を読み取らせ、大マスタ寸法及び小マスタ寸法の測定値としてそれらの値をエアマイクロメータ内の制御部のメモリに記憶させる。エアマイクロメータの制御部は大マスタ寸法と小マスタ寸法の測定値から、実際のワークの測定時に得られる空気の圧力データ（流量データ）から測定寸法を換算するための、テーブルデータまたはグラフデータを算出して記憶する。
【００７３】
次に、実際のワークＷ１の外径測定に入り、図１１に示すように、まず、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを押出動作させ、第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０のノズル部４３，５３の間を大きく開口させた状態で、ワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入し、定位置にセットする。このとき、可動ヘッド部６２，７２が外側に移動してノズル部材４５，５５間を大きく開口した状態で、ワークＷ１を挿入するため、ワークＷ１及びノズル部材４５，５５を非接触で安全に、定位置にセットすることができる。ワークＷ１は図示しない精密な保持機構により、ノズル部材４５，５５間の中央位置に正確に保持される。
【００７４】
そして、この後、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを引き戻し動作させ、ワークＷ１に対するノズル部材４５，５５の位置を所定の測定位置とした状態で、ノズル部材４５，５５からエアをワークＷ１の外周面に向けて噴出し、エアマイクロメータにおいて上記と同様に測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧が差圧センサにより測定され、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークＷ１の外径寸法が測定・算出される。
【００７５】
このように、ワークを測定する際、直線往復駆動機構５０を動作させて、第１測定ヘッド６０と第２測定ヘッド７０のノズル部４３，５３の間を大きく開口させた状態で、ワークＷ１をノズル部材４５，５５間に挿入し、その後、所定の間隔にノズル部材４５，５５間を戻して、ワークＷ１の外径を測定するので、ワークＷ１を測定位置に挿入する際、挿入位置の誤差によってワークＷ１がノズル部材４５，５５に接触することがなくなり、非接触で安全かつ簡単にワークをノズル部材４５，５５間に挿入し、効率よくワークＷ１の外径を測定することができる。
【００７６】
なお、上記実施形態では、円柱状のワークＷ１の外径を測定したが、上記図１に示す構成に類似した図１２に示す測定ヘッド装置を用いて、円筒状のワークＷの内径を測定することもできる。なお、上記実施形態と同様な部材については、図１２に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
内径測定用の測定ヘッド装置は、図１２に示すように、定盤１０上に、第１測定ヘッド８０と第２測定ヘッド９０が、その各ヘッド固定部８１、９１を、各々所定の位置に、相互に向かい合って対向するように取り付け、１対のヘッド固定部８１，９１の背面に、スライド機構８４，９４を介して、可動ヘッド部８２，９２を定盤１０の平面と平行に移動可能に取り付けて構成される。
【００７８】
定盤１０上に、第１測定ヘッド８０のヘッド固定部８１及び第２測定ヘッド９０のヘッド固定部９１を取り付ける際、１対のヘッド固定部８１，９１の取り付け位置を調整し、ヘッド固定部８１，９１間の間隔を調整可能に固定できる構造とすれば、上記の微細調整機構を設けなくても、基準寸法の異なるワークの外径や内径の測定を行うことができる。
【００７９】
図１２に示すように、各可動ヘッド部８２，９２上には、各々、ノズル部１３，２３が固定ねじ１７，２７により交換可能に取り付けられる。各ノズル部１３，２３は、上方に突き出すように、細長く長尺形状に、相互に対称形に形成され、ノズル部１３、２３の先端側部には、噴出孔を有するノズル部材１５、２５が相互に外側を向き、且つねじにより交換可能に取り付けられ、各ノズル部材１５、２５からエアが水平方向に噴出する構造である。ノズル部１３，２３には、内部に空気通路１６、２６が長手方向に形成され、ノズル部１３、２３の先端側部のノズル部材１５、２５がこの空気通路１６、２６と連通する。測定時、チューブ９を通して空気通路１６、２６に空気を供給し、空気通路１６、２６を通してノズル部材１５、２５の噴出孔から空気を、ノズル部材１５，２５の外側に被せるように配置したワークＷに向けて噴出する。
【００８０】
さらに、図１２に示すように、１対のヘッド固定部８１，９１の下部正面側には、各々、直線往復駆動機構５０が取り付けられ、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの押し出し動作により、各可動ヘッド部８２，９２を内側に移動させて、１対のノズル部１３，２３間を測定間隔より狭くして、ワークＷとの間隔を広くする。
【００８１】
直線往復駆動機構５０は、プランジャ５０ａを横方向に突出可能に有した流体圧シリンダ（小型エアシリンダ）、リニアアクチュエータ（モータの駆動によりめねじ孔部材を回転させ、めねじ孔に螺合する移動軸を軸方向に直線移動させる構造のアクチュエータ）、または電磁ソレノイドなどから構成され、その本体がヘッド固定部８１，９１の下部正面側に固定され、各可動ヘッド部８２、９２をワークＷの内側に移動させる構造である。
【００８２】
第１測定ヘッド８０と第２測定ヘッド９０の各可動ヘッド部８２，９２の下部には、押し当て部８２ａ，９２ａが下側に突設され、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの先端が、押し当て部８２ａ，９２ａを押して、可動ヘッド部８２，９２をワークＷの内側（中心側）に移動させる。プランジャ５０ａのストローク量は、ワークＷを１対のノズル部材１５，２５に被せるように、容易に挿入可能な狭い間隔となるように設定される。
【００８３】
スライド機構８４、９４の内部には図示しないバネ部材が設けられ、バネ部材は可動ヘッド部８２、９２を常時、外側につまりノズル部１３，２３の間隔を広くする方向に付勢する。これにより、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａの先端は、可動ヘッド部８２，９２の下部に各々固定した押し当て部８２ａ，９２ａに当接し、バネ部材の付勢力により、可動ヘッド部８２、９２を常時付勢させて、プランジャ５０ａの先端を押し当て部８２ａ，９２ａに押し当てている。したがって、この直線往復駆動機構５０を動作させてプランジャ５０ａを押出駆動すると、図１２に示すように、第１測定ヘッド８０と第２測定ヘッド９０の各可動ヘッド部８２，９２が内側（ワークＷの内壁から離れる側）に押され、ワークＷを挿入し易くする。
【００８４】
上記構成の測定ヘッドを使用したエアマイクロメータを用いて、ワークＷの内径測定を行う場合、図１２に示すように、まず、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを押出動作させ、第１測定ヘッド８０と第２測定ヘッド９０のノズル部１３，２３間を狭くした状態で、円筒状のワークＷをノズル部材１５，２５に被せるように挿入し、定位置にセットする。このとき、可動ヘッド部８２，９２が内側に移動してノズル部材１５，２５間を狭くした状態で、ワークＷを被せるように挿入するため、ワークＷ及びノズル部材１５，２５を非接触で安全に、定位置にセットすることができる。ワークＷは、図示しない精密な保持機構により、その中心位置を、ノズル部材１５，２５間の中央位置に正確に合わせて保持される。
【００８５】
そして、この後、直線往復駆動機構５０のプランジャ５０ａを引き戻し動作させ、ワークＷに対するノズル部材１５，２５の位置を所定の測定位置とした状態で、ノズル部材１５，２５からエアをワークＷの外周面に向けて噴出し、エアマイクロメータにおいて上記と同様に測定ヘッド用管路の圧力と排気用管路の圧力の差圧が差圧センサにより測定され、その差圧データと被測定寸法との関係を示すグラフデータに基づき、ワークＷの外径寸法が測定・算出される。
【００８６】
このように、ワークを測定する際、直線往復駆動機構５０を動作させて、第１測定ヘッド８０と第２測定ヘッド９０のノズル部１３，２３間を狭くした状態で、ワークＷをノズル部材１５，２５に被せるように挿入し、その後、所定の間隔にノズル部材１５，２５間を戻して、ワークＷの内径を測定するので、ワークＷを測定位置に挿入する際、挿入位置の誤差によってワークＷがノズル部材１５，２５に接触することがなくなり、非接触で安全かつ簡単にワークＷの内径を測定することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１      第１測定ヘッド
２      第２測定ヘッド
３      ノズル部
５      微細調整機構
５ａ    円筒型本体
７      スピンドル
８      取付ブラケット
９      チューブ
１０    定盤
１１    ヘッド固定部
１２    可動ヘッド部
１３    ノズル部
１４    スライド機構
１５    ノズル部材
１６    空気通路
２１    ヘッド固定部
２２    可動ヘッド部
２３    ノズル部
２４    スライド機構
２５    ノズル部材
２６    空気通路
３１    第１測定ヘッド
３２    第２測定ヘッド
３４    スライド機構
４２    第１可動ヘッド部
４３    ノズル部
４４    スライド機構
４５    ノズル部材
４８    第２ヘッド固定部
４９    第２可動ヘッド部
５０    直線往復駆動機構
５０ａ  プランジャ
５３    ノズル部
５５    ノズル部材
６３    ノズル部
６５    ノズル部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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