(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径寸法が既知の円筒状のマスタの内周部の一端から圧縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、内径寸法と背圧との関係を示す背圧特性をあらかじめ取得しておき、円筒状のワークの内周部の一端から圧縮エアを供給して、その背圧を検出することにより、前記背圧特性に基づいてワークの内径寸法を測定する内径測定方法において、
内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を一致させて圧縮エアを供給することを特徴とする内径測定方法。
【請求項２】
ワーク又は内径寸法が既知のマスタを保持するワーク保持手段と、前記ワーク保持手段に保持されたワーク又はマスタ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又はマスタ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、前記背圧検出手段で検出されたマスタの背圧の検出値に基づいて内径寸法と背圧との関係を示す背圧特性を算出する背圧特性演算手段と、前記背圧検出手段で検出されたワークの背圧から前記背圧特性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、をそなえた内径測定装置において、
内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を統一して前記ワーク保持手段に供給するワーク供給手段を備えたことを特徴とする内径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内径測定方法及び装置に係り、特にフェルールやインジェクション等の微小円筒形ワークの内径寸法を測定する内径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。しかしながら、ピンゲージを用いた測定は、測定者がワークを１本１本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。
【０００３】
そこで、本願出願人は特願２００１−４０６６９において、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方法を提案した。この方法によれば、ワークに対しては圧縮エアを供給するだけなので、短時間で測定を行うことができ、また、磨耗も生じないので、長期間使用しても常に安定した測定を行うことができるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フェルール等の微小円筒形ワークの中には、内周部の一端に面取り部が形成されているものがあり、このように一端に面取り部が形成されているワークに圧縮エアを供給すると、その供給方向によって背圧値に差がでるという問題がある。すなわち、面取りされている側から圧縮エアを供給した場合と、面取りされていない側から圧縮エアを供給した場合とでは、同じ内径のワークであっても異なった背圧値が検出されてしまうという問題がある。したがって、この種のワークを測定する場合には、圧縮エアの供給方向を統一しないと正確な測定ができないという欠点がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、正確に内径測定することができる内径測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、内径寸法が既知の円筒状のマスタの内周部の一端から圧縮エアを供給し、その背圧を検出することにより、内径寸法と背圧との関係を示す背圧特性をあらかじめ取得しておき、円筒状のワークの内周部の一端から圧縮エアを供給して、その背圧を検出することにより、前記背圧特性に基づいてワークの内径寸法を測定する内径測定方法において、内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を一致させて圧縮エアを供給することを特徴とする内径測定方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、内周部の一端が面取りされたマスタと内周部の一端が面取りされたワークの方向を一致させて圧縮エアを供給する。これにより、内周部の一端が面取りされたワークを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る内径測定方法及び装置の実施の形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る内径測定装置の一実施形態を示す全体構成図である。同図に示すように、本実施の形態の内径測定装置１０は、供給部１２、搬送部１４、測定部１６、回収部１８及び制御部２０で構成されている。
【００１０】
この内径測定装置１０は、ワークＷの内径寸法を測定し、その測定結果に応じてワークＷを分別回収する。測定対象のワークＷは、光コネクタ部品のフェルールである。フェルールは、図７に示すように、たとえば外径がＤ＝２．５ｍｍ、内径がｄ＝０．１２５ｍｍ、長さがＬ＝１０ｍｍの極微小な円筒形状をしている。また、このフェルールは、一端内周部に内周面取り部Ｃが形成されるとともに、他端外周部に外周面取り部Ｔが形成されている。
【００１１】
供給部１２はワークＷの供給を行う。この供給部１２にはパーツフィーダ２２が設置されている。パーツフィーダ２２は、ワークＷの方向、すなわち内周面取り部Ｃの方向を統一してワークＷの供給を行う。ここでは、内周面取り部Ｃを搬送方向に対して後方側に向けてワークＷを供給する。
【００１２】
なお、このようにワークＷの方向を統一してワークＷの供給を行うパーツフィーダ２２は、たとえば次のようにしてワークＷの方向を統一する。
【００１３】
図２はパーツフィーダ２２の選別部２３の概略図である。ワークＷは図示しないストッカに入れられており、このストッカから搬送路２４を通って順次選別部２３へと供給される。選別部２３ではワークＷの向きが検出され、内周面取り部Ｃが搬送方向後方側に向いているワークＷのみが通過する。そして、この選別部２３を通過したワークＷのみがパーツフィーダ２２の供給口２６（図１参照）から供給される。
【００１４】
選別部２３は、図２に示すように、ストッパ２８、投光・受光センサ３０、戻し口３６、エアノズル３４で構成されている。
【００１５】
ストッパ２８は、搬送路２４を流れるワークＷを選別部２３の検出位置で一旦停止させる部材であり、搬送路２４の壁面から出没自在に設けられている。ワークＷは、その端面が搬送路２４内に突出したストッパ２８に当接することにより、所定の検出位置で停止する。
【００１６】
投光・受光センサ３０は、図３に示すように、投光素子３０Ａと受光素子３０Ｂとで構成され、ワークＷの外周部に形成された外周面取り部Ｔの有無を検出する。すなわち、図７に示すように、ワークＷの外周部には外周面取り部Ｔが形成されており、この外周面取り部Ｔは内周部に形成された内周面取り部Ｃとは逆方向の端部に形成されている。投光・受光センサ３０は、この外周面取り部Ｔを検出して、ワークＷの内周部に形成された内周面取り部Ｃの方向を検出する。
【００１７】
投光・受光センサ３０の投光素子３０Ａと受光素子３０Ｂは、所定の検出位置に位置したワークＷの先端周縁部を挟んで互いに対向するように配置される。そして、投光素子３０Ａから投光した検出光Ｌを受光素子３０Ｂで受光することにより外周面取り部Ｔの有無を検出する。。
【００１８】
すなわち、図３（ａ）に示すように、外周面取り部Ｔが進行方向先端側に位置している場合は、投光素子３０Ａから投光された検出光Ｌが外周面取り部Ｔを通過するので、そのまま受光素子３０Ｂで受光される。投光・受光センサ３０は、この受光素子３０Ｂで検出光Ｌが受光されたことをもって、進行方向先端側に外周面取り部Ｔが位置していることを検出する。
【００１９】
一方、図３（ｂ）に示すように、外周面取り部Ｔが進行方向後端側に位置している場合は、投光素子３０Ａから投光された検出光ＬがワークＷの先端コーナー部で遮られる。このため、受光素子３０Ｂでは検出光Ｌが受光されない。投光・受光センサ３０は、この受光素子３０Ｂで検出光Ｌが受光されないことをもって、進行方向先端側に外周面取り部Ｔが位置していないことを検出する。
【００２０】
戻し口３６は、搬送路２４の壁面に開口部として形成され、検出位置に位置したワークＷの側方位置に形成される。この戻し口３６はストッカに連通されており、ワークＷはこの戻し口３６を介してストッカに戻される。
【００２１】
エアノズル３４は、戻し口３６に対向して設置されており、戻し口３６に向けてエアを噴射する。検出位置に位置したワークＷは、このエアノズル３４からエアを噴射されることにより戻し口３６に押し出される。
【００２２】
以上のように構成された選別部２３の作用は次のとおりである。ストッカから搬送路２４を通って選別部２３に搬送されたワークＷは、ストッパ２８によって所定の検出位置で一旦停止させられる。そして、投光・受光センサ３０によって先端部における外周面取り部Ｔの有無が検出される。
【００２３】
ここで、先端部に外周面取り部Ｔが検出されると、ストッパ２８が退避し、ワークＷは、そのまま選別部２３を通過する。すなわち、この場合は進行方向後端側に内周面取り部Ｃがあるので、そのままワークＷを通過させて供給口２６から供給する。
【００２４】
一方、先端部に外周面取り部Ｔが検出されない場合は、エアノズル３４からエアが噴射され、ワークＷは戻し口３６に向かって押し出される。すなわち、この場合、ワークＷは進行方向先端側に内周面取り部Ｃがあるので、この場合は戻し口３６に押し出してストッカに戻す。
【００２５】
以上の操作を選別部２３に搬送されたワーク全てに対して行う。これにより、選別部２３を通過するワークＷは、すべてその内周面取り部Ｃの方向が進行方向後端側に向くように統一される。そして、このように選別部２３でワークＷの向きを統一することにより、パーツフィーダ２２の供給口２６からは常に内周面取り部Ｃの向きが同じ方向（進行方向後端側）に向けられた状態でワークＷが供給される。
【００２６】
搬送部１４は、図１及び図４に示すように、供給部１２から供給されたワークＷを測定部１６に搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワークＷを回収部１８に搬送する。この搬送部１４は、コンベア４０、方向転換装置４２、トランスファーロボット４４とで構成されている。
【００２７】
コンベア４０は、パーツフィーダ２２の供給口２６から供給されたワークＷを方向転換装置４２に水平に搬送する。
【００２８】
方向転換装置４２は、コンベア４０から水平に搬送されてきたワークＷを９０度方向転換して垂直に立ち上げる。この方向転換装置４２は、図４に示すように、クランパ４６と、そのクランパ４６を回転させるクランパ回転機構（図示せず）とで構成されている。
【００２９】
クランパ４６は、２つのクランプ爪４６Ａ、４６Ｂを備えており、一方のクランプ爪４６Ａが他方のクランプ爪４６Ｂに対して進退自在に設けられている。そして、この一方のクランプ爪４６Ａが他方のクランプ爪４６Ｂに向かって移動することにより、ワークＷがクランプされ、離れる方向に移動することによりアンクランプされる。
【００３０】
クランパ回転駆動機構は、クランパ４６に固着された回転軸４８を回動することにより、クランパ４６を９０度の範囲で回動させる。クランパ４６は、このクランパ回転駆動機構に駆動されることにより、水平な受取姿勢（図４に実線で示した姿勢）と垂直な受渡姿勢（図４に二点破線で示した姿勢）の２つの姿勢を採る。
【００３１】
以上のように構成された方向転換装置４２の作用は次のとおりである。コンベア４０によって水平に搬送されてきたワークＷは、コンベア４０の終端において、その先端部がクランパ４６の本体部に当接する（図４の実線に示した状態）。ワークＷの先端部がクランパ４６の本体部に当接すると、クランプ爪４６Ａが閉じられ、これにより、ワークＷの先端部がクランプ爪４６Ａ、４６Ｂによってクランプされる。そして、ワークＷがクランプ爪４６Ａ、４６Ｂにクランプされると、クランパ回転駆動機構が駆動され、クランパ４６が回転軸４８を中心に９０度回転する（図４の二点破線で示した状態）。これにより、水平にクランプされたワークＷが垂直に立ち上げられる。なお、このとき、ワークＷは内周面取り部Ｃが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。
【００３２】
トランスファーロボット４４は、方向転換装置４２から測定対象のワークＷを受け取り、測定部１６に搬送するとともに、測定部１６で測定が完了したワークＷを回収部１８に搬送する。このトランスファーロボット４４は、上下動自在なロッド５０と、そのロッド５０の頂部に旋回自在に設けられたアーム５２と、アーム５２の先端部に設けられたハンド５４とで構成されている。ハンド５４は、その本体下部に開閉自在なクランプ爪５４Ａ、５４Ａを備えており、このクランプ爪５４Ａ、５４ＡでワークＷを把持する。ハンド５４に把持されたワークＷは、ロッド５０の昇降動作によって受け取り、受け渡しが行われ、アーム５２の旋回動作によって搬送が行われる。したがって、方向転換装置４２や測定部１６、回収部１８は、すべてハンド５４の移動軌跡上に配置される（ハンド５４の旋回円上に配置される）。
【００３３】
測定部１６は、ワークＷの内径寸法の測定を行う。この測定部１６は、図１及び図５に示すように、ワークＷを保持するための複数の測定台６０、６０、…と、その測定台６０に保持されたワークＷの内径寸法を測定する複数のエアマイクロメータ６２と、マスタＭ0 、Ｍ1 を格納するマスタ格納台８８とで構成されている。
【００３４】
複数の測定台６０、６０、…は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に所定の間隔をもって配置される。この測定台６０は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、測定台本体６４、押圧リング６６、保持リング６８及び押圧手段（不図示）で構成されている。
【００３５】
測定台本体６４は垂直に設置されており、その中央部にエア供給路７０が形成されている。測定台本体６４の上面には円形状の凹部７２が形成されており、その凹部７２の中央にはワーク受け穴７４が形成されている。ワーク受け穴７４はエア供給路７０と同軸上に形成されるとともに、測定対象のワークＷの外径と略同径に形成され、所定の深さをもって形成されている。
【００３６】
押圧リング６６は、中央部にワーク挿通穴７６が形成されており、ワーク挿通穴７６はワークＷの外径よりも若干大きく形成されている。この押圧リング６６は、測定台本体上面に形成された凹部７２内に嵌入されており、その凹部７２の内周面をガイド面として凹部７２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６６の下面には、中央に向かって傾斜するテーパ状の押圧面７８が形成され、保持リング６８が当接されている。
【００３７】
保持リング６８は、弾性体で成形されており、測定台本体６４の上面に形成された凹部７２内に収納されている。この保持リング６８は、ワーク受け穴７４と同軸上に配置されており、押圧リング６６の押圧面７８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６８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６８に挿通される際、ほぼ非接触の状態で挿通される。
【００３８】
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６６を測定台本体６４に向けて押圧する。
【００３９】
以上のように構成された測定台６０の作用は次のとおりである。図６（ａ）に示すように、押圧リング６６のワーク挿通穴７６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６４に形成されたワーク受け穴７４に挿入される。この状態で同図（ｂ）に示すように、押圧リング６６を図示しない押圧手段で測定台本体６４に向けて押圧すると、保持リング６８が押圧リング６６の押圧面７８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６８に締め付けられて、ワークＷが測定台６０に保持される。また、保持リング６８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７４との間がシールされる。
【００４０】
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６６の押圧を解除する。これにより、押圧リング６６が保持リング６８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。
【００４１】
エアマイクロメータ６２は、図５に示すように、エア源８０、レギュレータ８２、Ａ／Ｅ変換器８４及び管制部８６で構成されている。
【００４２】
エア源８０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８２は、このエア源８０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８２で一定圧力に調整された圧縮エアが、Ａ／Ｅ変換器８４を介して測定台本体６４のエア供給路７０に供給される。
【００４３】
エア供給路７０に供給された圧縮空気は、測定台６０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８４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８６に出力する。そして、管制部８６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８６に備えられたモニタ８６Ａに表示されるとともに、データとして管制部８６に備えられたメモリ（不図示）に記録される。
【００４４】
マスタ格納台８８は、図１に示すように、零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 を保持する。このマスタ格納台８８は、ブロック状に形成されており、その上面に零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂとが所定の深さをもって鉛直に形成されている。零調整用マスタＭ0 は零調整用マスタ格納穴８８Ａに収容されて保持されるとともに、倍率調整用マスタＭ1 は倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに収容されて保持される。
【００４５】
なお、このマスタ格納台８８は、トランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配設されるとともに、零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂもハンド５４の移動軌跡上に形成される。これにより、マスタ格納台８８からトランスファーロボット４４でマスタＷを取り出し、測定台６０に搬送することができる。
【００４６】
回収部１８は、図１に示すように、測定が終了したワークＷを所定の基準を満たしたＯＫワークと、所定の基準を満たさなかったＮＧワークとに分別して回収する。この回収部１８は、ＯＫワークが収容されるＯＫワーク回収ボックス９０Ａと、ＮＧワークが収容されるＮＧワーク回収ボックス９０Ｂとを備えている。各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂは、上部が開口した箱状に形成されており、共にトランスファーロボット４４のハンド５４の移動軌跡上に配置される。トランスファーロボット４４によって搬送されたワークＷは、各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂの上方でアンクランプされることにより、各回収ボックス９０Ａ、９０Ｂに収容される。
【００４７】
制御部２０は、内径測定装置１０を構成する各機器の駆動制御を行う。この制御部は図示しないマイクロコンピュータを備えており、あらかじめ記憶された動作プログラムにしたがって各機器を駆動制御する。
【００４８】
前記のごとく構成された本実施の形態の内径測定装置の作用は次のとおりである。
【００４９】
まず、初期設定を行う。初めにマスタ格納台８８に零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 をセットする。すなわち、マスタ格納台８８に形成された零調整用マスタ格納穴８８Ａに零調整用マスタＭ0 を収容するとともに、倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに倍率調整用マスタＭ1 を収容する。
【００５０】
この零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 は共に測定対象のワークＷと同じ形状に形成されており、それぞれその一端内周部に内周面取り部が形成されている。また、この零調整用マスタＭ0 の内径寸法ｄ0 と倍率調整用マスタＭ1 の内径寸法ｄ1 は互いに異なっており（ｄ0 ≠ｄ1 ：小範と大範）、それぞれ既知とされている。
【００５１】
この零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 をマスタ格納台８８にセットする際、零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 は、それぞれその方向を測定対象のワークＷと統一してセットする。すなわち、それぞれその内周部の一端に形成された内周面取り部の方向を統一してセットする。
【００５２】
ここで、上述したようにワークＷは、その内周面取り部Ｃが進行方向後端側に向けられた状態でパーツフィーダー２０から供給される。そして、方向転換装置４２において内周面取り部Ｃが上側に向いた状態で垂直に立ち上げられる。この状態でトランスファーロボット４４に受け取られ、そのまま内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で各測定台６０に保持される。
【００５３】
したがって、このワークＷの向きと揃えるため、零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 もその内周面取り部Ｃが上側に向くように零調整用マスタ格納穴８８Ａと倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂにセットする。これにより、零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 は、その内周面取り部Ｃが上側に向いた状態でトランスファーロボット４４に受け取られ、そのまま内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で各測定台６０に保持される。
【００５４】
以上のセッティングが完了したのち、オペレータは零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 の内径寸法を管制部８６に入力する。これにより、初期設定が完了する。
【００５５】
次に、測定対象のワークＷをパーツフィーダ２２にセットする。すなわち、パーツフィーダ２２のストッカに収容する。
【００５６】
以上により、測定準備が完了する。この後、内径測定装置１０を稼動して測定を開始する。
【００５７】
装置が稼動されると、初めにキャリブレーション、すなわち零較正と倍率較正が行われる。キャリブレーションは、次のように行われる。
【００５８】
まず、トランスファーロボット４４がマスタ格納台８８から零調整用マスタＭ0 を取り出し、測定部１６に搬送して測定台６０にセットする。
【００５９】
ここで、零調整用マスタＭ0 のセッティングは次のように行われる。まず、マスタを把持したトランスファーロボット４４のハンド５４が測定台６０の上方に移動する。そして、そのまま下降する。これにより、ハンド５４に把持された零調整用マスタＭ0 が押圧リング６６のワーク挿通穴７６に挿入される。この際、零調整用マスタＭ0 は、その内周面取り部が上側に向けられたワーク挿通穴７６に挿入される。
【００６０】
零調整用マスタＭ0 がワーク挿通穴７６に挿入されると、ハンド５４による零調整用マスタＭ0 の把持が解除される。解除後、ハンド５４は一時上方に退避する。
【００６１】
ハンド５４の退避後、図示しない押圧手段が駆動され、押圧リング６６が測定台本体６４に向けて押圧される。これにより、保持リング６８が押圧リング６６に押し潰され、その押し潰された保持リング６８に把持されて、零調整用マスタＭ0 が測定台６０に保持される。また、測定台６０に保持された零調整用マスタＭ0 は、その先端がワーク受け穴７４に挿入されるが、この零調整用マスタＭ0 とワーク受け穴７４との間に形成される隙間は、保持リング６８が押し潰されることによってシールされる。したがって、エア供給路７０にエアを供給しても、そのエアは隙間から漏れることはなく、全て零調整用マスタＭ0 の内周部に供給される。
【００６２】
以上のようにして零調整用マスタＭ0 が測定台６０にセットされると、エア源８０が駆動され、レギュレータ８２によって一定圧に調整された圧縮エアがＡ／Ｅ変換器８４を介して測定台６０のエア供給路７０に供給される。このエア供給路７０に供給された圧縮エアは、零調整用マスタＭ0 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８４によって検出され、電気信号として管制部８６へと出力される。管制部８６は、その電気信号として出力された零調整用マスタＭ0 の背圧データを内蔵するメモリに記憶する。
【００６３】
零調整用マスタＭ0 の測定が終了すると、エアの供給が停止され、零調整用マスタＭ0 のロックが解除される。すなわち、押圧手段による押圧リング６６の押圧が解除され、保持リング６８による締め付けが解除される。
【００６４】
押圧リング６６の押圧が解除されると、上方に待機していたトランスファーロボット４４のハンド５４が下降し、測定台６０にセットされた零調整用マスタＭ0 を把持する。そして、そのまま上昇して測定台６０から零調整用マスタＭ0 を回収する。
【００６５】
回収された零調整用マスタＭ0 は、トランスファーロボット４４によってマスタ格納台８８の元の位置、すなわち零調整用マスタ格納穴８８Ａに戻される。
【００６６】
零調整用マスタＭ0 の測定が終了すると、次に、トランスファーロボット４４は、マスタ格納台８８から倍率調整用マスタＭ1 を取り出し、測定部１６に搬送する。測定部１６に搬送された倍率調整用マスタＭ1 は、零調整用マスタＭ0 と同様にして測定台６０にセットされる。そして、この零調整用マスタＭ0 と同様にして背圧が測定される。また、測定終了後は零調整用マスタＭ0 と同様にしてマスタ格納台８８の元の位置、すなわち倍率調整用マスタ格納穴８８Ｂに戻される。
【００６７】
以上のようにして、零調整用マスタＭ0 と倍率調整用マスタＭ1 の背圧測定が終了すると、管制部８６は測定された零調整用マスタＭ0 の背圧データと倍率調整用マスタＭ1 の背圧データ、及び、あらかじめ測定されている各マスタＭ0 、Ｍ1 の既知の内径寸法ｄ0 、ｄ1 に基づいて、内径寸法の変化と背圧変化との関係（背圧特性）を求める。また、零調整用マスタＭ0 の背圧の測定値を測定の基準値に設定する。以下の測定では、この零調整用マスタＭ0 との背圧変化を検出することにより、ワークＷの内径寸法ｄが測定される。
【００６８】
以上一連の工程でキャリブレーションが終了する。なお、本実施の形態の内径測定装置１０には測定台６０及びエアマイクロメータ６２が複数設けられているので、その全てについてキャリブレーションを実施する。
【００６９】
キャリブレーションが終了すると、ワークＷの測定が開始される。まず、パーツフィーダ２２が駆動され供給口２６からワークＷが順次供給される。この際、ワークＷは、進行方向後端側に内周面取り部Ｃが向くように方向が統一されて供給口２６から供給される。
【００７０】
供給口２６から供給されたワークＷは、コンベア４０によって方向転換装置４２に搬送される。そして、その方向転換装置４２によって９０度方向転換されて、垂直に立ち上げられる。この際、ワークＷは、その内周面取り部Ｃが上側に向けられた状態で立ち上げられる。
【００７１】
垂直に立ち上げられたワークＷは、トランスファーロボット４４のハンド５４に受け取られ、そのアーム５２の旋回動作によって測定部１６に搬送される。そして、その測定部１６の測定台６０にセットされる。
【００７２】
ここで、このワークＷのセッティングは、上述したマスタＭ0 、Ｍ1 のセッティング方法と同じである。すなわち、押圧リング６６のワーク挿通穴７６にワークＷを挿入し、図示しない押圧手段で押圧リング６６を測定台本体６４に向けて押圧する。これにより、保持リング６８が押圧リング６６に押し潰され、その押し潰された押圧リング６６に把持されて、ワークＷが測定台６０に保持される。
【００７３】
ワークＷが測定台６０に保持されると、エア源８０が駆動され、レギュレータ８２によって一定圧に調整された圧縮エアがＡ／Ｅ変換器８４を介して測定台６０のエア供給路７０に供給される。このエア供給路７０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８４によって検出され、電気信号として管制部８６へと出力される。
【００７４】
管制部８６は、Ａ／Ｅ変換器８４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８６に備えられたモニタ８６Ａ上に表示されるとともに、データとして管制部に内蔵されたメモリに記録される。そして、その測定された内径寸法ｄが所定の基準を満たしているか否か判定される。すなわち、所定の基準を満たしたＯＫワークか、所定の基準を満たしていないＮＧワークかが判定される。
【００７５】
なお、この判定の基準となる内径寸法は、あらかじめ設定されているものとし、管制部８６のメモリに記憶されているものとする。
【００７６】
以上によりワークＷの内径測定が終了する。測定が終了すると、エア源８０の駆動が停止され、測定台６０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６６の押圧が解除され、保持リング６８によるワークＷの締め付けが解除される。この後、ワークＷはトランスファーロボット４４によって測定台６０から回収され、回収部１８へと搬送される。
【００７７】
回収部１８に搬送されたワークＷは、判定された結果に応じてＯＫワーク回収ボックス９０ＡとＮＧワーク回収ボックス９０Ｂとに分別されて回収される。すなわち、所定の基準を満足したＯＫワークならばＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収され、所定の基準を満足しないＮＧワークならばＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収される。
【００７８】
なお、この回収は次のように行われる。測定台６０からワークＷを回収したトランスファーロボット４４は、そのワークＷがＯＫワークの場合、ワークＷをＯＫワーク回収ボックス９０Ａの上方に移動させる。そして、その位置で所定量下降したのちワークＷの保持を解除する。これにより、ワークＷは自重で落下し、ＯＫワーク回収ボックス９０Ａに回収される。回収したワークＷがＮＧワークの場合も同様にしてＮＧワーク回収ボックス９０Ｂに回収する。
【００７９】
以上一連の工程で１つのワークＷの内径測定が完了する。以下、同様の作業を繰り返し実施することにより、パーツフィーダ２２に収容された全てのワークＷを測定する。
【００８０】
なお、本実施の形態の内径測定装置１０は、測定部１６に複数の測定台６０、６０、…を備えているので、この複数の測定台６０、６０、…に順次ワークＷを供給してワークＷの測定を実施する。すなわち、複数ある測定台６０、６０、…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を補充しながら測定を行う。これにより、トランスファーロボット４４の待ち時間がなくなるので、トランスファーロボット４４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。
【００８１】
このように、本実施の形態の内径測定装置１０では、ワークＷの向きとマスタＭ0 、Ｍ1 の向き、すなわち内周面取り部Ｃの方向を揃えて測定を行うようにしているので、一端に内周面取り部Ｃが形成されたワークＷを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では内周面取り部Ｃが形成されていない側から圧縮エアを供給して、その背圧を測定するようにしているが、内周面取り部Ｃが形成されている側から圧縮エアを供給して、その背圧を測定するようにしてもよい。すなわち、内周面取り部Ｃの方向をいずれか一方に統一して測定すればよく、その方向については、いずれの方向であってもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、測定部１６に複数の測定台６０、６０、…を設置しているが、１つだけでもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マスタとワークの方向を統一させて測定することにより、内周部の一端が面取りされたワークを測定する場合であっても常に正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内径測定装置の一実施形態を示す全体構成図
【図２】パーツフィーダの選別部の構成を示す概略図
【図３】投光・受光センサの説明図
【図４】搬送部の構成を示す概略図
【図５】測定部の構成を示す概略図
【図６】測定台の構成を示す断面図
【図７】ワークの構成を示す断面図
【符号の説明】
１０…内径測定装置、１２…供給部、１４…搬送部、１６…測定部、１８…回収部、２０…制御部、２２…パーツフィーダ、２３…選別部、２４…搬送路、２６…供給口、２８…ストッパ、３０…投光・受光センサ、３０Ａ…投光素子、３０Ｂ…受光素子、３４…エアノズル、３６…戻し口、４０…コンベア、４２…方向転換装置、４４…トランスファーロボット、４６…クランパ、４６Ａ、４６Ｂ…クランプ爪、４８…回転軸、５０…ロッド、５２…アーム、５４…ハンド、５４Ａ…クランプ爪、６０…測定台、６２…エアマイクロメータ、６４…測定台本体、６６…押圧リング、６８…保持リング、７０…エア供給路、７２…凹部、７４…ワーク受け穴、７６…ワーク挿通穴、７８…押圧面、８０…エア源、８２…レギュレータ、８４…Ａ／Ｅ変換器、８６…管制部、８８…マスタ格納台、８８Ａ…零調整用マスタ格納穴、８８Ｂ…倍率調整用マスタ格納穴、９０Ａ…ＯＫワーク回収ボックス、９０Ｂ…ＮＧワーク回収ボックス、Ｍ0 …零調整用マスタ、Ｍ1 …倍率調整用マスタ、Ｗ…ワーク、Ｃ…内周面取り部、Ｔ…外周面取り部
【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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