(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置にセットされた被測定物の測定部位へ空気を噴出させる測定ノズル、及び該測定ノズルへ空気を送出し、かつ当該空気の流量又は背圧を測定する空気マイクロメータを有した測定回路と、
所定位置にセットされた被測定物へ空気を噴出させるセンサーノズルを有したセンサー回路と、
流入経路より流入した空気供給源からの空気を、第１の流出経路を介して前記測定回路へ流出するとともに、第２の流出経路を介して前記センサー回路へ流出する供給回路と、
からなり、
該供給回路の前記第２の流出経路に絞りを設ける一方、前記流入経路と前記第１の流出経路との間に、前記流入経路から前記第１の流出経路への通流を閉鎖するとともに、前記第２の流出経路における前記絞りより下流側の背圧の上昇に伴って作動し、前記流入経路から前記第１の流出経路への通流を開放する開閉手段を設けたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記供給回路の前記流入経路と前記第２の流出経路との間の前記絞りの上流に、空気圧の変化を抑制するレギュレーターを設けたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記流入経路における前記第１の流出経路と前記第２の流出経路との分岐点より上流に、空気圧の変化を抑制するレギュレーターを設けたことを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非測定時における測定用空気の無駄な消費を防止する測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の測定装置を示すものであり、該測定装置には、空気マイクロメータから供給され測定ノズルから噴出される測定用空気の消費量を非測定時に自動的に低減させるための空気制御弁３０１が用いられている（特公昭６１−３１４０４号公報参照）。
【０００３】
すなわち、この空気制御弁３０１は、空気マイクロメータ３０５と測定ノズル３０６との間に接続されるものであって、空気マイクロメータ３０５からの測定用空気を、図６にも示すように、流入路３０７から導入するとともに、流出路３０８から前記測定ノズル３０６へ供給する。前記空気制御弁３０１にあっては、流入路３０７と流出路３０８とが第１圧力室３０９を介して連通されており、第１圧力室３０９には、第１弁座３１０が形成されている。また、第１圧力室３０９と流入路３０７とは、第１調整絞り３１１を有した第１バイパス流路３１２を介して連通されている。
【０００４】
さらに、前記第１圧力室３０９は、弁座３１０を開閉する弁体であるダイヤフラム３２１によって閉鎖されており、その裏面側には、第２圧力室３２２が隔成されている。第２圧力室３２２は、第１固定絞り３２３を有する第２バイパス流入路３２４を介して前記流入路３０７の上流側に連通される一方、第２調整絞り３２５及び第２の固定絞り３２６を介して大気に連通されている。そして、第２調整絞り３２５の入り口には、第２弁座３２７が形成されている。
【０００５】
これにより、前記空気制御弁３０１は、前記測定ノズル３０６より被測定物が取り除かれた非測定時において、その背圧の低下を受けて前記ダイヤフラム３２１が閉作動することにより、測定ノズル３０６から噴出される測定用空気の消費量を自動的に低減させることができるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記測定装置にあっては、空気マイクロメータ３０５から測定ノズル３０６へ流れる空気を空気制御弁３０１が遮断することにより、測定ノズル３０６から噴出される測定用空気の消費量を押さえるように構成されている。このため、測定ノズル３０６からの空気の噴出量を押さえた状態であっても、前記空気マイクロメータ３０５におけるゼロ調整部３３１（図５参照）より大気放出される空気の排出量を押さえることはできなかった。
【０００７】
また、前記空気制御弁３０１は、空気マイクロメータ３０５と測定ノズル３０６との間に設けられているため、被測定物の複数箇所を測定するために複数の空気マイクロメータ３０５及び測定ノズル３０６を用いた場合、空気マイクロメータ３０５及び測定ノズル３０６の増加に伴い、前記空気制御弁３０１をその数だけ増加しなければならないという問題点があった。
【０００８】
さらに、前記空気制御弁３０１は、第２圧力室３２２の圧力に基づき前記ダイヤフラム３２１へ加わる閉弁方向への付勢力ｆと、第１圧力室３０９の背圧に基づき前記ダイヤフラム３２１へ加わる開弁方向への付勢力Ｆとの関係が、測定時にはｆ＜Ｆに、また非測定時にはｆ＞Ｆになるように、第１調整絞り３１１と第２調整絞り３２５との二箇所で調整する必要があった。つまり、測定ノズル３０６に被測定物をセットした状態と、測定ノズル３０６より被測定物を取り除いた状態とのそれぞれにおいて、前記第１及び第２調整絞り３１１，３２５を調整する必要がある。また、この調整によって前記測定ノズル３０６からの噴出量が変化するため、前記空気マイクロメータ３０５を再調整しなければならないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、調整作業が容易で、かつ効率的に空気消費量の低減化を図ることができる測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の測定装置にあっては、所定位置にセットされた被測定物の測定部位へ空気を噴出させる測定ノズル、及び該測定ノズルへ空気を送出し、かつ当該空気の流量又は背圧を測定する空気マイクロメータを有した測定回路と、所定位置にセットされた被測定物へ空気を噴出させるセンサーノズルを有したセンサー回路と、流入経路より流入した空気供給源からの空気を、第１の流出経路を介して前記測定回路へ流出するとともに、第２の流出経路を介して前記センサー回路へ流出する供給回路と、からなり、該供給回路の前記第２の流出経路に絞りを設ける一方、前記流入経路と前記第１の流出経路との間に、前記流入経路から前記第１の流出経路への通流を閉鎖するとともに、前記第２の流出経路における前記絞りより下流側の背圧の上昇に伴って作動し、前記流入経路から前記第１の流出経路への通流を開放する開閉手段を設けた。
【００１１】
すなわち、被測定物のセット状態を検知するセンサー回路と、測定を行う測定回路とが独立されているので、センサー回路における空気の通流量と、測定回路における空気の通流量とは、独立している。また、非測定時には、空気マイクロメータを備えてなる測定回路への空気の通流が開閉手段により閉鎖されるので、非測定時において空気マイクロメータより大気放出される空気の排出量が押さえられる。さらに、非測定時において空気の消費量を押さえる前記開閉手段は、供給回路の流入経路と第１の流出経路との間に設けられているので、空気マイクロメータを備えた測定回路を、前記第１の流出経路に複数接続するだけで、被測定物の複数箇所を測定することができる。
【００１２】
また、前記供給回路の前記流入経路と前記第２の流出経路との間に、空気圧の変化を抑制するレギュレーターを設けた。
【００１３】
これにより、供給空気圧変動の影響を受けにくくなる。
【００１４】
さらに、前記流入経路における前記第１の流出経路と前記第２の流出経路との分岐点より上流に、空気圧の変化を抑制するレギュレーターを設けた。
【００１５】
これにより、第１の流出経路を介して測定回路へ流出される空気と、第２の流出経路を介してセンサー回路へ流出される空気との安定化が図られる。
【００１６】
【実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図面にしたがって説明する。図１は、本実施の形態に係る測定装置１の空気回路を示す回路図であり、該測定装置１は、空気供給源２より供給される空気を濾過するフィルター回路３と、該フィルター回路３からの空気を流入経路４より流入するとともに、第１及び第２の流出経路５，６へ分岐して流出させる供給回路７と、該供給回路７の第１の流出路５から流出された空気を用いて被測定物８の測定を行う第１及び第２の測定回路９，１０と、前記供給回路７の第２の流出路６から流出された空気を用いて被測定物８が測定台１１にセットされているか否かを検知するセンサー回路１２とにより構成されている。
【００１７】
前記第１の測定回路９と第２の測定回路１０とは、前記供給回路７の第１の流出経路５に接続されているとともに、第１及び第２のレギュレータ２１，２２をそれぞれ有している。各々のレギュレータ２１，２２の下流には、第１及び第２の空気マイクロメータ２３，２４が接続されており、各空気マイクロメータ２３，２４には、前記測定台１１にセットされた被測定物８の第１及び第２の測定部位２５，２６のそれぞれに空気を噴出させる第１及び第２の測定ノズル２７，２８が接続されている。これにより、第１及び第２の測定ノズル２７，２８へ送出される空気の流量を、前記各空気マイクロメータ２３，２４により測定することによって、前記第１及び第２の測定部位２５，２６における測定が行えるように構成されている。
【００１８】
前記センサー回路１２は、前記供給回路７の第２の流出経路６に接続されており、第２の流出経路６より流出された空気を、前記測定台１１にセットされた被測定物８における前記各測定部位２５，２６と異なる部位へ噴出させるセンサーノズル３１を備えている。
【００１９】
前記供給回路７の前記第２の流出経路６には、空気圧の変動を抑制する第３のレギュレータ４１と固定絞り４２とが上流側より順に設けられており、第２の流出経路６は、前記固定絞り４２によって、空気供給源２側の上流側と前記センサーノズル３１側の下流側とに区画されている。また、前記流入経路４と前記第１の流出経路５との間には、前記流入経路４から前記第１の流出経路５への通流を通常時において閉鎖するとともに、前記第２の流出経路６における前記固定絞り４２より下流側の背圧の上昇に伴って作動し、前記流入経路４から前記第１の流出経路５への通流を開放する開閉手段としての空気制御弁４３が設けられている。
【００２０】
一方、図２は、前記供給回路７を構成するエアカットバルブ５１を示す断面図であり、該エアカットバルブ５１のケーシング５２には、前記フィルター回路３に接続される前記流入経路４を形成する流入路５３と、前記各測定回路９，１０が並列に接続される前記第１の流出経路５を形成する第１の流出路５４と、前記センサー回路１２に接続される前記第２の流出経路６を形成する第２の流出路５５とが設けられている。
【００２１】
前記流入路５３と前記第１の流出路５４との間には、上下方向に延在する下部縦穴６１が形成されており、該下部縦穴６１の下方には、弁室６２が形成されている。前記下部縦穴６１には、前記空気制御弁４３を構成するバルブ６３が上下動可能に内嵌されており、該バルブ６３の下端部に形成された弁部６４が、ボトムネジ６５に保持されたスプリング６６によって上方へ付勢されている。これにより、前記弁部６４に設けられたＯリング６４ａが、前記下部縦穴６１の周縁部に密着され、前記流入路５３と前記第１の流出路５４とが閉鎖された状態に保たれている。前記下部縦穴６１の上部には、下部ケーシング５２−１内に形成された空間を大気開放状の下部室６７と上部室６８とに隔成する下部ダイヤフラム６９が配設されており、該下部ダイヤフラム６９の中央部には、前記バルブ６３の上端に当接するとともに、前記下部ダイヤフラム６９の変位に伴い前記バルブ６３を下方へ付勢するプッシュロッド７０が設けられている。
【００２２】
前記下部ダイヤフラム６９の上部には、上部縦穴８１が形成されており、該上部縦穴８１の下部は、シールネジ８２により閉鎖されている。前記上部縦穴８１は、中部ケーシング５２−２に形成されたバイパス路８３を介して、前記流入路５３に接続されているとともに、小径穴を備えてなる弁座８４が形成されている。また、前記上部縦穴８１には、前記第３のレギュレータ４１を形成するパイロットプランジャー８５が上下動自在に内嵌されており、該パイロットプランジャー８５は、前記シールネジ８２に保持されたスプリング８６によって上方へ付勢されている。前記パイロットプランジャー８５の上部には、上部ダイヤフラム８７によって調圧室８８が形成されており、該調圧室８８には、前記流入路５３より流入された空気が前記バイパス路８３及び前記弁座８４を介して流入されるように構成されている。
【００２３】
前記パイロットプランジャー８５の上端は、前記上部ダイヤフラム８７の中央部に当接されており、該上部ダイヤフラム８７は、当該上部ダイヤフラム８７と、上部ケーシング５２−３の上端部に設けられたアジャストスクリュー９１との間に配設されたスプリング９２により下方へ付勢されている。前記調圧室８８は、固定絞り９３を介して前記上部室６８に連通されており、該上部室６８には、前記第２の流出路５５を介して円筒状のホース継ぎ手９４が接続されている。
【００２４】
これにより、被測定物８が測定台１１にセットされていない非測定時においては、前記バルブ６３が流入路５３と第１の流出路５４とを閉鎖することにより、各測定回路９，１０へ供給される測定用の空気を遮断するように構成されている。また、被測定物８が測定台１１にセットされた状態においては、ホース継ぎ手９４に接続されたセンサーノズル３１からの空気が被測定物８に噴出されることによって、前記固定絞り９３より下流に形成された上部室６８の圧力が上昇するとともに、これに伴い下部ダイヤフラム６９が押し下げられ、流入路５３と第１の流出路５４とを閉鎖するバルブ６３が開作動されるように構成されている。
【００２５】
以上の構成からなる本実施の形態において、測定台１１への被測定物８のセット状態を検知するセンサー回路１２と、被測定物８の測定を行う各測定回路９，１０とが独立されているので、センサー回路１２での通流量を可変する第３のレギュレータ４１と、各測定回路９，１０での通流量を可変する第１または第２のレギュレータ２１，２２とを独立的に調整することができる。このため、被測定物８の測定を行う測定ノズルと、該測定ノズルから噴出される空気の消費量を低減させる空気制御弁とが直列に配置され、該空気制御弁を通流する空気の通流量を調整した際に、測定ノズルからの噴出量が変化してしまう従来と比較して、調整作業が容易となるとともに、前記測定ノズルと直列に配置される空気制御弁に起因した測定値への悪影響を確実に排除することができる。
【００２６】
また、非測定時には、空気マイクロメータ２３，２４を備えてなる各測定回路９，１０への空気の通流が、空気制御弁４３により閉鎖されるので、図１に示したように、非測定時において各空気マイクロメータ２３，２４におけるゼロ調整部１０１，１０２より大気放出されてしまう無駄な空気の排出を防止することができる。
【００２７】
さらに、非測定時において空気の通流を遮断する前記空気制御弁４３は、供給回路７の流入経路４と第１の流出経路５との間に設けられているので、空気マイクロメータ２３，２４を備えた各測定回路９，１０を、本実施の形態のように、前記第１の流出経路５に複数接続するだけで、被測定物８の複数箇所を測定することができる。したがって、空気マイクロメータ２３，２４と各測定ノズル２７，２８との間に、該測定ノズル２７，２８から噴出される空気の消費量を低減させる空気制御弁が設けられ、測定ノズルの数の増加に伴い、空気制御弁の数が増加してしまう従来と比較して、コストの増大を防止することができる。
【００２８】
加えて、前記供給回路７の前記流入経路４と前記第２の流出経路６との間に、空気圧の変化を抑制する第３のレギュレータ４１が設けられているので、センサー回路１２のセンサーノズル３１より噴出される空気、及び該空気の背圧を安定化させることができる。これにより、前記空気の背圧により開作動する空気制御弁４３の誤作動を未然に防止することができる。
【００２９】
なお、第３のレギュレータ４１は、センサー回路１２専用のため、小型・小流量型でよい。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態の空気回路を示す回路図であり、第１の実施の形態と異なる部分のみを説明する。
【００３１】
すなわち、本実施の形態に係る測定装置２０１にあっては、供給回路７の流入経路４において第１の流出経路５と前記第２の流出経路６との分岐点より上流に、空気圧の変化を抑制する第３のレギュレーター４１が設けられている。
【００３２】
この供給回路７を構成するエアカットバルブ２１１の中部ケーシング２１２−２には、図４に示すように、前記フィルター回路３に接続される前記流入経路４を形成する流入路２１３と、前記各測定回路９，１０が並列に接続される前記第１の流出経路５を形成する第１の流出路２１４と、前記センサー回路１２に接続される前記第２の流出経路６を形成する第２の流出路２１５とが設けられている。
【００３３】
前記中部ケーシング２１２−２の中心部には、上下方向に延在する上部縦穴２２１が形成されており、該上部縦穴２２１の下方には、当該上部縦穴２２１と前記流入路２１３とを連通するとともに、下方がシールネジ２２２によって閉鎖された上部弁室２２３が形成されている。前記上部縦穴２２１には、前記第３のレギュレータ４１を構成するプランジャー２２４が上下動可能に内嵌されており、該プランジャー２２４は、その弁部２２５が前記シールネジ２２２に保持されたスプリング２２６によって上方へ付勢されている。また、前記プランジャー２２４は、該プランジャー２２４の上方に配設されるとともに、調圧室２２７を隔成する上部ダイヤフラム２２８に当接されており、このプランジャー２２４は、該上部ダイヤフラム２２８と、上部ケーシング２１２−３の上端部に設けられたアジャストスクリュー２２９との間に配設されたスプリング２３０によって下方へ付勢されている。これにより、前記調圧室２２７に連通した前記上部縦穴２２１内の圧力を、前記アジャストスクリュー２２９によって調整できるように構成されている。
【００３４】
また、前記上部縦穴２２１は、第１のバイパス路２４１を介して、前記上部縦穴２２１の下方に形成された下部縦穴２４２に接続されており、該下部縦穴２４２の下方には、前記第１の流出路２１４に連通した下部弁室２４３が形成されている。前記下部縦穴２４２には、前記空気制御弁４３を構成するバルブ２４４が上下動可能に内嵌されており、該バルブ２４４は、その弁部２４５がボトムネジ２４６に保持されたスプリング２４７によって上方へ付勢されている。
【００３５】
これにより、前記弁部２４５に設けられたＯリング２４８が、前記下部縦穴２４２の周縁部に密着され、前記第１のバイパス路２４１と前記第１の流出路２１４とが閉鎖された状態に保たれている。前記下部縦穴２４２の上部には、下部室２５１と上部室２５２とを隔成する下部ダイヤフラム２５３が配設されており、該下部ダイヤフラム２５３の中央部には、該下部ダイヤフラム２５３の変位に伴い前記バルブ２４４を下方へ付勢するプッシュロッド２５４が設けられている。
【００３６】
さらに、前記上部縦穴２２１は、可変絞り２６１を備えた第２のバイパス路２６２を介して、前記上部室２５２に連通されており、該上部室２５２には、前記第２の流出路２１５を介して円筒状のホース継ぎ手２６３が接続されている。
【００３７】
これにより、被測定物８が測定台１１にセットされていない非測定時においては、前記バルブ２４４が第１のバイパス路２４１と第１の流出路２１４とを閉鎖することにより、各測定回路９，１０へ供給される測定用の空気を遮断するように構成されている。また、被測定物８が測定台１１にセットされた状態においては、ホース継ぎ手２６３に接続されたセンサーノズル３１からの空気が被測定物８に噴出されることによって、前記可変絞り２６１より下流に形成された前記上部室２５２の圧力が上昇するとともに、これに伴い下部ダイヤフラム２５３が押し下げられ、第１のバイパス路２４１と第１の流出路２１４とを閉鎖するバルブ２４４が開作動されるように構成されている。
【００３８】
以上の構成からなる本実施の形態にあっても、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態に係る測定装置２０１にあっては、図３にも示したように、供給回路７において、各測定回路９，１０が接続された第１の流出経路５と、センサー回路１２が接続された前記第２の流出経路との分岐点より上流に、空気圧の変化を抑制する第３のレギュレーター４１が設けられているので、第１の流出経路５を介して各測定回路９，１０へ流出される空気と、第２の流出経路６を介してセンサー回路１２へ流出される空気との安定化を図ることができる。これにより、被測定物８のセット状態を検知して作動する空気制御弁４３の誤作動を未然に防止しつつ、前記各測定回路９，１０における測定精度を、さらに向上させることができる。
【００３９】
なお、第３のレギュレータ４１は、測定回路及びセンサー回路用のため大型・大流量型になる。
【００４０】
また、第３のレギュレータ４１を設けることにより、測定回路のレギュレータを省略し、小型・廉価にすることもできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にあっては、被測定物のセット状態を検知するセンサー回路と、測定を行う測定回路とが独立されているので、センサー回路における空気の通流量と、測定回路における空気の通流量とを個別に流すことがことができる。このため、被測定物の測定を行う測定ノズルと、該測定ノズルから噴出される空気の消費量を低減させる空気制御弁とが直列に配置され、該空気制御弁を通流する空気の通流量を調整した際に、測定ノズルからの噴出量が変化してしまう従来と比較して、調整作業が容易となるとともに、前記測定ノズルと直列に配置された空気制御弁に起因する測定値への悪影響を確実に排除することができる。
【００４２】
また、非測定時には、空気マイクロメータを備えてなる測定回路への空気の通流を開閉手段により閉鎖されるので、非測定時において空気マイクロメータより大気放出されてしまう無駄な空気の排出を防止することができる。
【００４３】
さらに、非測定時において空気の通流を遮断する前記開閉手段は、供給回路の流入経路と第１の流出経路との間に設けられているので、空気マイクロメータを備えた測定回路を、前記第１の流出経路に複数接続するだけで、被測定物の複数箇所の測定が可能となる。したがって、空気マイクロメータと測定ノズルとの間に、該測定ノズルから噴出される空気の消費量を低減させる空気制御弁が個々に設けられ、測定ノズル数の増加に伴い、空気制御弁の数が増加してしまう従来方式と比較して、コストの増大を防止することができる。
【００４４】
また、前記供給回路の前記流入経路と前記第２の流出経路との間に、空気圧の変化を抑制するレギュレーターを設けることにより、センサー回路のセンサーノズルより噴出される空気、及び該空気の背圧を安定化させることができる。これにより、開閉手段の誤作動を未然に防止することができる。
【００４５】
さらに、前記流入経路における第１の流出経路と第２の流出経路との分岐点より上流にレギュレーターを設けることにより、第１の流出経路を介して測定回路へ流出される空気と、第２の流出経路を介してセンサー回路へ流出される空気との安定化を図ることができるので、開閉手段の誤作動を未然に防止しつつ、測定精度を向上させることができる。
【００４６】
なお、本実施例は、流量型空気マイクロメータについて述べているが、他の方式の空気マイクロメータも同様である。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の空気回路を示す回路図である。
【図２】同実施の形態におけるエアカットバブルを示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の空気回路を示す回路図である。
【図４】同実施の形態におけるエアカットバブルを示す断面図である。
【図５】従来の測定装置を示す模式図である。
【図６】同従来例における空気制御弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１    測定装置
２    空気供給源
４    流入経路
５    第１の流出路
６    第２の流出路
７    供給回路
８    被測定物
９    第１の測定回路
１０    第２の測定回路
１１    測定台
１２    センサー回路
２３    空気マイクロメータ
２５    第１の測定部位
２７    第１の測定ノズル
３１    センサーノズル
４１    第３のレギュレータ
４２    固定絞り
２０１  測定装置
２１１  エアカットバルブ
【図１】
0003933760.tif 000002
【図２】
0003933760.tif 000003
【図３】
0003933760.tif 000004
【図４】
0003933760.tif 000005
【図５】
0003933760.tif 000006
【図６】
0003933760.tif 000007