(57)【要約】  ワーク（１、１Ｒ、１Ｔ）の縁部（５、Ｒ、Ｔ）の寸法及び／または位置を検査するためのシステムであって、長手方向に沿ってワーク（１、１Ｒ、１Ｔ）の縁部（５、Ｒ、Ｔ）と協働するようになっている、テーパが設けられたマッチング区域（８、９）を有するそれぞれの表面を含むマッチング要素（６、７；１６、１７）と、マッチング区域と縁部との間の協働を示す複数の電気信号（Ｍ、Ｍ６、Ｍ７）を提供する変換要素（１１）と、を含む２つの検査要素を、有している。前記マッチング区域は、長手方向に対して互いに異なる傾斜角度（α、β）を規定している。検査のためのそのようなシステムを用いる方法は、それぞれのマッチング区域が検査対象の縁部と協働する検査条件内にマッチング要素をもたらす工程と、変換要素によって提供される電気信号を検出する工程と、そのような信号を、各マッチング区域と基準縁部との間の協働を示す基準信号と共に、処理する工程と、を含んでいる。システム及び方法は、バルブシート（２）の縁部の直径を検査するに当たり、有利に適用され得る。
2016504586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（１）の縁部（５）の寸法及び／または位置を検査するためのシステムであって、
−支持及び位置決め用のフレーム（１０）と、
−前記支持及び位置決め用のフレーム（１０）に接続され、長手方向に沿って前記ワーク（１）と協働するようになっている検査要素と、
−前記検査要素に接続された変換システムと、
−前記変換システムに接続された処理装置（１３）と、
を備え、
−前記検査要素は、２つのマッチング要素（６、７；１６、１７）を含んでおり、当該２つのマッチング要素（６、７；１６、１７）は、前記縁部（５）と協働するようになっており前記長手方向に対して互いに異なる傾斜角度（α、β）を規定する、というテーパが設けられたマッチング区域（８、９）、を有するそれぞれの表面を含んでおり、
−前記変換システムは、前記マッチング区域（８、９）と前記縁部（５）との間の前記協働を示す電気信号（Ｍ）を提供する少なくとも１つの変換要素（１１）を、含んでおり、
−前記処理装置（１３）は、基準位置に対する前記縁部（５）の径方向の位置を決定するために、前記電気信号（Ｍ）を受信し、それらを処理するようになっている
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記２つのマッチング区域（８、９）は、回転対称性を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記マッチング区域（８、９）は、前記傾斜角度（α、β）を特徴付ける斜面である
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記マッチング区域（８、９）は、実質的に球面であり、そのような実質的に球面のマッチング区域（８、９）の半径は互いに異なっており、前記傾斜角度（α、β）を特徴付ける接平面を規定するために前記縁部（５）と協働するようになっている
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記マッチング区域（８、９）は、多角形の底面を有するピラミッド形状である
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記２つのマッチング要素（６、７）は、検査対象の前記縁部（５）に接触するようになっているフィーラ（feelers）であり、
前記少なくとも１つの変換要素（１１）は、前記マッチング要素（６、７）の長手方向の位置を示す電気信号（Ｍ）を、提供するようになっている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム。
【請求項７】
前記フィーラは、少なくとも１つのシャフト（１２）によって、前記支持及び位置決め用のフレーム（１０）に接続されており、
前記少なくとも１つの変換要素（１１）は、前記少なくとも１つのシャフト（１２）に接続されており、当該少なくとも１つのシャフト（１２）の前記長手方向の位置を示す電気信号を提供するようになっている
ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
円形の縁部（５）の直径の寸法を検査するために、前記シャフト（１２）は、前記長手方向に沿った前記ワーク（１）に対する前記２つのマッチング要素（６、７）の心出し（centering）を可能にするようになっている構造的特徴を、有している
ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記２つのマッチング要素（６、７）は、前記２つのマッチング区域（８、９）の前記ワーク（１）の前記縁部（５）との協働を実質的に同時に可能にするようになっている構造的特徴を、有している
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のシステム。
【請求項１０】
圧力流体の供給源を更に備え、
前記検査要素は、前記マッチング要素（１６、１７）を位置決めするための位置決め機構（１５）を含んでおり、当該位置決め機構（１５）は、前記長手方向に沿って当該マッチング要素（１６、１７）の予め設定された位置を規定するようになっており、
前記少なくとも１つの変換要素によって提供される前記電気信号（Ｍ）は、各マッチング要素（１６、１７）の前記マッチング区域（８、９）と検査対象の前記縁部（５）とによって境界が定められる協働区域を通流する前記圧力流体の特性の変化を示す
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
前記圧力流体は、気体であり、
前記変換要素は、気体−電気（pneumo-electrical）変換器である
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記支持および位置決め用のフレーム（１０）は、２つの検査ステーション（Ａ、Ｂ）を含んでおり、
前記２つの検査ステーション（Ａ、Ｂ）の各々は、変換要素（１１）と前記マッチング要素（６、７；１６、１７）の１つとを含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
前記支持および位置決め用のフレーム（１０）は、可動アームを有する座標計測器を含んでおり、
前記マッチング要素（６、７；１６、１７）は、前記ワーク（１）の逐次的な検査を行うために、選択的に前記可動アームに接続されるようになっている
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
長手方向に沿って検査対象の縁部（Ｔ）と協働するようになっており、当該長手方向に対して互いに異なる傾斜角度（α、β）を規定する、というテーパが設けられたマッチング区域（８、９）を有するそれぞれの表面を規定する、２つのマッチング要素（６、７；１６、１７）と、前記マッチング区域（８、９）と前記縁部（Ｔ）との間の協働を示す電気信号を提供するようになっている変換システムと、によって、ワーク（１Ｔ）の縁部（Ｔ）の位置および／または寸法を検査するための方法であって、
−前記マッチング要素（６、７；１６、１７）の各々を、それぞれの前記マッチング区域（８、９）が検査対象の前記縁部（Ｔ）と協働する、という検査条件にもたらす工程と、
−前記変換システムによって提供され、各マッチング区域（８、９）と検査対象の前記縁部（Ｔ）との間の協働を示す信号（Ｍ６、Ｍ７）を検出する工程と、
−基準縁部（Ｒ）に対する検査対象の前記縁部（Ｔ）の径方向の隙間（ΔＸ）を決定するために、前記信号（Ｍ６、Ｍ７）、及び、各マッチング区域（８、９）と当該基準縁部（Ｒ）との間の協働を示す基準信号（Ｍ６ｒ、Ｍ７ｒ）、を処理する工程と、
を備えた
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記マッチング要素（６、７；１６、１７）は、逐次的に前記検査条件内にもたらされる
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
各マッチング要素（６、７）は、それぞれの前記マッチング区域（８、９）と検査対象の前記縁部（Ｔ）との間の接触によって規定される前記検査条件まで、前記長手方向に沿って前進させられ、
前記信号（Ｍ６、Ｍ７）は、前記マッチング要素（６、７）の長手方向の位置（Ｓ６、Ｓ７）を示し、
前記基準信号（Ｍ６ｒ、Ｍ７ｒ）は、各マッチング区域（８、９）と前記基準縁部（Ｒ）との間の接触によって規定される長手方向の基準位置（Ｓ６ｒ、Ｓ７ｒ）を示す
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記マッチング要素（６、７）は、少なくとも１つのシャフト（１２）に接続され、
前記信号（Ｍ６、Ｍ７）は、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の長手方向の位置を示す
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記径方向の隙間は、
【数１】
2016504586.tif 000004
という式によって得られ、
−α及びβは、前記長手方向に対して前記マッチング区域（８、９）によって規定される、前記傾斜角度であり、
−ΔＳ７及びΔＳ６は、前記長手方向の基準位置（Ｓ６ｒ、Ｓ７ｒ）に対する、前記検査条件内での前記マッチング要素（６、７）の前記長手方向の位置（Ｓ６、Ｓ７）の差である
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
圧力流体の供給源を含むシステムによって、前記マッチング要素（１６、１７）の各々が、前記検査条件を規定する予め設定された位置まで前記長手方向に沿って前進させられ、
前記変換システムによって提供される前記信号（Ｍ６、Ｍ７）は、各マッチング要素（１６、１７）の前記マッチング区域（８、９）と検査対象の前記縁部（５）とによって境界が定められる協働区域を通流する前記圧力流体の特性の変化を示す
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項２０】
円形の縁部（Ｔ）の直径の寸法を検査するために、実質的に傾斜されたマッチング区域（８、９）を有するマッチング要素（６、７；１６、１７）が用いられる
ことを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
内側の縁部（Ｔ、Ｒ）を検査するための、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
−前記マッチング要素（６、７；１６、１７）の各々を、それぞれの前記マッチング区域（８、９）が前記基準縁部（Ｒ）と協働する、という較正条件内にもたらす工程と、
−前記変換システムによって提供され、各マッチング区域（８、９）と前記基準縁部（Ｒ）との間の前記協働を示す信号として、前記基準信号（Ｍ６ｒ、Ｍ７ｒ）を検出する工程と、
を更に備えた
ことを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの縁部の、寸法、及び／または、基準位置に対する位置、を検査するためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
特には、本発明は、有利にしかし非排他的に、物体の丸い縁部の直径を検査することに、適用され得る。当該丸い縁部は、回転対称性を有する２つの表面の共通部分に由来する。前記物体は、例えば、内燃エンジンにおける、検査対象の縁部を含むバルブシートを有するインジェクションシステムの部品、シリンダヘッド内のバルブシート、または、そのようなシート内に収容されることが意図されているバルブ、であり得る。バルブシートの内側の縁部を検査することの論及は、一般性を失うことなく以下の説明において明白に行われる。
【背景技術】
【０００３】
最も普及している形態において、バルブシートは、円筒状の案内孔に接続された、テーパが設けられたシール面を有している。このテーパが設けられたシール面は、バルブヘッドと協働することが意図されており、典型的には２以上の隣接する円錐面を有している。当該円錐面の各々は、前記シートそれ自体の中心軸に対して、ある角度で下り坂になっている。同様に円錐面を規定しているバルブヘッドと２つの隣接する円錐面に由来する丸い縁部との接触が、シールを実現している。
【０００４】
システムの作動に最も直接的に関連する部分、特には作動面及びそれらの間、の寸法を非常に慎重に検査することは、価値がある。実際、名目上の寸法に対する起こり得る変更は、シールの喪失、漏出、エンジン性能の低下及び排気水準の上昇、に帰結する、バルブと関連するシートとの間の適切でない協働の原因となる。
【０００５】
丸い縁部を含み得る作動面を検査するための今日知られている技術は、異なる技術を用いる、主に２つのタイプがある。第１の既知の検査技術は、ＵＳ２０１０１１９１０４Ａ１号の米国特許公開公報に示されているような接触タイプである。本技術では、例えば、デジタル画像を再構築するために十分な多数の点において物体をスキャンするタッチプローブが用いられ、当該デジタル画像に基づいて前記物体の特徴が解析される。しかしながら、このタイプの検査は、一般に、多くの場合において高価な道具、及び／または、長い処理時間を必要とする膨大なデータの処理、を伴う。更に、それは、小型のバルブシートを検査するためには、使用され得ない。第２の既知の検査技術は、米国特許第７６４３１５１Ｂ２において示されているような非接触タイプである。本技術では、例えば、検査が実行される物体の画像をデジタルに再構築するために干渉技術を利用する光学的測定装置が、使用される。しかしながら、この第２の既知の技術は、他のものの中で、振動及び汚れに対して極めて敏感であり、一般に、作業環境内で検査するためには適していない。
【０００６】
更に、物体の作動面の地点走査（point-scanning）が、両方の既知の技術において実行される。それにより取得される不連続のデータは、例えば、物体の画像を再構築するために補間（内挿）され得る。地点走査及び補間公式に依存する位置は、縁部に関連付けられるが、走査地点の１つが接続縁部において作動面の形状を正確に抽出する、という偶然の思いがけない事象がなければ、そのような位置は、通常は実際の位置とは異なり、製造における欠陥、または、材料の摩耗もしくは変位が、考慮されない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、物体の縁部の径方向の位置を基準位置に対して定量的に及び正確に規定するためのシステム及び方法を、提供することである。そのようなシステム及びそのような方法は、前述の不便さが無く、同時に、容易かつ安価に実行される。
【０００８】
本発明によれば、この目的及び他の目的は、この明細書と一体的な部分である添付の特許請求の範囲による検査のためのシステム及び方法によって、達成される。
【０００９】
本発明によるシステムは、支持及び位置決め用のフレームと、前記支持及び位置決め用のフレームに接続された検査要素と、前記検査要素に接続された変換システムと、前記変換システムに接続された処理装置と、を備えている。前記検査要素は、前記縁部と協働するためのテーパが設けられたマッチング区域を有するそれぞれの表面を有する、２つのマッチング要素（matching elements）を含んでおり、前記マッチング区域は、前記長手方向に対して互いに異なる傾斜角度を規定している。前記変換システムは、前記マッチング要素と物体の前記縁部との間の前記協働を示す電気信号を提供する少なくとも１つの変換要素を、有している。前記処理装置は、基準位置に対する前記縁部の径方向の位置を決定するために、前記電気信号を受信し、それらを処理する。
【００１０】
好ましくは、前記マッチング区域は、例えば円錐形状または多角形の底面を有するピラミッド形状の、前記傾斜角度を特徴付ける斜面である。選択的に、前記マッチング区域は、実質的に、異なる半径を有する球面であり、前記傾斜角度を特徴付ける接平面を規定するために前記縁部と協働するようになっている。
【００１１】
例えば円形の縁部の直径の寸法を検査するための本発明によるシステムは、前記２つのマッチング要素を具現化し、検査対象の前記縁部に接触するようになっている、２つのフィーラ（feelers）を含み得る。前記フィーラは、少なくとも１つのシャフトによって、前記支持及び位置決め用のフレームに接続され得る。前記変換要素は、前記シャフトに接続され得て、それがもたらす当該シャフト及び前記マッチング要素の長手方向の位置を示す電気信号を、提供し得る。
【００１２】
有利には、前記長手方向に関して、特には円形の縁部を有する前記ワークに対して自動的に前記２つのマッチング要素の各々の心出し（centering）を行うための構造的特徴を有するシャフトが、取り付けられる。
【００１３】
本発明によるシステムの前記マッチング要素は、前記マッチング区域が同時または実質的に同時に検査対象の前記縁部と協働し得るような構造的特徴を、有し得る。
【００１４】
選択的に、本発明によるシステムは、流体タイプであり得て、圧力流体（つまり気体）の供給源と、前記長手方向に沿って前記マッチング要素のあらかじめ設定された位置を規定する、当該マッチング要素を位置決めするための機構と、を有し得る。この場合、前記変換要素（つまり気体−電気変換器）によって提供される前記電気信号は、各マッチング要素の前記マッチング区域と検査対象の前記縁部とによって境界が定められる協働区域を通流する前記圧力流体の特性（つまり流量または圧力）の変化を、示す。
【００１５】
好ましくは、前記支持および位置決め用のフレームは、２つの検査ステーションを含んでおり、その各々は、変換要素と前記２つのマッチング要素のうちの１つとを含んでいる。
【００１６】
選択的に、前記支持および位置決め用のフレームは、前記マッチング要素を可動アームに選択的に装着させ、前記ワークの逐次的な検査を行う、座標測定器（Coordinate Measuring Machine）を、含み得る。
【００１７】
本発明による方法においては、これまで言及された特徴を有するシステムによって検査を行うために、前記マッチング要素は、それぞれの前記マッチング区域が検査対象の前記縁部と協働する、という検査条件内にもたらされる。例えば、それ（マッチング要素）は、そのような縁部上に寄り掛かる。そして、前記変換システムによって提供され、各マッチング区域と検査対象の前記縁部との間の協働を示す信号、例えば前記検査条件における前記マッチング要素の前記長手方向の位置に関する信号、が検出される。それらの信号は、基準縁部に対する検査対象の前記縁部の径方向の隙間を決定するために、各マッチング区域と基準縁部との間の協働を示す基準信号と共に、処理される。
【００１８】
本発明の目的及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例によってのみ与えられる本発明の好ましい実施の形態に関する以下の詳細な説明から、明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明は、今、非限定的な例によって与えられる添付の図面を参照して、説明される。
【図１】本発明の可能な一実施の形態による検査のためのシステムを、検査対象のワークの部分的な断面図を伴って、概略的に示している。
【図２】本発明による、図１に示されている検査のためシステムの作動原理を、概略的に示している。
【図３ａ】本発明による、基準位置に対する物体の縁部の径方向の位置を検査するための方法の１つの条件を、概略的に示している。
【図３ｂ】本発明による、基準位置に対する物体の縁部の径方向の位置を検査するための方法の図３（ａ）とは異なる条件を、概略的に示している。
【図４】図１に示されているシステムを用いて検査するための方法の２つの異なる条件を、概略的に示している。
【図５】図１に示されているシステムの代わりとなる本発明の可能な一実施の形態による検査のためのシステムを用いて検査するための方法の２つの異なる条件を、概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、ワーク１の縁部の径方向の位置を検査するためのシステム、特には、長手軸を規定するバルブシート２を有する内燃エンジン用の噴射（インジェクション）システムの直径の寸法を検査するためのシステム、の主な構成を示している。本システムは、例えば、本質的に同一である２つの検査ステーションＡ及びＢを有する支持及び位置決め用のフレーム１０と、図１に概略的に示され、参照数字１１で表されている変換要素、つまり誘導性変換器（inductive transducer）と、誘導性変換器１１に接続され、支持及び位置決め用のフレーム１０に対して軸方向に移動可能なシャフト１２と、を備えている。検査ステーションＡ及びＢの各々は、支持及び位置決め用のフレーム１０に接続された検査要素を含んでいる。２つの検査ステーションＡ及びＢの変換要素は、同一の変換システムの一部である。各検査要素は、実質的に回転対称性を有するマッチング要素、特にはフィーラ６（７）、を含んでいる。フィーラ６（７）は、シャフト１２の一方の自由端に接続されており、テーパが設けられた、特には、例えば円錐形状に傾斜された、マッチング面８（９）を有する面を含んでいる。２つの検査ステーションＡ及びＢのフィーラ６及び７は、それぞれのマッチング面８及び９の異なる傾きのために、互いに異なっている。ディスプレイ装置を有する処理ユニット１３が、誘導性変換器１１に接続されており、それは、この誘導性変換器１１から、特にはそれぞれのシャフト１２の長手方向の位置、つまりフィーラ６及び７の長手方向の位置、におけるマッチング面８、９と縁部５との間の協働を示す電気信号Ｍを、受信する。
【００２１】
本発明によるシステムの動作をより分かりやすく説明するために、図２は、それぞれの検査ステーションＡ及びＢおいて同一のワーク１を検査している時の、重ね合わせられたフィーラ６及び７を、概略的に示している（後に考慮される図３ａ、図３ｂ及び図４も同様である）。シャフト１２は、軸Ｚを規定している。当該軸Ｚは、ワーク１の検査の間、検査ステーションに属し、図示されていない、ワーク１のための適切な基準システムのおかげで、シート２の長手軸に実質的に重なり合っている。典型的には、シャフト１２は、ワーク１に対するフィーラの心出しを保証し、シート２の長手軸に対するシャフト１２の軸Ｚの重なりを可能とするために、適切に寸法決めされており、関連するフィーラ６または７の横方向の制限された移動を可能とする、わずかに柔軟性がある構造的特徴を有している。
【００２２】
軸Ｚに対して、フィーラ６のマッチング面８は傾斜角度αを有しており、一方、フィーラ７のマッチング面９は傾斜角度βを有している。
【００２３】
シート２は、実質的に円錐形状である２つの面、特には中央面３と内面４と、を有している。全体として、シート２によって規定される長手軸に対して、中央面３は、大きな、つまり４５°を超える傾斜角度を有しており、その一方で、内面４は、小さな、つまり４５°未満の傾斜角度を有している。中央面３と内面４との交線は、円形の縁部５を規定しており、その直径の寸法が検査されなければならない。フィーラ６を特定するマッチング面８の傾斜角度αは、シート２の中央面３の傾斜角度よりもわずかに小さく、その一方、フィーラ７を特定するマッチング面９の傾斜角度βは、それらの両方よりも小さいが、内面４の傾斜角度よりもわずかに大きい。
【００２４】
独自の検査ステーションにおいて、フィーラ６及び７の各々は、長手方向の移動を行うために軸Ｚに沿って前後動を行い得て、縁部５と接触するように駆動され、縁部５の、長手方向の位置に依存する位置と直径の寸法とを推定する。ワーク１が順次検査される検査ステーションＡ及びＢの各々において、シャフト１２は、それぞれのフィーラ６及び７の長手方向の移動を誘導性変換器１１に伝える。誘導性変換器１１は、電気信号Ｍを処理ユニット１３に送信する。そのような電気信号Ｍは、シャフト１２の、すなわちフィーラ６または７の、それぞれの長手方向の位置を示している。処理ユニット１３は、円形の縁部５の直径の寸法と名目上の直径の寸法との間の差を検出するために、両方の検査ユニットＡ及びＢから来る電気信号Ｍを処理し、それらをディスプレイに表示する。本発明による、物体の縁部の径方向の位置を検査するための方法は、図３ａ及び図３ｂを参照して以下に説明される。例えば、物体１Ｔに属するシート２Ｔの円形の縁部Ｔの径方向の位置を検査することは、当該円形の縁部Ｔの直径の寸法Ｄを検査することの機能であり得て、シート２Ｔの長手軸に対する軸Ｚの実質的な重なり合いである、検査対象のワークに対するフィーラ６及び７の心出しが、保証される。以下の実施の形態は、本発明による方法のそのような応用例を、示している。
【００２５】
本方法は、予備的な較正条件と、それに続く少なくとも１つの検査条件と、を含み得る。較正条件の間、それぞれの検査ステーションＡ及びＢ内のフィーラ６及び７の各々は、図３ａ及び図３ｂにおいて示されていないが、それぞれのマッチング面８及び９と較正マスタ（calibration master）１Ｒのシート２Ｒの円形の基準縁部Ｒとの間の接触によって規定される較正位置に、もたらされる。そのような円形の基準縁部Ｒは、既知の直径の基準寸法Ｄｒを有している。この較正条件において、誘導性変換器１１は、関連するフィーラ６（及び７）の長手方向の基準位置Ｓ６ｒ（及びＳ７ｒ）を示す基準信号Ｍ６ｒ（及びＭ７ｒ）を、処理ユニット１３に送信する。処理ユニット１３は、それらを記憶し、直径の基準寸法Ｄｒに結合（リンク）する。検査条件の間、それぞれの検査ステーションＡ及びＢ内のフィーラ６及び７の各々は、それぞれのマッチング面８及び９と検査対象の円形の縁部Ｔとの接触によって規定される制御位置に、もたらされる。誘導性変換器１１は、処理ユニット１３に、それぞれのフィーラ６（及び７）の長手方向の位置Ｓ６（及びＳ７）を示す電気信号Ｍ６（及びＭ７）を、送信する。処理ユニット１３は、基準信号Ｍ６ｒ及びＭ７ｒと共に電気信号Ｍ６及びＭ７を処理し、長手方向の位置Ｓ６及びＳ７と長手方向の基準位置Ｓ６ｒ及びＳ７ｒとを、比較する。この比較から、及び、使用された２つのフィーラ６及び７の既知の幾何学的特徴から、特にはそれぞれのマッチング面８及び９の傾斜角度α及びβから、処理ユニット１３は、直径の基準寸法Ｄｒと検査対象の直径の寸法Ｄとの間の差を、評価する。直径の基準寸法Ｄｒとそのような差とを知ることにより、直径の寸法Ｄが容易且つ正確な方法で決定され得る。
【００２６】
本発明による、物体の縁部の径方向の位置を検査するための方法をより分かりやすく説明するために、図４の概略図が参照される。図４において、円形の基準縁部Ｒと検査対象の円形の縁部Ｔとの間の距離は、単純化のため、意図的に過剰に拡大されている。この距離は、長手方向成分ΔＺと径方向成分ΔＸとに分解され得る。
【００２７】
較正条件の間、例えば、フィーラ６（及び７）は、図４において示されていない、それ独自の検査ステーションＡ（及びＢ）内で軸Ｚに沿って前進し、処理ユニット１３が直径の基準寸法Ｄｒに結合（リンク）する長手方向の基準位置Ｓ６ｒ（及びＳ７ｒ）において、円形の基準縁部Ｒに接触するように駆動される。また、単純化のために、図４の概略図の上部において、フィーラ６及び７は、それぞれのマッチング面８及び９が円形の基準縁部Ｒと協働する時に整列される平坦な上面を、示している。検査条件において、フィーラ６（及び７）は、軸Ｚに沿って前進し、長手方向の位置Ｓ６（及びＳ７）において、検査対象の円形の縁部Ｔに接触するように駆動される。
【００２８】
ΔＳ６及びΔＳ７は、長手方向の基準位置Ｓ６ｒ及びＳ７ｒに対する、検査条件におけるマッチング要素６及び７の長手方向の位置Ｓ６及びＳ７の差であり、それぞれ、ΔＳ６＝Ｓ６−Ｓ６ｒ及びΔＳ７＝Ｓ７−Ｓ７ｒである。ΔＳ６及びΔＳ７の量（大きさ）は、円形の縁部ＲとＴとの間の距離の長手方向成分ΔＺと径方向成分ΔＸとの双方に、起因する。フィーラ６及び７に対する長手方向成分ΔＺの寄与が同じである時、径方向成分ΔＸの寄与は、一方のフィーラ６を使用する場合と他方のフィーラ７を使用する場合とで異なり、マッチング面８及び９の傾斜角度α及びβに関係する。
【００２９】
特には、フィーラ６及び７の長手方向の位置は、それぞれ、
ΔＳ６＝ΔＺ＋ΔＸ／ｔａｎｇα
及び
ΔＳ７＝ΔＺ＋ΔＸ／ｔａｎｇβ
に等しい変化を受ける。
【００３０】
長手方向の成分ΔＺを双方の公式から求め、求めた式の第２項を整合させると、径方向の成分ΔＸの式が容易且つ正確な方法で取得され得る。すなわち、
【数１】
2016504586.tif 000003
である。
この方法で計算された径方向の成分ΔＸから、すなわち基準縁部Ｒに対する検査対象の円形の縁部Ｔの径方向の隙間から、及び、直径の基準寸法Ｄｒから、例えば、式
Ｄ＝Ｄｒ＋２・ΔＸ
を適用することによって、直径の寸法Ｄが決定される。
【００３１】
本発明による検査のためのシステムは、例えば、２つの面の交線から生じる縁部の径方向の位置を検査するためにも、使用され得る。前記２つの面は、以下の条件の少なくとも１つを含んでいる：中央面３が平坦でありシート２の長手軸に垂直である、あるいは、内面４が円筒状であり当該軸に平行である。
【００３２】
本発明による検査のためのシステムは、概略的に前述された事項と比較して様々な構造的な変形例が、存在し得る。
【００３３】
例えば、支持及び配置用のフレーム１０は、ワーク１をロック（固定）するためのロック機構を、含み得る。そのようなロック機構は、ワーク１のシート２の長手軸に対するシャフト１２の軸Ｚの重なり合いを保証するために、シャフト１２のわずかな柔軟性という前述の特徴の代わりに、あるいは、当該特徴に加えて、ワーク１それ自体の限定的な横方向の移動を可能とする構造的特徴を有している。
【００３４】
本発明によるシステムにおいて、フィーラ６及び７は、円錐以外の形状、例えば多角形の底面を有するピラミッド形状、を有するテーパが設けられたマッチング区域８及び９を、表し得る。この場合、これまで説明されたような検査のための方法とは実質的に差異が無く、フィーラ６及び７と円形の縁部５（及びＲ及びＴ）との間の接触がピラミッド形状の一点に集中する縁部で生じる、ということが想定される。選択的に、マッチング区域８及び９は実質的に球面であり得て、その半径は互いに異なっている。この更なる場合において、マッチング区域８、９は、傾斜角度α及びβを特徴付ける接平面を規定するように、縁部５と協働するようになっている。検査のための方法は、やはりこれまでに説明されたようなものであり、実質的に差異が無い。
【００３５】
これまで説明された実施の形態とは異なる、可能性がある実施の形態によれば、本発明によるシステムにおいて、フィーラ６及び７は、それらが検査対象の縁部と、同時または実質的に同時に協働し得るというような構造的特徴を、有し得る。例えば、フィーラ６（または７）の１つに他のフィーラ７（または６）を収容するための内部の窪みと、マッチング面８（または９）上に、好都合に形成された他のフィーラ７（または６）のマッチング面９（または８）の部分を突出させ、当該部分が第１のフィーラ６（または７）のマッチング面８（または９）の部分と径方向に整列されることを可能にするための通過穴と、が設けられ得る。この場合、検査のための方法は、フィーラ６と縁部５（及びＲ及びＴ）との間の協働、及び、フィーラ７と同一の縁部５（及びＲ及びＴ）との間の協働、が本質的に同時に生じ得るという点でのみ、前述の事項と異なっている。この代替的な解決策は、検査のための時間を短縮させ得る。
【００３６】
本発明による検査のための他の可能なシステムは、異なる形状の、例えば外径を検査するための内面のマッチング区域を有する、フィーラを有しており、関連するシート内に収まるように意図され、内燃エンジンのシリンダヘッド内の燃焼室の頭部に位置付けられる吸入及び排出ダクトを閉鎖する機能（task）を有する、というバルブの、縁部を検査するために使用され得る。本発明による検査のための他の可能なシステムは、図面に示されている形状（プロファイル）とは異なる形状を有する、閉鎖または開放した縁部の寸法または位置の更なるタイプの検査のための異なる構造的な変形例を、呈し得る。
【００３７】
図５に示されている本発明の異なる実施の形態では、検査のための流体のシステム、例えば空圧式のシステムは、ワーク１に直接的に接触することなく実行される検査を可能とし、フィーラ６及び７は、適切な位置決め機構１５のおかげで検査対象の縁部５に接触しないのだが、長手方向に沿って予め定められた位置を評価するように意図された、例えば２つのマッチング要素１６及び１７に、代替され得る。それぞれのテーパが設けられたマッチング面は、そのような縁部５に面しており、それとの協働区域の範囲を定めている。マッチング要素１６及び１７は、フィーラ６及び７の構造的特徴を保持しており、特には、それらは、軸Ｚに対してそれら（マッチング区域８及び９）が規定する異なる傾斜角度α及びβのために互いに区別される、テーパが設けられたマッチング区域８及び９を有するそれぞれの表面を、有している。図示されていない圧力流体の供給源、すなわち気体の供給源は、前記検査のためのシステムに属しており、変換要素は、気体−電気（pneumo-electrical）変換器であり、両方のマッチング要素について、例えば協働区域において、圧力流体の特性の変化、すなわち圧力または流量の変化（流体は図面において破線の曲線で表されている）を検出し、そのような変化を電気信号Ｍに変換し、後者を処理ユニット１３に送信する。
【００３８】
そのような異なる実施の形態による検査のための方法は、前述の事項と同様に、予備的な較正条件とそれに続く検査条件とを、含み得る。それぞれの条件において、２つのマッチング要素は、逐次的に、較正位置または制御位置にもたらされる。両方の場合において、当該位置は、長手方向に沿う前記予め設定された位置によって規定され、例えばいわゆる位置決め機構１５を実現する当接平面ないし要素との接触からセットされる。そのような予め設定された位置では、較正条件において、マッチング要素１６及び１７は、円形の基準縁部Ｒから既知のゼロではない距離に存在し、検査条件において、当該マッチング要素１６及び１７は、検査対象の円形の縁部Ｔから未知の距離に存在する。図５に示されているそのような既知の及び未知の距離の大きさは、明瞭さのために現実に対してかなり誇張されている、ということが指摘される。各条件において、及び、各マッチング要素１６（１７）について、気体−電気変換器は、それ自体既知の態様で、マッチング面と縁部との間の協働に基づいて、より詳しくは、マッチング面と縁部との間の協働区域を通流する流体の特性の変化に基づいて、検査を行い、その結果を処理ユニット１３に送信する。処理ユニット１３は、直径の基準寸法Ｄｒと検査対象の直径の寸法Ｄとの間の差異を決定するために、そのような電気信号と、演繹的（アプリオリ）に知得された情報、特には傾斜角度α及びβと、を処理する。
【００３９】
２つの検査ステーションＡ及びＢの代わりとして、本システムは、正確な位置がその時々に知得されるワークを逐次的に検査するために、座標測定器（Coordinate Measuring Machine）、すなわちＣＭＭ、を含み得る。そのようなＣＭＭは、それ自体既知の態様でマッチング要素６及び７が配置される保管部（storage）と、適切な自動切替機構（automatic change mechanism）と、それらをロックするための装置と、を有し得る。本実施の形態では、マッチング要素６及び７は、初めに較正マスタ１Ｒと協働し、次いで検査対象のワーク１Ｔと協働するように、ＣＭＭの可動アーム上に選択的に装着される。検査のための方法は、前述の方法の一つである。
【００４０】
本発明による方法において、長手方向の基準位置Ｓ６ｒ及びＳ７ｒは、各検査動作において、これまで説明されたように取得されるか、一連のワークの検査の初めに一度だけ行われる、及び／または、ある量のワークの検査後に周期的に行われる、較正動作に起因するか、あるいは、演繹的（アプリオリ）に知得される情報であり得る。
【００４１】
本発明の適用から生じる利点は、明らかである。
【００４２】
まず初めに、本発明によるシステム及び方法は、隣接する表面の間接的な検査及びそれに続く補間（内挿）を回避し、縁部の位置または寸法が直接的に検査されることを可能にする。
【００４３】
これは、検査のために処理するべき情報（データ）の数が、現在知られている技術によって要求される数に対して非常に少ないことの理由でもある。
【００４４】
結果的に、使用されるマッチング要素の既知の幾何学的特徴の関数である解析的公式の適用に起因して、時間が非常に短縮される。
【００４５】
マッチング要素は、非常に小さい部分の寸法を検査するために選択され得る。
【００４６】
本発明の対象である本システムは、簡素で堅牢で小型の構成を有しており、作業環境内に存在する外乱（振動、汚れ）に対してそれほど敏感ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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