(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品測定ゲージであって、
該部品測定ゲージは、
測定のために、被測定部品と共同で作用する支持手段と、前記支持手段に固定され前記被測定部品の個別点と共同で作用し前記各点の理論位置からのいかなる逸脱も測定する多数の位置変換器を備え、
前記支持手段は、基準面と、複数の再配置可能な支持要素と、複数の向き調整可能な測定モジュールを含み、
前記支持要素は、前記基準面上に位置決め可能な第１部分と前記基準面に垂直な方向において前記第１部分に関して位置決め可能な第２部分を有し、
測定モジュールは、各支持要素の前記第２部分に固定され、各測定各モジュールは少なくともひとつの前記位置変換器を有することを特徴とする部品測定用ゲージ。
【請求項２】
請求項１に記載のゲージであって、
各測定モジュールは、
それぞれの前記支持要素の前記第２部分と結合して剛体を形成できる基部と、
第１軸の回りを前記基部に関して回転可能な中間要素と、
前記第１軸に直角な第２軸の回りを前記中間要素に関して回転可能であると共に、前記位置変換器を有する台要素と、
を備えることを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のゲージであって、
前記支持要素の前記第２部分が、前記基準面に垂直な軸を有し、前記第１部分に関して軸方向に滑動可能なロッドを備え、
前記ロッドが前記測定モジュールの前記基部のための位置選定手段を備えることを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項４】
請求項３に記載のゲージであって、
前記第１軸が前記ロッドの前記軸と一致することを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかひとつに記載のゲージであって、
前記台要素が前記被測定部品と共同で作用する球面状側面を有することを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項６】
請求項５に記載のゲージであって、
前記台要素が前記第２軸に対して直角な基部を有する球切片であり、
前記中間要素が前記台要素の前記基部に隣接する２個の間隔をおいた肩を有し、
前記第２軸回りのヒンジ結合手段が前記肩と前記台要素間に配置されることを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項７】
請求項６に記載のゲージであって、
前記変換器が、前記台要素の空洞内に収容され、前記第２軸に直角な直径方向に可動である感触器要素を備え、
前記感触器要素が前記台要素の前記側面から最大検出可能寸法誤差に等しい量だけ突出することを特徴とする部品測定ゲージ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかひとつに記載の部品測定ゲージを配置する方法であって、
前記方法が、
前記支持要素の前記第１部分を前記基準面上の所定位置に固定する工程と、
前記ロッドをそれぞれの前記第１部分に関して所定位置に固定する工程と、
前記測定モジュールを前記支持要素のそれぞれの前記ロッドに固定する工程と、
前記中間要素を前記第１軸の回りに回転させると共に、前記台要素を前記第２軸の回りに回転させることによって、前記測定モジュールを方向付けし、前記感触器要素を前記被測定部品の面に対して直角にする工程と、
を含むことを特徴とする部品測定ゲージの配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品測定用ゲージに関し、特に薄板の形状測定用ゲージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ガラス測定用ゲージは公知であり、大体において、ガラスの理論的形状に対応する周辺支持バンドを有する剛体構造を備える。また、バンド上にガラスが置かれ、バンドは適当な間隔をおいた多数の変換器を備え、変換器はデータ処理システムに接続され、ガラスの対応する端部点の支持バンドからのいかなる逸脱も変換器によって検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した自動車ガラス測定用ゲージは迅速かつ、容易に使用できるので、すべての製造部品のオンライン測定に適しているが、前述した形式のゲージにはいくつかの欠点がある。
【０００４】
特に、厳密に被測定部品に関連した形状の特定目的の固定具であるので、それぞれの部品に対して特定のゲージが必要であり、その結果、ゲージの製作および保管に関する費用が相当な額になる。
【０００５】
さらに、それぞれのゲージの実際の製作はかなり労力を要する作業であり、通常は、アルミニウム合金モデルのコンピュータ援用機械加工またはコンピュータ援用設計数学モデルに基づく支持バンドの母型が必要である。第１のプラスチック樹脂鋳型または「メス型」は母型から作られ、次に第２の可塑性樹脂鋳型または「オス型」が作られて、母型が再現される。第２の可塑性樹脂鋳型は剛体構造のゲージを形成し、このゲージに変換器が固定される。
【０００６】
最後に、前記の方法を使用して得られる精度はかなり低い。
【０００７】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、公知のゲージに概して関連する前記の欠点を解決するように設計された部品測定ゲージを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、部品測定用のゲージ（１）であって、前記ゲージ（１）は、測定のために、被測定部品（２）と共同で作用する支持手段（４，５，６）、および前記支持手段（５）に固定され前記被測定部品（２）の個別点と共同で作用し前記各点の理論位置からのいかなる逸脱も測定する多数の位置変換器（２７）を備え、前記支持手段は基準面（４）を備えることを特徴とし、該測定用ゲージ（１）は、さらに、多数の再配置可能支持要素（５）を備え、各支持要素（５）は前記基準面（４）上に位置決め可能な第１部分（１０，１１）および前記基準面（４）に垂直な方向（Ａ）において前記第１部分（１０）に関して位置決め可能な第２部分（１２）を有し、該測定用ゲージ（１）は、また、多数の方向付け可能測定モジュール（６）を備え、各測定モジュール（６）はそれぞれの支持要素（５）の前記第２部分（１２）に固定され、また各モジュール（６）は少なくともひとつのそれぞれの前記位置変換器（２７）を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記測定モジュール（６）が、それぞれの前記支持要素（５）の前記第２部分（１２）と結合して剛体を形成できる基部（２４）と、第１軸（Ｂ）の回りを前記基部（２４）に関して回転可能な中間要素（２５）と、前記第１軸（Ｂ）に直角な第２軸（Ｃ）の回りを前記中間要素（２５）に関して回転可能であり、またそれぞれの前記位置変換器（２７）を有する台要素（２６）とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記支持要素の前記第２部分が、前記基準面（４）に垂直な軸（Ａ）を有し前記第１部分（１０）に関して軸方向に滑動可能なロッド（１２）を備え、前記ロッド（１２）が前記測定モジュール（６）の前記基部（２４）のための位置選定手段（１７、１９）を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記第１軸（Ｂ）が前記ロッド（１２）の前記軸（Ａ）と一致することを特徴とする。
また、本発明は、前記台要素（２６）が前記部品（２）と共同で作用する球面状側面（４９）を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記台要素（２６）が前記第２軸（Ｃ）に対して直角な基部（４０）を有する球切片の形式であり、前記中間要素（２５）が前記台要素（２６）の前記基部（４０）に隣接する２個の間隔をおいた肩（３７）を有し、また、前記第２軸（Ｃ）回りのヒンジ結合手段（４４，４５，４６）が前記肩（３７）と前記台要素（２６）間に挿入されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記位置変換器（２７）が、前記台要素（２６）の空洞（５０）内に収容され、前記第２軸（Ｃ）に直角な直径方向（Ｄ）に可動である感触器要素（５６）を備え、前記感触器要素（５６）が前記台要素（２６）の前記側面（４９）から最大検出可能寸法誤差に等しい量だけ突出することを特徴とする。  さらに、本発明は、部品測定ゲージを配置する方法であって、前記方法が、前記支持要素（５）の前記第１部分（１０，１１）を前記基準面（４）上の所定位置に固定する工程と、前記ロッド（１２）をそれぞれの前記第１部分（１０）に関して所定位置に固定する工程と、前記測定モジュール（６）を前記支持要素（５）のそれぞれの前記ロッド（１２）に固定する工程と、前記中間要素（２５）を前記第１軸（Ｂ）の回りに回転させること、および前記台要素（２６）を前記第２軸（Ｃ）の回りに回転させることによって、前記測定モジュール（６）を方向付けし、その結果、前記感触器要素（５６）が前記部品（２）の面に対して直角となる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に好適な実施形態を図面に基づき説明する。なお、本実施形態では、特に自動車ガラスの測定に適するが、これに限定されるものではなく、本出願において自動車ガラス用途に言及するのは単に例示としてである。
図１、図３、および図４を参照して、符号１は自動車用ガラスの窓ガラス２を測定するためのゲージ、特に、自動車車体に適合させるために窓ガラス２の端部３に沿ったいかなる幾何学的誤差も測定するためのゲージを示す。
【００１５】
ゲージ１は、大体において、基準面４、基準面４に固定される多数の再配置可能支持要素５、および各支持要素５に固定される多数の測定モジュール６を備える。測定モジュール６は窓ガラス２の端部３に沿って適当な間隔をおいて配置されたそれぞれの点と共同で作用する。
【００１６】
面４は、多数の組立孔７（図２）を便利に備え、組立孔７は規則的な様式、たとえば方形セル配列に配列され、各セルの角点および中心を形成する。
【００１７】
各支持要素５は、大体において、事実上円筒形のボデー１０およびロッド１２を備え、ボデー１０は面４上に位置決めされる基部１１を有する。ロッド１２は、面４に垂直な軸Ａを有し、軸方向に滑動する方法によって部分的にボデー１０内に収容され、これによって支持要素５の全体の高さが調整される。また、各支持要素５（図１１ａ）は、組立孔７のひとつを使用して基部１１を面４に固定するための定着装置１４、およびロッド１２をボデー１０に関して固定するための固定装置１５を備える。
支持要素５、および特にそれぞれの装置１４および１５は、１９９４年３月２２日出願のイタリア特許出願第９４Ａ−０００２０９号によって公知であるので、
詳細に説明しない。また、前記特許出願の内容は、必要により参考として本出願に組み込まれる。
【００１８】
図１、図２および図４に示すように、標準寸法の要素５は、ボデー１０の高さ、したがってロッド１２の動程の長さに関してのみ異なる様々な様式の支持要素５に対処することができるので、少数の標準寸法の要素５を使用して広範囲の高さに対応できる。
【００１９】
図６に、さらに明確に示すように、各支持要素５のロッド１２の頂端１６は球形ヘッド１７を備え、また、頂端１６近くに、ロッド１２は環状のＶ字型断面の溝１８および１対の直径上で対向する半径方向の付属物１９を備える。
【００２０】
また、ロッド１２は付属モジュール７５のための中間結合部分２０を有し（図３および図４）、付属モジュール７５によって窓ガラス２がゲージ１上に位置決めされる。中間結合部分２０（図６および図１１（ａ））は、大体において、ブロック２１を備え、ブロック２１は方形の基部および平行な管状部を有し、ブロック２１の側面２２はそれぞれＴ字型溝２３を有する。
【００２１】
図５から図１１に、測定モジュール６を示す。測定モジュール６は、大体において、各支持要素５のロッド１２に適合するための基部２４、基部２４に結合される中間要素２５、窓ガラス２を支持するための台要素２６、および線形位置変換器２７を備える。中間要素２５は、基部２４に関して、ロッド１２の軸Ａと一致する軸Ｂの回りを使用時に回転可能であり、台要素２６は中間要素２５に結合され、中間要素２５に関して、軸Ｂに直角な軸Ｃの回りを回転可能である。線形位置変換器２７は、台要素２６内に収容され窓ガラス２と共同で作用する。
【００２２】
さらに具体的には、基部２４は、大体において、カップ型であり、また円筒状側壁２８および頂端壁３０を備え、円筒状側壁２８は４個の半径方向の座２９を有し、座２９は基部の自由底部端の回りに十字型に配列される。頂端壁３０は、壁２８と共に軸Ｂを有する軸方向の空洞３１を形成し、頂端壁３０から円筒状のピン３４が軸方向を上方に伸び中間要素２５と結合する。
【００２３】
基部２４は、装置３２によってロッド１２に固定可能であり、装置３２は概して加圧ねじ３３を備え、加圧ねじ３３はレバー４３によって壁２８の貫通孔４１内にねじ込まれる。また、加圧ねじ３３は円錐形先端４２を有し、溝１８と偏心して係合し（図１０）、また、溝１８の底部に関して上方にずれている（図９）。
【００２４】
中間要素２５は、大体においてホーク型であり、ピン３４を回転する方式で収容する軸方向の孔３６を有する円筒形底部部分３５、および１対の垂直肩３７を備える。垂直肩３７は、それぞれ互いに対向する平面３８を有し、台要素２６を収容する座３９を形成する。中間要素２５は、ピン３４の環状のＶ字型溝５２と共同で作用する半径方向の加圧ピン５１によって、軸方向でかつ基部２４に関してある角度で固定することができる。また、加圧ピン５１は便利な円錐形先端５３を有し、円錐形先端５３は溝５２と係合し、溝５２に関して僅かに上方にずれる（図８）。
【００２５】
基部２４は、便利な指針Ｉ１を有し、指針Ｉ１は中間要素２５上に形成される目盛りＳ１と共同で作用し、基部２４に対する要素２５の角度位置を指示する。
【００２６】
台要素２６は、球の切片の形状であり、要素２６の赤道面に関して対称的である２個の基部４０を有し、また基部４０は、大体において、中間要素２５の肩３７の面３８に接触する。ピン４４、４５はそれぞれ基部４０から伸び、基部４０に直角な共通軸Ｃを有し、また肩３７に形成されるそれぞれの座４６内に回転する方式で収容される。また、ピン４４は直径上の端部溝４７を有し、それぞれの肩３７の各座４６にねじ込まれる半径方向のピン４８によって固定される。
【００２７】
また、ピン４４は、便利な指針Ｉ２を有し、指針Ｉ２はそれぞれの肩３７の座４６の周辺に形成される目盛りＳ２と共同で作用し、中間要素２５に関する要素２６の角度位置を指示する。
【００２８】
要素２６は球面状側面４９を有し、球形側面４９は中間要素２５の肩３７に関して上方に突き出て、測定のために、窓ガラス２の端部３に対する支持体を形成する。
【００２９】
また、要素２６は直径方向の空洞５０を有し、空洞５０は軸Ｃに直角な軸Ｄを有し変換器２７を収容する（図８）。変換器２７は公知であるので詳述しないが、固定されたボデー５４および感触器要素５６を備え、ボデー５４は要素２６の半径方向の孔内にねじ込まれる加圧ピン５５によって空洞５０内に固定される。感触器要素５６は、軸Ｄに沿って可動であり弾性手段（図示してない）によって固定されるので、その先端は側面４９から、少なくとも最大検出可能誤差に等しい量だけ突出する。
【００３０】
変換器２７はケーブル５７によって測定データを収集し処理する従来の装置５８に接続され、装置５８は、たとえばプロセッサ５９およびプリンタ６０を備える。
【００３１】
図２は、ゲージ１の再配置の準備段階を示す図であり、準備段階は測長器６５を使用して便利に実施される。
【００３２】
測長器６５として例示したのはガントリー型であり、基準面６７を定める台６６および可動装置６８を備え、可動装置６８は基準具７０を備える測定ヘッド６９を有する。基準具７０は、前記イタリア特許出願第９４Ａ−０００２０９号により公知であるので詳述しないが、それぞれの支持要素５のロッド１２と一定の相互位置において共同で作用する。また、測長器は制御装置を備え（図示してない）、制御装置によって、可動装置６８が記憶された作動シーケンスに従って、多数の所定位置に逐次動かされる。
【００３３】
支持要素５は、最初は保持面７４に置かれている。
【００３４】
基準面４は測長器６５の台６６上に置かれ、支持要素５の再配置シーケンスが開始される。測長器６５の可動装置６８によって、基準具７０が所定の位置に配置される。作業者が、支持要素５を基準面４上に置き、面４上を移動させて事実上基準具７０の下方に置き、次に手作業によってロッド１２を上昇させ基準具７０と係合させる。また、装置１４および１５が作動させられ、装置１４によって要素５の基部１１が面４に固定され、装置１５によってロッド１２がボデー１０に関して固定される。前記の操作はすべて、特許出願第９４Ａ−０００２０９号に述べられているので詳述しない。
【００３５】
同様な方法によって、支持要素５は、すべて必要とされる高さおよび角度位置（それぞれの軸Ａの回りの）に調整されたそれぞれのロッド１２を使用して基準面４に固定される。特に、球形ヘッド１７の中心の座標および半径方向の付属物１９の定位置が決定される。
【００３６】
この時点において、図１１（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）に示すように、各要素５に測定モジュール６が取り付けられる。まず最初に、モジュール６が軸方向に組み立てられ、基部２４がロッド１２の端部と係合し軸方向で球体ヘッド１７と接触する。また、支持要素５に関する基部２４の角度位置が２個の個別の座２９と係合する付属物１９によって定められる。
【００３７】
次に、基部２４は、締め付け装置３２によってロッド１２に簡単に固定され、装置３２のねじ３３の偏心作用によって基部２４にトルクが与えられ、ねじ３３の回転によって付属物１９とそれぞれの座２９との間のいかなる円周上の空隙も除去される。その結果、ロッド１２に関して基部２４の再現可能な角度位置が確保される。さらに、ねじ３３が溝１８の上部の円錐形断面に作用するので、基部２４が下方に引き寄せられ、球形ヘッド１７と基部２４の壁３０との軸方向の接触が確実になる。
【００３８】
基部２４が固定されると、ピン５１が解除され、要素２５がピン３４の回りを回転可能になり、指針Ｉ１が目盛りＳ１上の必要位置に合わせられ、基部２４に関して中間要素２５の角度位置が調整される（図１１（ｂ））。また要素２５は、ピン５１によって正しい位置に固定される。
【００３９】
最後に、軸Ｃの回りの台要素２６の角度位置（図１１（ｃ））が調整される。この調整はピン４８を解除し、ピン４４の溝４７に挿入される適切な工具（図示してない）によって要素２６を回転させ、指針Ｉ２を目盛りＳ２上の必要位置に合わせて要素２６を固定することによって実施される。
【００４０】
すべての前記の操作は、装置５８によって、支持要素５に関する情報および関連する再配置パラメータ値が作業者に提供されるので（ディスプレイ表示または印刷）、便利に実施できる。
【００４１】
前記の調整（基準面４上の基部１１の位置選定、ロッド１２の位置および高さ、ならびに中間要素２５の軸Ｂの回りの回転および要素２６の軸Ｃの回りの回転）は、いかなる位置選定に対しても、また変換器２７に接触する点において窓ガラス２に直角な軸Ｄを有するいかなる空間位置に対しても要素２６を配置できるように組み合わせられる（図４の拡大詳細図）。
【００４２】
すべての支持要素５が最終的に配置されたとき、それぞれの要素２６によって、窓ガラス２の端部３を正確な車体上の位置に支持するための多数の点が定められる。すなわち、端部３が幾何学的に正しい場合には整合しなければならない支持面のモデルができる。
【００４３】
窓ガラス２の基部７６に隣接する２個の頂点に配置される要素５は、窓ガラス２を支持するために便利な付属モジュール（要素）７５を備え（図３および図４に１個のみ示す）、付属モジュール７５はそれぞれのロッド１２の部分２０に結合され、窓ガラス２の基部７６および隣接する側端部７８に対する基準面７７を定める。
【００４４】
変換器２７は、それぞれの感触器５６が、窓ガラス２の重量下において、側面４９と完全に同じ高さとなったときに、誤差ゼロ信号を生成し、窓ガラス２が面４９と正確に共同で作用することを示すように構成される。
【００４５】
配置が終わると、ゲージ１は従来の剛体ゲージと全く同じ方法で作動する。
【００４６】
さらに具体的には、窓ガラス２はゲージ上に置かれるので、端部３は測定モジュール６上に載せられ、基準面７７によって位置決めされる。
【００４７】
端部３が理論上の外形に関して何らかの誤差を有する場合は、端部３は台要素２６のすべてとは正確に共同で作用できず、非接触の要素２６の各変換器２７はその点における寸法誤差の値に関係する信号を生成する。
【００４８】
本発明の範囲を逸脱することなく、ここに記載し説明するゲージ１の変更を実施できることは明らかである。
【００４９】
たとえば、定着装置１４、および支持要素５のロッド１２を固定する固定装置１５は、空気式に解除される方法などによって形成することができる。特に、基準面４は、全く孔のない強磁性物質で製作することが可能であり、また装置１４はひとつ以上の固定磁石を有する空気クッションパッドを備えることが可能である。
【００５０】
さらに、本発明は、たとえば自動車車体部品など、自動車ガラス以外のいかなる部品にも使用できる。また、特に、例外的に大型の部品を処理するときは、部品をゲージの上に置くのではなく、部品を固定したままとしておき、ゲージ１を可動装置に固定し、部品と接触させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に従うゲージ１の利点は前記の説明によって明らかである。
【００５２】
特に、多数のモジュール方式の支持要素５を備えることによって、ゲージ１は再配置可能でありひとつの特定の部品だけでなく多様な部品を測定できるので、測定のために各部品に対する特定のゲージを準備する必要がなく、またその費用も削除される。さらに、基準として測長器を使用して、ゲージが（再）配置されるので、従来のゲージに比較して優れた精度が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る部品測定ゲージの斜視図であり、データ処理システムに接続され、測定のために、ガラス製窓ガラスを有する状態を示す斜視図である。
【図２】  本発明に係る部品測定ゲージの使用状態例を説明する説明図である。
【図３】  本発明に係る部品測定ゲージの部分正面図である。
【図４】  本発明に係る部品測定ゲージの部分側面及び部分断面図である。
【図５】  本発明に係る部品測定ゲージの測定モジュールを示す正面図である。
【図６】  本発明に係る部品測定ゲージの測定モジュールを示す側面図である。
【図７】  本発明に係る部品測定ゲージの測定モジュールを示す上面図である。
【図８】  図６に示す線VIIIーVIIIに沿った断面を示す断面図である。
【図９】  図６に示す線IXーIXに沿った断面を示す断面図である。
【図１０】  図６に示す線XーXに沿った断面を示す断面図である。
【図１１】  本発明に係る部品測定ゲージの測定モジュールを再配置可能支持要素に接続する場合の組立および調整を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１  ゲージ、２  窓ガラス、３  端部、４  基準面（支持手段）、５  再配置可能支持要素（支持手段）、６  測定モジュール（支持手段）、１０  ボデー（第１部分）、１１  基部（第１部分）、１２  ロッド（第２部分）、１４  定着装置、１５  固定装置、１７  球形ヘッド（位置選定手段）、１８  溝、１９  半径方向付属物（位置選定手段）、２０  中間結合部分、２１  ブロック、２２  ブロック側面、２４  測定モジュール基部（基部）、２５  測定モジュール中間要素（中間要素）、２６  測定モジュール台要素（台要素）、２７  位置変換器、２９  半径方向の座、３０  頂端壁、３７  垂直肩（肩）、３９  座、４０  台要素基部、４４，４５、  ピン（ヒンジ結合手段）、４６  座（ヒンジ結合手段）、４７  端部溝、４８  ピン、４９  球面状側面、５２  環状Ｖ字型溝、５６  感触器要素。
【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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