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技術 光学式測定における測定用治具

出願人 TDK株式会社
発明者 鎌田豊稔湯沢広行
出願日 1996年6月24日 (24年4ヶ月経過) 出願番号 1996-162750
公開日 1998年1月16日 (22年10ヶ月経過) 公開番号 1998-009822
状態 未査定
技術分野 光学的手段による測長装置
主要キーワード 光学式測定機 測定原点 光透過性物質 ブロックゲージ 測定用治具 載物台 測定効率 センターハブ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年1月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

本発明は、寸法等の測定に使用される光学式測定機において、精度良く容易に作成出来、更に精度の高い測定が可能で、かつ、測定のための初期設定回数を低減することが可能な測定用治具を提供することを目的とする。

解決手段

光学式測定機における測定に使用する測定用治具の、少なくとも測定部位に対応する部分を、測定機載物台面に平行又は垂直な面からなる光透過性物質で構成する。

概要

背景

物品を製造する場合、その寸法管理が重要である。特に、精度を要求される製品の場合、その寸法管理点は、一つの製品に対して数百点になる場合があり、寸法測定回数は多数になる。通常単純な形状の物品の寸法測定は、ノギスマイクロメーター等で行われることもあるが、複雑な形状の物品の寸法測定は、投影機のような光学式測定機で行われる。

光学式測定機の被測定物載物台(以下:載物台)は、光を透過する平坦なもので作られており、測定を行う場合は、(a)被測定物をその上に載せ、(b)図面上で基準となるX軸の補正を行い、(c)測定原点をセットしたのち実際の寸法測定を行う。

寸法測定を行う場合、通常、測定機の載物台面が基準となっており、被測定物の測定面はこの測定機の載物台面と平行になるようにしないと、正確な値を得ることは出来ない。その際に、被測定物の測定面とその反対の載物台に接する面が平行である場合は、直接載物台に被測定物を載せて測定をすることが可能であるが、そのまま載せると被測定物の測定面が測定機の載物台面と平行にならないような下面の形状の場合は、被測定物の測定面が測定機の載物台面に対して平行になるように設計した測定用治具を載物台上に載せて、その上に被測定物を載せて測定を行う。従来、このような測定用治具は、金属のブロックで作成されていた。しかし、被測定物の測定に関係のない部分を測定用治具に乗せる場合は、一つの測定用治具で全ての測定を行うことができるが、そのような場所が充分にない場合は、複数の測定用治具を用意し、測定用治具を取り替える度に、前記の測定手順を繰り返さなければならなかった。

光学式測定機は、光源から光を照射して、被測定物の像又は影をスクリーン等に拡大表示して、その寸法を測定するものであるが、像すなわち上方からの光を使用して測定する場合と、影すなわち下方からの光を使用して測定する場合では、測定精度に差が生ずる。通常、樹脂成形体の端部は、Rのついた形状に形成されている。このような物を、上方からの光で測定しようとすると、被測定物の部分は明るく、被測定物の無い部分は暗く、端部のRの部分は先端に近づくに従って暗くなるような明暗の変化する状態で観測され、先端部分の位置決めが非常に難しく、当然、測定誤差が大きくなる。これを下方からの光で測定すると、先端の明暗の変化する中間部分が無くなって明暗の境界がはっきりするため、位置決めが容易になり、測定誤差も少なくなる。従って、被測定物の片面にある凹凸に係るような測定の場合には、上方からの光を使用せざるを得ないが、下方からの光で測定できる部分は、下方からの光を使用して測定する。

上記のように、測定精度の高い下方からの光を使用して測定するために、測定用治具は被測定物の辺や開口部に合わせて穴や切り欠きを設けて非常に複雑な形状となっていた。その為、測定用治具の寸法精度(例えば被測定物の測定面と測定機の載物台面の平行度)を上げることも難しく、作成に手間がかかり、作成のコストも大きくなっていた。

概要

本発明は、寸法等の測定に使用される光学式測定機において、精度良く容易に作成出来、更に精度の高い測定が可能で、かつ、測定のための初期設定の回数を低減することが可能な測定用治具を提供することを目的とする。

光学式測定機における測定に使用する測定用治具の、少なくとも測定部位に対応する部分を、測定機の載物台面に平行又は垂直な面からなる光透過性物質で構成する。

目的

本発明は、寸法等の測定に使用される光学式測定機において、精度良く容易に作成出来、更に精度の高い測定が可能で、かつ、測定のための初期設定の回数を低減することが可能な測定用治具を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

照射光を利用して被測定物の寸法等を測定する光学式測定機測定用治具において、少なくとも測定部位に対応する部分が光透過性物質からなることを特徴とする測定用治具。

請求項2

前記光透過性物質が、石英ガラスソーダガラスホウ珪酸ガラスアルミノ珪酸塩ガラスアクリル樹脂ポリカーボネート樹脂から選ばれることを特徴とする請求項1記載の測定用治具。

技術分野

0001

本発明は、光学式測定機を使用した測定における、作業効率を向上させるための測定用治具に関する。

背景技術

0002

物品を製造する場合、その寸法管理が重要である。特に、精度を要求される製品の場合、その寸法管理点は、一つの製品に対して数百点になる場合があり、寸法測定回数は多数になる。通常単純な形状の物品の寸法測定は、ノギスマイクロメーター等で行われることもあるが、複雑な形状の物品の寸法測定は、投影機のような光学式測定機で行われる。

0003

光学式測定機の被測定物載物台(以下:載物台)は、光を透過する平坦なもので作られており、測定を行う場合は、(a)被測定物をその上に載せ、(b)図面上で基準となるX軸の補正を行い、(c)測定原点をセットしたのち実際の寸法測定を行う。

0004

寸法測定を行う場合、通常、測定機の載物台面が基準となっており、被測定物の測定面はこの測定機の載物台面と平行になるようにしないと、正確な値を得ることは出来ない。その際に、被測定物の測定面とその反対の載物台に接する面が平行である場合は、直接載物台に被測定物を載せて測定をすることが可能であるが、そのまま載せると被測定物の測定面が測定機の載物台面と平行にならないような下面の形状の場合は、被測定物の測定面が測定機の載物台面に対して平行になるように設計した測定用治具を載物台上に載せて、その上に被測定物を載せて測定を行う。従来、このような測定用治具は、金属のブロックで作成されていた。しかし、被測定物の測定に関係のない部分を測定用治具に乗せる場合は、一つの測定用治具で全ての測定を行うことができるが、そのような場所が充分にない場合は、複数の測定用治具を用意し、測定用治具を取り替える度に、前記の測定手順を繰り返さなければならなかった。

0005

光学式測定機は、光源から光を照射して、被測定物の像又は影をスクリーン等に拡大表示して、その寸法を測定するものであるが、像すなわち上方からの光を使用して測定する場合と、影すなわち下方からの光を使用して測定する場合では、測定精度に差が生ずる。通常、樹脂成形体の端部は、Rのついた形状に形成されている。このような物を、上方からの光で測定しようとすると、被測定物の部分は明るく、被測定物の無い部分は暗く、端部のRの部分は先端に近づくに従って暗くなるような明暗の変化する状態で観測され、先端部分の位置決めが非常に難しく、当然、測定誤差が大きくなる。これを下方からの光で測定すると、先端の明暗の変化する中間部分が無くなって明暗の境界がはっきりするため、位置決めが容易になり、測定誤差も少なくなる。従って、被測定物の片面にある凹凸に係るような測定の場合には、上方からの光を使用せざるを得ないが、下方からの光で測定できる部分は、下方からの光を使用して測定する。

0006

上記のように、測定精度の高い下方からの光を使用して測定するために、測定用治具は被測定物の辺や開口部に合わせて穴や切り欠きを設けて非常に複雑な形状となっていた。その為、測定用治具の寸法精度(例えば被測定物の測定面と測定機の載物台面の平行度)を上げることも難しく、作成に手間がかかり、作成のコストも大きくなっていた。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、寸法等の測定に使用される光学式測定機において、精度良く容易に作成出来、更に精度の高い測定が可能で、かつ、測定のための初期設定の回数を低減することが可能な測定用治具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

0008

光学式測定機における測定に使用する測定用治具の、少なくとも測定部位に対応する部分を、測定機の載物台面に平行又は垂直な面からなる光透過性物質で構成する。

発明を実施するための最良の形態

0009

光学式測定機は、寸法を正確に測定する為に測定機の載物台面に対して光が直角に入射するようになっている。斜めの入射光では、例えば長方形の被測定物ではその対角線の寸法を測定することになる。

0010

本発明は、この測定装置基本設計を利用するものである。すなわち、必要な光量が得られれば、光源と被測定物の間に他の物体を挿入しても、その光の通る面が測定機の載物台面と平行又は垂直であれば、その物体の屈折率は測定に影響を及ぼさないということであり、光透過性物質からなる測定用治具を使用することが可能であることを意味する。複雑な構造の被測定物に対しては複数の測定用治具を用意しなければならず、測定用治具を取り替える度に測定の初期設定を行う必要があった従来の測定用治具の不具合を、光透過性物質からなる測定用治具を使用することで、寸法測定をより正確に行える下方からの光を利用する測定においても、単純な構造の測定用治具を一つ用意するだけで済み、測定効率を改善することができるものである。又、構造が単純になることによって、測定用治具を作成するときの精度も向上し、測定精度の向上に寄与出来る。

0011

このような測定に使用される光学式測定機は、測定機の載物台面に対して光が垂直に入射するようになっていて、原理的には光透過性物質の屈折率は影響しないが、測定機の調整不良、光透過性物質の均質性の影響などによる測定誤差を少なくするために、光透過性物質の屈折率は小さい方が好ましい。これらの光透過性物質としては、光透過率が高く屈折率が小さい、石英ガラスソーダガラスホウ珪酸ガラスアルミノ珪酸塩ガラスアクリル樹脂ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。また、このような測定用治具の、測定に関係しない部分は、光を透過しない材料で作成しても構わない。

0012

以下に図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。

0013

図2は、被測定物(1)の一例として、フロッピーディスクの下シェルの模式図を示す。これにはヘッドウィンドウセンターハブの穴、ライトプロテクトノッチの穴、ビス止めの穴などの複数個の開口部(2)がある。

0014

これの寸法を光学式測定機で測定する為の光を透過しない材料で作成された測定用治具の一例を図4に示す。上記の各開口部(2)及び被測定物の辺(3)に係わる寸法の測定を下方からの光で行う為に、開口部(5)や切り欠き(6)が設けられていて、非常に複雑な形状となっている。また、測定用治具(4)の角には被測定物固定用突起(7)があるため、被測定物の角に係わる寸法はこの測定用治具(4)では測定できず、他の測定用治具を用いて測定しなければならない。図5は、上記被測定物(1)を測定用治具(4)上にセットし、載物台(8)に載せた状態を示す。

0015

図3は、本発明による測定用治具の実施例である。測定用治具(9)を光透過性物質とすることで、上記のように被測定物(1)の開口部(2)や辺(3)の為の複雑な形状にする必要がなく、被測定物(1)の下面の形状に対応した凹凸(例えば、図3の開口部(5))を形成するだけの非常に単純な形状の測定用治具(9)とすることが可能となり、測定用治具を精度良く作成することが可能となる。図1は被測定物(1)を測定用治具(9)上にセットし、載物台(8)に載せた状態を示す。本発明によると、被測定物の角も含めて、一つの測定用治具で、すべての箇所の寸法測定を行うことができる。

0016

(測定精度の確認)載物台にブロックゲージ(25mm)を直接載せた場合と、厚さ10mmのソーダガラスを載物台に載せ、更にその上にブロックゲージの半分の長さを載せた場合の寸法測定を行って(データ数は各10)比較した。その平均値は、前者が25.0007mm、後者が25.0004mmであった。載物台と被測定物の間にソーダガラス及び空間があることの影響は無いことが確認された。

発明の効果

0017

光学式測定機における寸法測定において、光透過性物質からなる測定用治具を用いることによって、測定用治具を容易に精度良く作成出来、かつ、測定精度の高い下方からの光を使用した寸法測定を、効率よく実施することが可能になる。

図面の簡単な説明

0018

図1被測定物をセットした実施例である。
図2開口部を有する被測定物の例示図である。
図3測定用治具の実施例である。
図4測定用治具の従来例である。
図5被測定物をセットした従来例である。

--

0019

1 開口部を有する被測定物
2 被測定物の開口部
3 被測定物の辺
4測定用治具(従来例)
5 測定用治具の開口部
6 測定用治具の切り欠き部
7 被測定物保持用の突起
8載物台
9 測定用治具(実施例)

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