專利名稱：內(nèi)徑測量方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)徑測量方法及其裝置，特別是涉及測量套管或注射口等微小圓筒形工件的內(nèi)徑尺寸的內(nèi)徑測量方法及其裝置。
背景技術(shù)：
原來在測量套管等微小圓筒形工件的內(nèi)徑時，是測量者將一定尺寸的棒規(guī)插入工件內(nèi)孔進行測量的。但是，使用棒規(guī)的測量，測量者必須一件一件用手來測工件，有花費大量勞動力的缺點。另外，又由于是手工操作，還有缺乏準確性這一缺點。
因此，本申請人在特愿2001-40669中，提出了給工件的內(nèi)孔輸入壓縮空氣，根據(jù)檢測出其背壓的變化來測量工件內(nèi)徑尺寸的方法。利用這種方法，對于工件僅僅是輸入壓縮空氣，所以，在很短時間內(nèi)即可完成測量。另外，由于不產(chǎn)生磨損，所以，還具有即使長期使用能保持穩(wěn)定的測量精度這一優(yōu)點。
可是，用這種方法一次要測量很多工件時，每個工件的長度如果存在差異，即使是相同內(nèi)徑的工件其背壓值也會不同，這樣，就存在一個可能在檢測結(jié)果、測量值中產(chǎn)生偏差這樣一個缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到這類問題，因此提供一種內(nèi)徑測量方法及其裝置，其目的在于即使在工件的長度中存在有偏差，也可以進行正確測量。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種內(nèi)徑測量方法，該內(nèi)徑測量方法是從圓筒形工件的一端輸入壓縮空氣，依靠檢測出其背壓而來測定工件內(nèi)徑的，其特征在于根據(jù)求得對應(yīng)于工件長度變化的內(nèi)徑測量值的變化，來預(yù)先取得與工件長度相對應(yīng)的內(nèi)徑測量值的修正量，再按照工件的長度來修正內(nèi)徑測量值。
利用本發(fā)明，預(yù)先取得與工件長度相對應(yīng)的內(nèi)徑測量值的修正量，再按照工件的長度來修正內(nèi)徑測量值。由此，即使測量很多在長度尺寸上具有偏差的工件時，也可以進行精確的測量。
附圖的簡單說明

圖1表示有關(guān)于本發(fā)明的內(nèi)徑測量裝置的一種實施形式的全體構(gòu)成概圖。
圖2表示運送部構(gòu)成的示意圖。
圖3表示長度測量部構(gòu)成的示意圖。
圖4表示內(nèi)徑測量部構(gòu)成的示意圖。
圖5表示測量臺構(gòu)成的示意圖。
圖6表示長度測量儀及其實施形式的示意圖。
圖7表示長度測量儀及其實施形式的示意圖。
圖8表示長度測量儀及其實施形式的示意圖。
圖9表示工件結(jié)構(gòu)的剖面圖。
序號的說明10…內(nèi)徑測量裝置、12…供料部、14…運送部、16…測量部、16A…長度測量部、16B…內(nèi)徑測量部、18…回收部、20…校準儀存放部、22…工件輸出裝置、34…空氣噴嘴、40…輸送帶、42…轉(zhuǎn)向裝置、44…運送機械手、46…夾持器、46A、46B…夾持棘爪、48…旋轉(zhuǎn)軸、50…機械手、52…臂、54…夾持手、54A…夾持爪、60…測量臺、62…氣動測微儀、64…測量臺本體、66…壓緊環(huán)、68…夾持環(huán)、70…供氣路、72…凹入部、74…工件插入孔、76…工件通過孔、78…壓緊面、80…氣源、82…調(diào)壓閥、84…氣電轉(zhuǎn)換器、88…校準儀存放臺、88A…調(diào)零校準儀存放孔、88B…倍率調(diào)整校準儀存放孔、90A…合格工件回收箱、90B…非合格工件回收箱、100…工件托架、102…長度測量儀、104…工件插入孔、106…測量臂、108…觸頭、110…支柱、112…導(dǎo)軌、114…升降臺、118…螺桿、120…軸承部、122…電動機、124…旋轉(zhuǎn)臺、W…工件發(fā)明的實施方式下面，根據(jù)附圖詳細說明有關(guān)于本發(fā)明的內(nèi)徑測量方法及其裝置的理想的實施形式。
圖1是表示與本發(fā)明有關(guān)的內(nèi)徑測量裝置的實施形式的整體示意圖。如圖所示，本實施形式中的內(nèi)徑測量裝置10，由供料部12、運送部14、測量部16、回收部18、校準儀存放部20及控制部(圖中未示出)構(gòu)成。
該內(nèi)徑測量裝置10測量工件W的內(nèi)徑尺寸，并按照測量結(jié)果分別回收工件W。測量對象工件W是光連接器部件的套管。套管如圖所示，做成比如外徑D＝2.5mm，內(nèi)徑d＝0.125mm，長度L＝10mm的極微小的圓筒形狀。
供料部12進行工件W的供給。在該供料部12中，設(shè)有工件輸出裝置22。工件輸出裝置22把存放在內(nèi)設(shè)的儲件裝置中的諸多工件W逐個地有序排列起來，從供料口26供料。
運送部14把由工件輸出裝置22提供的工件W運送到測量部16，再將在該測量部16測量完畢的工件W運送到回收部18。如圖1和圖2所示，該運送部14由輸送帶40、轉(zhuǎn)向裝置42、運送機械手44組成。
輸送帶40，把從工件輸出裝置22的供料口26供給的工件W，水平的運送到轉(zhuǎn)向裝置42。
轉(zhuǎn)向裝置42，把從輸送帶40水平傳送過來的工件W旋轉(zhuǎn)90度，并使之垂直豎立。如圖2所示，該轉(zhuǎn)向裝置42有夾持器46和可以使該夾持器旋轉(zhuǎn)的夾持旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(圖中未示)組成。
夾持器46裝有2個夾持棘爪46A、46B，其中一個夾持棘爪46A被設(shè)置成相對另一個夾持棘爪46B可以自由進退。而且，通過其中一個夾持棘爪46A向著另一方向的夾持棘爪46B移動，工件即被夾緊，向著反方向移動，工件即被松開。
夾緊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，依靠驅(qū)動預(yù)定在夾持器46上的旋轉(zhuǎn)軸48的旋轉(zhuǎn)，可使夾持器46在90度范圍內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動。由于受到該夾緊旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，夾持器46可以實現(xiàn)水平接收狀態(tài)(圖2中實線所示狀態(tài))和垂直的交接狀態(tài)(圖2中雙點劃線所示狀態(tài))2種狀態(tài)。
如上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置42的作用如下所述，被輸送帶40水平地傳送過來的工件W的前端，在輸送帶40的尾端與夾持器46的本體接觸(圖2中的實線所示狀態(tài))。工件w的前端部與夾持器46的本體部分一接觸，夾持棘爪46A即鎖閉，由此，工件W的前端部即被夾持棘爪46A、46B夾緊。工件W一旦被夾緊，夾持旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)即被驅(qū)動，夾持器46旋轉(zhuǎn)90度(圖2中雙點劃線所示狀態(tài))。工件W被垂直立起，之后，被運送機械手44接收，運往測量部16。
運送機械手44從轉(zhuǎn)向裝置42接受到被檢測對象工件W，并輸送到測量部16，同時，將在測量部16測量完了的工件W運送到回收部18。該運送機械手44，如圖1及圖2所示，由可以上下自由移動的機械手50、被設(shè)置在該機械手50頂部且可以自由旋轉(zhuǎn)的懸臂52、和設(shè)置在懸臂52前端的夾持手54構(gòu)成。夾持手54在其本體下部設(shè)有自由開、閉的夾持棘爪54A、54B，由該夾持棘爪54A、54B夾持工件W。被夾持棘爪54A、54B所夾持的工件W，靠機械手50的升降進行接收、交接的動作，并靠懸臂52的旋轉(zhuǎn)動作完成運送工序。因此，轉(zhuǎn)向裝置42和測量部16、回收部18，全部被配置在該夾持手54的旋轉(zhuǎn)軌跡上。
測量部16進行工件W的長度測量和內(nèi)徑測量。該測量部16如圖1所示，由長度測量部16A、內(nèi)徑測量部16B以及控制部16C組成。
長度測量部16A測量工件W的長度，該長度測量部16A由工件托架100和長度測量儀102組成。
工件托架100，配置在運送機械手44的夾持手54的移動軌跡上，并使工件W保持垂直。該工件托架100作成圓柱形并在其上垂直地開出一定深度的工件插入孔104。工件W被插入該工件插入孔104以保持垂直。
長度測量儀102使可垂直上下移動的測量臂106與工件W的頂端相接觸，根據(jù)檢測出當時的測量臂106的移動量，來測定工件W的長度。
測量臂106被設(shè)置在水平面上，其后端由升降臺114支撐。在測量臂106的前端部預(yù)定有觸頭108，該觸頭108與工件W的頂部接觸。并且，該觸頭108內(nèi)設(shè)有壓力傳感器，依靠該壓力傳感器來檢測出它與工件W頂部的接觸。
升降臺114可滑動自如地被支持在配置于支柱110上的導(dǎo)軌112上。該升降臺114中開有螺紋孔，在螺紋孔中擰入螺桿118。
螺桿118與導(dǎo)軌112平行設(shè)置，其兩端部被軸向支撐在形成于支柱110兩端的軸承部120、120上。另外在螺桿118上連結(jié)有電動機122，靠驅(qū)動該電動機122來使螺桿118旋轉(zhuǎn)。并且，依靠該螺桿118的旋轉(zhuǎn)運動使升降臺114做上下垂直移動，同時使測量臂106上下垂直移動。另外，在電動機122中內(nèi)裝有編碼器，將由該編碼器檢測出電動機122的轉(zhuǎn)數(shù)輸出給控制部16C。
控制部16C根據(jù)編碼器檢測出電動機122的轉(zhuǎn)數(shù)，計算出測量臂106的移動量，再根據(jù)其移動量推算出工件W的長度。下面進一步詳細說明如何測量工件W的長度。
首先，將已知長度的校準儀裝配在工件托架100上。然后驅(qū)動電動機122，使位于既定待測位置的測量臂106下降。由于測量臂106一下降，在某一高度位置觸頭108就會接接觸校準儀的頂部，觸頭108一旦檢測出與校準儀的接觸，測量臂106即停止下降。于是可以取該位置作為基準位置?？刂撇?6C計算測量臂106從待測位置到基準位置的移動量S0，并存儲在內(nèi)置的存儲器中。
接著，再次驅(qū)動電動機122，以使測量臂106重新上升到待測位置上。然后從工件托架100上收回校準儀，再放置待測量的工件W。
放入工件W后，驅(qū)動電動機122，再次使測量臂106由待測位置下降。在某一高度位置，由于測量臂106的觸頭108接觸到工件W的頂部，觸頭108一檢測到與該工件W的接觸，測量臂106的下降即停止?？刂撇?6C計算出測量臂106從待測位置到停止時的移動量S。并且計算出從基準位置開始的位移量x(x＝S-S0)。
由于從該基準位置開始的位移量x同工件與校準儀長度的差值相吻合，所以，控制部16C由已知的校準儀長度L0和所求得的位移量x，計算得到工件W的長度L(L＝L0+x)。
并且，為了避免與傳送機械手44的懸臂52的沖突，將測量臂106做成可以旋轉(zhuǎn)運動的形式。也就是說，如圖3所示，支柱110被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺124上，由于該旋轉(zhuǎn)臺124可受驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，所以，支柱110和測量臂106都可以隨之作旋轉(zhuǎn)運動。不工作時，測量臂106位于躲避位置，僅在測量時才旋轉(zhuǎn)移動至測量待機位置。
如圖1和圖4所示，內(nèi)徑測量部16B由放置工件W的測量臺60、和用于測量被安置在該測量臺60上的工件W內(nèi)徑尺寸的氣動測微計62所組成。
測量臺60被設(shè)置在傳送機械手44的夾持手54的移動軌跡上，并可存放工件W。如圖5(a)和(b)所示，該檢測臺60由測量臺本體64、壓緊環(huán)66、夾持環(huán)68及壓下機構(gòu)(圖中未畫出)組成。
測量臺本體64被豎直設(shè)置，在其中央部設(shè)有供氣路70。測量臺本體64的上面作成有圓窩狀的凹入部72，該凹入部72的中央開一工件插入孔74，工件插入孔74與供氣路70在同一軸線上，同時，與被測量對象工件W的外徑尺寸基本相同，并具有預(yù)定深度。
在壓緊環(huán)66的中央部開一工件通過孔76，其內(nèi)徑比工件W的外徑稍大一些。該壓緊環(huán)66，被嵌配在測量臺本體上面的凹入部72內(nèi)，且以凹入部72的內(nèi)周面作為導(dǎo)向面，以使其可沿軸方向上滑動自如地被支撐在凹入部72內(nèi)。另外在該壓緊環(huán)66的下面，形成有向著中央的傾斜的錐形壓緊面78，其與夾持環(huán)68接觸。
夾持環(huán)68，用具有一定彈性的材料制成，并被收置于測量臺本體64上面的凹入部72內(nèi)。該夾持環(huán)68與工件插入孔74配置在同一軸線上，由于被壓在壓緊環(huán)66的壓緊面78下而被壓縮變形，使其內(nèi)徑縮小。然而，夾持環(huán)68通常狀態(tài)(無負荷狀態(tài))時的內(nèi)徑比檢測對象工件W的外徑還大，因此工件W在插入夾持環(huán)68的時候，幾乎是在不接觸狀態(tài)下通過的。
圖中沒有示出的壓緊機構(gòu)，比如由氣缸等構(gòu)成，主要是把壓緊環(huán)66壓向測量臺本體64。
由上述部件構(gòu)成的測量臺60的作用如下所述。如圖5(a)所示，若從壓緊環(huán)66的工件通過孔76將工件W插入，則該工件W的前端部分即被插入測量臺本體64上的工件插入孔74。這種狀態(tài)如圖5(b)所示，若將壓緊環(huán)66用圖中未示出的機構(gòu)壓向測量臺本體64，則夾持環(huán)68即被壓緊環(huán)66的壓緊面78壓縮變形，內(nèi)徑減小。其結(jié)果使工件W的外圓部被夾持環(huán)68夾持限定，工件W即被預(yù)定在測試臺60上。另外，由于夾持環(huán)68夾緊在工件W的外圓部，因此，工件W和工件插入孔74之間被密封。
當取下工件W時，解除受壓入機構(gòu)支配的壓緊環(huán)66的壓緊束縛。因此，壓緊環(huán)66在夾持環(huán)68所產(chǎn)生的回彈力的作用下，恢復(fù)到原來的位置上，同時，夾持環(huán)68本身也因回彈力恢復(fù)到原來的直徑。因此，工件W的夾緊約束被解除，即可取下工件。
如圖4所示，氣動測微儀62由氣源80、調(diào)壓閥82和氣電轉(zhuǎn)換器84組成。
由氣源80提供經(jīng)過溫度和濕度適當調(diào)整的壓縮空氣。調(diào)壓閥82將由氣源80提供的壓縮空氣調(diào)整到一定壓力。然后，被調(diào)壓閥82調(diào)整成為預(yù)定壓力的壓縮空氣，通過氣電轉(zhuǎn)換器84被供給至測量臺本體64的供氣路70。
提供給供氣路70的壓縮空氣，通過被夾持在測量臺60上的工件W的內(nèi)孔向外噴射。氣電轉(zhuǎn)換器84利用內(nèi)設(shè)的波紋管和差動變壓器，將當時壓縮空氣的背壓變換成電氣信號，并輸出給控制部16C。于是控制部16C根據(jù)該電信號計算出工件W的內(nèi)徑尺寸。被計算出的內(nèi)徑尺寸顯示在設(shè)置于控制器16C內(nèi)的監(jiān)控裝置中(圖中未示出)，同時，作為數(shù)據(jù)資料記錄在內(nèi)設(shè)于控制部16C中的存儲器中。
回收部18如圖1所示，將測量完畢的工件W分類成為滿足測量標準的合格產(chǎn)品和不滿足所定標準的非合格產(chǎn)品而分別回收。該回收部18備有容納合格產(chǎn)品的合格件回收箱90A和容納不合格產(chǎn)品的非合格件回收箱90B。各回收箱90A、90B上部做成開口的箱狀，并設(shè)置在運送機械手44的夾持手54的運動軌跡上。由于被運送機械手44所運送的工件W，在回收箱90A、90B的上方被釋放，結(jié)果工件W可分別被各回收箱90A、90B所回收。
校準儀存放部20用來放置多個的校準儀，如圖1所示，在該校準儀存放部20中設(shè)有校準儀存放臺88。校準儀存放臺88呈塊狀，在其上面垂直形成有多個具有預(yù)定的深度的校準儀存放孔。校準儀被放置在這些校準儀存放孔中。
該校準儀存放臺88位于運送機械手44的夾持手54的運動軌跡上，各校準儀存放孔也設(shè)置在夾持手54的運動軌跡上。因此，運送機械手44可從校準儀存放臺中取出校準儀并運送到測量臺60。
控制部用來驅(qū)動控制構(gòu)成內(nèi)徑測量裝置10的各部機構(gòu)。該控制部按照預(yù)先存儲的程序來驅(qū)動控制各部機構(gòu)。
上述構(gòu)成本實施形式的內(nèi)徑測量裝置的作用如下所述。
開始先進行初始設(shè)定。首先，將調(diào)零校準儀Mo、倍率調(diào)整校準儀Mv、修正用校準儀M1～MN設(shè)置在校準儀存放臺88上。
這里，調(diào)零校準儀Mo內(nèi)徑尺寸d0和長度L0為已知、倍率調(diào)整校準儀Mv的內(nèi)徑尺寸dv為已知(但這里，d0≠dv)。
另外，修正用校準儀M1～MN由與各調(diào)零校準儀Mo相同的內(nèi)徑尺寸d0所組成，各自的長度L1～L0為已知。這里，其長度L1～L0分別由不同尺寸組成。
操作者預(yù)先將各種校準儀的內(nèi)徑和長度尺寸輸出給控制部16C，并使其儲存在存儲器中。
接著，進行長度測量儀102與氣動測位儀的校準工作。
首先，運送機械手44從校準儀存放臺88取出調(diào)零校準儀Mo，并運至長度測量部16A。然后，將調(diào)零校準儀Mo定位在該長度測量部16A的工件托架100上。該調(diào)零校準儀Mo的設(shè)置如下所述的進行。
將夾持調(diào)零校準儀Mo的運送機械手44的夾持手54移動到工件托架100的上方。之后，從該位置下降。并將夾持在夾持手54中的調(diào)零校準儀Mo插入工件托架100上的工件插入孔104中。
調(diào)零校準儀Mo被插入到工件插入孔104中后，由夾持手54所施加給調(diào)零校準儀Mo的夾緊作用即被解除。之后，夾持手54向上方退避。于是調(diào)零校準儀M0即被配置于工件托架100中。
并且，此時長度測量儀102的測量臂106都位于預(yù)定的躲避位置。
調(diào)零校準議M0被配置到工件托架100后，旋轉(zhuǎn)臺124即被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。由此，測量臂106轉(zhuǎn)回，從躲避位置移動到待測位置。之后，便可進行基準位置的設(shè)定。也就是說，首先，電動機122被驅(qū)動，測量臂106下降。測量臂106下降至某一高度，觸頭108即與校準儀的頂部相接觸。所以，如果觸頭108檢測出與該校準儀的接觸，則測量臂106的下降即被停止。該位置便成為基準位置，控制部16C計算出從待測位置開始到該基準位置時測量臂106的移動量S0，于是將該移動量S0記錄在內(nèi)設(shè)的存儲器中。
接著，電動機122再一次被驅(qū)動，測量臂106上升到待測位置。而且，旋轉(zhuǎn)臺124被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，測量臂106即退避到躲避位置。
由以上動作，長度測量儀102的校準結(jié)束。接下去可以進行氣動測微儀62的校準工作。
若測量臂106退避到躲避位置，運送機械手44便從工件托架100上收回調(diào)零校準儀M0，并運送到內(nèi)徑測量部16B，而且使之定位在內(nèi)徑測量部16B的測量臺60上。
這里，調(diào)零校準儀M0的調(diào)試可按如下步驟進行。首先，將夾持該調(diào)零校準儀M0的運送機械手44的夾持手54移動到測量臺60的上方，接下去，在夾持狀態(tài)下下降。由此，被夾持在夾持手54中的調(diào)零校準儀M0即被插入壓緊環(huán)66中的工件通過孔76中。這時調(diào)零校準儀Mo，在其內(nèi)周倒角部分面向上側(cè)的狀態(tài)下，而被插入工件通過孔76中。
調(diào)零校準儀M0被插入工件通過孔76后，調(diào)零校準儀M0所受到的來自于夾持手54的夾持作用被解除。之后，夾持手54暫時向上退避。
夾持手54退避之后，圖中沒有示出的壓緊機構(gòu)即被驅(qū)動，壓緊環(huán)66壓向測量臺本體64。由此夾持環(huán)68被壓緊環(huán)66壓至彈性收縮，并使被壓縮變形的夾持環(huán)68受到約束，結(jié)果調(diào)零校準儀M0被夾持在測試臺60中。另外，被夾持在測試臺60的調(diào)零校準儀M0的前端被插入工件插入孔74，但該調(diào)零校準儀M0與工件插入孔74之間所形成的間隙，由于夾持環(huán)68的壓縮變形而被密封。因此，即使給供氣路70供氣，壓縮空氣也不會從間隙中漏掉，而能被全部充入調(diào)零校準儀Mo的內(nèi)孔部分。
按上述做法，調(diào)零校準儀M0配入測量臺60之后，氣源80被驅(qū)動，由調(diào)壓閥82調(diào)整到一定壓力的壓縮空氣，通過氣電轉(zhuǎn)換器84被供給至測量臺60的供氣路70。該供給至供氣路70的壓縮空氣，通過調(diào)零校準儀M0的內(nèi)周部分向外排氣。而且，此時壓縮空氣的背壓被氣電轉(zhuǎn)換器84檢測出，作為電信號輸出給控制部16C?？刂撇?6C即將該作為電信號而被輸出的調(diào)零校準儀M0的背壓數(shù)據(jù)，儲存在內(nèi)設(shè)的存儲器中。
調(diào)零校準儀M0的測試一旦完成，供氣即被停止，調(diào)零校準儀M0的鎖緊被解除。也就是說，受壓緊機構(gòu)操縱的壓緊環(huán)66的壓緊作用被解除，來自于夾持環(huán)68的夾緊作用被解除。
壓緊環(huán)66的壓緊作用被解除之后，在上方待機的運送機械手44的夾持手54就下降，并將位于測量臺60上的調(diào)零校準儀夾緊。并且，在該夾緊狀態(tài)下上升，即從測量臺60將調(diào)零校準儀M0回收。
被回收的調(diào)零校準儀M0，由運送機械手44送回到校準儀存放臺88的原擺放位置。
調(diào)零校準儀M0的測試結(jié)束后，接下去運送機械手44，即從校準儀存放臺88取出倍率調(diào)整校準儀Mv，并運送到測量部16。被運送到測量部16的倍率調(diào)整校準儀Mv與調(diào)零校準儀M0同樣地被配裝在測量臺60上，并進行背壓檢測。測試結(jié)束后，與調(diào)零校準儀M0一樣被送回到校準儀存放臺88的原擺放位置。
按上述做法，調(diào)零校準儀M0和倍率調(diào)整校準儀Mv的背壓測試結(jié)束后，控制部16C根據(jù)所測試的調(diào)零校準儀M0的背壓數(shù)據(jù)、和倍率調(diào)整校準儀Mv的背壓數(shù)據(jù)、以及已知的內(nèi)徑尺寸d0、dv，求出內(nèi)徑尺寸的變化與背壓變化的關(guān)系(背壓特性)。另外，將調(diào)零校準儀M0的背壓測定值設(shè)定為測定基準值。在之后的測量中，根據(jù)檢測出與該調(diào)零校準儀M0的背壓變化，即可以測試出工件W的內(nèi)徑尺寸d。
以上，氣動測微儀62的校驗工作完了。
下面，按照工件的長度L進行測量值修正量的測試。
首先，運送機械手44從校準儀存放臺88取出1號修正用校準儀M1(長度L1)，并運送到內(nèi)徑測量部16B再配置在測量臺60上。1號修正用校準儀M1被定位在測量臺60上之后，即可進行與上述調(diào)零校準儀M0的做法同樣的背壓測試?？刂撇?6C根據(jù)所測得的背壓數(shù)據(jù)計算出1號修正用校準儀M1的內(nèi)徑d1，使之與長度L1相對應(yīng)并存入存儲器中。
1號修正用校準儀M1的檢測結(jié)束后，運送機械手44便從測試臺60將其回收，并返送到校準儀存放臺88上原來的擺放位置。
其次，運送機械手44從校準儀存放臺88取出2號修正用校準儀M2(長度L2)，運送到內(nèi)徑測量部16B并設(shè)置在測量臺60上。2號修正用校準儀M2被定位在測量臺60上之后，即可與上述做法同樣地進行背壓測試?？刂撇?6C根據(jù)所測得的背壓數(shù)據(jù)計算出2號修正用校準儀M2的內(nèi)徑d2，使之與長度L2對應(yīng)地記錄在存儲器中。
2號修正用校準儀M2的檢測完了后，運送機械手44即從測量臺60回收2號修正用校準儀M2，并將其返送到校準儀存放臺88上原來的擺放位置。
依照上述做法，關(guān)于校準儀存放臺88中擺放的諸多修正用校準儀MN，可依次測試它們的內(nèi)徑dv。然后，將所測得到的內(nèi)徑dN對應(yīng)于長度LN，并存入控制部16C的存儲器中。
所有的修正用校準儀M1～MN的內(nèi)徑檢測結(jié)束后，控制部16C求出檢測值的修正量ε。
這里，像上面所敘述的一樣，調(diào)零校準儀M0和修正用校準儀M1～MN都是相同的內(nèi)徑尺寸，所以，輸出的檢測值d0～dN自然是相同的數(shù)值。
但是，由于長度L0～LN各不相同，因此，各M0～MN的檢測值中產(chǎn)生差異。
因此，將調(diào)零校準儀M0的長度L0作為基準，根據(jù)求得與當時檢測值d0的差量(d0～dN)來求得各個長度測量值的修正量ε。
比如說，長度為L1時的內(nèi)徑測量值是d1，其修正量ε1即為ε1＝d0-d1。另外，長度為L2時的內(nèi)徑測量值是d2，其修正量ε2即為ε2＝d0-d2。同樣，可以求得關(guān)于各個長度L1～LN時檢測值的修正量ε1～εN。
而且，根據(jù)所求得的長度L0～LN與修正量ε0～εN的關(guān)系，可以得到長度L與修正量ε的一般關(guān)系式ε＝F(L)?？刂撇?6C將表示所求得的長度L與修正量ε之間關(guān)系的一般關(guān)系式ε＝F(L)存入存儲器中。
由以上的一系列操作，測量準備工作完了。以后，即可依次對存放在儲料裝置22中的工件W進行測量工作。
首先，驅(qū)動工件輸送裝置22，使其從出件口26依次地供給工件W。由輸送帶40將這些從出件口26出來的工件W運送到轉(zhuǎn)向裝置42。然后再由該轉(zhuǎn)向裝置42將工件W旋轉(zhuǎn)90°而垂直豎起。
被垂直豎起的工件W，由運送機械手44的夾持手54夾住，靠懸臂52的旋轉(zhuǎn)動作將其送到長度測量部16A。
運送到長度測量部16A的工件W，被定位在工件托架100上以測量長度。利用該長度測量部16A測量長度的方法如下。
首先，運送機械手44的夾持手54移至工件托架100的上方停止。然后，懸臂52從該位置開始下降。懸臂52下降到預(yù)定位置即停止，由此，工件W被插入工件插入孔104。
工件W被插入工件插入孔104后，工件W受夾持手54的夾持約束即被解除。之后，夾持手54上升至所定的高度位置待機測量。由此，工件W即被定位在工件托架100上。
若工件W被定位在工件托架100上，隨后長度測量儀102的旋轉(zhuǎn)臺124被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，測量臂106即由原來的躲避位置旋轉(zhuǎn)移至待測位置。
測量臂106旋轉(zhuǎn)移至待測位置后，電動機122被驅(qū)動使測量臂106下降。測量臂106下降至某一高度位置，則觸頭108接觸到工件W的頂部，而這種接觸現(xiàn)象一經(jīng)被檢測到，測量臂106的下降即被停止。
控制部16C根據(jù)編碼器的輸出數(shù)據(jù)計算出測量臂106從測量待機位置開始到停止時的移動量S。然后根據(jù)該所求得的移動量S算出工件W的長度L。也就是說，先計算從基準位置開始的位移量x，再由該位移量x和已知的調(diào)零校準儀M0的長度L0，來計算出工件W的長度L(L＝L0+x)。所求得的工件W的長度L，被輸出到內(nèi)徑測量部16B的控制部16C。
測量結(jié)束后，驅(qū)動電動機122工作，使測量臂106上升到測量待機位置。這之后，旋轉(zhuǎn)臺124被驅(qū)動，測量臂106旋轉(zhuǎn)并移至原來的躲避位置。
由以上操作即完成工件W的長度測量。之后，在工件托架100上方待機的運送機械手44的夾持手54下降，從工件托架100上將工件W回收。并且將回收的工件W運至內(nèi)徑測量部16B。
運送至內(nèi)徑測量部16B的工件W，被定位在測量臺60上，以測量內(nèi)徑尺寸。關(guān)于內(nèi)徑尺寸的測量方法，可按如下步驟進行。
首先，工件W被插入壓緊環(huán)66上的工件通過孔76。接下去，驅(qū)動圖中未示出的壓下機構(gòu)，壓緊環(huán)66被壓向測量臺本體64。于是，夾持環(huán)68被壓緊環(huán)66壓縮變形，工件W被壓縮變形的夾持環(huán)68夾緊，定位在測量臺60上。
工件W被夾持在測量臺60上，氣源80被驅(qū)動，并將由調(diào)壓閥82調(diào)整到一定壓力的壓縮空氣，通過氣電轉(zhuǎn)換器84供給至測量臺60的供氣路70。提供給該供氣路70的壓縮空氣，通過工件W的內(nèi)孔向外排氣。而且，由氣電轉(zhuǎn)換器84檢測出當時壓縮空氣的背壓，并將其作為電氣信號輸出給控制部16C。
控制部16C根據(jù)來自于氣電轉(zhuǎn)換器84的電氣信號來計算工件W的內(nèi)徑尺寸d。即根據(jù)預(yù)先求得的背壓特性來計算工件W的內(nèi)徑尺寸d。
內(nèi)徑尺寸d測量完畢后，接著，控制部16C根據(jù)由長度測量部16A測量的工件W的長度L求出修正量ε。并且，根據(jù)所求得的修正量ε來修正測量值d，以求得正確的內(nèi)徑尺寸d’。
按照上述做法，將求得的內(nèi)徑尺寸d’，顯示在設(shè)于控制部16C的監(jiān)控器(圖未示)上，同時作為數(shù)據(jù)資料記錄在存儲器內(nèi)。并且，可以判定測得的內(nèi)徑尺寸d’是否滿足所定的基準。也就是說，可以判定該工件W是滿足所定基準的合格工件或是未滿足所定基準的不合格工件。
并且，成為該判定基準的內(nèi)徑尺寸，作為標準數(shù)據(jù)預(yù)先記錄在控制部16C的存儲器內(nèi)。
經(jīng)過上述操作，工件W的內(nèi)徑測量完畢。之后，氣源80的驅(qū)動工作停止，工件W所受測量臺60的夾持制約被解除。也就是說，來自于壓緊機構(gòu)(圖中未畫出)的壓緊環(huán)66的壓緊制約被解除，工件W受夾持環(huán)68的夾持約束即被解除。這之后，工件W由運送機械手44從測量臺60回收并送至回收部18。
運送到回收部18的工件W，按照判定結(jié)果分別回收到合格工件回收箱90A或非合格工件箱90B中。也就是說，如果是滿足所定標準的合格工件就回收到合格工件回收箱90A，如果是未滿足所定標準的不合格工件就回收到非合格工件回收箱90B。
而且，這種分別回收操作可以如下進行。當該工件是合格工件時，從測量臺60回收工件W的運送機械手44的夾持手54，即移動到合格工件回收箱90A的上方。并且，從該位置下降一定距離之后解除工件W所受約束。因此，工件靠其自重落下，而被回收至合格工件回收箱90A中。另一方面，從測量臺60A回收來的工件W是不合格工件時，運送機械手44的夾持手54即移動到非合格工件回收箱90B的上方，從該位置下降一定距離之后，解除工件W所受的夾持約束。因此，工件W靠其自重下落被回收至非合格工件回收箱90B。
由上述一系列操作，一個工件W的內(nèi)徑測量完畢。以后，依次地反復(fù)執(zhí)行同樣的操作，即可測量存放在工件存放裝置中的全部工件W。
像上面說明的那樣，對于本實施形式的內(nèi)徑測量裝置10，由于既測量工件W的長度L，又按照該工件W的長度L來修正內(nèi)徑測量值d，所以，即使是測量諸多長度不同的工件W時，也?？梢赃M行準確的測量。
進而，對于本實施的形式來說，雖然是依靠使垂直上下移動的測量臂106接觸工件W的頂部，并檢測出當時測量臂106的移動量來測量工件W長度的。但是，測量工件長度的方法，卻不僅限于此。
舉例如圖6和圖7所示，用一對測量臂130、130夾持工件W，并根據(jù)檢測出這一對測量臂130、130的變位，進而測定工件W的長度的這種方法可行。另外，如圖8所示，將工件W設(shè)置在一對電荷偶合式攝像機132、132之間，利用這對電荷偶合式攝像機132、132給該工件W的端面攝像，根據(jù)其調(diào)焦數(shù)據(jù)來測量工件W長度的這種方法也可行。
這樣一來，測量工件W長度的方法，可以采用各種通用的方式。
另外，對于本實施的形式，在測量部16中，雖然只分別各設(shè)置了一個長度測量部16A和一個內(nèi)徑測量部16B，但是，即使是設(shè)置幾個長度測量部16A和幾個內(nèi)徑測量部16B也可以。這樣可以同時測量幾個工件W，即可以高效率地完成測量工作。
發(fā)明的效果正如上面所說明的那樣，如果利用本發(fā)明，因為是按照工件的長度來修正內(nèi)徑測量值的，所以，即使是測量那些長度存在有差異的諸多工件的時候，也?？梢赃M行準確的測量。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)徑測量方法，其是在從圓筒形工件的一端輸入壓縮空氣，靠檢測其背壓來測定工件內(nèi)徑的，其特征在于根據(jù)求得與工件長度變化相對應(yīng)的內(nèi)徑測定值的變化，來預(yù)先求出與工件長度所對應(yīng)的內(nèi)徑測定值的修正量，然后按照工件的長度來修正內(nèi)徑測量值。
2.一種內(nèi)徑測量裝置，其是在從圓筒形工件的一端輸入壓縮空氣，靠檢測其背壓來測定工件內(nèi)徑的，其特征在于具有測量工件長度的長度測量裝置、能夠記載與工件長度相對應(yīng)的內(nèi)徑測量值的修正量的存儲裝置、按照由上述測量裝置所測得的工件長度與存儲在上述存儲裝置中的修正量，修正所測得的工件內(nèi)徑的修正裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供可以準確測量內(nèi)徑的內(nèi)徑測量方法及其裝置。其是在由呈圓筒形的工件W的一端通入壓縮空氣，根據(jù)檢測出所產(chǎn)生的背壓來測量工件W的內(nèi)徑尺寸。在這種內(nèi)徑測量方法中，根據(jù)求得與工件長度L的變化相應(yīng)的內(nèi)徑測量值d的變化，按照預(yù)先取得工件W的長度L相對應(yīng)的內(nèi)徑測量值d的修正量ε，而按照工件W的長度L修正內(nèi)徑測量值d。因此，即使在測量大量的具有不同長度的工件W的情況下，也?？梢赃M行準確的測量。
文檔編號G01B13/00GK1407314SQ0214226
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者待鳥秀樹 申請人:株式會社東京精密