專利名稱：尺寸測定裝置和尺寸測定方法
尺寸測定裝置和尺寸測定方法技術領域定方法背景技術通常，在工廠內(nèi)測定被測定物(制品)。在工廠內(nèi)進行被 測定物的測定時，隨著工廠內(nèi)的溫度的變化，；波測定物的溫 度也發(fā)生變化，因此，由于測定時的工廠內(nèi)溫度，會在測定值上產(chǎn)生誤差(日本特開平9一113202號公報)。這樣，在與溫度無關地進行被測定物的計測時，不能準 確地評價被測定物的尺寸精度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題點做成的，其目的在于提供一種 可以準確地評價被測定物的尺寸精度的尺寸測定裝置和尺寸 測定方法。本發(fā)明是一種測定被測定物尺寸的尺寸測定裝置，具有 輸送部件、溫度控制部件、尺寸測定部件和溫度測定部件， 該輸送部件用于輸送被測定物，該溫度控制部件用于控制輸 送被測定物的輸送區(qū)域內(nèi)的溫度，該尺寸測定部件用于測定定物的溫度；使用由上述溫度測定部件測定的溫度，將由上基準溫度下的尺寸


圖l是表示本發(fā)明的實施方式的尺寸測定裝置的俯視圖。
圖2是示意表示圖l所示的尺寸測定裝置的示意圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。 參照圖l和圖2,對本發(fā)明的實施方式的尺寸測定裝置l進 行說明。
尺寸測定裝置l是測定工件(^^皮測定物)的尺寸、并且評 價工件的尺寸精度的裝置。
本實施方式中的工件是葉片泵的保持葉片的轉子2a、和 收容轉子2a的定子2b。以下，總稱轉子2a和定子2b雙方時記 作工件2。
尺寸測定裝置1具有傳送帶5 (輸送部件)、測定部6 ( 6a、 6b)與收容部7，該傳送帶5用于輸送工件2，該測定部6(6a、 6b)用于測定工件2的尺寸和溫度，該收容部7用于收容根據(jù) 尺寸精度劃分的工件2。
工件2在放在尺寸測定裝置1上之前，由配置在尺寸測定 裝置l附近的清洗機(省略圖示)熱水洗凈，然后，從入口部 9投入工件2到傳送帶5。傳送帶5為將熱水洗凈后的轉子2a和 定子2b分別單獨地輸送到測定部6的部件，由用于輸送轉子2a 的第l傳送帶5a和用于輸送定子2b的第2傳送帶5b構成。
傳送帶5和測定部6收容在作為密封空間的輸送區(qū)域內(nèi)。 如圖2所示，該輸送區(qū)域被劃分為冷卻區(qū)域10和均溫區(qū)域ll ， 該冷卻區(qū)域用于對從開口部9投入到傳送帶5上的工件2進行 強制冷卻，該均溫區(qū)域ll用于將在冷卻區(qū)域10被冷卻了的工 件2的溫度均溫。如圖l所示，第l傳送帶5a和第2傳送帶5b在冷卻區(qū)域10 內(nèi)從入口部9平行延伸到端部，并在端部折返而向均溫區(qū)域11 延伸設置。而且，第l傳送帶5a在均溫區(qū)域ll延伸到逆端部(在 均溫區(qū)域ll內(nèi)與上述端部相對的一端部)，在該逆端部折返， 到達進行轉子2a測定的測定部6a。另外，第2傳送帶5b在均溫 區(qū)域ll的中央附近折返，并且，在端部再次折返，到達進行 定子2b測定的測定部6b。
這樣，第l傳送帶5a和第2傳送帶5b在冷卻區(qū)域10和均溫 區(qū)域11內(nèi)蜿蜒曲折地形成。
在冷卻區(qū)域10內(nèi)由冷卻風扇(省略圖示)進行溫度控制 (溫度控制部件)，該冷卻風扇從傳送帶5的上游側向下游側 輸送冷風。具體來說，冷卻區(qū)域10內(nèi)的溫度被冷卻風扇控制 在2(TC左右。
另外，在從傳送帶5的上游側向下游側輸送冷風的方法 中，工件2在上游側被急速冷卻，但在下游側難以冷卻。因此， 若構成為下述這樣，則可以高效率地冷卻工件2。即，在冷卻 區(qū)域10中的傳送帶5的中游附近再配置 一 臺冷卻風扇，吸入來 自上游側冷卻風扇的空氣，將冷風再度向下游側輸送。
在均溫區(qū)域ll內(nèi)，由溫度調(diào)節(jié)風扇(省略圖示)進行溫 度控制(溫度控制部件)，該溫度調(diào)節(jié)風扇吸入均溫區(qū)域ll內(nèi) 的空氣，并將溫度調(diào)節(jié)后的空氣吹出到均溫區(qū)域ll內(nèi)。具體 來說，均溫區(qū)域ll內(nèi)的溫度被溫度調(diào)節(jié)風扇控制在22。C左右。
這樣，由清洗機上升到4(TC ~50°C左右的工件2成為如下 狀態(tài)該工件2在冷卻區(qū)域IO中移動的過程中被急速冷卻到20 。C左右，然后，在均溫區(qū)域ll中移動的過程中被均溫并穩(wěn)定 于22'C左右。
另外，第l傳送帶5a和第2傳送帶5b蜿蜒曲折地形成，由此，工件2在冷卻區(qū)域10和均溫區(qū)域11內(nèi)長時間地行進，因此， 容易被控制為冷卻區(qū)域10和均溫區(qū)域11內(nèi)設定的溫度。特別 是，由于由冷卻區(qū)域10對工件2急速冷卻而在工件2上產(chǎn)生溫 度不均時，由急速冷卻所產(chǎn)生的工件2的收縮量隨著部位不同 而不同。但是，即使在這樣的情況下，工件2的溫度不均也在 均溫區(qū)域ll中的行進中慢慢消除，在到達測定部6的時刻，工 件2的溫度和形狀變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)。
測定部6a和測定部6b具有溫度測定部14(溫度測定部件) 和尺寸測定部15 (尺寸測定部件)，該測定部6a和測定部6b 對由傳送帶5輸送來的轉子2 a和定子2 b進行測定，該溫度測定 部14用于測定工件2的溫度，該尺寸測定部15用于測定工件2 的尺寸。另外，在測定部6a配置有在評價轉子2a的尺寸精度 時作為基準的轉子基準件(master) 16a (基準件)，在測定 部6b配置在評價定子2b的尺寸精度時作為基準的定子基準件 16b(基準件)。以下，總稱轉子基準件16a和定子基準件16b 時記作基準件16。另外，溫度測定部14、尺寸測定部15和基 準件16全部配置在均溫區(qū)域11內(nèi)。
在溫度測定部14，使用熱電偶等的接觸式溫度計進行工 件2的溫度測定。
在尺寸測定部15中，在定位成使在所有工件2中測定部位 都相同的狀態(tài)下，進行工件2的尺寸測定。在本實施方式中， 測定轉子2a和定子2b的厚度。對工件2尺寸的測定方法將在后 面陳述。
對于基準件16也測定溫度和尺寸(厚度)，該測定的溫度 和尺寸作為評價工件2的尺寸精度時的基準溫度和基準尺寸。 在改變了工件2的機種時，基準件16更換為與該機種相對應的 基準件，并且，測定更換后的基準件的基準溫度和基準尺寸。另外，連續(xù)測量相同機種的工件2時，在滿足了規(guī)定條件時， 進行基準件16的基準溫度和基準方法的再測定。作為該規(guī)定 條件是指從上次測定后經(jīng)過了規(guī)定時間時、或測定的工件2 的溫度和基準件16的基準溫度的溫度差變?yōu)橐?guī)定以上時等。
以基準件16的基準溫度和基準尺寸為基礎對工件2的尺 寸精度進行了評價之后，基于該評價結果，將工件2按級別區(qū) 分并收容在收容部7。
在工件2的測定尺寸與基準件16的基準尺寸的尺寸差在 許可公差內(nèi)時，將工件2分類為從作為該尺寸差最小的范圍的 A級到作為該尺寸差最大的范圍的D級、共計4級。
收容部7具有第l收容部7a、第2收容部7b、第3收容部7c、 第4收容部7d和第5收容部7e，該第l收容部7a、第2收容部7b、 第3收容部7c、第4收容部7d分別單獨收容A、 B、 C、 D級的 工件2,該第5收容部7e收容測定尺寸與基準件16的基準尺寸 的尺寸差在許可公差之外的不合格品的工件2。另外，從尺寸 測定部15向收容部7分配工件2，是由直接夾持工件2的機器手 臂(省略圖示)自動進行的。
按尺寸精度分配轉子2a和定子2b之后，向組裝步驟輸送 該轉子2a和定子2b,如A級的轉子2a配A級的定子2b那樣地將 同等級的部件相互組裝。通過將同等級的轉子2a和定子2b相 互組裝，可以使轉子2 a和定子2 b的間隙為最佳間隙。
以下，對工件2的厚度尺寸的測定方法、和尺寸精度的評 價方法進行具體說明，另外，由搭載在尺寸測定裝置l中的控 制器18自動進行工件2的尺寸測定和尺寸精度的評價。
定期進行如上述那樣地測定基準件16的基準溫度和基準 尺寸。
以使轉子2 a和定子2 b的軸線為鉛直方向的方式將作為測定對象的轉子2a和定子2b安置在尺寸測定部15。
使位移儀(省略圖示)與轉子2a和定子2b的上表面、下 表面的各8點接觸，分別測量各點處的相對于基準件16基準尺 寸的位移，從而測定轉子2a和定子2b的厚度。另外，以使被 測定的8點每次都為相同部位的方式將轉子2a和定子2b定位 在尺寸測定部15。
也可考慮使用8點位移的平均值等來進行尺寸精度的分 級，但是，優(yōu)選是基于8點中厚度最薄的部位來進行分類。這 是因為，工件2的厚度偏大而為正值的許可公差以上時，可通 過再研磨進行再加工，但工件2的厚度偏小而為負值的許可公 差以下時，則只能廢棄，因此，通過基于厚度最薄的部位進 行判斷，可以對工件2的尺寸精度進行更嚴格地判斷。
在此，測定工件2厚度時的工件2的溫度與基準件16的基 準溫度存在溫度差時，工件2伸縮對應于該溫度差的量，因此， 不能正確地評價工件2的尺寸精度。
因此，將工件2的測定尺寸修正為在基準件16的基準溫度 的尺寸。工件2的伸縮取決于工件2的線膨脹系數(shù)、厚度和該 工件2溫度與基準件16基準溫度的溫度差，因此，工件2相對 于基準件16基準尺寸的位移S由下式(1)算出。
S[//m] = tS0+(7;x~xam—7;x~xaw) ( l)
So[pm]:工件2的測定位移
Tm[°C]:基準件16的溫度(基準溫度)
tm[pm]:基準件16的厚度(基準溫度)
am[l/°C]:基準件16的線膨脹系數(shù) TW[°C]:工件2的溫度 W[pm]:工件2的厚度
aw[l〃C]:工件2的線膨脹系數(shù)通過使用式(1 ),由尺寸測定部15測定的工件2的位移So 被修正為在基準件16的基準溫度下的修正位移S。另外，在式 (1 )中基準件16的溫度Tm使用定期測定的值，并不總是恒定 值，因此，也可以確定不變化的基準件16的基準溫度，使用 該溫度對基準件16的溫度T m進行修正。計算出的修正位移S是工件2相對于基準件16基準尺寸的 位移、即工件2的厚度與基準件16的基準尺寸(厚度)的尺寸 差，且是不受工件2的溫度影響的值。因此，基于修正位移S 的值進行的尺寸精度的評價、即尺寸精度的分級是準確的。另外，在式(1)中，工件2的厚度W和基準件16的厚度 tm、以及工件2的線膨脹系數(shù)a w和基準件16的線膨脹系數(shù)a m、為大致相等的值，因此，出于修正由工件2和基準件16的 溫度差引起的工件2的伸縮量這樣的目的，也可以如下式(2) 那樣，基于工件2的測定溫度和基準件16的基準溫度之差簡單 地計算出修正位移<formula>formula see original document page 11</formula> (2)如以上那樣做，進行工件2的尺寸測定和尺寸精度評價。在尺寸測定部15測定工件2的8點位移時，在控制器18中， 還可進行工件2的平面度、平行度的測定。對于平面度，在用工件2下表面的8點規(guī)定了工件2的下平 面的基礎上，用工件2上表面的8點測定上平面的平面度。另外，對于平行度，在用工件2上表面、下表面的各8點 規(guī)定了上平面、下平面的基礎上，測定下平面相對于上平面 的平行度、和上平面相對于下平面的平行度。另外，以上是在尺寸測定部15測定工件2和基準件16的尺 寸差、即位移，基于雙方的溫度差對該位移進行修正，基于 該修正后的位移對工件2的尺寸精度進行評價。但是，也可以是，在尺寸測定部15測定工件2的尺寸(厚度)，基于該工件2 溫度與基準件16基準溫度的溫度差來對該測定尺寸進行修 正，通過比較該修正測定尺寸和基準件16的基準尺寸(厚度) 來評價工件2的尺寸精度。另外，工件2的測定尺寸的修正不一定要基于工件2溫度 與通過測定基準件16溫度而設定的基準溫度的溫度差來進 行，也可以將預先設定的溫度設定為基準溫度，基于工件2溫 度與該預先設定的基準溫度的溫度差來進行對工件2的測定 尺寸的修正。另外，工件2的尺寸精度的評價不一定要基于工件2尺寸 與通過測定基準件16尺寸而設定的基準尺寸的尺寸差來進 行，也可以將預先設定的尺寸設定為基準尺寸，基于工件2尺 寸與該預先設定的基準尺寸的尺寸差來進行對工件2尺寸精 度的評價。若采用以上的實施方式，則可起到以下所示的效果。在葉片泵中，轉子2a和定子2b的厚度的間隙較大時，葉 片泵的效率低下，另外，轉子2a和定子2b的厚度的間隙較小 時，則造成燒傷。因此，對轉子2a和定子2b要求較高的尺寸 精度，從而，將工件2的尺寸修正為在基準件16的基準溫度下 的尺寸，修正為不受工件2的溫度影響的值，由此，可以準確 地進行工件2的尺寸精度的評價。即，在本實施方式中，工件2的尺寸精度的評價是基于工 件2尺寸與基準件16的基板尺寸之差而分級為A D級，可以準 確地進行該分級。由于可以準確地進行分級，在后面的組裝步驟中將同等 級的部件相互組裝時，轉子2a和定子2b的匹配性提高，葉片 泵的品質提高。不言而喻，本發(fā)明不限于上述實施方式，在該技術思想 范圍內(nèi)可進行各種變更。
權利要求
1.一種尺寸測定裝置(1)，該裝置(1)用于測定被測定物(2)的尺寸，上述尺寸測定裝置(1)包括輸送部件(5)、溫度控制部件、尺寸測定部件(15)和溫度測定部件(14)，該輸送部件(5)用于輸送被測定物(2)，該溫度控制部件用于控制輸送被測定物(2)的輸送區(qū)域(10、11)內(nèi)的溫度，該尺寸測定部件(15)用于測定輸送到上述輸送區(qū)域(10、11)中測定部(6)的被測定物(2)的尺寸，該溫度測定部件(14)用于測定在由上述尺寸測定部件(15)測定尺寸時的被測定物(2)的溫度；使用由上述溫度測定部件(14)測定的溫度，將由上述尺寸測定部件(15)測定的被測定物(2)的尺寸修正為在預先確定的基準溫度下的尺寸。
2. 根據(jù)權利要求l所述的尺寸測定裝置(1 )，基于上述修 正的尺寸與預先確定的基準尺寸的尺寸差，評價被測定物(2) 的尺寸精度。
3. 根據(jù)權利要求2所述的尺寸測定裝置(1 )， 該尺寸測定裝置(1 )還具有配置在上述測定部(6)的基準件(16),通過測定上述基準件(16)的溫度來設定上述基準溫度， 通過在測定上述基準件(16)的基準溫度時測定該基準件(16) 的尺寸來設定上述基準尺寸。
4. 根據(jù)權利要求3所述的尺寸測定裝置(1 ), 上述尺寸測定部件(15)是位移儀，該位移儀用于測定被測定物(2)與上述基準件(16)基準尺寸的尺寸差，使用由上述溫度測定部件(14)測定的溫度，將由該位移儀測定的位移修正為在上述基準件(16 )的基準溫度下的位移， 基于上述修正的位移，評價被測定物(2)的尺寸精度。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的尺寸測定裝置(1)， 在測定上述基準件(16)之后經(jīng)過了規(guī)定時間后、或由上述溫度測定部件(14)測定的被測定物(2)的溫度與上述基 準溫度的溫度差為規(guī)定以上時，測定上述基準溫度和上述基準 尺寸。
6. 根據(jù)權利要求l所述的尺寸測定裝置(1 )， 上述輸送區(qū)域(10、 11 )被劃分為第l區(qū)域(10)和第2區(qū)域(11 )，該第l區(qū)域(10)對被測定物(2)進行強制冷卻， 該第2區(qū)域(11 )使在上述第l區(qū)域被冷卻的被測定物(2 ) 的溫度均溫。
7. —種尺寸測定方法，該方法用于測定被測定物的尺寸， 該尺寸測定方法包括溫度控制步驟、尺寸測定步驟、溫度測定步驟和^奮正步驟；該溫度控制步驟控制輸送被測定物(2)的輸送區(qū)域(10、 11)內(nèi)的溫度，該尺寸測定步驟測定輸送到上述輸送區(qū)域(10、 11)中測 定部(6)的被測定物(2)的尺寸，該溫度測定步驟測定在通過上述尺寸測定步驟測定尺寸時 的被測定物(2)的溫度，該修正步驟使用由上述溫度測定步驟測定的溫度，將由上 述尺寸測定步驟測定的被測定物(2)的尺寸修正為在預先確 定的基準溫度下的尺寸。
8. 根據(jù)權利要求7所述的尺寸測定方法，該尺寸測定方法還包括評價步驟，該評價步驟基于上述修正后的尺寸與預先確定的基準尺寸的尺寸差，評價被測定物 (2)的尺寸精度。
9.根據(jù)權利要求8所述的尺寸測定方法，通過測定配置在上述測定部(6)的基準件(16)的溫度來設定上述基準溫度，通過在測定上述基準件(16)的基準溫度時測定該基準件 (16)的尺寸來設定上述基準尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種尺寸測定裝置和尺寸測定方法，用于測定被測定物(2)尺寸的尺寸測定裝置(1)，包括輸送部件(5)、溫度控制部件、尺寸測定部件(15)和溫度測定部件(14)，該輸送部件用于輸送被測定物，該溫度控制部件用于控制輸送被測定物的輸送區(qū)域(10、11)內(nèi)的溫度，該尺寸測定部件用于測定輸送到上述輸送區(qū)域中測定部(6)的被測定物的尺寸，該溫度測定部件用于測定在由上述尺寸測定部件測定尺寸時的被測定物的溫度；使用由上述溫度測定部件測定的溫度，將由上述尺寸測定部件測定的被測定物的尺寸修正為在預先確定的基準溫度下的尺寸。
文檔編號G01B21/02GK101275828SQ20081008910
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權日2007年3月29日
發(fā)明者蘆田保, 酒井明人 申請人:萱場工業(yè)株式會社