JPH0979837A

JPH0979837A - 平面度測定装置

Info

Publication number: JPH0979837A
Application number: JP23165295A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Kaido; 義衛海藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】粉末冶金により製造された環状などのワーク
の表面の平面度を速やかにかつ正確に測定することがで
きる平面度測定装置を提供する。【解決手段】ワーク11を載置する基準部材７を基台２
の天面に形成された長孔状の設置枠３に回動可能に設け
ることにより、該基準部材７を回動することにより、光
センサ９の測定部９Ａがワーク11の回転軸に対して円周
をなすように相対的に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば粉末冶金により
製造されたワークの表面の平面度を測定する平面度測定
装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、例えば粉末冶金
により製造されたワークの平面度を測定するためには、
図７に示すような装置が利用されていた。同図におい
て、21は平面度を測定すべきワークである。また、22は
定盤で、この定盤22上には、３本の支柱23が立設されて
おり、これら支柱23の上端部には、それぞれ支点24がね
じ25により高さを調整可能に設けられている。さらに、
前記定盤22上には、支持具26を介してダイヤルゲージ27
が可動に設けられている。そして、平面度の測定にあた
っては、手作業により、支点24の高さを適当に調整した
上で、これら支点24上にワーク21を載せ、このワーク21
の上面21ａにダイヤルゲージ27の上下動する接触子28を
接触させて、ワーク21の上面21ａの高さを測定する。ま
た、ダイヤルゲージ27を水平に動かして、ワーク21の上
面21ａの複数位置の高さを測定する。これにより、測定
された高さの最大値と最小値との差として平面度が求ま
る。

【０００３】しかしながら、前記従来の測定装置では、
手作業により測定するため、まず、定盤22上の支柱23の
支点24の高さが同一平面となるように高さを調整するの
に時間がかかり効率が良くないという問題点がある。ま
た、ダイヤルゲージ27による測定では、接触子28をワー
ク21に直接接触させるため、その接触圧を受けての変形
により誤差が生じやすいなどの問題もある。さらに、ワ
ーク21の種類が相違するとその都度支柱23をセットしな
おして支点24の高さも調整しなければならないという問
題点がある。また、ワーク21が円環状のものである場
合、測定能率を上げるために、ワーク21をターンテーブ
ル上に載せ、このターンテーブルとともにワーク21を回
動させながら、ダイヤルゲージ27により測定を行うこと
が考えられるが、測定誤差が生じやすいという問題及び
ワーク21の種類の相違にともない高さも調整しなければ
ならないという問題については何等解決されるものでは
なく、しかもワークが円環状である場合に限られる方法
であり、ワークが円環状でなく長円形などの環状である
場合には適用できないという問題点もある。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、粉末冶金により製造されたワークの表面
の平面度を速やかにかつ正確に測定することができる平
面度測定装置を提供することを目的とする。また、本発
明は、環状のワークの表面の平面度を速やかにかつ正確
に測定することができる平面度測定装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の平面
度測定装置は、ワークの表面の平面度を測定するための
もので、ワークを載置する基準部材と、前記ワークの被
測定面に対向して設けられた非接触型センサとを備え、
前記非接触型センサの前記ワークの被測定面への対向部
位が円周上を移動するように構成したものである。この
ような構成を採用することにより、ワークの平面度を測
定するにあたって、ワークを基準部材に載置し、このワ
ークの被測定面の非接触型センサに対向した部位を円周
上を移動させることにより、ワークの被測定面の異なる
箇所の平面度を連続的に測定することができ、ワークの
表面の平面度を速やかにかつ正確に測定することができ
る。

【０００６】また、請求項２の平面度測定装置は、前記
基準部材が円管状であり、この基準部材の外径と同じ幅
の凹状ガイドと前記凹状ガイドの内側に形成された該基
準部材の外径よりも小さい幅の開孔部とを有する設置枠
を備えた基台に該基準部材が回動可能に設置されている
とともに、前記非接触型センサが前記基台の開孔部の下
方に設けられているものである。このような構成を採用
することにより、前記設置枠に設置した円管状の基準部
材を載置枠上で回動させることにより、ワークの被測定
面の非接触型センサに対向した部位を円周上を移動させ
ることができ、ワークの被測定面の異なる箇所の平面度
を連続的に測定することができ、ワークの表面の平面度
を速やかにかつ正確に測定することができる。

【０００７】さらに、請求項３の平面度測定装置は、前
記載置枠が長孔状に形成されており、前記基準部材が該
載置枠上に移動可能に載置されているものである。この
ような構成を採用することにより、ワークの形状に応じ
て前記基準部材を長孔状の載置枠に沿って移動させるこ
とにより、非接触型センサとの回転軸に対して同一円周
上にない箇所の被測定面の平面度も測定することができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の平面度測定装置の第１実施例
について、図１乃至図５を参照しながら説明する。図１
及び図２において１は平面度測定装置であり、この平面
度測定装置１においては、矩形箱型形状の基台２の天面
に後述する基準部材７の設置枠３が形成されている。こ
の設置枠３は、両端部が半径ｒの半円をなす長孔状の開
孔部４と、該開孔部４の外縁に形成された該開孔部４よ
りも大きい両端部が半径Ｒの半円をなす凹部５と、この
凹部５の開孔部４との大きさの相違により形成された凹
状ガイド６とからなる。なお、前記凹部５は前記基台２
の天面に対して同じ深さとなるように規定されている。
また、この基台２の凹状ガイド６には前記凹部５の両端
部の半径Ｒと同じ外径を有する円管状の基準部材７が設
置されており、この基準部材７の外壁部には取手８が設
けられていて、この取手８を把持して凹状ガイド６上を
回動できるようになっている。一方、前記基台２の内部
には前記設置枠３の長手方向中心線Ｓ上にコンピュータ
などのデータ処理機構（図示せず）に接続された非接触
型センサたる光センサ９が設置されている。なお、９Ａ
は光センサ９の測定部であり、10は光センサ９を前記設
置枠３の長手方向中心線Ｓ上に沿って移動するためのレ
ールであり、駆動機構（図示せず）により光センサ９が
レール10に沿って進退可能となっている。

【０００９】次に前記構成につきその作用について説明
する。まず図３に示すような基準部材７の外径とほぼ同
じ外径を有しかつ基準部材７の内径よりも小さい内径を
有する円環状のワーク11の平面度を測定する場合につい
て説明する。図２に示すように基準部材７を前記凹状ガ
イド６の一端に配置し、この基準部材７の中心とワーク
11の中心を一致させてワーク11を載置する。この際、光
センサ９の測定部９Ａが円管状の基準部材７の内側に位
置し、前記ワーク11の被測定面たる下面11Ａに対向する
ように前記レール10上であらかじめ位置を調整してお
く。そして、光センサ９の測定部９Ａとワーク11の下面
11Ａとの距離を測定する。ついで、光センサ９の位置は
固定したまま取手８を把持して基準部材７を回動させる
ことにより光センサ９の測定部９Ａは、ワーク11の回転
軸を中心とする円周上を相対的に移動し、連続的にワー
ク11の下面11Ａとの距離を測定する。そして、コンピュ
ーターは前記光センサ９により測定された下面11Ａとの
距離の測定値の最大値と最小値との差から平面度を求
め、この差が規格内であるか否かによりワーク11を除外
するか否かを判定する。なお、前記ワーク11が基準部材
７の外径よりも大きい外径を有する場合には、基準部材
７の中心とワーク11の中心を一致させワーク11が基準部
材７の外径より突出するように載置するとともに前記光
センサ９の測定部９Ａが円管状の基準部材７の外側とな
るようにレール10に沿って移動させることにより位置を
調整することにより、前述した方法と同様にして平面度
を測定することができる。

【００１０】次に、円環状でない環状のワーク11の平面
度を測定する方法について説明する。このワーク11は、
図４に示すようにスクロール型流体装置に用いられる止
めリングであり、粉末冶金により製造されたものであ
る。前記ワーク11は、両端に円弧部13，14と、中央に嵌
合孔15を有する平坦なリング本体12と、前記リング本体
12の長軸側から径外方向に上方に突出して形成された一
対の第１キー16と、前記リング本体12の短軸側から前記
第１キー16と直交して同一面上に延在する一対の第２キ
ー17とからなる。このような形状のワーク11の場合に
は、例えば図５(a)に示すように第１キー16が設置枠３
の長手方向中心線Ｓと平行になり、かつ基準部材７の中
心とワーク11の中心とを一致させてワーク11を基準部材
７上に載置する。この際、光センサ９の測定部９Ａを円
管状の基準部材７の外側として前記ワーク11の被測定面
たる円弧部13における下面11Ａに対向するようにレール
10上をあらかじめ位置調整しておく。そして、図５(a)
中に矢印で示すように光センサ９とワーク11の光センサ
９の測定部９Ａとの対向箇所である円弧部13での下面11
Ａとの距離を測定する。ついで、光センサ９の位置は固
定したまま取手８を把持して基準部材７を180 °回動さ
せると、円弧部13と円弧部14とはワーク11において点対
称であるので、円弧部13と円弧部14との位置が入れ替わ
り図５(b) 中に破線の矢印で示すように円弧部14での下
面11Ａとの距離も測定することができる。続いて、基準
部材７を90°回動させ、図５(c) に示すように第２キー
17を設置枠３の長手方向中心線Ｓと平行にする。この
際、光センサ９の測定部９Ａが第２キー17の他端側に位
置するようにとなるようにレ−ル10上であらかじめ位置
を調整しておく。そして、基準部材７を凹状ガイド６の
一端から他端に向けて移動させることにより、連続的に
ワーク11の第２キー17の下面11Ａとの距離を測定する。
そして、コンピューターは前記光センサ９により測定さ
れた下面11Ａとの距離の測定値の最大値と最小値との差
から平面度を求め、この差が規格内であるか否かにより
ワーク11を除外するか否かを判定する。

【００１１】なお、ワーク11が図３に示す円環状あるい
は図４に示す環状以外の場合には、ワーク11の形状に応
じて前述した基準部材７の回動と、基準部材７の設置枠
３に沿っての位置調整と、さらには光センサ９のレール
10に沿っての位置調整とを適宜組み合わせることによ
り、光センサ９によるワーク11の測定箇所を調整するこ
とができ、これにより平面度を測定することができる。

【００１２】以上詳述したとおり前述した第１実施例の
平面度測定装置１は、ワーク11を載置する基準部材７を
回動可能とすることにより、光センサ９の測定部９Ａが
ワーク11の回転軸に対して円周をなすように相対的に移
動するように構成したものであるので、ワークの表面の
平面度を速やかにかつ正確に測定することができる。特
に本実施例においては、基準部材を設置する設置枠３を
長孔状に形成しているので、ワーク11の回転軸に対して
光センサ９の測定部９Ａと同一円周上にないワーク11の
下面11Ａの平面度も測定することができるため、円環状
でない環状のワーク11など種々の形状のワークの平面度
を良好に測定することができる。

【００１３】次に本発明の第２実施例について図６を参
照して説明する。第２実施例の平面度測定装置１は、設
置枠３、開孔部４、凹部５及び凹状ガイド６が円形に形
成されている以外は前記第１実施例のものと同じ構成を
有する。例えば、円環状のワーク11のみの平面度を測定
する場合には、前記第１実施例のように設置枠３を長孔
として基準部材７を軸方向に可動に設ける必要はなく、
本実施例のように光センサ９の測定部９Ａをワーク11の
回転軸を中心とする円周上に沿って相対的に移動可能で
あればよい。

【００１４】以上本発明を添付図面を参照して説明して
きたが、本発明は前記各実施例に限定されるものではな
く、種々の変形実施が可能である。例えば、基準部材７
よりも大幅に大きい、あるいは大幅に小さいワーク11の
平面度を測定する場合には、適宜治具を用いるなどすれ
ばよく、また、基準部材７を駆動装置などにより回動さ
せてもよい。さらに、前記各実施例においては、基準部
材７を回動可能とすることにより、光センサ９の測定部
９Ａをワーク11の被測定面との対向部位が円周上を相対
的に移動するように構成したが、光センサ９自体を円周
上を運動可能としたり、あるいはワークのみを回動可能
とするなどして、光センサ９の測定部９Ａとワークの被
測定面との対向部位が円周上を相対的に移動するように
してもよい。また、非接触型センサとしては、光センサ
９に限らず種々のものを用いることができる。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ワークの表面
の平面度を測定する平面度測定装置であって、ワークを
載置する基準部材と、前記ワークの被測定面に対向して
設けられた非接触型センサとを備え、前記非接触型セン
サの前記ワークの被測定面への対向部位が円周上を移動
するように構成したものであるので、ワークの平面度を
測定するにあたって、ワークを基準部材に載置し、この
ワークの被測定面の非接触型センサに対向した部位を円
周上を移動させることにより、ワークの被測定面の異な
る箇所の平面度を連続的に測定することができ、ワーク
の表面の平面度を速やかにかつ正確に測定することがで
きる。

【００１６】また、請求項２の発明によれば、前記基準
部材が円管状であり、この基準部材の外径と同じ幅の凹
状ガイドと前記凹状ガイドの内側に形成された該基準部
材の外径よりも小さい幅の開孔部とを有する設置枠を備
えた基台に該基準部材が回動可能に設置されているとと
もに、前記非接触型センサが前記基台の開孔部の下方に
設けられているものであるので、前記設置枠に設置した
円管状の基準部材を載置枠上で回動させることにより、
ワークの被測定面の非接触型センサに対向した部位を円
周上を移動させることができ、ワークの被測定面の異な
る箇所の平面度を連続的に測定することができ、ワーク
の表面の平面度を速やかにかつ正確に測定することがで
きる。

【００１７】さらに、請求項３の発明によれば、前記載
置枠が長孔状に形成されており、前記基準部材が該載置
枠上に移動可能に載置されているものであるので、ワー
クの形状に応じて前記基準部材を長孔状の載置枠に沿っ
て移動させることにより、非接触型センサとの回転軸に
対して同一円周上にない箇所の被測定面の平面度も測定
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面度測定装置の第１実施例を示す部
分破断斜視図である。

【図２】前記第１実施例の平面度測定装置を示し、(a)
は平面図、(b) はＡ−Ａ線断面図である。

【図３】前記第１実施例の平面度測定装置により平面度
を測定するワークの一例を示す斜視図である。

【図４】前記第１実施例の平面度測定装置により平面度
を測定するワークの他の例を示す斜視図である。

【図５】前記第１実施例の平面度測定装置により平面度
を測定する方法を示し、(a) は初期状態を、(b) はワー
クを180 °回動させた状態を、(c) はワークを90°回動
させた状態をそれぞれ示す。

【図６】本発明の第２実施例による平面度測定装置を示
す斜視図である。

【図７】従来の平面度測定装置の一例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１平面度測定装置２基台３設置枠４開孔部６凹状ガイド７基準部材９光センサ（非接触型センサ） 11 ワーク 11Ａ下面（被測定面）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの表面の平面度を測定する平面度
測定装置であって、ワークを載置する基準部材と、前記
ワークの被測定面に対向して設けられた非接触型センサ
とを備え、前記非接触型センサの前記ワークの被測定面
への対向部位が円周上を移動するように構成したことを
特徴とする平面度測定装置。
【請求項２】前記基準部材が円管状であり、この基準
部材の外径と同じ幅の凹状ガイドと前記凹状ガイドの内
側に形成された該基準部材の外径よりも小さい幅の開孔
部とを有する設置枠を備えた基台に該基準部材が回動可
能に設置されているとともに、前記非接触型センサが前
記基台の開孔部の下方に設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の平面度測定装置。
【請求項３】前記載置枠が長孔状に形成されており、
前記基準部材が該載置枠上を移動可能に載置されている
ことを特徴とする請求項２記載の平面度測定装置。