JPH116705A - ネジ穴計測方法及び装置並びに測定器 - Google Patents

ネジ穴計測方法及び装置並びに測定器

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JPH116705A
JPH116705A JP16008097A JP16008097A JPH116705A JP H116705 A JPH116705 A JP H116705A JP 16008097 A JP16008097 A JP 16008097A JP 16008097 A JP16008097 A JP 16008097A JP H116705 A JPH116705 A JP H116705A
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JP
Japan
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screw hole
air
diameter
back pressure
effective diameter
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Application number
JP16008097A
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English (en)
Inventor
Masayuki Hasumi
昌之 蓮見
Takashi Fukada
隆司 深田
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Nissan Motor Co Ltd
Nidec Powertrain Systems Corp
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Tosok Corp
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Publication date
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  • Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネジ穴の下穴径を測定して有効径を正確に算
出することのできる方法及び装置並びに測定器を提出す
る。 【解決手段】 測定子27の長手方向に対して直交する
方向へエアーを噴出するエア噴出口29A,29Bを先
端部に備えた前記測定子27をネジ穴SH内へ挿入し、
前記エア噴出口29A,29Bからエアーを噴出しなが
ら前記測定子27を軸方向に移動して前記エアーの背圧
のピーク値の平均値を検出してネジ穴SHの有効径を算
出するネジ穴計測方法をおいて、ネジ穴SHの下穴径と
ネジ穴SHの有効径と前記エアーの背圧との関係を示す
関係式又はデータテーブルを予めメモリに格納し、下穴
径測定部によって測定したネジ穴SHの下穴径とエアー
の背圧との関係に基づき、前記関係式又はデータテーブ
ルに基いて有効径を算出するネジ穴計測方法及び装置で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネジ穴の例えば山
径、谷径、有効径等を計測する方法及び装置並びに測定
器に係り、さらに詳細にはネジ穴の下穴径を測定して有
効径を正確に算出することのできる方法及び装置並びに
測定器に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明に係る先行例として、例えば特開
平8−210835号公報がある。
【0003】上記先行例においては、測定子の長手方向
に対して直交する方向へエアーを噴出する噴出口を先端
部に備えた前記測定子をネジ穴内に挿入し、前記噴出口
から噴出したエアーの背圧を測定することによって前記
測定子とネジ穴との間隔寸法を検出して山径、谷径およ
び有効径等を算出する構成である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとき先行例の
構成においては、治具を用いて測定子とネジ穴との軸心
を一致した状態に保持して測定すると、ネジ穴の山径、
谷径、有効径等を正確に算出することができ有益なもの
である。
【0005】しかし、治具等を用いずに簡易的にネジ穴
の測定を行うとき、測定子の軸心とネジ穴の軸心とが一
致せず、計測値にバラツキを生じることがある。また、
ネジ穴の下穴径を計測していないので、有効径の算出時
に下穴径の誤差による計測誤差を生じることがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明は、
測定子の長手方向に対して直交する方向へエアーを噴出
するエア噴出口を先端部に備えた前記測定子をネジ穴内
へ挿入し、前記エア噴出口からエアーを噴出しながら前
記測定子を軸方向に移動して前記エアーの背圧のピーク
値の平均値を検出してネジ穴の有効径を算出するネジ穴
計測方法をおいて、ネジ穴の下穴径とネジ穴の有効径と
前記エアーの背圧との関係を示す関係式又はデータテー
ブルを予めメモリに格納し、測定したネジ穴の下穴径と
エアーの背圧との関係に基づき、前記関係式又はデータ
テーブルに基いて有効径を算出するネジ穴計測方法であ
る。
【0007】請求項2に係る発明は、ネジ穴内へ挿入さ
れた測定子の先端部に備えたエア噴出口から測定子の長
手方向に対して直交する方向へ噴出されたエアーの背圧
を電気信号に変換するための圧力電圧変換器と、前記ネ
ジ穴の下穴径を測定する下穴径測定部と、ネジ穴の下穴
径と有効径と前記エアーの背圧との関係を示す関係式又
はデータテーブルを予め記憶したメモリと、前記下穴径
測定部によって測定した下穴径と前記圧力電圧変換器に
おいて検出したエアーの背圧とに基き前記関係式又はデ
ータテーブルを検索してネジ穴の有効径を算出する演算
処理部と、を備えてなるネジ穴計測装置である。
【0008】請求項3に係る発明は、ネジ穴内へ挿入可
能かつ互いに接近離反する径方向へ移動可能の一対の位
置決めフランジを備えたケーシング本体に、上記位置決
めフランジの移動量を検出する移動量検出器を設け、前
記一対の位置決めフランジの間に移動可能に設けた測定
子の先端部に、当該測定子の長手方向に対して直交する
方向へエアーを噴出するエア噴出口を設けると共に上記
エアーの背圧を電気信号に変換する圧力電圧変換部を設
けてなるネジ穴測定器である。
【0009】
【発明の効果】請求項1に係る発明は、測定子の長手方
向に対して直交する方向へエアーを噴出するエア噴出口
を先端部に備えた前記測定子をネジ穴内へ挿入し、前記
エア噴出口からエアーを噴出しながら前記測定子を軸方
向に移動して前記エアーの背圧のピーク値の平均値を検
出してネジ穴の有効径を算出するネジ穴計測方法をおい
て、ネジ穴の下穴径とネジ穴の有効径と前記エアーの背
圧との関係を示す関係式又はデータテーブルを予めメモ
リに格納し、測定したネジ穴の下穴径とエアーの背圧と
の関係に基づき、前記関係式又はデータテーブルに基い
て有効径を算出するものであるから、ネジ穴における下
穴径の大きさに差異がある場合であっても有効径を正確
に算出することができるものである。
【0010】請求項2に係る発明は、ネジ穴内へ挿入さ
れた測定子の先端部に備えたエア噴出口から測定子の長
手方向に対して直交する方向へ噴出されたエアーの背圧
を電気信号に変換するための圧力電圧変換器と、前記ネ
ジ穴の下穴径を測定する下穴径測定部と、ネジ穴の下穴
径と有効径と前記エアーの背圧との関係を示す関係式又
はデータテーブルを予め記憶したメモリと、前記下穴径
測定部によって測定した下穴径と前記圧力電圧変換器に
おいて検出したエアーの背圧とに基き前記関係式又はデ
ータテーブルを検索してネジ穴の有効径を算出する演算
処理部と、を備えてなるものであるから、ネジ穴の下穴
径に相違がある場合であっても有効径を正確に算出する
ことができるものである。
【0011】請求項3に係る発明は、ネジ穴内へ挿入可
能かつ互いに接近離反する径方向へ移動可能の一対の位
置決めフランジを備えたケーシング本体に、上記位置決
めフランジの移動量を検出する移動量検出器を設け、前
記一対の位置決めフランジの間に移動可能に設けた測定
子の先端部に、当該測定子の長手方向に対して直交する
方向へエアーを噴出するエア噴出口を設けると共に上記
エアーの背圧を電気信号に変換する圧力電圧変換部を設
けてなるものであるから、ネジ穴における下穴径を計測
することができると共に測定子をネジ穴の軸心にほぼ一
致せしめて位置決めすることができるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1を参照するに、例えば製品あ
るいはワークWに加工したネジ穴SHの測定を行うため
の測定器1は筒状のケーシング本体3を備えており、こ
のケーシング本体3の先端側には、内筒5と外筒7との
間にリング状のピストン9を往復動自在に内装した流体
シリンダ11が装着してある。そして、上記流体シリン
ダ11の端部に取付けた蓋部材13と前記ピストン9と
の間には半円板形状の一対の位置決めフランジ15A,
15Bが径方向へ互いに接近離反自在に設けてある。
【0013】上記位置決めフランジ15A,15Bは、
環状のコイルスプリング等のごとき弾性部材17によっ
て互いに接近するように常に内方向に押圧付勢されてお
り、この付勢力に抗して上記各位置決めフランジ15
A,15Bを互いに離反する外方方向へ移動するため
に、上記各位置決めのフランジ15A,15Bのピスト
ン9との対向面に形成した傾斜面19A,19Bに前記
ピストン9に形成したテーパ面が当接してある。したが
って、流体シリンダ11に作動流体を供給してピストン
9を、図1において右方向へ移動すると、各位置決めフ
ランジ15A,15Bは弾性部材17の付勢力に抗して
互いに離反する方向(径を拡大する方向)へ移動するこ
とになる。
【0014】前記ネジ穴SHの下穴径を測定するため
に、下穴径測定部が設けてある。すなわち、前記各位置
決めフランジ15A,15Bの中央部には、前記蓋部材
13の中央部に設けた穴13Hを貫通して軸方向に延伸
したフイーラ21A,21Bが対向して設けてある。上
記各フイーラ21A,21Bの断面形状は半円形状であ
って、前記ネジ穴SHに挿入可能であるように細長く形
成してある。
【0015】そして、上記位置決めフランジ15A,1
5Bの移動を検出するために、移動量検出器23A,2
3Bが前記蓋部材13に装着してある。上記移動量検出
器23A,23Bは、前記フイーラ21A,21Bに当
接した接触子の移動量(変位量)を検出し得るものであ
れば良いもので、適宜のセンサを使用可能である。
【0016】上記構成により、前記フィーラ21A,2
1Bをネジ穴SH内に挿入し、前述したように流体シリ
ンダ11によって位置決めフランジ15A,15Bを互
いに離反する方向へ移動し、前記各フィーラ21A,2
1Bがネジ穴SHの内周面に当接したときの移動量を前
記移動量検出器23A,23Bによって検出することに
より、ネジ穴SHの下穴径を測定することができるもの
である。なお、前記フィーラ21A,21Bが移動され
る前の状態におけるフィーラ21A,21Bの位置(径
に相当)は既知である。
【0017】前記ケーシング本体3内にプローブ本体2
5が軸方向(図1において左右方向)へ移動可能に設け
てある。このプローブ本体25は、例えばモータなどの
ごとき適宜のアクチュエータ(図示省略)の駆動によっ
て軸方向へ往復動するように構成されており、かつ例え
ばリニアセンサ等のごとき適宜の位置検出器(図示省
略)によって軸方向への移動位置を検出できるように構
成してある。なお、プローブ本体25を軸方向へ往復動
するための構成や軸方向の移動位置を検出する構成は、
前述した先行例の構成と同一であっても良いので、それ
らの構成についての詳細な説明は省略する。
【0018】前記プローブ本体25の先端部には、前記
位置決めフランジ15A,15Bの間を貫通して前記フ
イーラ21A,21Bの先端部から先端部が突出した測
定子27が設けてある。この測定子27は、前記各フイ
ーラ21A,21Bによって挾まれる状態にあり、その
断面形状は、図3に示すようにほぼ矩形状をなしてい
る。上記測定子27の先端部には、当該測定子27の長
手方向に対して直交する方向へエアーを噴出するエア噴
出口29A,29Bが互いに反対方向へ指向して設けて
あり、各エア噴出口29A,29Bにはそれぞれエアー
通路31A,31Bが接続してある。上記エアー通路3
1A,31Bは、一定圧のエアーを供給するエアー供給
源(図示省略)に接続してある。
【0019】上記エア噴出口29A,29B等の構成は
一種のエアーマイクロメータを構成するもので、上記エ
ア噴出口29A,29Bからエアーを噴出したときの背
圧は圧力電圧変換器33A,33B(図4参照)によっ
て電圧に変換して検出するように構成してある。
【0020】上記圧力電圧変換器33A,33Bの検出
値はアンプ35,A/D変換器37を介して演算処理部
39へ供給される。上記演算処理部39は、圧力電圧変
換機器33A,33Bの検出値と前記移動量検出器23
A,23Bによって検出したネジ穴SHの下穴径とに基
き、メモリ41に予め格納してあるネジ穴の下穴径と有
効径とエアーの背圧との関係を示す関係式又はデータテ
ーブルを利用してネジ穴SHの有効径を演算する機能を
有するものである。そして、上記演算処理部37によっ
て算出された有効径はCRT、プリンタ等のごとき適宜
の出力部43へ出力表示される。
【0021】なお、図4において符号45はコントロー
ラで、前記流体シリンダ11への作動流体の供給を制御
するソレノイドバルブや前記プローブ本体25を往復動
するモータ等のアクチュエータ47を制御するものであ
る。
【0022】以上のごとき構成において、ネジ穴SHの
有効径を測定するには、先ず次のごとき処理を行う。す
なわち、図5に示すように、測定すべきネジ穴に対して
有効径および下穴径が既知でかつ有効径および下穴径が
異なる複数のマスターリングにおけるネジ穴に、測定器
1における各位置決めフランジ15A,15Bの各フィ
ーラ21A,21Bを挿入した後、流体シリンダ11へ
作動流体を供給して各フィーラ21A,21Bがネジ穴
の内周面に当接するように互いに離反する方向へ移動す
る。そして、移動量検出器23A,23Bによって各フ
ィーラ21A,21Bの移動量を検出することによって
ネジ穴の下穴径を検出する。
【0023】なお、各位置決めフランジ15A,15B
が弾性部材17によって互いに接近する方向へ付勢され
て測定子27を挾持した状態にあるときの各フィーラ2
1A,21Bの外径に相当する寸法を予め測定してお
き、この外径寸法に対してネジ穴の内周面に当接するま
での各フィーラ21A,21Bの移動量を検出すること
により、ネジ穴の下穴径を測定することができるもので
ある。
【0024】前述のごとく、各フィーラ21A,21B
がネジ穴の内周面に当接して位置決めされると、ネジ穴
の軸心と測定子27の軸心がほぼ一致することになる。
この状態において、測定子27の先端部に設けたエア噴
出口29A,29Bからネジ穴の内周面へ向けてエアー
を噴出しながら測定子27を軸方向に移動すると、各エ
ア噴出口29A,29Bから噴出されるエアーの背圧は
ネジ穴におけるネジ山のピッチに対応して変化する。そ
の背圧の変化を圧力電圧変換器33A,33Bによって
電圧に変換して、ねじ深さ方向の位置との関係で合計値
を表示すると、図6に示すように表わされる。
【0025】図6に示すように測定された電圧のピーク
値A1 ,A2 ,A3 ……を各マスターリング毎に平均
し、その平均値と測定した各マスターリングの既知の有
効径との関係を、出力電圧の合計値と有効径との座標上
にプロットすると、図7に示すごとき直線A,B,Cが
得られる。上記直線Aは下穴径が小の場合の出力電圧と
有効径との関係を示し、直線Bは下穴径が中の場合、直
線Cは下穴径が大の場合の関係を示すものであり、上記
直線A,B,Cを表わす式又はデータテーブルをメモリ
41に予め格納する。
【0026】上述のごとくメモリ41に直線A,B,C
を表わす式又はデータテーブルを格納した後(この直線
A,B,Cを表わす式又はデータテーブルは所定のネジ
穴の計測に先立ってメモリ41に予め格納してあれば良
いものであって、その格納時期は計測時の直前に限るも
のではない)、測定すべきネジ穴SHに位置決めフラン
ジ15A,15Bのフィーラ21A,21Bを挿入し、
この各フィーラ21A,21Bをネジ穴SHの内面に当
接せしめ、移動量検出器23A,23Bによって下穴径
を検出し、この下穴径が測定すべきネジ穴SHにおいて
大、中、小のいずれに属するかを判別する。この判別
は、例えばM6,M8などのく各ネジ穴径毎に大、中、
小に下穴径を分類してメモリ41に予め格納してあるデ
ータから相当するデータを演算処理部39において検索
することによって判別されるものである。
【0027】前述のごとく、各位置決めフランジ15
A,15Bのフィーラ21A,21Bを測定すべきネジ
穴SHの内周面に当接した後、前述したように、測定子
27のエア噴出口29A,29Bからエアーを噴出しつ
つ軸方向に移動してエアーの背圧を電圧に変換したピー
ク値を平均した出力電圧を検出する。この検出した出力
電圧と前記移動量検出器23A,23Bによって検出し
た下穴径に基いて該当する直線A,B,Cが求められ、
そのデータから測定すべきネジ穴SHの有効径を算出す
る。
【0028】以上のごとく本例によれば、ネジ穴におけ
る下穴径を大、中、小に分類し、かつ各下穴径毎に、測
定子を軸方向に移動したときのエアーの背圧を電圧に変
換したピーク電圧の平均値と有効径との関係を示す式又
はデータテーブルを作成してメモリに格納しておき、ネ
ジ穴の測定を行うときにはネジ穴の下穴径を検出し、か
つ測定子をネジ穴内において軸方向に移動してエアーの
背圧の変化に基くピーク電圧の平均値を検出して、この
検出した下穴径と電圧値とに基きデータテーブルの検索
を行って有効径を算出するものであるから、有効径の算
出を正確に行うことができるものである。
【0029】また、測定子をネジ穴内において軸方向に
移動する際には、各位置決めフランジ15A,15Bの
各フィーラ21A,21Bがネジ穴の内周面に当接して
測定子をネジ穴の中心に位置決めするので、正確な測定
を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定器の主要部分を示す断面説明図である。
【図2】図1を右方向から見た右側面説明図である。
【図3】測定子と先端部とネジ穴との関係を示す説明図
である。
【図4】ネジ穴測定装置における制御ブロックを概略的
に示す説明図である。
【図5】マスターリングの一覧表を示す説明図である。
【図6】ネジ穴内において軸方向に測定子を移動したと
きのエアーの背圧の変化を示す説明図である。
【図7】ネジ穴内における下穴径とエアーの背圧と有効
径との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 測定器 3 ケーシング本体 11 流体シリンダ 15A,B 位置決めフランジ 21A,B フィーラ 23A,B 移動量検出器 25 プローブ本体 27 測定子 29A,B エア噴出口 33A,B 圧力電圧変換器 39 演算処理部 41 メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定子の長手方向に対して直交する方向
    へエアーを噴出するエア噴出口を先端部に備えた前記測
    定子をネジ穴内へ挿入し、前記エア噴出口からエアーを
    噴出しながら前記測定子を軸方向に移動して前記エアー
    の背圧のピーク値の平均値を検出してネジ穴の有効径を
    算出するネジ穴計測方法をおいて、ネジ穴の下穴径とネ
    ジ穴の有効径と前記エアーの背圧との関係を示す関係式
    又はデータテーブルを予めメモリに格納し、測定したネ
    ジ穴の下穴径とエアーの背圧との関係に基づき、前記関
    係式又はデータテーブルに基いて有効径を算出すること
    を特徴とするネジ穴計測方法。
  2. 【請求項2】 ネジ穴内へ挿入された測定子の先端部に
    備えたエア噴出口から測定子の長手方向に対して直交す
    る方向へ噴出されたエアーの背圧を電気信号に変換する
    ための圧力電圧変換器と、前記ネジ穴の下穴径を測定す
    る下穴径測定部と、ネジ穴の下穴径と有効径と前記エア
    ーの背圧との関係を示す関係式又はデータテーブルを予
    め記憶したメモリと、前記下穴径測定部によって測定し
    た下穴径と前記圧力電圧変換器において検出したエアー
    の背圧とに基き前記関係式又はデータテーブルを検索し
    てネジ穴の有効径を算出する演算処理部と、を備えてな
    ることを特徴とするネジ穴計測装置。
  3. 【請求項3】 ネジ穴内へ挿入可能かつ互いに接近離反
    する径方向へ移動可能の一対の位置決めフランジを備え
    たケーシング本体に、上記位置決めフランジの移動量を
    検出する移動量検出器を設け、前記一対の位置決めフラ
    ンジの間に移動可能に設けた測定子の先端部に、当該測
    定子の長手方向に対して直交する方向へエアーを噴出す
    るエア噴出口を設けると共に上記エアーの背圧を電気信
    号に変換する圧力電圧変換部を設けてなることを特徴と
    するネジ穴測定器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750084B1 (ko) 2006-07-21 2007-08-22 (주)동서전자 액정 모니터용 내부케이스의 나사홀 불량검사장치
CN107883840A (zh) * 2017-12-26 2018-04-06 江西腾勒动力有限公司 一种用于挤压内螺纹底孔直径的专用检具

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