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高さ測定装置および高さ調整装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 高さ測定装置および高さ調整装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3424(P2007−3424A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−185827(P2005−185827)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】100113859
【弁理士】
【氏名又は名称】板垣 孝夫
発明者 前田 康之 / 田中 昇二 / 篠森 公
要約 課題
部品を搭載したシャーシの基準面に対する部品の測定面の相対的な高さを正確に求めることが可能な高さ測定装置を提供する。

解決手段
シャーシ1を三箇所で支持する支持ピン32a,32cと、シャーシ1を位置決めする位置決めピン33aと、基準面9および測定面10の高さを計測する計測器35とが設けられ、部品2の荷重Wが作用する荷重作用部14に、部品2の荷重Wと同等の押上げ力Faをシャーシ1の下方から上向きに付与することによって、シャーシ1の下方への変形を矯正する矯正手段39が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】
高さ調整自在な部品を搭載部材上に搭載した被測定体の上記搭載部材に形成された基準面に対する上記部品に形成された測定面の相対的な高さを求める高さ測定装置であって、
搭載部材を複数箇所で支持する支持部材と、上記基準面および測定面の高さを計測する計測器とが設けられ、
上記搭載部材に対して部品の荷重が作用する荷重作用部に、上記部品の荷重と同等の反力を搭載部材の下方から上向きに付与することによって、搭載部材の下方への変形を矯正する矯正手段が設けられていることを特徴とする高さ測定装置。
【請求項2】
矯正手段は、支持部材で支持された搭載部材の下方に配置されており、支点を中心に両端部が上下方向へ回動自在なアームと、このアームの一端部に設けられた押上部材と、上記アームの他端部に設けられた錘とで構成され、
上記押上部材は、荷重作用部の下方に位置しており、且つ、アームが支点を中心に一方向へ回動することにより搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、
上記押上部材による押上げ力が部品の荷重と同等になるように上記錘の重量が設定されていることを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
【請求項3】
矯正手段は、ピストンロッドが流体圧又はばね力で出退するシリンダからなり、
上記ピストンロッドの先端が荷重作用部の下方に位置しており、
上記ピストンロッドは突出することによって搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、
上記ピストンロッドの突出力が部品の荷重と同等になるように流体圧力又はばね力が設定されていることを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
【請求項4】
荷重作用部には、部品の荷重に加えて、部品の高さを調整する際に発生する下向きの押付け力が作用し、
矯正手段は、上記部品の荷重に上記押付け力を加えた力と同等の反力を搭載部材の下方から上向きに付与することによって、搭載部材の下方への変形を矯正することを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
【請求項5】
矯正手段は、支持部材で支持された搭載部材の下方に設けられており、支点を中心に両端部が上下方向へ回動自在なアームと、このアームの一端部に設けられた押上部材と、上記アームの他端部に設けられた錘とで構成され、
上記押上部材は、荷重作用部の下方に位置しており、且つ、アームが支点を中心に一方向へ回動することにより搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、
上記押上部材による押上げ力が部品の荷重に押付け力を加えた力と同等になるように上記錘の重量が設定されていることを特徴とする請求項4記載の高さ測定装置。
【請求項6】
矯正手段は、ピストンロッドが流体圧又はばね力で出退するシリンダからなり、
上記ピストンロッドの先端が荷重作用部の下方に位置しており、
上記ピストンロッドは突出することによって搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、
上記ピストンロッドの突出力が部品の荷重に押付け力を加えた力と同等になるように流体圧力又はばね力が設定されていることを特徴とする請求項4記載の高さ測定装置。
【請求項7】
上記請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の高さ測定装置と、部品に押付け力を作用させながら部品の高さを調整する調整用具とを有することを特徴とする高さ調整装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品を搭載部材上に搭載した被測定体の上記搭載部材に形成された基準面に対する上記部品に形成された測定面の相対的高さを測定する高さ測定装置、および、このような高さ測定装置を有する高さ調整装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の高さ測定装置によって測定される被測定体の一例としては、図9に示すように、薄い平板状の板金からなるシャーシ1上に部品2を搭載した被測定体3がある。上記部品2は、部品本体6と、部品本体6の上面に設けられた高さ調整用のナット7と、シャーシ1のほぼ中央部に立設された高さ調整用の棒状のスクリュウ8とで構成されている。このスクリュウ8は部品本体6に形成された貫通孔(図示せず)に挿通されており、スクリュウ8に上記ナット7が螺合されている。このナット7を回すことにより、部品本体6の高さを調整することができる。
【0003】
尚、シャーシ1の上面の一部は基準面9として形成されている。また、上記部品本体6の上面が測定面10として形成されている。
図10に示すように、20は、上記被測定体3の基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを求める高さ測定装置である。この高さ測定装置20は、ベースプレート21と、ベースプレート21に設けられた支持ピン22およびリニアスライダ23と、リニアスライダ23に設けられたレーザ測長器24とを有している。上記支持ピン22は、ベースプレート21上に3本立設され、シャーシ1を3点で支持している。また、上記レーザ測長器24は、リニアスライダ23の横移動によって、X−Y方向へ移動自在である。
【0004】
これによると、被測定体3のシャーシ1を支持ピン22で支持した状態で、レーザ測長器24をX−Y方向へ移動させ、レーザ測長器24でシャーシ1の基準面9の高さを測定し、さらに、レーザ測長器24で部品2の測定面10を測定する。このようにして測定された部品2の測定面10の高さからシャーシ1の基準面9の高さを差し引くことにより、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHが求められる。
【0005】
上記従来の高さ測定装置20では、支持ピン22で支持された被測定体3のシャーシ1に撓みが発生しなければ、上記のようにして求めた基準面9に対する測定面10の相対的な高さHの値は正確であるが、実際には、図10の実線で示すように、部品2の荷重W(すなわち部品本体6とナット7とスクリュウ8との合計重量)によって、上記シャーシ1が下方へ反って撓んでしまう。したがって、基準面9の高さや測定面10の高さがシャーシ1の撓み量だけ低く測定されてしまい、上記のように基準面9に対する測定面10の相対的な高さを求めた際、その値には大きな誤差が含まれており、求めた値が不正確であるといった問題があり、測定結果の信頼性が著しく低下した。
【0006】
尚、下記特許文献1には、ワークコイルの高さを測定する高さ測定器が記載されている。この高さ測定器は、ベースプレート上に左右一対の支持脚が立設され、ワークコイルを支持したワークコイル支持台が支持脚上に水平に配置され、ワークコイルの測定対象部(上端面)の高さを測定する超音波センサが設けられている。
【0007】
下記特許文献1の高さ測定器によると、基準平面(=ベースプレートの上面)からワークコイルの測定対象部までの高さを求めることができるが、ワークコイルとワークコイル支持台とからなる被測定体の代わりに、図9に示すような薄い平板状のシャーシ1と部品2とからなる被測定体3を支持脚上に支持した場合、部品2の重さによってシャーシ1が下方へ反って撓んでしまい、基準平面から部品2の測定面10までの高さを求めた際、求めた値が不正確であるといった問題がある。
【特許文献1】特開2000−97681
【特許文献2】特開平10−209693
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、搭載部材の基準面に対する部品の測定面の相対的な高さを正確に求めることが可能な高さ測定装置、および、このような高さ測定装置を有する高さ調整装置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】
【0009】
上記目的を達成するために、本第1発明の高さ測定装置は、高さ調整自在な部品を搭載部材上に搭載した被測定体の上記搭載部材に形成された基準面に対する上記部品に形成された測定面の相対的な高さを求める高さ測定装置であって、搭載部材を複数箇所で支持する支持部材と、上記基準面および測定面の高さを計測する計測器とが設けられ、上記搭載部材に対して部品の荷重が作用する荷重作用部に、上記部品の荷重と同等の反力を搭載部材の下方から上向きに付与することによって、搭載部材の下方への変形を矯正する矯正手段が設けられているものである。
【0010】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測する。この際、矯正手段が、搭載部材の荷重作用部に、部品の荷重と同等の力を搭載部材の下方から上向きに付与する。これにより、部品の荷重が矯正手段により上向きに付与される力で打ち消されるため、上記部品の荷重による搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0011】
これにより、上記計測器で計測された基準面の高さや測定面の高さは、搭載部材が下方へ変形する(撓む)場合の誤差を含まない。したがって、上記計測された測定面の高さから上記計測された基準面の高さを差し引くことにより、上記基準面に対する測定面の相対的な高さを正確に求めることができる。
【0012】
また、本第2発明の高さ測定装置は、矯正手段は、支持部材で支持された搭載部材の下方に配置されており、支点を中心に両端部が上下方向へ回動自在なアームと、このアームの一端部に設けられた押上部材と、上記アームの他端部に設けられた錘とで構成され、上記押上部材は、荷重作用部の下方に位置しており、且つ、アームが支点を中心に一方向へ回動することにより搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、上記押上部材による押上げ力が部品の荷重と同等になるように上記錘の重量が設定されているものである。
【0013】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測する。この際、矯正手段の錘の重量によって、アームが支点を中心に一方向へ回動し、押上部材が、部品の荷重と同等の押上げ力で、搭載部材を荷重作用部の下方から押上げる。これにより、部品の荷重が押上部材による押上げ力で打ち消されるため、上記部品の荷重による搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0014】
また、本第3発明の高さ測定装置は、矯正手段は、ピストンロッドが流体圧又はばね力で出退するシリンダからなり、上記ピストンロッドの先端が荷重作用部の下方に位置しており、上記ピストンロッドは突出することによって搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、上記ピストンロッドの突出力が部品の荷重と同等になるように流体圧力又はばね力が設定されているものである。
【0015】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測する。この際、矯正手段のシリンダのピストンロッドが、部品の荷重と同等の突出力で突出して、搭載部材を荷重作用部の下方から押上げる。これにより、部品の荷重が矯正手段による突出力で打ち消されるため、上記部品の荷重による搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0016】
また、本第4発明の高さ測定装置は、荷重作用部には、部品の荷重に加えて、部品の高さを調整する際に発生する下向きの押付け力が作用し、矯正手段は、上記部品の荷重に上記押付け力を加えた力と同等の反力を搭載部材の下方から上向きに付与することによって、搭載部材の下方への変形を矯正するものである。
【0017】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測し、この計測に基いて求められる上記基準面に対する測定面の相対的な高さが目標値になるように部品の高さを調整する。この場合、部品の高さを調整しながら計測器で基準面や測定面の高さを計測するため、荷重作用部には、部品の荷重に加えて、部品の高さを調整する際に発生する押付け力が作用する。
【0018】
これに対して、矯正手段は、部品の荷重に上記押付け力を加えた力と同等の力を、搭載部材の荷重作用部に、下方から上向きに付与する。これにより、部品の高さを調整している時、部品の荷重に上記押付け力を加えた力が矯正手段により上向きに付与される力で打ち消されるため、部品の荷重と部品の高さ調整時の押付け力とによる搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0019】
これにより、部品の高さを調整しながら計測器で計測された基準面の高さや測定面の高さは、搭載部材が下方へ変形する(撓む)場合の誤差を含まない。したがって、上記計測された測定面の高さから上記計測された基準面の高さを差し引くことにより、上記基準面に対する測定面の相対的な高さを正確に求めて目標値に調整することができる。
【0020】
また、本第5発明の高さ測定装置は、矯正手段は、支持部材で支持された搭載部材の下方に設けられており、支点を中心に両端部が上下方向へ回動自在なアームと、このアームの一端部に設けられた押上部材と、上記アームの他端部に設けられた錘とで構成され、上記押上部材は、荷重作用部の下方に位置しており、且つ、アームが支点を中心に一方向へ回動することにより搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、上記押上部材による押上げ力が部品の荷重に押付け力を加えた力と同等になるように上記錘の重量が設定されているものである。
【0021】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測し、この計測に基いて求められる上記基準面に対する測定面の相対的な高さが目標値になるように部品の高さを調整する。この場合、部品の高さを調整しながら計測器で基準面や測定面の高さを計測するため、荷重作用部には、部品の荷重に加えて、部品の高さを調整する際に発生する押付け力が作用する。
【0022】
これに対して、矯正手段の錘の重量によって、アームが一方向へ回動し、押上部材が、部品の荷重に上記押付け力を加えた力と同等の押上げ力で、搭載部材を荷重作用部の下方から押上げる。これにより、部品の荷重に上記押付け力を加えた力が矯正手段による押上げ力で打ち消されるため、上記部品の荷重と部品の高さ調整時の押付け力とによる搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0023】
また、本第6発明の高さ測定装置は、矯正手段は、ピストンロッドが流体圧又はばね力で出退するシリンダからなり、上記ピストンロッドの先端が荷重作用部の下方に位置しており、上記ピストンロッドは突出することによって搭載部材を荷重作用部の下方から押上げるように構成され、上記ピストンロッドの突出力が部品の荷重に押付け力を加えた力と同等になるように流体圧力又はばね力が設定されているものである。
【0024】
これによると、被測定体の搭載部材を支持部材で支持し、計測器で搭載部材の基準面の高さと部品の測定面の高さとを計測し、この計測に基いて求められる上記基準面に対する測定面の相対的な高さが目標値になるように部品の高さを調整する。この場合、部品の高さを調整しながら計測器で基準面や測定面の高さを計測するため、荷重作用部には、部品の荷重に加えて、部品の高さを調整する際に発生する押付け力が作用する。
【0025】
これに対して、矯正手段のシリンダのピストンロッドが、部品の荷重に上記押付け力を加えた力と同等の突出力で突出して、搭載部材を荷重作用部の下方から押上げる。これにより、部品の荷重に上記押付け力を加えた力が矯正手段による突出力で打ち消されるため、上記部品の荷重と部品の高さ調整時の押付け力とによる搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0026】
また、本第7発明の高さ調整装置は、上記第4発明から第6発明のいずれかに記載の高さ測定装置と、部品に押付け力を作用させながら部品の高さを調整する調整用具とを有するものである。
【発明の効果】
【0027】
以上のように本発明によれば、矯正手段によって、部品の荷重による搭載部材の下方への変形(撓み)が矯正されるため、計測器で計測された基準面の高さや測定面の高さは、搭載部材が下方へ変形する場合の誤差を含まない。したがって、計測された測定面の高さから計測された基準面の高さを差し引くことにより、基準面に対する測定面の相対的な高さを正確に求めることができる。
【0028】
また、部品の荷重に加えて部品の高さ調整時に発生する押付け力が荷重作用部に作用する場合も同様に、基準面に対する測定面の相対的な高さを正確に求めることができ、部品の高さを調整しながら基準面に対する測定面の相対的な高さを目標値にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
以下、本発明における実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、従来のものと同じ構成の部材は同一の符号を付記して、その説明を省略する。
(実施の形態1)
図1,図2に示すように、31は、被測定体3の基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを求める高さ測定装置である。高さ測定装置31は、被測定体3のシャーシ1(搭載部材の一例)を下方から三箇所で支持する三本の支持ピン32a,32b,32cと、支持された被測定体3をX−Y方向における正規の位置に位置決めする位置決めピン33a,33b(位置決め手段)と、上記基準面9と測定面10との高さを計測する計測器35とを備えている。
【0030】
上記支持ピン32a,32b,32cはベースプレート36の上面に立設されており、2本の支持ピン32a,32cの先端面がシャーシ1の一側部で且つ前後両隅部の下面を支持するとともに、残り1本の支持ピン32bの先端面がシャーシ1の他側部で且つ前後中央部の下面を支持する。
【0031】
上記位置決めピン33a,33bは、支持ピン32a,32b,32cのうちの2本の支持ピン32a,32bの先端面に立設されており、支持ピン32a,32b,32cの直径よりも細い直径を有している。尚、シャーシ1の2箇所には、上下両面に貫通する位置決め孔12が形成されており、位置決めピン33a,33bは、位置決め孔12に対して下方から挿脱自在である。
【0032】
上記ベースプレート36上にはX−Y方向へ移動自在なリニアスライダ37が設けられている。上記計測器35は、リニアスライダ37の上端部に設けられており、リニアスライダ37の横移動により、X−Y方向へ移動可能である。尚、計測器35としては、上方から基準面9および測定面10にレーザ光線を照射するレーザ測長器が用いられている。
【0033】
また、被測定体3のスクリュウ8の根元部(下端部)は、シャーシ1に対して部品2の荷重W(すなわち部品本体6とナット7とスクリュウ8との合計重量)が作用する荷重作用部14に該当する。上記ベースプレート36には、荷重作用部14に対して、部品2の荷重Wと同等の押上げ力Fa(すなわち反力)をシャーシ1の下方から上向きに付与することによってシャーシ1の下方への撓み(変形)を矯正する矯正手段39が設けられている。
【0034】
図1〜図3に示すように、上記矯正手段39は、支持ピン32a,32b,32cで支持された被測定体3の下方に配置されており、ベースプレート36上に支軸40を介して設けられたアーム41と、このアーム41の一端部に設けられた押上ピン42(押上部材の一例)と、アーム41の他端部に設けられたフック43と、フック43に懸架された錘44と、押上ピン42の姿勢を鉛直方向上向きに保つピンガイド45とで構成されている。
【0035】
上記アーム41は、支軸40を支点として、両端が上下方向へシーソー状に回動自在である。また、上記押上ピン42は、荷重作用部14の下方に位置しており、連結軸47を介してアーム41の一端部に連結されている。この押上ピン42は、アーム41が支軸40を中心に一方向へ回動することにより、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押し上げるように構成されている。
【0036】
上記ピンガイド45は、ベースプレート36上に立設されており、上下方向に貫通したガイド孔48を有している。上記押上ピン42は、ガイド孔48に挿通されて、鉛直方向上向きの姿勢に保たれる。
【0037】
また、上記錘44の重量は、押上ピン42による押上げ力Faが部品2の荷重Wと同等になるように設定されている。すなわち、支軸40の位置は、錘44がフック43に懸架されていない状態で、押上ピン42と連結軸47とを有するアーム41の一端部とフック43を有するアーム41の他端部とのバランスが保たれて押上ピン42が一定の高さに留まるように設定されている。このような設定に加えて、さらに、支軸40から連結軸47までの距離と支軸40からフック43までの距離とが等しくなるように設定されている。これにより、部品2の荷重Wと同じ重量の錘44をフック43に懸架することで、部品2の荷重Wと同等の押上げ力Faが押上ピン42に作用することになる。
【0038】
以下、上記構成における作用を説明する。
被測定体3の位置決め孔12にそれぞれ位置決めピン33a,33bを挿通するとともに、被測定体3のシャーシ1を支持ピン32a,32b,32cで支持する。この際、被測定体3はX−Y方向における正規の位置に位置決めされた状態で支持されている。
【0039】
そして、リニアスライダ37を介して計測器35をX−Y方向へ移動させて被測定体3の基準面9の上方に位置させ、計測器35で基準面9の高さを計測する。その後、リニアスライダ37を介して計測器35をX−Y方向へ移動させて部品2の測定面10の上方に位置させ、計測器35で測定面10の高さを計測する。
【0040】
この際、部品2の荷重Wが荷重作用部14に作用しているが、矯正手段39の錘44の重量によって、アーム41が支軸40を中心に一方向へ回動し、押上ピン42が、部品2の荷重Wと同等の押上げ力Faで、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wが押上ピン42による押上げ力Faで打ち消されるため、上記部品2の荷重Wによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。したがって、上記計測器35で計測された基準面9の高さや測定面10の高さはシャーシ1が下方へ変形(撓み)する場合の誤差を含まず、基準面9と荷重作用部14とが同一平面上に位置する。これにより、上記計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めることができる。
【0041】
尚、上記実施の形態では、押上ピン42の押上げ力Faは部品2の荷重Wと同等であるため、シャーシ1が支持ピン32a,32b,32cから上方へ持ち上げられることはない。
【0042】
また、部品2の荷重Wが異なった被測定体3に対しては、この部品2の荷重Wと同じ重量を有する錘44に交換すればよい。
(実施の形態2)
図4に示すように、部品2は、部品本体6と、ナット7と、スクリュウ8と、ナット7の上端面に取付けられた高さ調整用ねじ15とで構成されている。この高さ調整用ねじ15の上端面には+(プラス)形状の溝16が形成されている。高さ調整用ねじ15を回すことにより、ナット7と部品本体6とがスクリュウ8に対して一体に回転し、部品本体6の高さが調整されるように構成されている。
【0043】
55はシャーシ1に対する部品2の部品本体6の高さを調整する高さ調整装置である。この高さ調整装置55は、上記実施の形態1における高さ測定装置31と、下向きの押付け力fで上記高さ調整用ねじ15に押付けられて高さ調整用ねじ15を回転させることにより部品本体6の高さを調整するビットドライバ56(調整用具の一例)とを有している。このビットドライバ56は、モーター等の駆動装置によって昇降自在かつ回転自在に構成されており、さらにスプリング等によって上記押付け力fが発生するように付勢されている。また、ビットドライバ56の先端部は+(プラス)形状に形成されている。
【0044】
被測定体3を支持ピン32a〜32cで支持するとともに位置決めピン33a,33bで位置決めした際、高さ調整用ねじ15がビットドライバ56の下方に位置するように構成されている。図4の実線で示すように、ビットドライバ56を下降させて、ビットドライバ56の先端部を高さ調整用ねじ15の溝16に差し込んだ状態では、上記スプリング等の付勢力によって、ビットドライバ56から高さ調整用ねじ15に所定の押付け力fが作用する。これにより、被測定体3の荷重作用部14には、部品2の荷重W(すなわち部品本体6とナット7とスクリュウ8との合計重量)に加えて上記押付け力fが作用する。
【0045】
矯正手段39は、荷重作用部14に対して、部品2の荷重Wに上記押付け力fを加えた力と同等の押上げ力Fa(すなわち反力)をシャーシ1の下方から上向きに付与するものである。また、錘44の重量は部品2の荷重Wに押付け力fを加えた値と同じ値に設定されており、この錘44をフック43に懸架することで、部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力と同等の押上げ力Fa(=W+f)が押上ピン42に作用することになる。
【0046】
以下、上記構成における作用を説明する。
被測定体3の位置決め孔12にそれぞれ位置決めピン33a,33bを挿通するとともに、被測定体3のシャーシ1を支持ピン32a,32b,32cで支持する。その後、図4の実線で示すように、ビットドライバ56を下降し、ビットドライバ56の先端部を高さ調整用ねじ15の溝16に差し込んで押付け力fで押し付け、さらに、計測器35で基準面9の高さと測定面10の高さを計測し、計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを求め、この相対的な高さHが目標値になるようにビットドライバ56を回転させてシャーシ1に対する部品本体6の高さを調整する。この場合、ビットドライバ56で部品本体6の高さを調整しながら計測器35で基準面9や測定面10の高さを計測するため、荷重作用部14には、部品2の荷重Wに加えてビットドライバ56による押付け力fが作用する。
【0047】
これに対して、矯正手段39の錘44の重量によって、アーム41が支軸40を中心に一方向へ回動し、押上ピン42が、部品2の荷重Wに上記押付け力fを加えた力と同等の押上げ力Faで、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wに上記押付け力fを加えた力が押上ピン42による押上げ力Faで打ち消されるため、部品2の荷重Wと部品2の高さ調整時の押付け力fとによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。
【0048】
以上のことから、ビットドライバ56で部品2の高さを調整しながら計測器35で計測された基準面9の高さや測定面10の高さは、シャーシ1が下方へ変形する(撓む)場合の誤差を含まない。したがって、上記計測された測定面10の高さから上記計測された基準面9の高さを差し引くことにより、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めて目標値に調整することができる。
【0049】
尚、上記実施の形態では、押上ピン42の押上げ力Faは部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力と同等であるため、シャーシ1が支持ピン32a,32b,32cから上方へ持ち上げられることはない。
【0050】
また、部品2の荷重Wや押付け力fが異なった場合、部品2の荷重Wと押付け力fとの合計と同じ重量を有する錘44に交換すればよい。
(実施の形態3)
図5に示すように、本実施の形態3における高さ測定装置31は上記本実施の形態1における高さ測定装置31の変形例であって、その矯正手段61は、ピストンロッド62aが油圧(流体圧の一例)で出退する油圧シリンダ62からなる。この油圧シリンダ62はベースプレート36に設置されており、ピストンロッド62aの先端が荷重作用部14の下方に位置している。上記ピストンロッド62aは、上向きに突出することによって、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押し上げるように構成されている。また、ピストンロッド62aの突出力Fbが上記部品2の荷重Wと同等になるように、油圧シリンダ62のテール側の作動室62b内に供給される作動油の油圧が調節されている。
【0051】
尚、油圧シリンダ62に接続された油圧管路63には、作動油の供給先を切り替えてピストンロッド62aを出退させる切替弁64や、テール側の作動室62b内に供給される作動油の油圧を調節するレギュレーター(図示せず)等の圧力調節装置が設けられている。
【0052】
以下、上記構成における作用を説明する。
被測定体3を支持ピン32a,32b,32cで支持するとともに位置決めピン33a,33bで位置決めし、計測器35で基準面9の高さと測定面10の高さとを計測する。
【0053】
この際、部品2の荷重Wが荷重作用部14に作用しているが、油圧シリンダ62のテール側の作動室62b内に作動油を供給することにより、ピストンロッド62aが、上記部品2の荷重Wと同等の突出力Fbで突出し、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wがピストンロッド62aによる突出力Fbで打ち消されるため、上記部品2の荷重Wによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。したがって、上記計測器35で計測された基準面9の高さや測定面10の高さはシャーシ1が下方へ変形する(撓む)場合の誤差を含まず、基準面9と荷重作用部14とが同一平面上に位置する。これにより、上記計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めることができる。
【0054】
尚、部品2の荷重Wが異なった被測定体3に対しては、テール側の作動室62b内に供給される作動油の油圧を、上記部品2の荷重Wに応じて、レギュレーターで調節すればよい。
【0055】
(実施の形態4)
図6に示すように、本実施の形態4における高さ調整装置55は、上記実施の形態3における高さ測定装置31と、ビットドライバ56とを有するものである。上記油圧シリンダ62のピストンロッド62aの突出力Fbが部品2の荷重Wにビットドライバ56による押付け力fを加えた力と同等になるように、油圧シリンダ62のテール側の作動室62b内に供給される作動油の油圧が調節されている。
【0056】
これによると、被測定体3を支持ピン32a,32b,32cで支持するとともに位置決めピン33a,33bで位置決めし、図6の実線で示すように、ビットドライバ56を下降して、ビットドライバ56の先端部を高さ調整用ねじ15の溝16に差し込み、さらに、計測器35で基準面9の高さと測定面10の高さを計測し、計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを求め、この相対的な高さHが目標値になるようにビットドライバ56を回転させてシャーシ1に対する部品本体6の高さを調整する。この場合、ビットドライバ56で部品本体6の高さを調整しながら計測器35で基準面9や測定面10の高さを計測するため、荷重作用部14には、部品2の荷重Wに加えてビットドライバ56による押付け力fが作用する。
【0057】
これに対して、油圧シリンダ62のテール側の作動室62b内に作動油を供給することにより、ピストンロッド62aが、部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力と同等の突出力Fb(=W+f)で突出し、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力がピストンロッド62aによる突出力Fbで打ち消されるため、部品2の荷重Wと部品2の高さ調整時の押付け力fとによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。したがって、上記計測された測定面10の高さから上記計測された基準面9の高さを差し引くことにより、基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めて目標値に調整することができる。
【0058】
また、部品2の荷重Wや押付け力fが異なった場合、上記部品2の荷重Wと押付け力fとの合計に応じて、テール側の作動室62b内に供給される作動油の油圧をレギュレーターで調節すればよい。
【0059】
尚、上記実施の形態3と実施の形態4において、矯正手段61として、油圧で作動する油圧シリンダ62を用いたが、油圧シリンダ62の代わりに、空気圧で作動するエアシリンダを用いてもよい。
【0060】
(実施の形態5)
図7に示すように、本実施の形態5における高さ測定装置31は上記本実施の形態1における高さ測定装置31の変形例であって、矯正手段70は、ピストンロッド71aが圧縮コイルばね72の力で突出するシリンダ71からなる。すなわち、上記圧縮コイルばね72は、シリンダ本体71b内に設けられており、ピストン71cを上方へ押し上げることでピストンロッド71aを突出方向へ付勢している。尚、ピストンロッド71aの突出力Fbが部品2の荷重Wと同等になるように、上記圧縮コイルばね72の力が設定されている。
【0061】
これによると、被測定体3を支持ピン32a,32b,32cで支持するとともに位置決めピン33a,33bで位置決めし、計測器35で基準面9の高さと測定面10の高さとを計測する。
【0062】
この際、部品2の荷重Wが荷重作用部14に作用しているが、圧縮コイルばね72の力により、ピストンロッド71aが、上記部品2の荷重Wと同等の突出力Fbで突出し、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wがピストンロッド71aによる突出力Fbで打ち消されるため、上記部品2の荷重Wによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。したがって、上記計測器35で計測された基準面9の高さや測定面10の高さはシャーシ1が下方へ変形する(撓む)場合の誤差を含まず、基準面9と荷重作用部14とが同一平面上に位置する。これにより、上記計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めることができる。
【0063】
(実施の形態6)
図8に示すように、本実施の形態6における高さ調整装置55は、上記実施の形態5における高さ測定装置31と、ビットドライバ56とを有するものである。上記シリンダ71のピストンロッド71aの突出力Fbが部品2の荷重Wにビットドライバ56による押付け力fを加えた力と同等になるように、圧縮コイルばね72の力が設定されている。
【0064】
これによると、被測定体3を支持ピン32a,32b,32cで支持するとともに位置決めピン33a,33bで位置決めし、図8の実線で示すように、ビットドライバ56を下降して、ビットドライバ56の先端部を高さ調整用ねじ15の溝16に差し込み、さらに、計測器35で基準面9の高さと測定面10の高さを計測し、計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを求め、この相対的な高さHが目標値になるようにビットドライバ56を回転させてシャーシ1に対する部品本体6の高さを調整する。この場合、ビットドライバ56で部品本体6の高さを調整しながら計測器35で基準面9や測定面10の高さを計測するため、荷重作用部14には、部品2の荷重Wに加えてビットドライバ56による押付け力fが作用する。
【0065】
これに対して、圧縮コイルばね72の力により、ピストンロッド71aが、上記部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力と同等の突出力Fb(=W+f)で突出し、シャーシ1を荷重作用部14の下方から押上げる。これにより、部品2の荷重Wに押付け力fを加えた力がピストンロッド71aによる突出力Fbで打ち消されるため、上記部品2の荷重Wと部品2の高さ調整時の押付け力fとによるシャーシ1の下方への変形(撓み)が矯正される。したがって、上記計測された測定面10の高さから計測された基準面9の高さを差し引くことによって、上記基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めて目標値に調整することができる。
【0066】
上記各実施の形態において、シャーシ1の上下両面を加工する際の誤差により、シャーシ1の厚さに僅かな誤差が生じることがある。例えば、シャーシ1の中央部の下面が縁端部の下面よりもわずかに下位になって、シャーシ1の中央部の厚さが縁端部の厚さよりも分厚くなる場合がある。このようにシャーシ1の厚さに誤差が含まれる場合であっても、支持ピン32a,32b,32cで支持されたシャーシ1の撓み(変形)を部品2の荷重Wと同等の反力(すなわち押上げ力Faや突出力Fb)で矯正するため、基準面9と荷重作用部14とを同一平面上に位置させることができ、これにより、シャーシ1の厚みの誤差による影響が大幅に減少し、基準面9に対する測定面10の相対的な高さHを正確に求めることができる。
【0067】
上記各実施の形態では、シャーシ1に部品2を1個搭載しているが、これは、製造工程において1個の主要な部品2をシャーシ1に搭載した段階で高さHを求める場合を示しており、その後、別の付属部品がシャーシ1に搭載される。尚、シャーシ1に複数個の部品2が搭載されている場合においても、同様な方法で高さHを求めることができる。
【0068】
上記各実施の形態では、被測定体3を3本の支持ピン32a〜32cで支持しているが、4本以上で支持してもよい。また、支持ピン32a,32bの上端面に位置決めピン33a,33bを設けているが、支持ピン32a,32bと位置決めピン33a,33bとを個別に設けてもよい。
【0069】
上記実施の形態2,4,6では、高さ調整用ねじ15の上端面に+(プラス)形状の溝16を形成しているが、+形状以外の形状、例えば−(マイナス)形状の溝を形成してもよい。また、ビットドライバ56の先端部の形状も同様である。
【産業上の利用可能性】
【0070】
以上のように本発明によれば、部品を搭載した搭載部材が部品の荷重により変形する可能性のある被測定体に対して、上記変形を矯正した状態で、基準面に対する測定面の相対的な高さを求めることができるため、上記相対的な高さを正確かつ容易に求める必要がある高さ測定装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0071】
【図1】本発明の実施の形態1における高さ測定装置の側面図。
【図2】同、高さ測定装置の支持ピンで支持されるとともに位置決めピンで位置決めされた被測定体の斜視図。
【図3】同、高さ測定装置の矯正手段の斜視図。
【図4】本発明の実施の形態2における高さ測定装置を有する高さ調整装置の側面図。
【図5】本発明の実施の形態3における高さ測定装置の側面図。
【図6】本発明の実施の形態4における高さ測定装置を有する高さ調整装置の側面図。
【図7】本発明の実施の形態5における高さ測定装置の側面図。
【図8】本発明の実施の形態6における高さ測定装置を有する高さ調整装置の側面図。
【図9】従来の被測定体の斜視図。
【図10】従来の高さ測定装置の側面図。
【符号の説明】
【0072】
1 シャーシ(搭載部材)
2 部品
3 被測定体
9 基準面
10 測定面
14 荷重作用部
31 高さ測定装置
32a〜32c 支持ピン(支持部材)
35 計測機
39,61,70 矯正手段
40 支軸(支点)
41 アーム
42 押上ピン(押上部材)
44 錘
55 高さ調整装置
56 ビットドライバ(調整用具)
62 油圧シリンダ
62a ピストンロッド
71 シリンダ
71a ピストンロッド
72 圧縮コイルばね
Fa 押上げ力
Fb 突出力
f 押付け力
H 高さ
W 部品の荷重




 

 


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