缘部184、把持用圆筒部186、圆锥顶部188与(a)相同。头部孔嵌合部182b的形状和尺寸与(a)不同。图4(c)是表示工件8的螺纹的标称为M3时的头部孔锥180c的图。凸缘部184、把持用圆筒部186、圆锥顶部188与(a)、(b)相同。头部孔嵌合部182c的形状和尺寸与(a)、(b)不同。
[0165]这样，通过使头部孔嵌合部182以外的要素的形状和尺寸共同化，可以不管工件8的种类，均共同地使用把持头部孔锥180、180b、180c的两分度卡盘等。
[0166]图15是实施方式的另一例的构成螺纹尺寸自动测定系统的螺纹尺寸自动测定装置12a的主要部分的正视图。图16是图15的螺纹尺寸自动测定装置12a的右侧视图。图17(a)是螺纹尺寸自动测定装置12a的俯视图，是表示使头部摄像照相机42退避至右侧的状态的图，图17(b)是表示使头部摄像照相机42移动至拍摄位置的状态的俯视图。图18是在螺纹尺寸自动测定装置12a的俯视图中省略了头部摄像照相机42的图。
[0167]在另一例的螺纹尺寸自动测定系统中，防振台14、筐体15、基台16、运算控制装置100、空气压力控制装置102及输出装置104(参照图1)的基本结构与图1?图12所示的结构相同。另一例的构成螺纹尺寸自动测定系统的螺纹尺寸自动测定装置12a为龙门型。具体而言，在螺纹尺寸自动测定装置12a的形成基台16的上面的上面板16a上，竖立设置并固定有外形为四角柱的柱部件190。柱部件190如图17所示，从Y方向观察时的形状为大致矩形。在柱部件190的正面(图15的正前侧面、图16的左侧面、图17(a)的下侧面)安装有升降促动器192。
[0168]升降促动器192包含固定于柱部件190的正面(+X方向侧)的促动器壳体194、螺纹轴(未图示)、Y马达29a、螺母部件(未图示)。促动器壳体194是沿着上下方向即Y方向较长的长条状。在促动器壳体194的上面固定有Y马达29a的壳体，在从Y马达29a向下方(一 Y方向)延伸的输出轴上，螺纹轴在促动器壳体194内沿着一 Y方向延伸配置，而可旋转地支承于促动器壳体194。由此，螺纹轴通过Y马达29a的旋转而旋转。Y马达29a的驱动通过运算控制装置100(图1)控制。在柱部件190的一 X侧(图15的背侧，图16的左侧，图17(a)的上侧)，可沿Y方向移动地支承有形成后述的锥夹紧单元210的升降部件 212。
[0169]在促动器壳体194的正面侧(+X侧)的Z方向两端部，沿着Y方向大致遍及全长地形成有平行的两个导向孔195。而且，Y工作台196沿着Y方向可移动地支承于促动器壳体194上。Y工作台196是沿着YZ平面的大致平板状的移动工作台。为了在图15中易于了解，以沙地表示Y工作台196。
[0170]促动器壳体194内的螺母部件经由多个滚珠与螺纹轴的螺纹部啮合，而构成滚珠丝杠机构。在螺母部件的Z方向两端部形成有平行的两个滑动腿部198 (图17(a))。各滑动腿部198通过导向孔195从促动器壳体194向外侧突出。而且，在各滑动腿部198的前端部固定Y工作台196。由此，通过Υ马达29a的旋转，Υ工作台196可沿着Υ方向移动。升降促动器192构成使Υ工作台196相对于基台16向Υ方向移动的轴向移动部。
[0171]另外，如图16所示，在促动器壳体194的+Ζ侧端部安装有线性标度方式的位置传感器200。S卩，位置传感器200检测Y工作台196的Y方向位置。位置传感器200只要光学性或磁性地且高精度地检测安装于例如Y工作台196上的移动部件202的Y方向位置即可。例如对于磁性的位置传感器200，在移动部件202安装有流过电流的励磁线圈和检测线圈，在固定于促动器壳体194的固定侧部件204的Y方向多个位置配置有固定侧线圈(未图示)。在移动部件202沿Y方向移动的情况下，移动部件202的励磁线圈及检测线圈与多个固定侧线圈之一接近对向，并根据检测线圈的两端的电压变化检测移动部件202的位置。表示移动部件202的检测位置的信号被发送至运算控制装置100 (图1)。
[0172]光学测量装置32a支承于Y工作台196的正面(+X方向)侧。光学测量装置32a包含图像投影部34a和头部测量部40a而构成。图像投影部34a具有:固定于Y工作台196的正面侧且在Z方向上较长的下侧固定工作台230、固定于下侧固定工作台230的一 Z侧端部的光源36、支承于下侧固定工作台230的+Z侧端部的投影摄像照相机38。
[0173]Z移动工作台232在Z方向上可移动地支承于下侧固定工作台230。Z移动工作台232通过线性促动器234相对于下侧固定工作台230沿Z方向移动。线性促动器234包含电动马达和滚珠丝杠机构，通过电动马达的旋转，使经由滚珠与滚珠丝杠机构的螺纹轴啮合的螺母部件沿Z方向移动。Z移动工作台232固定于螺母部件，通过螺母部件的Z方向的移动，Z移动工作台也沿Z方向移动。电动马达由运算控制装置100控制。由此，通过电动马达的旋转，投影摄像照相机38沿+Z方向或一 Z方向进行移动。利用线性促动器234和Z移动工作台232构成合焦移动部50。投影摄像照相机38和光源36夹持作为拍摄对象的螺纹的工件8，并在Z方向上对向。作为构成线性促动器的电动马达，可以使用AC伺服马达或步进马达。
[0174]工件8与图1?图13的结构一样，拧入适配器80的环规82c，适配器80由紧固卡盘70保持。紧固卡盘70的支承台72固定于相对于基台16沿上下方向延伸的旋转部件236的上侧。
[0175]旋转部件236的下端绕Y轴可旋转地支承于在基台16上固定的旋转接头238。在固定于旋转部件236的Y方向中间部的带轮240和固定于Θ马达64的输出轴的带轮242上架设有带244，Θ马达64在基台16的上面板16a的下侧向+Z方向(图15中的右侧)偏离固定。由此，通过Θ马达64的旋转，经由带244使旋转部件236旋转，紧固卡盘70与工件8—起绕Y轴旋转。只有能使支承台72旋转，也可以是任意结构。
[0176]投影摄像照相机38接收来自光源36的平行光线并使成为工件8的影像的投影形状在与XY平面平行的拍摄面上成像进行拍摄。
[0177]配置于工件8的上方的头部测量部40a具有:在Y工作台196的正面侧(+X侧)固定于下侧固定工作台230的上侧的上侧固定工作台250、安装于上侧固定工作台250的正面侧的头部照相机移动部252、头部摄像照相机42。头部照相机移动部252具有:在前端部固定有头部摄像照相机42的杆部254、使杆部254沿Z方向伸缩的活塞气缸机构256。活塞气缸机构256由运算控制装置100(图1)控制，通过由空气压力控制装置102(图1)供给的空气压可以使活塞在Z方向上往返移动。在活塞上固定有杆部254，通过活塞向一 Z方向移动，头部摄像照相机42也向一 Z方向移动，通过活塞向+Ζ方向移动，头部摄像照相机42也向+Ζ方向移动。由此，头部摄像照相机42可以在至少如图17(a)所示那样从ΧΖ平面的工件8的位置Ρ向+Ζ方向退避的位置和如图17(b)所示那样工件的位置Ρ的正上方位置这两个位置之间移动。
[0178]头部摄像照相机42与图1?图12所示的结构一样，取得工件8的头部的形状的拍摄数据，并算出头部的直径尺寸、头部孔6 (参照图3)的对边宽度尺寸等。头部测量部40a与图1?图12的结构不同，既不包含用于测定工件8的头部孔深度的激光光源，也不包含移动激光光源的促动器。取而代之，螺纹尺寸自动测定装置12a包含夹紧头部孔锥180(图19)而使之移动的锥夹紧单元210。
[0179]图19是表示图15的左侧视图中的锥夹紧单元210的图。如图15、图17、图19所示，锥夹紧单元210具有安装于柱部件190的一 Z侧(图15、图17 (a)的左侧、图19的正前侦D且在Y方向上较长的导向部件214、升降部件212。图19中省略了柱部件190及升降促动器192的图示。
[0180]升降部件212沿Y方向可移动地支承于导向部件214的一 Z侧。在升降部件212安装有沿X方向可伸缩的伸缩臂216。伸缩臂216通过活塞气缸机构218进行伸缩。向活塞气缸机构218供给的空气压由空气压力控制装置102 (图1)控制。在伸缩臂216的前端部，与工件8的上面可对向地安装有锥把持部220。锥把持部220是在下端部具有两个爪部221的两分度卡盘。两个爪部221通过由空气压力控制装置102供给的空气压进行工作，而向锥把持部220的半径方向移动。两个爪部221具有把持工件8的头部孔深度测定用的头部孔锥180 (图19)的功能，和在工件8的上方解除头部孔锥180的把持，由此使头部孔锥180向头部孔6 (参照图3)落下的功能。
[0181]如图19所示，升降部件212固定于在基台16上支承的上下杆222的前端部。上下杆222沿着Y方向设置，并通过活塞气缸机构224向Y方向位移。活塞气缸机构224由空气压力控制装置102控制。由此，空气压力控制装置102控制向锥夹紧单元210的各活塞气缸机构218、224及锥把持部220供给的空气压，由此可以使锥把持部220在规定的位置夹紧头部孔锥180，而移动至X方向及Y方向的规定位置，且在工件8的上方放开头部孔锥180以落至头部孔6。
[0182]锥夹紧单元210中也可以设为如下结构，S卩，在伸缩臂216的前端部安装激光光源而作为激光照射单元，由激光光源从工件8的头部的斜上侧向该头部照射激光。因此，锥夹紧单元210的锥把持部220优选设为可以与包含激光光源的激光照射部件交换的结构。
[0183]根据上述结构，可以使投影摄像照相机38移动至Y方向及Z方向的希望位置，头部摄像照相机42也可移动至Y方向及Z方向的希望位置。另外，仅通过在包含适配器80和紧固卡盘70的把持部68安置作为螺纹的工件8，就可自动测定工件8的轴向及绕轴的各种尺寸。另外，与上述的图5的S18的处理一样，利用运算控制装置100的轮廓数据算出部116算出轮廓数据后，在测定工件8的高度方向尺寸时，可对根据投影摄像照相机38的轮廓数据算出的Y方向位置、例如Y1(]的最大值、最小值和平均值加上位置传感器200的高精度的检测数据。由此，可以更高精度地测定工件8的高度方向尺寸。其它结构及作用与上述图1?图12所示的结构相同。
[0184]另一方面，在图1?图12的结构或图15?图19的结构中，在进行工件8的绕Υ轴的尺寸例如牙径及底径的测定时，如以下说明那样，也可以考虑异物的附着，而更高精度地进行测定。图20是表示在本发明实施方式的另一例的螺纹尺寸自动测定系统中算出轮廓数据后，以规定角度算出牙径的方法的图，是图12(c)的放大图。图21(a)是利用曲线连结规定角度的牙径d max及底径d min的测定数据并通过与角度Θ的关系进行表示的图，图21(b)是作为螺纹的工件8的轴向的局部剖视图。图22表示在规定角度的牙径d max的测定数据和测定数据的个数的关系中的理想模型的情况(a)和在1例中排除脱离规定范围的测定数据的情况(b)的图。
[0185]如图20所示，求得工件8的牙径d max及底径d min时，在工件8的绕Y轴的某个角度算出工件8的两个轮廓数据170、171后，如上述图1?图12的结构中说明的那样，在工件8的阳螺纹部2的轴向即Y方向的多个位置算出工件8的牙径d max及底径d min。此时，如上所述，根据与两个轮廓数据170、171的牙部的顶点连接的回归直线172、174求得轮廓数据170、171的牙径d max ( = a+b) 0另外，以工件8的绕Y轴的每隔规定的角度间隔，例如以每1度间隔求得牙径d max的测定值。同样，根据与轮廓数据170、171的底部的底点连接的回归直线求得底径d min的测定值。
[0186]此时，对于牙径d max及底径d min，当根据每隔规定的角度间隔的各角度的测定数据的组的整体分别求得最大值、最小值及平均值时，在工件8上附着有异物的情况下，可能产生大的误差。具体而言，如图21(b)所示，可能在工件8的阳螺纹部2上附着尘土、灰尘等异物11。图21 (a)中，以纵轴表示牙径d max、底径d min,以横轴表示测定时的工件8的绕Y轴的旋转角度Θ。此时，如基于上述异物11的附着而由单点划线Ql、Q2包围表示的部分那样，较大地偏离牙径d max及底径d min各自的全测定数据的平均值da、db，而产生误差。另外，在重复数次相同的运算处理求得牙径d max及底径d min的情况下，可能使一部分角度Θ的测定数据的误差增大，且最终求得的计算值较大地偏离正确的值。由于这种情况，对牙径d max及底径d min进行下面的过滤处理，而代替从每隔规定的角度间隔的测定数据的组的整体求得牙径d max及底径d min的最大值、最小值及平均值。过滤处理中，从测定数据的组中排除一部分数据，并算出牙径d max、底径d min各自的最大值、最小值及平均值。
[0187]该过滤处理中，首先考虑没有异物11向工件8的阳螺纹部2附着的理想模型的测定数据的分布。此时，如图22(a)所示，在以横轴表示牙径d max，以纵轴表示测定数据的个数的情况下，牙径d max的测定数据成为正态分布。“理想模型”可以根据测定对象的螺纹的设计尺寸预先设定。另一方面，在工件8的阳螺纹部2上具有异物附着的1例中，测定数据如图22(b)所示那样分布。具体而言，图22(b)中，由于异物的存在，如实线α所示，平均值dal及众数dbl从由虚线β表示的理想模型的平均值da向正侧偏离。理想模型的众数与平均值da相同。
[0188]而且，作为过滤处理，运算控制装置100以预先设定的理想模型的测定数据的平均值da为基准，从工件8的每隔规定的角度间隔的轮廓数据的工件8的牙径d max的测定数据组中排除牙径d max的测定数据的一部分。而且，基于牙径d max的测定数据的剩余的组算出牙径d max的值，例如最大值。
[0189]具体而言，在过滤处理中，将用于排除一部分数据的下限阈值即下限临界值和作为上限阈值的上限临界值，以各自理想模型的平均值da为基准，且作为与标准偏差σ成比例的范围设定。此时，作为可变更K的任意的比例常数，将从理想模型的平均值da向下侧和上侧偏离Κ σ的值分别设为下限临界值(da-Κσ)、上限临界值(da+K。)。例如K设为1.0或1.2或0.7等任意的数。而且，如图22(b)所示，在实线α所示的牙径d max的测定数据的曲线中，排除脱离从下限临界值(da — Κσ)至上限临界值(da+Ko)的范围的测定数据(图22(b)的斜线部)。而且，基于测定数据的剩余的组，算出牙径d max的值，例如牙径d max的最大值、最小值和平均值。对于底径d min，也与牙径d max—样，设定上限临界值、下限临界值，并排除脱离从下限临界值至上限临界值的范围的测定数据，算出底径dmin的值，例如底径的最大值、最小值和平均值。而且，运算控制装置100使对牙径d max、底径d min算出的值在输出装置104(参照图1)中打印输出。
[0190]根据上述结构，可以更高精度地算出工件8的绕Y轴的尺寸的值。例如，如图22(b)中斜线部所示，对牙径d max排除低于下限临界值的测定数据及超过上限临界值的测定数据，因此可以减少异物11的影响，而得到更接近牙径d max的正确的值的最大值、最小值及平均值。需要说明的是，上述中，将平均值da至下限临界值的大小和平均值da至上限临界值的大小设为相同的值Κσ，但也可以使各自的大小不同。例如也可以将比例常数设为两个不同的值Κ1、Κ2，将下限临界值设为(da — Κ?σ)，且将上限临界值设为(da+K2 σ )。此时，也可以使上限临界值的比例常数Κ2比下限临界值的比例常数Κ?σ小。另外，也可以在上限临界值及下限临界值的设定中不使用标准偏差σ，而将上限临界值及下限临界值设定成分别根据工件8的设计尺寸而预先设定的任意值。
[0191]另外，在上述图9所示的例子中，说明了进行工件8的轮廓跟踪处理，在2维位图的数据中除去判断为异常的数据，且进行平滑化处理而生成螺纹轮廓分布的情况。另一方面，也可以如下那样在2维位图的1次螺纹轮廓分布中，通过进行低通滤波而进行平滑化处理，并生成2次螺纹轮廓分布。
[0192]图23是表示在对工件8的规定角度的轮廓数据进行低通滤波的情况下，工件8的1次螺纹轮廓分布(a)和过滤处理后的2次螺纹轮廓分布(b)的图。1次螺纹轮廓分布是沿着工件8的轴向连续的测定数据的轨迹。
[0193]图23中，在1次螺纹轮廓分布中，通过低通滤波进行异物的附着引起的异常部分及噪声的除去。具体而言，运算控制装置100根据图9中所示的黑白的二值化的界限的黑数据求得轮廓数据。运算控制装置100将使工件8绕Y轴旋转时得到的每隔规定的角度间隔的轮廓数据中，沿工件8的Y方向连续的测定数据的轨迹设定为1次螺纹轮廓分布。进而，