JP5297749B2 - Automatic dimension measuring device - Google Patents

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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic dimension measurement device including a three-dimensional size and shape measuring function which enables absolute dimension measurement in a scale by single master calibration. <P>SOLUTION: A floating mechanism 11 includes: a guide table 7; and a floating table 30 engaging with a guide rail 12 on the guide table 7 and provided to be relatively movable in an X-axis direction with respect to the guide table 7 via a guide 29 comprising a direct acting bearing. An X-axis detecting head 5 is fixed to an immovable region of an X-axis, and an X-axis scale 15 opposite the X-axis detecting head 5 is provided on the floating table 30. A measurement probe 13 is provided on a floating table 29 and gripped by elastic supports 31 and 31 made of a coil spring or an air cylinder, so that measurement is carried out while applying a suitable measurement load when the probe 13 comes into contact with a workpiece 16. Thus, accurate and stable measurement results are obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、軸受部品等の機械加工された精密な部品の寸法測定を高精度に測定する自動寸法測定装置、特に、1回のマスター較正でスケール内での絶対寸法測定が可能な3次元寸法・形状測定機能を備えた自動寸法測定装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic dimension measuring apparatus for measuring a dimension of a precision machined part such as a bearing part with high accuracy, and in particular, a three-dimensional dimension capable of measuring an absolute dimension in a scale by one master calibration. -It is related with the automatic dimension measuring apparatus provided with the shape measuring function.

従来、転がり軸受部品等、大量生産される精密部品の寸法測定(抜き取りの比較測定)は、ブロックゲージあるいは専用のマスターを予め製作し、ダイヤルゲージを用いた比較測定により行われている。これらの測定は、マスターとの比較測定を行うため、基本的に測定寸法毎のマスターあるいは測定台を備え、作業者がゲージの値を読み取り、それを記録し、部品寸法が公差内であるかを判断して行われる。   Conventionally, dimensional measurement (comparison measurement of sampling) of precision parts that are mass-produced such as rolling bearing parts is performed by making a block gauge or a dedicated master in advance and performing comparative measurement using a dial gauge. Since these measurements are comparative measurements with the master, basically there is a master or measurement table for each measurement dimension, the operator reads the gauge value, records it, and whether the part dimensions are within tolerances. It is done by judging.

このような従来の寸法測定を自動化した装置として、図9に示すような三次元比較測定装置が知られている。この三次元比較測定装置は、計測台上に保持されたワーク(計測対象物)と、測定装置のスライダに支持されたプローブとを、互いに直交するX・Y・Z軸方向に相対移動させる三次元比較測定装置において、ワークのX・Y・Z座標値51と、マスターのX・Y・Z座標値52とを比較演算部53により比較してその減算値を算出し、次にこの減算値と、公差測定部54から入力されている寸法公差とが比較判別部55により測定される。この結果は記録表示部56を介して記録あるいは表示される。また、温度変化に対する較正は、マスター座標値更新手段57によって行われる。すなわち、ワーク温度センサ58によって計測された温度が所定の時点よりどの程度変化したかを温度演算部59でチェックし、この値を温度比較部60により、予め温度差測定器61にセットされた値と比較して、温度演算部59の値が設定値を超えた場合には、測定値更新指令部62へ起動信号が出される。一方、測定時間の経過を検出する時間計測器63を設けて、この所定時点からの時間を時間演算部64により積算し、この値を時間比較部65により、予め時間差設定器66にセットされた値と比較して、時間演算部64の値を超えた場合に、測定値更新指令部62へ起動信号が出される。   A three-dimensional comparative measuring apparatus as shown in FIG. 9 is known as an apparatus that automates such conventional dimension measurement. This three-dimensional comparative measurement apparatus is a tertiary that relatively moves a workpiece (measurement object) held on a measurement table and a probe supported by a slider of the measurement apparatus in X, Y, and Z axis directions orthogonal to each other. In the original comparative measuring device, the X / Y / Z coordinate value 51 of the workpiece and the X / Y / Z coordinate value 52 of the master are compared by the comparison operation unit 53 to calculate the subtraction value, and then this subtraction value And the dimensional tolerance input from the tolerance measuring unit 54 is measured by the comparison discriminating unit 55. This result is recorded or displayed via the recording display unit 56. Further, the calibration with respect to the temperature change is performed by the master coordinate value updating means 57. That is, the temperature calculation unit 59 checks how much the temperature measured by the workpiece temperature sensor 58 has changed from a predetermined time point, and this value is a value set in the temperature difference measuring device 61 in advance by the temperature comparison unit 60. When the value of the temperature calculation unit 59 exceeds the set value, an activation signal is output to the measurement value update command unit 62. On the other hand, a time measuring device 63 for detecting the passage of the measurement time is provided, the time from this predetermined time point is integrated by the time calculating unit 64, and this value is preset in the time difference setting unit 66 by the time comparing unit 65. When the value of the time calculation unit 64 is exceeded as compared with the value, an activation signal is issued to the measurement value update command unit 62.

これにより、ワークの良否判定が正確かつ容易で、その判別結果を使用し、他の関連機器を迅速に連動させることができる。また、測定作業の環境温度が変化した場合に対応して、温度較正機能を備え、この装置から指示される更新指令に基いてモデルのX・Y・Z座標値51を計測し直し、メモリーに記憶されている基準データを更新して行くので、常に精度の高い比較測定結果を得ることが可能となる(例えば、特許文献1参照。)。
特開平05−60543号公報
This makes it possible to accurately and easily determine the quality of the workpiece, and use the determination result to quickly link other related devices. In addition, in response to changes in the environmental temperature of the measurement work, a temperature calibration function is provided, and the X, Y, Z coordinate values 51 of the model are measured again based on the update command instructed from this device, and stored in the memory. Since the stored reference data is updated, it is possible to always obtain a comparative measurement result with high accuracy (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 05-60543

然しながら、この従来の三次元比較測定装置では、1つのワーク内で予めプログラミングされた位置での測定を前提とし、測定装置のスケール有効範囲内における絶対寸法測定装置としての機能を備えていない。すなわち、比較測定を短時間に行う場合は問題ないが、3次元測定を行うのであれば、1回のマスターの較正が完了後は、スケール有効範囲内の絶対寸法測定が可能でなければ、転がり軸受部品等、大量生産される精密部品の寸法測定を行う現場では実用性が低い。換言すれば、この温度情報だけで補正する方法では、測定精度に最も影響する要因として、測定温度とは別に、各テーブルの真直度および案内面の姿勢変化を極力低減させないと、所定の3次元空間の絶対値寸法を正確に測定することは難しい。   However, this conventional three-dimensional comparative measurement apparatus is premised on measurement at a position programmed in advance within one workpiece, and does not have a function as an absolute dimension measurement apparatus within the effective scale range of the measurement apparatus. In other words, there is no problem when performing comparative measurement in a short time, but if three-dimensional measurement is performed, after one master calibration is completed, if absolute dimension measurement within the effective range of the scale is not possible, rolling will occur. It is not practical in the field where measuring dimensions of precision parts that are mass-produced such as bearing parts. In other words, in the method of correcting only by this temperature information, as a factor that most affects the measurement accuracy, the straightness of each table and the change in the attitude of the guide surface must be reduced as much as possible in addition to the measurement temperature. It is difficult to accurately measure the absolute dimension of the space.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、1回のマスター較正でスケール内での絶対寸法測定が可能な3次元寸法・形状測定機能を備えた自動寸法測定装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an automatic dimension measuring apparatus having a three-dimensional dimension / shape measuring function capable of measuring an absolute dimension in a scale by one master calibration. It is an object.

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、ベッド上に設けられ、ワークが載置される回転テーブルと、前記ベッドに立設されたZ軸テーブルと、このZ軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してZ軸方向に相対移動可能なX軸テーブルと、このX軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してX軸方向に相対移動可能な案内テーブルと、この案内テーブル上に配設された高さ寸法測定用のディテクタ、およびフローティング機構を介して配設され、X軸方向に相対移動可能に構成された測定プローブとを備え、前記X軸テーブルとZ軸テーブル間に、Z軸スケールと、このZ軸スケールに対峙するZ軸検出ヘッドが配設されると共に、前記X軸テーブルと案内テーブル間に、X軸スケールと、このX軸スケールに対峙するX軸検出ヘッドが配設され、前記測定プローブが、弾性支持部によって支持されている。   In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention is provided on a bed, a rotary table on which a workpiece is placed, a Z-axis table standing on the bed, and the Z-axis table. An X-axis table that is mounted on the axis table and can be moved relative to the Z-axis via a feed mechanism that can be positioned at any position, and a feed mechanism that is mounted on this X-axis table and can be positioned at any position It is arranged via a guide table that is relatively movable in the X-axis direction, a height measurement detector disposed on the guide table, and a floating mechanism, and is configured to be relatively movable in the X-axis direction. A Z-axis scale and a Z-axis detection head opposite to the Z-axis scale are disposed between the X-axis table and the Z-axis table, and the X-axis table and the guide table. During the X-axis scale, X-axis detection head that faces to the X-axis scale is provided, the measuring probe is supported by the elastic support portion.

このような構成を採用することにより、測定プローブがワークに接触した時に適度な測定荷重を付与した状態で計測することができ、高精度で安定した測定結果を得ることができると共に、1回のマスター較正でスケール内での絶対寸法測定が可能な3次元寸法・形状測定機能を備えた自動寸法測定装置を提供することができる。   By adopting such a configuration, it is possible to perform measurement in a state where an appropriate measurement load is applied when the measurement probe comes into contact with the workpiece, and it is possible to obtain a highly accurate and stable measurement result. It is possible to provide an automatic dimension measuring apparatus having a three-dimensional dimension / shape measuring function capable of measuring an absolute dimension within a scale by master calibration.

好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記フローティング機構が、直動軸受からなる案内部を介して前記案内テーブルに対してX軸方向に相対移動可能に配設されたフローティングテーブルを備えていれば、測定プローブとX軸スケールとが一対の連動された動きができ、高精度で安定した測定結果を得ることができる。   Preferably, as in the invention described in claim 2, the floating mechanism is provided with a floating table disposed so as to be relatively movable in the X-axis direction with respect to the guide table via a guide portion formed of a linear motion bearing. If it is provided, the measurement probe and the X-axis scale can move in a pair, and a highly accurate and stable measurement result can be obtained.

また、請求項3に記載の発明のように、前記送り機構が、駆動モータと、この駆動モータの回転を軸方向運動に変換し、前記X軸テーブルと案内テーブルとを相対移動させるボールねじ機構とを備えていても良い。   According to a third aspect of the present invention, the feed mechanism includes a drive motor, and a ball screw mechanism that converts the rotation of the drive motor into an axial motion and relatively moves the X-axis table and the guide table. And may be provided.

また、請求項4に記載の発明のように、前記弾性支持部がコイルばねまたはエアシリンダからなり、前記測定プローブが両側から当該弾性支持部によって挟持されていれば、測定プローブとX軸スケールとが一対の連動された動きができ、測定プローブがワークに接触した位置をX軸スケールで高精度に安定して読み取ることができる。   Further, as in the invention according to claim 4, if the elastic support portion is formed of a coil spring or an air cylinder and the measurement probe is sandwiched by the elastic support portion from both sides, the measurement probe, the X-axis scale, Can move in a pair, and the position where the measurement probe contacts the workpiece can be stably read with high accuracy on the X-axis scale.

また、請求項5に記載の発明のように、前記高さ寸法測定用のディテクタにより予め前記回転テーブルの基準面の面振れデータが演算装置に記憶されていれば、回転テーブルのチャックにワークを保持する場合、測定データから差し引きして基準面の面振れの補正をすることができる。   Further, as in the invention described in claim 5, if the runout data of the reference surface of the rotary table is stored in the arithmetic device in advance by the detector for measuring the height dimension, the workpiece is placed on the chuck of the rotary table. In the case of holding, it is possible to correct the runout of the reference plane by subtracting from the measurement data.

また、請求項6に記載の発明のように、前記測定プローブを基準面に接触させた状態でZ軸方向に移動させ、前記X軸スケールの変局点を求めれば、基準面からの段差測定が可能となり、ワークの段差測定を行うことができる。   Further, as in the invention described in claim 6, if the measurement probe is moved in the Z-axis direction in contact with the reference plane and the inflection point of the X-axis scale is obtained, the step difference from the reference plane can be measured. This makes it possible to measure the level difference of the workpiece.

また、請求項7に記載の発明のように、前記測定プローブを前記ワークに接触させた状態でZ軸方向に移動させ、前記X軸スケールの変化量を読み取り、前記Z軸スケールの読取値とで演算させれば、曲率等の形状測定が可能となると共に、回転テーブルを回転させることにより3次元形状測定も可能となる。   Further, as in the invention according to claim 7, the measurement probe is moved in the Z-axis direction in contact with the workpiece, the change amount of the X-axis scale is read, and the read value of the Z-axis scale is If the calculation is performed, the shape such as the curvature can be measured, and the three-dimensional shape can be measured by rotating the rotary table.

本発明に係る自動寸法測定装置は、ベッド上に設けられ、ワークが載置される回転テーブルと、前記ベッドに立設されたZ軸テーブルと、このZ軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してZ軸方向に相対移動可能なX軸テーブルと、このX軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してX軸方向に相対移動可能な案内テーブルと、この案内テーブル上に配設された高さ寸法測定用のディテクタ、およびフローティング機構を介して配設され、X軸方向に相対移動可能に構成された測定プローブとを備え、前記X軸テーブルとZ軸テーブル間に、Z軸スケールと、このZ軸スケールに対峙するZ軸検出ヘッドが配設されると共に、前記X軸テーブルと案内テーブル間に、X軸スケールと、このX軸スケールに対峙するX軸検出ヘッドが配設され、前記測定プローブが、弾性支持部によって支持されているので、測定プローブがワークに接触した時に適度な測定荷重を付与した状態で計測することができ、高精度で安定した測定結果を得ることができると共に、1回のマスター較正でスケール内での絶対寸法測定が可能な3次元寸法・形状測定機能を備えた自動寸法測定装置を提供することができる。   An automatic dimension measuring apparatus according to the present invention is provided on a bed, a rotary table on which a workpiece is placed, a Z-axis table standing on the bed, and the Z-axis table, which is installed at an arbitrary position. An X-axis table that is relatively movable in the Z-axis direction via a feed mechanism that can be positioned, and a guide that is mounted on the X-axis table and can be relatively moved in the X-axis direction via a feed mechanism that can be positioned at an arbitrary position A table, a height measurement detector disposed on the guide table, and a measurement probe disposed via a floating mechanism and configured to be relatively movable in the X-axis direction. A Z-axis scale and a Z-axis detection head opposite to the Z-axis scale are disposed between the table and the Z-axis table, and an X-axis scale is connected between the X-axis table and the guide table. Since an X-axis detection head facing the X-axis scale is provided and the measurement probe is supported by an elastic support portion, measurement is performed with an appropriate measurement load applied when the measurement probe contacts the workpiece. Provided is an automatic dimension measuring device having a three-dimensional dimension / shape measuring function capable of obtaining an absolute dimension measurement within a scale by one master calibration and capable of obtaining a highly accurate and stable measurement result. be able to.

ベッド上に設けられ、ワークが載置される回転テーブルと、前記ベッドに立設されたZ軸テーブルと、このZ軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してZ軸方向に相対移動可能なX軸テーブルと、このX軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してX軸方向に相対移動可能な案内テーブルと、この案内テーブル上に配設された高さ寸法測定用のディテクタ、および案内部を介して前記案内テーブルに対してX軸方向に相対移動可能なフローティングテーブルからなるフローティング機構を介して配設され、X軸方向に相対移動可能に構成された測定プローブとを備え、前記X軸テーブルとZ軸テーブル間に、Z軸スケールと、このZ軸スケールに対峙するZ軸検出ヘッドが配設されると共に、前記X軸テーブルと案内テーブル間に、X軸スケールと、このX軸スケールに対峙するX軸検出ヘッドが配設され、前記測定プローブが、弾性支持部によって支持されている。   A rotary table provided on a bed and on which a workpiece is placed, a Z-axis table standing on the bed, and a Z-axis via a feed mechanism that is mounted on the Z-axis table and can be positioned at an arbitrary position An X-axis table that can be moved relative to the direction, a guide table that is mounted on the X-axis table and that can be moved relative to the X-axis via a feed mechanism that can be positioned at any position, and is disposed on the guide table It is arranged via a floating mechanism consisting of a height measuring detector and a floating table that can move relative to the guide table in the X-axis direction via the guide part, and can be moved relative to the X-axis direction. When a Z-axis scale and a Z-axis detection head facing the Z-axis scale are arranged between the X-axis table and the Z-axis table, In, between the guide table and the X-axis table and the X-axis scale, X-axis detection head that faces to the X-axis scale is provided, the measuring probe is supported by the elastic support portion.

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る自動寸法測定装置の一実施例を示す正面図、図2は、図1の側面図、図3(a)は、一般的な外径寸法の手動測定器を示す正面図、(b)は、(a)の側面図、図4(a)は、同上、高さ寸法の手動測定器を示す正面図、(b)は、(a)の側面図、図5は、本発明に係るフローティング機構を示す平面図、図6は、段付き部の測定動作を示す説明図、図7は、外径測定の実施例を示す説明図、図8は、本発明に係る自動寸法測定装置の機能ブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a front view showing an embodiment of an automatic dimension measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and FIG. 3A shows a manual measuring instrument having a general outer diameter. Front view, (b) is a side view of (a), FIG. 4 (a) is a front view showing a manual measuring instrument of the same height as above, (b) is a side view of (a), FIG. Fig. 6 is a plan view showing a floating mechanism according to the present invention, Fig. 6 is an explanatory diagram showing a measurement operation of a stepped portion, Fig. 7 is an explanatory diagram showing an embodiment of outer diameter measurement, and Fig. 8 is an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram of the automatic dimension measuring device.

図1および図2を用いて本発明に係る自動寸法測定装置の構成を説明する。この自動寸法測定装置は、ベッド1上に設けられた回転テーブル(θ軸)2と、ベッド1に立設されたZ軸テーブル3に装備され、Z軸方向に相対移動可能なX軸テーブル4とを備えている。X軸テーブル4には、X軸検出ヘッド5が配設されると共に、任意の位置に位置決め可能な送り機構6が装備されている。さらに、この送り機構6はX軸方向に相対移動可能な案内テーブル7を備えている。   The configuration of the automatic dimension measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. This automatic dimension measuring apparatus is mounted on a rotary table (θ-axis) 2 provided on a bed 1 and a Z-axis table 3 erected on the bed 1, and an X-axis table 4 capable of relative movement in the Z-axis direction. And. The X-axis table 4 is provided with an X-axis detection head 5 and a feed mechanism 6 that can be positioned at an arbitrary position. Further, the feed mechanism 6 is provided with a guide table 7 that is relatively movable in the X-axis direction.

送り機構6は、X軸テーブル4の一端部に固定された駆動モータ8と、この駆動モータ8の回転をX軸方向に変換し、X軸テーブル4に並設された案内レール9、9を介して案内テーブル7を相対移動させるボールねじ機構10とからなる。   The feed mechanism 6 converts a drive motor 8 fixed to one end of the X-axis table 4 and the rotation of the drive motor 8 into the X-axis direction, and guide rails 9 and 9 arranged side by side on the X-axis table 4. And a ball screw mechanism 10 for moving the guide table 7 relatively.

案内テーブル7上には、後述するフローティング機構11によって支持され、案内レール12、12を介してX軸方向に相対移動可能に構成された測定プローブ13と、高さ寸法測定用のディテクタ14と、光学的なガラススケール等からなるX軸スケール15とが配設されている。フローティングテーブル30に取付けてある測定プローブ13とX軸スケール15とは一対の動きがなされるように構成され、測定プローブ13が被測定物16(以下、ワークという)に接触した位置を読み取ることができる。なお、ワーク16は、前述した回転テーブル2上に載置される。   On the guide table 7, a measurement probe 13 supported by a floating mechanism 11 described later and configured to be relatively movable in the X-axis direction via the guide rails 12 and 12, a detector 14 for measuring the height dimension, An X-axis scale 15 made of an optical glass scale or the like is disposed. The measurement probe 13 attached to the floating table 30 and the X-axis scale 15 are configured to perform a pair of movements, and the position where the measurement probe 13 is in contact with the object to be measured 16 (hereinafter referred to as a workpiece) can be read. it can. The work 16 is placed on the rotary table 2 described above.

Z軸テーブル3には、X軸テーブル4と同様、光学的なガラススケール等からなるZ軸スケール17とZ軸検出ヘッド18とが配設されると共に、任意の位置に位置決め可能な送り機構19が装備されている。送り機構19は、Z軸テーブル3の一端部に固定された駆動モータ20と、この駆動モータ20の回転をZ軸方向に変換し、Z軸テーブル3に並設された案内レール21、21を介してX軸テーブル7を相対移動させるボールねじ機構22とからなる。   Similarly to the X-axis table 4, the Z-axis table 3 is provided with a Z-axis scale 17 made of an optical glass scale or the like and a Z-axis detection head 18, and a feed mechanism 19 that can be positioned at an arbitrary position. Is equipped. The feed mechanism 19 converts a drive motor 20 fixed to one end of the Z-axis table 3 and rotation of the drive motor 20 into the Z-axis direction, and guide rails 21 and 21 arranged in parallel on the Z-axis table 3. And a ball screw mechanism 22 for moving the X-axis table 7 relatively.

フローティング機構11は、案内テーブル7と、この案内テーブル7上の案内レール12、12に係合し、直動軸受からなる案内部29を介して案内テーブル7に対してX軸方向に相対移動可能に配設されたフローティングテーブル30とを備えている。X軸検出ヘッド5はX軸の不動部位に固定されると共に、このX軸検出ヘッド5に対峙するX軸スケール15はフローティングテーブル30の端部に配設されている。また、測定プローブ13は、フローティングテーブル30に配設され、コイルばねまたはエアシリンダ等からなる弾性支持部31、31によって挟持されている。これにより、測定プローブ13とX軸スケール15とは一対の連動された動きができ、測定プローブ13がワーク16に接触した位置をこのX軸スケール15で読み取ることができる。換言すれば、測定プローブ13がワーク16に接触していない時は、両側から弾性支持部31、31で支持されている測定プローブ13は中立位置で停止している状態(X軸スケール15の読取値も一定値)であるが、測定プローブ13をX軸方向に移動させてワーク16に接触させた時点で、X軸スケール15の読取値に変化が生じる。この位置から一定量だけ送りを与えた位置で送りを停止させ、その位置でのX軸スケール15の読取値を計測することができる。すなわち、測定プローブ13がワーク16に接触した時に適度な測定荷重を付与した状態で計測することができ、高精度で安定した測定結果を得ることができる。   The floating mechanism 11 is engaged with the guide table 7 and the guide rails 12 and 12 on the guide table 7, and can be moved relative to the guide table 7 in the X-axis direction via a guide portion 29 formed of a linear motion bearing. The floating table 30 is provided. The X-axis detection head 5 is fixed to the X-axis stationary part, and the X-axis scale 15 facing the X-axis detection head 5 is disposed at the end of the floating table 30. The measurement probe 13 is disposed on the floating table 30 and is sandwiched between elastic support portions 31 and 31 made of a coil spring or an air cylinder. As a result, the measurement probe 13 and the X-axis scale 15 can move in a pair, and the position where the measurement probe 13 contacts the workpiece 16 can be read by the X-axis scale 15. In other words, when the measurement probe 13 is not in contact with the workpiece 16, the measurement probe 13 supported by the elastic support portions 31 and 31 from both sides is stopped at the neutral position (reading of the X-axis scale 15). Although the value is also a constant value), the reading value of the X-axis scale 15 changes when the measurement probe 13 is moved in the X-axis direction and brought into contact with the workpiece 16. The feed can be stopped at a position where a certain amount of feed is given from this position, and the read value of the X-axis scale 15 at that position can be measured. That is, when the measurement probe 13 comes into contact with the work 16, measurement can be performed with an appropriate measurement load applied, and a highly accurate and stable measurement result can be obtained.

ここで、本発明に係る自動寸法測定装置の高さ寸法および外径寸法の比較測定方法を説明する前に、軸受部品等のリング状部品の高さ寸法および外径寸法を手動で比較測定する方法を説明する。   Here, before explaining the comparative measurement method of the height dimension and the outer diameter dimension of the automatic dimension measuring apparatus according to the present invention, the height dimension and the outer diameter dimension of the ring-shaped parts such as the bearing parts are manually compared and measured. A method will be described.

リング状部品の高さ寸法を手動で比較測定するには、一般的に図3に示すような手動測定器23が使用されている。この手動測定器23は、測定台24と、測定台24上に立設された支柱26と、この支柱26に対してZ軸方向に相対移動可能に取り付けられた固定部27と、この固定部27に装着されたダイヤルゲージ28とからなる。   In order to manually compare and measure the height dimension of the ring-shaped part, a manual measuring instrument 23 as shown in FIG. 3 is generally used. The manual measuring instrument 23 includes a measurement table 24, a support column 26 standing on the measurement table 24, a fixed portion 27 attached to the support column 26 so as to be relatively movable in the Z-axis direction, and the fixed portion. 27 and a dial gauge 28 attached to 27.

まず、測定台24上にマスター25が載置されると共に、マスター25の高さに対応するように固定部27の高さ調整が行われ、ダイヤルゲージ28の高さ調整が行われる。そして、ダイヤルゲージ28の測定子28aをマスター25に端面に接触させた状態で、マスター25を測定台24上を一周(一回転)させた時のダイヤルゲージ28の読取値の平均値がゼロ位置とされる。   First, the master 25 is placed on the measurement table 24, the height of the fixing portion 27 is adjusted so as to correspond to the height of the master 25, and the height of the dial gauge 28 is adjusted. The average value of the readings of the dial gauge 28 when the master 25 is rotated around the measuring table 24 (one rotation) with the measuring element 28a of the dial gauge 28 in contact with the end face of the master 25 is zero position. It is said.

次に、マスター25に変えて、測定したいワークが測定台24上に載置されると共に、同じ要領でダイヤルゲージ28の測定子28aをワークに接触させた状態で、ワークを一周させた時のダイヤルゲージ28の読取値の平均値がワークの高さ寸法、すなわち、マスター25との比較値となる。   Next, in place of the master 25, the work to be measured is placed on the measuring table 24, and the work piece is rotated once while the measuring element 28a of the dial gauge 28 is in contact with the work in the same manner. The average value of the readings of the dial gauge 28 becomes the workpiece height dimension, that is, the comparison value with the master 25.

リング状部品の外径寸法を手動で比較測定するには、一般的に図4に示すような手動測定器23が使用されている。まず、測定台24上にマスター25が載置されると共に、マスター25の外径に対応するように固定部27の高さ調整が行われ、ダイヤルゲージ28の高さ調整が行われる。そして、測定台24上でマスター25をY軸方向にスライドさせ、ダイヤルゲージ28の測定子28aをマスター25の外径に接触させた時のダイヤルゲージ28の読取値を記録する。そして、マスター25を所定量回転させてこの動作を繰り返し、マスター25の一周分を数箇所に分割してダイヤルゲージ28の読取値を記録する。これらの読取値の平均値がゼロ位置とされる。また、1周分の読取り値から最大値を求め、この位置をゼロ位置とする方法もある。   In order to manually compare and measure the outer diameter of the ring-shaped part, a manual measuring instrument 23 as shown in FIG. 4 is generally used. First, the master 25 is placed on the measurement table 24, the height of the fixing portion 27 is adjusted so as to correspond to the outer diameter of the master 25, and the height of the dial gauge 28 is adjusted. Then, the master 25 is slid in the Y-axis direction on the measuring table 24, and the reading value of the dial gauge 28 when the probe 28a of the dial gauge 28 is brought into contact with the outer diameter of the master 25 is recorded. Then, the master 25 is rotated by a predetermined amount and this operation is repeated, and one round of the master 25 is divided into several places, and the reading value of the dial gauge 28 is recorded. The average value of these readings is taken as the zero position. There is also a method of obtaining the maximum value from the read value for one round and setting this position as the zero position.

次に、マスター25に変えて、測定したいワークが測定台24上に載置されると共に、同じ要領で、測定台24上でワークをY軸方向にスライドさせ、ダイヤルゲージ28の測定子28aをワークの外径に接触させた時のダイヤルゲージ28の読取値を記録する。そして、ワークを所定量回転させてこの動作を繰り返し、ワークの一周分を数箇所に分割してダイヤルゲージ28の読取値を記録する。これらの読取値の平均値がワークの外径寸法、すなわち、マスター25との比較値となる。また、1周分の読取り値から最大値を求め、その値とマスター25との比較を行う方法もある。   Next, in place of the master 25, the workpiece to be measured is placed on the measurement table 24, and in the same manner, the workpiece is slid in the Y-axis direction on the measurement table 24, and the probe 28a of the dial gauge 28 is moved. The reading of the dial gauge 28 when it is brought into contact with the outer diameter of the work is recorded. Then, the work is rotated by a predetermined amount, and this operation is repeated, and one round of the work is divided into several places, and the reading value of the dial gauge 28 is recorded. The average value of these reading values becomes the outer diameter size of the workpiece, that is, a comparison value with the master 25. There is also a method in which the maximum value is obtained from the read value for one round and the value is compared with the master 25.

図1および図2を用いて本発明に係る自動寸法測定装置によるリング状部品の高さ寸法および外径寸法の比較測定方法を説明する。高さ寸法測定(比較測定)は、
1.回転テーブル2に設けられたチャック(図示せず)にマスター(ワーク)16をセットする。測定機に設けられた図示しないティーチング機構(ジョイスティック)を使って高さ寸法測定用のディテクタ14を機械原点位置からマスター16近傍へ移動させる。
2.次に測定開始スイッチを押すと、所定の速度で高さ寸法測定用のディテクタ14がマスター16へ接触を開始し、一定量の接触量に達すると送りが停止される。この時点から測定が開始可能状態となる。
3.その後、回転テーブル2を回転させ、マスター16を一周分回転させながら測定を行う。
4.高さ寸法測定用のディテクタ14をマスター16に接触させた状態で一周回転させた時のZ軸スケール17の値を読み取り、測定データを平均化させ、測定した高さ寸法をゼロ位置としても良いし、既定の高さ寸法としても良い。
5.このような動作でマスター16の高さ寸法の測定が完了しているため、高さ寸法測定用のディテクタ14を機械原点に戻す。
6.次に測定したいワーク16を回転テーブル2にセットし、予めプログラムされた一周分の測定回数(分割数)分の測定データを自動測定し、既に測定されたマスター16との差を演算させる。本実施形態では、プログラムにより任意の測定箇所も設定可能とされている。すなわち、1個のマスター16で模範較正を実施することで、X・Z軸に設けられた各スケール15、17の有効範囲内での絶対寸法の測定も可能となる。
A comparative measuring method of the height dimension and the outer diameter dimension of the ring-shaped part by the automatic dimension measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Height dimension measurement (comparative measurement)
1. A master (workpiece) 16 is set on a chuck (not shown) provided on the rotary table 2. The height measuring detector 14 is moved from the machine origin position to the vicinity of the master 16 by using a teaching mechanism (joystick) (not shown) provided in the measuring machine.
2. Next, when the measurement start switch is pressed, the height measurement detector 14 starts to contact the master 16 at a predetermined speed, and the feed is stopped when a certain amount of contact is reached. Measurement can be started from this point.
3. Thereafter, the rotary table 2 is rotated, and measurement is performed while the master 16 is rotated by one turn.
4). It is also possible to read the value of the Z-axis scale 17 when the detector 14 for measuring the height dimension is rotated once in contact with the master 16, average the measurement data, and set the measured height dimension to the zero position. However, it may be a predetermined height dimension.
5. Since the measurement of the height dimension of the master 16 is completed by such an operation, the detector 14 for measuring the height dimension is returned to the machine origin.
6). Next, the workpiece 16 to be measured is set on the rotary table 2, and the measurement data for the number of times of measurement (division number) for one round programmed in advance is automatically measured, and the difference from the already measured master 16 is calculated. In the present embodiment, any measurement location can be set by a program. That is, by performing model calibration with one master 16, it is possible to measure absolute dimensions within the effective range of the scales 15 and 17 provided on the X and Z axes.

ここで、回転テーブル2のチャックにマスター16を保持する場合、回転テーブル2の基準面の面振れが問題となるが、予め高さ寸法測定用のディテクタ14により基準面の面振れデータを演算装置に記憶させておけば、測定データから差し引きして補正をすることもできる。   Here, when the master 16 is held on the chuck of the turntable 2, the surface runout of the reference surface of the turntable 2 becomes a problem, but the surface runout data of the reference surface is previously calculated by the detector 14 for height measurement. If it is stored in the memory, it can be corrected by subtracting from the measurement data.

また、外径寸法測定(比較測定)は、
1.回転テーブル2に設けられたチャックにマスター16をセットする。測定器に設けられたティーチング機構を使って測定プローブ13を機械原点位置からマスター16近傍へ移動させる。
2.次に測定開始スイッチを押すと、所定の速度で測定プローブ13がマスター16へ接触を開始し、一定量の接触量に達すると送りが停止される。この時点から測定が開始可能状態となる。
3.その後、回転テーブル2を回転させ、マスター16を一周分回転させながら測定を行う。
4.測定プローブ13をマスター16に接触させた状態で一周回転させた時のX軸スケール15の変化量を読み取り、測定データを平均化させ、測定した外径寸法をゼロ位置としても良いし、既定の外径寸法としても良い。
5.このような動作でマスター16の外径寸法の測定が完了しているため、測定プローブ13を機械原点に戻す。
6.次に測定したいワーク16を回転テーブル2にセットし、予めプログラムされた一周分の測定回数(分割数)分の測定データを自動測定し、既に測定されたマスター16との差を演算させる。本実施形態では、Z軸方向の測定と同様にプログラムにより任意の測定箇所も設定可能とされている。すなわち、Z軸テーブル3およびX軸テーブル4の走りに関する真直度、すなわち、ピッチングやヨーイング精度を高精度に保つと共に、回転テーブル2の回転精度(面振れ)および測定プローブ13のプローブ球の中心とθ軸中心の芯ズレ誤差を極限に小さく抑えることにより、1個のマスター16で模範較正を実施することで、Z軸テーブル3およびX軸テーブル4に配設されている各スケール15、17の有効範囲内での絶対寸法の測定も可能となる。
Also, outer diameter dimension measurement (comparative measurement)
1. The master 16 is set on a chuck provided on the rotary table 2. The measuring probe 13 is moved from the machine origin position to the vicinity of the master 16 using a teaching mechanism provided in the measuring instrument.
2. Next, when the measurement start switch is pressed, the measurement probe 13 starts to contact the master 16 at a predetermined speed, and the feed is stopped when a certain amount of contact is reached. Measurement can be started from this point.
3. Thereafter, the rotary table 2 is rotated, and measurement is performed while the master 16 is rotated by one turn.
4). The amount of change in the X-axis scale 15 when the measurement probe 13 is rotated around the master 16 in contact with the master 16 is read, the measurement data is averaged, and the measured outer diameter may be set to the zero position. It is good also as an outer diameter dimension.
5. Since the measurement of the outer diameter of the master 16 is completed by such an operation, the measurement probe 13 is returned to the machine origin.
6). Next, the workpiece 16 to be measured is set on the rotary table 2, and the measurement data for the number of times of measurement (division number) for one round programmed in advance is automatically measured, and the difference from the already measured master 16 is calculated. In the present embodiment, any measurement location can be set by a program as in the measurement in the Z-axis direction. That is, the straightness relating to the running of the Z-axis table 3 and the X-axis table 4, that is, the pitching and yawing accuracy are kept high, the rotation accuracy (surface runout) of the rotary table 2, and the center of the probe ball of the measurement probe 13 By suppressing the misalignment error at the center of the θ-axis to the minimum, by performing model calibration with one master 16, each of the scales 15 and 17 arranged in the Z-axis table 3 and the X-axis table 4 Measurement of absolute dimensions within the effective range is also possible.

ここでは、リング状部品からなるワーク16を例示したが、これに限らず、例えば図6に示すような径差のある軸部品からなるワーク32であっても良い。すなわち、ワーク32の段差測定を行う場合、外径寸法の測定プローブ13を基準面32aに接触させた状態でZ軸方向に移動させ、X軸スケール15の変局点を求めることにより、基準面32aからの段差測定が可能となる。   Here, the workpiece 16 made of a ring-shaped part is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the work 32 made of a shaft part having a diameter difference as shown in FIG. 6 may be used. That is, when measuring the step of the workpiece 32, the reference surface is obtained by moving the measuring probe 13 of the outer diameter dimension in the Z-axis direction in contact with the reference surface 32a and obtaining the inflection point of the X-axis scale 15. The step difference from 32a can be measured.

また、Z軸テーブル3を上下動させ、測定プローブ13をワーク32にトレースすることで、曲率等の形状測定が可能となる。すなわち、測定プローブ13をワーク32に接触させた状態でZ軸方向に移動させ、X軸スケール15の変化量を読み取り、Z軸スケール17の読取値とで演算させることで曲率測定が可能となる。さらに、回転テーブル2を回転させることにより3次元形状測定も可能となる。   Further, by moving the Z-axis table 3 up and down and tracing the measurement probe 13 on the workpiece 32, the shape such as curvature can be measured. That is, the curvature can be measured by moving the measurement probe 13 in the Z-axis direction in contact with the workpiece 32, reading the change amount of the X-axis scale 15, and calculating with the read value of the Z-axis scale 17. . Furthermore, three-dimensional shape measurement can be performed by rotating the rotary table 2.

ここで、回転テーブル2のチャックにマスター16を保持する場合、回転テーブル2のθ軸中心とマスター16の軸心に必然的に芯ズレが生じるが、この芯ズレがある状態でも正確な測定ができるように、対向する180°位相での測定データを参照して平均化処理を行うことにより、少なくともX軸方向の芯ズレが僅かに存在する状態でも正確な外径寸法の測定が可能となる。すなわち、図7に示すように、例えば、ワーク16の円周上で8分割のデータを取る場合、外径(直径)寸法にするため、分割数の2倍のn=16の測定データXnを採取し、その総和をn数で割ることにより外径寸法X=(X1+X2+・・・+Xn)/nを求めることができる。   Here, when the master 16 is held on the chuck of the rotary table 2, there is inevitably misalignment between the center of the θ axis of the turntable 2 and the axis of the master 16, but accurate measurement is possible even with this misalignment. By performing the averaging process with reference to the measurement data at the 180 ° phase facing each other, it is possible to accurately measure the outer diameter dimension even when there is a slight misalignment in the X-axis direction. . That is, as shown in FIG. 7, for example, when taking data of 8 divisions on the circumference of the workpiece 16, in order to obtain an outer diameter (diameter) dimension, n = 16 measurement data Xn, which is twice the division number, is used. The outer diameter dimension X = (X1 + X2 +... + Xn) / n can be obtained by sampling and dividing the sum by n.

本実施形態では、X軸テーブル4を移動させると、X軸テーブル4上に載置されたフローティングテーブル30も弾性支持部31を介して同じ動作(移動)を開始する。この時、X軸スケール15の値はフローティングテーブル30の移動に対応して順次変化していく。次に、測定プローブ13がマスター16に接触した場合、フローティングテーブル30が拘束されるため、X軸スケール15の値がその位置にて停止する。この位置を接触開始点とし、ここから適宜な接触量だけ駆動モータ8に送りをかける。そして、この位置を接触完了位置とし、ここからX軸スケール15のスケール値のデータ収集を開始する。このように、測定プローブ13がフローティングテーブル29に配設され、弾性支持部31、31によって挟持されているので、測定プローブ13がワーク16に接触した時に適度な測定荷重を付与することができ、高精度な測定結果が得られると共に、例えば、3次元測定機のようなタッチプローブ形式を使用しなくても良く、低コストで安定した測定が可能となる。   In the present embodiment, when the X-axis table 4 is moved, the floating table 30 placed on the X-axis table 4 also starts the same operation (movement) via the elastic support portion 31. At this time, the value of the X-axis scale 15 changes sequentially corresponding to the movement of the floating table 30. Next, when the measurement probe 13 comes into contact with the master 16, the floating table 30 is restrained, so that the value of the X-axis scale 15 stops at that position. This position is taken as the contact start point, and the drive motor 8 is fed by an appropriate contact amount from here. Then, this position is set as a contact completion position, and data collection of the scale value of the X-axis scale 15 is started from here. Thus, since the measurement probe 13 is disposed on the floating table 29 and is sandwiched between the elastic support portions 31, 31, an appropriate measurement load can be applied when the measurement probe 13 contacts the workpiece 16. A highly accurate measurement result can be obtained, and a touch probe type such as a three-dimensional measuring machine need not be used, and stable measurement can be performed at low cost.

以上の構成は、図8に示すブロック図で示すことができる。各測定点におけるX軸スケール15とZ軸スケール17の値は、それぞれX軸座標読取部33とZ軸座標読取部34で読み取られ、座標値変換部35で変換されると共に、θ軸エンコーダ36の値はθ軸座標読取部37で読み取られ、角度位相演算部38を介して座標値変換部35で変換される。取り込まれたデータは記憶されると同時に演算処理の対象となる。すなわち、既に記憶されているマスター座標値39を取り出して、これらのデータとワークの測定により得られたワーク座標値40とが比較演算部41で比較・演算される。そして、この比較・演算された値と、予め公差設定部42で記憶されている公差とが比較判定部43で比較される。この比較結果により判定結果表示部44で良否の表示がなされる。すなわち、比較判定部43で測定結果が公差内にある場合は、良品としてOK表示され、逆に公差外の場合は、不良品としてNG表される。また、比較演算部41で比較・演算されたワークの絶対寸法は、絶対寸法判定部45で算出され、同じく判定結果表示部44で表示される。   The above configuration can be shown by the block diagram shown in FIG. The values of the X-axis scale 15 and the Z-axis scale 17 at each measurement point are read by the X-axis coordinate reading unit 33 and the Z-axis coordinate reading unit 34, converted by the coordinate value conversion unit 35, and the θ-axis encoder 36, respectively. Is read by the θ-axis coordinate reader 37 and converted by the coordinate value converter 35 via the angle phase calculator 38. The fetched data is stored and is subject to arithmetic processing at the same time. That is, the master coordinate value 39 already stored is taken out, and these data and the workpiece coordinate value 40 obtained by measuring the workpiece are compared and calculated by the comparison calculation unit 41. The comparison / computation value is compared with the tolerance stored in advance in the tolerance setting unit 42 by the comparison determination unit 43. The determination result display unit 44 displays pass / fail according to the comparison result. That is, when the measurement result is within the tolerance in the comparison / determination unit 43, OK is displayed as a non-defective product, and conversely, when the measurement result is out of the tolerance, the product is indicated as NG. The absolute dimension of the workpiece compared and calculated by the comparison calculation unit 41 is calculated by the absolute dimension determination unit 45 and is also displayed by the determination result display unit 44.

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.

本発明に係る自動寸法測定装置は、転がり軸受等の軸受部品の比較測定をはじめ、各種部品の寸法・形状を測定する装置として適用できる。   The automatic dimension measuring apparatus according to the present invention can be applied as an apparatus for measuring dimensions and shapes of various parts, including comparative measurement of bearing parts such as rolling bearings.

本発明に係る自動寸法測定装置の一実施例を示す正面図である。It is a front view which shows one Example of the automatic dimension measuring apparatus which concerns on this invention. 図1の側面図である。It is a side view of FIG. (a)は、一般的な外径寸法の手動測定器を示す正面図である。 (b)は、(a)の側面図である。(A) is a front view which shows the manual measuring device of a general outer diameter size. (B) is a side view of (a). (a)は、同上、高さ寸法の手動測定器を示す正面図である。 (b)は、(a)の側面図である。(A) is a front view which shows a manual measuring device of a height dimension same as the above. (B) is a side view of (a). 本発明に係るフローティング機構を示す平面図である。It is a top view which shows the floating mechanism which concerns on this invention. 段付き部の測定動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement operation | movement of a step part. 外径測定の実施例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the Example of an outer diameter measurement. 本発明に係る自動寸法測定装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the automatic dimension measuring device concerning the present invention. 従来の三次元比較測定装置の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the conventional three-dimensional comparison measuring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・・・・ベッド
2・・・・・・・・回転テーブル
3・・・・・・・・Z軸テーブル
4・・・・・・・・X軸テーブル
5・・・・・・・・X軸検出ヘッド
6、19・・・・・送り機構
7・・・・・・・・案内テーブル
8、20・・・・・駆動モータ
9、12、21・・案内レール
10、22・・・・ボールねじ機構
11・・・・・・・フローティング機構
13・・・・・・・測定プローブ
14・・・・・・・高さ寸法測定用のディテクタ
15・・・・・・・X軸スケール
16、25、32・ワーク(マスター)
17・・・・・・・Z軸スケール
18・・・・・・・Z軸検出ヘッド
23・・・・・・・手動測定器
24・・・・・・・測定台
26・・・・・・・支柱
27・・・・・・・固定部
28・・・・・・・ダイヤルゲージ
28a・・・・・・測定子
29・・・・・・・案内部
30・・・・・・・フローティングテーブル
31・・・・・・・弾性支持部
32a・・・・・・基準面
33・・・・・・・・X軸座標読取部
34・・・・・・・Z軸座標読取部
35・・・・・・・座標値変換部
36・・・・・・・θ軸エンコーダ
37・・・・・・・θ軸座標読取部
38・・・・・・・角度位相演算部
39・・・・・・・マスター座標値
40・・・・・・・ワーク座標値
41・・・・・・・比較演算部
42・・・・・・・公差設定部
43・・・・・・・比較判定部
44・・・・・・・判定結果表示部
45・・・・・・・絶対寸法判定部
51・・・・・・・ワークのXYZ座標値
52・・・・・・・マスターのXYZ座標値
53・・・・・・・比較演算部
54・・・・・・・公差設定部
55・・・・・・・比較判別部
56・・・・・・・記録表示部
57・・・・・・・マスター座標値更新手段
58・・・・・・・温度センサ
59・・・・・・・温度演算部
60・・・・・・・温度比較部
61・・・・・・・温度差測定器
62・・・・・・・測定値更新指令部
63・・・・・・・時間計測器
64・・・・・・・時間演算部
65・・・・・・・時間比較部
66・・・・・・・時間差測定器
n・・・・・・・・測定の分割数
X・・・・・・・・外径寸法
X1+・+Xn・測定データ
1 ... bed 2 ... rotary table 3 ... Z-axis table 4 ... X-axis table 5 ... ..... X-axis detection heads 6 and 19 ... Feed mechanism 7 ... ... Guide tables 8 and 20 ... Drive motors 9, 12, 21 ... Guide rails 10, 22... Ball screw mechanism 11... Floating mechanism 13 ... Measurement probe 14 ... Detector 15 for height measurement ...・ X axis scale 16, 25, 32 ・ Work (master)
17... Z axis scale 18... Z axis detection head 23... Manual measuring instrument 24. ·························································· Dial gauge 28a ·········· Floating table 31... Elastic support portion 32 a... Reference surface 33... X axis coordinate reading unit 34. ........ Coordinate value conversion unit 36... Θ axis encoder 37... Θ axis coordinate reading unit 38. ...... Master coordinate value 40 ... Work coordinate value 41 ... Comparison calculation unit 42 ... Tolerance setting unit 43 ... Comparison Judgment Section 44... Judgment result display section 45... Absolute dimension judgment section 51... XYZ coordinate value 52 of work 52. Value 53 ········· Comparison calculation unit 54 ········· Tolerance setting unit 55 ······ Comparison discrimination unit 56 ······ Recording display unit 57 ... Master coordinate value update means 58 ... Temperature sensor 59 ... Temperature calculation unit 60 ... Temperature comparison unit 61 ... Temperature difference Measuring device 62... Measurement value update command unit 63... Time measuring device 64... Time calculating unit 65.・ ・ ・ ・ ・ ・ Time difference measuring instrument n ・ ・ ・ Number of measurement divisions X ・ ・ ・ External diameter X1 + ・ + Xn ・ Measurement data

Claims (7)

ベッド上に設けられ、ワークが載置される回転テーブルと、
前記ベッドに立設されたZ軸テーブルと、
このZ軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してZ軸方向に相対移動可能なX軸テーブルと、
このX軸テーブルに装備され、任意の位置に位置決め可能な送り機構を介してX軸方向に相対移動可能な案内テーブルと、
この案内テーブル上に配設された高さ寸法測定用のディテクタ、およびフローティング機構を介して配設され、X軸方向に相対移動可能に構成された測定プローブとを備え、
前記X軸テーブルとZ軸テーブル間に、Z軸スケールと、このZ軸スケールに対峙するZ軸検出ヘッドが配設されると共に、
前記X軸テーブルと案内テーブル間に、X軸スケールと、このX軸スケールに対峙するX軸検出ヘッドが配設され、前記測定プローブが、弾性支持部によって支持されていることを特徴とする自動寸法測定装置。
A rotary table provided on the bed and on which the workpiece is placed;
A Z-axis table erected on the bed;
An X-axis table mounted on the Z-axis table and relatively movable in the Z-axis direction via a feed mechanism that can be positioned at an arbitrary position;
A guide table which is mounted on the X-axis table and is relatively movable in the X-axis direction via a feed mechanism which can be positioned at an arbitrary position;
A height measurement detector disposed on the guide table, and a measurement probe disposed via a floating mechanism and configured to be relatively movable in the X-axis direction;
Between the X-axis table and the Z-axis table, a Z-axis scale and a Z-axis detection head facing the Z-axis scale are disposed,
An X-axis scale and an X-axis detection head facing the X-axis scale are disposed between the X-axis table and the guide table, and the measurement probe is supported by an elastic support portion. Dimension measuring device.
前記フローティング機構が、直動軸受からなる案内部を介して前記案内テーブルに対してX軸方向に相対移動可能に配設されたフローティングテーブルを備えている請求項1に記載の自動寸法測定装置。   2. The automatic dimension measuring apparatus according to claim 1, wherein the floating mechanism includes a floating table disposed so as to be relatively movable in the X-axis direction with respect to the guide table via a guide portion formed of a linear motion bearing. 前記送り機構が、駆動モータと、この駆動モータの回転を軸方向運動に変換し、前記X軸テーブルと案内テーブルとを相対移動させるボールねじ機構とを備えている請求項1または2に記載の自動寸法測定装置。   The said feed mechanism is provided with the drive motor and the ball screw mechanism which converts rotation of this drive motor into an axial motion, and moves the said X-axis table and a guide table relatively. Automatic dimension measuring device. 前記弾性支持部がコイルばねまたはエアシリンダからなり、前記測定プローブが両側から当該弾性支持部によって挟持されている請求項1乃至3いずれかに記載の自動寸法測定装置。   The automatic dimension measuring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic support portion is formed of a coil spring or an air cylinder, and the measurement probe is sandwiched by the elastic support portion from both sides. 前記高さ寸法測定用のディテクタにより予め前記回転テーブルの基準面の面振れデータが演算装置に記憶されている請求項1乃至4いずれかに記載の自動寸法測定装置。   The automatic dimension measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein surface deflection data of a reference surface of the rotary table is stored in advance in the arithmetic unit by the height dimension measuring detector. 前記測定プローブを基準面に接触させた状態でZ軸方向に移動させ、前記X軸スケールの変局点が求められる請求項1乃至5いずれかに記載の自動寸法測定装置。   The automatic dimension measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the inflection point of the X-axis scale is obtained by moving the measuring probe in the Z-axis direction in contact with a reference plane. 前記測定プローブを前記ワークに接触させた状態でZ軸方向に移動させ、前記X軸スケールの変化量を読み取り、前記Z軸スケールの読取値とで演算させる請求項1乃至6いずれかに記載の自動寸法測定装置。   The measurement probe according to any one of claims 1 to 6, wherein the measurement probe is moved in the Z-axis direction in contact with the workpiece, the amount of change in the X-axis scale is read, and the calculated value is calculated from the read value of the Z-axis scale. Automatic dimension measuring device.
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