CN1776350A

CN1776350A - 检测器支撑装置

Info

Publication number: CN1776350A
Application number: CNA2005100670767A
Authority: CN
Inventors: 高梨陵
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: ATE382844T1; CN100487359C; JP4582446B2; US7197835B2; EP1659363A1; US20060101660A1; DE602005004099T2; EP1659363B1; JP2006145344A; DE602005004099D1

Abstract

一种检测支撑装置，能够相对于各种工件，以一次动作切换检测器的检测方向、且进行圆筒外周面、内周面及平面的测定。这种检测器支撑装置(10)，具有一端固定在相对于工件(W)可以直线移动的保持台21上、另一端具有旋转轴心(RC)的第1臂(11)和以旋转轴心(RC)为中心相对于第1臂(11)旋转自由且前端安装有检测器(31)的第2臂(12)；旋转轴心，被设置在相对于移动轴(HC)倾斜45°的平面上，同时在向与相对于移动轴(HC)倾斜45°的平面倾斜45°且包含移动轴(HC)的平面的投影图上，相对于移动轴(HC)倾斜45°，安装在第2臂(12)上的检测器(31)的轴心(KC)与旋转轴心(RC)交叉。

Description

检测器支撑装置

技术领域

本发明涉及一种检测器支撑装置，特别是涉及一种支撑用于圆度(正圆度)测定器等来检测工件微小位移的检测器的检测器支撑装置。

背景技术

圆筒形状的工件以其轴心为中心进行旋转，测定圆度和圆筒度等。例如检测如图12所示的带凸缘工件时，使工件W围绕旋转中心线WC旋转，将杆式等检测器31的接触元件P与圆筒外周部抵接而测定外周部的振摆、测定外周部的圆度。或者，使检测器31的接触元件P与孔的内周部抵接而测定孔的圆度，另外，使接触元件P与凸缘部上面抵接而检测凸缘部的振摆。

此时，例如必须是在垂直支撑检测器31姿势且使检测方向为水平方向的状态，检测圆筒外周部的振摆，接下来替换为水平支撑检测器31姿势，同时将检测方向调节为垂直方向，以检测凸缘部的振摆。

为此，为了能够容易地切换检测器31的检测方向，而提出了各种检测器支撑装置，也提出了具备那样的检测器支撑装置的圆度测定器(例如，参照专利文献1、专利文献2及专利文献3)。

专利文献1所述的检测器支撑装置，如图13及图14所示。即，L字状支撑臂111一端介由水平垂直微调机构22可以旋转地被安装在保持台上，另一端上固定着检测器31。从垂直支撑检测器31的状态(图13)将支撑臂111旋转90°，如图14所示，将检测器31的姿势切换成水平方向。

此时，即使将支撑臂111旋转90°，使检测器31的姿势切换成水平，检测方向也还是水平方向，因此，为了将检测方向切换成垂直方向，而将检测器31围绕检测器的轴心旋转90°。

另外，专利文献2所述的检测器支撑装置，如图15所示，支撑检测器31的第2臂212相对于固定在保持台21上的第1臂211，以相对于垂直方向单向倾斜的旋转轴心RC为中心旋转180°。

此时，检测器31在垂直姿势时接触元件P的检测方向为图中箭头H方向(与纸面垂直方向)，接下来，将第2臂212旋转180°，如图中双点划线所示，即使将检测器31的姿势切换成水平，而检测方向还是如图中箭头H方向，因此，为了将检测方向切换成垂直方向(图中箭头V方向)，而将检测器31围绕检测器的轴心KC旋转90°。

另外，专利文献3所述的检测器支撑装置，为如图16所示的构造。即，其构成是：在固定于保持台21的第1臂311另一端设有相对于垂直方向向保持台21的移动轴HC侧倾斜45°的旋转轴心RC，支撑检测器31的第2臂312可以围绕旋转轴心RC旋转。

如图16(a)所示，以水平姿势支撑的检测器31的杆31a，相对于检测器主体弯折90°，由前端的接触元件P检测工件W外周部的振摆。若将第2臂312旋转180°则如图16(b)所示，能检测工件W的凸缘部上面的振摆。此时，没有必要使检测器31围绕轴心KC旋转。

专利文献1：特开平11-063971号公报

专利文献2：特开平07-091949号公报

专利文献3：特开平06-300505号公报

不过，上述专利文献1(特开平11-063971号公报)及专利文献2(特开平07一091949号公报)所述的检测器支撑装置中，在将检测器31的检测方向从水平方向向垂直方向切换时，必须使安装检测器31的臂旋转，同时，必须使检测器31围绕检测器31的轴心旋转90°，不能以一次动作进行切换因而烦琐。

另外，上述专利文献1的检测器支撑装置中，在检测器31为垂直姿势时，接触元件的位置处于支撑臂111下端的上方，因此，存在的问题是测定大径工件的中央部的孔时，工件外周部干扰支撑臂111下端。

另外，上述专利文献3(特开平06-300505号公报)所述的检测器支撑装置中，能以一次动作将检测方向从水平方向切换成垂直方向，不过与上述专利文献1的检测器支撑装置同样，怀部狭窄，因此在测定大径工件的中央部的孔时存在问题。另外，还存在的问题是使检测方向为垂直方向时，不能从与保持台21的移动轴HC正交的方向伸出检测器31的杆31a，而相对于各种测定对象而言其对应宽度狭小。

上述的专利文献1及专利文献3的检测器支撑装置中，使检测器31的安装位置靠下或者采用具有轴方向长的杆的检测器31，从而，能使接触元件的位置比保持台更向下方，不过如此一来，则在检测器31的姿势切换前后，接触元件的位置偏离较大，为此，必须使检测器支撑装置在水平方向及垂直方向移动较大。

发明内容

本发明，即是鉴于这种事情而产生的，其目的在于提供一种检测器支撑装置，其能够相对于各种工件以一次动作切换检测器的检测方向、且容易进行圆筒外周面、内周面及平面的测定。

本发明为了实现上述目的，检测器支撑装置，其特征在于，具有：一端固定在相对于工件可以相对直线移动的保持台上、另一端具有旋转轴心的第1臂和以上述旋转轴心为中心相对于上述第1臂旋转自由地设置且前端安装有检测器的第2臂；上述旋转轴心，被设置在相对于上述保持台的移动轴倾斜45°的平面上，同时在向与相对于上述保持台的移动轴倾斜45°的平面倾斜45°且包含上述保持台的移动轴的平面的投影图上，相对于上述保持台的移动轴倾斜45°，安装在上述第2臂的检测器的轴心与上述旋转轴心交叉。

另外，本发明，基于上述发明，其特征在于：使上述第2臂旋转120°从而上述检测器的检测方向切换成正交方向。

根据本发明，检测器支撑装置，其构成是：保持检测器的第2臂围绕旋转轴心可以旋转地被支撑，该旋转轴心设置在相对于保持台的移动轴倾斜45°的平面上，同时，在向与相对于保持台的移动轴倾斜45°的平面倾斜45°且包含保持台的移动轴的平面的投影图上、相对于保持台的移动轴倾斜45°，安装在第2臂上的检测器的轴心与旋转轴心交叉，只要将第2臂旋转120°检测器的检测方向就能切换90°，因此，能够将检测器的检测方向以一次动作从水平方向切换成垂直方向。

另外，本发明，其特征在于：上述发明中使由上述检测器产生的检测点位于从上述保持台的移动轴间隔开的位置这样安装上述检测器。

根据本发明，检测器的检测点位于从保持台的移动轴间隔开的位置，因此，即使在大径工件的孔的内周测定中工件和保持台也不会发生干扰。

再有，本发明，其特征在于：上述发明中，使由上述检测器产生的检测点与上述旋转轴心上的点一致而安装上述检测器时，即使将上述第2臂旋转120°使上述检测方向向正交的方向切换，上述检测点也不会移动。

根据本发明，即使切换检测器的检测方向，检测点也不移动，因此，切换后不需对检测器支撑装置作大的移动调节。

另外，本发明，其特征在于：上述发明中，设有使上述第2臂围绕上述旋转轴心旋转驱动的驱动装置，自动切换上述检测器的检测方向。

根据本发明，第2臂利用驱动装置自动旋转，自动切换检测器的检测方向，因此，能谋求测定的自动化。

如上所述，根据本发明检测器支撑装置，能够容易将检测器的检测方向以一次动作从水平方向切换成垂直方向。

附图说明

图1是表示圆度测定器的外观的主视图。

图2是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的斜视图1。

图3是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的斜视图2。

图4是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的斜视图3。

图5是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的俯视图。

图6是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的主视图。

图7是表示本发明的检测器支撑装置的实施方式的左侧视图。

图8是图5的D向视图。

图9是图8的F向视图。

图10是表示本发明的实施方式的变形例的左侧视图。

图11是表示本发明的实施方式的变形例的F向视图。

图12是说明圆筒形状工件的测定的示意图。

图13是表示第1现有例的斜视图1。

图14是表示第1现有例的斜视图2。

图15是表示第2现有例的左侧视图。

图16是表示第3现有例的主视图。

图中，10-检测器支撑装置；11-第1臂；12-第2臂；13-旋转轴构件；14、15-旋钮；16A、16B-定位销；21-保持台；31-检测器；KC-检测器的轴心；HC-移动轴；RC-旋转轴心；W-工件；WC-旋转中心线。

具体实施方式

下面，参照附图关于本发明的检测器支撑装置的优选实施方式进行详细说明。其中，各图中对相同构件附以相同符号或记号。

本发明的检测器支撑装置，适用于测定圆筒形状工件的圆度和圆筒度等的圆度测定器等，而最初关于该圆度测定器说明其概要。

图1是表示圆度测定器的外观的主视图。圆度测定器20，由基座26、放置工件W且围绕旋转中心线WC高精度旋转的旋转台25、竖立设置在基座26上的支柱24、沿支柱24在图中Z方向上下移动的上下移动台23、沿着朝向安装在上下移动台23上的旋转中心线WC的移动轴HC在图中X方向水平移动的保持台21、及没有图示的管制部等构成。

保持台21上，介由检测器支撑装置10安装有检测器31。检测器31，采用装有差动变压器的杆式检测器等。还有，检测器31并不限定于此，也可以采用使用数显测量装置的装置和光干扰式检测器等。

测定圆筒形状的工件W的圆度时，如图1所示，首先将工件W放置在旋转轴25上。此时，调节放置位置以使工件W的轴心与旋转中心线WC几乎一致。

该放置位置的调节是：介由检测器支撑装置10使保持检测器31的保持台21沿移动轴HC向工件W方向移动，将检测器31的接触元件P与工件W外周面抵接，旋转旋转台25且用低倍率观察工件W的振摆，调节放置位置以使振摆小。此时，即使工件W的轴心与旋转中心线WC不会完全一致，也能在解析测定值的步骤利用偏心矫正软件矫正数据。

接下来，将测定倍率切换成高倍率，读取工件W的旋转1圈的数据。在管制部解析该数据，算出工件W的外周部的圆度。算出结果显示在设置于管制部的显示部，同时根据必要用附属的打印机等记录。

工件W如前面出现的图12所示带凸缘时，测定凸缘面的振摆。此时，切换检测器31的姿势，将检测方向切换成垂直方向。该检测器31的姿势切换由检测器支撑装置10进行。

图2、图3及图4是表示本发明的检测器支撑装置10的实施方式的斜视图，图2表示将检测器31支撑在垂直姿势的状态，图4表示将检测器31切换成水平姿势的状态。另外，图3表示检测器31的垂直姿势与水平姿势的中间姿势的状态。

另外，图5是表示检测器支撑装置10的图2状态的俯视图，图6是主视图，图7是左侧视图。再有，图8是图5的D向视图，图9是图8的F向视图。

检测器支撑装置10，由第1臂11、第2臂12及旋转轴构件13等构成。第1臂11，如图2及图5等所示，形成为在纵向的中途弯折45°同时相对于垂直面扭转45°的形状，其一端介由水平垂直微调机构22固定在保持台21上。

保持台21，如图5所示，为沿着朝向工件W的旋转中心线WC的移动轴HC可以直线移动地设置的测定装置的一部分。另外，水平垂直微调机构22，通过旋转旋钮22A从而进行水平方向的细微动作，通过旋转旋钮22B从而进行垂直方向的细微动作。

在第1臂11的另一端即纵向弯折45°同时相对于垂直面扭转45°的部分的端部的外侧面11a，与外侧面11a垂直形成孔11b。

在外侧面11a的孔11b中牢固配合着旋转轴构件13。旋转轴构件13如图8所示，上部形成外螺纹部13b，中间部为旋转导向部13a，其下部介由凸缘形成牢固配合部13c。在该旋转轴构件13由牢固配合部13c与孔11b牢固配合的状态，旋转轴构件13的轴心形成旋转轴心RC。

第2臂12，如图3及图8等所示，具有纵向弯折成钝角的形状，基端侧形成孔12a，与旋转轴构件13的旋转导向部13a滑动配合，第2臂12相对于第1臂11可以旋转。旋转轴构件13的外螺纹13b上螺纹配合着旋钮14，可以调节第2臂12与旋转轴构件13间的旋转力。另外，还能通过拧入旋钮14从而紧固。另外，图3及图4所示，第2臂12上安装有盖17。

在第2臂12的另一端侧，如图5所示，形成孔12b和与其卡接的切槽。该切槽的里侧，只在一边宽度宽，且将该一边薄壁化而具有弹簧的效果。相对于该切槽横向形成螺纹孔，拧入旋钮15从而由孔12b紧固检测器31的保持部31a。

检测器支撑装置10如此构成，因此，如图5、图6及图7所示，第2臂12的相对于第1臂11的旋转轴心RC，被设置在相对保持台21的移动轴HC倾斜45°的平面上，同时，在向与相对于保持台21的移动轴HC倾斜45°的平面倾斜45°且包含保持台21的移动轴HC的平面投影的投影图上相对于保持台21的移动轴HC倾斜45°。

换言之，旋转轴心RC，相对于工件W的旋转中心线WC倾斜45°、同时在向与旋转中心线WC正交的面的投影图上相对于保持台21的移动轴HC倾斜45°。从而，图6中，旋转轴心RC相对于移动轴HC倾斜45°，图7中，旋转轴心RC相对于包含移动轴HC的面倾斜45°。

另外，在第2臂12安装检测器31时，检测器31的轴心KC与第2臂12的旋转轴心RC交叉。从而，图6中，从旋转轴心RC与移动轴HC的交点到检测器31的轴心KC的距离A，等于从移动轴HC到检测器31的轴心KC与旋转轴心RC的交点的距离B。另外，图7中，从包含移动轴HC的面与旋转轴心RC的交点到移动轴HC的距离C等于上述的距离A。

检测器支撑装置10如此构成，若使第2臂12相对于第1臂11旋转120°，则以垂直姿势安装在第2臂12上的检测器31如图3及图7所示，变化成水平姿势，检测方向也从水平方向H切换成垂直方向V。另外，检测器31也能固定在0°与120°之间的中间，此时检测方向也为水平方向H和垂直方向V的中间方向。

另外，如图9所示，在第1臂11上设置定位销16A、16B，定位销16A、16B与第2臂12的侧面抵接，而将第2臂12的旋转角度限制在120°。

另外，使检测器的检测点与第2臂12的旋转轴心RC上的1点一致时，即使旋转第2臂12切换检测器的检测方向，检测点也不移动。从而切换检测方向时不需将检测器在水平方向及垂直方向作大的移动，而能缩短测定时间。

再有，检测器的检测点位于比保持台21的移动轴HC更靠下方的位置，因此，在大径工件中所形成的孔的内面测定中，工件W不会干扰检测器支撑装置10和保持台21等。

如此，根据本发明的检测器支撑装置10，能以一次动作切换检测器31的检测方向，不会有由于切换而造成的检测点的移动，还能将检测点设置得比保持台21靠下方，能相对于各种工件W而容易对应外周面、内周面及平面的测定。

接下来，根据图10及图11关于本实施方式的变形例进行说明。图10是与前面出现的图7对应的左侧视图，图11是与前面出现的图9对应的F向视图。

如图10、图11所示，检测器支撑装置10A相对于上述检测器支撑装置10而言，可以使第1臂11的旋转设为自动旋转。

首先，其构成是：在旋转轴构件13上安装有蜗轮43，与安装在固定于第2臂12上的作为驱动装置的马达41上的蜗杆42啮合，利用马达41的旋转，第2臂12围绕蜗轮43旋转。另外，相对于第2臂12可以旋转地支撑着检测器31，利用马达使检测器31以检测器31的轴心KC为中心旋转。

还有，检测器支撑装置10A的其他构成与检测器支撑装置10相同，省略说明。

检测器支撑装置10A如此构成，因此，能将检测器31的检测方向从水平方向自动切换成垂直方向，另外，使检测器31以检测器31的轴心KC为中心自动旋转这样构成时，能在相同水平方向内或相同垂直方向内将各各检测方向自动切换成反方向。从而，能自动且迅速地进行工件W的内周面、外周面、凸缘部上面、下面的各测定。

还有，上述实施方式中，作为采用本发明的检测器支撑装置的圆度测定器，以工件W以旋转中心线WC为中心旋转的旋转台旋转式圆度测定器20进行了说明，不过，本发明的检测器支撑装置10并不限定于旋转台旋转式圆度测定器20，也能够适用于工件W固定而使检测器31围绕旋转中心线WC旋转的检测器旋转式圆度测定器，另外，并不限定于圆度测定器，也能有效地用于其他各种测定装置。

Claims

1.一种检测器支撑装置，其特征在于：

具有第1臂和第2臂，

上述第1臂的一端固定在能够相对于工件相对直线移动的保持台上，上述第1臂的另一端具有旋转轴心，

上述第2臂被能够以上述旋转轴心为中心相对于上述第1臂旋转自由地设置，且该第2臂的前端安装有检测器；

上述旋转轴心，被设置在相对于上述保持台的移动轴倾斜45°的平面上，同时在向与相对于上述保持台的移动轴倾斜45°的平面倾斜45°、且包含上述保持台的移动轴的平面上投影的投影图上，相对于上述保持台的移动轴倾斜45°；

安装在上述第2臂上的检测器的轴心与上述旋转轴心交叉。

2.根据权利要求1所述的检测器支撑装置，其特征在于：通过使上述第2臂旋转120°从而上述检测器的检测方向切换成正交方向。

3.根据权利要求1或2所述的检测器支撑装置，其特征在于：以上述检测器的检测点位于从上述保持台的移动轴间隔开的位置的方式安装上述检测器。

4.根据权利要求2所述的检测器支撑装置，其特征在于：在以上述检测器的检测点与上述旋转轴心上的点一致的方式安装上述检测器时，即使将上述第2臂旋转120°使上述检测方向向正交的方向切换，上述检测点也不会移动。

5.根据权利要求2或4所述的检测器支撑装置，其特征在于：设置围绕上述旋转轴心驱动上述第2臂旋转的驱动装置，自动切换上述检测器的检测方向。