JP2000055645A - ワーク面計測治具、計測装置及び計測方法 - Google Patents

ワーク面計測治具、計測装置及び計測方法

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JP2000055645A
JP2000055645A JP10233616A JP23361698A JP2000055645A JP 2000055645 A JP2000055645 A JP 2000055645A JP 10233616 A JP10233616 A JP 10233616A JP 23361698 A JP23361698 A JP 23361698A JP 2000055645 A JP2000055645 A JP 2000055645A
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JP
Japan
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measuring
work surface
measuring device
spindle
work
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JP10233616A
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English (en)
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Kiyomi Tatezawa
清美 立澤
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WORLD INTEKKU KK
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WORLD INTEKKU KK
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 型の成形面やモデルの表面等の各種ワーク面
を、簡便かつ安価な設備で容易かつ迅速に計測すること
ができるようにする。 【解決手段】 ワーク面計測治具1は、スピンドル5の
動きを読み取るダイヤルゲージ2と、ダイヤルゲージ2
を保持するゲージ保持部材10とからなり、ゲージ保持
部材10は、ダイヤルゲージ2を取り付ける取付部と、
スピンドル5とは反対側であってかつ同軸上に位置する
シャンク部とを備える。ワーク面計測装置20には、テ
ーブル21と、チャック部23を備えるヘッド22と
が、XYZ軸の各方向に相対変位可能に設けられ、その
XYZ変位量を計測する変位計測器24を備えている。
チャック部23にワーク面計測治具1がシャンク部17
において掴持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、型の成形面やモデ
ルの表面等の各種ワーク面における複数の計測点を計測
して点群座標データを取るためのワーク面計測治具、計
測装置及び計測方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近の
金型の成形面は三次元CADデータに基づいて製作され
ているが、製作後に成形面の一部をチューニング(本明
細書では、製作時の凹凸を直したり、溝等の新しい凹凸
を形成したりする各種調整加工をチューニングと総称す
る。)したい場合がある。従来は、次のいずれかの方法
でチューニング用データを作成し、そのチューニング用
データに基づいて機械加工等でチューニングしていた。
【0003】(1)三次元CADデータを直してチュー
ニング用データを作成する方法。しかし、三次元CAD
データを直すには、多大な手間を要し、何日もかかるこ
とが多く、コストもかさんでいた。
【0004】(2)製作された成形面そのものを計測し
てプレイバックデータを作成し、そのプレイバックデー
タを直してチューニング用データを作成する方法。特
に、製作された成形面を手加工でチューニングしたよう
な場合、その後は三次元CADデータで合わせることが
できなくなるため、このプレイバックデータの作成が必
須になる。しかし、従来の成形面の計測は、非接触型
(レーザーデジタイザー等)又は接触型(スタイラスデ
ジタイザー等)の非常に高価な計測機器を使用し、成形
面の多数の計測点を計測して点群三次元座標データを取
る必要があったため、設備費がかかり、手間も時間もか
かっていた。
【0005】そこで、本発明の目的は、型の成形面やモ
デルの表面等の各種ワーク面を、簡便かつ安価な設備で
容易かつ迅速に計測することができるワーク面計測治
具、計測装置及び計測方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るワーク面計
測治具は、スピンドルの動きを読み取る小型測定器と、
小型測定器を保持するゲージ保持部材とからなり、ゲー
ジ保持部材が、小型測定器を取り付ける取付部と、スピ
ンドルとは反対側であってかつ同軸上に位置するシャン
ク部とを備える。
【0007】本発明に係るワーク面計測装置は、ワーク
を載せるテーブルとチャック部を備えるヘッドとがX,
Y,Z軸方向に相対変位可能に設けられ、そのX,Y,
Z変位量を計測する変位計測器を備え、チャック部に上
記ワーク面計測治具がそのシャンク部において掴持され
てなる。
【0008】本発明に係るワーク面計測方法は、上記ワ
ーク面計測装置を使用し、ワークをテーブルに載せ、テ
ーブルとヘッドとをX,Y軸方向に相対変位させてスピ
ンドルの真下にワーク面の一つの計測点を位置させ、テ
ーブルとヘッドとをZ軸方向に相対変位させてスピンド
ルの先端を小型測定器が所定の数値を指すまで前記計測
点に押し当て、その所定の数値を指した時のX,Y,Z
変位量を変位計測器により計測し、以後、同様に複数の
計測点においてX,Y,Z変位量を計測することを特徴
とする。
【0009】上記小型測定器は、スピンドルの動きを読
み取ることができ、且つチャックで掴持できる小型のも
のであれば、特定のものに限定されず、ダイヤルゲー
ジ、電気マイクロメーター等を例示できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を金型の成形面の計
測に使用するワーク面計測装置等に具体化した実施形態
例について、図面を参照して説明する。図1はワーク面
計測装置の全体を示し、図2及び図3は同計測装置に使
用するワーク面計測治具を示し、図4は同計測装置を使
用して行うワーク面計測方法を示している。
【0011】まず、ワーク面計測治具1は、図2及び図
3に示すように、スピンドル5の動き(ここでは直線運
動)を拡大して読み取るダイヤルゲージ2と、ダイヤル
ゲージ2を保持するゲージ保持部材10とからなる。
【0012】ダイヤルゲージ2は、ごく一般的なもの
で、円形ケース3と、円形ケース3から突設されたスリ
ーブ状のステム4と、ステム4内にガイドされて直線的
に動きうるスピンドル5と、円形ケース3内の目盛盤7
及び指針8と、スピンドル5の動きを拡大して指針8の
回転に変換する歯車列(図示略)とを備えている。スピ
ンドル5には測定子6が取り付けられている。本例の目
盛盤7は1周100目盛で1mm、すなわち0.01m
m/目盛である。
【0013】ゲージ保持部材10は、ダイヤルゲージ2
を取り付ける取付部11と、スピンドル5とは反対側で
あってかつ同軸上に位置するシャンク部17とを備え
る。取付部11は、円形ケース3を内挿しうる環状部1
2と、環状部12の側端面の一部に凹設された凹所13
にネジ14で取り付けられる押え片15とを備え、凹所
13及び押え片15にはステム4を挟持するための挟持
溝16が凹設されている。シャンク部17は、凹所13
とは180度反対側の環状部12の外周面に一体的に突
設されている。
【0014】そして、環状部12に円形ケース3を内挿
するとともに、凹所13の挟持溝16にステム4を嵌合
し、凹所13に押え片15をネジ14で取り付けて、両
挟持溝16でステム4を挟持すれば、ゲージ保持部材1
0にダイヤルゲージ2が保持される。
【0015】次に、ワーク面計測装置20は、図1に示
すように、一般的なボール盤を利用したものであって、
そのボール盤には、ワークとしての金型30を載せるテ
ーブル21と、チャック部23を備えるヘッド22と
が、X軸(左右軸),Y軸(前後軸),Z軸(上下)の
各方向に相対変位可能に設けられ、そのX,Y,Z変位
量を計測する変位計測器24を備えている。本例では、
X,Y軸方向の相対変位はテーブル21の移動によって
行われ(ヘッド22は移動しない)、Z軸方向の相対変
位はヘッド22の昇降によって行われる(テーブル21
は昇降しない)。チャック部23には、上記ワーク面計
測治具1がシャンク部17において掴持されている。変
位計測器24は、計測したX,Y,Z変位量(原点を定
めて計測すれば、その原点からのX,Y,Z座標という
ことになる。)を、その表示部25にリアルタイムで表
示するようになっている。
【0016】上記ワーク面計測装置20を使用して、金
型30の成形面31のチューニング部位を計測するに
は、次のような方法(工程(1)〜(3))で行う。
【0017】(1)金型30をテーブル21に載せ、挟
み具26で挟持固定する。
【0018】(2)金型30の1点、例えば、図1に示
すように金型30のPL面32の一つの角点を、原点O
として定める。原点OのX,Yについては、ワーク面計
測治具1に代えて公知のセンタリングゲージ(図示略)
をチャック部23に取り付け、そのセンタリングゲージ
を金型30の原点O近傍の側面に接触させて定めること
ができ、その接触時の変位計測器24のX,Yをそれぞ
れ0,0とする。原点OのZについては、ワーク面計測
治具1をチャック部23に取り付け、ヘッド22を下降
させ(テーブル21とヘッド22とをZ軸方向に相対変
位させ)、スピンドル5の測定子6の先端を原点Oに接
触させて定める。図4には金型の二箇所が線種を変えて
併記されており、実線は成形面31の一部を示し、二点
鎖線は原点O近傍の金型30を示している。図4(a)
に示すように、測定子6の先端が原点Oに接触していな
いときは、指針8が若干マイナス側に触れている。測定
子6の先端が原点Oに接触すると指針8が振れはじめ、
図4(b)に示すように、指針8が例えば目盛盤7の所
定の数値(例えば0点)を指すまで、測定子6の先端を
原点Oに押し当てる。その所定の数値を指した時の変位
計測器24のZを0とする。
【0019】(3)図4(a)に示すように、スピンド
ル5の測定子6の真下に成形面31の一つの計測点Mを
位置させて、ヘッド22を下降させ(テーブル21とヘ
ッド22とをZ軸方向に相対変位させ)、図4(b)に
示すように、測定子6の先端を指針8が目盛盤7の所定
の数値(例えば0点)を指すまで前記計測点Mに押し当
て、その所定の数値を指した時のX,Y,Z変位量(原
点OからのX,Y,Z座標)を変位計測器24により計
測する。以後、同様に、成形面31のチューニング部位
における複数の計測点においてX,Y,Z座標を計測
し、点群三次元座標データを得る。
【0020】以上の計測方法によれば、従来のレーザー
デジタイザーを使用する計測方法と比べて、成形面31
を簡便かつ安価な設備で容易かつ迅速に計測し、点群三
次元座標データを得ることができる。そして、この点群
三次元座標データからプレイバックデータを作成し、そ
のプレイバックデータを直してチューニング用データを
作成し、そのチューニング用データに基づいて機械加工
等で成形面31をチューニングする。なお、微小間隔で
多数の計測点を計測し、きめ細かな点群三次元座標デー
タを得るほど、滑らかなチューニング用データ及びチュ
ーニング面を得ることができる。
【0021】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸
脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。 (1)環状部12を、円形ケース3の裏側に回り込むコ
字状部又はU字状部に変更すること。 (2)目盛盤7及び指針8に代えて数値でディジタル表
示できるようにしたダイヤルゲージを使用すること。 (3)ダイヤルゲージに代えて、スピンドルの動きを静
電容量、インダクタンス、電気抵抗、光量等の変化に変
換して読み取る電気マイクロメーター(リニアマイクロ
メーター)を使用すること。
【0022】
【発明の効果】本発明に係るワーク面計測治具、計測装
置及び計測方法によれば、型の成形面やモデルの表面等
の各種ワーク面を、簡便かつ安価な設備で容易かつ迅速
に計測することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態のワーク面計測装置の斜
視図である。
【図2】同ワーク面計測装置に使用するワーク面計測治
具の分解斜視図である。
【図3】同ワーク面計測治具の組立後の斜視図である。
【図4】同ワーク面計測装置を使用したワーク面計測方
法を示す正面図である。
【符号の説明】
1 ワーク面計測治具 2 ダイヤルゲージ 5 スピンドル 6 測定子 7 目盛盤 8 指針 10 ゲージ保持部材 11 取付部 12 環状部 13 凹所 14 ネジ 15 押え片 16 挟持溝 17 シャンク部 20 ワーク面計測装置 21 テーブル 22 ヘッド 23 チャック部 24 変位計測器 30 金型 31 成形面 M 計測点

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピンドルの動きを読み取る小型測定器
    と、小型測定器を保持する保持部材とからなり、保持部
    材が、小型測定器を取り付ける取付部と、スピンドルと
    は反対側であってかつ同軸上に位置するシャンク部とを
    備えるワーク面計測治具。
  2. 【請求項2】 ワークを載せるテーブルとチャック部を
    備えるヘッドとがX,Y,Z軸方向に相対変位可能に設
    けられ、そのX,Y,Z変位量を計測する変位計測器を
    備え、チャック部に請求項1記載のワーク面計測治具が
    そのシャンク部において掴持されてなるワーク面計測装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のワーク面計測装置を使用
    し、ワークをテーブルに載せ、テーブルとヘッドとを
    X,Y軸方向に相対変位させてスピンドルの真下にワー
    ク面の一つの計測点を位置させ、テーブルとヘッドとを
    Z軸方向に相対変位させてスピンドルの先端を小型測定
    器が所定の数値を指すまで前記計測点に押し当て、その
    所定の数値を指した時のX,Y,Z変位量を変位計測器
    により計測し、以後、同様に複数の計測点においてX,
    Y,Z変位量を計測することを特徴とするワーク面計測
    方法。
  4. 【請求項4】 小型測定器が、ダイヤルゲージ又は電気
    マイクロメーターである請求項1記載のワーク面計測治
    具、請求項2記載のワーク面計測装置又は請求項3記載
    のワーク面計測方法。
JP10233616A 1998-08-04 1998-08-04 ワーク面計測治具、計測装置及び計測方法 Pending JP2000055645A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113770810A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种用于在机测量的测针调姿辅助装置及其使用方法

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CN113770810A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种用于在机测量的测针调姿辅助装置及其使用方法

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Effective date: 20041109