JP2005144600A - Onboard measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、研削加工機などの機上に取り付けられ、研削加工などされた被加工物を計測する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for measuring a workpiece that is mounted on a machine such as a grinding machine and is ground.
従来、研削加工機などにおいては、加工途中に被加工物の被加工部の寸法を計測しながら最終目的寸法に加工するための計測装置が必要とされている。ところが、加工機と計測装置とはまったく別個に据え付けられており、加工途中に被加工物の被加工部の寸法を計測装置で計測するには、被加工物を加工機のテーブルから取り外さなけれならず、計測が終わり再び加工が必要になった場合には、被加工物を再び加工機のテーブルに取り付けなければならないため、この再度の取り付けによって加工寸法精度に誤差が生じるという問題点を有していた。また、この再度の取り付けに手間隙がかかり、作業効率が悪くなるという問題点を有していた。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a grinding machine or the like, there is a need for a measuring device for processing to a final target dimension while measuring the dimension of a processed part of a workpiece during the processing. However, the processing machine and the measuring device are installed completely separately, and in order to measure the dimension of the workpiece part of the workpiece with the measuring device during processing, the workpiece must be removed from the table of the processing machine. However, when measurement is completed and machining is required again, the workpiece must be mounted on the table of the processing machine again. It was. Further, this re-attachment takes time, and there is a problem that work efficiency is deteriorated.
そのため、図8に示したような、被加工物の加工途中にテーブルから取り外さないで被加工物の寸法を計測し、取り外し取り付けによる誤差をなくして高精度な加工を行えるようにした機上計測装置を備えた研削機が発明されている。 Therefore, as shown in Fig. 8, on-machine measurement that measures the dimensions of the workpiece without removing it from the table during machining of the workpiece, and eliminates errors due to detachment and attachment, allowing high-precision machining. A grinding machine with an apparatus has been invented.
この研削機は、被研削物31が取り付けられるテーブル32と、砥石33と、この砥石33に対して前記テーブル32を相対的に水平に移動させる移動手段34と、前記テーブル32上に取り付けられた被研削物31上の被研削部31aの水平方向の寸法を測定する工具顕微鏡35を含む測定手段36と、この測定手段36により測定された被研削部31aの寸法に応じて研削時に前記移動手段34を制御する制御手段(図示せず)を備えたものとしている(特許文献1)。
しかしながら、上記従来の研削機に備えられた機上計測装置では、テーブル32上に取り付けられた被研削物31の被研削部31aの水平方向の寸法しか計測することができず、その被研削物31の被研削部31aの上下方向の寸法は計測することができず、被研削物31を水平、上下の両方向から切削する場合には対応することができないという課題を有していた。
However, the on-machine measuring device provided in the conventional grinding machine can measure only the horizontal dimension of the portion to be ground 31a of the
さらに、上記従来の研削機に備えられた機上計測装置は、図8に示されたように研削手段である砥石33とは離れた位置に備えられているので、移動手段34によるテーブル32の移動幅が大きくなって、機上計測装置で被研削物31の被研削部31aの寸法を計測しつつ研削機で研削する場合には作業性が悪くなるという課題を有していた。
Further, since the on-machine measuring device provided in the conventional grinding machine is provided at a position away from the
そこで、この発明は、上記従来の研削機などに備えられた機上計測装置が有する課題を解決するものであり、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができ、被加工物の被加工部の水平、上下の両方向からの加工にも対応することができ、しかも研削などの加工機の加工手段と機上計測装置を近い位置に備えたものとし、研削などの加工をしつつ寸法計測をする場合の作業性が悪くならないようにした機上計測装置を提供することを目的としてなされたものである。 Accordingly, the present invention solves the problems of the on-machine measuring device provided in the conventional grinding machine and measures the horizontal and vertical dimensions of the workpiece part of the workpiece by grinding or the like. It can handle both horizontal and vertical machining of the workpiece part, and it is equipped with processing means for processing machines such as grinding and on-machine measuring devices at close positions. The purpose of the present invention is to provide an on-machine measuring device that does not deteriorate the workability when measuring dimensions while processing such as grinding.
そのため、この発明の機上計測装置は、加工機の加工手段の側部に、前後動することにより計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在として設けられた被加工物Wの被加工部Waの計測装置であって、前記被加工部Waの撮影手段8と同一軸上に取り付けられる拡大手段9を、一方は下方にプリズム10を備えて被加工物Wの上下方向の被加工部Waを拡大するものとし、他方は被加工物Wの水平方向の被加工部Waを拡大するものとしている。
For this reason, the on-machine measuring device of the present invention can be moved to the measurement position and the retreat position by moving back and forth on the side of the processing means of the processing machine, and the workpiece W provided to be movable up and down at the measurement position. Measuring device Wa of the processing portion Wa, and an enlargement means 9 attached on the same axis as the photographing means 8 of the processing portion Wa, one of which is provided with a
そして、この発明の機上計測装置では、前記拡大手段9を、それぞれレボルバ11に取り付け、被加工物Wの上下方向の被加工部Waの拡大と、被加工物Wの水平方向の被加工部Waの拡大を切り換え自在としている。
And in the on-machine measuring device of this invention, the said expansion means 9 is attached to the
さらに、この発明の機上計測装置では、前記プリズム10を上下方向および水平方向に微調整可能としたものとしている。
Further, in the on-machine measuring device of the present invention, the
この発明の機上計測装置は、以上に述べたように構成されているので、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができ、被加工物の被加工部の水平、上下の両方向からの加工にも対応することができ、しかも研削などの加工機の加工手段と機上計測装置を近い位置に備えたものとしたので、研削などの加工をしつつ寸法計測をする場合の作業性が悪くならないものとなった。 Since the on-machine measuring device according to the present invention is configured as described above, it can measure the horizontal and vertical dimensions of the processed portion of the workpiece by grinding or the like. The machined part can be processed from both the horizontal and vertical directions, and the processing means of the processing machine, such as grinding, and the on-machine measuring device are provided close to each other. However, the workability in measuring dimensions was not deteriorated.
以下、この発明の機上計測装置を実施するための最良の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the on-machine measuring device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1、2は、この発明の機上計測装置を研削加工機に備えつけた場合の実施の形態を示している。研削加工機は、機台1上に図1中の前後方向に移動自在としたYテーブル2が設けられ、このYテーブル2の上に図1中の左右方向に移動自在としたXテーブル3が設けられている。さらに、Xテーブル3の上面には、被加工物Wが着脱自在に取り付けられている。また、前記機台1の後側には、加工手段である研削盤4が備えつけられている。この研削盤4には、前記被加工物Wに上方から対向し、図1中の上下方向に移動自在とした砥石ヘッド5が設けられている。そして、この砥石ヘッド5には、回転駆動する円盤状の砥石6が取り付けられている。
1 and 2 show an embodiment in which the on-machine measuring device of the present invention is provided in a grinding machine. The grinding machine is provided with a Y table 2 that is movable in the front-rear direction in FIG. 1 on a
前記研削盤4の側部には、図1において前後動することにより、計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在とした被加工物Wの被加工部Waの計測装置7が設けられている。この計測装置7は、被加工部Waの撮影手段8と同一軸上に取り付けられる拡大手段9を、一方は下方にプリズム10を備えて被加工物Wの上下方向の被加工部Waを拡大するものとし、他方は被加工物Wの水平方向の被加工部Waを拡大するものとして、それぞれをレボルバ11に取り付け、被加工物Wの上下方向の被加工部Waの拡大と、被加工物Wの水平方向の被加工部Waの拡大を切り換え自在としている。
The
前記計測装置7は、その支持体12の側部に設けられたガイド13aが研削盤4の側部に設けられた水平レール14aをスライドすることにより前後動し、支持体12の前部に設けられた縦レール14bを計測手段7の後部に設けられたガイド13bがスライドすることにより上下動するようにして、前記したように計測位置と退避位置に移動自在としている。
The
前記撮影手段8は、CCDカメラ等としており、拡大手段9によって拡大された被加工物Wの被加工部Waを撮影する。この撮影手段8で撮影された被加工部Waの撮像は、画像処理装置(図示せず)に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置(図示せず)によって計測寸法に数値化される。
The photographing means 8 is a CCD camera or the like, and photographs the workpiece Wa of the workpiece W enlarged by the enlargement means 9. The image of the workpiece Wa photographed by the
前記拡大手段9は、顕微鏡等としており、レボルバ11に対向して二個取り付けられており、一方は前記したように下方にプリズム10を備えている。レボルバ11は、手動操作または自動操作されるものとしており、図示したものは斜めに回転する形式としているが、水平に回転する形式としてもよい。
The
前記プリズム10は、拡大手段9に保持された微調整手段15に上下方向および水平方向に微調整可能として取り付けられている。微調整手段15は、図3に示したように、拡大手段9の上下部を保持する保持孔16aを設けた上下保持体16と、この上下保持体16の支持板17に取り付けた受け体18と、この受け体18を上下方向にスライドするスライド体19と、このスライド体19の下端に取り付けられたプリズム保持体20とからなる。そして、前記プリズム10は、このプリズム保持体20に水平方向にスライド自在として取り付けられ、拡大手段9の下方に位置するようにしている。前記スライド体19は、上端のネジ孔19aに螺合し、下端を受け体18の上面18aに押し当てた調整ネジ21を緩めたり締め付けたりすることによって、上下方向にスライドするようにしている。さらに、前記スライド体19は、そのスライドした適宜位置において、スリット19bに挿入されて支持板17に螺合する固定ネジ22によって固定されるようにしている。前記プリズム保持体20は、二分割体としてそれぞれにプリズム10の両側ガイド10aがスライドするレール20aを形成したものとし、スライド体19の下端に固定ネジ23によって固定されている。そして、前記プリズム10は、その後端に調整ネジ24が固着されており、この調整ネジ24がスライド体19の下端のネジ孔19cに螺合して貫通され、その調整ネジ24の後端に螺合した調整摘み25を緩めたり締め付けたりすることによって、水平方向にスライドするようにしている。なお、図3中の符号26は、上下保持体16を支持板17に固定しておくための固定ネジであり、符号27は支持板17に受け体18を固定しておくための固定ネジである。
The
以上のように構成したこの発明の機上計測装置を用いて、被加工物Wの加工途中にテーブルから取り外さないで被加工物Wの寸法を計測するには、次のようにして行う。 In order to measure the dimension of the workpiece W without removing it from the table during the processing of the workpiece W, the on-machine measuring device of the present invention configured as described above is performed as follows.
先ず、被加工物Wの被加工部Waの上下方向の寸法を計測するには、Xテーブル3を移動させてこの被加工物Wを計測装置7に接近させると共に、計測装置7を退避位置からスライドさせて、その被加工部Waの側方である計測位置に移動させる。この場合、計測装置7は研削盤4の側部に設けられているので、被加工物Wの被加工部Waの加工後、Xテーブル3の移動も少なくてすみ、その被加工部Waの側方に直ぐに移動させることができる。そして、レボルバ11を回転させて、撮影手段8と同一軸上に取り付けられる拡大手段9を、プリズム10を備えたものに切り換える。次に、前記被加工部Waの側方で計測装置7を図5中のYZ軸方向に移動させながら、被加工部Waを拡大手段9により拡大させ、撮影手段8によって、図5に一点鎖線で囲まれた部分づつを連続撮影していき、YZ軸方向の被加工部Waの全体を撮影する。この撮影された被加工部Waの撮像は、画像処理装置に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置で計測寸法に数値化される。これにより被加工物Wの被加工部Waである溝の高さh、溝の幅w、溝のピッチp1 などを計測することができる。なお、前記プリズム10に取り付けられた微調整手段15は、光軸の水平、垂直、前後、左右、傾斜を調整するためのものである。
First, in order to measure the vertical dimension of the workpiece Wa of the workpiece W, the X table 3 is moved to bring the workpiece W closer to the
次に、被加工物Wの被加工部Waの水平方向の寸法を計測するには、Xテーブル3を移動させてこの被加工物Wを計測装置7に接近させると共に、計測装置7を退避位置からスライドさせて、その被加工部Waの上方である計測位置に移動させる。この場合も前記したのと同様に、計測装置7は研削盤4の側部に設けられているので、被加工物Wの被加工部Waの加工後、Xテーブル3の移動も少なくてすみ、その被加工部Waの上方に直ぐに移動させることができる。そして、レボルバ11を回転させて、撮影手段8と同一軸上に取り付けられる拡大手段9を、プリズム10を備えていないものに切り換える。次に、前記被加工部Waの上方で計測装置7を図7図中のXY軸方向に移動させながら、被加工部Waを拡大手段9により拡大させ、撮影手段8によって、図7に一点鎖線で囲まれた部分づつを連続撮影していき、XY軸方向の被加工部Waの全体を撮影する。この撮影された被加工部Waの撮像は、画像処理装置に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置で計測寸法に数値化される。これにより被加工物Wの被加工部Waである穴径d、穴のピッチp2 、p3 などを計測することができる。
Next, in order to measure the horizontal dimension of the workpiece portion Wa of the workpiece W, the X table 3 is moved to bring the workpiece W closer to the
したがって、この発明の機上計測装置は、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができるようになった。 Therefore, the on-machine measuring device according to the present invention can measure the horizontal and vertical dimensions of the processed portion of the workpiece by grinding or the like.
4 研削盤
8 撮影手段
9 拡大手段
10 プリズム
11 レボルバ
4 Grinding
Claims (3)
The on-machine measuring device according to claim 1, wherein the prism (10) can be finely adjusted in a vertical direction and a horizontal direction.
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