JP2010101740A - Shaft workpiece measuring apparatus - Google Patents

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Yasutaka Onogi
康貴 小野木
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shaft workpiece measuring apparatus capable of effectively measuring outer diameters of a workpiece cut into a stepped shaft shape at multiple positions in the axis direction. <P>SOLUTION: A shaft workpiece measuring apparatus 11 measures an outer diameter of a workpiece W1 cut into a stepped shaft shape and includes: a workpiece supporting base 12 for supporting the workpiece W1 in a predetermined attitude; a non-contact sensor device 13; and a sensor moving mechanism 14. The non-contact sensor device 13 measures an outer diameter of the workpiece W1 supported on the workpiece supporting base 12 by a sensor part 24 without contact. The sensor moving mechanism 14 relatively moves the sensor part 24 of the non-contact sensor device 13 along the axis direction to the workpiece W1 on the workpiece supporting base 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、旋盤等により段付き軸形状に切削加工されたワークの外径寸法を計測するシャフトワーク計測装置に関する。   The present invention relates to a shaft workpiece measuring device that measures the outer diameter of a workpiece cut into a stepped shaft shape by a lathe or the like.

この種のシャフトワーク計測装置として、タッチセンサや、差動トランス式の接触式変位測定器を用いて、ワークの外径面に接触した状態で外径寸法を計測するようにしたものが知られている。
特開2007−111782号公報
As this type of shaft workpiece measuring device, there is known a device that measures the outer diameter dimension in contact with the outer diameter surface of the workpiece using a touch sensor or a differential transformer type contact displacement measuring device. ing.
JP 2007-111782 A

しかし、上記したような接触式のシャフトワーク計測装置では、計測に時間がかかり非能率的であるという問題がある。特に、複数箇所の計測には時間がかかり過ぎる。   However, the contact-type shaft workpiece measuring device as described above has a problem that it takes time to measure and is inefficient. In particular, it takes too much time to measure a plurality of locations.

この発明の目的は、段付き軸形状に切削加工されたワークの軸方向の複数位置の外径寸法を効率良く計測することができるシャフトワーク計測装置を提供することである。
この発明の他の目的は、簡単な構成のセンサ部で高速に、かつ精度良く検出可能とすることである。
この発明のさらに他の目的は、複数の段差を持つ段付き軸形状のワークの各箇所の測定を容易に行うことができるものとすることである。
An object of the present invention is to provide a shaft work measuring device capable of efficiently measuring the outer diameter dimensions at a plurality of positions in the axial direction of a work cut into a stepped shaft shape.
Another object of the present invention is to enable high-speed and accurate detection with a sensor unit having a simple configuration.
Still another object of the present invention is to enable easy measurement of each part of a stepped shaft-shaped workpiece having a plurality of steps.

この発明のシャフトワーク計測装置は、段付き軸形状に切削加工されたワークの外径寸法を計測するシャフトワーク計測装置であって、前記ワークを一定の姿勢で支持するワーク支持台と、このワーク支持台上に支持されたワークの外径をセンサ部により非接触で計測する非接触センサ装置と、この非接触センサ装置の前記センサ部を前記ワーク支持台上のワークに対して軸方向に相対的に移動させるセンサ移動機構とを備えたものである。
この構成によると、非接触センサ装置のセンサ部を、センサ移動機構でワーク支持台に支持されたワークに対して軸方向に相対的に移動させることで、ワークの外径をセンサ部により非接触で計測する。そのため、段付き軸形状に切削加工されたワークの軸方向の複数位置の外径寸法を効率良く計測することができる。
A shaft workpiece measuring device according to the present invention is a shaft workpiece measuring device for measuring an outer diameter dimension of a workpiece cut into a stepped shaft shape, the workpiece supporting base for supporting the workpiece in a fixed posture, and the workpiece A non-contact sensor device that measures the outer diameter of a work supported on a support table in a non-contact manner by a sensor unit, and the sensor unit of the non-contact sensor device is axially relative to the work on the work support table. And a sensor moving mechanism for moving the sensor.
According to this configuration, the outer diameter of the workpiece is non-contacted by the sensor unit by moving the sensor unit of the non-contact sensor device relative to the workpiece supported on the workpiece support base by the sensor moving mechanism in the axial direction. Measure with Therefore, it is possible to efficiently measure the outer diameter dimensions at a plurality of positions in the axial direction of the workpiece cut into the stepped shaft shape.

この発明において、前記非接触センサ装置は、前記ワーク支持台に支持されたワークの片側に設置されて帯状光を帯幅方向がワーク中心と垂直となる方向へ照射する投光器と、前記ワークに関して前記投光器の反対側に設置されて前記投光器の照射した帯状光を受光しその帯状光のワークで遮断された範囲を検出可能な受光器とでなるセンサ部と、前記受光器の出力から前記ワークの外径値を求めて出力する出力処理部とを有するものとしても良い。
このように帯状光を用いると、例えばレーザ光線をスキャンさせるセンサに比べて、簡易な構成で高速の測定が行える。また透過型であるため、反射型に比べて簡単な構成でより精度の良い検出が可能となる。
In the present invention, the non-contact sensor device is installed on one side of the work supported by the work support base, and irradiates a band-shaped light in a direction in which the band width direction is perpendicular to the work center, A sensor unit that is installed on the opposite side of the projector and receives the band light irradiated by the projector and can detect a range blocked by the workpiece of the band light, and the output of the workpiece from the output of the receiver It is good also as what has an output processing part which calculates | requires and outputs an outer diameter value.
When band-like light is used in this manner, for example, high-speed measurement can be performed with a simple configuration as compared with a sensor that scans a laser beam. Further, since it is a transmissive type, detection with higher accuracy can be performed with a simple configuration compared to the reflective type.

この発明において、前記非接触センサ装置は、前記ワーク支持台上のワークの軸方向における複数の計測位置で前記センサ部の前記受光器の出力を得る計測位置設定部を有し、前記出力処理部は、各計測位置で計測された受光器の出力から、前記各計測位置に対応するワークの複数箇所の外径値を求めて出力するものとしても良い。
このように、計測位置設定部を設け、各計測位置で計測された受光器の出力から外径値を出力する構成とした場合、測定箇所の位置および測定箇所の個数を、ある程度自由に設定することが容易であり、複数の段差を持つ段付き軸形状のワークの各箇所の測定が容易に行える。
In this invention, the said non-contact sensor apparatus has a measurement position setting part which obtains the output of the said light receiver of the said sensor part in the some measurement position in the axial direction of the workpiece | work on the said work support stand, The said output process part May obtain and output the outer diameter values at a plurality of positions of the workpiece corresponding to each measurement position from the output of the light receiver measured at each measurement position.
As described above, when the measurement position setting unit is provided and the outer diameter value is output from the output of the light receiver measured at each measurement position, the position of the measurement location and the number of measurement locations are set freely to some extent. It is easy to measure each part of a stepped shaft-shaped workpiece having a plurality of steps.

この発明のシャフトワーク計測装置は、段付き軸形状に切削加工されたワークの外径寸法を計測するシャフトワーク計測装置であって、前記ワークを一定の姿勢で支持するワーク支持台と、このワーク支持台上に支持されたワークの外径をセンサ部により非接触で計測する非接触センサ装置と、この非接触センサ装置の前記センサ部を前記ワーク支持台上のワークに対して軸方向に相対的に移動させるセンサ移動機構とを備えるため、段付き軸形状に切削加工されたワークの軸方向の複数位置の外径寸法を効率良く計測することができる。
前記非接触センサ装置が、前記ワーク支持台に支持されたワークの片側に設置されて帯状光を帯幅方向がワーク中心と垂直となる方向へ照射する投光器と、前記ワークに関して前記投光器の反対側に設置されて前記投光器の照射した帯状光を受光しその帯状光のワークで遮断された範囲を検出可能な受光器とでなるセンサ部と、前記受光器の出力から前記ワークの外径値を求めて出力する出力処理部とを有する場合、簡単な構成のセンサ部で、高速にかつ精度良く検出することができる。
前記非接触センサ装置が、前記ワーク支持台上のワークの軸方向における複数の計測位置で前記センサ部の前記受光器の出力を得る計測位置設定部を有し、前記出力処理部は、各計測位置で計測された受光器の出力から、前記各計測位置に対応するワークの複数箇所の外径値を求めて出力する構成である場合、複数の段差を持つ段付き軸形状のワークの各箇所の測定をより容易に行うことができる。
A shaft workpiece measuring device according to the present invention is a shaft workpiece measuring device for measuring an outer diameter dimension of a workpiece cut into a stepped shaft shape, the workpiece supporting base for supporting the workpiece in a fixed posture, and the workpiece A non-contact sensor device that measures the outer diameter of a work supported on a support table in a non-contact manner by a sensor unit, and the sensor unit of the non-contact sensor device is axially relative to the work on the work support table. Therefore, it is possible to efficiently measure the outer diameter dimensions at a plurality of positions in the axial direction of the workpiece cut into the stepped shaft shape.
The non-contact sensor device is installed on one side of the workpiece supported by the workpiece support base and irradiates the strip light in a direction in which the band width direction is perpendicular to the workpiece center, and the opposite side of the projector with respect to the workpiece And a sensor unit configured to receive a belt-shaped light irradiated by the projector and detect a range blocked by the work of the belt-shaped light, and an outer diameter value of the workpiece from an output of the light receiver In the case of having an output processing unit for obtaining and outputting, a sensor unit having a simple configuration can be detected at high speed and with high accuracy.
The non-contact sensor device has a measurement position setting unit that obtains the output of the light receiver of the sensor unit at a plurality of measurement positions in the axial direction of the workpiece on the workpiece support base, and the output processing unit includes each measurement Each part of a stepped shaft-shaped workpiece having a plurality of steps when the outer diameter value of a plurality of locations of the workpiece corresponding to each measurement position is obtained from the output of the light receiver measured at the position and output. Can be measured more easily.

この発明の第1の実施形態を図1ないし図7と共に説明する。図1は、この発明のシャフトワーク計測装置を備えたシャフト加工設備の概要を示す。このシャフト加工設備は、素材ワークW0 を段付き軸形状のシャフトワークW1 に切削加工する工作機械1と、この工作機械1に隣接して設置され、前記シャフトワークW1 の外径寸法を計測するシャフトワーク計測装置11とを備える。工作機械1は2タレットタイプの旋盤からなる。ベッド2上に、主軸3と、この主軸3とで素材ワークW0 を両端から挟み付けて素材ワークW0 を回転自在に支持するテールストック4と、2台のタレット刃物台5A,5Bと、これらを制御する制御盤6が設置されている。素材ワークW0 は主軸3により回転させられ、タレット刃物台5A,5Bに取付けられた切削工具(図示せず)によって素材ワークW0 の周面が切削加工される。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of a shaft processing facility provided with the shaft work measuring device of the present invention. This shaft machining equipment is a machine tool 1 that cuts a workpiece W0 into a stepped shaft-shaped shaft work W1, and a shaft that is installed adjacent to the machine tool 1 and measures the outer diameter of the shaft work W1. And a workpiece measuring device 11. The machine tool 1 is a two-turret type lathe. On the bed 2, a main shaft 3, a tail stock 4 that sandwiches the material workpiece W 0 from both ends by the main shaft 3 and rotatably supports the material workpiece W 0, two turret tool posts 5 A and 5 B, and A control panel 6 to be controlled is installed. The material workpiece W0 is rotated by the main shaft 3, and the peripheral surface of the material workpiece W0 is cut by a cutting tool (not shown) attached to the turret tool rests 5A and 5B.

図2および図3は、一部を破断して示すシャフトワーク計測装置11の正面図および側面図である。このシャフトワーク計測装置11は、ワーク支持台12と、非接触センサ装置13と、センサ移動機構14と、装置全体を制御する制御盤40とを備える。   FIG. 2 and FIG. 3 are a front view and a side view of the shaft work measuring device 11 shown with a part thereof broken. The shaft work measuring device 11 includes a work support 12, a non-contact sensor device 13, a sensor moving mechanism 14, and a control panel 40 that controls the entire device.

ワーク支持台12は、前記シャフトワークW1 を一定の姿勢で支持するものであり、図2のように、基台15上に所定間隔を隔てて設けられた固定台16と、テールストック17とでなる。固定台16は、その固定台基体18から水平に突出する芯押し軸19を有する。テールストック17は、固定台16の芯押し軸19と軸方向に対向する芯押し軸20と、この芯押し軸20を軸方向に進退駆動する電動シリンダ等の進退駆動源21とでなる。シャフトワークW1 は、その両端を前記固定台16およびテールストック17の芯押し軸19,20で押されて水平姿勢に支持される。前記各芯押し軸19,20は、図4に拡大して示すように、そのセンタとなる先端が円錐部19a,20aとされている。また、シャフトワークW1 の両端には、センサ穴、すなわち芯押し軸19,20の円錐部19a,20aの係合する円錐状凹部aが形成されている。   The work support base 12 supports the shaft work W1 in a fixed posture. As shown in FIG. 2, the work support base 12 includes a fixed base 16 provided on the base 15 at a predetermined interval and a tail stock 17. Become. The fixing base 16 has a core pushing shaft 19 that protrudes horizontally from the fixing base 18. The tail stock 17 includes a core pushing shaft 20 that is axially opposed to the core pushing shaft 19 of the fixed base 16, and an advancing / retreating drive source 21 such as an electric cylinder that drives the core pushing shaft 20 to advance and retreat in the axial direction. The shaft work W1 is supported at a horizontal posture by pushing both ends of the shaft work W1 with the core pushing shafts 19 and 20 of the fixed base 16 and the tail stock 17. As shown in an enlarged view in FIG. 4, the core pushing shafts 19 and 20 have conical portions 19a and 20a at the ends that serve as centers. Further, at both ends of the shaft work W1, conical recesses a for engaging the sensor holes, that is, the conical portions 19a and 20a of the core pushing shafts 19 and 20 are formed.

前記基台15上におけるワーク支持台12の前記固定台16およびテールストック17よりもシャフトワークW1 寄りの位置には、ワーク支持台12で支持する前のシャフトワークW1 を仮置きする仮置き台22が設けられている。仮置き台22は、前記固定台16寄りの位置およびテールストック17寄りの位置に、前記芯押し軸19,20の軸方向に対して垂直となる姿勢で設けられる一対の板片23,23からなる。これら板片23の上端には、図5に正面図で示すように、シャフトワークW1 の両端軸部を支持するV字状の切欠部23aが設けられている。この切欠部23aは、図6(A)に示すように、シャフトワークW1 の両端軸部を支持した状態で、その軸芯が前記芯押し軸19,20の軸芯より若干下位置となる深さ寸法に形成される。このように切欠部23aを形成することで、図6(B)のように、仮置き台22に仮置きされているシャフトワークW1 の両端を、ワーク支持台12の両芯押し軸19,20で挟むとき、芯押し軸19,20の円錐部19a,20aによるシャフトワークW1 の円錐状凹部aのガイドで、シャフトワークW1 が切欠部23aから浮き上がり、シャフトワークW1 を精度良く水平姿勢に支持することができる。   The temporary work table 22 for temporarily placing the shaft work W1 before being supported by the work support table 12 at a position closer to the shaft work W1 than the fixed table 16 and the tail stock 17 of the work support table 12 on the base table 15. Is provided. The temporary placement table 22 includes a pair of plate pieces 23 and 23 provided in a position perpendicular to the axial direction of the core pushing shafts 19 and 20 at a position near the fixed table 16 and a position near the tail stock 17. Become. At the upper ends of these plate pieces 23, as shown in a front view in FIG. 5, a V-shaped cutout portion 23a for supporting both end shaft portions of the shaft work W1 is provided. As shown in FIG. 6A, the notch 23a has a depth at which the shaft core is located slightly below the shaft cores of the core pushing shafts 19 and 20 in a state where both shaft portions of the shaft work W1 are supported. It is formed in the size. By forming the notch portion 23a in this way, both core push shafts 19 and 20 of the work support base 12 are connected to both ends of the shaft work W1 temporarily placed on the temporary placement base 22 as shown in FIG. The shaft work W1 is lifted from the notch 23a by the guide of the conical recess a of the shaft work W1 by the conical parts 19a and 20a of the core pushing shafts 19 and 20, and the shaft work W1 is supported in a horizontal posture with high accuracy. be able to.

図2において、非接触センサ装置13は、ワーク支持台12上に支持されたシャフトワークW1 の外径を非接触で計測する装置であり、センサ部24と、出力処理部25と、計測位置設置部26とを有する。センサ部24は、図3のように、支持されたシャフトワークW1 を挟む片側に設置された投光器27と、前記シャフトワークW1 を挟む他の片側に設置された受光器28とでなる。投光器27および受光器28は、支持されたシャフトワークW1 の下側に位置してシャフトワークW1 の軸方向と直交する方向に延びるU字状のセンサ支持台29の上向きの両端に、互いに向かい合うように設けられる。このセンサ支持台29は、シャフトワークW1 の軸と平行に基台15上に敷設されたガイドレール30に直動軸受31を介して載置されている。これにより、センサ部24を構成する前記投光器27および受光器28は、シャフトワークW1 の軸と平行に移動自在とされる。   In FIG. 2, a non-contact sensor device 13 is a device that measures the outer diameter of the shaft work W1 supported on the work support 12 in a non-contact manner, and includes a sensor unit 24, an output processing unit 25, and a measurement position setting. Part 26. As shown in FIG. 3, the sensor unit 24 includes a light projector 27 installed on one side of the supported shaft work W1 and a light receiver 28 installed on the other side of the shaft work W1. The light projector 27 and the light receiver 28 face each other at the upper ends of the U-shaped sensor support base 29 that is located below the supported shaft work W1 and extends in a direction perpendicular to the axial direction of the shaft work W1. Is provided. The sensor support 29 is mounted on a guide rail 30 laid on the base 15 in parallel with the axis of the shaft work W1 via a linear motion bearing 31. Thereby, the light projector 27 and the light receiver 28 constituting the sensor unit 24 are movable in parallel with the axis of the shaft work W1.

図7に概略図で示すように、前記投光器27は、LEDなどからなる発光素子32と、この発光素子32から放射される光を帯状光に変換するコリメータレンズ33とを有し、前記帯状光を帯幅方向が前記シャフトワークW1 の中心に対して垂直となる方向へ照射する。前記受光器28は、前記投光器27の照射した帯状光を集光する受光レンズ34,35と、受光した帯状光を電気信号に変換する受光素子36とを有し、受光した帯状光のシャフトワークW1 で遮断された範囲を検出可能である。帯状光には、緑色の可視光線が、検出精度に優れる点で好ましい。   As shown schematically in FIG. 7, the projector 27 includes a light emitting element 32 made of an LED or the like, and a collimator lens 33 that converts light emitted from the light emitting element 32 into a band light, and the band light Is irradiated in a direction in which the band width direction is perpendicular to the center of the shaft work W1. The light receiver 28 includes light receiving lenses 34 and 35 that collect the band-shaped light emitted from the projector 27 and a light receiving element 36 that converts the received band-shaped light into an electrical signal. The range blocked by W1 can be detected. For the band-like light, green visible light is preferable in terms of excellent detection accuracy.

図2おいて、制御盤40には、非接触センサ装置13の出力処理部25および計測位置設定部26が設けられる。出力処理部25は、前記センサ部24の受光器28の出力から、画像処理等により、シャフトワークW1 の外径値を求めて出力する手段である。計測位置設定部26は、ワーク支持台12上のシャフトワークW1 の軸方向における複数の計測位置で前記センサ部24の出力を得る手段である。この計測位置設定部26には、前記複数の計測位置のデータが外部から設定変更可能に入力される。また、制御盤40には、前記計測位置設定部26、または他の記憶部(図示せず)に、前記センサ部24の移動開始位置や移動終了位置の各データも、外部から設定変更可能に入力される。   In FIG. 2, the control panel 40 is provided with an output processing unit 25 and a measurement position setting unit 26 of the non-contact sensor device 13. The output processing unit 25 is means for obtaining and outputting the outer diameter value of the shaft work W1 from the output of the light receiver 28 of the sensor unit 24 by image processing or the like. The measurement position setting unit 26 is a means for obtaining the output of the sensor unit 24 at a plurality of measurement positions in the axial direction of the shaft workpiece W1 on the workpiece support 12. The measurement position setting unit 26 receives data of the plurality of measurement positions from the outside so that the setting can be changed. In addition, the control panel 40 can change the setting of the data of the movement start position and movement end position of the sensor unit 24 from the outside in the measurement position setting unit 26 or other storage unit (not shown). Entered.

センサ移動機構14は、非接触センサ装置13のセンサ部24を、ワーク支持台12上のシャフトワークW1 に対して軸方向に相対的に移動させる手段である。ここでは、センサ移動機構14は、基台15の下位置に前記ガイドレール30と平行に配置したボールねじ37と、このボールねじ37を回転駆動するモータ38と、ボールねじ37に螺合して前記センサ支持台29に連結されたボールナット39とで構成されている。これにより、モータ38によるボールねじ37の回転駆動で、センサ支持台29がガイドレール30に沿って水平移動でき、センサ支持台29に支持されたセンサ部24がワーク支持台12上のシャフトワークW1 に対して軸方向に移動可能となる。センサ部24の移動範囲は、仮置き台22を構成する両板片23,23間の区間とされる。   The sensor moving mechanism 14 is a means for moving the sensor unit 24 of the non-contact sensor device 13 relative to the shaft workpiece W1 on the workpiece support 12 in the axial direction. Here, the sensor moving mechanism 14 is screwed into a ball screw 37 disposed below the base 15 in parallel with the guide rail 30, a motor 38 that rotationally drives the ball screw 37, and the ball screw 37. The ball nut 39 is connected to the sensor support 29. As a result, the rotation of the ball screw 37 by the motor 38 allows the sensor support base 29 to move horizontally along the guide rail 30, and the sensor unit 24 supported by the sensor support base 29 moves the shaft work W 1 on the work support base 12. Can move in the axial direction. The movement range of the sensor unit 24 is a section between both plate pieces 23 and 23 constituting the temporary placement table 22.

上記シャフトワーク計測装置11でのシャフトワークW1 の外径寸法の計測動作を以下に説明する。計測前に、非接触センサ装置13のセンサ部24は、例えば図2において、仮置き台22の右側の板片23に近い所定の移動開始位置で待機する。工作機械1で段付き軸形状に切削加工されたシャフトワークW1 は、図示しないローダで運ばれて、図2のように仮置き台22の上に仮置きされる。このとき、シャフトワークW1 の両端の軸部は、図5のように仮置き台22の両板片23の上端のV字状切欠部23aに係合した状態で支持される。この状態で、ワーク支持台12の固定台16およびテールストック17の芯押し軸19,20が、シャフトワークW1 の両端に対向する。   The operation of measuring the outer diameter of the shaft workpiece W1 in the shaft workpiece measuring device 11 will be described below. Before the measurement, for example, the sensor unit 24 of the non-contact sensor device 13 stands by at a predetermined movement start position near the right plate piece 23 of the temporary placement table 22 in FIG. The shaft workpiece W1 cut into a stepped shaft shape by the machine tool 1 is carried by a loader (not shown) and temporarily placed on the temporary placement table 22 as shown in FIG. At this time, the shaft portions at both ends of the shaft work W1 are supported in a state where they are engaged with the V-shaped cutout portions 23a at the upper ends of the two plate pieces 23 of the temporary placing table 22 as shown in FIG. In this state, the fixed base 16 of the work support base 12 and the core pushing shafts 19 and 20 of the tail stock 17 face both ends of the shaft work W1.

次に、ワーク支持台12おけるテールストック17の進退駆動源21が、図6のように芯押し軸20を進出させる。これにより、固定台16およびテールストック17の両芯押し軸19,20に挟まれて、シャフトワークW1 がワーク支持台12上に水平姿勢で支持される。このとき、芯押し軸19,20の円錐部19a,20aによるシャフトワークW1 の円錐状凹部aのガイドで、シャフトワークW1 が仮置き台22の両板片23の切欠部23aから浮き上がり、シャフトワークW1 を精度良く水平姿勢に支持することができる。   Next, the advancing / retreating drive source 21 of the tail stock 17 on the work support 12 advances the core pushing shaft 20 as shown in FIG. As a result, the shaft work W1 is supported on the work support 12 in a horizontal posture by being sandwiched between the two core push shafts 19 and 20 of the fixed base 16 and the tail stock 17. At this time, the shaft work W1 is lifted from the notches 23a of the two plate pieces 23 of the temporary placing table 22 by the guide of the conical recess a of the shaft work W1 by the conical portions 19a and 20a of the core pushing shafts 19 and 20. W1 can be accurately supported in a horizontal posture.

次に、制御盤40からの指令により、センサ移動機構14のモータ38が駆動され、センサ支持台29がガイドレール30に沿って図2における左側に水平移動する。つまり、非接触センサ装置13のセンサ部24が、ワーク支持台12上のシャフトワークW1 に対して軸方向に移動する。移動範囲は、制御盤40に設定された移動開始位置と移動終了位置の間である。移動するセンサ部24では、その投光器27から帯状光が照射され、投光器27の照射した帯状光を受光器28が受光し、受光器28は帯状光のシャフトワークW1 で遮断された範囲を検出し、その検出値を出力する。非接触センサ装置13の計測位置設定部26は、ワーク支持台12上のシャフトワークW1 の軸方向における予め設定された複数の計測位置で、センサ部24の前記受光器28の出力を得る。非接触センサ装置13の出力処理部25は、前記計測位置設定部26で選択された前記受光器28の出力から、前記各計測位置に対応するシャフトワークW1 の複数箇所の外径値を求めて出力する。これにより、段付き軸形状のシャフトワークW1 の複数箇所の外径値を、高速で精度良く計測することができる。例えば、レーザ光線をポリゴンミラーの回転でスキャンさせるセンサに比べて、簡易な構成で高速の測定が行える。また透過型であるため、反射型に比べて簡単な構成でより精度の良い検出が可能となる。   Next, in response to a command from the control panel 40, the motor 38 of the sensor moving mechanism 14 is driven, and the sensor support base 29 moves horizontally along the guide rail 30 to the left in FIG. That is, the sensor unit 24 of the non-contact sensor device 13 moves in the axial direction with respect to the shaft workpiece W1 on the workpiece support 12. The movement range is between a movement start position and a movement end position set on the control panel 40. In the moving sensor unit 24, the band light is emitted from the projector 27, the light receiver 28 receives the band light irradiated by the projector 27, and the light receiver 28 detects the range blocked by the shaft light W1 of the band light. The detected value is output. The measurement position setting unit 26 of the non-contact sensor device 13 obtains the output of the light receiver 28 of the sensor unit 24 at a plurality of preset measurement positions in the axial direction of the shaft workpiece W1 on the workpiece support 12. The output processing unit 25 of the non-contact sensor device 13 obtains outer diameter values at a plurality of locations of the shaft work W1 corresponding to the respective measurement positions from the output of the light receiver 28 selected by the measurement position setting unit 26. Output. Thus, the outer diameter values at a plurality of locations of the stepped shaft-shaped shaft work W1 can be measured at high speed and with high accuracy. For example, high-speed measurement can be performed with a simple configuration as compared with a sensor that scans a laser beam by rotating a polygon mirror. Further, since it is a transmissive type, detection with higher accuracy can be performed with a simple configuration compared to the reflective type.

図8は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図1に示したシャフト加工設備において、シャフトワーク計測装置11のセンサ移動機構14Aとして、ワーク支持台12をこれに支持されたシャフトワークW1 に対して軸方向に移動させる機構のものを用い、非接触センサ装置13のセンサ部24は位置固定としている。この場合、固定されたセンサ部24に対してシャフトワークW1 が移動するので、センサ部24がワーク支持台12上のシャフトワークW1 に対して軸方向に相対的に移動することになる。その他の構成は先の実施形態の場合と同様である。   FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the shaft machining facility shown in FIG. 1, the sensor moving mechanism 14A of the shaft work measuring device 11 is a mechanism for moving the work support 12 in the axial direction with respect to the shaft work W1 supported thereby. The sensor unit 24 of the non-contact sensor device 13 is fixed in position. In this case, since the shaft work W1 moves with respect to the fixed sensor part 24, the sensor part 24 moves relative to the shaft work W1 on the work support 12 in the axial direction. Other configurations are the same as those in the previous embodiment.

この発明の一実施形態に係るシャフトワーク計測装置を装備したシャフト加工設備の概要を示す正面図である。It is a front view which shows the outline | summary of the shaft processing equipment equipped with the shaft workpiece measuring device which concerns on one Embodiment of this invention. 一部を破断して示す前記シャフトワーク計測装置の正面図である。It is a front view of the shaft work measuring device shown with a part broken. 一部を破断して示す前記シャフトワーク計測装置の右側面図である。It is a right view of the shaft work measuring device shown with a part broken. 仮置き台にシャフトワークを仮置きした状態を示す拡大正面図である。It is an enlarged front view showing the state where the shaft work was temporarily placed on the temporary placement table. 仮置き台にシャフトワークを仮置きした状態を示す正面図である。It is a front view showing the state where the shaft work was temporarily placed on the temporary placement table. 仮置き台上のシャフトワークをワーク支持台で支持する動作の説明図である。It is explanatory drawing of the operation | movement which supports the shaft workpiece on a temporary placement stand with a workpiece support stand. 非接触センサ装置のセンサ部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the sensor part of a non-contact sensor apparatus. この発明の他の実施形態に係るシャフトワーク計測装置を装備したシャフト加工設備の概要を示す正面図である。It is a front view which shows the outline | summary of the shaft processing equipment equipped with the shaft workpiece measuring device which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11…シャフトワーク計測装置
12…ワーク支持台
13…非接触センサ装置
14…センサ移動機構
24…センサ部
25…出力処理部
26…計測位置設定部
27…投光器
28…受光器
W1 …シャフトワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Shaft workpiece measuring device 12 ... Work support base 13 ... Non-contact sensor device 14 ... Sensor moving mechanism 24 ... Sensor part 25 ... Output processing part 26 ... Measurement position setting part 27 ... Light projector 28 ... Light receiver W1 ... Shaft work

Claims (3)

段付き軸形状に切削加工されたワークの外径寸法を計測するシャフトワーク計測装置であって、前記ワークを一定の姿勢で支持するワーク支持台と、このワーク支持台上に支持されたワークの外径をセンサ部により非接触で計測する非接触センサ装置と、この非接触センサ装置の前記センサ部を前記ワーク支持台上のワークに対して軸方向に相対的に移動させるセンサ移動機構とを備えたシャフトワーク計測装置。   A shaft workpiece measuring device for measuring an outer diameter dimension of a workpiece cut into a stepped shaft shape, the workpiece supporting table supporting the workpiece in a fixed posture, and a workpiece supported on the workpiece supporting table. A non-contact sensor device that measures the outer diameter in a non-contact manner by a sensor unit, and a sensor moving mechanism that moves the sensor unit of the non-contact sensor device relative to the workpiece on the workpiece support base in the axial direction. Equipped with a shaft work measuring device. 前記非接触センサ装置は、前記ワーク支持台に支持されたワークの片側に設置されて帯状光を帯幅方向がワーク中心と垂直となる方向へ照射する投光器と、前記ワークに関して前記投光器の反対側に設置されて前記投光器の照射した帯状光を受光しその帯状光のワークで遮断された範囲を検出可能な受光器とでなるセンサ部と、前記受光器の出力から前記ワークの外径値を求めて出力する出力処理部とを有する請求項1記載のシャフトワーク計測装置。   The non-contact sensor device is installed on one side of the work supported by the work support, and irradiates a band-shaped light in a direction in which the width direction is perpendicular to the work center, and the opposite side of the light projector with respect to the work And a sensor unit configured to receive a belt-shaped light irradiated by the projector and detect a range blocked by the work of the belt-shaped light, and an outer diameter value of the workpiece from an output of the light receiver The shaft work measuring device according to claim 1, further comprising an output processing unit that obtains and outputs the shaft work. 前記非接触センサ装置は、前記ワーク支持台上のワークの軸方向における複数の計測位置で前記センサ部の前記受光器の出力を得る計測位置設定部を有し、前記出力処理部は、各計測位置で計測された受光器の出力から、前記各計測位置に対応するワークの複数箇所の外径値を求めて出力する請求項1または請求項2記載のシャフトワーク計測装置。   The non-contact sensor device includes a measurement position setting unit that obtains the output of the light receiver of the sensor unit at a plurality of measurement positions in the axial direction of the workpiece on the workpiece support table, and the output processing unit includes each measurement The shaft workpiece measuring device according to claim 1 or 2, wherein an outer diameter value at a plurality of positions of the workpiece corresponding to each measurement position is obtained from an output of the light receiver measured at the position and output.
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