JP2010133944A - カッターブレード検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】カッターブレードの切れ刃の測定値に個人差が生じやすく、測定中に切れ刃の欠損を生ずる可能性もあった。
【解決手段】本発明のカッターブレード検査装置は、第1の軸線に沿って駆動されるスライドテーブル201と、その位置を検出する手段213と、第1の軸線回りに回転される回転部材202と、その回転位相を検出する手段220と、カッターブレード1が固定されるブレードホルダー203と、カッターブレード1の切れ刃3の先端6の第1の軸線に沿った位置を検出するための手段205と、第1の軸線に対して交差する第2の軸線に沿って所定の幅を持つ膜状のコリメート光252を第1および第2の軸線に対して交差する第3の軸線に沿って投光部253から出射させ、受光部254との間でコリメート光252の一部を遮るカッターブレード1の切れ刃2の第2の軸線に沿った位置を検出するための光学式位置検出器206とを具える。
【選択図】図2

Description

本発明は、カッターブレードの切れ刃の形状を光学的に検査するための装置に関し、特に曲がり歯傘歯車用の歯切り盤に用いられる棒状をなすブレードの切れ刃の修正研削のための検査に用いて好適である。
曲がり歯傘歯車を製造するための歯切り盤の一例が特許文献1に示されている。このような歯切り盤においては、曲がり歯の歯面の凹曲面を仕上げる外周側と凸曲面を仕上げる内周側との一対のブレードを複数組配列した円板状をなす図23に示す如きカッターヘッド10が用いられる。ブレード1は、ヘッド本体11の外周面側からねじ込まれる固定用ねじ12によって、ヘッド本体11に形成されたブレード装着穴13内にクランプブロック14を介して固定される。外周側のブレードおよび内周側のブレード1は、それぞれ外周側毎および内周側毎に同一であり、加工されるべき歯形形状に対応した輪郭形状を持つ切れ刃にそれぞれ仕上げ研削される。
このため、ブレードの切れ刃形状を検査し、必要に応じて修正研削することが一般的に行われている。このようなブレードの切れ刃の形状を検査するための方法が非特許文献1に示されている。上述した内周側のブレード1の外観を図23に示し、その正面形状を図24に示す。この方法においては、図示しない左右一対の測定ピンに対し、図示しないX−Yテーブルに固定されたブレード1の切れ刃2の所定位置、例えば図24における点a,b,cを当接させる。そして、この時のX−Yテーブルの座標をX−Yテーブルに組み込まれたマイクロメーターから読み取り、目標とする切れ刃の位置座標とのずれをその研削代として把握するようにしている。
特開2005−238408号公報
The Gleason Works から1994年以降に利用者向けに頒布されたGleason No.562 Blade inspection device の使用説明書
非特許文献1に開示された検査方法では、ブレード1が取り付けられたX−Yテーブルのマイクロメーターを操作するオペレーターの個人差によって、測定値に数マイクロメートル程度のばらつきが生ずることが一般的である。また、測定ピンにブレード1の切れ刃2を接触させる方法を採用しているため、高速度鋼などと比較すると脆性が大きな超硬合金を用いたブレード1の場合、オペレーターにより操作されるX−Yテーブルの移動速度が早すぎると、切れ刃2を欠損させてしまう事故が発生する。また、測定ピンの同一箇所が切れ刃2との接触の繰り返しによって次第に摩耗し、経時的な検査誤差を生ずる可能性があった。
また、最近の曲がり歯傘歯車用の歯切り盤においては、すくい角や逃げ角などを大きく取った切れ刃2を持つブレード1の必要性も高まっており、このような切れ刃12のすくい角や逃げ角を検査して修正研削を行うことも要求されつつある。しかしながら、非特許文献1に開示された方法では、切れ刃のすくい角や逃げ角の測定を行うことが基本的にできない。
本発明の目的は、脆性の高い材料を用いたブレードであっても、検査中の切れ刃の欠損事故を大幅に少なくすることができ、しかもオペレーターの個人差による影響をなくして信頼性の高い検査を行うことができる装置を提供することにある。また、切れ刃のすくい角や逃げ角も容易に検査することが可能な装置を提供することも本発明の目的に含まれる。
カッターブレードの先端部に形成された切れ刃の形状を検査するための本発明によるカッターブレード検査装置は、ベースと、このベースに支持されて当該ベースに沿った第1の軸線と平行な方向に駆動されるスライドテーブルと、このスライドテーブルの第1の軸線に沿った位置を検出するためのテーブル位置検出手段と、前記スライドテーブルに支持されて第1の軸線と平行な軸線回りに回転駆動される回転部材と、この回転部材の回転位相を検出するための回転位置検出手段と、前記回転部材と一体に固定されて前記カッターブレードを載置するためのブレードホルダーと、前記回転部材に取り付けられ、前記ブレードホルダーに載置された前記カッターブレードを前記ブレードホルダーに対して固定するためのブレード固定手段と、このブレード固定手段により前記ブレードホルダーに固定された前記カッターブレードの切れ刃の先端の第1の軸線に沿った位置を検出するためのブレード先端位置検出手段と、第1の軸線に対して交差する第2の軸線に沿って所定の幅を持つ膜状のコリメート光をこれら第1および第2の軸線に対して交差する第3の軸線に沿って出射する投光部と、この投光部から出射したコリメート光を受光する受光部とを有し、これら投光部と受光部との間で前記コリメート光の一部を遮る前記カッターブレードの切れ刃の第2の軸線に沿った位置を検出するための光学式位置検出器とを具えたことを特徴とするものである。
本発明においては、ブレードホルダーに載置されたカッターブレードをブレード固定手段によりブレードホルダーに対して固定した後、カッターブレードが所定の姿勢となるように、回転位置検出手段により回転部材の回転位相を検出しながら回転部材を回転駆動する。次に、ブレード先端位置検出手段によりブレードホルダーに対するカッターブレードの切れ刃の先端の第1の軸線に沿った位置が検出される。しかる後、テーブル位置検出手段によりスライドテーブルの第1の軸線に沿った位置を検出しながらスライドテーブルを第1の軸線と平行な方向に駆動し、光学式位置検出器の投光部と受光部との間にカッターブレードの切れ刃を介在させ、コリメート光の一部を遮る第2の軸線に沿ったカッターブレードの切れ刃の位置が検出される。
本発明によるカッターブレード検査装置において、第1の軸線と平行にブレードホルダーに突設され、第1の軸線と直交する方向に沿った寸法形状が既知の較正用基準ピンをさらに具えることができる。
テーブル位置検出手段と、回転位置検出手段と、先端位置検出手段と、光学式位置検出器とからの検出信号に基づいてカッターブレードの切れ刃の形状に関する情報を算出する演算部をさらに具えることができる。この場合、演算部での演算結果を表示する表示部をさらに具えたものであってよい。演算部は、テーブル位置検出手段と、光学式位置検出器とからの検出信号に基づいて較正用基準ピンの外径寸法を算出し、この算出結果に基づいてカッターブレードの切刃の形状に関する情報を補正する補正部を有することができる。
カッターブレードが載置されるブレード受けを有すると共にブレードホルダーとの間でカッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し手段をさらに具え、このブレード受け渡し手段のブレード受けにはカッターブレードの第1および第2の基準面に対応した第1および第2の支持面が形成され、これら第1および第2の支持面にカッターブレードの第1および第2の基準面が当接するようにカッターブレードがブレード受けに載置されるものであってよい。この場合、ブレード受け渡し手段のブレード受けは、カッターブレードを搬出入するための搬出入位置と、ブレードホルダーと一直線状に並んでブレードホルダーとの間でカッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し位置と、前記カッターブレードの切れ刃の検査中にブレード受け渡し位置から退避する退避位置とに駆動されるものであってよい。この場合、ブレード受け渡し手段は、第1の軸線と平行な方向に沿って駆動され、ブレード受け渡し位置において検査前のカッターブレードの切れ刃の先端に当接してこれをブレードホルダー側に押し込むための第1のプッシャーと、第1の軸線と平行な方向に沿って駆動され、ブレード受け渡し位置において検査後のカッターブレードの後端に当接してこれをブレード受けに押し込むための第2のプッシャーとをさらに有するものであってよい。
カッターブレードは、第1の基準面と、この第1の基準面に対して交差する第2の基準面とを有する棒状をなし、ブレードホルダーは、カッターブレードの第1および第2の基準面に対応した第1および第2の支持面を有し、これら第1および第2の支持面にカッターブレードの第1および第2の基準面が当接するように、カッターブレードがブレードホルダーに固定されるものであってよい。この場合、ブレードホルダーの第1の支持面と第2の支持面とのなす角は、カッターブレードの第1の基準面と第2の基準面とのなす角と同じか、またはそれよりも大きく設定されていることが有効である。また、ブレードホルダーの第1および第2の支持面の交線が第1の軸線と平行に設定され、第1の軸線と直交する方向に沿って駆動され、かつ先端がカッターブレードに当接してその第1および第2の基準面をブレードホルダーの第1および第2の支持面に押圧固定するためのクランプロッドをブレード固定手段が有し、このクランプロッドの駆動方向がブレードホルダーの第1の支持面に対して直交しておらず、かつ第2の支持面に対して平行ではないことが好ましい。この場合、ブレード固定手段のクランプロッドの駆動方向とブレード保持ブロックの第1の基準面とのなす角は、このクランプロッドの駆動方向とブレード保持ブロックの第2の基準面とのなす角よりも大きく設定されていることが好ましい。
先端位置検出手段は、カッターブレードの切れ刃の先端が当接する一端面を有し、かつ第1の軸線と平行な方向に沿って移動可能な当接ブロックと、この当接ブロックの一端面をブレードホルダー側に付勢する付勢手段と、この付勢手段による付勢力に抗してブレードホルダー側への当接ブロックの移動を規制するストッパーと、当接ブロックの一端面と反対側の他端面に対向するように配された接触子を有し、かつカッターブレードの切れ刃の先端が当接ブロックの一端面に当接したことを検出するためのタッチプローブとを有するものであってよい。あるいは、テーブル位置検出手段および光学式位置検出器が先端位置検出手段を兼ねることも可能である。
カッターブレードは、これによってワークに形成される溝の一方の側面を仕上げる第1のものと、溝の他方の側面を仕上げる第2のものとの2種類があり、ブレード固定手段をブレードホルダーに関して回転部材に2台対称に配することができる。
第1の軸線および第3の軸線が水平であってよい。
本発明のカッターブレード検査装置によると、カッターブレードの切れ刃の第2の軸線に沿った位置を光学的に検出することができる。つまり、従来のような測定ピンを用いることなく、カッターブレードの切れ刃の寸法や形状を非接触で測定することができるため、測定中の切れ刃の欠損事故などを未然に防止することが可能である。また、スライドテーブルや回転部材などの可動部分を電動機などの動力を用いてすべて駆動することが可能となるため、オペレーターの個人差による測定結果のばらつきをなくすことも可能となる。
第1の軸線と平行にブレードホルダーに突設され、第1の軸線と直交する方向に沿った寸法形状が既知の較正用基準ピンを具えた場合、カッターブレードの測定結果を容易に較正することができる。
テーブル位置検出手段と、回転位置検出手段と、先端位置検出手段と、光学式位置検出器とからの検出信号に基づいてカッターブレードの切れ刃の形状に関する情報を算出する演算部を具えた場合、オペレーターが特別な処理を行うことなく、カッターブレードの切れ刃に関する情報を自動的に得ることができる。
演算部での演算結果を表示する表示部を具えた場合、カッターブレードの切れ刃に関する情報を視覚的に得ることも可能である。演算部がテーブル位置検出手段と光学式位置検出器とからの検出信号に基づいて較正用基準ピンの外径寸法を算出し、この算出結果に基づいてカッターブレードの切刃の形状に関する情報を補正する補正部を有する場合、温度などの測定条件の変化による影響を補正し、より信頼性の高い測定結果を得ることが可能となる。
カッターブレードが載置されるブレード受けを有し、かつブレードホルダーとの間でカッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し手段をさらに具えている場合、オペレーターは測定前のカッターブレードをブレード受けに載置するか、測定後のカッターブレードをブレード受けから取り出す以外、カッターブレードに触れる必要がなくなる。この結果、ブレードホルダーにカッターブレードを固定する際にオペレーターの個人差による影響をなくし、より高い信頼性を持った測定結果を得ることができる。ブレード受け渡し手段のブレード受けが、カッターブレードを搬出入するための搬出入位置と、ブレードホルダーとの間でカッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し位置と、カッターブレードの切れ刃の検査中に退避する退避位置とに駆動される場合、オペレーターは搬出入位置にて測定前のカッターブレードをブレード受けに載せたり、あるいは測定後のカッターブレードをブレード受けから取り出すだけで済む。この結果、カッターブレード検査装置に対する人的影響を最小限に止めることができる。ブレード受け渡し手段が、検査前のカッターブレードをブレードホルダー側に押し込むための第1のプッシャーと、検査後のカッターブレードをブレード受けに押し込むための第2のプッシャーとをさらに有する場合、ブレードホルダーに対するカッターブレードの押し込み位置をほぼ一定に保つことができる。この結果、カッターブレードに対してブレード固定手段により固定力の加わる位置が一定となり、再現性の高い測定結果を得ることができる。
カッターブレードが相互に交差する第1および第2の基準面を有する棒状をなし、これら第1および第2の基準面に対応した第1および第2の支持面をブレードホルダーが有する場合、ブレードホルダーに対するカッターブレードの姿勢を常に一定に保持することができる。この結果、回転部材の回転量とカッターブレードの切れ刃の姿勢とを正確に関連付けることができるため、切れ刃のすくい角などの測定も行うことが可能となる。ブレードホルダーの第1および第2の支持面のなす角をカッターブレードの第1および第2の基準面のなす角と同じか、またはこれよりも大きく設定した場合、ブレードホルダーの第1の支持面に対してカッターブレードの第1の基準面を確実に密着させることができる。この結果、ブレードホルダーに対するカッターブレードの姿勢をより高い再現性を以て保持することが可能となる。ブレードホルダーの第1および第2の支持面の交線を第1の軸線と平行に設定し、ブレード固定手段は、第1の軸線と直交する方向に沿って駆動され、先端がカッターブレードに当接してその第1および第2の基準面をブレードホルダーの第1および第2の支持面に押圧固定するためのクランプロッドを有し、このクランプロッドの駆動方向がブレードホルダーの第1の支持面に対して直交しておらず、かつ第2の支持面に対して平行ではない場合、ブレードホルダーに対するカッターブレードの姿勢を常に意図した状態に保持することができる。つまり、ブレードホルダーの第1の支持面に対してカッターブレードの第1の基準面を必ず密着させることが可能となる。ブレード固定手段のクランプロッドの駆動方向とブレード保持ブロックの第1の基準面とのなす角をこのクランプロッドの駆動方向とブレード保持ブロックの第2の基準面とのなす角よりも大きく設定した場合、ブレードホルダーの第1の支持面に対するカッターブレードの第1の基準面の接触圧をブレードホルダーの第2の支持面に対するカッターブレードの第2の基準面の接触圧よりも大きくすることができる。この結果、ブレードホルダーに対してカッターブレードをより安定に保持することが可能となる。
第1の軸線と平行な方向に沿って移動可能な当接ブロックと、この当接ブロックの一端面をブレードホルダー側に付勢する付勢手段と、ブレードホルダー側への当接ブロックの移動を規制するストッパーと、カッターブレードの切れ刃の先端が当接ブロックの一端面に当接したことを検出するためのタッチプローブとを先端位置検出手段が有する場合、カッターブレードの切れ刃の先端が当接ブロックの一端面に当接しても、当接ブロックがタッチプローブ側に変位することができる。このため、切れ刃の先端と当接ブロックとの接触に伴う衝撃が緩和され、切れ刃の先端の欠損をより確実に防止することが可能となる。しかしながら、テーブル位置検出手段および光学式位置検出器が先端位置検出手段を兼ねている場合、上述したような独立した先端位置検出手段を設ける必要がなくなり、装置全体をよりコンパクトにすることができる。
ブレード固定手段がブレードホルダーに関して回転部材に対称に配されている場合、2種類のカッターブレードの検査を特別な段取り替えなどを行わずとも迅速に行うことができる。
第1の軸線および第3の軸線が水平の場合、装置の重心位置を下げて安定性をより高めることができる。
本発明を曲がり歯傘歯車用の歯切り盤に用いられるカッターブレードに対して応用した一実施形態におけるブレード測定機の外観を表す立体投影図である。 図1に示したブレード測定機のハウジング内に収容された本発明の主要部の外観を表す立体投影図である。 図2に示した主要部の正面図である。 図2に示した主要部の平面図である。 図2に示した主要部の右側面図である。 図3中のVI−VI矢視に沿った拡大断面図である。 図2に示した回転部材の部分を一部破断した抽出拡大図である。 図7に示したブレード固定手段の平面図である。 図3に示したブレード先端位置検出手段の部分の抽出拡大図である。 図9中のX−X矢視に沿った拡大図である。 検査対象となったカッターブレードの切れ刃の部分の拡大図である。 図1に示した実施形態における制御ブロック図である。 図2に示したブレード受け渡し手段の部分の抽出拡大図である。 図13に示したブレード受け渡し手段の部分の右側面図である。 図3に示した回転部材の部分の左側面の拡大図である。 本発明の他の実施形態における主要部の正面図である。 図16に示した実施形態における主要部の平面図である。 図16に示した実施形態における回転部材の右側面形状を表す破断側面図である。 図16に示した実施形態におけるブレード固定手段の内部構造を表す断面図である。 図16に示した実施形態におけるブレードホルダーの外観を表す立体投影図である。 図16に示した実施形態におけるブレード受け渡し手段の部分の右側面破断断面図である。 図21に示したブレード受け渡し手段のブレード受けの内部構造を表す拡大断面図である。 図16に示したカッターブレードをカッター本体に取り付けた状態を表す破断立体投影図である。 本発明の対象となったカッターブレードの一例の外観を表す立体投影図である。 図24に示したカッターブレードの平面図である。
本発明によるカッターブレード検査装置を曲がり歯傘歯車用歯切り盤に用いられるブレードに対して適用した実施形態について、図1〜図22を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、輪郭形状や二次元的な位置を測定する必要のある任意の測定対象物に対して応用することが可能であることに注意されたい。
本実施形態におけるブレード測定機100の外観を図1に示す。このブレード測定機100は、本発明のカッターブレード検査装置としての機械的な主要部である機構部200と、この機構部200を駆動させるための操作盤300と、ディスプレイ400と、後で詳述する制御部500と、これらを収容する筺体600とを具えている。制御部500は、操作盤300を介して操作されるオペレーターからの指令に基づき、機構部200を電気的に制御する。そして、操作盤300を介して操作された情報や後述するテーブル位置検出手段213,回転位置検出手段220,先端位置検出手段205,光学式位置検出器206などからの出力信号に基づく演算結果などを本発明における表示部としてのディスプレイ400に表示させる。
なお、このブレード測定機100にて検査されるカッターブレード1は、図示しないワークに形成される歯溝の一方の側面を仕上げる図24,図25に示した内周側のブレードを対象としている。これらの図に示すように、その先端部の切れ刃2が形成された面3に対して交差する第1の基準面4と、切れ刃2が形成された面3と反対側に位置して第1の基準面4に対して交差する第2の基準面5とを有する矩形断面の棒状をなす。しかしながら、カッターブレード1の形状については、これ以外に五角形断面の棒状をなすものなど、任意の断面形状を有するものを対象にすることが可能である。本実施形態におけるカッターブレード1の第1の基準面4と第2の基準面5とのなす角は、90度に設定され、その公差が例えば0.000度から+0.001度の範囲に設定されたものである。
筺体600の正面中央部には、下端部が一対の蝶番601を介して開閉自在に枢支された開閉扉602が設けられており、この開閉扉602が常に閉まるようなばね力を付勢する図示しない付勢手段が開閉扉602と筺体600との間に設けられている。後述するブレード受け渡し手段207のブレード受け255がその搬出入位置にある場合、ブレード受け255は上述した付勢手段によるばね力に抗して開閉扉602を押し開け、開閉扉602の上方で筺体600の外側に突出した状態となる。開閉扉602の下方には、操作部を構成する各種操作ボタン301などを持つ操作盤300が配され、この操作盤300をオペレーターが操作することによってブレード測定機100の運転および運転停止を自由に行うことができるようになっている。開閉扉602の上方には、ディスプレイ400が設けられ、このディスプレイ400に表示される情報をオペレーターが確認できるようになっている。筺体600の下部には制御部500を収容した図示しない防振台が収容され、この防振台の上に先の機構部200が搭載されている。筺体600の側方の下部に形成された開口603は、内部に収容された制御部500などの点検口である。
筺体600における上述したディスプレイ400や操作盤300のレイアウトなどは、内部に組み込まれる機構部200や要求される操作性などに応じて適宜変更可能である。例えば、操作盤300とディスプレイ400とを隣り合わせて配置することも可能である。
機構部200の外観を図2に示し、その正面形状,平面形状,右側面形状を順に図3,図4,図5に示す。本実施形態における機構部200は、スライドテーブル201と、回転部材202と、ブレードホルダー203と、ブレード固定手段204と、先端位置検出手段205と、光学式位置検出器206と、ブレード受け渡し手段207とを具える。そして、これらが先の制振台の上に搭載されたベース208に設置されている。なお、図面の煩雑さを回避するため、ブレード固定手段204などの一部を省略して描いている図が一部にあることに注意されたい。
図3中のVI−VI矢視断面構造を図6に拡大して示す。ベース208上には、第1の軸線と平行な方向(図3中、左右方向であり、以下、これをX方向と記述する)に沿って一対の平行な案内レール209がベッド210を介して敷設されている。これら一対の案内レール209上には、直線案内軸受211を介してスライドテーブル201が案内レール209に沿って、つまりベース208に沿ってX方向に沿って往復動自在に搭載されている。案内レール209に沿ってスライドテーブル201を駆動し、任意の位置でこれを停止させるため、本実施形態ではリニアステッピングモーター212がこれらベッド210とスライドテーブル201とに跨がって配されている。案内レール209に沿ったスライドテーブル201の位置、つまりX方向に沿ったスライドテーブル201の位置は、テーブル位置検出手段213によって検出され、その検出信号が制御部500に出力される。本実施形態におけるテーブル位置検出手段213は、測定単位が0.1μmのリニアスケールを採用しており、ベッド210と一体に取り付けられたスケール本体214と、スライドテーブル201と一体に取り付けられた検出ヘッド215とを有する。
図2に示した回転部材202の部分を抽出拡大して一部破断状態で図7に示す。スライドテーブル201上には、支柱216の基端部が固定され、この支柱216の上端部には略円筒状をなす支軸部217が一体的に突設されている。支軸部217には、これを取り囲むような略円筒状をなす回転部材202が軸受218を介してX方向の軸線回りに回転自在に支持されている。支軸部217に対して回転部材202を回転駆動し、任意の回転位置でこれを停止させるため、本実施形態ではステッピングモーター219が支軸部217と回転部材202とに跨がって配されている。支軸部217を中心とする回転部材202の回転位相は、回転位置検出手段220によって検出され、その検出信号が制御部500に出力される。本実施形態における回転位置検出手段220は、測定単位が0.001度のロータリーエンコーダーを採用しており、回転部材202と一体に取り付けられた環状のスケール221と、支軸部217と一体に取り付けられた検出ヘッド222とを有する。本実施形態では、回転部材202の回転位相の基準となる原点位置を設定するため、回転部材202と一体の端板223に取り付けられたドッグ224と、支柱216に取り付けられてドッグ224の位置を検出し、これを制御部500に出力するための光電スイッチ225とさらに有する。つまり、光電スイッチ225によるドッグ224の検出位置が回転部材202の回転位相の原点となり、この原点位置からの回転位相が回転位置検出手段220によって検出されることとなる。回転部材202を回転する場合、常に原点位置からの回転量によって制御される。
回転部材202と一体に取り付けられた端板223には、カッターブレード1を載置するためのブレードホルダー203が突出状態で一体的に固定されている。本実施形態におけるブレードホルダー203には、交差状態の一対の斜面226,227を持つV溝228が形成されており、このV溝228の底、つまり一対の斜面226,227の交線がX方向に沿って延在している。一方の斜面226は、カッターブレード1の第1の基準面4に対応した第1の支持面として機能し、他方の斜面227はカッターブレード1の第2の基準面5に対応した第2の支持面として機能する。従って、一対の斜面226,227のなす角は90度であるが、その公差は+0.001度から+0.002度の範囲に設定されている。つまり、カッターブレード1をブレードホルダー203に載置した場合、カッターブレード1の第1および第2の基準面4,5の少なくとも一方がブレードホルダー203の第1および第2の支持面226,227に対して密着するように配慮している。ただし、本実施形態ではカッターブレード1の第1の基準面4がブレードホルダー203の第1の支持面226に対して必ず密着するように工夫が施されており、この点については以下に説明する。
図7に示したブレード固定手段204の平面形状を図8に示す。ブレード固定手段204は、カッターブレード1の第1の基準面4がブレードホルダー203の第1の支持面226に対して必ず密着するように、ブレードホルダー203に載置されるカッターブレード1をブレードホルダー203に対して固定するためのものである。本実施形態におけるブレード固定手段204は、クランプロッド229と、このクランプロッド229を駆動するためのアクチュエーター(図示例ではソレノイド)230および引張りコイルばね231と、クランプロッド229の位置を調整するための位置調整機構232とを有する。端板223を介して回転部材202と一体に取り付けられる位置調整機構232の台座233には、第1スライド234が端板223に沿ってX方向と直交する方向に移動自在に係合保持されている。この第1スライド234は、ラック/ピニオン機構235により台座233に対する位置を調整可能であり、ロック機構236により台座233に対する第1スライド234の位置を固定できるようになっている。第2スライド237は、第1スライド234の移動方向およびX方向に対して直交する方向に直線案内軸受238を介して移動可能であり、その位置が調整ボルト239のねじ込み量を調整することによって微調整できるようになっている。第2スライド237にはアクチュエーター230とクランプロッド229とが搭載されている。ブレードホルダー203に載置されたカッターブレード1と対向するクランプロッド229は、第1スライド234の移動方向と平行な方向、つまりX方向と直交する方向に直線案内軸受240を介して移動可能に第2スライド237に支持されている。アクチュエーター230は、連結アーム241およびロッドホルダー242を介してクランプロッド229に連結されている。引張りコイルばね231は、その両端部が第2スライド237とロッドホルダー242とに連結され、クランプロッド229の先端がブレードホルダー203から離れるようにクランプロッド229を付勢する。アクチュエーター230は、制御部500からの指令に基づいてそのオン/オフが制御され、通電時には引張りコイルばね231によるばね力に抗してクランプロッド229の先端をカッターブレード1に所定の押圧力にて押し当て、カッターブレード1をブレードホルダー203に押圧固定する。
本実施形態におけるクランプロッド229の移動方向は、ブレードホルダー203の第1の支持面226に対して正確に直交させておらず、従って第2の支持面227に対して平行に設定されてもいない。より具体的には、クランプロッド229の駆動方向は第1の支持面226の垂線に対して例えば2度〜3度だけ第2の支持面227側に傾斜している。つまり、クランプロッド229の駆動方向は第2の支持面227に対しても2度〜3度だけ第1の支持面226側に傾斜した状態となる。これにより、アクチュエーター230によりクランプロッド229がカッターブレード1を押圧した場合にカッターブレード1の第2の基準面5がブレードホルダー203の第2の支持面227に当接するような分力を発生させることができ、V溝228の底にカッターブレード1の第1および第2の基準面4,5の交線を誘導させ、安定した固定ができるように配慮している。このような観点から、ブレード固定手段204のクランプロッド229の移動方向とブレード保持ブロックの第1の基準面4とのなす角は、このクランプロッド229の移動方向とブレード保持ブロックの第2の基準面5とのなす角よりも大きく設定されていることが有効であると言える。
なお、クランプロッド229の先端が当接するカッターブレード1の位置は、図23に示したヘッド本体11のブレード装着穴13に装着されたブレード1に対する固定用ねじ12のねじ込み位置に対応させている。これによって、実際の装着状態を再現した状態に近似させて切れ刃2の検査がなされるように配慮している。また、ブレードホルダー203のV溝228の対称軸面243に対してクランプロッド229の移動方向を約42度〜43度となるように設定しているが、カッターブレード1の断面形状に応じて適宜変更することが有効である。このような観点から、回転部材202と一体の端板223に対するブレード固定手段204の位置調整機構232の台座233の取り付け位置を変更できるようにしておくことが望ましいと言えよう。本実施形態では、外周側のカッターブレードの検査にも適用できるように、2台の上述したようなブレード固定手段204をブレードホルダー203のV溝228の対称軸面243に対して対称に配しており、内周側および外周側の2種類のカッターブレードの検査を可能にしている。
図3に示した先端位置検出手段205の部分を抽出拡大して図9に示す。この先端位置検出手段205は、ブレード固定手段204によりブレードホルダー203に固定されたカッターブレード1の先端部に形成された切れ刃3の先端6のX方向に沿った位置を検出するためのものである。より具体的には、X方向の測定の基準となる位置(以下、これをX方向基準位置と呼称する)に切れ刃3の先端6を導き、この時のスライドテーブル201の位置をテーブル位置検出手段213によって読み取ることで達成される。本実施形態における先端位置検出手段205は、X方向に沿って移動可能な当接ブロック244と、この当接ブロック244の一端面245をブレードホルダー203側に付勢する付勢手段246と、ストッパー247と、タッチプローブ248とを有する。
当接ブロック244は、カッターブレード1の切れ刃3の先端6が当接する一端面245を有し、ベース208上に直線案内軸受249を介して支持されている。ブレードホルダー203側への当接ブロック244の移動を規制するストッパー247は、当接ブロック244とベース208側との間に組み込まれた付勢手段246による付勢力により、当接ブロック244に当接した状態となっている。従って、当接ブロック244は付勢手段246による付勢力に抗して図9中、右方向に変位可能となっており、切れ刃3の先端6が当接ブロック244の一端面245に当接する際の衝撃力が緩和され、切れ刃3の先端6の欠損などの事故を未然に防止することができる。ベース208上に設置されたタッチプローブ248は、当接ブロック244の一端面245と反対側の他端面250に対向するように配された接触子251を有し、カッターブレード1の切れ刃3の先端6が当接ブロック244の一端面245に当接したことを検出し、これを制御部500に出力する。この場合、接触子251は当接ブロック244の他端面250に常時当接した状態となっている必要はなく、多少の隙間があっても問題はなく、接触子251が当接ブロック244の他端面250に押されて変位し、タッチプローブ248が接触信号を発した時点における当接ブロック244の一端面245の位置が先のX方向基準位置となる。このタッチプローブ248の感度は0.1μmであり、この検出位置に関する情報は、テーブル位置検出手段213によって制御部500へと出力される。
図9中のX−X矢視に沿った部分を拡大して図10に示し、この状態におけるカッターブレード1の切れ刃2の部分の平面形状を拡大して図11に示す。光学式位置検出器206は、膜状のコリメート光252を出射する投光部253と、このコリメート光252を受光する受光部254とを有する。本実施形態における光学式位置検出器206は、投光部253と受光部254との間でコリメート光252の一部を遮るカッターブレード1の切れ刃2の位置を検出するためのものである。この光学式位置検出器206は、膜状のコリメート光252中に含まれる図示しない基準光線から膜状のコリメート光252が遮られたカッターブレード1の切れ刃2の位置を図示しないラインCCDアレイを組み込んだ受光部254にて光学的に検出するものであり、特開2000−155013号公報などに開示されているように周知である。一例として、株式会社キーエンスから寸法・外径測定機として販売されているLS−7000シリーズのものを採用することができる。本実施形態における膜状のコリメート光252は、X方向に対して直交し、かつベース208に沿った第2の方向(図10中、左右方向であり、以下、これをY方向と記述する)の幅寸法が一定であり、第1および第2の方向に対して直交する第3の軸線と平行な方向(図10中、上下方向であり、以下、Z方向と記述する)へと投光部253から出射する。従って、検出される切れ刃2の位置は、X方向に対して直交するY方向の位置となる。受光部254で検出された値は制御部500に出力されるが、後述するように、数学的な演算により切れ刃2のA,B,C点のY方向に沿った座標位置を求めることができるので、X方向に対してY方向およびZ方向が必ずしも直交状態でなくても良いことに注意されたい。
本実施形態の制御ブロックを図12に示す。前記制御部500は、テーブル位置検出手段213と、回転位置検出手段220と、先端位置検出手段205と、光学式位置検出器206とからの検出信号に基づいてカッターブレード1の切れ刃2の形状に関する情報を算出する演算部501を有する。より具体的には、ブレード固定手段204によってブレードホルダー203に固定されたカッターブレード1の第1の基準面4と光学式位置検出器206の膜状のコリメート光252とが直交状態となるように、ロータリーエンコーダーからの検出信号をフィードバックさせながらステッピングモーター219を駆動して回転部材202を所定量だけ回転させる。次に、リニアステッピングモーター212を駆動してスライドテーブル201をブレード先端位置検出手段205側に前進させ、切れ刃3の先端6が当接ブロック244に当接して接触子251が変位し、タッチプローブ248が接触信号を制御部500に出力した時点におけるスライドテーブル201の位置、つまり先のX方向基準位置をテーブル位置検出手段213により検出し、これが制御部500に出力される。
タッチプローブ248が接触信号を制御部500に出力した時点でリニアステッピングモーター212が駆動停止となり、スライドテーブル201の前進移動が阻止される。次に、図11に示した切れ刃2の測定点AのX方向の位置座標Xaに対応するY方向の位置座標Yaを検出するため、X方向基準位置からXaだけスライドテーブル201を後退させる。具体的には、テーブル位置検出手段213からの検出信号をフィードバックさせながらリニアステッピングモーター212を駆動する。スライドテーブル201が先のX方向基準位置からXaだけ後退した位置に達したならば、光学式位置検出器206の投光部253から膜状のコリメート光252を受光部254に向けて出射させる。カッターブレード1の第1の基準面4に対して直交するコリメート光252の一部が切れ刃2によって遮られ、その測定点Aを図11中、左右方向に横切った状態となる。つまり、コリメート光252に含まれる基準光線から切れ刃2の測定点AまでのY方向に沿った距離が受光部254からの受光信号によって検出される。コリメート光252に含まれる基準光線からカッターブレード1の第1の基準面4までのY方向に沿った距離は予め求めておくことができるので、カッターブレード1の第1の基準面4から切れ刃2の測定点AまでのY方向の距離Yaが算出可能である。
このようにして図11に示した切れ刃2の測定点C,Bの位置座標も同様にして算出する。求められた切れ刃2の測定点A〜Cの位置座標は基準となるカッターブレード1の位置座標と比較され、これらの誤差の大きさに応じて切れ刃2の修正研削が施される。
本実施形態では、筺体600内に収容された機構部200のブレードホルダー203に対してオペレーターがカッターブレード1を載せたり、あるいは取り出したりする必要をなくすため、ブレード受け渡し手段207を設けている。このブレード受け渡し手段207の部分を抽出拡大して図13に示し、その右側面形状を図14に示し、図7の右側面形状を図15に示す。本実施形態におけるブレード受け渡し手段207は、ブレードホルダー203との間でカッターブレード1の受け渡しを行うためのものであり、カッターブレード1が載置されるブレード受け255と、このブレード受け255をY方向に駆動するためのスライダ256と、このスライダ256をZ方向に昇降させるための昇降台257とを有する。
ブレード受け255にはブレードホルダー203と同様なV溝258が形成され、このV溝258はカッターブレード1の第1および第2の基準面4,5に対応した第1および第2の支持面259,260を有する。これら第1および第2の支持面259,260にカッターブレード1の第1および第2の基準面4,5が当接するように、オペレーターによってカッターブレード1がブレード受け255に載置される。なお、ブレード受け255の第1の支持面259と第2の支持面260との間には、後述する第1のプッシャー279の移動を案内するためのスロット261が形成されている。ブレード受け255は、ブレード受け255を搬出入位置と、ブレードホルダー203との間でカッターブレード1の受け渡しを行うためのブレード受け渡し位置と、退避位置とに駆動される。搬出入位置においては、ブレード受け255が開閉扉602を押し開けて筺体600の外側に突出した状態となる。従って、オペレーターは、搬出入位置にあるブレード受け255に対して検査前のカッターブレード1を載せるか、あるいは検査後のカッターブレード1を取り出すだけの操作を行えばよい。ブレード受け渡し位置において、ブレードホルダー203のV溝228とブレード受け255のV溝258とが一直線状に並んだ状態となる。退避位置は、カッターブレード1の切れ刃2の検査中にブレード受け255が何らかの干渉をしないような位置であり、本実施形態ではブレード受け渡し位置の下方に設定されている。
昇降台257には、Z方向に沿って延在する一対の昇降案内棒262が下向きに突設され、ベース208に取り付けられた案内ブシュ263に対して摺動自在に貫通している。これら昇降案内棒262と平行に延在するラック歯車264が形成された昇降棒265の上端が昇降台257に連結され、その下端側がベース208を貫通してベース208の裏面側に設置された昇降用モーター266に接続する減速機267に連結されている。また、昇降棒265の上昇端位置と下降端位置とを検出するための一対のリミットスイッチ268,269がベース208に付設され、これらリミットスイッチ268,269からの検出信号に基づいて制御部500は昇降用モーター266の作動を制御する。先の搬出入位置およびブレード受け渡し位置は、昇降台257の上昇端位置にて設定されており、退避位置は、昇降台257の下降端位置にて設定されている。
X方向に沿って昇降台257に取り付けられた一対の平行な案内棒270には、先のスライダ256が摺動自在に係合し、このスライダ256に取り付けられた図示しないボールナットには、案内棒270と平行に昇降台257に対して回転自在に取り付けられたボールねじ軸271が螺合している。ボールねじ軸271の一端には、プーリー272が一体的に嵌着され、スライダ256に設置されたスライダ駆動モーター273に接続する駆動プーリー274との間に駆動ベルト275が巻き掛けられている。従って、スライダ駆動モーター273を作動することにより、スライダ256は昇降台257の上をX方向に沿って駆動されることとなる。X方向に沿ったスライダ256の前進端と後退端とを規定するため、昇降台257にはスライダ256に取り付けられたドッグ276を光学的に検出する一対の光電スイッチ277,278が設けられ、制御部500にその検出信号が出力されるようになっている。先の搬出入位置は、スライダ256の前進端に設定され、ブレード受け渡し位置および退避位置はスライダ256の後退端に設定されている。
ブレード受け渡し手段207は、ブレード受け渡し位置において検査前のカッターブレード1の切れ刃3の先端6に当接してこれをブレードホルダー203側に押し込むための第1のプッシャー279と、検査後のカッターブレード1の後端7に当接してこれをブレード受け255に押し込むための第2のプッシャー280とをさらに有する。第1および第2のプッシャー279,280は、何れもX方向に沿って駆動される。第1のプッシャー279は、スライダ256に固定されたブラケット281に対してX方向に延在する直線案内軸受282を介してX方向に移動自在に支持されたラック歯車283に連結されており、このラック歯車283にはブラケット281に設置された第1プッシャー駆動用モーター284のピニオン285が噛み合わされている。第1のプッシャー279は、これがブレードホルダー203側に移動した前進端と、ブレード先端位置検出手段205の当接ブロック244側に移動した後退端との間を往復動するが、これら前進端および後退端の位置は図示しない位置決め手段により一定に保持される。端板223の中央部に嵌着された案内ブシュ286に対して摺動自在に貫通する第2のプッシャー280も第1のプッシャー279と基本的に同じ機構を有しており、先の支柱216にブラケット287を介して設置された第2プッシャー用駆動モーター288により、ラック/ピニオン機構289を介してその前進端と後退端との間を移動する。カッターブレード1の後端7に押し当たる第2のプッシャー280は、その前進端において、その先端がブレード受け255のV溝258内まで移動してブレードホルダー203に保持されていたカッターブレード1をブレード受け255まで押し込む。第2のプッシャー280がその後退端にある場合、第2のプッシャー280の先端は第1のプッシャー279によってブレードホルダー203のV溝228に押し込まれたカッターブレード1の後端7よりも後方に位置している(図7参照)。第2のプッシャー280のこのような前進端および後退端の位置は、何れも図示しない位置決め手段により一定に保持される。
従って、搬出入位置は、昇降台257が上昇端位置にあり、かつスライダ256が前進端位置にある場合となる。ブレード受け渡し位置は、昇降台257が上昇端位置にあり、かつスライダ256が後退端位置にある場合となる。退避位置は、昇降台257が下降端位置にあり、かつスライダが後退端位置にある場合となる。
上述したような第1のプッシャー279を設けたことにより、オペレーターがカッターブレード1をブレード受け255に載せさえすれば、ブレードホルダー203に対してカッターブレード1の切れ刃3の先端6を常に一定位置に位置決めすることが可能であり、カッターブレード1の切れ刃3の先端6をブレード先端位置検出手段205の当接ブロック244の245に当接させる際に、リニアステッピングモーター212によるスライドテーブル201の移動速度の減速時期をより適切に設定することができる。
上述した実施形態では、先端位置検出手段205として、機械的接触式の独立した構成のものを採用したが、これを光学式位置検出器206とテーブル位置検出手段213とで構成することが可能である。つまり、光学式位置検出器206およびテーブル位置検出手段213が先端位置検出手段205を兼ねるものであってよい。
このような本発明によるカッターブレード検査装置の機構部200の他の実施形態の主要部の正面形状を図16に示し、その平面形状を図17に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明を省略する。図17から明らかなように、本実施形態では先の実施形態の如きベース208上に独立して設置された先端位置検出手段205を有していない。その代わりに光学式位置検出器206とテーブル位置検出手段213とで同様な機能を持たせるようにしている。すなわち、カッターブレード1がブレード固定手段204によってブレードホルダー203に保持された状態から、リニアステッピングモーター212を駆動してスライドテーブル201を光学式位置検出器206側に前進させる。そして、カッターブレード1が光学式位置検出器206のコリメート光252の一部を遮った時点におけるX方向に沿ったスライドテーブル201の位置をテーブル位置検出手段213によって検出し、これをカッターブレード1の先端位置として制御部500に出力する。従って、本実施形態では先の実施形態の如き当接ブロック244,付勢手段246,ストッパー247,タッチプローブ248が不要となり、先の実施形態よりも機構部200の部品コストおよび製造コストを下げることができる。
本実施形態における光学式位置検出器206は、X方向に対して直交し、かつZ方向の幅寸法が一定な膜状のコリメート光252をY方向に沿って投光部253から受光部254に向けて出射するように配されている。つまり、投光部253と受光部254とが水平に配されているので、第1の軸線および第3の軸線が水平となり、機構部200の重心位置が下がる結果、先の実施形態よりもその安定性を高めることができると共に高さ方向の寸法をコンパクトにすることができる。この場合、カッターブレード1の測定時における回転部材202の回転位相は、先の実施形態の図10に示した状態に対し、90度回転した位置となることに注意されたい(カッターブレード1とコリメート光252との相対位置関係は、図10と同一である)。
本実施形態におけるブレード固定手段204の形状を拡大して図18に示し、その構造をさらに拡大して図19に示す。本実施形態におけるブレード固定手段204は、端板223にボルト290を介して取り付けられる台座233と、この台座233にボルト291を介して取り付けられる第1スライド234と、この第1スライド234に支持される第2スライド237と、この第2スライド237に取り付けられるクランプロッド229とを有する。本実施形態における台座233は、端板223の表面に沿ってX方向と直交する方向(図示例では回転部材202の径方向)に位置調整可能である。第1スライド234も同様に、端板221に対する台座233の移動方向およびX方向に対して直交する方向に位置調整可能である。第2スライド237は、第1スライド234の移動方向およびX方向に対して直交する方向、つまり端板223に対する台座233の可動方向と平行な方向に直線案内軸受240を介して移動可能である。第1スライド234にはアクチュエーター(図示例ではトルクリミッター付きのスライド駆動用モーター)230が組み込まれている。第1スライド234と第2スライド237とには、ラック/ピニオン機構235が組み込まれ、これがアクチュエーター230に連結されている。従って、制御部500からの指令に基づいてアクチュエーター230が作動すると、第1スライド234に対し第2スライド237が直線案内軸受240に沿って移動し、ブレードホルダー203に搭載されたカッターブレード1のクランプ/アンクランプを切り換えることができる。クランプロッド229は、台座233に対する第1スライド234の移動方向と平行な方向に延在する調整ねじ292を介して第2スライド237に取り付けられている。従って、この調整ねじ292を操作することにより、第2スライド237に対するクランプロッド229の位置を台座233に対する第1スライド234の移動方向と平行な方向に沿って微調整することができる。
なお、ブレード固定手段204の具体的な構成に関しては、上述した2つの実施形態に限定されるものではなく、必要に応じてその構成を適宜変更することが可能である。
精密測定の分野においては、温度や湿度などの雰囲気があらかじめ一定の条件に設定された環境の下で計測作業を行うことが望まれる。しかしながら、本発明におけるカッターブレード検査装置は、冷暖房のない工場などに設置されることも意図しているため、雰囲気によって得られる結果にばらつきが生ずる可能性がある。そこで、本実施形態では、カッターブレード検査装置が設置される部屋の環境、特に温度などによる影響を補償するため、寸法形状が既知の較正用基準ピン293を具えている。この較正用基準ピン293が取り付けられたブレードホルダー203の外観を図20に示す。本実施形態における較正用基準ピン293は、外径寸法が既知の丸棒状をなし、ブレードホルダー203の先端面からX方向に沿って突出するようにブレードホルダー203の側面にブラケット294を介して固定されている。
この場合、カッターブレード1の計測を行うに先立ち、テーブル位置検出手段213と、光学式位置検出器206とからの検出信号に基づいて較正用基準ピン293の外径寸法を算出しておく必要がある。演算部501は、この算出結果に基づいてカッターブレード1の切刃2の形状に関する情報を補正するための補正部502を有する。例えば、較正用基準ピン293の既知の外径寸法が3.000mmの場合、光学式位置検出器206を用いて演算部501にて求められた較正用基準ピン293の測定値に相違が発生すると、例えば測定値が3.001mmの場合、補正部502はその差0.001mmを補正値として光学式位置検出器206を用いて算出されるカッターブレード1の測定値に対して補正を行うようになっている。このようにして、制御部500は補正された測定値を真の測定値としてディスプレイ400に出力することができる。
本実施形態では、オペレーターがカッターブレード1をブレード受け255に載置する場合、好ましい載置位置を規定するための指示ピン295が設けられており、その詳細が図21および図22に示されている。図21はブレード受け渡し手段207の部分の右側面形状を示し、図22はそのブレード受け255の部分を抽出拡大して示している。スライダ256には指示ピン295を装着した第2スライド296が取り付けられ、スライダ256に対してこのスライダ256の移動方向と同じY方向にさらに変位可能となっている。ブレード受け255と第2スライド296との間には、圧縮ばね297が組み付けられ、指示ピン295の先端部がスロット261に位置するように付勢している。オペレーターは、ブレード受け255の搬出入位置にてカッターブレード1の後端7がこの指示ピン295に当接するように、カッターブレード1をブレード受け255に載置することができる。このため、本実施形態ではブレード受け255がブレード受け渡し位置に達した場合、第2スライド296に当接してこれを圧縮ばね297のばね力に抗してブレード受け255側に押し戻すことにより、指示ピン295の先端部をスロット261から退避させるためのストッパー298が昇降台257と一体に取り付けられている。しかしながら、このような指示ピン295に代えてブレード受け255の表面に刻印や着色によるマーキングなどを形成しておくことでも同様な効果を得ることができよう。
図21から明らかなように、本実施形態ではスライダ駆動モーター273をボールねじ軸271に直接連結しており、先の実施形態の場合よりもボールねじ軸271を駆動するための部品点数を削減することが可能である。また、ベース208と昇降案内棒262との間にダンパー装置299がそれぞれ組み込まれている。昇降用モーター266の作動停止に伴って昇降台257が上昇端および下降端で停止する際の衝撃をこれらのダンパー装置299によって緩和することができる。
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
1 カッターブレード
2 切れ刃
3 切れ刃が形成された面
4 第1の基準面
5 第2の基準面
6 先端
7 後端
A,B,C 切れ刃の測定点
100 ブレード測定機
200 機構部
201 スライドテーブル
202 回転部材
203 ブレードホルダー
204 ブレード固定手段
205 先端位置検出手段
206 光学式位置検出器
207 ブレード受け渡し手段
208 ベース
209 案内レール
210 ベッド
211 直線案内軸受
212 リニアステッピングモーター
213 テーブル位置検出手段
214 スケール本体
215 検出ヘッド
216 支柱
217 支軸部
218 軸受
219 ステッピングモーター
220 回転位置検出手段
221 スケール
222 検出ヘッド
223 端板
224 ドッグ
225 光電スイッチ
226,227 支持面(斜面)
228 V溝
229 クランプロッド
230 アクチュエーター
231 引張りコイルばね
232 位置調整機構
233 台座
234 第1スライド
235 ラック/ピニオン機構
236 ロック機構
237 第2スライド
238 直線案内軸受
239 調整ボルト
240 直線案内軸受
241 連結アーム
242 ロッドホルダー
243 対称軸面
244 当接ブロック
245 一端面
246 付勢手段
247 ストッパー
248 タッチプローブ
249 直線案内軸受
250 他端面
251 接触子
252 コリメート光
253 投光部
254 受光部
255 ブレード受け
256 スライダ
257 昇降台
258 V溝
259,260 支持面
261 スロット
262 昇降案内棒
263 案内ブシュ
264 ラック歯車
265 昇降棒
266 昇降用モーター
267 減速機
268,269 リミットスイッチ
270 案内棒
271 ボールねじ軸
272 プーリー
273 スライダ駆動モーター
274 駆動プーリー
275 駆動ベルト
276 ドッグ
277,278 光電スイッチ
279 第1のプッシャー
280 第2のプッシャー
281 ブラケット
282 直線案内軸受
283 ラック歯車
284 第1プッシャー駆動用モーター
285 ピニオン
286 案内ブシュ
287 ブラケット
288 第2プッシャー用駆動モーター
289 ラック/ピニオン機構
290,291 ボルト
292 調整ねじ
293 較正用基準ピン
294 ブラケット
295 指示ピン
296 第2スライド
297 圧縮ばね
298 ストッパー
299 ダンパー装置
300 操作盤
301 操作ボタン
400 ディスプレイ
500 制御部
501 演算部
502 補正部
600 筺体
601 蝶番
602 開閉扉
603 開口

Claims (16)

  1. カッターブレードの先端部に形成された切れ刃の形状を検査するための装置であって、
    ベースと、
    このベースに支持されて当該ベースに沿った第1の軸線と平行な方向に駆動されるスライドテーブルと、
    このスライドテーブルの第1の軸線に沿った位置を検出するためのテーブル位置検出手段と、
    前記スライドテーブルに支持されて第1の軸線と平行な軸線回りに回転駆動される回転部材と、
    この回転部材の回転位相を検出するための回転位置検出手段と、
    前記回転部材と一体に固定されて前記カッターブレードを載置するためのブレードホルダーと、
    前記回転部材に取り付けられ、前記ブレードホルダーに載置された前記カッターブレードを前記ブレードホルダーに対して固定するためのブレード固定手段と、
    このブレード固定手段により前記ブレードホルダーに固定された前記カッターブレードの切れ刃の先端の第1の軸線に沿った位置を検出するためのブレード先端位置検出手段と、
    第1の軸線に対して交差する第2の軸線に沿って所定の幅を持つ膜状のコリメート光をこれら第1および第2の軸線に対して交差する第3の軸線に沿って出射する投光部と、この投光部から出射したコリメート光を受光する受光部とを有し、これら投光部と受光部との間で前記コリメート光の一部を遮る前記カッターブレードの切れ刃の第2の軸線に沿った位置を検出するための光学式位置検出器と
    を具えたことを特徴とするカッターブレード検査装置。
  2. 前記第1の軸線と平行に前記ブレードホルダーに突設され、前記第1の軸線と直交する方向に沿った寸法形状が既知の較正用基準ピンをさらに具えたことを特徴とする請求項1に記載のカッターブレード検査装置。
  3. 前記テーブル位置検出手段と、前記回転位置検出手段と、前記先端位置検出手段と、前記光学式位置検出器とからの検出信号に基づいて前記カッターブレードの切れ刃の形状に関する情報を算出する演算部をさらに具えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカッターブレード検査装置。
  4. 前記演算部での演算結果を表示する表示部をさらに具えたことを特徴とする請求項3に記載のカッターブレード検査装置。
  5. 前記演算部は、前記テーブル位置検出手段と、前記光学式位置検出器とからの検出信号に基づいて前記較正用基準ピンの外径寸法を算出し、この算出結果に基づいて前記カッターブレードの切刃の形状に関する情報を補正する補正部を有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のカッターブレード検査装置。
  6. 前記カッターブレードが載置されるブレード受けを有し、前記ブレードホルダーとの間で前記カッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し手段をさらに具え、このブレード受け渡し手段のブレード受けには前記カッターブレードの第1および第2の基準面に対応した第1および第2の支持面が形成され、これら第1および第2の支持面に前記カッターブレードの第1および第2の基準面が当接するように前記カッターブレードが当該ブレード受けに載置されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
  7. 前記ブレード受け渡し手段のブレード受けは、前記カッターブレードを搬出入するための搬出入位置と、前記ブレードホルダーと一直線状に並んで前記ブレードホルダーとの間で前記カッターブレードの受け渡しを行うためのブレード受け渡し位置と、前記カッターブレードの切れ刃の検査中にブレード受け渡し位置から退避する退避位置とに駆動されることを特徴とする請求項6に記載のカッターブレード検査装置。
  8. 前記ブレード受け渡し手段は、
    第1の軸線と平行な方向に沿って駆動され、前記ブレード受け渡し位置において検査前の前記カッターブレードの切れ刃の先端に当接してこれを前記ブレードホルダー側に押し込むための第1のプッシャーと、
    第1の軸線と平行な方向に沿って駆動され、前記ブレード受け渡し位置において検査後の前記カッターブレードの後端に当接してこれを前記ブレード受けに押し込むための第2のプッシャーと
    をさらに有することを特徴とする請求項7に記載のカッターブレード検査装置。
  9. 前記カッターブレードは、第1の基準面と、この第1の基準面に対して交差する第2の基準面とを有する棒状をなし、
    前記ブレードホルダーは、前記カッターブレードの第1および第2の基準面に対応した第1および第2の支持面を有し、少なくとも第1の支持面に前記カッターブレードの第1の基準面が当接するように、前記カッターブレードが前記ブレードホルダーに固定されることを特徴とする請求項1から請求項8の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
  10. 前記ブレードホルダーの第1の支持面と第2の支持面とのなす角は、前記カッターブレードの第1の基準面と第2の基準面とのなす角と同じか、またはそれよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項9に記載のカッターブレード検査装置。
  11. 前記ブレードホルダーの第1および第2の支持面の交線が第1の軸線と平行に設定され、前記ブレード固定手段は、
    第1の軸線と直交する方向に沿って駆動され、先端が前記カッターブレードに当接してその第1および第2の基準面を前記ブレードホルダーの第1および第2の支持面に押圧固定するためのクランプロッドを有し、このクランプロッドの駆動方向が前記ブレードホルダーの第1の支持面に対して直交しておらず、かつ第2の支持面に対して平行ではないことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のカッターブレード検査装置。
  12. 前記ブレード固定手段のクランプロッドの駆動方向と前記ブレード保持ブロックの第1の基準面とのなす角は、このクランプロッドの駆動方向と前記ブレード保持ブロックの第2の基準面とのなす角よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項11に記載のカッターブレード検査装置。
  13. 前記先端位置検出手段は、
    前記カッターブレードの切れ刃の先端が当接する一端面を有し、第1の軸線と平行な方向に沿って移動可能な当接ブロックと、
    この当接ブロックの一端面を前記ブレードホルダー側に付勢する付勢手段と、
    この付勢手段による付勢力に抗して前記ブレードホルダー側への前記当接ブロックの移動を規制するストッパーと、
    前記当接ブロックの一端面と反対側の他端面に対向するように配された接触子を有し、前記カッターブレードの切れ刃の先端が前記当接ブロックの一端面に当接したことを検出するためのタッチプローブと
    を有することを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
  14. 前記テーブル位置検出手段および前記光学式位置検出器が前記先端位置検出手段を兼ねていることを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
  15. 前記カッターブレードは、これによってワークに形成される溝の一方の側面を仕上げる第1のものと、前記溝の他方の側面を仕上げる第2のものとの2種類があり、前記ブレード固定手段がブレードホルダーに関して前記回転部材に対称に配されていることを特徴とする請求項1から請求項14の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
  16. 前記第1の軸線および前記第3の軸線が水平であることを特徴とする請求項1から請求項15の何れかに記載のカッターブレード検査装置。
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