JP2010217144A - 内面検査装置とこれを備える内面加工検査装置 - Google Patents
内面検査装置とこれを備える内面加工検査装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】管状部材1の内面2を加工する内面検査装置であって、管状部材1を固定する固定装置10と、固定装置10により固定された管状部材1の内面2を加工する加工機20、30、40と、内面2に区画された管状部材の内部空間に位置した状態で、加工機に加工された内面2を検知する内面検査ヘッド15と、を備える。
【選択図】図5
Description
かかる手段により、ボーリングバー54の先端部55を凝固した硫黄53で支持することができ、先端工具56の芯振れを防ぎ、硫黄53と共に内面を加工することにより、内径振れの少ないロングシャフトを加工することができる。
即ち、本発明の第1の目的は、切削加工後の長尺シャフトなどの管状部材の内面を簡単に検査できる内面検査装置とこれを備える内面加工検査装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、例えば両端部の下穴が約100mm、中間部の下穴が約130mm、全長が約3mの細長い長尺シャフトを対象とし、長尺シャフト内に挿入する加工ヘッドの最大径を両端部の下穴よりも細くでき、かつ加工時の工具反力による加工精度の低下を防止し、加工不可範囲を最小にして、長尺シャフトの内面を、その下穴に倣って正確に内面加工することができ、切削加工後の長尺シャフトの内面を簡単に検査できるようにすることにある。
前記管状部材を固定する固定装置と、
前記管状部材の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面を検査する内面検査ヘッドと、を備える、ことを特徴とする内面検査装置が提供される。
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える。
また、相対回転装置により、管状部材に対する内面検査ヘッドの回転位置を変化させることができるので、各回転位置毎に前記内面位置を取得できる。即ち、回転方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。
このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える。
また、相対回転装置により、管状部材に対する内面検査ヘッドの回転位置を変化させることができるので、各回転位置毎に前記内面位置を取得できる。即ち、回転方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。
このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記半径方向移動部材、前記駆動装置、前記接触検知センサおよび前記距離計測部は、複数組設けられ、これら複数組の前記半径方向移動部材は、前記管状部材の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている。
前記レーザ距離計は、前記管状部材の軸を回る周方向に複数設けられている。
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ軸方向に移動可能である加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物回転装置とを備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともに前記ヘッド支持装置により軸方向に移動させられ、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持されるとともに前記刃物回転装置により回転駆動され、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置が提供される。
各内面チャックは、長尺シャフトの下穴に当接して軸方向に転動可能な回転ロータと、これを半径方向かつ放射状に拡縮可能に案内し、軸線に対し傾斜したテーパ面を有する3以上のガイド部材とを有し、
前記各ピストンは、その軸方向一端に3以上のガイド部材のテーパ面と同期して摺動するテーパ面を有し、
前記メイン本体は、ボーリングバーの中空穴から前記1対のピストン間に液体を供給して液圧を付与する液圧流路を有する。
すなわち、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドに連結されたヘッド支持装置と刃物回転装置により、内面加工用の刃物を有する加工ヘッドの軸方向移動と回転駆動を行うので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に刃物を支持する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。
すなわち、加工ヘッドが、内面倣いヘッドを有する構成により、ヘッド支持装置から供給される液体の圧力により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持することにより、加工ヘッドの小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフトの内面で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
すなわち、内面倣いヘッドに取り付けられた内面検査ヘッドは、長尺シャフトの内部において、内面倣いヘッドと共にヘッド支持装置により長尺シャフトの軸方向に移動されられることができるので、所望の軸方向位置または範囲で長尺シャフト内面を検査できる。従って、長尺シャフト内面を検査・計測するために、長尺シャフトを切断する必要がない。また、長尺シャフトを長尺シャフト固定装置に固定した状態で、長尺シャフト内面を検査できるので、ロングシャフト内面2を計測するための専用治具を用意する必要がない。このように、ロングシャフト内面2の状態を容易に検査できる。
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有する加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線方向に、前記加工ヘッドを、前記長尺シャフトに対して相対移動させる軸方向移動装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線まわりに、前記刃物を、前記長尺シャフトに対して相対回転させる相対回転装置と、を備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有し、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドに支持されるとともに前記相対回転装置により前記長尺シャフトに対して相対回転させられ、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置が提供される。
また、本発明の内面加工検査装置は、後述する内面検査装置を有する。
また加工ヘッド20は、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物29を有し、刃物29の回転中心を下穴2の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に刃物29を支持する機能を有する。加工ヘッド20の詳細な構造に関しては、後述する。
なお、バー移動装置34において、移動部材34a、スクリューネジ34b及び回転駆動装置34cを有する構成に代えて、ボーリングバー32を軸方向に移動できるその他の構成を採用してもよい。例えば、ラックアンドピンオン機構、ベルト機構あるいはチェーン機構などを回転モータで駆動してボーリングバー32を軸方向に移動させる構成や、リニアモータによりボーリングバー32を直接、軸方向に移動させる構成を採用してもよい。
刃物駆動ロッド44は、回転ロッド42の中空穴を通して軸方向に延び、加工ヘッド20の後述する軸方向移動部材28(図3参照)に相対回転不可能に連結されている。
回転駆動装置46は、メインフレーム11の上面に沿って水平に移動可能に設けられた水平移動台46aと、水平移動台46a上に設置された回転駆動チャック46bとを有する。水平移動台46aは、図示しない水平レールとこれに案内されたガイドを有し、低抵抗で水平に移動するようになっている。また、回転駆動チャック46bは、回転ロッド42の軸端部(図で左端部)を把持するチャック装置とこれを軸線まわりに回転駆動する回転駆動機構からなる。
また、軸移動装置48は、刃物駆動ロッド44を回転可能に支持するロッド支持部を有している。このため、刃物駆動ロッド44は、後述する軸方向移動部材28とともに回転できるようになっている。
内面倣いヘッド21は、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともにヘッド支持装置30により軸方向に移動させられる。
この例において、内面倣いヘッド21は、ボーリングバー32が結合された円筒形のメイン本体23と、メイン本体23の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた1対の内面チャック24と、メイン本体23の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた1対のピストン25を有する。
円筒形のメイン本体23は、長尺シャフト1の下穴2に軸方向に挿入可能な直径を有する。
また各ピストン25は、その軸方向一端に各ガイド部材24cのテーパ面24bと同一の傾斜をもつテーパ面25aを有する。テーパ面25aは平面であってよい。
円筒形のサブ本体26は、軸受26aを介して、内面倣いヘッド21により、その軸線まわりに回転可能に支持されている。軸受26aは、この例では、円筒形のサブ本体26の軸方向端部26bにおける半径方向を向く側面に組み込まれている。また、軸方向端部26bを、図3のように、メイン本体23に形成され軸方向に窪んだ窪み部23bに挿入することで、刃物ヘッド22が内面倣いヘッド21に取り付けられた状態となる。
半径方向移動部材27は、刃物29を半径方向先端に有し、軸線(即ち、刃物ヘッド22の回転中心)に対し傾斜した傾斜歯27aを有する。
軸方向移動部材28は、半径方向移動部材27の傾斜歯27aと歯合する傾斜歯28aを有する。傾斜歯28aは、傾斜歯27aと同じ方向に傾斜している。
図4は、半径方向移動部材27と軸方向移動部材28の斜視図である。このように、軸方向移動部材28は半円部28bを有しており、この半円部28bの平面側の面に傾斜歯28aが形成されている。また、半径方向移動部材27において、軸方向移動部材28の傾斜歯28aと対面する面に、上述した傾斜歯27aが形成されている。
内面検査ヘッド15は、刃物ヘッド22の代わりに内面倣いヘッド21に取り付けられた状態で、下穴の内面2の状態(内面2の形状すなわち半径、又は直径、真円度、または内面2の表面粗さ)を検査する。
図5は、本発明の実施形態による内面検査ヘッド15の構成例Aを示し、刃物ヘッド22と交換された内面検査ヘッド15が、内面倣いヘッド21に取り付けられた状態を示す。この交換は、例えば次のように行う。図3において、回転駆動装置46と共に回転ロッド42を図3の左側へ軸方向に移動させて、長尺シャフト1の内部から刃物ヘッド22を取り出す。取り出したら、回転ロッド42の先端から刃物ヘッド22を取り外し、代わりに、回転ロッド42の先端に内面検査ヘッド15を取り付ける。その後、回転駆動装置46と共に回転ロッド42を軸方向に移動させることで、内面検査ヘッド15を長尺シャフト1の内部に挿入して内面倣いヘッド21に取り付ける。
軸方向移動部材28は、内面検査ヘッド15と刃物ヘッド22とで共通に使用されてよい。すなわち、この例では、内面検査ヘッド15の軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22で使用されたものである。軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22を内面検査ヘッド15に交換する時に、長尺シャフト1外部において、刃物駆動ロッド44の先端部と共に刃物ヘッド22から軸方向に引き抜いて取り外すことができる。次いで、刃物駆動ロッド44の先端部と共に軸方向移動部材28を内面検査ヘッド15内に軸方向に挿入することで、図5のように内面検査ヘッド15内に軸方向移動部材28を取り付けることができる。このように、軸方向移動部材28を、刃物ヘッド22から引き抜いて内面検査ヘッド15に挿入できる。傾斜歯28aは、傾斜歯16aと同じ方向に傾斜して、傾斜歯16aに歯合する。この構成により、軸方向移動部材28の軸方向移動により、半径方向移動部材16を、半径方向外方に移動させて内面2に接触させることができる。なお、内面検査ヘッド15で使用される軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22で使用される軸方向移動部材28と別個のものであってもよいが、刃物ヘッド22の軸方向移動部材28と同様の構成を有する。
リニアスケール18b−1は、軸方向移動部材28(即ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向移動距離を計測する。また、リニアスケール18b−1は、接触検知センサ18aから前記接触を示す信号を受けた時点で、前記計測を終了する。
換算部18b−2は、リニアスケール18b−1が計測した軸方向移動部材28の軸方向移動距離を、半径移動部材16の半径方向移動距離に換算する。
近接センサ18b−3は、例えば公知の渦電流検出式リミットスイッチであり、半径方向移動部材16が半径方向内方に最も引っ込んだ前記初期位置を検知する。図5の例では、近接センサ18b−3は、前記初期位置に相当する軸方向移動部材28(即ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向位置を検出する。これにより、リニアスケール18b−1は、前記初期位置に相当する軸方向移動部材28の軸方向位置から軸方向移動距離の計測を開始できるので、換算部18b−2は、前記初期位置を原点(ゼロ)として半径方向移動部材16の移動距離を算出できる。
このような構成により、接触検知センサ18aからの前記接触を示す信号に基づいて、前記初期位置から半径方向移動部材16が内面2に接触する接触位置まで、半径方向移動部材16が前記半径方向に移動した距離を計測できる。このとき、初期位置の中心からの半径方向位置を予め計測しておく必要がある。
内面検査ヘッド15は、内面2の形状を非接触に検査できるもの(例えば、レーザ距離計)であってもよい。内面検査ヘッド15がレーザ距離計を有する場合、レーザ距離計は、半径方向にレーザを照射するように内面検査ヘッド15に取り付けられる。これにより、各回転位置において内面2までの距離を取得できる。すなわち、内面検査ヘッド15が回転駆動装置46により回転させられることで、各回転位置において、レーザ距離計によりレーザ距離計18から内面2までの距離を取得できる。取得されたこれらの距離に基づいて、回転方向における内面2の形状を取得することができる。また、構成例Bは、非接触式のものであるので、上述の半径方向移動部材16を省略できる。また、好ましくは、刃物ヘッド22と同様に、内面検査ヘッド15の内部には、内面倣いヘッド21と反対側から軸方向移動部材28を挿入できる空間が形成されている。これにより、刃物ヘッド22と内面検査ヘッド15とを交換する時に、軸方向移動部材28を刃物駆動ロッド44から分離させる必要がなくなる。なお、長尺シャフト1内のレーザ距離計と長尺シャフト外部との間で信号を伝送する方法については、例えば、刃物駆動ロッド44と内面検査ヘッド15の内部に穴を設け、その穴にレーザ距離計と接続した信号ケーブルを通し、信号を伝送するという構成を採用してよい。
(構成例C)
また、内面検査ヘッド15は、内面2を撮像する撮像装置(例えば、CCDカメラなど)を有する。この場合には、撮像装置が、半径方向外方を向くように、内面検査ヘッド15の外周面に取り付けられる。好ましくは、内面検査ヘッド15が回転駆動装置46により回転させられることで、回転方向全周にわたって内面2の画像データを取得し、この画像データから内面2の表面粗さを検査できる。また、構成例Cは、非接触式のものであるので、上述の半径方向移動部材16を省略できる。また、好ましくは、刃物ヘッド22と同様に、内面検査ヘッド15の内部には、内面倣いヘッド21と反対側から軸方向移動部材28を挿入できる空間が形成されている。なお、長尺シャフト1内のCCDカメラと長尺シャフト外部との間で信号を伝送する方法については、構成例Bと同じであってよい。
この構成例Cにおいて、前記撮像装置は、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けられている。この場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例D)
上記構成例Aにおいて、半径方向移動部材16、軸移動装置48と軸方向移動部材28とからなる駆動装置、接触検知センサ18aおよび距離計測部18bは、複数組設けられ、これら複数組の半径方向移動部材16は、長尺シャフト1の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている。この場合、上述の刃物駆動ヘッド44の代わりに、上記各組毎に、軸方向移動部材28に軸方向に連結された駆動ヘッドが設けられる。また、構成例Aと同じ方式で、前記各組において、前記駆動装置は、対応する前記駆動ヘッドを軸方向に移動させることで、軸方向移動部材28を介して対応する半径方向移動部材16を半径方向に移動させ、前記距離計測部18bは、前記接触検知センサ18aからの信号に基づいて前記初期位置から前記内面までの距離を取得する。この場合、各組の半径方向移動部材16および軸方向移動部材28は、内面検査ヘッド15の内面に支持され、各組の半径方向移動部材16および軸方向移動部材28の動作は、内面検査ヘッド15の内面に案内されてよい。
構成例Dの場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例E)
上記構成例Bにおいて、前記レーザ距離計は、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けられている。この場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
本発明の方法は、上述した装置を用い、軸方向に貫通し軸線に対して線対称の下穴2を有する細長い長尺シャフト1の内面をその下穴2に倣って内面加工する内面加工方法である。
図6において、(A)は図1の長尺シャフト1の左端側(反フランジ側)、(B)は右端側(フランジ側)の内面加工状態を示している。
メイン本体21は、長尺シャフト1の下穴2に少なくとも一方から軸方向に挿入可能な直径(例えば直径95mm)を有する。
サブ本体22は、長尺シャフト1の最小径の下穴2aに軸方向に挿入可能な直径(例えば直径78mm)を有する。
次に、ボーリングバー32の中空穴32aを通して1対のピストン25の間に液体を供給し1対のピストン25を互いに離れる方向に移動させることで、1対の内面チャック24を放射状に拡径する。この内面チャック24の拡径により、刃物ヘッド22の軸線(回転中心)を下穴2の軸線に一致させ、内面チャック24によって下穴2内で内面倣いヘッド21及び刃物ヘッド22を軸方向に移動可能に支持する。なお、この時まで、刃物29は、両方とも内面2に干渉しない半径方向内方位置にある。
刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線と一致させたら、刃物駆動ロッド44を軸方向に駆動することで、軸方向移動部材28及び半径方向移動部材27を介して刃物29を半径方向外方に移動させていき、刃物29の位置合わせを行う。この位置合わせは、上述の位置合わせ用接触センサを用いて行ってよい。
位置合わせが完了したら、回転ロッド42によりサブ本体22を外部から軸線まわりに回転駆動して内面を下穴2に倣って内面加工する。
上述した加工方法により、長尺シャフト1の最小径の下穴2aの近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工することができる。
この加工方法により、長尺シャフト1のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工することができる。
すなわち、長尺シャフト1の下穴2を通して加工ヘッド20に連結されたヘッド支持装置30と刃物回転装置40により、内面加工用の刃物29を有する加工ヘッド20の軸方向移動と回転駆動を行うので、加工ヘッド20は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物29を有し、刃物29の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持する機能のみで足りるため加工ヘッド20の最大径を、長尺シャフト1の両端部の少なくとも一方の下穴2よりも細くできる。
すなわち、加工ヘッド20が、内面倣いヘッド21を有する構成により、ヘッド支持装置30から供給される液体により付与される液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持することにより、加工ヘッド20の小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフト1の内面2で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
すなわち、内面倣いヘッド21に取り付けられた内面検査ヘッド15は、下穴の内部において、内面倣いヘッド21と共にヘッド支持装置により長尺シャフトの軸方向に移動されられることができるので、所望の軸方向位置または範囲で長尺シャフト内面を検査できる。従って、長尺シャフト内面を検査・計測するために、長尺シャフトを切断する必要がない。また、長尺シャフトを長尺シャフト固定装置に固定した状態で、長尺シャフト内面を検査できるので、ロングシャフト内面2を計測するための専用治具を用意する必要がない。このように、ロングシャフト内面2の状態を容易に検査できる。
すなわち、内面倣いヘッド21が軸方向に間隔を隔てて位置する1対の内面チャック24を有し、1対のピストン25によりそれぞれ独立して作動するので、下穴2が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッド20を下穴に対して常に同心に保持できる。
従って、加工時の工具反力による加工精度の低下を防止して、長尺シャフトの内面を、その下穴に倣って正確に中ぐり加工することができる。
なお、本発明の「長尺シャフト1の他端から下穴2を通して加工ヘッドに連結され、長尺シャフト1の軸線まわりに、刃物29を、長尺シャフト1に対して相対回転させる相対回転装置」は、本発明の「内面検査ヘッドを管状部材に対して相対回転させる相対回転装置」と同じであっても、これと別のものであってもよい。
10 長尺シャフト固定装置(固定装置)、11 メインフレーム、
12,13 チャック装置、12a,13a 把持部、
14 支持金具、15 内面検査ヘッド、
15b 内面検査ヘッドの軸方向端部、16 半径方向移動部材、
18a 接触検知センサ、18b 距離計測部、
20 加工ヘッド(加工機の一部)、21 内面倣いヘッド、22 刃物ヘッド、
23 メイン本体、23a 液圧流路、23b メイン本体の窪み部、
24 内面チャック、24a 回転ロータ、24b テーパ面、
24c ガイド部材、25 ピストン、25a テーパ面、
26 サブ本体、26b サブ本体の軸方向端部、27 半径方向移動部材、
27a 傾斜歯、28 軸方向移動部材、28a 傾斜歯、29 刃物、
30 ヘッド支持装置(加工機の一部である軸方向移動装置)、
32 ボーリングバー、34 バー移動装置、34a 移動部材、
34b スクリューネジ、34c 回転駆動装置、
36 液圧供給装置、36a 液圧ユニット、36b 液圧ホース、
40 刃物回転装置(加工機の一部)、42 回転ロッド、44 刃物駆動ロッド、
46 回転駆動装置(相対回転装置)、46a 水平移動台、
46b 回転駆動チャック、48 軸移動装置
Claims (8)
- 管状部材における加工された内面を検査する内面検査装置であって、
前記管状部材を固定する固定装置と、
前記管状部材の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面を検査する内面検査ヘッドと、を備える、ことを特徴とする内面検査装置。 - 前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の内面検査装置。 - 前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える、ことを特徴とする請求項1に記載の内面検査装置。 - 前記内面検査ヘッドは、前記内面を撮像する撮像装置を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の内面検査装置。
- 前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記半径方向移動部材、前記駆動装置、前記接触検知センサおよび前記距離計測部は、複数組設けられ、これら複数組の前記半径方向移動部材は、前記管状部材の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の内面検査装置。 - 前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、
前記レーザ距離計は、前記管状部材の軸を回る周方向に複数設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の内面検査装置。 - 前記管状部材の内面を加工する加工機と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ軸方向に移動可能である加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物回転装置とを備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともに前記ヘッド支持装置により軸方向に移動させられ、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持されるとともに前記刃物回転装置により回転駆動され、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置。 - 前記管状部材の内面を加工する加工機と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有する加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線方向に、前記加工ヘッドを、前記長尺シャフトに対して相対移動させる軸方向移動装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線まわりに、前記刃物を、前記長尺シャフトに対して相対回転させる相対回転装置と、を備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有し、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドに支持されるとともに前記相対回転装置により前記長尺シャフトに対して相対回転させられ、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置。
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