JP2015121490A

JP2015121490A - 測定器

Info

Publication number: JP2015121490A
Application number: JP2013265899A
Authority: JP
Inventors: 昌史青木; Masashi Aoki; 一貴中力; Kazutaka Chiyuuriki
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-07-02

Abstract

【課題】回転体の回転軌跡に沿って形成された測定対象箇所の寸法を正確に測定することができる測定器を提供する。【解決手段】測定器１は、回転体としての研削ホイール１００の回転軌跡に沿って配設される測定対象物箇所としてのマウント基台１０４の幅Ｗや環状側壁１０６の厚みを測定する。測定器１は、装着治具２０から構成され、装着治具２０は、研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部に装着される装着部２１と、装着部２１の反対側にノギス１０の本尺１１が嵌合されるノギス嵌合部２２と、を有する。測定器１は、研削ホイール１００に装着された装着治具２０にノギス１０の本尺１１を嵌合し、研削ホイール１００の回転中心を通る直線上に本尺１１を延在させる。【選択図】図４

Description

本発明は、回転体を測定する測定器に関する。

例えば、研削ホイールの砥石セグメントや、超音波研削に用いる研削ホイールの基台の側壁（特許文献１参照）などには、回転体の回転軌跡に沿って形成された測定対象箇所がある。これらは、所定の幅に形成されており、砥石セグメントであれば均一な研削を可能にするし、超音波用研削ホイールの基台の側壁であれば、均一な振動の伝達を実現する。

特開２０１３−１３２７２１号公報

しかしながら、特に、超音波用研削ホイールの基台の側壁の厚みについては正確に測定する手段がなく、旋盤による削りだし設定値にたよってその精度が構成されていた。このように、回転体の回転軌跡に沿って形成された測定対象箇所の寸法を正確に測定することは困難な場合があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、回転体の回転軌跡に沿って形成された測定対象箇所の寸法を正確に測定することができる測定器を提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の測定器は、回転体の回転軌跡に沿って配設される回転体の測定対象箇所を測定する測定器であって、回転体の回転中心に装着される装着部と、該装着部の反対側にノギスの本尺が嵌合されるノギス嵌合部と、を有する装着治具から構成され、回転体に装着された該装着治具に該ノギスの該本尺を嵌合し、該回転体の回転中心を通る線上に該本尺を延在させることを特徴とする。

また、本発明の測定器は、前記装着部は、該回転体に対し回転可能に装着されていることが望ましい。

本発明の測定器を用いる事で、常にノギスを回転中心を通る位置に位置づけることができるので、回転体の回転軌跡に沿って形成された測定対象物の測定対象箇所の寸法を正確に測定することができる。

図１は、実施形態に係る測定器の構成例を示す図である。図２は、実施形態に係る測定器により測定される測定対象箇所を備えた研削ホイールを示す斜視図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、実施形態に係る測定器が研削ホイールのマウント基台の幅を測定する状態を示す図である。図５は、実施形態に係る測定器が研削ホイールの環状側壁の厚みを測定する状態を示す図である。図６は、実施形態に係る測定器が他の研削ホイールの研削砥石の厚みを測定する状態を示す図である。図７は、実施形態の変形例に係る測定器の装着治具を示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る測定器を図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る測定器の構成例を示す図、図２は、実施形態に係る測定器により測定される測定対象箇所を備えた研削ホイールを示す斜視図、図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、図４は、実施形態に係る測定器が研削ホイールのマウント基台の幅を測定する状態を示す図、図５は、実施形態に係る測定器が研削ホイールの環状側壁の厚みを測定する状態を示す図、図６は、実施形態に係る測定器が他の研削ホイールの研削砥石の厚みを測定する状態を示す図である。

実施形態に係る測定器１は、図２に示す回転体としての測定対象物の測定対象箇所の寸法を測定するために用いられる。

なお、本実施形態に係る測定器１により測定対象箇所の寸法が測定される測定対象物は、超音波研削に用いられる研削ホイール１００である。研削ホイール１００は、超音波研削装置の回転スピンドルの先端に設けられたホイールマウントに取り付けられて、軸心回りに回転しながら超音波振動することで、研削対象物を研削加工するものである。研削ホイール１００は、ホイールマウントにボルトなどによって取り付けられる基台１０１と、基台１０１の下面の外周部に複数固着された研削砥石１０２と、基台１０１に取り付けられかつ基台１０１を超音波振動させる超音波振動子１０３とを備えている。研削ホイール１００は、基台１０１、研削砥石１０２及び超音波振動子１０３が軸心回りの回転軌跡に沿った形状（即ち、同軸）に形成されている。

基台１０１は、図２及び図３に示すように、ホイールマウントにボルトなどにより装着されかつ中央部に開口部１０４ａを有する円環状のマウント基台１０４と、下面の外周部に複数の研削砥石１０２が固着されかつ中央部に開口部１０５ａ（回転中心に相当）を有する円環状の円環状基台１０５と、マウント基台１０４と円環状基台１０５の外周部同士を連結する環状側壁１０６とを一体に備えている。マウント基台１０４（第１の測定対象箇所に相当）の幅Ｗ（寸法に相当）は、環状側壁１０６（第２の測定対象箇所に相当）の厚みＴ（寸法に相当）よりも大きく形成されている。円環状基台１０５の内径は、マウント基台１０４の内径よりも小さく形成されている。研削砥石１０２は、円環状基台１０５の下面の外周部に環状に配置され、下面の外周部に接着剤により固着されている。

超音波振動子１０３は、円環状基台１０５の上面の開口部１０５ａの周囲に配設されている。超音波振動子１０３は、開口部１０５ａを囲繞するように配置され、円環状基台１０５の上面の中央に配置されている。超音波振動子１０３は、外部から電力が印加される凸型コネクタ１０７に接続される一対の導電線１０８が接続されている。

測定器１は、研削ホイール１００の測定対象箇所としてのマウント基台１０４の幅Ｗを測定するとともに、研削ホイール１００の測定対象箇所としての環状側壁１０６の厚みＴを測定するために用いられる。

測定器１は、図１に示すように、ノギス１０と、装着治具２０と、一対のアタッチメント３０ａ，３０ｂとから構成されている。ノギス１０は、直線状に延びた本尺１１と、本尺１１の長手方向に移動自在に本尺１１に取り付けられたスライダ１２とを備えている。本尺１１は、一端部から本尺１１の長手方向に対して直交する方向に延びた第１ジョウ１３を一体に備えている。また、本尺１１の表面には、本尺１１の長手方向に延在した目盛１４が形成されている。

スライダ１２は、第１ジョウ１３寄りの一端部から本尺１１の長手方向に対して直交しかつ第１ジョウ１３と平行に延びた第２ジョウ１５を一体に備えている。第１ジョウ１３と第２ジョウ１５の互いに対向する対向面１３ａ，１５ａは、本尺１１の長手方向に対して直交する方向と平行である。また、スライダ１２の表面には、本尺１１の目盛１４と協同して、ジョウ１３，１５の対向面１３ａ，１５ａ間の距離を示す図示しない目盛が形成されている。また、スライダ１２には、ねじ込まれることで、本尺１１に当接してスライダ１２を本尺１１に固定する固定用ねじ１６が取り付けられている。

一対のアタッチメント３０ａ，３０ｂのうち一方のアタッチメント３０ａは、第１ジョウ１３に装着され、他方のアタッチメント３０ｂは、第２ジョウ１５に装着される。アタッチメント３０ａ，３０ｂは、ジョウ１３，１５よりも大きく形成されかつジョウ１３，１５が挿入される挿入孔３１が形成され、ジョウ１３，１５の対向面１３ａ，１５ａを挿入孔３１の内面３１ａに押し付けて固定する固定部材としての固定用ねじ３２が取り付けられている。アタッチメント３０ａ，３０ｂは、挿入孔３１内にジョウ１３，１５が挿入されて、ジョウ１３，１５の外側に被せられた状態で固定用ねじ３２によりジョウ１３，１５に固定される。

また、アタッチメント３０ａ，３０ｂは、ジョウ１３，１５に固定された際に互いに近づく方向に突出した突出ピン３３が設けられている。突出ピン３３は、環状側壁１０６の厚みＴを測定する際に、環状側壁１０６の内外面に当接するものである。アタッチメント３０ａの突出ピン３３は、アタッチメント３０ｂの突出ピン３３よりも短く形成されている。また、アタッチメント３０ａ，３０ｂがジョウ１３，１５に固定された際に、対向面１３ａ，１５ａが押し付けられる挿入孔３１の内面３１ａからの突出ピン３３の突出量Ｐａ，Ｐｂは、予め定められている。なお、アタッチメント３０ａ，３０ｂは、測定対象箇所の形状に応じて、ジョウ１３，１５に固定されて用いられてもよく、ジョウ１３，１５に固定されずに用いられなくてもよい。

装着治具２０は、研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部１０５ａに装着される装着部２１と、装着部２１の研削ホイール１００の円環状基台１０５の反対側に設けられたノギス嵌合部２２とを有している。装着部２１は、研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部１０５ａ内にはめ込まれる円環状の装着部材２３と、装着部材２３内に通される回転軸部２４ａを有しかつノギス嵌合部２２が設けられた円柱状の治具本体２４とを備えている。装着部材２３は、外径が開口部１０５ａの内径と略等しく形成されて、円環状基台１０５にがたつくことなく開口部１０５ａ内にはめ込まれる。装着部材２３は、外径が異なるものが予め複数用意されており、測定対象物の回転中心の大きさに応じて適切な外径を有するものが選択されて用いられる。

治具本体２４は、回転軸部２４ａが装着部材２３内にはめ込まれるとともに、回転軸部２４ａが所謂すべり軸受となって、装着部材２３に対して軸心回りに回転可能に装着される。このように、装着治具２０が、装着部２１の装着部材２３と治具本体２４とが軸心回りに回転可能に装着されることで、装着部２１は、研削ホイール１００に対して回転可能に装着されている。

ノギス嵌合部２２は、治具本体２４の装着部材２３が装着される側とは反対側の端面２４ｂから凹に形成された溝であり、ノギス１０の本尺１１が内側に挿入されることで、本尺１１が嵌合されるものである。ノギス嵌合部２２の幅は、ノギス１０の本尺１１の幅と等しく形成されている。ノギス嵌合部２２は、治具本体２４の端面２４ｂの中心を通る直線状に形成されている。端面２４ｂの中心は、ノギス嵌合部２２の幅を二等分する位置に配設されている。ノギス嵌合部２２には、ノギス１０のスライダ１２が嵌合可能なスライダ嵌合部２２ａが設けられている。

スライダ嵌合部２２ａは、ノギス嵌合部２２の一端部に設けられ、ノギス嵌合部２２の底面との間に段差が設けられてノギス嵌合部２２の内側の空間を広げるように形成されている。スライダ嵌合部２２ａの幅は、スライダ１２の幅とほぼ等しく形成されている。段差の高さは、スライダ１２の本尺１１の下面からの突出量と等しく形成されている。また、端面２４ｂには、ノギス嵌合部２２の長手方向の端面２４ｂの中心を示す印２５が形成されている。

次に、前述した測定器１を用いた測定方法を以下に説明する。まず、研削ホイール１００のマウント基台１０４の幅Ｗを測定する際には、図４に示すように、治具本体２４に装着された装着部材２３を研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部１０５ａ内に装着する。アタッチメント３０ａ，３０ｂを装着せずにジョウ１３，１５同士を離間させた状態で、研削ホイール１００に装着された装着治具２０のノギス嵌合部２２にノギス１０の本尺１１を嵌合し、スライダ１２をスライダ嵌合部２２ａに嵌合する。すると、研削ホイール１００の回転中心を通る直線上に本尺１１を延在させる。

そして、対向面１３ａ，１５ａがマウント基台１０４に接触するまで、ジョウ１３，１５同士を近づけるように、スライダ１２を本尺１１に対してスライドさせるとともに、本尺１１を装着治具２０に対してスライドさせる。対向面１３ａ，１５ａが、マウント基台１０４に接触すると、目盛１４とスライダ１２に設けられた目盛とにより、ジョウ１３，１５の対向面１３ａ，１５ａ間の間隔、即ち、マウント基台１０４の幅Ｗを測定する。

また、研削ホイール１００の環状側壁１０６の厚みＴを測定する際には、図５に示すように、治具本体２４に装着された装着部材２３を研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部１０５ａ内に装着する。ジョウ１３，１５にアタッチメント３０ａ，３０ｂを装着し、ジョウ１３，１５同士を離間させた状態で、研削ホイール１００に装着された装着治具２０のノギス嵌合部２２にノギス１０の本尺１１を嵌合し、スライダ１２をスライダ嵌合部２２ａに嵌合する。すると、研削ホイール１００の回転中心を通る直線上に本尺１１を延在させる。

そして、まず、アタッチメント３０ｂの突出ピン３３を環状側壁１０６の内面に当接させた後、アタッチメント３０ａの突出ピン３３が環状側壁１０６の外面に接触するまで、ジョウ１３，１５同士を近づけるように、スライダ１２を本尺１１に対してスライドさせるとともに、本尺１１を装着治具２０に対してスライドさせる。アタッチメント３０ａ，３０ｂの突出ピン３３が環状側壁１０６の内外面に接触すると、目盛１４とスライダ１２に設けられた目盛とにより、ジョウ１３，１５の対向面１３ａ，１５ａ間の間隔を測定し、対向面１３ａ，１５ａ間の間隔から突出ピン３３の突出量Ｐａ，Ｐｂを引いて、環状側壁１０６の厚みＴを測定する。

また、測定器１は、他の測定対象物としての研削ホイール１００−１（図６に示す）の研削砥石１０２（測定対象箇所に相当）の厚みＴ１（寸法に相当）を測定することができる。研削ホイール１００−１は、超音波振動子１０３を備えておらず、超音波振動することなく、軸心回りに回転されて研削対象物を研削加工するものである。なお、研削ホイール１００−１において、研削ホイール１００と対応する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。

研削ホイール１００−１の研削砥石１０２の厚みＴ１を測定する際には、図６に示すように、治具本体２４に装着された装着部材２３を研削ホイール１００の円環状基台１０５の開口部１０５ａ内に装着する。アタッチメント３０ａ，３０ｂを装着せずにジョウ１３，１５同士を離間させた状態で、研削ホイール１００に装着された装着治具２０のノギス嵌合部２２にノギス１０の本尺１１を嵌合し、スライダ１２をスライダ嵌合部２２ａに嵌合する。すると、研削ホイール１００−１の回転中心を通る直線上に本尺１１を延在させる。

そして、対向面１３ａ，１５ａが研削砥石１０２に接触するまで、ジョウ１３，１５同士を近づけるように、スライダ１２を本尺１１に対してスライドさせるとともに、本尺１１を装着治具２０に対してスライドさせる。対向面１３ａ，１５ａが、研削砥石１０２に接触すると、目盛１４とスライダ１２に設けられた目盛とにより、ジョウ１３，１５の対向面１３ａ，１５ａ間の間隔、即ち、研削砥石１０２の厚みＴ１を測定する。

以上のように、実施形態に係る測定器１によれば、開口部１０５ａに装着部２１を装着するので、常にノギス１０の本尺１１を回転中心を通る位置に位置づけることができる。このために、研削ホイール１００のマウント基台１０４の幅Ｗや環状側壁１０６の厚みＴ及び研削ホイール１００−１の研削砥石１０２の厚みＴ１などを正確に測定することができる。また、測定器１は、ノギス１０のジョウ１３，１５に装着されかつ突出ピン３３を備えたアタッチメント３０ａ，３０ｂを備えているので、本尺１１からみて、マウント基台１０４よりも奥に位置し、かつ厚みＴがマウント基台１０４の幅Ｗよりも小さい環状側壁１０６の厚みＴを正確に測定することができる。

また、測定器１によれば、装着部材２３と治具本体２４とが回転可能に取り付けられて、装着部材２３が研削ホイール１００に対し回転可能に装着されているので、ノギス１０などによりマウント基台１０４の幅Ｗや環状側壁１０６の厚みＴを測定した状態で、ノギス１０を研削ホイール１００の回転中心回りに回転することができる。したがって、全周に亘って、研削ホイール１００のマウント基台１０４の幅Ｗや環状側壁１０６の厚みＴを正確に測定することができる。さらに、測定器１によれば、端面２４ｂに印２５を形成しているので、ジョウ１３，１５や目盛１４などと印２５を用いることで、マウント基台１０４などの内外径の大まかな値を測定することができる。

また、前述した実施形態では、装着部材２３と治具本体２４とが回転可能に取り付けられて、装着部材２３が研削ホイール１００に対し回転可能に装着されている。しかしながら、本発明では、図７に示すように、装着治具２０−１を、装着部材２３と治具本体２４とを一体に構成して、装着部材２３に相当する部分の外径を開口部１０５ａの内径よりも若干小さく形成して、装着部材２３に相当する部分を研削ホイール１００に対して回転可能に研削ホイール１００に装着してもよい。なお、図７は、実施形態の変形例に係る測定器の装着治具を示す断面図であり、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

また、本発明は、研削ホイール１００，１００−１に限ることなく、測定対象物として回転体であれば種々の物品の回転軌跡に沿った測定対象箇所の寸法を測定してもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１測定器
２０装着治具
２１装着部
２２ノギス嵌合部
１００研削ホイール（回転体）
１００−１研削ホイール（回転体）
１０２研削砥石（測定対象箇所）
１０４マウント基台（測定対象箇所）
１０６環状側壁（測定対象箇所）

Claims

回転体の回転軌跡に沿って配設される回転体の測定対象箇所を測定する測定器であって、
回転体の回転中心に装着される装着部と、該装着部の反対側にノギスの本尺が嵌合されるノギス嵌合部と、を有する装着治具から構成され、
回転体に装着された該装着治具に該ノギスの該本尺を嵌合し、該回転体の回転中心を通る線上に該本尺を延在させる測定器。
前記装着部は、該回転体に対し回転可能に装着されている請求項１記載の測定器。