JP2016099112A - Diameter measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば空気マイクロメータや電気マイクロメータなどの、ワークの外径又は内径を測定する径測定装置に関するものである。 The present invention relates to a diameter measuring device for measuring the outer diameter or inner diameter of a workpiece, such as an air micrometer or an electric micrometer.
従来、例えば円柱状のワークの外径やワークに形成された円穴の内径等を測定する径測定装置として、特許文献１に記載の空気マイクロメータが知られている。
特許文献１の図７に示されるように、この空気マイクロメータは、円形環状の測定ヘッドの内周に周方向に等間隔をあけて、複数の測定用エアノズルが配設される。これら測定用エアノズルは、Ａ−Ｅ変換器を介してアンプに接続される。
Conventionally, for example, an air micrometer described in
As shown in FIG. 7 of
空気マイクロメータを用いて円柱状のワークの外径を測定するときは、ワークを縦置き姿勢（中心軸を鉛直方向に延ばした状態）にして、測定ヘッド内に挿入する。そして、測定用エアノズルからワークの外周に向けて圧縮空気を吹き出し、その背圧をＡ−Ｅ変換器で電気信号に変換して、アンプでワーク外径を算出する。なお、ワークを縦置き姿勢にするのは、ワークの中心軸と測定ヘッドの中心軸を一致させるためである。 When measuring the outer diameter of a cylindrical workpiece using an air micrometer, the workpiece is placed in a vertical position (the center axis is extended in the vertical direction) and inserted into the measuring head. Then, compressed air is blown out from the measurement air nozzle toward the outer periphery of the work, the back pressure is converted into an electrical signal by the AE converter, and the work outer diameter is calculated by the amplifier. The reason why the workpiece is placed in the vertical orientation is to make the center axis of the workpiece coincide with the center axis of the measuring head.
また、空気マイクロメータを用いてワークの円穴の内径を測定するときは、特許文献１の図１に示されるように、軸状の測定ヘッドを縦置き姿勢にして円穴内に挿入し、該測定ヘッドの外周に周方向に等間隔をあけて配設された複数の測定用エアノズルから、ワークの内周に向けて圧縮空気を吹き出し、上記同様にＡ−Ｅ変換器及びアンプを用いて、ワーク内径を算出する。
Further, when measuring the inner diameter of the circular hole of the workpiece using an air micrometer, as shown in FIG. 1 of
しかしながら、従来の径測定装置には、下記の課題がある。
すなわち、測定ヘッドとワークの間には、径方向のクリアランス（ワークを挿入するための隙間）が設けられているため、ワークや測定ヘッドを縦置き姿勢にすると、測定時に傾くことがある。この傾きの向きなどにばらつきがあるため、測定精度が不安定になるおそれがある。
However, the conventional diameter measuring apparatus has the following problems.
That is, since a radial clearance (gap for inserting a workpiece) is provided between the measuring head and the workpiece, if the workpiece or the measuring head is placed in a vertical position, the workpiece may be tilted during measurement. Since there is a variation in the direction of the inclination, the measurement accuracy may become unstable.
また、製造ラインでは、ワークを横置き姿勢（中心軸を水平方向に延ばした状態）にして搬送することが一般的である。このため、ワークの径を測定するときには、測定時に一旦ワークを縦置き姿勢にし、測定後に横置き姿勢に戻している。従って、製造工程が煩雑になっている。 Moreover, in a production line, it is common to convey a workpiece in a horizontal position (in a state where the central axis extends in the horizontal direction). For this reason, when measuring the diameter of the workpiece, the workpiece is once placed in a vertical posture during the measurement, and then returned to the horizontal posture after the measurement. Therefore, the manufacturing process is complicated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、製造工程を煩雑にすることなく、測定精度を安定して向上させることができる径測定装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a diameter measuring apparatus that can stably improve the measurement accuracy without complicating the manufacturing process.
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明の径測定装置は、ワークが内挿される環状の測定ヘッドと、前記測定ヘッドの内周面に配設された少なくとも１つ以上の測定部と、を備え、前記測定ヘッドは、中心軸が鉛直方向に対して交差する方向に延在し、前記測定部は、前記内周面の最下部を除く領域、又は、最上部を除く領域に配設されることを特徴とする。
In order to solve such problems and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the diameter measuring device of the present invention includes an annular measuring head into which a workpiece is inserted, and at least one measuring unit disposed on an inner peripheral surface of the measuring head, and the measuring head includes: A central axis extends in a direction intersecting the vertical direction, and the measurement unit is arranged in a region excluding the lowermost portion of the inner peripheral surface or a region excluding the uppermost portion.
本発明の径測定装置（外径測定装置）によれば、環状の測定ヘッドの中心軸が鉛直方向に交差する向き（水平方向や、鉛直方向と水平方向の間の傾斜方向）に延びているので、この測定ヘッドに内挿される円柱形等のワークの中心軸も、水平方向や傾斜方向に延びることになる。 According to the diameter measuring device (outer diameter measuring device) of the present invention, the central axis of the annular measuring head extends in a direction (horizontal direction or an inclined direction between the vertical direction and the horizontal direction) intersecting the vertical direction. Therefore, the central axis of a cylindrical workpiece inserted into the measuring head also extends in the horizontal direction or the tilt direction.
このため、ワークは、測定ヘッドの内周面の最下部又は最上部に接触する。
すなわち、測定ヘッドが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、ワークの自重により、測定ヘッドの内周面の最下部にワークが接触する。
また、ワークが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、測定ヘッドの自重により、該測定ヘッドの内周面の最上部にワークが接触する。
For this reason, a workpiece | work contacts the lowest part or the uppermost part of the internal peripheral surface of a measurement head.
That is, when the measurement head is fixed to, for example, the base of the apparatus, the table, the floor surface, etc., the work comes into contact with the lowermost part of the inner peripheral surface of the measurement head due to its own weight.
Further, when the work is fixed to, for example, the base of the apparatus, the table, the floor surface, etc., the work comes into contact with the uppermost part of the inner peripheral surface of the measurement head due to its own weight.
従って、径測定装置の測定処理時に、ワーク又は測定ヘッドの傾く向き（傾倒する向き）が、重力が作用する所定方向（重力方向、つまり鉛直方向の下方）に決まるので、測定精度を安定して向上させることができる（繰り返し精度が確保される）。なお、ワークの中心軸と測定ヘッドの中心軸が一致しない場合であっても、予め設定した補正値等によって適宜補正することにより、十分に精度を確保できる。 Therefore, during the measurement process of the diameter measuring device, the tilting direction of the workpiece or the measuring head is determined in a predetermined direction in which gravity acts (the direction of gravity, that is, below the vertical direction). Can be improved (repetition accuracy is ensured). Even when the center axis of the workpiece and the center axis of the measuring head do not coincide with each other, sufficient accuracy can be ensured by appropriately correcting with a preset correction value or the like.
そして、測定ヘッドの内周面において、ワークの接触位置に測定部が配置されていないので、ワークが測定部を直接的に塞ぐような不具合が防止されて、測定精度が顕著に安定する。
また、製造工程（製造ライン）において、横置き姿勢で搬送されるワークを、姿勢を変えることなく、そのまま測定ヘッドに内挿（測定ヘッドの径方向内側に略嵌合）してワークの外径を測定することができる。このため、ワークの姿勢を変えるという煩雑な作業が不要となり、製造工程を簡略化できる。
And since the measurement part is not arrange | positioned in the internal peripheral surface of a measurement head at the contact position of a workpiece | work, the malfunction that a workpiece | work directly blocks the measurement part is prevented, and measurement accuracy is remarkably stabilized.
Also, in the manufacturing process (manufacturing line), the workpiece conveyed in the horizontal position is inserted into the measuring head as it is without changing the posture (substantially fitted inside the measuring head in the radial direction). Can be measured. For this reason, the complicated operation | work of changing the attitude | position of a workpiece | work becomes unnecessary, and a manufacturing process can be simplified.
また、本発明の径測定装置は、ワークが外挿される軸状の測定ヘッドと、前記測定ヘッドの外周面に配設された少なくとも１つ以上の測定部と、を備え、前記測定ヘッドは、中心軸が鉛直方向に対して交差する方向に延在し、前記測定部は、前記外周面の最上部を除く領域、又は、最下部を除く領域に配設されることを特徴とする。 Further, the diameter measuring device of the present invention includes an axial measuring head on which a workpiece is extrapolated, and at least one measuring unit disposed on an outer peripheral surface of the measuring head, and the measuring head includes: A central axis extends in a direction intersecting the vertical direction, and the measurement unit is disposed in a region excluding the uppermost portion or a region excluding the lowermost portion of the outer peripheral surface.
本発明の径測定装置（内径測定装置）によれば、軸状の測定ヘッドの中心軸が鉛直方向に交差する向き（水平方向や、鉛直方向と水平方向の間の傾斜方向）に延びているので、この測定ヘッドに外挿される円穴等を有するワークの中心軸も、水平方向や傾斜方向に延びることになる。 According to the diameter measuring apparatus (inner diameter measuring apparatus) of the present invention, the central axis of the shaft-shaped measuring head extends in a direction intersecting the vertical direction (horizontal direction or an inclination direction between the vertical direction and the horizontal direction). Therefore, the center axis of the workpiece having a circular hole or the like extrapolated to the measuring head also extends in the horizontal direction or the inclined direction.
このため、ワークは、測定ヘッドの外周面の最上部又は最下部に接触する。
すなわち、測定ヘッドが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、ワークの自重により、測定ヘッドの外周面の最上部にワークが接触する。
また、ワークが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、測定ヘッドの自重により、該測定ヘッドの外周面の最下部にワークが接触する。
For this reason, a workpiece | work contacts the uppermost part or the lowest part of the outer peripheral surface of a measurement head.
That is, when the measurement head is fixed to, for example, a base, a table, a floor surface, or the like of the apparatus, the work comes into contact with the uppermost part of the outer peripheral surface of the measurement head due to its own weight.
Further, when the work is fixed to, for example, the base of the apparatus, the table, the floor surface, etc., the work comes into contact with the lowermost part of the outer peripheral surface of the measurement head due to its own weight.
従って、径測定装置の測定処理時に、ワーク又は測定ヘッドの傾く向き（傾倒する向き）が、重力が作用する所定方向（重力方向、つまり鉛直方向の下方）に決まるので、測定精度を安定して向上させることができる（繰り返し精度が確保される）。なお、ワークの中心軸と測定ヘッドの中心軸が一致しない場合であっても、予め設定した補正値等によって適宜補正することにより、十分に精度を確保できる。 Therefore, during the measurement process of the diameter measuring device, the tilting direction of the workpiece or the measuring head is determined in a predetermined direction in which gravity acts (the direction of gravity, that is, below the vertical direction). Can be improved (repetition accuracy is ensured). Even when the center axis of the workpiece and the center axis of the measuring head do not coincide with each other, sufficient accuracy can be ensured by appropriately correcting with a preset correction value or the like.
そして、測定ヘッドの外周面において、ワークの接触位置に測定部が配置されていないので、ワークが測定部を直接的に塞ぐような不具合が防止されて、測定精度が顕著に安定する。
また、製造工程（製造ライン）において、横置き姿勢で搬送されるワークを、姿勢を変えることなく、そのまま測定ヘッドに外挿（測定ヘッドの径方向外側に略嵌合）してワークの内径を測定することができる。このため、ワークの姿勢を変えるという煩雑な作業が不要となり、製造工程を簡略化できる。
And since the measurement part is not arrange | positioned in the contact position of a workpiece | work in the outer peripheral surface of a measurement head, the malfunction that a workpiece | work directly blocks the measurement part is prevented, and a measurement precision is remarkably stabilized.
Also, in the manufacturing process (manufacturing line), the workpiece conveyed in the horizontal orientation is extrapolated to the measuring head as it is without changing the posture (substantially fitted on the outside in the radial direction of the measuring head) to reduce the inner diameter of the workpiece. Can be measured. For this reason, the complicated operation | work of changing the attitude | position of a workpiece | work becomes unnecessary, and a manufacturing process can be simplified.
また、本発明の径測定装置において、前記測定部は、前記中心軸を含む鉛直面を基準にして面対称に配設されることが好ましい。 Moreover, in the diameter measuring apparatus of the present invention, it is preferable that the measurement unit is disposed symmetrically with respect to a vertical plane including the central axis.
この場合、鉛直面を基準にして測定部の補正値を設定することができるので、補正処理が簡単になって径測定の精度を向上させることができる。 In this case, since the correction value of the measurement unit can be set with reference to the vertical plane, the correction process is simplified and the accuracy of diameter measurement can be improved.
また、本発明の径測定装置において、前記測定部は、前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズルであることが好ましい。 Moreover, the diameter measuring apparatus of this invention WHEREIN: It is preferable that the said measurement part is an air nozzle which blows off compressed air toward the said workpiece | work.
この場合、当該径測定装置は空気マイクロメータであるので、ワークの径測定を非接触に行うことができ、ワークに損傷を与えることがない。 In this case, since the diameter measuring device is an air micrometer, the diameter of the workpiece can be measured in a non-contact manner, and the workpiece is not damaged.
本発明の径測定装置によれば、製造工程を煩雑にすることなく、測定精度を安定して向上させることができる。 According to the diameter measuring apparatus of the present invention, the measurement accuracy can be stably improved without complicating the manufacturing process.
以下、本発明の一実施形態に係る外径測定装置（径測定装置）１について、図面を参照して説明する。
本実施形態の外径測定装置１は、環状の測定ヘッド（ジェット）１０に内挿された円柱形のワークＷの外径寸法を測定する、背圧式の空気マイクロメータである。
Hereinafter, an outside diameter measuring device (diameter measuring device) 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The outer
なお、本明細書においては、測定ヘッド１０の中心軸Ｏに沿う方向を中心軸Ｏ方向という。
また、中心軸Ｏに直交する方向を径方向といい、径方向のうち、中心軸Ｏに接近する向きを径方向の内側といい、中心軸Ｏから離間する向きを径方向の外側という。
また、中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
In the present specification, the direction along the central axis O of the
In addition, a direction orthogonal to the central axis O is referred to as a radial direction. Of the radial directions, a direction approaching the central axis O is referred to as a radial inner side, and a direction away from the central axis O is referred to as a radial outer side.
Further, a direction around the central axis O is referred to as a circumferential direction.
図１に示されるように、この外径測定装置１は、測定ヘッド１０、エアノズル（測定部）３５を有するノズル本体３０、Ａ−Ｅ変換器４６、アンプ４８、及びレギュレータ４４を備えている。また、レギュレータ４４には、圧縮空気を供給するエア源４２が接続されている。
As shown in FIG. 1, the outer
測定ヘッド１０は、円柱形のワークＷが内挿（径方向内側に略嵌合）される断面円形の貫通孔を有しており、この貫通孔が、ワークガイド１２とされている。ワークガイド１２は、測定ヘッド１０の中心部を中心軸Ｏ方向に貫通しているとともに、中心軸Ｏに垂直な断面が円形状をなしている。これにより、測定ヘッド１０全体の形状としては、円形の環状をなしている。具体的に、この測定ヘッド１０は、周壁が厚肉に形成されて中心軸Ｏ方向の長さが短い、概略円筒状をなしている。
The
ワークガイド１２は、ワークＷの外径よりもやや大きな内径の内周面を有している。本実施形態では、ワークガイド１２の内径が、ワークＷの外径（所期する値）に比べて数μｍ〜十数μｍ程度大きく設定されている。
なお、特に図示していないが、ワークガイド１２における中心軸Ｏ方向の端部（特に、ワークＷが測定ヘッド１０内に搬入される際に最初に通過する端部）には、周方向に沿って延びる環状の面取り部が形成されることが、より好ましい。
The
Although not particularly illustrated, the end of the
本実施形態の測定ヘッド１０は、スタンド２１及びベース２２を介して、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定されている。スタンド２１は、測定ヘッド１０の外周面に取り付けられているとともに、径方向の外側に向けて延設されており、図示の例では、鉛直方向の下方に向けて延設されている。またベース２２は、平板状をなしており、スタンド２１を支持している。
The measuring
具体的に、この測定ヘッド１０は、その中心軸Ｏが鉛直方向に対して交差する方向に延在した姿勢で固定（支持）されており、本実施形態においては、測定ヘッド１０の中心軸Ｏが、水平方向に延びている。言い換えると、この測定ヘッド１０は、横置き姿勢に固定されている。
なお、測定ヘッド１０の中心軸Ｏは、鉛直方向に交差する向きに延びていればよいことから、本実施形態で説明する「水平方向」に限定されるものではなく、鉛直方向と水平方向の間の「傾斜方向」であってもよい。
Specifically, the measuring
The central axis O of the measuring
また、測定ヘッド１０には、周方向に間隔をあけて複数の取付孔１４が形成されており、これらの取付孔１４は、中心軸Ｏを中心とした放射状をなすようにそれぞれ径方向に延びていて、測定ヘッド１０の外周面と内周面（ワークガイド１２）とに開口している。
Further, the
本実施形態では、測定ヘッド１０に４つの取付孔１４が形成されており、これらの取付孔１４が、互いに周方向に等間隔をあけて（つまり９０°間隔で）、配置されている。
図２に示される測定ヘッド１０の正面視で（測定ヘッド１０を中心軸Ｏ方向から見て）、４つの取付孔１４は、中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖに対して４５°の角度で交差するとともに該中心軸Ｏを通る仮想直線に沿って、それぞれ延びている。
図３に示される中心軸Ｏを含む測定ヘッド１０の縦断面視において、本実施形態の取付孔１４は、測定ヘッド１０の中心軸Ｏ方向に沿う中央部に配置されている。
In the present embodiment, four mounting
In the front view of the
In the longitudinal sectional view of the
また、これらの取付孔１４には、先端にエアノズル（測定部）３５を有するノズル本体３０が、それぞれ配設される。ノズル本体３０は、細長い円筒形の部材であって、内部に形成されたエア流路を通して圧縮空気を、径方向内端に配置されたエアノズル３５から、ワークガイド１２内のワークＷに向けて噴射する（吹き出す）。
In addition,
ノズル本体３０は、取付孔１４内に挿入される小径部と、該小径部よりも径方向外側に位置するとともに、測定ヘッド１０の外周面から径方向外側に向けて突設される大径部と、を有している。
エアノズル３５は、ノズル本体３０の小径部における径方向内側の端部（先端部）に配設されており、ワークガイド１２内のワークＷに接近配置される。具体的に、エアノズル３５は、その径方向内側を向く先端面が、ワークガイド１２の内周面から径方向の外側へ向けて僅かに（所定量だけ）後退して配置されている。
The
The
そして、図１及び図２において、測定ヘッド１０の内周面（ワークガイド１２）に互いに周方向に間隔をあけて設けられた複数のエアノズル３５は、該内周面の最下部１２ｂを除く領域に配置されている。また、図２に示される測定ヘッド１０の正面視で、複数のエアノズル３５は、中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖを基準にして、面対称に配設されている。
1 and 2, the plurality of
具体的に、本実施形態では、上述した４つの取付孔１４の配置に対応して、各取付孔１４に装着されたノズル本体３０（エアノズル３５）が、互いに周方向に等間隔をあけて（つまり９０°間隔で）、４つ配置されている。また、図２に示される測定ヘッド１０の正面視で、４つのノズル本体３０（エアノズル３５）は、中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖに対して４５°の角度で交差するとともに該中心軸Ｏを通る仮想直線上に、それぞれ配置されている。
また、図３に示される測定ヘッド１０の縦断面視で、ノズル本体３０（エアノズル３５）は、測定ヘッド１０の中心軸Ｏ方向に沿う中央部に配置されている。
Specifically, in the present embodiment, corresponding to the arrangement of the four mounting
Moreover, the nozzle main body 30 (air nozzle 35) is arrange | positioned in the center part along the center axis | shaft O direction of the
図２において、測定ヘッド１０の周方向に沿う各取付孔１４に対応する部分には、中心軸Ｏ方向に延びるエア逃がし孔１６がそれぞれ形成されている。図３に示されるように、エア逃がし孔１６は、測定ヘッド１０の中心軸Ｏ方向を向く両端面と取付孔１４とに、それぞれ開口している。
In FIG. 2, air escape holes 16 extending in the direction of the central axis O are formed in portions corresponding to the respective mounting
図１において、複数のノズル本体３０における径方向外側の端部には、エアチューブ４１がそれぞれ接続される。そして、これらのノズル本体３０は、各エアチューブ４１を介してＡ−Ｅ変換器４６に接続され、Ａ−Ｅ変換器４６は、レギュレータ４４を介してエア源４２に接続される。
つまり、エア源４２から供給される圧縮空気は、レギュレータ４４で一定圧力に調整され、Ａ−Ｅ変換器４６に設けられた絞り（不図示）を通過して、複数のノズル本体３０にそれぞれ送られる。
また、Ａ−Ｅ変換器４６には、アンプ４８が接続される。
In FIG. 1,
That is, the compressed air supplied from the
An
次に、このように構成された本実施形態の外径測定装置１を用いて、ワークＷの外径を測定する手順（作用）について説明する。
まず、マスタを使用しての倍率調整及びゼロ調整を行う。
次に、測定ヘッド１０のワークガイド１２に円柱形のワークＷを挿入し、エア源４２から圧縮空気を供給する。
エア源４２から供給された圧縮空気は、レギュレータ４４、Ａ−Ｅ変換器４６を介して、複数のノズル本体３０にそれぞれ供給される。そして圧縮空気は、複数のエアノズル３５からワークＷの外周面に向けて噴射される。
Next, a procedure (action) for measuring the outer diameter of the workpiece W using the outer
First, magnification adjustment and zero adjustment are performed using a master.
Next, a cylindrical workpiece W is inserted into the
The compressed air supplied from the
Ａ−Ｅ変換器４６は、エアノズル３５と絞りとの間の圧力（背圧）の変化を、内蔵するベローズと差動変圧器とによって電気信号に変換し、アンプ４８に出力する。
アンプ４８は、この電気信号に基づいてワークＷの内径を算出し、内蔵するモニタに表示する。
The
The
以上説明した本実施形態の外径測定装置１によれば、環状の測定ヘッド１０の中心軸Ｏが鉛直方向に交差する向き（水平方向や傾斜方向）に延びているので、この測定ヘッド１０に内挿される円柱形のワークＷの中心軸ＷＯも、水平方向や傾斜方向に延びることになる。
According to the outer
このため、ワークＷは、測定ヘッド１０の内周面（ワークガイド１２）の最下部１２ｂに接触する。
すなわち、本実施形態では測定ヘッド１０が、スタンド２１及びベース２２を介して、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定されており、ワークＷが測定ヘッド１０に対して移動可能であるから、ワークＷの自重により、測定ヘッド１０の内周面の最下部１２ｂにワークＷが接触する。
For this reason, the workpiece | work W contacts the
In other words, in the present embodiment, the
従って、外径測定装置１の測定処理時に、ワークＷの傾く向き（傾倒する向き）が、重力が作用する所定方向（重力方向、つまり鉛直方向の下方）に決まる（定まる）。具体的には、ワークＷはワークガイド１２の最下部１２ｂに接触して、水平方向に延びる横置き姿勢になる。これにより、ワークＷの外径寸法の測定精度を安定して向上させることができる（繰り返し精度が確保される）。なお、ワークＷの中心軸ＷＯと測定ヘッド１０の中心軸Ｏが一致しない場合であっても、予め設定した補正値等によって適宜補正することにより、十分に精度を確保できる。
Therefore, during the measurement process of the outer
そして、測定ヘッド１０の内周面において、ワークＷの接触位置（最下部１２ｂ）にエアノズル３５が配置されていないので、ワークＷが、取付孔１４の開口部とともにエアノズル３５を直接的に塞ぐような不具合が防止されて、測定精度が顕著に安定する。
また、製造工程（製造ライン）において、横置き姿勢で搬送されるワークＷを、姿勢を変えることなく、そのまま測定ヘッド１０のワークガイド１２に内挿してワークＷの外径寸法を測定することができる。このため、ワークＷの姿勢を変えるという煩雑な作業が不要となり、製造工程を簡略化できる。
And since the
Further, in the manufacturing process (manufacturing line), it is possible to measure the outer diameter of the workpiece W by inserting the workpiece W conveyed in the horizontal posture into the
なお、横置き姿勢のワークＷを、外径測定装置１に搬入、測定、搬出するにあたっては、例えば下記のようなワーク移送機構を用いることができる。
すなわち、ワークＷを、該ワークＷの中心軸ＷＯ方向に沿う一方から他方側へ向けて移動させて（一定方向に間欠的に移動させて）、装置内を通過させる構成の「ワークスルータイプ」を採用してもよい。
或いは、ワークＷを、該ワークＷの中心軸ＷＯ方向に沿う一方から他方側へ向けて移動させて装置内に搬入し、外径寸法を測定した後、中心軸ＷＯ方向に沿う他方から一方側へ向けて移動させて装置外へ搬出する構成の「ワークリターンタイプ」を採用してもよい。
また、ワークＷを支持し移動させる台としては、ワークＷが載置される断面Ｖ字状の溝や搬送ローラ等を有するものなどを用いることができる。
In order to carry in, measure, and carry out the workpiece W in the horizontal posture from the outer
That is, the “work-through type” has a configuration in which the workpiece W is moved from one side along the central axis WO direction of the workpiece W toward the other side (moved intermittently in a certain direction) to pass through the apparatus. May be adopted.
Alternatively, after the workpiece W is moved from one side along the central axis WO direction of the workpiece W toward the other side and loaded into the apparatus, the outer diameter is measured, and then one side from the other side along the central axis WO direction. A “work return type” may be adopted that is configured to be moved toward the outside and carried out of the apparatus.
In addition, as a table for supporting and moving the workpiece W, a table having a V-shaped groove on which the workpiece W is placed, a conveyance roller, or the like can be used.
また本実施形態では、エアノズル（測定部）３５が、測定ヘッド１０の中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖを基準にして面対称に配設されている。
これにより、鉛直面Ｖを基準にしてエアノズル３５の補正値を設定することができるので、補正処理が簡単になって径測定の精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the air nozzle (measurement unit) 35 is disposed symmetrically with respect to the vertical plane V including the central axis O of the
Thereby, since the correction value of the
また本実施形態では、ワークＷに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズル３５を測定部として用いており、つまりこの外径測定装置１は、空気マイクロメータであるので、ワークＷの径測定を非接触に行うことができ、ワークＷに損傷を与えることがない。
In the present embodiment, the
また上述したように、測定ヘッド１０のワークガイド１２における中心軸Ｏ方向の端部（ワークＷが測定ヘッド１０内に挿入される際に最初に通過する端部）に、面取り部を設けた場合には、この面取り部によって、ワークＷがワークガイド１２内にスムーズに案内されることになり、測定効率を安定して高めることができる。
As described above, when the chamfered portion is provided at the end of the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前述の実施形態では、測定ヘッド１０にエアノズル（測定部）３５が４つ（偶数個）設けられた構成について説明したが、４つ以外の偶数個（２つや６つなど）設けられた構成であってもよい。また、エアノズル３５の数は偶数個に限定されるものではなく、測定ヘッド１０にエアノズル３５が１つ設けられた構成や、３つ設けられた構成など、奇数個設けられた構成であってもよい。
つまり、測定ヘッド１０の内周面（ワークガイド１２）には、少なくとも１つ以上のエアノズル３５が設けられていればよい。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the
That is, it is only necessary that at least one
なお、測定ヘッド１０にエアノズル３５が奇数個設けられる場合には、ワークガイド１２において、ワークＷの接触位置（最下部１２ｂ）とは鉛直方向の反対側の位置（図２に示される最上部１２ａ）に、エアノズル３５が１つ配置される。そして残りのエアノズル３５は、前述の実施形態と同様に、中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖを基準にして、面対称に配設される。これらエアノズル３５は、ワークガイド１２に周方向に等間隔をあけて配設されることが好ましい。
When the measuring
つまり、エアノズル３５が１つの場合や複数（偶数個、奇数個）の場合であっても、該エアノズル３５は、ワークガイド１２においてワークＷの接触位置を除く領域に配置される。また、エアノズル３５は、中心軸Ｏを含む鉛直面Ｖを基準にして面対称に配設される。
従って、前述の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
That is, even when the number of the
Therefore, the same operational effects as those of the above-described embodiment can be achieved.
また、前述の実施形態では、測定ヘッド１０に、径測定用のエアノズル３５のみが設けられた構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、測定ヘッド１０の内周面（ワークガイド１２）には、圧縮空気によりワークＷを間接的に支持可能な支持ノズルが設けられていてもよい。この場合、支持ノズルは、ワークガイド１２における少なくとも最下部１２ｂに配設されることが好ましい。
上記構成によれば、ワークＷを測定ヘッド１０内に搬入（挿入）したり、搬出する（取り出す）際において、支持ノズルからエアを噴出させることで、ワークＷをワークガイド１２に対して非接触の状態（又はそれに近い状態）に浮かせて移動させることが可能になる。これにより、ワークＷの損傷が顕著に抑制される。
なお、測定精度を確保する観点からは、支持ノズルから圧縮空気を噴出させるのは、ワークＷの径測定時以外の移送時のみとすることが好ましい。
In the above-described embodiment, the configuration in which only the
According to the above configuration, when the workpiece W is carried in (inserted) into or removed from the measuring
From the viewpoint of ensuring the measurement accuracy, it is preferable that the compressed air is ejected from the support nozzle only at the time of transfer other than during the diameter measurement of the workpiece W.
また、測定ヘッド１０の内周面（ワークガイド１２）における最下部１２ｂに、中心軸Ｏ方向に延びる断面Ｖ字状の溝部を形成して、ワークガイド１２内に挿入されたワークＷの周方向位置をこの溝部上で安定させるようにしてもよい。
Further, a groove portion having a V-shaped cross section extending in the direction of the central axis O is formed in the
また、前述の実施形態では、測定ヘッド１０が、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定され、ワークＷが、測定ヘッド１０に対して移動可能とされた構成について説明したが、これに限定されるものではない。
すなわち、ワークＷが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定されており、測定ヘッド１０が、ワークＷに対して移動可能とされた構成であってもよい。この場合、エアノズル（測定部）３５は、測定ヘッド１０の内周面の最上部１２ａを除く領域に配設される。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
That is, the work W may be fixed to, for example, a base, a table, a floor surface, or the like of the apparatus, and the
つまり上記構成では、横置き姿勢で固定されたワークＷに対して、測定ヘッド１０を移動させるので、測定ヘッド１０の自重により、該測定ヘッド１０の内周面の最上部１２ａにワークＷが接触する。
従って、外径測定装置１の測定処理時に、測定ヘッド１０の傾く向き（傾倒する向き）が、重力が作用する所定方向（重力方向、つまり鉛直方向の下方）に決まるので、測定精度を安定して向上させることができる（繰り返し精度が確保される）。
そして、測定ヘッド１０の内周面において、ワークＷの接触位置（最上部１２ａ）にエアノズル３５が配置されていないので、ワークＷがエアノズル３５を直接的に塞ぐような不具合が防止されて、測定精度が顕著に安定する。
In other words, in the above configuration, the
Accordingly, during the measurement process of the outer
And since the
また、前述の実施形態では、測定ヘッド１０の内周面に配設される測定部が、ワークＷに向けて圧縮空気を吹き出してワークＷの外径を非接触で測定するエアノズル３５であることとしたが、これに限定されるものではない。
すなわち、測定部が、ワークＷの外周面に接触可能に構成されたセンサ等であってもよく、この外径測定装置１が、電気マイクロメータであってもよい。また、測定部が、例えば音や光、磁気、静電容量などを利用して、ワークＷの外径寸法を測定する計測センサであってもよい。
In the above-described embodiment, the measurement unit disposed on the inner peripheral surface of the
That is, the measuring unit may be a sensor or the like configured to be able to contact the outer peripheral surface of the workpiece W, and the outer
また、前述の実施形態におけるワークＷの形状は、中心軸Ｏに垂直な断面が円形状をなしているが、これに限定されるものではない。
すなわち、ワークＷの外周面には、断面が円弧状をなす部分と、この円弧状部分よりも径方向内側に後退する平面状の部分と、が形成されていてもよい。この場合、ワークＷの外径を測定する測定ヘッド１０のエアノズル（測定部）３５は、ワークＷの外周面における断面円弧状をなす部分に対向配置される。
Further, the shape of the workpiece W in the above-described embodiment is not limited to this, although the cross section perpendicular to the central axis O is circular.
That is, the outer peripheral surface of the workpiece W may be formed with a portion having a circular cross section and a flat portion that recedes inward in the radial direction from the circular arc portion. In this case, the air nozzle (measuring unit) 35 of the measuring
また、前述の実施形態では、円柱形のワークＷの外径寸法を測定する外径測定装置１について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明に係る径測定装置は、円穴等を有するワークの内径寸法を測定する内径測定装置であってもよい。
この場合、内径測定装置は、ワークが外挿される円柱形等の軸状をなす測定ヘッドと、前記測定ヘッドの外周面に配設された少なくとも１つ以上の測定部と、を備える。また、前記測定ヘッドは、中心軸が鉛直方向に対して交差する方向に延在し、前記測定部は、前記外周面の最上部を除く領域、又は、最下部を除く領域に配設される。
また、前記測定部は、前記中心軸を含む鉛直面を基準にして面対称に配設されることが好ましい。
また、前記測定部は、前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズルであることが好ましい。
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the outer
In this case, the inner diameter measuring device includes a measuring head having an axial shape such as a cylindrical shape on which a workpiece is extrapolated, and at least one measuring unit disposed on the outer peripheral surface of the measuring head. The measurement head extends in a direction in which a central axis intersects the vertical direction, and the measurement unit is disposed in a region excluding the uppermost portion of the outer peripheral surface or a region excluding the lowermost portion. .
Moreover, it is preferable that the said measurement part is arrange | positioned by plane symmetry on the basis of the perpendicular plane containing the said center axis.
Moreover, it is preferable that the said measurement part is an air nozzle which blows off compressed air toward the said workpiece | work.
上記の内径測定装置によれば、軸状の測定ヘッドの中心軸が鉛直方向に交差する向き（水平方向や、鉛直方向と水平方向の間の傾斜方向）に延びているので、この測定ヘッドに外挿される円穴等を有するワークの中心軸も、水平方向や傾斜方向に延びることになる。 According to the above inner diameter measuring device, the central axis of the shaft-shaped measuring head extends in a direction intersecting the vertical direction (horizontal direction or an inclination direction between the vertical direction and the horizontal direction). The central axis of the workpiece having a circular hole or the like to be extrapolated also extends in the horizontal direction or the inclined direction.
このため、ワークは、測定ヘッドの外周面の最上部又は最下部に接触する。
すなわち、測定ヘッドが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、ワークが測定ヘッドに対して移動可能であるから、ワークの自重により、測定ヘッドの外周面の最上部にワークが接触する。
また、ワークが、例えば装置の基台、テーブル、床面等に固定される場合は、測定ヘッドがワークに対して移動可能であるから、測定ヘッドの自重により、該測定ヘッドの外周面の最下部にワークが接触する。
For this reason, a workpiece | work contacts the uppermost part or the lowest part of the outer peripheral surface of a measurement head.
That is, when the measuring head is fixed to the base, table, floor surface, etc. of the apparatus, for example, the work can move with respect to the measuring head. The work comes into contact with
In addition, when the work is fixed to the base, table, floor surface, etc. of the apparatus, for example, the measurement head can be moved with respect to the work. The workpiece contacts the lower part.
従って、内径測定装置の測定処理時に、ワーク又は測定ヘッドの傾く向き（傾倒する向き）が、重力が作用する所定方向（重力方向、つまり鉛直方向の下方）に決まる（定まる）。具体的には、例えばワーク及び測定ヘッドが、水平方向に延びる横置き姿勢になる。これにより、ワークの内径寸法の測定精度を安定して向上させることができる（繰り返し精度が確保される）。なお、ワークの中心軸と測定ヘッドの中心軸が一致しない場合であっても、予め設定した補正値等によって適宜補正することにより、十分に精度を確保できる。 Therefore, during the measurement process of the inner diameter measuring apparatus, the direction in which the workpiece or the measurement head is tilted (the direction in which the workpiece is tilted) is determined (determined) in a predetermined direction in which gravity acts (the direction of gravity, that is, below the vertical direction). Specifically, for example, the workpiece and the measurement head are in a horizontally placed posture extending in the horizontal direction. Thereby, the measurement accuracy of the inner diameter dimension of the workpiece can be stably improved (repetition accuracy is ensured). Even when the center axis of the workpiece and the center axis of the measuring head do not coincide with each other, sufficient accuracy can be ensured by appropriately correcting with a preset correction value or the like.
そして、測定ヘッドの外周面において、ワークの接触位置に測定部が配置されていないので、ワークが測定部を直接的に塞ぐような不具合が防止されて、測定精度が顕著に安定する。
また、製造工程（製造ライン）において、横置き姿勢で搬送されるワークを、姿勢を変えることなく、そのまま測定ヘッドに外挿（測定ヘッドの径方向外側に略嵌合）してワークの内径を測定することができる。このため、ワークの姿勢を変えるという煩雑な作業が不要となり、製造工程を簡略化できる。
つまり、この内径測定装置においても、前述の実施形態で説明した外径測定装置１と同様に、優れた作用効果を得ることができるのである。
And since the measurement part is not arrange | positioned in the contact position of a workpiece | work in the outer peripheral surface of a measurement head, the malfunction that a workpiece | work directly blocks the measurement part is prevented, and a measurement precision is remarkably stabilized.
Also, in the manufacturing process (manufacturing line), the workpiece conveyed in the horizontal orientation is extrapolated to the measuring head as it is without changing the posture (substantially fitted on the outside in the radial direction of the measuring head) to reduce the inner diameter of the workpiece. Can be measured. For this reason, the complicated operation | work of changing the attitude | position of a workpiece | work becomes unnecessary, and a manufacturing process can be simplified.
That is, also in this inner diameter measuring apparatus, excellent operational effects can be obtained as in the outer
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, you may combine each structure (component) demonstrated by the above-mentioned embodiment, a modification, and a remark etc., addition of a structure, omission, substitution, others It can be changed. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
１ 外径測定装置（径測定装置）
１０ 測定ヘッド
１２ ワークガイド（測定ヘッドの内周面）
１２ａ 最上部
１２ｂ 最下部
３５ エアノズル（測定部）
Ｏ 中心軸
Ｖ 鉛直面
Ｗ ワーク
1 Outer diameter measuring device (diameter measuring device)
10 Measuring
12a
O Center axis V Vertical surface W Workpiece
Claims (4)
前記測定ヘッドの内周面に配設された少なくとも１つ以上の測定部と、を備え、
前記測定ヘッドは、中心軸が鉛直方向に対して交差する方向に延在し、
前記測定部は、前記内周面の最下部を除く領域、又は、最上部を除く領域に配設されることを特徴とする径測定装置。 An annular measuring head into which the workpiece is inserted;
And at least one measuring unit disposed on the inner peripheral surface of the measuring head,
The measuring head extends in a direction in which the central axis intersects the vertical direction,
The diameter measuring device, wherein the measuring unit is disposed in a region excluding the lowermost portion of the inner peripheral surface or a region excluding the uppermost portion.
前記測定ヘッドの外周面に配設された少なくとも１つ以上の測定部と、を備え、
前記測定ヘッドは、中心軸が鉛直方向に対して交差する方向に延在し、
前記測定部は、前記外周面の最上部を除く領域、又は、最下部を除く領域に配設されることを特徴とする径測定装置。 An axial measuring head on which the workpiece is extrapolated,
And at least one measurement unit disposed on the outer peripheral surface of the measurement head,
The measuring head extends in a direction in which the central axis intersects the vertical direction,
The diameter measuring device, wherein the measuring unit is disposed in a region excluding the uppermost portion or a region excluding the lowermost portion of the outer peripheral surface.
前記測定部は、前記中心軸を含む鉛直面を基準にして面対称に配設されることを特徴とする径測定装置。 The diameter measuring device according to claim 1 or 2,
The diameter measuring device is characterized in that the measuring section is arranged symmetrically with respect to a vertical plane including the central axis.
前記測定部は、前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズルであることを特徴とする径測定装置。 The diameter measuring device according to any one of claims 1 to 3,
The diameter measuring device, wherein the measuring unit is an air nozzle that blows out compressed air toward the workpiece.
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| CN116817803A (en) * | 2023-08-28 | 2023-09-29 | 山东省林业科学研究院 | Measuring device for monitoring growth rule of poplar |
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| CN116817803B (en) * | 2023-08-28 | 2023-11-17 | 山东省林业科学研究院 | Measuring device for monitoring growth rule of poplar |
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