JP2019015704A - Cam profile measurement device - Google Patents

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JP2019015704A JP2017135326A JP2017135326A JP2019015704A JP 2019015704 A JP2019015704 A JP 2019015704A JP 2017135326 A JP2017135326 A JP 2017135326A JP 2017135326 A JP2017135326 A JP 2017135326A JP 2019015704 A JP2019015704 A JP 2019015704A
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隆 五味
Takashi Gomi
隆 五味
紳也 小尾
Shinya Obi
紳也 小尾
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NAGANO SEIKO KK
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NAGANO SEIKO KK
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Abstract

To provide a cam profile measurement device that enables simplification of a work for detaching a cam shaft, and enables simplification of a work prior to a cam profile measurement.SOLUTION: The present cam profile measurement device comprises: a revolving mechanism 5 that holds a cam shaft 2, and revolves the cam shaft; a laser type displacement sensor 6 that has a light emission unit emitting laser light toward an outer periphery of a cam 2a, and a light reception unit receiving the laser light emitted from the light emission unit and reflected upon the outer periphery of the cam 2a; and a reference part sensor 7 for detecting a key groove to be formed in the cam shaft 2. A control unit of the cam profile measurement device is configured to: identify a position of the key groove on the basis of a detection result of the reference part sensor 7; while revolving the cam shaft 2 by the revolving mechanism 5 on the basis of the identified position of the key groove, irradiate the cam 2a with the laser light from the light emission unit of the laser type displacement sensor 6; and identify a profile of the cam 2a on the basis of the position of the key groove based on a light reception result at the light reception unit of the laser type displacement sensor 6.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、カム軸に形成されたカムの形状を測定するカム形状測定装置に関する。   The present invention relates to a cam shape measuring device that measures the shape of a cam formed on a cam shaft.

従来、カム軸(カムシャフト)に形成されたカムの形状を測定するカムプロフィールの測定装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の測定装置は、カム軸の両端部を支持するスピンドルおよびテールと、スピンドルを回転駆動する駆動機構部と、カムの外周面に接触してカムの形状を測定するリニアゲージとを備えている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a cam profile measuring device that measures the shape of a cam formed on a cam shaft (cam shaft) is known (see, for example, Patent Document 1). The measuring device described in Patent Document 1 includes a spindle and tail that support both ends of a cam shaft, a drive mechanism that rotationally drives the spindle, a linear gauge that contacts the outer peripheral surface of the cam and measures the shape of the cam. It has.

特開2008−39621号公報JP 2008-39621 A

特許文献1に記載の測定装置では、リニアゲージを退避させないと、スピンドルおよびテールへのカム軸の取り付けや、スピンドルおよびテールからのカム軸の取り外しを行うことができない。また、この測定装置では、スピンドルおよびテールにカム軸を取り付けた後、カムの形状を測定する前に、リニアゲージをカムに接触させる必要がある。そのため、この測定装置では、スピンドルおよびテールに対するカム軸の着脱作業やカムの形状測定前の作業が煩雑になる。   In the measuring apparatus described in Patent Document 1, the camshaft cannot be attached to or removed from the spindle and tail unless the linear gauge is retracted. Further, in this measuring apparatus, after the cam shaft is attached to the spindle and tail, it is necessary to bring the linear gauge into contact with the cam before measuring the shape of the cam. Therefore, in this measuring apparatus, the operation of attaching / detaching the cam shaft to / from the spindle and tail and the operation before measuring the cam shape become complicated.

そこで、本発明の課題は、カム軸に形成されたカムの形状を測定するカム形状測定装置において、カム軸の着脱作業を簡素化すること、および、カムの形状測定前の作業を簡素化することが可能なカム形状測定装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to simplify a cam shaft attaching / detaching operation in a cam shape measuring apparatus for measuring the shape of a cam formed on a cam shaft, and to simplify an operation before measuring a cam shape. It is an object of the present invention to provide a cam shape measuring apparatus that can perform the above-described operation.

上記の課題を解決するため、本発明のカム形状測定装置は、カム軸に形成されたカムの形状を測定するカム形状測定装置において、カム軸を保持するとともにカム軸の軸心を中心にしてカム軸を回転させる回転機構と、カムの外周面に向かってレーザ光を射出する発光部と発光部から射出されカムの外周面で反射されたレーザ光を受光する受光部とを有するレーザ式変位センサと、カム軸の周方向の基準となるカム軸の基準部を検知するための基準部センサと、カム形状測定装置の制御部とを備え、制御部は、基準部センサの検知結果に基づいて周方向における基準部の位置を特定するとともに、特定された基準部の位置を基準にして回転機構によってカム軸を回転させながら発光部からカムにレーザ光を照射し、受光部での受光結果に基づいて基準部の位置を基準にしたカムの外形を特定することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a cam shape measuring device according to the present invention is a cam shape measuring device for measuring the shape of a cam formed on a cam shaft. Laser-type displacement having a rotating mechanism for rotating the cam shaft, a light emitting portion for emitting laser light toward the outer peripheral surface of the cam, and a light receiving portion for receiving laser light emitted from the light emitting portion and reflected by the outer peripheral surface of the cam A sensor, a reference part sensor for detecting a reference part of the cam shaft serving as a reference in the circumferential direction of the cam shaft, and a control part of the cam shape measuring device, the control part being based on the detection result of the reference part sensor As a result, the position of the reference portion in the circumferential direction is specified, and the laser beam is emitted from the light emitting portion to the cam while rotating the cam shaft with the rotation mechanism based on the specified reference portion position, and the light receiving result at the light receiving portion Based on And identifies the profile of the cam relative to the position of the reference portion Te.

本発明のカム形状測定装置では、カムの外周面に向かってレーザ光を射出する発光部と発光部から射出されカムの外周面で反射されたレーザ光を受光する受光部とを有するレーザ式変位センサを用いて、カムの形状が非接触で測定されている。そのため、本発明では、レーザ式変位センサを退避させなくても、回転機構に対してカム軸を着脱することが可能になる。したがって、本発明では、カム軸の着脱作業を簡素化することが可能になる。また、本発明では、カムの形状測定前にレーザ式変位センサをカムに接触させる必要がないため、カムの形状測定前の作業を簡素化することが可能になる。   In the cam shape measuring apparatus of the present invention, a laser-type displacement having a light emitting portion for emitting laser light toward the outer peripheral surface of the cam and a light receiving portion for receiving laser light emitted from the light emitting portion and reflected by the outer peripheral surface of the cam. Using the sensor, the shape of the cam is measured without contact. Therefore, in the present invention, the camshaft can be attached to and detached from the rotation mechanism without retracting the laser displacement sensor. Therefore, in the present invention, it is possible to simplify the operation of attaching and detaching the cam shaft. Further, in the present invention, since it is not necessary to bring the laser displacement sensor into contact with the cam before measuring the cam shape, the work before measuring the cam shape can be simplified.

また、本発明のカム形状測定装置は、カム軸の周方向の基準となるカム軸の基準部を検知するための基準部センサを備えており、制御部は、基準部センサの検知結果に基づいて周方向における基準部の位置を特定するとともに、特定された基準部の位置を基準にして回転機構によってカム軸を回転させながら発光部からカムにレーザ光を照射し、受光部での受光結果に基づいて基準部の位置を基準にしたカムの外形を特定している。そのため、本発明では、基準部の位置を基準にしたカムの外形を自動で測定することが可能になる。   The cam shape measuring device of the present invention includes a reference part sensor for detecting a reference part of the cam shaft that is a reference in the circumferential direction of the cam shaft, and the control part is based on a detection result of the reference part sensor. As a result, the position of the reference portion in the circumferential direction is specified, and the laser beam is emitted from the light emitting portion to the cam while rotating the cam shaft with the rotation mechanism based on the specified reference portion position, and the light receiving result at the light receiving portion The outer shape of the cam based on the position of the reference portion is specified based on the above. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to automatically measure the outer shape of the cam based on the position of the reference portion.

本発明において、回転機構に保持されるカム軸の軸方向に直交する所定の方向を第1方向とすると、カム形状測定装置は、レーザ式変位センサを第1方向に移動させる移動機構を備え、制御部は、円板状に形成される円板部を有するとともに円板部の軸心を中心にして回転するように回転機構に取り付けられた調整用軸の第1方向の中心を、発光部が射出するレーザ光が第1方向において横切るように移動機構によってレーザ式変位センサを移動させながら発光部から円板部にレーザ光を照射し、受光部の出力のピークを特定するとともに、受光部の出力がピークとなる位置に移動機構によってレーザ式変位センサを移動させて停止させることが好ましい。このように構成すると、回転機構に取り付けられるカム軸の軸心とレーザ式変位センサとを第1方向において自動で位置合わせすることが可能になる。したがって、カム形状測定装置の調整作業を簡素化することが可能になる。   In the present invention, when the predetermined direction orthogonal to the axial direction of the cam shaft held by the rotation mechanism is the first direction, the cam shape measuring device includes a moving mechanism that moves the laser displacement sensor in the first direction, The control unit has a disk part formed in a disk shape, and has the light emitting part centered in the first direction of the adjustment shaft attached to the rotation mechanism so as to rotate about the axis of the disk part. While the laser displacement sensor is moved by the moving mechanism so that the laser beam emitted from the laser beam crosses in the first direction, the laser beam is irradiated from the light emitting unit to the disk unit, and the output peak of the light receiving unit is specified, and the light receiving unit It is preferable to move the laser displacement sensor to a position where the output becomes a peak by a moving mechanism and stop it. With this configuration, it is possible to automatically align the axis of the cam shaft attached to the rotation mechanism and the laser displacement sensor in the first direction. Therefore, the adjustment work of the cam shape measuring device can be simplified.

本発明において、基準部は、カム軸に形成されるキー溝であり、基準部センサは、カム軸の外周面に向かってレーザ光を射出する第2の発光部と第2の発光部から射出されカム軸の外周面で反射されたレーザ光を受光する第2の受光部とを有する第2のレーザ式変位センサであることが好ましい。このように構成すると、第2のレーザ式変位センサを退避させなくても回転機構に対してカム軸を着脱することが可能になる。したがって、カム軸の着脱作業をより簡素化することが可能になる。   In the present invention, the reference portion is a keyway formed in the cam shaft, and the reference portion sensor is emitted from the second light emitting portion that emits laser light toward the outer peripheral surface of the cam shaft and the second light emitting portion. And a second laser type displacement sensor having a second light receiving portion for receiving the laser beam reflected by the outer peripheral surface of the cam shaft. With this configuration, the cam shaft can be attached to and detached from the rotation mechanism without retracting the second laser displacement sensor. Therefore, it is possible to further simplify the cam shaft attaching / detaching operation.

本発明において、制御部は、たとえば、第2の発光部が射出するレーザ光が周方向においてキー溝を横切るように回転機構によってカム軸を回転させながら第2の発光部からカム軸にレーザ光を照射し、第2の受光部での受光結果に基づいて周方向におけるキー溝の2個のエッジの位置を特定する。この場合には、周方向におけるキー溝の2個のエッジの位置を用いて、周方向におけるキー溝の中心位置を容易に特定することが可能になる。   In the present invention, the control unit, for example, laser light from the second light emitting unit to the cam shaft while rotating the cam shaft by a rotation mechanism so that the laser light emitted from the second light emitting unit crosses the key groove in the circumferential direction. And the positions of the two edges of the keyway in the circumferential direction are specified based on the light reception result of the second light receiving unit. In this case, the center position of the key groove in the circumferential direction can be easily specified using the positions of the two edges of the key groove in the circumferential direction.

本発明において、カム形状測定装置は、回転機構に保持されるカム軸の軸方向へレーザ式変位センサが移動可能となるようにレーザ式変位センサを保持する本体フレームと、本体フレームに貼り付けられレーザ式変位センサの軸方向の位置の目安となるスケールとを備えることが好ましい。このように構成すると、軸方向におけるカムの位置が変わっても、本体フレームに対して軸方向にレーザ式変位センサを移動させて、カムの形状を測定することが可能になる。また、このように構成すると、スケールを用いて、レーザ式変位センサの軸方向におけるおおよその配置位置を特定することが可能になるため、レーザ式変位センサが本体フレームに対して軸方向へ移動可能となっていても、レーザ式変位センサの軸方向への移動作業が容易になる。   In the present invention, the cam shape measuring device is affixed to a main body frame for holding the laser type displacement sensor so that the laser type displacement sensor can move in the axial direction of the cam shaft held by the rotating mechanism. It is preferable to provide a scale that serves as a guide for the position of the laser displacement sensor in the axial direction. If comprised in this way, even if the position of the cam in an axial direction changes, it becomes possible to move a laser type displacement sensor to an axial direction with respect to a main body frame, and to measure the shape of a cam. Also, with this configuration, it is possible to specify the approximate position of the laser displacement sensor in the axial direction using the scale, so the laser displacement sensor can move in the axial direction with respect to the main body frame. Even in this case, the moving operation of the laser displacement sensor in the axial direction becomes easy.

本発明において、カム形状測定装置は、回転機構に保持されるカム軸の軸方向へ第2のレーザ式変位センサが移動可能となるように第2のレーザ式変位センサを保持する本体フレームと、本体フレームに貼り付けられ第2のレーザ式変位センサの軸方向の位置の目安となる第2のスケールとを備えることが好ましい。このように構成すると、軸方向におけるキー溝の位置が変わっても、本体フレームに対して軸方向に第2のレーザ式変位センサを移動させて、キー溝の位置を検知することが可能になる。また、このように構成すると、第2のスケールを用いて、第2のレーザ式変位センサの軸方向におけるおおよその配置位置を特定することが可能になるため、第2のレーザ式変位センサが本体フレームに対して軸方向へ移動可能となっていても、第2のレーザ式変位センサの軸方向への移動作業が容易になる。   In the present invention, the cam shape measuring device includes a main body frame that holds the second laser type displacement sensor so that the second laser type displacement sensor can move in the axial direction of the cam shaft held by the rotation mechanism, It is preferable to include a second scale that is affixed to the main body frame and serves as a guide for the axial position of the second laser displacement sensor. With this configuration, even if the position of the key groove in the axial direction changes, it is possible to detect the position of the key groove by moving the second laser displacement sensor in the axial direction with respect to the main body frame. . Further, with this configuration, it is possible to specify an approximate arrangement position in the axial direction of the second laser displacement sensor using the second scale. Even if the frame is movable in the axial direction, the second laser displacement sensor can be easily moved in the axial direction.

本発明において、カム形状測定装置は、制御部に接続される表示部を備え、カム軸は、カムの研削加工が行われる前の鍛造ブランクであり、制御部には、カムの研削加工後の外形の形状データである基準形状データが予め記憶され、制御部は、受光部での受光結果に基づいて特定されたカムの外形の形状データである測定形状データを生成するとともに、基準形状データ上の、カム軸の軸心に対応する位置と測定形状データ上の、カム軸の軸心に対応する位置とが重なるように、かつ、基準形状データ上の、基準部に対応する位置と測定形状データ上の、基準部に対応する位置とが重なるように、基準形状データと測定形状データとを表示部に表示することが好ましい。   In the present invention, the cam shape measuring device includes a display unit connected to the control unit, the cam shaft is a forged blank before the cam grinding process is performed, and the control unit includes a cam after the cam grinding process. The reference shape data, which is the shape data of the outer shape, is stored in advance, and the control unit generates measurement shape data, which is the shape data of the outer shape of the cam specified based on the light reception result at the light receiving unit, and The position corresponding to the axis of the camshaft and the position corresponding to the axis of the camshaft on the measurement shape data overlap, and the position corresponding to the reference portion on the reference shape data and the measurement shape It is preferable that the reference shape data and the measured shape data are displayed on the display unit so that the position corresponding to the reference portion on the data overlaps.

このように構成すると、カムの周方向の全域に亘って、カムの研削代を視覚的に確認することが可能になる。したがって、カムの研削代を容易に把握することが可能になる。また、このように構成すると、制御部に記憶されるデータが数値データではなく形状データであるため、制御部に記憶されるデータの容量を低減することが可能になる。さらに、このように構成すると、基準形状データが予め制御部に記憶されているため、カム形状の測定時間を短縮することが可能になる。   If comprised in this way, it will become possible to visually confirm the grinding allowance of a cam over the whole region of the circumferential direction of a cam. Therefore, the cam grinding allowance can be easily grasped. Also, with this configuration, since the data stored in the control unit is not numerical data but shape data, the capacity of data stored in the control unit can be reduced. Furthermore, if comprised in this way, since reference | standard shape data is previously memorize | stored in the control part, it will become possible to shorten the measurement time of a cam shape.

本発明において、制御部は、表示部に表示された基準形状データと測定形状データとに基づいて、測定形状データ上のカムの研削代の最小値を算出するとともに、研削代の最小値が所定値未満である場合には、研削代の最小値が所定値以上になるように、測定形状データ上のカム軸の軸心に対応する位置を中心にして測定形状データを回動させて、その回動量を算出することが好ましい。このように構成すると、たとえば、基準部がキー溝である場合、カムの周方向の全域に亘ってカムの研削代が所定値以上となるキー溝の位置と、カム軸に実際に加工されているキー溝の位置とのずれ量を回動量として算出することが可能になる。すなわち、カムの周方向の全域に亘ってカムの研削代が所定値以上になるようなキー溝の加工位置の補正値を算出することが可能になる。したがって、たとえば、補正値が算出された後、キー溝が加工されていないカム軸に対して、補正値に基づいたキー溝の加工を行うことで、カムの周方向の全域に亘ってカムの研削代が所定値以上になる位置にキー溝を加工することが可能になる。   In the present invention, the control unit calculates the minimum value of the grinding allowance of the cam on the measured shape data based on the reference shape data and the measured shape data displayed on the display unit, and the minimum value of the grinding allowance is predetermined. If it is less than the value, rotate the measurement shape data around the position corresponding to the axis of the camshaft on the measurement shape data so that the minimum grinding allowance is not less than the predetermined value. It is preferable to calculate the rotation amount. With this configuration, for example, when the reference portion is a key groove, the cam groove is actually machined into the cam shaft position where the cam grinding allowance exceeds a predetermined value over the entire circumferential direction of the cam. It is possible to calculate the amount of deviation from the position of the keyway that is present as the amount of rotation. That is, it is possible to calculate a correction value for the key groove machining position such that the cam grinding allowance is equal to or greater than a predetermined value over the entire circumferential direction of the cam. Therefore, for example, after the correction value is calculated, the camshaft in which the keyway is not machined is processed with the keyway based on the correction value, so that the cam can be moved over the entire circumferential direction of the cam. It is possible to process the keyway at a position where the grinding allowance is equal to or greater than a predetermined value.

本発明において、制御部は、たとえば、研削加工後のカムである研削後カムを有する基準カム軸を回転機構によって回転させながら発光部から研削後カムにレーザ光を照射し、受光部での受光結果に基づいて基準部の位置を基準にした研削後カムの外形を特定して基準形状データを生成し、基準形状データを記憶する。この場合、カム形状測定装置でカムの形状が測定されるカム軸の種類が複数あれば、制御部は、複数種類のカム軸のそれぞれに応じた基準形状データを生成して、生成した複数の基準形状データを予め記憶しておく。   In the present invention, the control unit, for example, irradiates the post-grinding cam with laser light while rotating a reference cam shaft having a post-grinding cam, which is a cam after grinding, by a rotating mechanism, and receives light at the light receiving unit. Based on the result, the external shape of the cam after grinding with reference to the position of the reference portion is specified to generate reference shape data, and the reference shape data is stored. In this case, if there are a plurality of types of cam shafts whose cam shapes are measured by the cam shape measuring device, the control unit generates reference shape data corresponding to each of the plurality of types of cam shafts, Reference shape data is stored in advance.

以上のように、本発明では、カム軸に形成されたカムの形状を測定するカム形状測定装置において、カム軸の着脱作業を簡素化すること、および、カムの形状測定前の作業を簡素化することが可能になる。   As described above, according to the present invention, in the cam shape measuring device for measuring the shape of the cam formed on the cam shaft, the cam shaft attaching / detaching operation is simplified, and the operation before the cam shape measurement is simplified. It becomes possible to do.

本発明の実施の形態にかかるカム形状測定装置の正面図である。It is a front view of the cam shape measuring apparatus concerning an embodiment of the invention. 図1のE−E方向からカム形状測定装置の主要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of a cam shape measuring apparatus from the EE direction of FIG. 図1のF−F方向からカム形状測定装置の主要部を示す右側面図である。It is a right view which shows the principal part of a cam shape measuring apparatus from the FF direction of FIG. 図1に示すカム軸の図である。It is a figure of the cam shaft shown in FIG. 図1に示すカム形状測定装置の一部の構成のブロック図である。It is a block diagram of a part of structure of the cam shape measuring apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザ式変位センサの第1方向の自動位置決め方法の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the automatic positioning method of the 1st direction of the laser type displacement sensor shown in FIG. 図1に示す第2のレーザ式変位センサによるキー溝の検知方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of the keyway by the 2nd laser type displacement sensor shown in FIG. 図1に示す表示部に表示される内容を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content displayed on the display part shown in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(カム形状測定の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるカム形状測定装置1の正面図である。図2は、図1のE−E方向からカム形状測定装置1の主要部を示す平面図である。図3は、図1のF−F方向からカム形状測定装置1の主要部を示す右側面図である。図4は、図1に示すカム軸2の図である。図5は、図1に示すカム形状測定装置1の一部の構成のブロック図である。
(Schematic configuration of cam shape measurement)
FIG. 1 is a front view of a cam shape measuring apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the main part of the cam shape measuring apparatus 1 from the EE direction of FIG. FIG. 3 is a right side view showing the main part of the cam shape measuring apparatus 1 from the FF direction of FIG. FIG. 4 is a diagram of the camshaft 2 shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram of a part of the configuration of the cam shape measuring apparatus 1 shown in FIG.

本形態のカム形状測定装置1(以下、「測定装置1」とする。)は、カム軸(カムシャフト)2に形成されたカム2aを測定するための装置である。カム軸2には、たとえば、図4に示すように、4個のカム2aが形成されている。測定装置1では、4個のカム2aのうちの1個のカム2aの形状が測定される。また、カム軸2の軸部には、カム軸2の周方向の基準となるキー溝2bが形成されている。本形態のキー溝2bは、カム軸2の周方向の基準となるカム軸2の基準部である。また、本形態のカム軸2は、カム2aの研削加工が行われる前の鍛造ブランクであり、カム2aには、後工程で研削加工が施される。キー溝2bは、測定装置1でカム2aの形状が測定される前に、キー溝加工装置で形成されている。   The cam shape measuring apparatus 1 (hereinafter referred to as “measuring apparatus 1”) of this embodiment is an apparatus for measuring a cam 2a formed on a cam shaft (camshaft) 2. For example, as shown in FIG. 4, four cams 2 a are formed on the cam shaft 2. In the measuring apparatus 1, the shape of one cam 2a out of the four cams 2a is measured. Further, a key groove 2 b serving as a reference in the circumferential direction of the cam shaft 2 is formed in the shaft portion of the cam shaft 2. The keyway 2b of this embodiment is a reference portion of the camshaft 2 that serves as a reference in the circumferential direction of the camshaft 2. Further, the cam shaft 2 of this embodiment is a forged blank before the cam 2a is ground, and the cam 2a is ground in a subsequent process. The keyway 2b is formed by a keyway processing device before the shape of the cam 2a is measured by the measuring device 1.

測定装置1は、カム軸2を保持するとともにカム軸2の軸心を中心にしてカム軸2を回転させる回転機構5と、カム2aの形状を測定するためのレーザ式変位センサ6と、キー溝2bを検知するためのレーザ式変位センサ7と、回転機構5にカム軸2が取り付けられていることを検知するためのカム軸センサ8とを備えている。本形態のレーザ式変位センサ7は、カム軸2の基準部であるキー溝2bを検知するための基準部センサであるとともに、第2のレーザ式変位センサである。なお、図3では、回転機構5の図示を省略している。   The measuring device 1 includes a rotating mechanism 5 that holds the cam shaft 2 and rotates the cam shaft 2 around the axis of the cam shaft 2, a laser displacement sensor 6 for measuring the shape of the cam 2a, a key A laser displacement sensor 7 for detecting the groove 2b and a cam shaft sensor 8 for detecting that the cam shaft 2 is attached to the rotating mechanism 5 are provided. The laser displacement sensor 7 of the present embodiment is a reference portion sensor for detecting the key groove 2b that is a reference portion of the camshaft 2, and is a second laser displacement sensor. In addition, illustration of the rotation mechanism 5 is abbreviate | omitted in FIG.

カム軸2は、カム軸2の軸方向が水平方向と平行になるように回転機構5に保持されている。また、カム軸2は、カム軸2の軸方向と測定装置1の左右方向(図1等のY方向)とが一致するように回転機構5に保持されている。すなわち、左右方向(Y方向)は、回転機構5に保持されるカム軸2の軸方向であり、カム軸2は、左右方向を回転の軸方向として回転する。本形態の上下方向(鉛直方向、図1等のZ方向)は、カム軸2の軸方向に直交する第1方向である。以下の説明では、図1の右方向を「右方向」とし、図1の左方向を「左方向」とする。なお、測定装置1の前後方向(X方向)のうちの図2等のX1方向側は、測定装置1の前側であり、その反対側である図2等のX2方向側は、測定装置1の後ろ(奥)側である。   The cam shaft 2 is held by the rotation mechanism 5 so that the axial direction of the cam shaft 2 is parallel to the horizontal direction. Further, the cam shaft 2 is held by the rotation mechanism 5 so that the axial direction of the cam shaft 2 and the left-right direction of the measuring apparatus 1 (the Y direction in FIG. 1 and the like) coincide. That is, the left-right direction (Y direction) is the axial direction of the cam shaft 2 held by the rotation mechanism 5, and the cam shaft 2 rotates with the left-right direction as the axis direction of rotation. The vertical direction (vertical direction, Z direction in FIG. 1, etc.) of this embodiment is a first direction orthogonal to the axial direction of the cam shaft 2. In the following description, the right direction in FIG. 1 is referred to as “right direction”, and the left direction in FIG. 1 is referred to as “left direction”. Note that the X1 direction side in FIG. 2 etc. in the front-back direction (X direction) of the measuring device 1 is the front side of the measuring device 1, and the opposite X2 direction side in FIG. It is the back (back) side.

また、測定装置1は、測定装置1の各種の操作を行うためのタッチパネル9と、各種の表示が行われる表示部10と、測定装置1を制御する測定装置1の制御部11と、回転機構5が取り付けられる取付フレーム15と、測定装置1の本体フレーム16とを備えている。タッチパネル9および表示部10は、測定装置1の上端部に配置されている。本形態の表示部10は、液晶ディスプレイである。タッチパネル9および表示部10は、制御部11に接続されている。本体フレーム16の上面は、上下方向に直交する平面となっている。取付フレーム15は、本体フレーム16の上面に固定されている。取付フレーム15の上面は、上下方向に直交する平面となっている。回転機構5は、取付フレーム15の上面に取り付けられている。   The measuring apparatus 1 includes a touch panel 9 for performing various operations of the measuring apparatus 1, a display unit 10 for performing various displays, a control unit 11 of the measuring apparatus 1 for controlling the measuring apparatus 1, and a rotation mechanism. 5 and a main body frame 16 of the measuring apparatus 1 are provided. The touch panel 9 and the display unit 10 are disposed on the upper end portion of the measuring device 1. The display unit 10 of this embodiment is a liquid crystal display. The touch panel 9 and the display unit 10 are connected to the control unit 11. The upper surface of the main body frame 16 is a plane orthogonal to the vertical direction. The attachment frame 15 is fixed to the upper surface of the main body frame 16. The upper surface of the mounting frame 15 is a plane orthogonal to the vertical direction. The rotation mechanism 5 is attached to the upper surface of the attachment frame 15.

回転機構5は、カム軸2の左端を保持する主軸台17と、カム軸2の右端を保持する心押し台18とを備えている。主軸台17は、取付フレーム15に固定されている。主軸台17には、カム軸2を回転させる駆動源としてのモータ19が連結されている。本形態のモータ19は、ステッピングモータである。心押し台18は、左右方向への移動が可能となるように取付フレーム15に取り付けられている。作業者は、心押し台18を、カム軸2の長さに応じて手動で左右方向に移動させてから、取付フレーム15に固定する。取付フレーム15の上面には、心押し台18の左右方向の位置の目安となるスケール20が貼り付けられている。スケール20は、直線状に形成された金属製のスケールプレートである。   The rotating mechanism 5 includes a spindle stock 17 that holds the left end of the cam shaft 2 and a tailstock 18 that holds the right end of the cam shaft 2. The headstock 17 is fixed to the mounting frame 15. A motor 19 as a drive source for rotating the camshaft 2 is connected to the headstock 17. The motor 19 of this embodiment is a stepping motor. The tailstock 18 is attached to the attachment frame 15 so as to be movable in the left-right direction. The operator manually moves the tailstock 18 in the left-right direction according to the length of the camshaft 2, and then fixes the tailstock 18 to the mounting frame 15. On the upper surface of the mounting frame 15, a scale 20 is attached as a guide for the position of the tailstock 18 in the left-right direction. The scale 20 is a metal scale plate formed linearly.

(レーザ式変位センサ、カム軸センサおよびその周辺部分の構成)
図6は、図1に示すレーザ式変位センサ6の上下方向の自動位置決め方法の原理を説明するための図である。図7は、図1に示すレーザ式変位センサ7によるキー溝2bの検知方法を説明するための図である。
(Configuration of laser displacement sensor, camshaft sensor and its peripheral parts)
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the automatic positioning method in the vertical direction of the laser displacement sensor 6 shown in FIG. FIG. 7 is a view for explaining a method of detecting the key groove 2b by the laser type displacement sensor 7 shown in FIG.

レーザ式変位センサ6は、反射型のレーザ式変位センサであり、カム2aの外周面に向かってレーザ光を射出する発光部6aと、発光部6aから射出されカム2aの外周面で反射されたレーザ光を受光する受光部6bとを備えている(図4参照)。レーザ式変位センサ6では、カム2aの外周面の、発光部6aが射出した光が照射される位置と、レーザ式変位センサ6との距離が変動すると、受光部6bの出力が変動する。制御部11は、回転機構5によってカム軸2を回転させながら発光部6aからカム2にレーザ光を照射するとともに、受光部6bでの受光結果に基づいて、カム2aの外形を特定する。   The laser displacement sensor 6 is a reflection type laser displacement sensor, which emits laser light toward the outer peripheral surface of the cam 2a, and is emitted from the light emitting portion 6a and reflected by the outer peripheral surface of the cam 2a. And a light receiving portion 6b for receiving laser light (see FIG. 4). In the laser displacement sensor 6, when the distance between the position of the outer peripheral surface of the cam 2a irradiated with the light emitted from the light emitting portion 6a and the laser displacement sensor 6 varies, the output of the light receiving portion 6b varies. The control unit 11 irradiates the cam 2 with the laser light while rotating the cam shaft 2 by the rotation mechanism 5, and specifies the outer shape of the cam 2a based on the light reception result of the light receiving unit 6b.

レーザ式変位センサ6は、回転機構5に保持されるカム軸2よりも後ろ側に配置されており、発光部6aは、後ろ側からカム2aにレーザ光を照射する。また、レーザ式変位センサ6は、取付フレーム15よりも後ろ側に配置されている。レーザ式変位センサ6は、YZθテーブル23に保持されており、上下方向を回動の軸方向とするレーザ式変位センサ6の回動と、左右方向および上下方向へのレーザ式変位センサ6の移動が可能となっている。YZθテーブル23の上下方向の送りネジ24(図3参照)には、送りネジ24を回転させるモータ25が連結されている。モータ25は、たとえば、ステッピングモータである。本形態では、送りネジ24およびモータ25等によって、レーザ式変位センサ6を上下方向に移動させる移動機構26が構成されている。   The laser displacement sensor 6 is disposed on the rear side of the cam shaft 2 held by the rotation mechanism 5, and the light emitting unit 6a irradiates the cam 2a with laser light from the rear side. Further, the laser displacement sensor 6 is arranged behind the mounting frame 15. The laser displacement sensor 6 is held by a YZθ table 23, and the rotation of the laser displacement sensor 6 with the vertical direction as the axial direction of the rotation and the movement of the laser displacement sensor 6 in the horizontal direction and the vertical direction. Is possible. A motor 25 that rotates the feed screw 24 is connected to the feed screw 24 (see FIG. 3) in the vertical direction of the YZθ table 23. The motor 25 is, for example, a stepping motor. In this embodiment, a moving mechanism 26 that moves the laser displacement sensor 6 in the vertical direction is configured by the feed screw 24, the motor 25, and the like.

本形態では、カム2aの形状の測定が行われる前に、レーザ式変位センサ6は、上下方向において自動で位置決めされる。具体的には、まず、円板状に形成される円板部52aを有する調整用軸52(図6(A)参照)を回転機構5に取り付ける。円板部52aの軸心は、調整用軸52の軸心と一致しており、調整用軸52は、円板部52aの軸心を中心にして回転するように回転機構5に取り付けられる。その後、制御部11は、レーザ式変位センサ6の発光部6aが射出するレーザ光が調整用軸52の上下方向の中心を上下方向において横切るように移動機構26によってレーザ式変位センサ6を移動させながら(図6(A)参照)発光部6aから円板部52aにレーザ光を照射する。   In this embodiment, the laser displacement sensor 6 is automatically positioned in the vertical direction before the shape of the cam 2a is measured. Specifically, first, an adjustment shaft 52 (see FIG. 6A) having a disk portion 52 a formed in a disk shape is attached to the rotation mechanism 5. The axis of the disc portion 52a coincides with the axis of the adjustment shaft 52, and the adjustment shaft 52 is attached to the rotation mechanism 5 so as to rotate about the axis of the disc portion 52a. Thereafter, the control unit 11 moves the laser displacement sensor 6 by the moving mechanism 26 so that the laser beam emitted from the light emitting unit 6a of the laser displacement sensor 6 crosses the vertical center of the adjustment shaft 52 in the vertical direction. However (see FIG. 6A), the laser beam is irradiated from the light emitting portion 6a to the disc portion 52a.

レーザ式変位センサ6をこのように移動させながら円板部52aにレーザ光を照射すると、レーザ式変位センサ6の受光部6bの出力は、図6(B)に示すように変動する。具体的には、調整用軸52の上下方向の中心(すなわち、調整用軸52の軸心)と同じ高さに発光部6aの光軸が配置されたときに受光部6bの出力がピークになるように、受光部6bの出力は変動する。制御部11は、受光部6bの出力のピークを特定する。また、制御部11は、受光部6bの出力がピークとなる位置(高さ)に移動機構26によってレーザ変位センサ6を移動させて停止させる。   When the disk portion 52a is irradiated with laser light while moving the laser displacement sensor 6 in this way, the output of the light receiving portion 6b of the laser displacement sensor 6 varies as shown in FIG. 6B. Specifically, when the optical axis of the light emitting unit 6a is arranged at the same height as the vertical center of the adjusting shaft 52 (that is, the axis of the adjusting shaft 52), the output of the light receiving unit 6b peaks. Thus, the output of the light receiving unit 6b varies. The control unit 11 specifies the peak of the output of the light receiving unit 6b. Moreover, the control part 11 moves the laser displacement sensor 6 to the position (height) where the output of the light-receiving part 6b peaks, and stops it.

レーザ変位センサ6が停止すると、発光部6aの光軸の高さと調整用軸52の軸心の高さとが一致する位置にレーザ変位センサ6が配置される。すなわち、カム2aの形状の測定が行われる際に回転機構5に取り付けられるカム軸2の軸心の高さと発光部6aの光軸の高さとが一致する位置にレーザ変位センサ6が配置される。なお、YZθテーブル23を用いたレーザ式変位センサ6の回動と左右方向へのレーザ式変位センサ6の移動とは、手動で行われる。   When the laser displacement sensor 6 stops, the laser displacement sensor 6 is disposed at a position where the height of the optical axis of the light emitting portion 6a coincides with the height of the axis of the adjustment shaft 52. That is, the laser displacement sensor 6 is disposed at a position where the height of the axis of the cam shaft 2 attached to the rotating mechanism 5 coincides with the height of the optical axis of the light emitting portion 6a when the shape of the cam 2a is measured. . The rotation of the laser displacement sensor 6 using the YZθ table 23 and the movement of the laser displacement sensor 6 in the left-right direction are performed manually.

YZθテーブル23は、移動フレーム27に固定されている。移動フレーム27は、左右方向への移動が可能となるように本体フレーム16に取り付けられている。YZθテーブル23および移動フレーム27は、取付フレーム15よりも後ろ側に配置されている。本体フレーム16の上面には、移動フレーム27を左右方向に案内するガイドレール28が固定され、移動フレーム27の下面には、ガイドレール28に係合するガイドブロック29が固定されている。また、移動フレーム27には、移動フレーム27を固定するための固定機構が設けられている。本形態では、手動で移動フレーム27を左右方向へ移動させる。   The YZθ table 23 is fixed to the moving frame 27. The moving frame 27 is attached to the main body frame 16 so as to be movable in the left-right direction. The YZθ table 23 and the moving frame 27 are arranged behind the mounting frame 15. A guide rail 28 that guides the moving frame 27 in the left-right direction is fixed to the upper surface of the main body frame 16, and a guide block 29 that engages with the guide rail 28 is fixed to the lower surface of the moving frame 27. The moving frame 27 is provided with a fixing mechanism for fixing the moving frame 27. In this embodiment, the moving frame 27 is manually moved in the left-right direction.

このように、本体フレーム16は、レーザ式変位センサ6が左右方向へ移動可能となるように、YZθテーブル23および移動フレーム27を介してレーザ式変位センサ6を保持している。本体フレーム16の上面には、移動フレーム27の左右方向の位置の目安となるスケール30が貼り付けられている。すなわち、本体フレーム16の上面には、レーザ式変位センサ6の左右方向の位置の目安となるスケール30が貼り付けられている。スケール30は、直線状に形成された金属製のスケールプレートであり、ガイドレール28に沿って配置されている。   Thus, the main body frame 16 holds the laser displacement sensor 6 via the YZθ table 23 and the moving frame 27 so that the laser displacement sensor 6 can move in the left-right direction. On the upper surface of the main body frame 16, a scale 30 that serves as a guide for the position of the moving frame 27 in the left-right direction is attached. That is, the scale 30 that serves as a guide for the position of the laser displacement sensor 6 in the left-right direction is attached to the upper surface of the main body frame 16. The scale 30 is a metal scale plate formed in a straight line, and is disposed along the guide rail 28.

レーザ式変位センサ7は、レーザ式変位センサ6と同様に、反射型のレーザ式変位センサであり、カム軸2の外周面に向かって(具体的には、カム軸2の軸部の外周面に向かって)レーザ光を射出する発光部7aと、発光部7aから射出されカム軸2で反射されたレーザ光を受光する受光部7bとを備えている(図7参照)。レーザ式変位センサ7では、カム軸2の、発光部7aが射出した光が照射される位置と、レーザ式変位センサ7との距離が変動すると、受光部7bの出力が変動する。   Similarly to the laser displacement sensor 6, the laser displacement sensor 7 is a reflective laser displacement sensor, and is directed toward the outer peripheral surface of the cam shaft 2 (specifically, the outer peripheral surface of the shaft portion of the cam shaft 2). A light emitting part 7a for emitting laser light and a light receiving part 7b for receiving the laser light emitted from the light emitting part 7a and reflected by the cam shaft 2 (see FIG. 7). In the laser displacement sensor 7, when the distance between the laser shaft displacement sensor 7 and the position of the camshaft 2 irradiated with the light emitted from the light emitting portion 7a varies, the output of the light receiving portion 7b varies.

制御部11は、発光部7aが射出するレーザ光がカム軸2の周方向においてキー溝2bを横切るように回転機構5によってカム軸2を回転させながら発光部7aからカム軸2にレーザ光を照射するとともに、受光部7bでの受光結果に基づいてカム軸2の周方向におけるキー溝2bの2個のエッジの位置を特定する(図7参照)。また、制御部11は、カム軸2の周方向におけるキー溝2bの2個のエッジの位置を用いて、カム軸2の周方向におけるキー溝2bの中心位置を特定する。   The control unit 11 emits laser light from the light emitting unit 7a to the cam shaft 2 while rotating the cam shaft 2 by the rotation mechanism 5 so that the laser light emitted from the light emitting unit 7a crosses the key groove 2b in the circumferential direction of the cam shaft 2. While irradiating, the positions of the two edges of the key groove 2b in the circumferential direction of the cam shaft 2 are specified based on the light reception result at the light receiving portion 7b (see FIG. 7). Further, the control unit 11 specifies the center position of the key groove 2 b in the circumferential direction of the cam shaft 2 using the positions of the two edges of the key groove 2 b in the circumferential direction of the cam shaft 2.

レーザ式変位センサ7は、回転機構5に保持されるカム軸2よりも前側に配置されており、発光部7aは、前側からカム軸2にレーザ光を照射する。また、レーザ式変位センサ7は、取付フレーム15よりも前側に配置されている。レーザ式変位センサ7は、XYZθテーブル33に保持されており、上下方向を回動の軸方向とするレーザ式変位センサ7の回動と、前後方向、左右方向および上下方向へのレーザ式変位センサ7の移動が可能となっている。XYZθテーブル33を用いたレーザ式変位センサ7の回動と、前後方向、左右方向および上下方向へのレーザ式変位センサ6の移動とは、手動で行われる。また、レーザ式変位センサ7の位置決めは、調整用のゲージを用いて手動で行わる。   The laser displacement sensor 7 is disposed on the front side of the cam shaft 2 held by the rotation mechanism 5, and the light emitting unit 7a irradiates the cam shaft 2 with laser light from the front side. The laser displacement sensor 7 is disposed on the front side of the mounting frame 15. The laser-type displacement sensor 7 is held by an XYZθ table 33. The laser-type displacement sensor 7 rotates in the vertical direction and the laser-type displacement sensor in the front-rear direction, the left-right direction, and the vertical direction. 7 movements are possible. The rotation of the laser displacement sensor 7 using the XYZθ table 33 and the movement of the laser displacement sensor 6 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction are performed manually. The positioning of the laser displacement sensor 7 is manually performed using an adjustment gauge.

XYZθテーブル33は、移動フレーム34に固定されている。移動フレーム34は、左右方向への移動が可能となるように本体フレーム16に取り付けられている。XYZθテーブル33および移動フレーム34は、取付フレーム15よりも前側に配置されている。本体フレーム16の上面には、移動フレーム34を左右方向に案内するガイドレール35が固定され、移動フレーム34の下面には、ガイドレール35に係合するガイドブロック36が固定されている。また、移動フレーム34には、移動フレーム34を固定するための固定機構が設けられている。本形態では、手動で移動フレーム34を左右方向へ移動させる。   The XYZθ table 33 is fixed to the moving frame 34. The moving frame 34 is attached to the main body frame 16 so as to be movable in the left-right direction. The XYZθ table 33 and the moving frame 34 are disposed on the front side of the mounting frame 15. A guide rail 35 that guides the moving frame 34 in the left-right direction is fixed to the upper surface of the main body frame 16, and a guide block 36 that engages with the guide rail 35 is fixed to the lower surface of the moving frame 34. The moving frame 34 is provided with a fixing mechanism for fixing the moving frame 34. In this embodiment, the moving frame 34 is manually moved in the left-right direction.

このように、本体フレーム16は、レーザ式変位センサ7が左右方向へ移動可能となるように、XYZθテーブル33および移動フレーム34を介してレーザ式変位センサ7を保持している。本体フレーム16の上面には、移動フレーム34の左右方向の位置の目安となるスケール37が貼り付けられている。すなわち、本体フレーム16の上面には、レーザ式変位センサ7の左右方向の位置の目安となるスケール37が貼り付けられている。スケール37は、直線状に形成された金属製のスケールプレートであり、ガイドレール35に沿って配置されている。   Thus, the main body frame 16 holds the laser displacement sensor 7 via the XYZθ table 33 and the moving frame 34 so that the laser displacement sensor 7 can move in the left-right direction. On the upper surface of the main body frame 16, a scale 37 that serves as a guide for the position of the moving frame 34 in the left-right direction is attached. That is, a scale 37 serving as a guide for the position of the laser displacement sensor 7 in the left-right direction is attached to the upper surface of the main body frame 16. The scale 37 is a metal scale plate formed in a straight line, and is disposed along the guide rail 35.

カム軸センサ8は、発光部と受光部とを有する反射型の光学式センサである。カム軸センサ8は、回転機構5に保持されるカム軸2よりも前側に配置されている。また、カム軸センサ8は、発光部の発光面と受光部の受光面とが後ろ側を向くように配置されている。カム軸2の後ろ側には、前後方向においてカム軸センサ8と対向するように反射ミラー40が配置されている。   The cam shaft sensor 8 is a reflective optical sensor having a light emitting part and a light receiving part. The cam shaft sensor 8 is disposed in front of the cam shaft 2 held by the rotation mechanism 5. The camshaft sensor 8 is arranged so that the light emitting surface of the light emitting unit and the light receiving surface of the light receiving unit face the rear side. On the rear side of the camshaft 2, a reflection mirror 40 is disposed so as to face the camshaft sensor 8 in the front-rear direction.

(カム形状測定装置の制御方法)
図8は、図1に示す表示部10に表示される内容を説明するための図である。
(Cam shape measuring device control method)
FIG. 8 is a diagram for explaining the contents displayed on the display unit 10 shown in FIG.

測定装置1では、カム2aの形状を測定するために、回転機構5にカム軸2が取り付けられると、制御部11は、カム軸センサ8によって、カム軸2が回転機構5に取り付けられているのか否かを検知する。カム軸2が回転機構5に取り付けられていることが検知されると、制御部11は、上述のように、回転機構5によってカム軸2を回転させながらレーザ式変位センサ7の発光部7aからカム軸2にレーザ光を照射するとともに、レーザ式変位センサ7の受光部7bでの受光結果に基づいてカム軸2の周方向におけるキー溝2bの2個のエッジの位置を特定して、カム軸2の周方向におけるキー溝2bの中心位置を特定する。すなわち、制御部11は、レーザ式変位センサ7の検知結果に基づいてカム軸2の周方向におけるキー溝2bの位置を特定する。   In the measuring apparatus 1, when the cam shaft 2 is attached to the rotation mechanism 5 in order to measure the shape of the cam 2 a, the control unit 11 causes the cam shaft sensor 8 to attach the cam shaft 2 to the rotation mechanism 5. It is detected whether or not. When it is detected that the cam shaft 2 is attached to the rotation mechanism 5, the control unit 11 starts from the light emitting unit 7 a of the laser displacement sensor 7 while rotating the cam shaft 2 by the rotation mechanism 5 as described above. The cam shaft 2 is irradiated with laser light, and the positions of the two edges of the key groove 2b in the circumferential direction of the cam shaft 2 are specified based on the light reception result of the light receiving portion 7b of the laser displacement sensor 7, and the cam The center position of the keyway 2b in the circumferential direction of the shaft 2 is specified. That is, the control unit 11 specifies the position of the key groove 2 b in the circumferential direction of the cam shaft 2 based on the detection result of the laser displacement sensor 7.

その後、制御部11は、特定されたキー溝2bの位置を基準にして回転機構5によってカム軸2を回転させながらレーザ式変位センサ6の発光部6aからカム2にレーザ光を照射するとともに、レーザ式変位センサ6の受光部6bの受光結果に基づいて、キー溝2bの位置を基準にした(すなわち、キー溝2bを位相基準にした)カム2aの外形を特定する。すなわち、制御部11は、カム軸2の周方向におけるキー溝2bの中心位置を原点とした、カム軸2の周方向の360°の全域に亘るカム2aの外径を算出して、カム2aの外形を特定する。また、制御部11は、受光部6bでの受光結果に基づいて特定されたカム2aの外形の形状データ(グラフィックデータ)である測定形状データSD2(図8参照)を生成する。   Thereafter, the control unit 11 irradiates the cam 2 with laser light from the light emitting unit 6a of the laser displacement sensor 6 while rotating the cam shaft 2 by the rotation mechanism 5 with reference to the position of the specified key groove 2b. Based on the light reception result of the light receiving portion 6b of the laser displacement sensor 6, the outer shape of the cam 2a is specified based on the position of the key groove 2b (that is, based on the phase of the key groove 2b). That is, the control unit 11 calculates the outer diameter of the cam 2a over the entire 360 ° region in the circumferential direction of the cam shaft 2 with the center position of the key groove 2b in the circumferential direction of the cam shaft 2 as the origin. Specify the outer shape of. Further, the control unit 11 generates measurement shape data SD2 (see FIG. 8), which is shape data (graphic data) of the outer shape of the cam 2a specified based on the light reception result at the light receiving unit 6b.

ここで、上述のように、本形態のカム軸2は、カム2aの研削加工が行われる前の鍛造ブランクである。測定装置1では、カム2aの形状が測定される前に、研削加工後のカムである研削後カムを有する基準カム軸が回転機構5に取り付けられる。制御部11は、回転機構5によって基準カム軸を回転させながら基準カム軸の周方向におけるキー溝2bの位置をレーザ式変位センサ7の検知結果に基づいて特定する。また、制御部11は、特定されたキー溝2bの位置を基準にして回転機構5によって基準カム軸を回転させながら発光部6aから研削後カムにレーザ光を照射し、受光部6bでの受光結果に基づいて、キー溝2bの位置を基準にした研削後カムの外形を特定する。また、制御部11は、受光部6bでの受光結果に基づいて特定された研削後カムの外形の形状データである基準形状データSD1(図8参照)を生成して記憶する。   Here, as described above, the camshaft 2 of the present embodiment is a forged blank before the cam 2a is ground. In the measuring apparatus 1, a reference cam shaft having a post-grinding cam that is a cam after grinding is attached to the rotation mechanism 5 before the shape of the cam 2 a is measured. The control unit 11 specifies the position of the key groove 2 b in the circumferential direction of the reference cam shaft based on the detection result of the laser displacement sensor 7 while rotating the reference cam shaft by the rotation mechanism 5. Further, the control unit 11 irradiates the cam after grinding from the light emitting unit 6a with the laser beam from the light emitting unit 6a while rotating the reference cam shaft by the rotation mechanism 5 with reference to the position of the specified key groove 2b, and receives the light at the light receiving unit 6b. Based on the result, the outer shape of the post-grinding cam is specified based on the position of the keyway 2b. Further, the control unit 11 generates and stores reference shape data SD1 (see FIG. 8) that is shape data of the outer shape of the post-grinding cam specified based on the light reception result at the light receiving unit 6b.

すなわち、制御部11には、カム2aの研削加工後の外形の形状データである基準形状データSD1が予め記憶されている。本形態では、測定装置1で複数種類のカム軸2のカム2aの形状が測定されるため、複数種類の基準カム軸を用いて、複数種類の基準カム軸のそれぞれの研削後カムの外形が特定される。また、制御部11は、複数種類のカム軸2のそれぞれに応じた基準形状データSD1を生成し、生成した複数の基準形状データSD1を予め記憶する。   That is, the control unit 11 stores in advance the reference shape data SD1 that is the shape data of the outer shape of the cam 2a after grinding. In this embodiment, since the shapes of the cams 2a of the plurality of types of cam shafts 2 are measured by the measuring device 1, the outer shapes of the respective cams after grinding of the plurality of types of reference cam shafts are determined using the plurality of types of reference cam shafts. Identified. In addition, the control unit 11 generates reference shape data SD1 corresponding to each of a plurality of types of cam shafts 2, and stores the generated plurality of reference shape data SD1 in advance.

制御部11は、測定形状データSD2を生成すると、図8(A)に示すように、基準形状データSD1上の、カム軸(基準カム軸)の軸心に対応する位置と測定形状データSD2上の、カム軸2の軸心に対応する位置とが重なるように、かつ、基準形状データSD1上の、キー溝2bに対応する位置と測定形状データSD2上の、キー溝2bに対応する位置とが重なるように(すなわち、基準形状データSD1上の研削後カムの外形の、周方向の原点位置と、測定形状データSD2上のカム2aの外形の、周方向の原点位置とが一致するように)、基準形状データSD1と測定形状データSD2とを表示部10に表示する。   When the control unit 11 generates the measurement shape data SD2, as shown in FIG. 8A, the position corresponding to the axis of the cam shaft (reference cam shaft) on the reference shape data SD1 and the measurement shape data SD2 And a position corresponding to the key groove 2b on the reference shape data SD1 and a position corresponding to the key groove 2b on the measurement shape data SD2 so that the position corresponding to the axis of the cam shaft 2 overlaps. (Ie, the origin position in the circumferential direction of the contour of the cam after grinding on the reference shape data SD1 and the origin position in the circumferential direction of the contour of the cam 2a on the measurement shape data SD2 coincide with each other) ), The reference shape data SD1 and the measurement shape data SD2 are displayed on the display unit 10.

その後、制御部11は、表示部10に表示された基準形状データSD1と測定形状データSD2とに基づいて、測定形状データSD2上のカム2aの研削代の最小値を算出する。図8(A)に示す例では、矢印Vで示す部分のカム2aの研削代が最小値になるため、制御部11は、この部分の研削代を算出する。また、制御部11は、算出したカム2aの研削代が所定値未満である場合には、カム2aの研削代の最小値が所定値以上になるように、測定形状データSD2上の、カム軸2の軸心に対応する位置を中心にして測定形状データSD2を回動させる(図8(B)参照)。たとえば、制御部11は、測定形状データSD2を1.6°ピッチで時計回りの方向へ回動させる。   Thereafter, the control unit 11 calculates the minimum grinding allowance of the cam 2a on the measurement shape data SD2 based on the reference shape data SD1 and the measurement shape data SD2 displayed on the display unit 10. In the example shown in FIG. 8A, since the grinding allowance of the cam 2a at the portion indicated by the arrow V is the minimum value, the control unit 11 calculates the grinding allowance at this portion. In addition, when the calculated grinding allowance of the cam 2a is less than a predetermined value, the control unit 11 sets the cam shaft on the measured shape data SD2 so that the minimum value of the grinding allowance of the cam 2a is equal to or greater than the predetermined value. The measurement shape data SD2 is rotated around the position corresponding to the axis 2 (see FIG. 8B). For example, the control unit 11 rotates the measurement shape data SD2 in the clockwise direction at a pitch of 1.6 °.

また、制御部11は、その回動量を算出する。算出された回動量は、カム2aの周方向の全域に亘ってカム2aの研削代が所定値以上となるキー溝2bの位置と、カム軸2に実際に加工されているキー溝2bの位置とのずれ量である。算出された回動量は、カム軸2に対するキー溝2bの加工位置の補正値として、キー溝2bを加工するキー溝加工装置にフィードバックされる。キー溝加工装置では、カム軸2に対してこの補正値に基づいたキー溝2bの加工が行われる。そのため、補正値がフィードバックされた以後にキー溝加工装置でキー溝2bが加工されたカム軸2では、カム2aの周方向の全域に亘ってカム2aの研削代が所定値以上になる位置にキー溝2bが加工される。   Moreover, the control part 11 calculates the rotation amount. The calculated amount of rotation includes the position of the key groove 2b where the grinding allowance of the cam 2a becomes a predetermined value or more over the entire circumferential direction of the cam 2a, and the position of the key groove 2b actually processed in the cam shaft 2. The amount of deviation. The calculated amount of rotation is fed back to a keyway machining apparatus for machining the keyway 2b as a correction value for the machining position of the keyway 2b with respect to the camshaft 2. In the keyway processing device, the camshaft 2 is processed with the keyway 2b based on this correction value. For this reason, in the cam shaft 2 in which the key groove 2b is processed by the key groove processing apparatus after the correction value is fed back, the cam 2a has a grinding allowance at a position equal to or greater than a predetermined value over the entire circumferential direction of the cam 2a. The keyway 2b is processed.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、取付フレーム15よりも後ろ側に配置されるレーザ式変位センサ6を用いてカム2aの形状が測定されている。そのため、本形態では、レーザ式変位センサ6を退避させなくても、回転機構5に対してカム軸2を着脱することが可能になる。したがって、本形態では、カム軸2の着脱作業を簡素化することが可能になる。また、本形態では、取付フレーム15よりも前側に配置されるレーザ式変位センサ7を用いてキー溝2bが検知されているため、レーザ式変位センサ7を退避させなくても、回転機構5に対してカム軸2を着脱することが可能になる。したがって、本形態では、カム軸2の着脱作業をより簡素化することが可能になる。また、本形態では、カム2aの形状測定前にレーザ式変位センサ6をカム2aに接触させる必要がないため、カム2aの形状測定前の作業を簡素化することが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in the present embodiment, the shape of the cam 2 a is measured using the laser displacement sensor 6 disposed on the rear side of the mounting frame 15. Therefore, in this embodiment, the cam shaft 2 can be attached to and detached from the rotating mechanism 5 without retracting the laser displacement sensor 6. Therefore, in this embodiment, it is possible to simplify the attaching / detaching operation of the cam shaft 2. Further, in this embodiment, since the key groove 2b is detected using the laser displacement sensor 7 disposed on the front side of the mounting frame 15, the rotation mechanism 5 can be connected to the rotating mechanism 5 without retracting the laser displacement sensor 7. On the other hand, the cam shaft 2 can be attached and detached. Therefore, in this embodiment, it is possible to further simplify the attaching / detaching operation of the cam shaft 2. Further, in this embodiment, since it is not necessary to bring the laser type displacement sensor 6 into contact with the cam 2a before measuring the shape of the cam 2a, the work before measuring the shape of the cam 2a can be simplified.

本形態では、制御部11は、レーザ式変位センサ7の検知結果に基づいてカム軸2の周方向におけるキー溝2bの位置を特定するとともに、特定されたキー溝2bの位置を基準にして回転機構5によってカム軸2を回転させながらレーザ式変位センサ6の発光部6aからカム2にレーザ光を照射し、レーザ式変位センサ6の受光部6bの受光結果に基づいて、キー溝2bの位置を基準にしたカム2aの外形を特定している。そのため、本形態では、キー溝2bの位置を基準にしたカム2aの外形を自動で測定することが可能になる。   In the present embodiment, the control unit 11 specifies the position of the key groove 2b in the circumferential direction of the cam shaft 2 based on the detection result of the laser displacement sensor 7, and rotates based on the position of the specified key groove 2b. While the cam shaft 2 is rotated by the mechanism 5, the laser light is irradiated from the light emitting portion 6a of the laser displacement sensor 6 to the cam 2, and the position of the key groove 2b is determined based on the light reception result of the light receiving portion 6b of the laser displacement sensor 6. The outer shape of the cam 2a based on the above is specified. Therefore, in this embodiment, it becomes possible to automatically measure the outer shape of the cam 2a with reference to the position of the keyway 2b.

本形態では、制御部11は、回転機構5に取り付けられた調整用軸52の上下方向の中心を上下方向において発光部6aが横切るように移動機構26によってレーザ式変位センサ6を移動させながら発光部6aから円板部52aにレーザ光を照射し、受光部6bの出力のピークを特定するとともに、受光部6bの出力がピークとなる高さに移動機構26によってレーザ変位センサ6を移動させて停止させている。すなわち、本形態では、カム軸2の軸心の高さと発光部6aの光軸の高さとが一致する位置にレーザ変位センサ6を自動で移動させている。そのため、本形態では、測定装置1でカム2aを測定する前の、測定装置1の調整作業を簡素化することが可能になる。   In this embodiment, the control unit 11 emits light while moving the laser displacement sensor 6 by the moving mechanism 26 so that the light emitting unit 6a crosses the center of the adjustment shaft 52 attached to the rotating mechanism 5 in the vertical direction. The disk portion 52a is irradiated with laser light from the portion 6a, the peak of the output of the light receiving portion 6b is specified, and the laser displacement sensor 6 is moved by the moving mechanism 26 to a height at which the output of the light receiving portion 6b reaches the peak. Stopped. That is, in this embodiment, the laser displacement sensor 6 is automatically moved to a position where the height of the axis of the cam shaft 2 and the height of the optical axis of the light emitting portion 6a coincide. Therefore, in this embodiment, it is possible to simplify the adjustment work of the measuring device 1 before measuring the cam 2a with the measuring device 1.

本形態では、レーザ式変位センサ6は、本体フレーム16に対して左右方向へ移動可能となっている。そのため、本形態では、左右方向におけるカム2aの位置が変わっても、本体フレーム16に対して左右方向にレーザ式変位センサ6を移動させて、カム2aの形状を測定することが可能になる。また、本形態では、レーザ式変位センサ7は、本体フレーム16に対して左右方向へ移動可能となっているため、左右方向におけるキー溝2bの位置が変わっても、本体フレーム16に対して左右方向にレーザ式変位センサ7を移動させて、キー溝2bの位置を検知することが可能になる。   In this embodiment, the laser displacement sensor 6 is movable in the left-right direction with respect to the main body frame 16. Therefore, in this embodiment, even if the position of the cam 2a in the left-right direction changes, the shape of the cam 2a can be measured by moving the laser displacement sensor 6 in the left-right direction with respect to the main body frame 16. In this embodiment, since the laser displacement sensor 7 can move in the left-right direction with respect to the main body frame 16, even if the position of the key groove 2b in the left-right direction changes, The position of the key groove 2b can be detected by moving the laser displacement sensor 7 in the direction.

また、本形態では、本体フレーム16の上面に、レーザ式変位センサ6の左右方向の位置の目安となるスケール30と、レーザ式変位センサ7の左右方向の位置の目安となるスケール37とが貼り付けられているため、スケール30を用いて、レーザ式変位センサ6の左右方向におけるおおよその配置位置を特定することが可能になり、スケール37を用いて、レーザ式変位センサ7の左右方向におけるおおよその配置位置を特定することが可能になる。したがって、本形態では、レーザ式変位センサ6、7が本体フレーム16に対して左右方向へ移動可能となっていても、レーザ式変位センサ6、7の左右方向への移動作業が容易になる。   In this embodiment, a scale 30 that serves as a guide for the position of the laser displacement sensor 6 in the left-right direction and a scale 37 that serves as a guide for the position of the laser displacement sensor 7 in the left-right direction are attached to the upper surface of the main body frame 16. Therefore, it is possible to specify the approximate arrangement position of the laser displacement sensor 6 in the left-right direction using the scale 30, and approximately the position of the laser displacement sensor 7 in the left-right direction using the scale 37. It becomes possible to specify the arrangement position. Therefore, in this embodiment, even if the laser displacement sensors 6 and 7 are movable in the left-right direction with respect to the main body frame 16, the operation of moving the laser displacement sensors 6, 7 in the left-right direction is facilitated.

本形態では、制御部11に、カム2aの研削加工後の外形の形状データである基準形状データSD1が記憶されている。そのため、本形態では、制御部11に記憶されるデータが数値データである場合と比較して、制御部11に記憶されるデータの容量を低減することが可能になる。また、本形態では、基準形状データSD1が予め制御部11に記憶されているため、カム2aの形状の測定時間を短縮することが可能になる。   In this embodiment, the control unit 11 stores reference shape data SD1 that is shape data of the outer shape after grinding of the cam 2a. Therefore, in this embodiment, it is possible to reduce the capacity of data stored in the control unit 11 as compared with the case where the data stored in the control unit 11 is numerical data. Further, in this embodiment, since the reference shape data SD1 is stored in the control unit 11 in advance, it is possible to shorten the measurement time of the shape of the cam 2a.

本形態では、制御部11は、基準形状データSD1上の、基準カム軸の軸心に対応する位置と測定形状データSD2上の、カム軸2の軸心に対応する位置とが重なるように、かつ、基準形状データSD1上の、キー溝2bに対応する位置と測定形状データSD2上の、キー溝2bに対応する位置とが重なるように、基準形状データSD1と測定形状データSD2とを表示部10に表示している。そのため、本形態では、カム2aの周方向の全域に亘って、カム2aの研削代を視覚的に確認することが可能になる。したがって、本形態では、カム2aの研削代を容易に把握することが可能になる。   In the present embodiment, the control unit 11 causes the position corresponding to the axis of the reference cam shaft on the reference shape data SD1 and the position corresponding to the axis of the cam shaft 2 on the measurement shape data SD2 to overlap. In addition, the reference shape data SD1 and the measurement shape data SD2 are displayed on the display unit so that the position corresponding to the key groove 2b on the reference shape data SD1 and the position corresponding to the key groove 2b on the measurement shape data SD2 overlap. 10 is displayed. Therefore, in this embodiment, the grinding allowance of the cam 2a can be visually confirmed over the entire circumferential direction of the cam 2a. Therefore, in this embodiment, the grinding allowance of the cam 2a can be easily grasped.

本形態では、制御部11は、表示部10に表示された基準形状データSD1と測定形状データSD2とに基づいて、測定形状データSD2上のカム2aの研削代の最小値を算出するとともに、算出したカム2aの研削代が所定値未満である場合には、カム2aの研削代の最小値が所定値以上になるように、測定形状データSD2上の、カム軸2の軸心に対応する位置を中心にして測定形状データSD2を回動させて、その回動量を算出している。そのため、本形態では、カム2aの周方向の全域に亘ってカム2aの研削代が所定値以上となるキー溝2bの位置と、カム軸2に実際に加工されているキー溝2bの位置とのずれ量を回動量として算出することが可能になる。したがって、本形態では、上述のように、算出された回動量を、カム軸2に対するキー溝2bの加工位置の補正値としてキー溝加工装置にフィードバックすることで、カム2aの周方向の全域に亘ってカム2aの研削代が所定値以上になる位置にキー溝加工装置によってキー溝2bを加工することが可能になる。その結果、本形態では、カム2aの研削代がわずかになってしまったり、カム2aの研削代がなくなってしまうのを防止することが可能になる。   In this embodiment, the control unit 11 calculates the minimum grinding allowance of the cam 2a on the measurement shape data SD2 based on the reference shape data SD1 and the measurement shape data SD2 displayed on the display unit 10, and calculates If the grinding allowance of the cam 2a is less than a predetermined value, the position corresponding to the axis of the cam shaft 2 on the measured shape data SD2 so that the minimum grinding allowance of the cam 2a is equal to or greater than the predetermined value. The measured shape data SD2 is rotated around the center and the amount of rotation is calculated. Therefore, in this embodiment, the position of the key groove 2b where the grinding allowance of the cam 2a is equal to or greater than a predetermined value over the entire region in the circumferential direction of the cam 2a, and the position of the key groove 2b actually processed in the cam shaft 2 It is possible to calculate the amount of deviation as the amount of rotation. Therefore, in the present embodiment, as described above, the calculated rotation amount is fed back to the keyway machining apparatus as a correction value for the machining position of the keyway 2b with respect to the camshaft 2, so that the cam 2a can be fed to the entire area in the circumferential direction. The key groove 2b can be machined by the key groove machining device at a position where the grinding allowance of the cam 2a becomes a predetermined value or more. As a result, in this embodiment, it becomes possible to prevent the grinding allowance of the cam 2a from becoming small or the grinding allowance of the cam 2a from being lost.

(他の実施の形態)
上述した形態では、カム軸2の周方向の基準となるカム軸2の基準部はキー溝2bであるが、カム軸2の基準部は、たとえば、カム軸2の軸部の外周面に形成される凹部または凸部であっても良いし、カム軸2の軸部の外周面に形成される平面状のDカット面であっても良い。また、カム軸2の基準部は、たとえば、キー溝2bに嵌め込まれる平板状の部材であっても良いし、カム軸2の軸部の外周面に固定または貼り付けられる所定の目印(アタッチメント)であっても良い。また、上述した形態では、カム軸2の基準部であるキー溝2bを検知するための基準部センサは、レーザ式変位センサ7であるが、基準部センサは、カム軸2の基準部の態様に応じて、たとえば、接触式変位センサ等であっても良い。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the reference portion of the cam shaft 2 that serves as a reference in the circumferential direction of the cam shaft 2 is the key groove 2b, but the reference portion of the cam shaft 2 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion of the cam shaft 2, for example. It may be a concave or convex portion, or a flat D-cut surface formed on the outer peripheral surface of the shaft portion of the cam shaft 2. The reference portion of the cam shaft 2 may be, for example, a flat plate member that is fitted into the key groove 2b, or a predetermined mark (attachment) that is fixed or attached to the outer peripheral surface of the shaft portion of the cam shaft 2. It may be. In the above-described embodiment, the reference part sensor for detecting the key groove 2b which is the reference part of the cam shaft 2 is the laser displacement sensor 7, but the reference part sensor is an aspect of the reference part of the cam shaft 2. For example, a contact displacement sensor or the like may be used.

上述した形態において、カム軸2の軸心の高さと発光部6aの光軸の高さとが一致する位置にレーザ変位センサ6を手動で移動させても良い。この場合には、たとえば、調整用のゲージを用いて、カム軸2の軸心の高さと発光部6aの光軸の高さとが一致する位置にレーザ変位センサ6を移動させる。また、この場合には、モータ25が不要になる。また、上述した形態において、制御部11は、測定形状データSD2上のカム2aの研削代の最小値を算出しなくても良いし、カム2aの研削代の最小値が所定値以上になるように測定形状データSD2を回動させなくても良い。また、上述した形態において、表示部10に測定形状データSD2が表示されなくても良い。この場合には、基準形状データSD1も表示部10に表示されない。   In the embodiment described above, the laser displacement sensor 6 may be manually moved to a position where the height of the axis of the cam shaft 2 and the height of the optical axis of the light emitting portion 6a coincide. In this case, for example, by using an adjustment gauge, the laser displacement sensor 6 is moved to a position where the height of the axis of the cam shaft 2 and the height of the optical axis of the light emitting portion 6a coincide. In this case, the motor 25 is not necessary. In the embodiment described above, the control unit 11 does not have to calculate the minimum grinding allowance of the cam 2a on the measurement shape data SD2, and the minimum grinding allowance of the cam 2a is equal to or greater than a predetermined value. It is not necessary to rotate the measurement shape data SD2. In the embodiment described above, the measurement shape data SD2 may not be displayed on the display unit 10. In this case, the reference shape data SD1 is also not displayed on the display unit 10.

上述した形態において、レーザ式変位センサ6、7は、左右方向に移動可能となっていなくても良い。また、上述した形態において、測定装置1は、スケール20、30、37を備えていなくても良い。また、上述した形態では、上下方向が第1方向となっているが、左右方向に直交する任意の方向が第1方向となっていても良い。   In the embodiment described above, the laser displacement sensors 6 and 7 may not be movable in the left-right direction. In the above-described embodiment, the measuring apparatus 1 may not include the scales 20, 30, and 37. Moreover, although the up-down direction is the 1st direction in the form mentioned above, the arbitrary directions orthogonal to the left-right direction may be the 1st direction.

1 測定装置(カム形状測定装置)
2 カム軸
2a カム
2b キー溝(基準部)
5 回転機構
6 レーザ式変位センサ
6a 発光部
6b 受光部
7 レーザ式変位センサ(第2のレーザ式変位センサ、基準部センサ)
7a 発光部(第2の発光部)
7b 受光部(第2の受光部)
10 表示部
11 制御部
16 本体フレーム
26 移動機構
30 スケール
37 スケール(第2のスケール)
52 調整用軸
52a 円板部
SD1 基準形状データ
SD2 測定形状データ
Y カム軸の軸方向
Z 第1方向
1 Measuring device (cam shape measuring device)
2 Cam shaft 2a Cam 2b Keyway (reference part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Rotating mechanism 6 Laser type displacement sensor 6a Light emission part 6b Light receiving part 7 Laser type displacement sensor (2nd laser type displacement sensor, reference | standard part sensor)
7a Light emitting part (second light emitting part)
7b Light receiver (second light receiver)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display part 11 Control part 16 Main body frame 26 Movement mechanism 30 Scale 37 Scale (2nd scale)
52 Adjustment shaft 52a Disk part SD1 Reference shape data SD2 Measurement shape data Y Cam shaft axial direction Z First direction

Claims (9)

カム軸に形成されたカムの形状を測定するカム形状測定装置において、
前記カム軸を保持するとともに前記カム軸の軸心を中心にして前記カム軸を回転させる回転機構と、前記カムの外周面に向かってレーザ光を射出する発光部と前記発光部から射出され前記カムの外周面で反射されたレーザ光を受光する受光部とを有するレーザ式変位センサと、前記カム軸の周方向の基準となる前記カム軸の基準部を検知するための基準部センサと、前記カム形状測定装置の制御部とを備え、
前記制御部は、前記基準部センサの検知結果に基づいて前記周方向における前記基準部の位置を特定するとともに、特定された前記基準部の位置を基準にして前記回転機構によって前記カム軸を回転させながら前記発光部から前記カムにレーザ光を照射し、前記受光部での受光結果に基づいて前記基準部の位置を基準にした前記カムの外形を特定することを特徴とするカム形状測定装置。
In the cam shape measuring device for measuring the shape of the cam formed on the cam shaft,
A rotating mechanism that holds the cam shaft and rotates the cam shaft around the axis of the cam shaft, a light emitting portion that emits laser light toward the outer peripheral surface of the cam, and the light emitted from the light emitting portion. A laser-type displacement sensor having a light receiving portion that receives a laser beam reflected by the outer peripheral surface of the cam; a reference portion sensor for detecting a reference portion of the cam shaft that serves as a reference in the circumferential direction of the cam shaft; A control unit of the cam shape measuring device,
The control unit specifies a position of the reference unit in the circumferential direction based on a detection result of the reference unit sensor, and rotates the camshaft by the rotation mechanism based on the specified position of the reference unit. The cam shape measuring device is characterized by irradiating the cam with a laser beam from the light emitting unit, and specifying an outer shape of the cam based on a position of the reference unit based on a light reception result of the light receiving unit. .
前記回転機構に保持される前記カム軸の軸方向に直交する所定の方向を第1方向とすると、前記レーザ式変位センサを前記第1方向に移動させる移動機構を備え、
前記制御部は、円板状に形成される円板部を有するとともに前記円板部の軸心を中心にして回転するように前記回転機構に取り付けられた調整用軸の前記第1方向の中心を、前記発光部が射出するレーザ光が前記第1方向においてが横切るように前記移動機構によって前記レーザ式変位センサを移動させながら前記発光部から前記円板部にレーザ光を照射し、前記受光部の出力のピークを特定するとともに、前記受光部の出力が前記ピークとなる位置に前記移動機構によって前記レーザ式変位センサを移動させて停止させることを特徴とする請求項1記載のカム形状測定装置。
When a predetermined direction orthogonal to the axial direction of the cam shaft held by the rotating mechanism is a first direction, the moving mechanism moves the laser displacement sensor in the first direction,
The control unit includes a disk part formed in a disk shape and a center in the first direction of an adjustment shaft attached to the rotation mechanism so as to rotate about the axis of the disk part. Irradiating the disc part with the laser light from the light emitting part while moving the laser displacement sensor by the moving mechanism so that the laser light emitted by the light emitting part crosses in the first direction 2. The cam shape measurement according to claim 1, wherein a peak of the output of the light source is specified and the laser displacement sensor is moved by the moving mechanism to a position where the output of the light receiving part becomes the peak. apparatus.
前記基準部は、前記カム軸に形成されるキー溝であり、
前記基準部センサは、前記カム軸の外周面に向かってレーザ光を射出する第2の発光部と前記第2の発光部から射出され前記カム軸の外周面で反射されたレーザ光を受光する第2の受光部とを有する第2のレーザ式変位センサであることを特徴とする請求項1または2記載のカム形状測定装置。
The reference portion is a keyway formed in the camshaft;
The reference portion sensor receives a second light emitting portion that emits laser light toward the outer peripheral surface of the cam shaft and a laser light that is emitted from the second light emitting portion and reflected by the outer peripheral surface of the cam shaft. 3. The cam shape measuring device according to claim 1, wherein the cam shape measuring device is a second laser displacement sensor having a second light receiving portion.
前記制御部は、前記第2の発光部が射出するレーザ光が前記周方向において前記キー溝を横切るように前記回転機構によって前記カム軸を回転させながら前記第2の発光部から前記カム軸にレーザ光を照射し、前記第2の受光部での受光結果に基づいて前記周方向における前記キー溝の2個のエッジの位置を特定することを特徴とする請求項3記載のカム形状測定装置。   The control unit is configured to rotate the cam shaft from the second light emitting unit to the cam shaft while rotating the cam shaft by the rotating mechanism so that the laser light emitted from the second light emitting unit crosses the key groove in the circumferential direction. 4. The cam shape measuring apparatus according to claim 3, wherein the position of two edges of the key groove in the circumferential direction is specified based on a result of light reception by the second light receiving unit. . 前記回転機構に保持される前記カム軸の軸方向へ前記レーザ式変位センサが移動可能となるように前記レーザ式変位センサを保持する本体フレームと、前記本体フレームに貼り付けられ前記レーザ式変位センサの前記軸方向の位置の目安となるスケールとを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のカム形状測定装置。   A main body frame that holds the laser type displacement sensor so that the laser type displacement sensor can move in the axial direction of the cam shaft held by the rotation mechanism, and the laser type displacement sensor that is attached to the main body frame. The cam shape measuring device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a scale serving as a guide for the position in the axial direction. 前記回転機構に保持される前記カム軸の軸方向へ前記第2のレーザ式変位センサが移動可能となるように前記第2のレーザ式変位センサを保持する本体フレームと、前記本体フレームに貼り付けられ前記第2のレーザ式変位センサの前記軸方向の位置の目安となる第2のスケールとを備えることを特徴とする請求項3または4記載のカム形状測定装置。   A main body frame for holding the second laser type displacement sensor so that the second laser type displacement sensor can move in the axial direction of the cam shaft held by the rotating mechanism, and affixed to the main body frame 5. The cam shape measuring apparatus according to claim 3, further comprising: a second scale serving as a guide for the axial position of the second laser displacement sensor. 前記制御部に接続される表示部を備え、
前記カム軸は、前記カムの研削加工が行われる前の鍛造ブランクであり、
前記制御部には、前記カムの研削加工後の外形の形状データである基準形状データが予め記憶され、
前記制御部は、前記受光部での受光結果に基づいて特定された前記カムの外形の形状データである測定形状データを生成するとともに、前記基準形状データ上の、前記カム軸の軸心に対応する位置と前記測定形状データ上の、前記カム軸の軸心に対応する位置とが重なるように、かつ、前記基準形状データ上の、前記基準部に対応する位置と前記測定形状データ上の、前記基準部に対応する位置とが重なるように、前記基準形状データと前記測定形状データとを前記表示部に表示することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のカム形状測定装置。
A display unit connected to the control unit;
The cam shaft is a forged blank before the cam is ground,
In the control unit, reference shape data which is shape data of the outer shape after grinding of the cam is stored in advance.
The control unit generates measurement shape data that is shape data of the outer shape of the cam specified based on a light reception result in the light receiving unit, and corresponds to an axis of the cam shaft on the reference shape data The position corresponding to the axis of the cam shaft on the measurement shape data and the position corresponding to the reference portion on the reference shape data and the measurement shape data, The cam shape measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the reference shape data and the measured shape data are displayed on the display portion so that a position corresponding to the reference portion overlaps. .
前記制御部は、前記表示部に表示された前記基準形状データと前記測定形状データとに基づいて、前記測定形状データ上の前記カムの研削代の最小値を算出するとともに、前記研削代の最小値が所定値未満である場合には、前記研削代の最小値が前記所定値以上になるように、前記測定形状データ上の前記カム軸の軸心に対応する位置を中心にして前記測定形状データを回動させて、その回動量を算出することを特徴とする請求項7記載のカム形状測定装置。   The control unit calculates a minimum value of the grinding allowance of the cam on the measurement shape data based on the reference shape data and the measurement shape data displayed on the display unit, and the minimum grinding allowance When the value is less than a predetermined value, the measurement shape is centered on a position corresponding to the axis of the camshaft on the measurement shape data so that the minimum value of the grinding allowance is not less than the predetermined value. 8. The cam shape measuring apparatus according to claim 7, wherein the rotation amount of the data is calculated and the amount of rotation is calculated. 前記制御部は、研削加工後の前記カムである研削後カムを有する基準カム軸を前記回転機構によって回転させながら前記発光部から前記研削後カムにレーザ光を照射し、前記受光部での受光結果に基づいて前記基準部の位置を基準にした前記研削後カムの外形を特定して前記基準形状データを生成し、前記基準形状データを記憶することを特徴とする請求項7または8記載のカム形状測定装置。   The control unit irradiates the post-grinding cam with laser light from the light emitting unit while rotating a reference cam shaft having a post-grinding cam, which is the cam after grinding, by the rotating mechanism, and receives light at the light receiving unit. 9. The reference shape data is generated by specifying an outer shape of the post-grinding cam based on the position of the reference portion based on a result, and the reference shape data is stored. Cam shape measuring device.
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