JP2019174261A - Measurement head and method for adjusting temperature characteristic thereof - Google Patents
Measurement head and method for adjusting temperature characteristic thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019174261A JP2019174261A JP2018062230A JP2018062230A JP2019174261A JP 2019174261 A JP2019174261 A JP 2019174261A JP 2018062230 A JP2018062230 A JP 2018062230A JP 2018062230 A JP2018062230 A JP 2018062230A JP 2019174261 A JP2019174261 A JP 2019174261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- sensor
- contact
- measuring head
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
本発明は、例えば円柱状のワークの外径等を高精度に測定する接触式の測定ヘッド及びその温度特性を調整する方法に関し、特に工作機械、研削装置等に測定ヘッドを取り付けて自動測定するのに好適である。 The present invention relates to a contact-type measuring head that measures, for example, the outer diameter of a cylindrical workpiece with high accuracy and a method for adjusting the temperature characteristics thereof, and in particular, automatically measures by attaching a measuring head to a machine tool, a grinding device, or the like. It is suitable for.
従来、製品の多様化、商品寿命の短期化といった市場の流れに対応する生産設備の手段として加工機のフレキシブル化、自動化については、小中量、大量生産に係らず、加工品質の維持、監視など、インプロセス計測が必要となる。インプロセス計測は、加工現場での環境下で信頼性の高い、高精度かつ高能率な測定が必要とされる。また、切粉、切削液、温度変動、機械振動などの影響を十分回避するために、接触子をワークに当接させる接触式の外径測定装置が広く用いられている。 Conventionally, as a means of production equipment that responds to market flows such as diversification of products and shortening of product life, flexible and automated processing machines are used to maintain and monitor processing quality regardless of small to medium volume and mass production. In-process measurement is required. In-process measurement requires highly reliable, highly accurate and highly efficient measurement under the environment at the processing site. Further, in order to sufficiently avoid the influence of chips, cutting fluid, temperature fluctuation, mechanical vibration, etc., a contact-type outer diameter measuring device that makes the contact contact with the workpiece is widely used.
また、スリムでコンパクトなゲージで、隣接した多点計測を得意とし様々な形状の測定を正確に行うことができる高精度な接触式の小型デジタル測長器が知られている。小型デジタル測長器は、センサ部として直径１０ｍｍ程度の中に小型光学スケールが内蔵され、隣接した多点測定を可能としたペンシル型高精度デジタル測長器、あるいはインプロセス用のマシンコントロールゲージ測定ヘッドとして用いられている。また、現場での外径測定、段差測定、厚さ測定、多点測定等のため、高精度のみならず、小型省スペース、防水性、一般的なクーラント・油に対する耐性等の高い耐環境性、繰り返し測定のための耐久性、メンテナンス不要で長寿命などが強く要望されている。 In addition, there is known a high-precision contact-type small digital length measuring device that is capable of accurately measuring various shapes with a slim and compact gauge and capable of measuring adjacent multiple points. A small digital length measuring instrument has a built-in small optical scale with a diameter of about 10mm as a sensor part, and a pencil-type high-precision digital length measuring instrument that can measure multiple adjacent points, or an in-process machine control gauge measurement. Used as a head. In addition, on-site outer diameter measurement, step measurement, thickness measurement, multi-point measurement, etc., not only high accuracy, but also high environmental resistance such as small space saving, water resistance, general coolant / oil resistance, etc. There is a strong demand for durability for repeated measurement, long service life without maintenance, etc.
さらに、自動車のエンジン等に用いられるクランクシャフト研削盤等のクランクシャフト加工機において、ジャーナルの軸線を中心に回転するクランクピンの外径寸法をクランクピンの研削加工中に外径測定用ゲージで測定することでインプロセス計測が行われ、例えば、特許文献１に記載されている。 Furthermore, in crankshaft processing machines such as crankshaft grinders used in automobile engines, etc., the outer diameter of the crankpin that rotates around the journal axis is measured with an outer diameter measuring gauge during crankpin grinding. Thus, in-process measurement is performed, which is described in Patent Document 1, for example.
ペンシル型高精度デジタル測長器、あるいはインプロセス用のマシンコントロールゲージ測定ヘッドとして用いられる小型デジタル測長器は、センサ部を小型省スペース、防水、油に対する耐性等の高い耐環境性とするため、センサ部の筐体内部の気密性を高める必要があり、その分回路の発熱により、熱がこもる。そして、センサ先端の光学スケールや光学式エンコーダを取り付ける部位が熱をもつことにより熱膨張し、光学スケールと光学式エンコーダとの相対位置関係が変化し、測定値に影響する恐れがあった。 Pencil-type high-precision digital length measuring device or small digital length measuring device used as an in-process machine control gauge measuring head is designed to make the sensor unit small and space-saving, waterproof and highly resistant to oil, etc. Therefore, it is necessary to improve the airtightness inside the housing of the sensor unit, and heat is stored by the heat generated by the circuit. Then, the portion where the optical scale and the optical encoder at the tip of the sensor are attached has thermal expansion, and the relative positional relationship between the optical scale and the optical encoder changes, which may affect the measured value.
特許文献１に記載の外径測定用ゲージは、インプロセス用のマシンコントロールゲージ測定ヘッドであり、クランクピンの外径寸法をクランクピンの研削加工中に測定する。したがって、機械振動ばかりでなく、加工現場の環境下での大きな温度変動、加工中のワークからの伝熱の精度への影響を大きく受ける。したがって、クランクピンの測定のように複数個所を測定する場合、特に、測定ヘッドの温度特性を調整する必要があった。また、測定ヘッドの温度特性は、同じ形状の異なる熱膨張係数の部品を組み付けて調整を行う方法を取っている。 The outer diameter measuring gauge described in Patent Document 1 is an in-process machine control gauge measuring head, and measures the outer diameter of a crank pin during grinding of the crank pin. Therefore, it is greatly affected not only by machine vibration but also by large temperature fluctuations in the environment of the processing site and accuracy of heat transfer from the workpiece being processed. Therefore, when measuring a plurality of locations such as measuring a crankpin, it is necessary to adjust the temperature characteristics of the measuring head. The temperature characteristics of the measuring head are adjusted by assembling parts having the same shape and different thermal expansion coefficients.
上記のため、温度特性を調整するための部品は、複数の材料で同一形状の部品を事前に複数用意して交換しなければならず、在庫を管理することが困難であった。さらに、複数の材料で同一形状の部品を用意することは少量生産となること、調整時の部品交換の度に工数が掛かること、より、コスト高となっていた。 For this reason, the parts for adjusting the temperature characteristics have to be prepared and replaced in advance with a plurality of parts of the same shape made of a plurality of materials, making it difficult to manage the inventory. Furthermore, preparing parts having the same shape with a plurality of materials requires a small amount of production, and requires more man-hours for each replacement of parts during adjustment, resulting in higher costs.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、少ない種類の材料、形状の部品で幅広く測定ヘッドの温度特性を調整することにある。また、それによって、在庫管理を容易とし、簡単で簡素化した調整、工数の削減、コスト低減を行うことにある。さらに、他の目的としては、加工現場の環境条件、特に温度条件に係らず、高精度で、安定した測定精度、繰り返し精度を確保することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and adjust the temperature characteristics of a measuring head widely with a small number of kinds of materials and shapes. In addition, it is to facilitate inventory management, and to perform simple and simplified adjustment, reduction of man-hours, and cost reduction. Another object is to ensure high accuracy, stable measurement accuracy, and repeatability regardless of the environmental conditions of the processing site, particularly temperature conditions.
上記目的を達成する本発明は、ワークの外径を測定する接触式の測定ヘッドにおいて、
一端が前記ワークに当接する接触子を有する先端部とされ、他端は前記接触子の移動距離を検出するセンサ部のリニアスケールに接続されたセンサロッドと、該センサロッドを保持している測定ヘッド本体と、を有し、前記センサ部は、一端が前記測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記第２プレートに固定された基板と、を備えたものである。
The present invention for achieving the above object is a contact-type measuring head for measuring the outer diameter of a workpiece.
One end is a tip portion having a contact that contacts the workpiece, and the other end is a sensor rod connected to a linear scale of a sensor unit that detects a moving distance of the contact, and a measurement that holds the sensor rod A first plate of a plate member having one end fixed to a reference position of the measurement head main body, and a second plate fixed to the first plate via a spacer. A plate, and a substrate that is provided with a sensor that detects a moving distance of the contact by detecting a moving distance of the linear scale, and is fixed to the second plate.
また、上記のものにおいて、前記第１プレートと第２プレートは板状部材とされ、少なくともいずれか一方に長穴が設けられ、その範囲で固定位置を任意に変えることを可能としたことが望ましい。 Further, in the above, it is desirable that the first plate and the second plate are plate-like members, and at least one of them is provided with a long hole, and the fixing position can be arbitrarily changed within the range. .
さらに、前記第１プレート前記第２プレートとで熱膨張率が異なることが望ましい。 Further, it is desirable that the first plate and the second plate have different coefficients of thermal expansion.
さらに、前記第２プレートを第１プレートに比べて低熱膨張材としたことが望ましい。 Furthermore, it is desirable that the second plate be a low thermal expansion material compared to the first plate.
さらに、前記センサロッドと前記第１プレートを鉄、前記リニアスケールを石英、前記第２プレートをＮｉ系合金、前記測定ヘッド本体をアルミニウムとしたことが望ましい。 Further, it is desirable that the sensor rod and the first plate are iron, the linear scale is quartz, the second plate is a Ni-based alloy, and the measuring head body is aluminum.
また、本発明は、ワークの外径を測定する接触式の測定ヘッドにおいて、一端が前記ワークに当接する接触子を有する先端部とされ、他端は前記接触子の移動距離を検出するセンサ部のリニアスケールに接続されたセンサロッドと、該センサロッドを保持している測定ヘッド本体と、を有し、前記センサ部は、一端が前記測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、前記第２プレートに固定される取付板と、前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記取付板に固定された基板と、を備えたものである。 Further, the present invention provides a contact-type measuring head for measuring the outer diameter of a workpiece, wherein one end is a tip portion having a contact that abuts against the workpiece, and the other end is a sensor unit that detects a moving distance of the contact. A plate-shaped member having a sensor rod connected to the linear scale and a measurement head body holding the sensor rod, the sensor unit having one end fixed to a reference position of the measurement head body The first plate, a second plate fixed to the first plate via a spacer, a mounting plate fixed to the second plate, and a moving distance of the linear scale to detect the contact of the contact A sensor for detecting a movement distance, and a substrate fixed to the mounting plate.
さらに、上記のものにおいて、前記第２プレートの材質は前記取付板に対して、より低熱膨張材としたことが望ましい。 Furthermore, in the above, it is preferable that the second plate is made of a material having a lower thermal expansion than the mounting plate.
さらに、上記のものにおいて、前記取付板は、左右の前記取付穴の中央部に左右対称のＶ字状の切込みが設けられていることが望ましい。 Furthermore, in the above-mentioned thing, it is desirable that the mounting plate is provided with a left and right symmetrical V-shaped cut at the center of the left and right mounting holes.
また、本発明は、一端がワークに当接する接触子を有する先端部とされ、他端は前記接触子の移動距離を検出するセンサ部のリニアスケールに接続されたセンサロッドと、を有し、前記ワークの外径を測定する接触式の測定ヘッドの温度特性を調整する方法であって、前記センサ部は、一端が前記測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記第２プレートに固定された基板と、を有し、前記第１プレートと第２プレートとの固定位置を可変することを特徴とする。 In addition, the present invention has a sensor rod connected to a linear scale of a sensor unit, one end of which has a contact that abuts against the workpiece, and the other end detects a moving distance of the contact, A method of adjusting a temperature characteristic of a contact-type measuring head for measuring an outer diameter of the workpiece, wherein the sensor unit is a first plate of a plate-like member whose one end is fixed at a reference position of the measuring head main body. And a second plate fixed to the first plate via a spacer, and a sensor for detecting the moving distance of the contact by detecting the moving distance of the linear scale is fixed to the second plate. And a fixed position between the first plate and the second plate is variable.
本発明によれば、先端部に接触子を有するセンサロッドで接触子の移動距離を検出する測定ヘッドにおいて、一端が測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートにスペーサを介して第２プレートを固定し、センサが設けられた基板を第２プレートに固定するので、第１プレートと第２プレートの固定位置を可変するだけで、幅広く測定ヘッドの温度特性を調整することができる。 According to the present invention, in the measuring head that detects the moving distance of the contact with the sensor rod having the contact at the tip, the spacer is attached to the first plate of the plate member whose one end is fixed at the reference position of the measurement head body. Since the second plate is fixed via the substrate and the substrate on which the sensor is provided is fixed to the second plate, the temperature characteristics of the measuring head can be adjusted widely only by changing the fixing position of the first plate and the second plate. be able to.
したがって、在庫管理を容易とし、簡単で簡素化した調整、工数の削減を可能とできる。また、加工現場の環境条件、特に温度条件に係らず、高精度で、安定した測定精度、繰り返し精度を確保できる。 Therefore, inventory management is facilitated, and simple and simplified adjustment and reduction of man-hours are possible. In addition, it is possible to ensure high accuracy, stable measurement accuracy, and repeatability regardless of environmental conditions at the processing site, particularly temperature conditions.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る測定ヘッド１１の断面図であり、図２は測定ヘッド要部を矢印Ｐ方向から見た上面図、図３は測定ヘッド要部を矢印Ｑ方向から見た下面図である。測定ヘッドは、例えばペンシル型高精度デジタル測長器、あるいはインプロセス用のマシンコントロールゲージ測定ヘッドとして用いられる小型デジタル測長器である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of a measurement head 11 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of the main part of the measurement head viewed from the direction of arrow P, and FIG. 3 is the main part of the measurement head from the direction of arrow Q. FIG. The measuring head is, for example, a pencil type high-precision digital length measuring device or a small digital length measuring device used as a machine control gauge measuring head for in-process.
測定ヘッド１１は、直径１０ｍｍ程度の測定ヘッド本体１１-１の中にセンサ部として小型光学スケールであるリニアスケール６が内蔵されている。測定ヘッド１１-１の一端には、中央部にセンサロッド２０が保持される。センサロッド２０先端に設けられた接触子２１は、測定対象であるワーク５５に当接し、測定対象を押圧するようにバネ３６によって付勢される。また、センサロッド２０は、先端から測定ヘッド本体１１-１を貫通してセンサ部Ｇまで伸びて接続されている。測定対象であるワーク５５のサイズの変動は、センサロッド２０の接触子２１の移動距離として捉えられ、測定ヘッド本体１１-１の他端側に設けられたセンサ部Ｇで検出するタイプである。 The measuring head 11 includes a linear scale 6 which is a small optical scale as a sensor unit in a measuring head body 11-1 having a diameter of about 10 mm. A sensor rod 20 is held at the center of one end of the measuring head 11-1. The contact 21 provided at the tip of the sensor rod 20 abuts on the workpiece 55 that is a measurement target and is biased by a spring 36 so as to press the measurement target. The sensor rod 20 extends from the tip through the measurement head body 11-1 to the sensor unit G and is connected. The variation in the size of the workpiece 55 that is the measurement target is captured as the movement distance of the contact 21 of the sensor rod 20, and is detected by the sensor unit G provided on the other end side of the measurement head main body 11-1.
センサロッド２０はセンサ部Ｇでリニアスケール６と接続され、センサ４と共に、リニアセンサを構成する。センサ部Ｇでは、長方形の板状部材である第１プレート８ａの一端が測定ヘッド本体１１-１の基準位置１１-２に固定されている。第１プレート８ａには、スペーサ３２を介して板状部材である第２プレート８ｂがねじ９によって固定される。ここで、第１プレート８ａと第２プレート８ｂは、長手方向に長穴３４-１、３４-２がそれぞれ設けられ、その範囲で取付位置を任意に変えることができる。なお、長穴３４-１、３４-２はどちらか一方だけとしても同様である。 The sensor rod 20 is connected to the linear scale 6 at the sensor portion G, and constitutes a linear sensor together with the sensor 4. In the sensor unit G, one end of the first plate 8a, which is a rectangular plate member, is fixed to the reference position 11-2 of the measurement head main body 11-1. A second plate 8b, which is a plate-like member, is fixed to the first plate 8a with a screw 9 via a spacer 32. Here, the first plate 8a and the second plate 8b are respectively provided with elongated holes 34-1 and 34-2 in the longitudinal direction, and the mounting position can be arbitrarily changed within the range. The same applies to either one of the long holes 34-1 and 34-2.
基板３は第２プレート８ｂにねじ３５-１、３５-２で取り付けられ、基板３の中央部にはセンサ４が設けられる。リニアスケール６は、センサロッド２０の移動と共に移動する。リニアスケール６には、例えば白黒の細かいパターンが描かれる。そして、センサ４はリニアスケール６のパターンへ発光してパターンの反射光を受光し、その移動量を検出する。 The substrate 3 is attached to the second plate 8b with screws 35-1 and 35-2, and the sensor 4 is provided at the center of the substrate 3. The linear scale 6 moves with the movement of the sensor rod 20. For example, a black and white fine pattern is drawn on the linear scale 6. The sensor 4 emits light to the pattern of the linear scale 6 to receive the reflected light of the pattern, and detects the amount of movement.
温度上昇によるリニアスケール６側の伸びは、ワーク５５の伸び、センサロッド２０の伸び、リニアスケール６の伸びの和となる。センサ４側は、測定ヘッド本体１１-１の伸び、第１プレート８ａと第２プレート８ｂとによる伸びの和となる。リニアスケール６側の伸びに対してのセンサ４側の伸びを等しくすれば、リニアスケール６側の伸び量、移動量を補償できる。したがって、センサ４による検出誤差が少なくなり、温度上昇があっても高精度化を図ることができる。 The elongation on the linear scale 6 side due to the temperature rise is the sum of the elongation of the workpiece 55, the elongation of the sensor rod 20, and the elongation of the linear scale 6. The sensor 4 side is the sum of the extension of the measurement head body 11-1 and the extension of the first plate 8a and the second plate 8b. If the elongation on the sensor 4 side is equal to the elongation on the linear scale 6 side, the amount of elongation and movement on the linear scale 6 side can be compensated. Therefore, the detection error by the sensor 4 is reduced, and high accuracy can be achieved even if the temperature rises.
第１プレート８ａと第２プレート８ｂとによる伸びは、長穴３４-１、３４-２を利用して固定位置を変えて、第１プレート８ａの固定位置から測定ヘッド本体１１-１の基準位置１１-２までの距離、第２プレート８ｂの固定位置からセンサ４までの距離を可変すれば、温度上昇による伸びはそれぞれの差となり、温度上昇によるセンサ４側の伸びを調整できる。また、第１プレート８ａと第２プレート８ｂとで熱膨張率が異なるようにしても、温度上昇によるセンサ４側の伸びを変えることができる。なお、第２プレート８ｂを第１プレート８ａに比べて低熱膨張材とした方が調整範囲を広くすることができ、調整が容易となる。 The extension by the first plate 8a and the second plate 8b is performed by changing the fixing position using the long holes 34-1 and 34-2, and the reference position of the measuring head main body 11-1 from the fixing position of the first plate 8a. If the distance to 11-2 and the distance from the fixed position of the second plate 8b to the sensor 4 are varied, the elongation due to the temperature rise will be the difference between them, and the elongation on the sensor 4 side due to the temperature rise can be adjusted. Further, even if the first plate 8a and the second plate 8b have different coefficients of thermal expansion, the elongation on the sensor 4 side due to temperature rise can be changed. Note that the adjustment range can be widened and adjustment can be facilitated by using the second plate 8b as a low thermal expansion material compared to the first plate 8a.
例えば、ワーク５５、センサロッド２０と、第１プレート８ａを鉄とすると線膨張係数は、１１．７×１０−６となる。リニアスケール６を石英とすると線膨張係数は、１０．３×１０−６となる。第２プレート８ｂは低熱膨張材であるＮｉ系合金とすると０．７×１０−６となる。測定ヘッド本体１１-１はアルミニウムとすると線膨張係数２３．４×１０−６となる。さらに、ワーク５５の直径を２５ｍｍ、温度変化を１５℃とすると、リニアスケール６側の伸び量＝ワーク５５の伸び（１１．７×１０−６×（２５／２）×１５）＋センサロッド２０の伸び（長さを１００ｍｍとして、１１．７×１０−６×１００×１５）＋リニアスケール６の伸び（長さを２０ｍｍとして、１０．３×１０−６×２０×１５）となる。 For example, if the workpiece 55, the sensor rod 20, and the first plate 8a are made of iron, the linear expansion coefficient is 11.7 × 10 −6 . When the linear scale 6 is made of quartz, the linear expansion coefficient is 10.3 × 10 −6 . The second plate 8b is 0.7 × 10 −6 if it is a Ni-based alloy that is a low thermal expansion material. If the measuring head body 11-1 is made of aluminum, the coefficient of linear expansion is 23.4 × 10 −6 . Further, when the diameter of the workpiece 55 is 25 mm and the temperature change is 15 ° C., the amount of elongation on the linear scale 6 side = the elongation of the workpiece 55 (11.7 × 10 −6 × (25/2) × 15) + sensor rod 20 (11.7 × 10 −6 × 100 × 15 when the length is 100 mm) + elongation of the linear scale 6 (10.3 × 10 −6 × 20 × 15 when the length is 20 mm).
センサ４側の伸び量は、第１プレート８ａの固定位置から測定ヘッド本体１１-１の基準となる位置までの距離をＬ、第２プレート８ｂの固定位置からセンサ４までの距離をＬ−５として、センサ４側の伸び量＝測定ヘッド本体１１-１の伸び（測定ヘッドの保持位置から測定ヘッド本体１１−１の基準となる位置までの長さを３０ｍｍとして、２３．４×１０−６×３０×１５）＋第１プレート８ａの伸び（１１．７×１０−６×Ｌ×１５）−第２プレート８ｂの伸び（０．７×１０−６×（Ｌ−５）×１５）となる。 The amount of elongation on the sensor 4 side is the distance from the fixed position of the first plate 8a to the reference position of the measuring head body 11-1, and the distance from the fixed position of the second plate 8b to the sensor 4 is L-5. Elongation amount on the sensor 4 side = elongation of the measurement head main body 11-1 (23.4 × 10 −6 assuming that the length from the measurement head holding position to the reference position of the measurement head main body 11-1 is 30 mm. × 30 × 15) + Elongation of the first plate 8a (11.7 × 10 −6 × L × 15) −Elongation of the second plate 8b (0.7 × 10 −6 × (L-5) × 15) Become.
リニアスケール６側の伸び量＝センサ４側の伸び量とすれば、Ｌ＝７４となる。したがって、ワーク５５の直径を２５ｍｍ、温度変化を１５℃のとき、第１プレート８ａと第２プレート８ｂとの固定位置Ｌを７４ｍｍとすれば温度変化を１５℃によるリニアスケール６側の伸び量を相殺でき、温度変化による測定値の変化を無くすことができる。同様に、ワーク５５の直径を４５ｍｍとするとＬ＝８５となり、ワーク５５の直径、測定径に合わせて第１プレート８ａと第２プレート８ｂとの固定位置Ｌを変えれば、温度変化による測定値の変化を無くして高精度化を図ることができる。 If the amount of elongation on the linear scale 6 side = the amount of elongation on the sensor 4 side, then L = 74. Therefore, when the diameter of the workpiece 55 is 25 mm and the temperature change is 15 ° C., if the fixing position L between the first plate 8 a and the second plate 8 b is 74 mm, the amount of elongation on the linear scale 6 side when the temperature change is 15 ° C. It is possible to cancel, and the change of the measured value due to the temperature change can be eliminated. Similarly, if the diameter of the work 55 is 45 mm, L = 85, and if the fixing position L between the first plate 8a and the second plate 8b is changed in accordance with the diameter and measurement diameter of the work 55, the measured value due to the temperature change is changed. High accuracy can be achieved without change.
次に、他の実施形態として、本発明をクランクピンの外径寸法をクランクピンの研削加工中に測定する研削装置へ適用した例として説明する。図４及び図５は、外径測定器１０及びそれを備える研削装置８０の概略図であり、図４は研削装置８０の正面図、図５は研削装置８０の側面図である。研削対象であるワーク５５は、内燃機関のクランク軸が有するクランクピン５５である。 Next, as another embodiment, the present invention will be described as an example in which the present invention is applied to a grinding device that measures the outer diameter of a crankpin during grinding of the crankpin. 4 and 5 are schematic views of the outer diameter measuring instrument 10 and a grinding device 80 including the same, FIG. 4 is a front view of the grinding device 80, and FIG. 5 is a side view of the grinding device 80. The workpiece 55 to be ground is a crankpin 55 included in the crankshaft of the internal combustion engine.
図４において、研削装置８０では、回転運動（図１では反時計回りの回転）する砥石８４が砥石支持部材８３に回転可能に支持されている。なお、砥石８４は図５示すように、回転駆動機構（モータ）８８により回転駆動される。砥石支持部材８３は、砥石８４の回転軸に直角な方向に進退（Ｂ／Ｆ）可能に設けられた砥石ベース８２に固定されている。 In FIG. 4, in the grinding apparatus 80, a grindstone 84 that rotates (counterclockwise in FIG. 1) is rotatably supported by a grindstone support member 83. The grindstone 84 is rotationally driven by a rotational driving mechanism (motor) 88 as shown in FIG. The grindstone support member 83 is fixed to a grindstone base 82 provided so as to be able to advance and retreat (B / F) in a direction perpendicular to the rotation axis of the grindstone 84.
砥石ベース８２の下面には、間隔を置いてガイドレール８１に係合する直動ガイド８５が設けられている。直動ガイド８５は、基礎に固定されたレール上を滑動する。砥石ベース８２を進退させる直動機構８６が砥石ベース８２上に配置されている。 On the lower surface of the grindstone base 82, a linear motion guide 85 that engages with the guide rail 81 is provided at an interval. The linear motion guide 85 slides on a rail fixed to the foundation. A linear motion mechanism 86 for moving the grinding wheel base 82 back and forth is disposed on the grinding wheel base 82.
砥石支持部材８３の上部には、アーム１２の一端が、回転中心１２ａで回転可能に取り付けられている。アーム１２の他端には、外径測定器１０が回転中心１２ｂで回転可能に取り付けられている。砥石８４にはワークであるクランクピン５５が当接しており、外径測定器１０の先端部はクランクピン５５と砥石８４との当接部とは異なる周方向位置で、クランクピン５５に当接する。砥石８４とクランクピン５５とが安定して当接する。クランクピン５５が旋回運動すると、それに応じて砥石８４が進退（Ｆ／Ｂ）するが、外径測定器１０はクランクピン５５に追従して移動する。 One end of the arm 12 is attached to the upper portion of the grindstone support member 83 so as to be rotatable about the rotation center 12a. An outer diameter measuring instrument 10 is attached to the other end of the arm 12 so as to be rotatable at a rotation center 12b. The grindstone 84 is in contact with a crank pin 55 that is a workpiece, and the tip of the outer diameter measuring instrument 10 is in contact with the crank pin 55 at a circumferential position different from the contact portion between the crank pin 55 and the grindstone 84. . The grindstone 84 and the crank pin 55 are in stable contact. When the crankpin 55 turns, the grindstone 84 advances and retreats (F / B) accordingly, but the outer diameter measuring instrument 10 moves following the crankpin 55.
図５において、紙面の前側にはクランクシャフト５０を駆動するクランクシャフト駆動部が、後側には砥石部がそれぞれ配置されている。クランクシャフト駆動部は、クランクシャフト５０の両端部を回転支持する回転支持部６２を有し、クランクシャフト５０の一方端に取り付けた回転駆動機構（モータ）６４により、クランクシャフト５０は回転駆動される。 In FIG. 5, a crankshaft drive for driving the crankshaft 50 is disposed on the front side of the paper surface, and a grindstone is disposed on the rear side. The crankshaft drive portion has a rotation support portion 62 that rotatably supports both ends of the crankshaft 50, and the crankshaft 50 is rotationally driven by a rotation drive mechanism (motor) 64 attached to one end of the crankshaft 50. .
クランクシャフト５０の回転を図示しないセンサで検出して、制御装置１００に入力信号９４として入力する。一方、制御装置１００からはモータ６４を制御する制御出力信号９６が指令される。同様に、砥石８４と砥石ベース８２を駆動する直動機構８６から回転信号９３や位置信号９２が制御装置１００に入力され、制御装置１００からそれぞれ指令信号９７，９８が出力される。この時、外径測定器１０からワークであるクランクピン５５の外径が制御装置１００に入力信号９１として入力される。 The rotation of the crankshaft 50 is detected by a sensor (not shown) and input to the control device 100 as an input signal 94. On the other hand, a control output signal 96 for controlling the motor 64 is commanded from the control device 100. Similarly, a rotation signal 93 and a position signal 92 are input to the control device 100 from the linear motion mechanism 86 that drives the grindstone 84 and the grindstone base 82, and command signals 97 and 98 are output from the control device 100, respectively. At this time, the outer diameter of the crank pin 55 that is a workpiece is input from the outer diameter measuring instrument 10 to the control device 100 as the input signal 91.
制御装置１００は、これらの各入力信号９２〜９４に基づいて各駆動装置６４、８８、８６を駆動し、外径測定器１０の入力信号９１に基づいて、研削装置８０がクランクピン５５を所定値まで研削したか否かを判断する。そして、クランクピン５５の外径が所定の許容範囲に入ったら、研削を終了する。 The control device 100 drives the driving devices 64, 88, 86 based on these input signals 92 to 94, and the grinding device 80 determines the crank pin 55 based on the input signal 91 of the outer diameter measuring instrument 10. Judge whether or not grinding to the value. Then, when the outer diameter of the crankpin 55 is within a predetermined allowable range, the grinding is finished.
図６から図８に、外径測定器１０の詳細を示す。図６は、外径測定器１０の先端部Ｓを一部断面とした平面図、図７は、本発明の他の実施例に係る外径測定器１０におけるセンサ部Ｇの断面図である。図８は、測定ヘッド要部を矢印Ｐ方向から見た上面図である。図７で示す他の実施例は、クランクピンの外径寸法をクランクピンの研削加工中に測定する測定ヘッドである。図１、２で示した実施例との主な違いは、第２プレート８ｂに取付られていた基板３及びセンサ４が取付板１を介して第２プレート８ｂに固定される点にある。 The details of the outer diameter measuring instrument 10 are shown in FIGS. FIG. 6 is a plan view in which the tip portion S of the outer diameter measuring instrument 10 is partially sectioned, and FIG. 7 is a sectional view of the sensor portion G in the outer diameter measuring instrument 10 according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a top view of the main part of the measurement head as seen from the direction of the arrow P. Another embodiment shown in FIG. 7 is a measuring head that measures the outer diameter of the crankpin during grinding of the crankpin. The main difference from the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is that the substrate 3 and the sensor 4 attached to the second plate 8 b are fixed to the second plate 8 b via the attachment plate 1.
図４に示したように外径測定器１０は、一端側をアーム１２に回転可能に取り付けられた細長い概略矩形で箱状の測定ヘッド本体１０-１と、それに固定されたセンサ部本体１０-２を有している。測定ヘッド本体１０-１の先端部Ｓには、中央部に外径測定センサであるセンサロッド２０が保持されるように断面矩形状または台形状または円形の穴が貫通したＶベース１９が固定されている。 As shown in FIG. 4, the outer diameter measuring instrument 10 has an elongated, generally rectangular, box-shaped measuring head main body 10-1 which is rotatably attached to an arm 12 at one end side, and a sensor unit main body 10- fixed to the measuring head main body 10-1. 2 has. A V base 19 having a rectangular cross section, a trapezoidal shape, or a circular hole is fixed to the distal end S of the measurement head main body 10-1 so that a sensor rod 20 as an outer diameter measurement sensor is held at the center. ing.
Ｖベース１９の先端部Ｓに設けられた接触子２１は、測定対象であるワーク５５に当接し、測定対象を押圧するように付勢される。また、センサロッド２０は、先端部Ｓから測定ヘッド本体１０-１を貫通してセンサ部Ｇまで伸びて接続されている。測定対象のサイズの変動は、センサロッド２０の接触子２１の移動距離として捉えられ、測定ヘッド本体１０-１の他端側に設けられたセンサ部Ｇで検出するタイプである。 The contact 21 provided at the tip S of the V base 19 abuts on the workpiece 55 that is a measurement target and is urged so as to press the measurement target. Further, the sensor rod 20 extends from the distal end portion S to the sensor portion G through the measuring head main body 10-1, and is connected. The variation in the size of the measurement target is captured as the movement distance of the contact 21 of the sensor rod 20 and is detected by the sensor unit G provided on the other end side of the measurement head body 10-1.
Ｖベース１９のワーク５５に当接する側は、矩形断面をＶ字型にカットした形状であり、さらに、研削装置８０に取り付けられた場合に上側になる部分は、砥石８４との干渉を避けるため、上下方向をカットされた形状となっている。Ｖベース１９の中央部を貫通して配置されるセンサロッド２０はセンサ部Ｇでリニアスケール６と接続され、センサ４と共に、リニアセンサを構成する。先端部にルビー等の球で形成された接触子２１を有する。 The side of the V base 19 that comes into contact with the workpiece 55 has a rectangular cross-section cut into a V shape, and the upper portion when attached to the grinding device 80 is for avoiding interference with the grindstone 84. The shape is cut in the vertical direction. The sensor rod 20 disposed through the central portion of the V base 19 is connected to the linear scale 6 at the sensor portion G and constitutes a linear sensor together with the sensor 4. A contact 21 formed of a ball such as ruby is provided at the tip.
Ｖベース１９のＶ字を構成する斜面には、断面が台形状の上側取付板４４と下側取付板４５が取り付けられており、各取付板４４、４５にはワーク５５に点接触するように配置された上側保持部材４１と下側保持部材４２が固定されている。ここで、上側保持部材４１と下側保持部材４２には、ワーク５５を傷つける恐れが無いようまた研削加工中変形しないよう、金属製の丸棒または丸チューブを用いている。 An upper mounting plate 44 and a lower mounting plate 45 having a trapezoidal cross section are attached to the slope forming the V-shape of the V base 19, and the mounting plates 44 and 45 are in point contact with the workpiece 55. The arranged upper holding member 41 and lower holding member 42 are fixed. Here, a metal round bar or a round tube is used for the upper holding member 41 and the lower holding member 42 so as not to damage the work 55 and to prevent deformation during the grinding process.
センサ部Ｇでは、第２プレート８ｂに取付板１が取付穴２を介して、ねじ５で固定される。取付穴２は複数、図８で長手方向Ａに垂直にセンサロッド２０を挟んで３か所ずつ取付板１の先端部Ｓ側に設けられ、固定はそのいずれか二箇所で行われる。いずれか二箇所を選択することにより、取付板１の固定される間隔を可変することができる。 In the sensor part G, the mounting plate 1 is fixed to the second plate 8b through the mounting hole 2 with screws 5. A plurality of mounting holes 2 are provided on the distal end portion S side of the mounting plate 1 at three positions across the sensor rod 20 perpendicular to the longitudinal direction A in FIG. 8, and fixing is performed at any two of them. By selecting any two places, the interval at which the mounting plate 1 is fixed can be varied.
基板３の中央部にはセンサ４が設けられ、基板３は取付板１の基板取付穴７を介して固定される。リニアスケール６は、センサロッド２０の移動と共に移動する。リニアスケール６には、例えば白黒の細かいパターンが描かれ、センサ４はリニアスケール６のパターンへ発光してパターンの反射光を受光し、その移動量を検出する。 A sensor 4 is provided at the center of the substrate 3, and the substrate 3 is fixed via a substrate mounting hole 7 of the mounting plate 1. The linear scale 6 moves with the movement of the sensor rod 20. For example, a black and white fine pattern is drawn on the linear scale 6, and the sensor 4 emits light to the pattern of the linear scale 6 to receive the reflected light of the pattern, and detects the amount of movement.
センサロッド２０はセンサ部Ｇでリニアスケール６と接続され、センサ４と共に、リニアセンサを構成する。センサ部Ｇでは、長方形の板状部材である第１プレート８ａがセンサ部本体１０-２の基準位置１０-３に固定されている。第１プレート８ａには、スペーサ３２を介して第２プレート８ｂがねじ９によって固定される。ここで、第１プレート８ａと第２プレート８ｂは、長穴３４-１、３４-２（図２、３と同様）がそれぞれ設けられ、その範囲で取付位置を任意に変えることができる。 The sensor rod 20 is connected to the linear scale 6 at the sensor portion G, and constitutes a linear sensor together with the sensor 4. In the sensor part G, the first plate 8a, which is a rectangular plate-like member, is fixed at the reference position 10-3 of the sensor part body 10-2. The second plate 8 b is fixed to the first plate 8 a with the screws 9 through the spacers 32. Here, the first plate 8a and the second plate 8b are respectively provided with elongated holes 34-1 and 34-2 (similar to FIGS. 2 and 3), and the mounting position can be arbitrarily changed within the range.
温度上昇によるリニアスケール６側の伸びは、ワーク５５の伸び、センサロッド２０の伸び、リニアスケール６の伸びの和となる。センサ４側は、Ｖベース１９から測定ヘッド本体１０-１、センサ部本体１０-２に至るまでの伸び、第１プレート８ａと第２プレート８ｂとによる伸び、取付板１の伸びとなる。ただし、図８のように取付板１を取り付けた場合は、第１プレート８ａと第２プレート８ｂとによる伸びと逆方向となる。リニアスケール６側の伸びに対してセンサ４側の伸びを等しくすれば、リニアスケール６側の伸び量、移動量を補償できる。したがって、センサ４による検出誤差が少なくなり、温度上昇があっても高精度化を図ることができる。 The elongation on the linear scale 6 side due to the temperature rise is the sum of the elongation of the workpiece 55, the elongation of the sensor rod 20, and the elongation of the linear scale 6. The sensor 4 side extends from the V base 19 to the measurement head main body 10-1 and the sensor unit main body 10-2, the first plate 8 a and the second plate 8 b, and the mounting plate 1. However, when the attachment plate 1 is attached as shown in FIG. 8, the direction is opposite to the extension by the first plate 8a and the second plate 8b. If the elongation on the sensor 4 side is made equal to the elongation on the linear scale 6 side, the amount of elongation and movement on the linear scale 6 side can be compensated. Therefore, the detection error by the sensor 4 is reduced, and high accuracy can be achieved even if the temperature rises.
第１プレート８ａと第２プレート８ｂとによる伸びは、長穴３４-１、３４-２（図２、３）を利用して固定位置を変えて、第１プレート８ａの固定位置から基準位置１０-３までの距離、第２プレート８ｂの固定位置から取付板１の固定位置となる取付穴２までの距離を可変すれば、温度上昇による伸びはそれぞれの差となり、温度上昇によるセンサ４側の伸びを調整できる。また、本実施例では、第２プレート８ｂに取付板１が取付穴２を介して固定されるので、取付板１の伸びを可変することでセンサ４側の伸びをさらに調整できる。 The elongation of the first plate 8a and the second plate 8b is changed from the fixed position of the first plate 8a to the reference position 10 by changing the fixing position using the long holes 34-1 and 34-2 (FIGS. 2 and 3). -3, and the distance from the fixing position of the second plate 8b to the mounting hole 2 which is the fixing position of the mounting plate 1, the elongation due to the temperature rise will be the difference between them, and the sensor 4 side due to the temperature rise Elongation can be adjusted. In the present embodiment, since the mounting plate 1 is fixed to the second plate 8b through the mounting hole 2, the extension on the sensor 4 side can be further adjusted by varying the extension of the mounting plate 1.
図９は他の実施例による外径測定器１０に熱が加わったときの取付板１の変位を説明する図である。取付板１の材質はステンレスであり、第２プレート８ｂの材質は取付板１に対して、より低熱膨張材であるＮｉ系合金を用いる。熱膨張率の大きい取付板１が低熱膨張材である第２プレート８ｂに二箇所、ねじ５（図８）で拘束される。 FIG. 9 is a diagram for explaining the displacement of the mounting plate 1 when heat is applied to the outer diameter measuring instrument 10 according to another embodiment. The material of the mounting plate 1 is stainless steel, and the material of the second plate 8b is a Ni-based alloy that is a lower thermal expansion material than the mounting plate 1. The mounting plate 1 having a large coefficient of thermal expansion is restrained by two screws 5 (FIG. 8) on the second plate 8b which is a low thermal expansion material.
したがって、取付板１はポアソン効果によって、拘束された部分の伸び（左右方向Ｂの歪）が拘束されていない方向（長手方向Ａ）への変形（歪み）に変換される。つまり、拘束した部分の伸び量に応じて拘束されていない方向へ伸び量を変えることができる。 Therefore, the mounting plate 1 is converted by the Poisson effect into the deformation (distortion) in the direction (longitudinal direction A) in which the elongation of the constrained portion (distortion in the left-right direction B) is not constrained. That is, the elongation amount can be changed in the unconstrained direction according to the elongation amount of the constrained portion.
図９の（ａ）では、３か所ずつ設けられた取付穴２のうち一番外側の位置で取付板１が第２プレート８ｂへ固定されている。（ｂ）では一番内側の位置で取付板１が固定される。したがって、（ａ）の方が矢印方向の伸び量が（ｂ）よりも大きくなる。 In FIG. 9A, the mounting plate 1 is fixed to the second plate 8b at the outermost position among the mounting holes 2 provided in three places. In (b), the mounting plate 1 is fixed at the innermost position. Therefore, (a) has a larger amount of elongation in the direction of the arrow than (b).
図７で示した他の実施例によれば、センサ４側によるリニアスケール６側への移動量の補償は、第１プレート８ａと第２プレート８ｂの固定位置を変えることに加えて、取付板１の伸び量を図９で示したように変えることで、さらに調整できる。したがって、温度上昇に対してより細密に調整が可能となり高精度化を図ることができる。 According to another embodiment shown in FIG. 7, the compensation of the movement amount to the linear scale 6 side by the sensor 4 side, in addition to changing the fixing position of the first plate 8a and the second plate 8b, Further adjustment is possible by changing the amount of elongation of 1 as shown in FIG. Therefore, fine adjustment can be performed with respect to the temperature rise, and high accuracy can be achieved.
図１０は、取付板１の詳細な形状を示す平面図である。この形状は、熱膨張で左右方向Ｂの伸びを長手方向Ａに効率良く変換するように定められる。固定部であるＥ部は、既に述べたように、取付穴２を複数設け、固定個所の間隔を変えることでセンサロッド２０の伸び量などに応じて長手方向Ａの伸び量を変えることができる。 FIG. 10 is a plan view showing the detailed shape of the mounting plate 1. This shape is determined so that the expansion in the left-right direction B can be efficiently converted into the longitudinal direction A by thermal expansion. As described above, the E portion which is the fixing portion can be provided with a plurality of mounting holes 2 and the amount of extension in the longitudinal direction A can be changed according to the amount of extension of the sensor rod 20 by changing the interval between the fixing points. .
Ｆ部は、Ｖ字状の切込みＦが左右の取付穴２の中央部に設けている。このＶ字状の切込みＦによって、取付板１は切込みが無い場合に比べて、左右方向Ｂから力が加わった場合、長手方向Ａへの伸びに変換される。さらに、取付穴２で低熱膨張材である第２プレート８ｂに固定されるので、取付板１には第２プレート８ｂが取付板１に相等する熱膨張材の場合と比較してより大きく逆方向へ圧縮応力が掛かる。そして、横方向に大きくなった伸びは長手方向Ａに効率良く変換される。つまり、温度に対する長手方向Ａの補償量を大きく、感度を高くする効果がある。 In the F portion, a V-shaped cut F is provided in the central portion of the left and right mounting holes 2. Due to this V-shaped cut F, the mounting plate 1 is converted into an extension in the longitudinal direction A when a force is applied from the left-right direction B as compared to the case where there is no cut. Further, since the mounting hole 2 is fixed to the second plate 8b, which is a low thermal expansion material, the mounting plate 1 has a larger reverse direction compared to the case where the second plate 8b is equivalent to the mounting plate 1. Compressive stress is applied. And the elongation which became large in the horizontal direction is efficiently converted into the longitudinal direction A. That is, there is an effect of increasing sensitivity in the longitudinal direction A with respect to temperature and increasing sensitivity.
また、Ｖ字状の切込みＦの各角部は応力集中を避けるため、丸味を持たせるためＲが付けられている。Ｖ字状の切込みＦが無い形状、四角の切込み形状では、中央部で圧縮応力が相殺され縦方向への歪み（伸び）は大きく得られない。Ｖ字状の深さは、取付穴２の位置より深くすること、左右対称のＶ字とすること、が望ましい。 In addition, each corner of the V-shaped cut F is provided with an R to give it a roundness to avoid stress concentration. In the case of the shape without the V-shaped cut F or the square cut shape, the compressive stress is canceled out at the center, and a large strain (elongation) in the vertical direction cannot be obtained. It is desirable that the V-shaped depth is deeper than the position of the mounting hole 2 and that the V-shape is symmetrical.
Ｈ部は、図１０で左右の略取付穴２の長手方向Ａ（図９）に設けた貫通穴Ｈであり、Ｖ字状の切込みＦと同様の作用がある。Ｉ部は、貫通穴Ｈのさらに長手方向Ａに位置し、略取付穴２の中央部が長手方向Ａに膨んだ円弧Ｉaとされている。つまり、貫通穴Ｈはセンサ部方向において切込みＦと円弧Ｉaとの間に設けられている。 The H portion is a through hole H provided in the longitudinal direction A (FIG. 9) of the left and right substantially mounting holes 2 in FIG. 10, and has the same action as the V-shaped cut F. The portion I is positioned in the longitudinal direction A of the through hole H, and the central portion of the substantially mounting hole 2 is an arc Ia that swells in the longitudinal direction A. That is, the through hole H is provided between the cut F and the arc Ia in the sensor part direction.
円弧Ｉaの左右端Ｉbは、図１０のように取付穴２から長手方向Ａの距離が、中央部に比べて小さくなっている。したがって、温度上昇による伸び量は、中央部に比べて円弧Ｉaの左右端では小さくなり、基板取付穴７の間隔が広がることを防いでいる。これにより、基板３に加わる温度上昇による左右方向Ｂの応力を低減している。 At the left and right ends Ib of the arc Ia, the distance in the longitudinal direction A from the mounting hole 2 is smaller than the central portion as shown in FIG. Therefore, the amount of elongation due to the temperature rise is smaller at the left and right ends of the arc Ia than in the central portion, and the interval between the board mounting holes 7 is prevented from widening. Thereby, the stress in the left-right direction B due to the temperature rise applied to the substrate 3 is reduced.
Ａ…長手方向、Ｂ…左右方向、Ｆ…Ｖ字状の切込み、Ｈ…貫通穴、Ｉa…円弧、Ｉb…左右端、１…取付板、２…取付穴、３…基板、４…センサ、５、９、３５-１、３５-２…ねじ、６…リニアスケール、７…基板取付穴、８ａ…第１プレート、８ｂ…第２プレート、１０…外径測定器、１０-１…ゲージ本体、１０-２センサ部本体、１０-３、１１-２…基準位置、Ｓ…先端部、Ｇ…センサ部、１１…測定ヘッド、１１-１…測定ヘッド本体、１２…アーム、１２ａ、１２ｂ…回転中心、１９…Ｖベース、２０…センサロッド、２１…接触子、３０…測定機構、３２…スペーサ、３４-１、３４-２…長穴、３６…バネ、４１…上側保持部材、４２…下側保持部材、４４…上側取付板、４５…下側取付板、５０…クランクシャフト、５２…リアフランジ、５３…ジャーナル、５４…クランクウェブ、５５…ワーク（クランクピン）、６１…クランクシャフト・ベース、６２、６３…回転支持部、６４…回転駆動機構（モータ）、８０…研削装置、８１…ガイドレール、８２…砥石ベース、８３…砥石支持部材、８４…砥石、８５…直動ガイド、８６…直動機構、８８…回転駆動機構（モータ）、９１〜９４…入力信号、９６〜９８…出力信号、１００…制御装置 A ... Longitudinal direction, B ... Left-right direction, F ... V-shaped cut, H ... Through hole, Ia ... Arc, Ib ... Left and right ends, 1 ... Mounting plate, 2 ... Mounting hole, 3 ... Substrate, 4 ... Sensor, 5, 9, 35-1, 35-2 ... screw, 6 ... linear scale, 7 ... board mounting hole, 8a ... first plate, 8b ... second plate, 10 ... outer diameter measuring instrument, 10-1 ... gauge body DESCRIPTION OF SYMBOLS 10-2 Sensor part main body, 10-3, 11-2 ... Reference position, S ... Tip part, G ... Sensor part, 11 ... Measuring head, 11-1 ... Measuring head main body, 12 ... Arm, 12a, 12b ... Rotation center, 19 ... V base, 20 ... sensor rod, 21 ... contact, 30 ... measuring mechanism, 32 ... spacer, 34-1, 34-2 ... long hole, 36 ... spring, 41 ... upper holding member, 42 ... Lower holding member, 44 ... upper mounting plate, 45 ... lower mounting plate, 50 ... crankshaft, 52 ... rear franc 53 ... Journal, 54 ... Crank web, 55 ... Workpiece (crankpin), 61 ... Crankshaft base, 62, 63 ... Rotation support, 64 ... Rotation drive mechanism (motor), 80 ... Grinding device, 81 ... Guide Rail, 82 ... Grinding wheel base, 83 ... Grinding wheel support member, 84 ... Grinding wheel, 85 ... Linear motion guide, 86 ... Linear motion mechanism, 88 ... Rotation drive mechanism (motor), 91 to 94 ... Input signal, 96 to 98 ... Output Signal, 100 ... control device
Claims (9)
一端が前記ワークに当接する接触子を有する先端部とされ、他端は前記接触子の移動距離を検出するセンサ部のリニアスケールに接続されたセンサロッドと、該センサロッドを保持している測定ヘッド本体と、を有し、
前記センサ部は、
一端が前記測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、
前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、
前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記第２プレートに固定された基板と、
を備えたことを特徴とする測定ヘッド。 In a contact-type measuring head that measures the outer diameter of a workpiece,
One end is a tip portion having a contact that contacts the workpiece, and the other end is a sensor rod connected to a linear scale of a sensor unit that detects a moving distance of the contact, and a measurement that holds the sensor rod A head body,
The sensor unit is
A first plate of a plate-like member, one end of which is fixed at a reference position of the measurement head body,
A second plate fixed to the first plate via a spacer;
A sensor for detecting a moving distance of the contact by detecting a moving distance of the linear scale is provided; and a substrate fixed to the second plate;
A measuring head comprising:
一端が前記ワークに当接する接触子を有する先端部とされ、他端は前記接触子の移動距離を検出するセンサ部のリニアスケールに接続されたセンサロッドと、該センサロッドを保持している測定ヘッド本体と、を有し、
前記センサ部は、
一端が前記測定ヘッド本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、
前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、
前記第２プレートに固定される取付板と、
前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記取付板に固定された基板と、
を備えたことを特徴とする測定ヘッド。 In a contact-type measuring head that measures the outer diameter of a workpiece,
One end is a tip portion having a contact that contacts the workpiece, and the other end is a sensor rod connected to a linear scale of a sensor unit that detects a moving distance of the contact, and a measurement that holds the sensor rod A head body,
The sensor unit is
A first plate of a plate-like member, one end of which is fixed at a reference position of the measurement head body,
A second plate fixed to the first plate via a spacer;
A mounting plate fixed to the second plate;
A sensor for detecting a moving distance of the contact by detecting a moving distance of the linear scale is provided, and a substrate fixed to the mounting plate;
A measuring head comprising:
前記センサ部は、一端が前記測定ヘッドの本体の基準位置に固定されている板状部材の第１プレートと、前記第１プレートにスペーサを介して固定される第２プレートと、前記リニアスケールの移動距離を検出することで前記接触子の移動距離を検出するセンサが設けられ、前記第２プレートに固定された基板と、を有し、前記第１プレートと前記第２プレートとの固定位置を可変することを特徴とする測定ヘッドの温度特性を調整する方法。 One end is a tip portion having a contact that abuts against the workpiece, and the other end has a sensor rod connected to a linear scale of a sensor unit that detects a moving distance of the contact, and the outer diameter of the workpiece is A method for adjusting the temperature characteristics of a contact-type measuring head to be measured,
The sensor unit includes a first plate of a plate-like member having one end fixed to a reference position of the main body of the measurement head, a second plate fixed to the first plate via a spacer, and a linear scale A sensor for detecting a moving distance of the contact by detecting a moving distance, and a substrate fixed to the second plate; and a fixing position between the first plate and the second plate. A method for adjusting temperature characteristics of a measuring head, characterized in that it is variable.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018062230A JP7080692B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | How to adjust the measuring head and its temperature characteristics |
| JP2022083816A JP7254997B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-05-23 | Measuring head and method for adjusting its temperature characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018062230A JP7080692B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | How to adjust the measuring head and its temperature characteristics |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022083816A Division JP7254997B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-05-23 | Measuring head and method for adjusting its temperature characteristics |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019174261A true JP2019174261A (en) | 2019-10-10 |
| JP7080692B2 JP7080692B2 (en) | 2022-06-06 |
Family
ID=68168595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018062230A Active JP7080692B2 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | How to adjust the measuring head and its temperature characteristics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7080692B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7485958B2 (en) | 2021-01-20 | 2024-05-17 | 日本製鉄株式会社 | Outer diameter measuring device and outer diameter measuring method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06160016A (en) * | 1992-11-25 | 1994-06-07 | Mitsutoyo Corp | Displacement detector |
| JP2002039799A (en) * | 2000-07-19 | 2002-02-06 | Mitsutoyo Corp | Scale member, its manufacturing method and displacement gage to use the same |
| JP2002287068A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Light source device |
| JP2017167071A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Member angle measurement device |
| JP2017181923A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ウシオ電機株式会社 | Positioning stage device |
| JP2017198554A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社ミツトヨ | Linear gauge |
-
2018
- 2018-03-28 JP JP2018062230A patent/JP7080692B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06160016A (en) * | 1992-11-25 | 1994-06-07 | Mitsutoyo Corp | Displacement detector |
| JP2002039799A (en) * | 2000-07-19 | 2002-02-06 | Mitsutoyo Corp | Scale member, its manufacturing method and displacement gage to use the same |
| JP2002287068A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Light source device |
| JP2017167071A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Member angle measurement device |
| JP2017181923A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ウシオ電機株式会社 | Positioning stage device |
| JP2017198554A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社ミツトヨ | Linear gauge |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7485958B2 (en) | 2021-01-20 | 2024-05-17 | 日本製鉄株式会社 | Outer diameter measuring device and outer diameter measuring method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7080692B2 (en) | 2022-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1180662B1 (en) | Position transducer | |
| JP5877917B2 (en) | Profile measurement / calibration equipment | |
| JP4398255B2 (en) | Analog probe | |
| JP2018021860A (en) | Outer diameter measuring apparatus and measuring method | |
| US20030009895A1 (en) | Apparatus and methods for measuring the pin diameter of a crankshaft at the place of grinding | |
| KR100660794B1 (en) | Apparatus and method for measuring wear of the wheel using vcm | |
| US3798779A (en) | Probe inspection system | |
| JP7133330B2 (en) | Outer diameter measuring instrument, method for adjusting temperature characteristics thereof, and grinding apparatus | |
| JP2019174261A (en) | Measurement head and method for adjusting temperature characteristic thereof | |
| JP7254997B2 (en) | Measuring head and method for adjusting its temperature characteristics | |
| US6694797B2 (en) | Dial indicator calibration apparatus | |
| JP7307247B2 (en) | Outside diameter measuring instrument | |
| CN217604945U (en) | Linear displacement sensor calibrating device | |
| JP2018072175A (en) | Outer diameter measurement device, and measurement method | |
| CN216815958U (en) | Lens array image quality testing device | |
| JP2006329795A (en) | Shape measuring device | |
| JP2019152554A (en) | Lens thickness measuring device | |
| JP6940663B1 (en) | Electric discharge machine and sensor unit | |
| JPH08201020A (en) | Moving value reader for measuring apparatus | |
| KR20040081946A (en) | Apparatus for measuring roughness and flatness | |
| CN217465603U (en) | Measuring device | |
| CN2911611Y (en) | Regulatable precision probe fixer | |
| CN112414252B (en) | Device and method for quickly detecting quality of cylindrical products produced in batch | |
| JP2014092363A (en) | Position determination device for processing hole | |
| JP2005055340A (en) | Weighing equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220201 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220525 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7080692 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |