JP2020024155A - 測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を参照して、測定装置100の構成について説明する。図1は、測定装置100の構成の一例を示す図である。
図2および図3を参照して、上述の測定部50について説明する。図2は、測定部50の外観の一例を示す図である。図3は、測定部50の内部構造の一例を示す図である。
図4および図5を参照して、測定部50によるワーク内径の測定方法について説明する。図4は、ワーク内径の測定過程をZ方向から表わした図である。図5は、ワーク内径の測定過程をY方向から表わしたワークWの断面図である。当該断面図は、図4に示されるV−V線に沿う断面を表わす。
図6を参照して、測定装置100の機能について説明する。図6は、測定装置100の機能構成の一例を示す図である。
移動制御部152は、ワーク内径の測定開始命令を受け付けたことに基づいて、測定部50Aおよび測定部50Bのそれぞれに移動指令を出力する。より具体的には、移動制御部152は、測定部50Aの測定子51Aを方向D1(図4,図5参照)に移動するための移動指令を測定部50Aに出力する。並行して、移動制御部152は、測定部50Bの測定子51Bを方向D2(図4,図5参照)に移動するための移動指令を測定部50Bに出力する。
検知部154Aは、測定部50A内の磁気センサ58による検知信号に基づいて、測定部50AがワークWに当接したときの測定部50Aの長さL1を検知する。図6の例では、測定部50A内の磁気センサ58による検知信号が、長さL1(t)で表わされている。長さL1(t)は、時刻tにおける測定部50Aの長さを表わす。長さL1(t)は、測定部50A内の磁気センサ58によって周期的に検知され、検知部154Aに順次出力される。
検知部154Bは、測定部50B内の磁気センサ58による検知信号に基づいて、測定部50BがワークWに当接したときの測定部50Bの長さL2を検知する。図6の例では、測定部50B内の磁気センサ58による検知信号が、長さL2(t)で表わされている。長さL2(t)は、時刻tにおける測定部50Aの長さを表わす。長さL2(t)は、測定部50B内の磁気センサ58によって周期的に検知され、検知部154Bに順次出力される。
図9および図10を参照して、計測部156によるワーク内径の測定方法について説明する。図9および図10は、Z方向から表わしたワークWと、Y方向から表わしたワークWの断面とを示す図である。当該断面は、V−V線に沿う断面を表わす。
式(1)に示される角度θ1は、測定部50Aの測定子51Aの移動方向D1と、測定子51AによるワークWの当接面の直交方向D3との間の角度を表わす。
式(2)に示される角度θ2は、測定部50Bの測定子51Bの移動方向D2と、測定子51BとワークWとの接触面の直交方向D4との間の角度を表わす。
なお、図9および図10の例では、測定装置100が2つの測定部50A,50Bで構成されている例について説明を行なったが、上述のように、測定装置100は、少なくとも1つの測定部50で構成されていればよい。測定装置100が1つの測定部50で構成されている場合、測定装置100は、ワーク内径の中心を予め定められた位置に合わせた状態でワーク内径の半径(上記幅r1に相当)を測定し、当該半径を2倍することでワーク内径を測定する。この場合、基準位置PA2は、ワーク内径の中心上の位置である。
図11を参照して、測定装置100のハードウェア構成の一例について説明する。図11は、測定装置100の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
図12は、上述の測定部50の変形例を示す図である。図12には、測定部50の変形例である測定部50Cが示されている。
上述の例では、測定部50の軸部52(図3参照)が固定されている前提で説明を行なったが、測定部50の軸部52は、任意の方向に駆動可能に構成されてもよい。これにより、測定装置100は、ワークWの形状や測定位置に合わせて軸部52の角度を調整することができ、様々な形状のワークWの幅を計測することができる。
上述の測定装置100は、ワークWを加工するための工作機械に搭載されてもよい。当該工作機械は、マシニングセンタであってもよいし、旋盤であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。
以上のようにして、測定部50の移動機構は、ワークWとの接触面の直交方向に対して所定角度(<90度)傾いた方向に測定子51を移動する。このように、測定子51がワークWとの当接面に対して斜めに移動するように構成されることで、ワーク内径の計測が一方向の移動機構だけで実現され得る。すなわち、鉛直方向に測定子51を移動する移動機構と、ワークWの当接面に向けて測定子51を移動する移動機構との2つが測定装置100に設けられる必要がない。これにより、測定部50の機構をより簡素化することができる。結果として、測定部50を安価に製造することが可能になる。
Claims (10)
- ワークの内側の第1面部分と第2面部分との間の幅を測定するための測定装置であって、
第1測定部を含む1つ以上の測定部を備え、
前記第1測定部は、
前記第1面部分に当接され得る第1測定子と、
前記第1測定子の位置に相関する位置指標を検知するための第1センサと、
前記第1面部分の直交方向に対して90度未満の所定角度傾いた第1方向に前記第1測定子を移動し、前記第1測定子を前記第1面部分に当接させるための第1移動機構とを含み、
前記測定装置を制御するための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記幅の中心を予め定められた位置に合わせた状態で前記第1移動機構を制御することで前記第1測定子を前記第1方向に移動し、
前記第1測定子が前記第1面部分に当接している間に前記第1センサによって検知される前記第1測定子の位置指標に基づいて、前記幅を計測する、測定装置。 - ワークの内側の第1面部分と第2面部分との間の幅を測定するための測定装置であって、
第1測定部と第2測定部とを含む2つ以上の測定部を備え、
前記第1測定部は、
前記第1面部分に当接され得る第1測定子と、
前記第1測定子の位置に相関する位置指標を検知するための第1センサと、
前記第1面部分の直交方向に対して90度未満の所定角度傾いた第1方向に前記第1測定子を移動し、前記第1測定子を前記第1面部分に当接させるための第1移動機構とを含み、
前記第2測定部は、
前記第2面部分に当接され得る第2測定子と、
前記第2測定子の位置に相関する位置指標を検知するための第2センサと、
前記第2面部分の直交方向に対して90度未満の所定角度傾いた第2方向に前記第2測定子を移動し、前記第2測定子を前記第2面部分に当接させるための第2移動機構とを含み、
前記測定装置を制御するための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第1移動機構を制御することで前記第1測定子を前記第1方向に移動するとともに、前記第2移動機構を制御することで前記第2測定子を前記第2方向に移動し、
前記第1測定子が前記第1面部分に当接している間に前記第1センサによって検知される前記第1測定子の位置指標と、前記第2測定子が前記第2面部分に当接している間に前記第2センサによって検知される前記第2測定子の位置指標とに基づいて、前記幅を計測する、測定装置。 - 前記第1面部分の直交方向と前記第1方向との間の角度は、前記第2面部分の直交方向と前記第2方向との間の角度と等しい、請求項2に記載の測定装置。
- 前記第1面部分と前記第2面部分との間の前記幅は、前記ワークに形成されている溝の幅である、請求項2または3に記載の測定装置。
- 前記制御装置は、前記第1測定子を前記第1面部分に当接させるための前記第1移動機構の制御処理と、前記第2測定子を前記第2面部分に当接させるための前記第2移動機構の制御処理とを、前記幅の中心を予め定められた位置に合わせた状態で実行する、請求項2または3に記載の測定装置。
- 前記第1面部分と前記第2面部分との間の前記幅は、前記ワークの内径である、請求項5に記載の測定装置。
- 前記第1測定部は、
第1軸部と、
第2軸部とをさらに含み備え、
前記第2軸部の一端は、前記第1軸部に繋がっており、
前記第2軸部の他端は、前記第1測定子に繋がっており、
前記第1軸部は、前記第1方向に沿って移動するように構成されており、
前記第1面部分の直交方向と前記第2軸部の軸方向との間の角度は、前記第1面部分の直交方向と前記第1軸部の軸方向との間の角度よりも大きい、請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。 - 前記制御装置は、
前記第1測定子の移動を開始してから予め定められた時間が経過したタイミングにおいて、前記第1測定子が前記第1面部分に当接していると判断し、
前記タイミングにおいて前記第1センサから得られた前記第1測定子の位置指標を前記幅の計測に用いる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。 - 前記制御装置は、
前記第1測定子の移動中に前記第1センサによって順次検知される前記第1測定子の位置指標の変化量が所定値を下回ったタイミングにおいて、前記第1測定子が前記第1面部分に当接していると判断し、
前記タイミングにおいて前記第1センサから得られた前記第1測定子の位置指標を前記幅の計測に用いる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の測定装置。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の測定装置を備える工作機械であって、
前記第1面部分および前記第2面部分を前記ワークに形成するための工具を備える、工作機械。
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