JP2826300B2 - 円形部材の外径測定装置 - Google Patents
円形部材の外径測定装置Info
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- JP2826300B2 JP2826300B2 JP21848196A JP21848196A JP2826300B2 JP 2826300 B2 JP2826300 B2 JP 2826300B2 JP 21848196 A JP21848196 A JP 21848196A JP 21848196 A JP21848196 A JP 21848196A JP 2826300 B2 JP2826300 B2 JP 2826300B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボールベアリングな
どの円形部材の外径を精度良く測定するための外径測定
装置に関するものである。
どの円形部材の外径を精度良く測定するための外径測定
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボールベアリングなどの円形部材の外径
測定装置としては、接触型および非接触型のものが知ら
れている。しかし、接触型のものでは、薄肉のボールベ
アリングなどを測定する場合に、測定用探針によってボ
ールベアリングの側に撓みが発生するおそれがあり、精
度の良い測定を期待できない場合がある。このために、
薄肉のボールベアリングなどの外径測定の場合には、非
接触型の測定装置が利用されている。
測定装置としては、接触型および非接触型のものが知ら
れている。しかし、接触型のものでは、薄肉のボールベ
アリングなどを測定する場合に、測定用探針によってボ
ールベアリングの側に撓みが発生するおそれがあり、精
度の良い測定を期待できない場合がある。このために、
薄肉のボールベアリングなどの外径測定の場合には、非
接触型の測定装置が利用されている。
【０００３】非接触型の外径測定装置としては、光透過
型センサを利用したものが知られている。この形式の装
置においては、外径測定台の一方の側に発光素子を配置
し、他方の側に受光素子を配置し、外径測定台に乗せた
ボールベアリングによる遮光状態を検知することによっ
て、そのボールベアリングの外径を算出するようにして
いる。
型センサを利用したものが知られている。この形式の装
置においては、外径測定台の一方の側に発光素子を配置
し、他方の側に受光素子を配置し、外径測定台に乗せた
ボールベアリングによる遮光状態を検知することによっ
て、そのボールベアリングの外径を算出するようにして
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
のような光透過型センサを利用することなく、より高精
度で円形部材の外径を測定することの可能となった外径
測定装置を実現することにある。
のような光透過型センサを利用することなく、より高精
度で円形部材の外径を測定することの可能となった外径
測定装置を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、光反射型センサであるレーザ
ー変位計を利用して、精度良く円形部材の外径を測定す
るようにしている。
めに、本発明においては、光反射型センサであるレーザ
ー変位計を利用して、精度良く円形部材の外径を測定す
るようにしている。
【０００６】すなわち、本発明の外径測定装置は、外径
測定を行なう円形部材が同心状態に設置される保持面を
備えた外径測定台と、この外径測定台を挟み、前記保持
面の中心を通る線分上の両側位置に対向配置された一対
の光反射型センサと、各光反射型センサを前記保持面の
中心を通る線分に沿って移動させることの可能なスライ
ダとを有した構成を採用している。また、前記光反射型
センサのそれぞれは、前記円形部材の外周面にレーザー
光を照射する発光素子と、この外周面から反射したレー
ザー光を受ける受光素子とを備え、受け取ったレーザー
光の変位に基づき、前記外周面までの距離を計測可能な
レーザー変位計としてある。さらには、外径測定を行な
う前記円形部材のマスターゲージを前記保持面に載置し
て前記レーザー変位計により測定を行なうことによって
前記レーザー変位計の相互間の距離を算出し、しかる後
に、前記円形部材を前記保持面に載置して前記レーザー
変位計により測定を行い、当該測定によって得られる各
レーザー変位計の出力および前記レーザー変位計の相互
間の距離に基づき、前記円形部材の外径を算出するよう
にしている。
測定を行なう円形部材が同心状態に設置される保持面を
備えた外径測定台と、この外径測定台を挟み、前記保持
面の中心を通る線分上の両側位置に対向配置された一対
の光反射型センサと、各光反射型センサを前記保持面の
中心を通る線分に沿って移動させることの可能なスライ
ダとを有した構成を採用している。また、前記光反射型
センサのそれぞれは、前記円形部材の外周面にレーザー
光を照射する発光素子と、この外周面から反射したレー
ザー光を受ける受光素子とを備え、受け取ったレーザー
光の変位に基づき、前記外周面までの距離を計測可能な
レーザー変位計としてある。さらには、外径測定を行な
う前記円形部材のマスターゲージを前記保持面に載置し
て前記レーザー変位計により測定を行なうことによって
前記レーザー変位計の相互間の距離を算出し、しかる後
に、前記円形部材を前記保持面に載置して前記レーザー
変位計により測定を行い、当該測定によって得られる各
レーザー変位計の出力および前記レーザー変位計の相互
間の距離に基づき、前記円形部材の外径を算出するよう
にしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したボールベアリング外径測定装置を説明する。
適用したボールベアリング外径測定装置を説明する。
【０００８】図１には本例のボールベアリング外径測定
装置の全体構成を示してある。この装置１において、２
は基台であり、この基台上の中心位置には垂直に回転測
定台３が支持されている。この回転測定台３は、基台２
に搭載したステップモータ３１によって垂直中心軸３１
ａを中心に回転可能となっている。この回転測定台３の
上面は、円形のベアリング保持面３ａとされている。
装置の全体構成を示してある。この装置１において、２
は基台であり、この基台上の中心位置には垂直に回転測
定台３が支持されている。この回転測定台３は、基台２
に搭載したステップモータ３１によって垂直中心軸３１
ａを中心に回転可能となっている。この回転測定台３の
上面は、円形のベアリング保持面３ａとされている。
【０００９】この回転測定台３を挟んだ状態に、右側お
よび左側レーザー変位計４１、５１が基台２上に支持さ
れている。すなわち、回転測定台３の垂直中心軸３１ａ
を通る水平線に沿って、右側ボールねじ６および左側ボ
ールねじ７が基台に対して回転自在に支持されており、
これらのボールねじ６、７によって、ボールナットが一
体形成された右側スライダ８および左側スライダ９が支
持されている。これらのスライダ８、９によって、取付
け板４、５によって支持された右側レーザー変位計４１
および左側レーザー変位計５１が担持されており、これ
らの変位計４１、５１のヘッドは、ベアリング保持面３
ａを挟み、その保持面の直径方向の両側位置において対
峙した状態に設定されている。
よび左側レーザー変位計４１、５１が基台２上に支持さ
れている。すなわち、回転測定台３の垂直中心軸３１ａ
を通る水平線に沿って、右側ボールねじ６および左側ボ
ールねじ７が基台に対して回転自在に支持されており、
これらのボールねじ６、７によって、ボールナットが一
体形成された右側スライダ８および左側スライダ９が支
持されている。これらのスライダ８、９によって、取付
け板４、５によって支持された右側レーザー変位計４１
および左側レーザー変位計５１が担持されており、これ
らの変位計４１、５１のヘッドは、ベアリング保持面３
ａを挟み、その保持面の直径方向の両側位置において対
峙した状態に設定されている。
【００１０】ここに、上記のボールねじ６、７の外側端
は、それぞれ伝達機構１１、１２を介して、右側モータ
１３および左側モータ１４の出力軸にそれぞれ連結され
ている。従って、これらのモータ１３、１４によって、
ボールねじ６、７が回転すると、これらの外周に支持さ
れているスライダ８、９は、垂直中心軸線３１ａに対し
て接近および離間する方向に直線往復移動する。
は、それぞれ伝達機構１１、１２を介して、右側モータ
１３および左側モータ１４の出力軸にそれぞれ連結され
ている。従って、これらのモータ１３、１４によって、
ボールねじ６、７が回転すると、これらの外周に支持さ
れているスライダ８、９は、垂直中心軸線３１ａに対し
て接近および離間する方向に直線往復移動する。
【００１１】次に、上記の回転測定台３のベアリング保
持面３ａには、円形のベアリング載置面３ｂと、この載
置面３ｂから上方に向けて垂直に突出した環状突起３ｃ
とが形成されている。この環状突起３ｃの外径は、図に
示すように、外径測定を行うボールベアリングＷの内輪
Ｗａ内に丁度嵌入可能な寸法に設定されている。
持面３ａには、円形のベアリング載置面３ｂと、この載
置面３ｂから上方に向けて垂直に突出した環状突起３ｃ
とが形成されている。この環状突起３ｃの外径は、図に
示すように、外径測定を行うボールベアリングＷの内輪
Ｗａ内に丁度嵌入可能な寸法に設定されている。
【００１２】図２には、外径測定時における、右側レー
ザー変位計４１のヘッドと、ベアリング保持面３ａに載
置されたボールベアリングとの位置関係を示してある。
この図に示すように、レーザー変位計４１のヘッド前面
には、その上側および下側の位置に、それぞれ下方およ
び上方に傾斜させた状態にレーザー光の受光素子４２お
よびレーザー光の発光素子４３が取付けられている。従
って、発光素子４３から上方に向けて出射されたレーザ
ー光４４は、ボールベアリングＷの外輪Ｗｂの外周面で
反射されて、受光素子４２によって受光されるようにな
っている。なお、左側レーザー変位計５１も同一構成で
あり、発光素子５３および受光素子５２が配置されてい
る。
ザー変位計４１のヘッドと、ベアリング保持面３ａに載
置されたボールベアリングとの位置関係を示してある。
この図に示すように、レーザー変位計４１のヘッド前面
には、その上側および下側の位置に、それぞれ下方およ
び上方に傾斜させた状態にレーザー光の受光素子４２お
よびレーザー光の発光素子４３が取付けられている。従
って、発光素子４３から上方に向けて出射されたレーザ
ー光４４は、ボールベアリングＷの外輪Ｗｂの外周面で
反射されて、受光素子４２によって受光されるようにな
っている。なお、左側レーザー変位計５１も同一構成で
あり、発光素子５３および受光素子５２が配置されてい
る。
【００１３】次に、図３も参照して、本例の測定装置１
による外径測定動作を説明する。まず、図３（Ａ）に示
すように、外径（Ｄｏ）が予め分かっているマスターゲ
ージＷｏを測定台３に乗せて、双方のレーザー変位計４
１、５１をそれらの測定位置に位置決めして、各変位計
のヘッドからマスターゲージＷｏの外周面までの距離Ｇ
ｏ（１）、Ｇｏ（２）を測定する。しかる後に、これら
の測定値を用いて、次式により双方のヘッドの基準点距
離Ｌを算出する。
による外径測定動作を説明する。まず、図３（Ａ）に示
すように、外径（Ｄｏ）が予め分かっているマスターゲ
ージＷｏを測定台３に乗せて、双方のレーザー変位計４
１、５１をそれらの測定位置に位置決めして、各変位計
のヘッドからマスターゲージＷｏの外周面までの距離Ｇ
ｏ（１）、Ｇｏ（２）を測定する。しかる後に、これら
の測定値を用いて、次式により双方のヘッドの基準点距
離Ｌを算出する。
【００１４】Ｌ＝Ｄｏ＋Ｇｏ（１）＋Ｇｏ（２） 次に、図３（Ｂ）に示すように、外径を測定したいボー
ルベアリングＷを測定台３に乗せて、双方のレーザー変
位計をそれらの測定位置に位置決めして、各変位計のヘ
ッドからボールベアリングＷの外周面までの距離Ｇ
（１）およびＧ（２）を測定する。然る後に、次式によ
って、ボールベアリングＷの外径Ｄを算出する。
ルベアリングＷを測定台３に乗せて、双方のレーザー変
位計をそれらの測定位置に位置決めして、各変位計のヘ
ッドからボールベアリングＷの外周面までの距離Ｇ
（１）およびＧ（２）を測定する。然る後に、次式によ
って、ボールベアリングＷの外径Ｄを算出する。
【００１５】 Ｄ＝Ｌ−（Ｇ（１）＋Ｇ（２）） ＝Ｄｏ＋Ｇｏ（１）＋Ｇｏ（２）−（Ｇ（１）＋Ｇ（２）） ここに、本例の測定装置１においては、測定精度を高め
るために、上記の測定を同一のボールベアリングに対し
て複数回行い、それらの平均値をもって測定値としてい
る。すなわち、一回目の測定が終了した後は、ステップ
モータ３１を駆動して、ボールベアリングＷが載置され
ている測定台３を垂直中心軸３１ａを中心として一定の
角度だけ回転させ、しかる後に、測定を再び行う。この
ような動作を複数回行い、各測定によって得た測定値の
平均値をボールベアリングＷの外径Ｄとしている。
るために、上記の測定を同一のボールベアリングに対し
て複数回行い、それらの平均値をもって測定値としてい
る。すなわち、一回目の測定が終了した後は、ステップ
モータ３１を駆動して、ボールベアリングＷが載置され
ている測定台３を垂直中心軸３１ａを中心として一定の
角度だけ回転させ、しかる後に、測定を再び行う。この
ような動作を複数回行い、各測定によって得た測定値の
平均値をボールベアリングＷの外径Ｄとしている。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の外径測定
装置においては、一対のレーザー変位計を利用してボー
ルベアリングなどの円形部材の外径を測定するようにし
ている。従って、従来のような光透過型センサを利用す
ることなく、精度良く外径測定を行うことができる。ま
た、一対のレーザー変位計を使用しているので、従来の
ように片側を基準面とした１個のレーザー変位計による
測定方法に比べて、円形部材を測定台に対して精度良く
載置せずとも、精度の良い外径測定値を得ることができ
るので好ましい。さらには、一対のレーザー変位計を移
動可能な構造としてあるので、外径の異なる円形部材の
測定に幅広く対応することができるので好ましい。
装置においては、一対のレーザー変位計を利用してボー
ルベアリングなどの円形部材の外径を測定するようにし
ている。従って、従来のような光透過型センサを利用す
ることなく、精度良く外径測定を行うことができる。ま
た、一対のレーザー変位計を使用しているので、従来の
ように片側を基準面とした１個のレーザー変位計による
測定方法に比べて、円形部材を測定台に対して精度良く
載置せずとも、精度の良い外径測定値を得ることができ
るので好ましい。さらには、一対のレーザー変位計を移
動可能な構造としてあるので、外径の異なる円形部材の
測定に幅広く対応することができるので好ましい。
【図１】本発明の一実施例に係る外径測定装置を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】第１図におけるレーザー変位計のヘッド部分を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は第１図の装置による外径
測定動作を示す説明図である。
測定動作を示す説明図である。
１ 外径測定装置 ２ 基台 ３ 測定台 ３１ ステップモータ ３１ａ 垂直回転軸 ４１、５１ レーザー変位計 ４２、５２ 受光素子 ４３、５３ 発光素子 ６、７ ボールねじ ８、９ スライダ １３、１４ モータ Ｗ ボールベアリング Ｗｏ マスターゲージ
Claims (1)
- 【請求項１】 外径測定を行なう円形部材が同心状態に
設置される保持面を備えた外径測定台と、この外径測定
台を挟み、前記保持面の中心を通る線分上の両側位置に
対向配置された一対の光反射型センサと、各光反射型セ
ンサを前記保持面の中心を通る線分に沿って移動させる
ことの可能なスライダとを有し、 前記光反射型センサのそれぞれは、前記円形部材の外周
面にレーザー光を照射する発光素子と、この外周面から
反射したレーザー光を受ける受光素子とを備え、受け取
ったレーザー光の変位に基づき、前記外周面までの距離
を計測可能なレーザー変位計であり、 外径測定を行なう前記円形部材のマスターゲージを前記
保持面に載置して前記レーザー変位計により測定を行な
うことによって前記レーザー変位計の相互間の距離を算
出し、しかる後に、前記円形部材を前記保持面に載置し
て前記レーザー変位計により測定を行い、当該測定によ
って得られる各レーザー変位計の出力および前記レーザ
ー変位計の相互間の距離に基づき、前記円形部材の外径
を算出するようになっていることを特徴とする円形部材
の外径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21848196A JP2826300B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 円形部材の外径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21848196A JP2826300B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 円形部材の外径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166420A JPH09166420A (ja) | 1997-06-24 |
| JP2826300B2 true JP2826300B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=16720610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21848196A Expired - Fee Related JP2826300B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 円形部材の外径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826300B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102735177B (zh) * | 2011-03-29 | 2016-01-13 | 浙江大学 | 一种基于比较测量法的轴承内圈多参数视觉测量系统 |
| CN104748663B (zh) * | 2013-04-09 | 2017-08-25 | 绍兴中轴自动化设备有限公司 | 一种轴承内圈孔径检测机构的检测方法 |
| CN105865355B (zh) * | 2016-03-31 | 2019-06-14 | 昆山日制电机有限公司 | 非接触式零件外径测量装置 |
| CN106705869A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-05-24 | 河南科技大学 | 一种非接触式轴承套圈外径测量装置 |
| CN106767470A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-05-31 | 河南科技大学 | 一种非接触式轴承套圈内径测量装置 |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP21848196A patent/JP2826300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09166420A (ja) | 1997-06-24 |
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