JP3465232B2 - 接触式測定装置 - Google Patents
接触式測定装置Info
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- JP3465232B2 JP3465232B2 JP17439595A JP17439595A JP3465232B2 JP 3465232 B2 JP3465232 B2 JP 3465232B2 JP 17439595 A JP17439595 A JP 17439595A JP 17439595 A JP17439595 A JP 17439595A JP 3465232 B2 JP3465232 B2 JP 3465232B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上下摺動機構に装着さ
れている摺動部（以下、フィーラとする）の接触子を被
測定物に接触させて寸法を測定する接触式測定装置に関
し、特に非常に狭い箇所を測定する場合においてフィー
ラ自身が傾斜しても高精度に寸法や位置を測定できる装
置に関するものである。
れている摺動部（以下、フィーラとする）の接触子を被
測定物に接触させて寸法を測定する接触式測定装置に関
し、特に非常に狭い箇所を測定する場合においてフィー
ラ自身が傾斜しても高精度に寸法や位置を測定できる装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまでは非常に狭い箇所の寸法を測定
する場合、例えば簡単な測定装置としては図６のよう
に、上下摺動機構１の装着部１Ａに装着されているフィ
ーラ２を寸法測定したい場所に挿入しその先端の接触子
４を被測定物５に接触させて測定していた。すなわち、
測定しようとする箇所に上下摺動機構１又は被測定物５
を移動させてフィーラ２を挿入し、上下摺動機構１によ
りフィーラ２を上下に微動作させて、フィーラ２の先端
４を被測定物５に接触させる。この時、フィーラ２を自
動で上下動させる場合はシリンダー、モータ等を使用す
る。そして、上記上下摺動機構１の上部にはリニアゲー
ジ１０が装着部１Ａに係合されて配設されており、装着
部１Ａの移動に従ってフィーラ２の接触子４の位置（寸
法）を測定するようになっている。リニアゲージ１０は
装着部１Ａ（フィーラ２の接触子４）の位置を測定する
もので、マグネスケール、レーザー測長器、ボールねじ
及びパルスジェネレータの組み合わせ等が考えられ、位
置が計測できれば何でもよい。
する場合、例えば簡単な測定装置としては図６のよう
に、上下摺動機構１の装着部１Ａに装着されているフィ
ーラ２を寸法測定したい場所に挿入しその先端の接触子
４を被測定物５に接触させて測定していた。すなわち、
測定しようとする箇所に上下摺動機構１又は被測定物５
を移動させてフィーラ２を挿入し、上下摺動機構１によ
りフィーラ２を上下に微動作させて、フィーラ２の先端
４を被測定物５に接触させる。この時、フィーラ２を自
動で上下動させる場合はシリンダー、モータ等を使用す
る。そして、上記上下摺動機構１の上部にはリニアゲー
ジ１０が装着部１Ａに係合されて配設されており、装着
部１Ａの移動に従ってフィーラ２の接触子４の位置（寸
法）を測定するようになっている。リニアゲージ１０は
装着部１Ａ（フィーラ２の接触子４）の位置を測定する
もので、マグネスケール、レーザー測長器、ボールねじ
及びパルスジェネレータの組み合わせ等が考えられ、位
置が計測できれば何でもよい。
【０００３】また、パイプや筒等の内径を測定する装置
も例えば図５（Ａ）に示されるように、上記フィーラ２
を３個円形状に配置して測定したい場所に挿入し、これ
らフィーラ２Ａ〜２Ｃを外方向にそれぞれ動かし、同図
（Ｂ）のように接触させた時の、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの点
Ｑからの距離をＹ1 、Ｙ2 、Ｙ3 、またＹ1 Ｙ2 間、Ｙ
2 Ｙ3 間、Ｙ3 Ｙ1 間の角度をθ1 、θ2 、θ3 とし、
これらそれぞれの値より、２Ａ２Ｂ間、２Ｂ２Ｃ間、２
Ｃ２Ａ間の距離ａ、ｂ、ｃの長さを求めて内径を算出し
ている。
も例えば図５（Ａ）に示されるように、上記フィーラ２
を３個円形状に配置して測定したい場所に挿入し、これ
らフィーラ２Ａ〜２Ｃを外方向にそれぞれ動かし、同図
（Ｂ）のように接触させた時の、２Ａ、２Ｂ、２Ｃの点
Ｑからの距離をＹ1 、Ｙ2 、Ｙ3 、またＹ1 Ｙ2 間、Ｙ
2 Ｙ3 間、Ｙ3 Ｙ1 間の角度をθ1 、θ2 、θ3 とし、
これらそれぞれの値より、２Ａ２Ｂ間、２Ｂ２Ｃ間、２
Ｃ２Ａ間の距離ａ、ｂ、ｃの長さを求めて内径を算出し
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６に示す従来の接触式測定装置には、次のような欠点が
ある。即ち、図７のように被測定物５との接触によって
距離ａの部分を測定しようとした場合、フィーラ２自身
の自重及び押圧等によって同図矢印Ａ方向のように下方
に傾きを生じてしまうと、リニアゲージ１０が上記装着
部１Ａに係合されているため、実際には距離ｂの部分が
測定されてしまう。つまり、上記フィーラ２の先端にあ
る接触子４における誤差を考慮することができないた
め、高精度に測定することができない。
６に示す従来の接触式測定装置には、次のような欠点が
ある。即ち、図７のように被測定物５との接触によって
距離ａの部分を測定しようとした場合、フィーラ２自身
の自重及び押圧等によって同図矢印Ａ方向のように下方
に傾きを生じてしまうと、リニアゲージ１０が上記装着
部１Ａに係合されているため、実際には距離ｂの部分が
測定されてしまう。つまり、上記フィーラ２の先端にあ
る接触子４における誤差を考慮することができないた
め、高精度に測定することができない。
【０００５】同様にパイプや筒等の内径を測定する接触
式測定装置の場合にも、フィーラ２Ａ〜２Ｃの各先端に
ある接触子４が上記パイプや筒等の内壁に均一に接触す
るように操作するためには、上記測定装置の加工精度や
組立精度を非常に高くする必要があり、上記各フィーラ
２Ａ〜２Ｃに傾きを生じると正確な測定が困難となる。
式測定装置の場合にも、フィーラ２Ａ〜２Ｃの各先端に
ある接触子４が上記パイプや筒等の内壁に均一に接触す
るように操作するためには、上記測定装置の加工精度や
組立精度を非常に高くする必要があり、上記各フィーラ
２Ａ〜２Ｃに傾きを生じると正確な測定が困難となる。
【０００６】本発明は上述のような事情から成されたも
のであり、本発明の目的は、上記接触式測定装置におい
て、測定をしようとする部分へフィーラを挿入して接触
させたときに、フィーラ自身が傾斜してもその傾斜分を
補償することによって高精度に測定することができる測
定装置を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、上記接触式測定装置におい
て、測定をしようとする部分へフィーラを挿入して接触
させたときに、フィーラ自身が傾斜してもその傾斜分を
補償することによって高精度に測定することができる測
定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下摺動機構
に装着されているフィーラの接触子を被測定物に接触さ
せて寸法を測定する接触式測定装置に関するものであ
り、本発明の上記目的は、前記フィーラの前記上下摺動
機構への装着部の両側部に上下方向に配設された２個の
リニアゲージと、前記２個のリニアゲージの計測長の相
違から前記フィーラの傾斜を換算して前記寸法を補正す
る補正手段とを具備することによって達成される。更
に、前記装着部の両側部に、更に水平方向に２個のリニ
アゲージを配設することによって、より効果的に達成さ
れる。
に装着されているフィーラの接触子を被測定物に接触さ
せて寸法を測定する接触式測定装置に関するものであ
り、本発明の上記目的は、前記フィーラの前記上下摺動
機構への装着部の両側部に上下方向に配設された２個の
リニアゲージと、前記２個のリニアゲージの計測長の相
違から前記フィーラの傾斜を換算して前記寸法を補正す
る補正手段とを具備することによって達成される。更
に、前記装着部の両側部に、更に水平方向に２個のリニ
アゲージを配設することによって、より効果的に達成さ
れる。
【０００８】
【作用】本発明にあっては、測定しようとする場所へフ
ィーラを挿入して被測定物に接触させた時にフィーラ自
身が傾いた場合、そのフィーラの傾斜分を補償して寸法
や位置を測定するようにしている。そのために、フィー
ラの装着部にマグネスケール等のリニアゲージを配設
し、フィーラの傾斜分を補償して測定する。又、フィー
ラの水平方向への傾斜をも補償して、より正確な測定を
行なっている。
ィーラを挿入して被測定物に接触させた時にフィーラ自
身が傾いた場合、そのフィーラの傾斜分を補償して寸法
や位置を測定するようにしている。そのために、フィー
ラの装着部にマグネスケール等のリニアゲージを配設
し、フィーラの傾斜分を補償して測定する。又、フィー
ラの水平方向への傾斜をも補償して、より正確な測定を
行なっている。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１に基づいて説明する。
従来は例えば図６に示すように、上下摺動機構１の装着
部２にリニアゲージ１０が１つだけ配設されているが、
本発明では装着部１Ａの両側部に上下方向に２つのリニ
アゲージ１１及び１２を枢着して係合させると共に、リ
ニアゲージ１１及び１２の他端はベース３に固定させて
いる。そして、装着部１Ａ（フィーラ２）をシリンダー
等で上下動させるようにしている。
従来は例えば図６に示すように、上下摺動機構１の装着
部２にリニアゲージ１０が１つだけ配設されているが、
本発明では装着部１Ａの両側部に上下方向に２つのリニ
アゲージ１１及び１２を枢着して係合させると共に、リ
ニアゲージ１１及び１２の他端はベース３に固定させて
いる。そして、装着部１Ａ（フィーラ２）をシリンダー
等で上下動させるようにしている。
【００１０】このような構成において、フィーラ２自身
が傾いていない場合は、図２に示すようにリニアゲージ
１１及びリニアゲージ１２の測定値は同じになり、その
測定値がフィーラ２の接触子４の位置、つまり被測定物
５の位置、寸法を示すことになる。そして、自重等によ
ってフィーラ２が傾いた場合は、リニアゲージ１１及び
１２の測定値は異なることになるので、そのままでは正
確な測定値を得ることができない。このため、本発明で
はリニアゲージ１１及び１２の測定値から装着部１Ａの
実際の値を換算すると共に、フィーラ２の傾斜値θを求
めて接触子４の実際の値を補正する。
が傾いていない場合は、図２に示すようにリニアゲージ
１１及びリニアゲージ１２の測定値は同じになり、その
測定値がフィーラ２の接触子４の位置、つまり被測定物
５の位置、寸法を示すことになる。そして、自重等によ
ってフィーラ２が傾いた場合は、リニアゲージ１１及び
１２の測定値は異なることになるので、そのままでは正
確な測定値を得ることができない。このため、本発明で
はリニアゲージ１１及び１２の測定値から装着部１Ａの
実際の値を換算すると共に、フィーラ２の傾斜値θを求
めて接触子４の実際の値を補正する。
【００１１】具体的に図３を使用して上記補正動作を説
明すると、リニアゲージ１１及び１２は、装着部１Ａの
Ｐ点からそれぞれ距離Ｘ1 及びＸ2 の位置に枢着されて
おり、フィーラ２がθだけ傾斜したときに各枢着点の基
準面Ａからの距離はＬ1 及びＬ2 となっている。そし
て、装着部１ＡのＰ点は基準面Ａから距離Ｈにあり、フ
ィーラ２の接触子４は距離Ｌに存在している。これら値
の中で既知のものはＸ1〜Ｘ3 及び測定値であるＬ1 、
Ｌ2 である。
明すると、リニアゲージ１１及び１２は、装着部１Ａの
Ｐ点からそれぞれ距離Ｘ1 及びＸ2 の位置に枢着されて
おり、フィーラ２がθだけ傾斜したときに各枢着点の基
準面Ａからの距離はＬ1 及びＬ2 となっている。そし
て、装着部１ＡのＰ点は基準面Ａから距離Ｈにあり、フ
ィーラ２の接触子４は距離Ｌに存在している。これら値
の中で既知のものはＸ1〜Ｘ3 及び測定値であるＬ1 、
Ｌ2 である。
【００１２】上記関係より先ず下記数１によって、装着
部１ＡのＰ点の基準面Ａからの距離Ｈを求める。
部１ＡのＰ点の基準面Ａからの距離Ｈを求める。
【数１】
Ｈ＝Ｘ2 （Ｌ1 −Ｌ2 ）／（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）＋Ｌ2
又、接触子４の基準面Ａからの距離Ｌは、下記数２によ
って求めることができる。
って求めることができる。
【数２】Ｌ＝Ｈ−Ｘ3 ｓｉｎθ
よって、フィーラ２の傾斜角θは下記数３に従って求め
られる。
られる。
【数３】θ＝ｔａｎ-1（Ｈ−Ｌ2 ）／Ｘ2
以上より、数２に数１を代入して、数３で求められた傾
斜角θをｓｉｎθに代入することによって、接触子４の
基準面Ａからの距離、つまり傾斜角θを補償した正確な
測定値Ｌを求めることができる。
斜角θをｓｉｎθに代入することによって、接触子４の
基準面Ａからの距離、つまり傾斜角θを補償した正確な
測定値Ｌを求めることができる。
【数４】Ｌ＝Ｘ2 （Ｌ1 −Ｌ2 ）／（Ｘ1 ＋Ｘ2 ）＋Ｌ
2 −Ｘ3 ｓｉｎθ
2 −Ｘ3 ｓｉｎθ
【００１３】従って従来のようにリニアゲージが１つの
場合、つまり図７のように装着部１Ａの中央点Ｐを計測
する場合、リニアゲージ１０の値はＨを示し、フィーラ
２の先端にある接触子４では誤差Ｘ3 ｓｉｎθが生じて
いるが、本発明では上記誤差分を、中央点Ｐの距離Ｈに
対して補正しているので傾斜角θを補償することができ
る。
場合、つまり図７のように装着部１Ａの中央点Ｐを計測
する場合、リニアゲージ１０の値はＨを示し、フィーラ
２の先端にある接触子４では誤差Ｘ3 ｓｉｎθが生じて
いるが、本発明では上記誤差分を、中央点Ｐの距離Ｈに
対して補正しているので傾斜角θを補償することができ
る。
【００１４】更に装着部１Ａのガタ等によって、フィー
ラ２が水平方向に傾斜する場合、例えば図４の矢印Ｂ方
向に傾きを生じる場合は、上記装着部１Ａの両側部に２
個のリニアゲージ１３及び１４を水平方向に配設するこ
とにより、上記上下方向の場合と同様の傾きの補正が可
能である。つまり、図４の実施例によればフィーラ２の
リニアゲージ１１及び１２による上下垂直方向の補正と
共に、リニアゲージ１３及び１４による水平方向の補正
をも行なうことができ、より正確な測定が可能となる。
ラ２が水平方向に傾斜する場合、例えば図４の矢印Ｂ方
向に傾きを生じる場合は、上記装着部１Ａの両側部に２
個のリニアゲージ１３及び１４を水平方向に配設するこ
とにより、上記上下方向の場合と同様の傾きの補正が可
能である。つまり、図４の実施例によればフィーラ２の
リニアゲージ１１及び１２による上下垂直方向の補正と
共に、リニアゲージ１３及び１４による水平方向の補正
をも行なうことができ、より正確な測定が可能となる。
【００１５】また、上記フィーラが内径測定用になって
いる場合、つまり図５（Ａ）のようにフィーラ２Ａ〜２
Ｃを外方向に動かすことで上記パイプや筒等の内径を測
定できるようにした接触式測定装置の場合でも、図１及
び図４のようにリニアゲージ１１、１２またはリニアゲ
ージ１１、１２、１３、１４を上記と同様にそれぞれ配
設させることにより、フィーラ２自身の傾きの補正を行
なうことができ、より正確な測定が可能となる。
いる場合、つまり図５（Ａ）のようにフィーラ２Ａ〜２
Ｃを外方向に動かすことで上記パイプや筒等の内径を測
定できるようにした接触式測定装置の場合でも、図１及
び図４のようにリニアゲージ１１、１２またはリニアゲ
ージ１１、１２、１３、１４を上記と同様にそれぞれ配
設させることにより、フィーラ２自身の傾きの補正を行
なうことができ、より正確な測定が可能となる。
【００１６】尚、上述ではリニアゲージをフィーラの傾
斜計測に用いているのが、このリニアゲージは絶対値式
であってもインクレメンタル方式であっても良い。
斜計測に用いているのが、このリニアゲージは絶対値式
であってもインクレメンタル方式であっても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の接触式
測定装置によれば、測定しようとする箇所へフィーラを
挿入したときフィーラ自身が傾いても高精度に寸法や位
置を測定することができる。
測定装置によれば、測定しようとする箇所へフィーラを
挿入したときフィーラ自身が傾いても高精度に寸法や位
置を測定することができる。
【図１】本発明の接触式測定装置の概略構成を示す機構
側面図である。
側面図である。
【図２】フィーラの傾斜がない場合の様子を示す模式的
側面図である。
側面図である。
【図３】フィーラの傾斜を補正して測定する様子を説明
するための模式図である。
するための模式図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す機構平面図である。
【図５】内径測定の様子を示す図である。
【図６】従来の接触式測定装置の一例を示す断面構造図
である。
である。
【図７】フィーラの傾きによる影響の様子を示す図であ
る。
る。
１ 上下摺動機構
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ フィーラ
３ ベース
４ 接触子
５ 被測定物
１０、１１、１２、１３、１４ リニアゲージ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 3/00 - 5/30
G01B 21/00 - 21/32
Claims (3)
- 【請求項１】 上下摺動機構に装着されているフィーラ
の接触子を被測定物に接触させて寸法を測定する接触式
測定装置において、前記フィーラの前記上下摺動機構へ
の装着部の両側部に上下方向に配設された２個のリニア
ゲージと、前記２個のリニアゲージの計測長の相違から
前記フィーラの傾斜を換算して前記寸法を補正する補正
手段とを具備したことを特徴とする接触式測定装置。 - 【請求項２】 前記装着部の両側に、更に水平方向に２
個のリニアゲージを配設した請求項１に記載の接触式測
定装置。 - 【請求項３】 前記フィーラが３個配設されて内径測定
用になっている請求項１又は２に記載の接触式測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17439595A JP3465232B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 接触式測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17439595A JP3465232B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 接触式測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095005A JPH095005A (ja) | 1997-01-10 |
| JP3465232B2 true JP3465232B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=15977843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17439595A Expired - Fee Related JP3465232B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 接触式測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465232B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6417691B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-11-07 | 日本精工株式会社 | 寸法測定装置及び寸法測定方法 |
| CN105066845B (zh) * | 2015-08-17 | 2018-01-09 | 光隆精密工业（福州）有限公司 | 废气调节阀座内沟平面段差数显检具及其检测方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP17439595A patent/JP3465232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH095005A (ja) | 1997-01-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
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