JP5438924B2 - Inner diameter measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、加工孔等、円筒形状の孔の内径を測定する内径測定装置に関する。   The present invention relates to an inner diameter measuring device that measures the inner diameter of a cylindrical hole such as a machining hole.

従来、円筒状に形成される孔の内径を測定する測定装置は公知となっている。   Conventionally, a measuring apparatus for measuring the inner diameter of a hole formed in a cylindrical shape has been publicly known.

前記測定装置は、円筒状に形成されるとともに測定子が取り付けられたガイド部材を孔に挿入し、当該測定子をこの孔の内壁に接触させることにより、この孔の内径を測定する。   The measuring device measures the inner diameter of the hole by inserting a guide member formed in a cylindrical shape and having a measuring element attached thereto into contact with the inner wall of the hole.

しかし、ガイド部材の大きさが固定されているので、ガイド部材の大きさが、孔の内径に適合しないとき(測定子を孔の内壁に接触させることができないとき)、ガイド部材の交換または測定ヘッド(ガイド部材、当該ガイド部材を支持する部材等)全体の交換をして、ガイド部材の大きさを被測定物の内径に適合させる必要がある。
従って、次に測定しようとしている孔の内径が今まで測定していた孔の内径と異なるときには、次の孔の測定を行う前にガイド部材や測定ヘッドを交換する作業が必要となり、測定作業が煩雑で作業効率が低下することとなっていた。
However, since the size of the guide member is fixed, when the size of the guide member does not match the inner diameter of the hole (when the probe cannot be brought into contact with the inner wall of the hole), the guide member is replaced or measured. It is necessary to replace the entire head (guide member, member that supports the guide member, etc.) to adapt the size of the guide member to the inner diameter of the object to be measured.
Therefore, when the inner diameter of the hole to be measured next is different from the inner diameter of the hole that has been measured up to now, it is necessary to replace the guide member and the measuring head before measuring the next hole. It was complicated and the work efficiency was reduced.

前記問題を解消する技術として、特許文献1に記載の内径測定器が挙げられる。   As a technique for solving the above problem, there is an inner diameter measuring device described in Patent Document 1.

特許文献1に記載の内径測定器は、測定器本体に設けられたヘッドをワークへ挿入し、前記ヘッドより側方へ突出した測定子を前記ワークの内壁面に当接して内径を測定する内径測定器において、前記ヘッドの周壁を独立して径方向へ移動自在な複数の可変ガイドで構成し、各可変ガイド基端の角部を前記測定器本体の中心部に配置する一方、前記測定器本体にマイクロメータを設け、該マイクロメータより延出するスピンドルが前記測定器本体の中心線に沿って移動する位置に当該マイクロメータを固定するとともに、前記スピンドルの先端に先細りしたテーパ状のテーパピンを設け、該テーパピンのテーパ面を、前記各可変ガイド基端の前記角部に当接したことを特徴とするものである。   The inner diameter measuring instrument described in Patent Document 1 is an inner diameter in which a head provided in a measuring instrument main body is inserted into a workpiece, and a measuring element protruding laterally from the head is brought into contact with the inner wall surface of the workpiece to measure the inner diameter. In the measuring instrument, the peripheral wall of the head is constituted by a plurality of variable guides that are independently movable in the radial direction, and the corners of the base ends of the variable guides are arranged at the central part of the measuring instrument main body. A micrometer is provided in the main body, and the spindle extending from the micrometer is fixed at a position where the spindle moves along the center line of the measuring instrument main body, and a tapered taper pin tapered to the tip of the spindle is provided. The taper surface of the taper pin is in contact with the corner portion of each variable guide base end.

特許文献1に記載の内径測定器は、マイクロメータを操作することにより、各可変ガイドが構成するヘッドの直径を任意に変更し、内径の異なるワークであっても、一つの内径測定器で対応しようとするものである。
加えて、マイクロメータによってスピンドルの突出量を正確に知ることより、ヘッドの直径を正確に合わせようとするものである。
The inner diameter measuring device described in Patent Document 1 can be changed by arbitrarily changing the diameter of the head formed by each variable guide by operating a micrometer, and even a workpiece with a different inner diameter can be handled with a single inner diameter measuring device. It is something to try.
In addition, the diameter of the head is accurately adjusted by accurately knowing the protrusion amount of the spindle by a micrometer.

また、前記問題を解消する技術として、特許文献2に記載の内径測定装置が挙げられる。   Moreover, as a technique for solving the above problem, an inner diameter measuring device described in Patent Document 2 can be cited.

特許文献2に記載の内径測定装置は、一端に円錐部を有し、軸方向に移動可能な移動軸と、上記移動軸の他端に連結され、この移動軸を軸方向に移動させる移動手段と、上記移動軸の周囲に該移動軸と略平行に配置された複数本の測定アームとを備え、前記測定アームは、基部側が回動可能に支持されるとともに、先端部が前記移動軸の円錐部の周面と摺接し、この測定アームの先端部には外方に突接された測定子を有する内径測定手段が設けられ、前記移動手段により移動軸が軸方向に移動するにともなって、これら測定アームの先端部が移動軸の軸心を中心にして拡張および縮小可能に構成されたことを特徴とするものである。   The inner diameter measuring device described in Patent Document 2 has a conical portion at one end, a moving shaft that is movable in the axial direction, and a moving means that is connected to the other end of the moving shaft and moves the moving shaft in the axial direction. And a plurality of measurement arms arranged substantially parallel to the movement axis around the movement axis, and the measurement arm is rotatably supported at the base side and has a distal end portion of the movement axis. An inner diameter measuring means having a measuring element which is in sliding contact with the peripheral surface of the conical portion and projecting outwardly is provided at the distal end portion of the measuring arm, and the moving shaft is moved in the axial direction by the moving means. The distal ends of these measurement arms are configured to be expandable and contractible around the axis of the moving shaft.

前記特許文献2に記載の内径測定装置は、単一の内径測定装置によって所定範囲の孔の内径を測定可能とし、被測定物の内径が変わる毎にこの内径にあった測定アームを有する測定装置にいちいち交換せずに、作業効率の向上を図ろうとするものである。   The inner diameter measuring device described in Patent Document 2 can measure the inner diameter of a predetermined range of holes with a single inner diameter measuring device, and has a measuring arm that matches the inner diameter every time the inner diameter of the object to be measured changes. Therefore, it is intended to improve work efficiency without having to replace it one by one.

しかし、特許文献1に記載の内径測定器は、前記スピンドルを前記測定器本体の中心線に沿って移動させて前記各可変ガイドが構成するヘッドの直径を変更するとき、前記テーパピンと前記テーパピンに当接する前記各可変ガイドとの間で、摩擦(すべり摩擦)が生じる。これにより、前記スピンドルの移動による前記ヘッドの直径の変更が数多く行われると、前記テーパピン、前記各可変ガイドのうち摩耗強度の低い方が摩耗していき、ひいては摩耗していないときと比べて測定結果が異なるといったように測定精度が低下して、測定結果の信頼性が損なわれるという問題を有する。
また、特許文献2に記載の内径測定装置は、前記移動軸が軸方向に移動するにともなって、これら測定アームの先端部が移動軸の軸心を中心にして拡張および縮小するとき、前記測定アームと前記測定アームに摺接する前記移動軸の円錐部との間で、摩擦(すべり摩擦)が生じる。これにより、前記移動軸を軸方向に移動させて前記測定アームの先端部の拡張および縮小が数多く行われると、前記測定アーム、前記移動軸の円錐部のうち摩耗強度の低い方が摩耗していき、ひいては摩耗していないときと比べて測定結果が異なるといったように測定精度が低下して、測定結果の信頼性が損なわれるという問題を有する。
特開2005−106695号公報 特開昭64−68601号公報
However, in the inner diameter measuring device described in Patent Document 1, when the spindle is moved along the center line of the measuring device main body to change the diameter of the head formed by each of the variable guides, the taper pin and the taper pin are Friction (sliding friction) occurs between the variable guides in contact with each other. As a result, when the diameter of the head is changed many times due to the movement of the spindle, the lower one of the taper pin and each of the variable guides wears out. There is a problem that the measurement accuracy is lowered such that the results are different, and the reliability of the measurement results is impaired.
In addition, the inner diameter measuring device described in Patent Document 2 is configured such that when the moving shaft moves in the axial direction, the tip of the measuring arm expands and contracts around the axis of the moving shaft. Friction (sliding friction) occurs between the arm and the conical portion of the moving shaft that is in sliding contact with the measurement arm. As a result, when the moving shaft is moved in the axial direction and the tip portion of the measuring arm is expanded and contracted many times, the conical portion of the measuring arm and the moving shaft is worn with the lower wear strength. As a result, there is a problem that the measurement accuracy is lowered such that the measurement result is different from that when not worn, and the reliability of the measurement result is impaired.
JP 2005-106695 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-68601

本発明は以上の如き状況に鑑み、測定結果の信頼性に優れた内径測定装置を提供することを課題とする。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an inner diameter measuring device having excellent measurement result reliability.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

第1発明の内径測定装置は、本体と、前記本体により軸方向に進退移動可能に支持される移動軸と、前記移動軸の軸方向へテーパ状に形成される外周面を有し、前記移動軸に設けられるテーパーコーンと、その基部側で前記本体により回動可能に支持されるとともに、前記移動軸に沿って配置される可変ガイドと、前記可変ガイドの先端側に取り付けられ、前記可変ガイドと一体的に回動する測定子と、を具備し、前記可変ガイドを孔に挿入し、前記測定子を前記孔の内壁に接触させ、前記測定子の突出量の変化量を前記測定子よりも基端側で計測することにより、前記孔の内径を測定可能であり、前記移動軸の進退移動により前記可変ガイドの先端部が前記移動軸に対して近接離間する方向へ回動する内径測定装置であって、前記可変ガイドにより回動可能に支持されるとともに、前記テーパーコーンの外周面に接触するベアリングと、前記軸方向に関して前記テーパーコーンを挟んだ両側で前記移動軸を支持する軸受部材と、を具備する。 An inner diameter measuring device according to a first aspect of the present invention includes a main body, a moving shaft supported by the main body so as to be movable back and forth in the axial direction, and an outer peripheral surface formed in a taper shape in the axial direction of the moving shaft. A tapered cone provided on the shaft; a variable guide that is rotatably supported by the main body on the base side thereof ; and that is disposed along the moving shaft; and is attached to a distal end side of the variable guide, and the variable guide A measuring element that rotates integrally with the measuring element, the variable guide is inserted into the hole, the measuring element is brought into contact with the inner wall of the hole, and the amount of change in the protruding amount of the measuring element is determined by the measuring element. the Rukoto be measured at the proximal end side, it is capable of measuring the inner diameter of the hole, the inner diameter of the distal end portion of the variable guide the forward and backward movement of the movable shaft is rotated in the direction toward and away from the said axis of movement A measuring device comprising the variable guide Optionally with the rotatably supported, comprising a bearing in contact with the outer peripheral surface of the tapered cone, and a bearing member supporting the moving shaft at both sides of the tapered cone with respect to the axial direction.

本発明は、測定結果の信頼性に優れるという効果を奏する。   The present invention has an effect that the reliability of the measurement result is excellent.

以下では、本発明に係る内径測定装置の実施の一形態である内径測定装置10について説明する。
内径測定装置10は、ワークに形成される加工孔等、円筒形状の孔の内径を測定するための測定装置である。
図1に示す如く、内径測定装置10は、本体100、移動軸200、可変ガイド300および変位検出器400を具備する。
Below, the internal diameter measuring apparatus 10 which is one Embodiment of the internal diameter measuring apparatus which concerns on this invention is demonstrated.
The inner diameter measuring device 10 is a measuring device for measuring the inner diameter of a cylindrical hole such as a machining hole formed in a workpiece.
As shown in FIG. 1, the inner diameter measuring device 10 includes a main body 100, a moving shaft 200, a variable guide 300, and a displacement detector 400.

本体100は、内径測定装置10の主たる構造体をなす部材であり、移動軸200および可変ガイド300を支持する。   The main body 100 is a member that forms the main structure of the inner diameter measuring device 10 and supports the moving shaft 200 and the variable guide 300.

移動軸200は、棒状に形成される。
本体100は軸受110・110を具備しており、移動軸200は中途部において、軸受110・110を介して本体100により、移動軸200の軸方向へ進退移動可能に支持される。
本体100には送りユニット500が設けられ、移動軸200の一端は送りユニット500に接続される。
送りユニット500はエアシリンダ510を有し、当該エアシリンダ510を動力として移動軸200は軸方向に進退移動する。
The moving shaft 200 is formed in a rod shape.
The main body 100 includes bearings 110 and 110, and the moving shaft 200 is supported by the main body 100 via the bearings 110 and 110 so as to be able to advance and retreat in the axial direction of the moving shaft 200 in the middle.
The main body 100 is provided with a feed unit 500, and one end of the moving shaft 200 is connected to the feed unit 500.
The feed unit 500 includes an air cylinder 510, and the moving shaft 200 moves forward and backward in the axial direction using the air cylinder 510 as power.

なお、送りユニット500にエアシリンダ510を用いたが、エアシリンダ510に代えてモータ駆動のボールネジやリニアソレノイド等を用いてもよい。   Although the air cylinder 510 is used in the feed unit 500, a motor-driven ball screw, a linear solenoid, or the like may be used instead of the air cylinder 510.

移動軸200の他端側にはテーパーコーン210が設けられ、テーパーコーン210の外周面211は、テーパ状に形成される。
テーパーコーン210は、移動軸200が対称軸になる位置に配置され、テーパ状に形成される外周面211は移動軸200の他端に向かって先細りする。これにより、テーパーコーン210の外周面211は、移動軸200の軸方向に傾斜する。
A tapered cone 210 is provided on the other end side of the moving shaft 200, and an outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 is formed in a tapered shape.
The tapered cone 210 is disposed at a position where the moving shaft 200 becomes an axis of symmetry, and the outer peripheral surface 211 formed in a tapered shape tapers toward the other end of the moving shaft 200. As a result, the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 is inclined in the axial direction of the moving shaft 200.

可変ガイド300は、軸部310、取付部320、および接触部330を具備する。   The variable guide 300 includes a shaft portion 310, a mounting portion 320, and a contact portion 330.

軸部310は、棒状に形成され、移動軸200に沿って(移動軸200との間に適宜間隔を設けつつ移動軸200と平行に)配置される。
軸部310の一端は移動軸200の中途部近傍に、軸部310の他端は移動軸200の他端側近傍に、設けられる。
The shaft portion 310 is formed in a rod shape and is disposed along the movement axis 200 (in parallel with the movement axis 200 while providing an appropriate space between the movement axis 200).
One end of the shaft portion 310 is provided near the middle portion of the moving shaft 200, and the other end of the shaft portion 310 is provided near the other end side of the moving shaft 200.

軸部310の一端には、取付部320が一体的に取り付けられる。
取付部320は、本体100にピン321により回動可能に取り付けられ、取付部320および軸部310は一体的、かつ、所定方向(軸部310の他端が、移動軸200に近接、または移動軸200から離間する方向)に、ピン321を中心に回動する。また、取付部320および軸部310が一体的に回動しているとき、軸部310の軸芯と移動軸200の軸芯とは同一平面上にある。
本体100はその中途部において支持部120を具備し、支持部120と取付部320とは弾性部材であるガイド戻しバネ130により接続される。言い換えれば、可変ガイド300はその基部側において、ガイド戻しバネ130により支持部120に接続される。
これにより、可変ガイド300は所定方向(軸部310の他端が移動軸200に近接する方向)に向かって付勢されている。
A mounting portion 320 is integrally attached to one end of the shaft portion 310.
The attachment portion 320 is rotatably attached to the main body 100 by a pin 321, and the attachment portion 320 and the shaft portion 310 are integrated and in a predetermined direction (the other end of the shaft portion 310 is close to or moves to the moving shaft 200. It rotates about the pin 321 in the direction away from the shaft 200. Further, when the attachment portion 320 and the shaft portion 310 are integrally rotated, the shaft core of the shaft portion 310 and the shaft core of the moving shaft 200 are on the same plane.
The main body 100 includes a support portion 120 in the middle thereof, and the support portion 120 and the attachment portion 320 are connected by a guide return spring 130 that is an elastic member. In other words, the variable guide 300 is connected to the support portion 120 by the guide return spring 130 on the base side.
Thereby, the variable guide 300 is biased toward a predetermined direction (a direction in which the other end of the shaft portion 310 is close to the moving shaft 200).

図2に示す如く、軸部310の他端側には、接触部330がねじ331で一体的に取り付けられ、取付部320、軸部310、および接触部330はピン321を中心に一体的に回動する。
接触部330は、移動軸200側(テーパーコーン210側)に向かって突出している。
接触部330には、支持軸340、およびボールベアリング350が設けられる。
支持軸340は棒状の部材であり、ねじ341で接触部330に取り付けられる。
ボールベアリング350の内輪には支持軸340が挿入され、ボールベアリング350は支持軸340に回動可能に支持される。
支持軸340およびボールベアリング350は、ボールベアリング350の外輪がテーパーコーン210の外周面211に接触し、かつ、ボールベアリング350の外輪がテーパーコーン210の外周面211上を移動軸200の軸方向に転動可能な位置に配置される。
つまり、可変ガイド300は、ボールベアリング350を介してテーパーコーン210の外周面211に接触している。
As shown in FIG. 2, the contact portion 330 is integrally attached to the other end side of the shaft portion 310 with a screw 331, and the attachment portion 320, the shaft portion 310, and the contact portion 330 are integrally attached around the pin 321. Rotate.
The contact part 330 protrudes toward the moving shaft 200 side (taper cone 210 side).
The contact portion 330 is provided with a support shaft 340 and a ball bearing 350.
The support shaft 340 is a rod-shaped member and is attached to the contact portion 330 with a screw 341.
A support shaft 340 is inserted into the inner ring of the ball bearing 350, and the ball bearing 350 is rotatably supported by the support shaft 340.
In the support shaft 340 and the ball bearing 350, the outer ring of the ball bearing 350 is in contact with the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210, and the outer ring of the ball bearing 350 is on the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 in the axial direction of the moving shaft 200. It is arranged at a position where it can roll.
That is, the variable guide 300 is in contact with the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 via the ball bearing 350.

なお、可変ガイド300はガイド戻しバネ130により所定方向(軸部310の他端が移動軸200に近接する方向)に向かって付勢されているので、ボールベアリング350の外輪がテーパーコーン210の外周面211に接触している姿勢が保持される。   The variable guide 300 is urged by a guide return spring 130 in a predetermined direction (a direction in which the other end of the shaft portion 310 is close to the moving shaft 200), so that the outer ring of the ball bearing 350 is the outer periphery of the tapered cone 210. The posture in contact with the surface 211 is maintained.

図1に示す如く、変位検出器400は、測定子410、および差動トランス420を具備する。
測定子410は、半球状に形成され、可変ガイド300に一体的に取り付けられる。
測定子410は、可変ガイド300の軸部310の他端側に配置され、反移動軸200側(反テーパーコーン210側)に若干突出している。
測定子410は差動トランス420に接続され、差動トランス420は制御装置(不図示)に接続される。
測定子410が孔の内壁に接触したとき、このときの測定子410の、突出量の変化量が差動トランス420により電気量に変換され、ひいては前記制御装置が差動トランス420から信号を受信してこの孔の内径を算出する。
As shown in FIG. 1, the displacement detector 400 includes a measuring element 410 and a differential transformer 420.
The measuring element 410 is formed in a hemispherical shape and is integrally attached to the variable guide 300.
The measuring element 410 is disposed on the other end side of the shaft portion 310 of the variable guide 300 and slightly protrudes toward the counter moving shaft 200 side (anti taper cone 210 side).
The measuring element 410 is connected to a differential transformer 420, and the differential transformer 420 is connected to a control device (not shown).
When the probe 410 comes into contact with the inner wall of the hole, the amount of change in the protruding amount of the probe 410 is converted into an electric quantity by the differential transformer 420. As a result, the control device receives a signal from the differential transformer 420. Then, the inner diameter of this hole is calculated.

内径測定装置10には、可変ガイド300および変位検出器400と同じ構成のものが他に3つ設けられ、可変ガイド300・300・300・300および変位検出器400・400・400・400は、移動軸200を中心に等間隔に(移動軸200が対称軸になる位置に)それぞれ配置される。   The inner diameter measuring device 10 is provided with three other parts having the same configuration as the variable guide 300 and the displacement detector 400. The variable guides 300, 300, 300, and 300 and the displacement detectors 400, 400, 400, and 400 are They are arranged at equal intervals around the movement axis 200 (at positions where the movement axis 200 becomes a symmetrical axis).

なお、本発明は、内径測定装置が具備する可変ガイドおよび変位検出器の数について特に限定するものではなく、複数設けられればよい。   In the present invention, the number of variable guides and displacement detectors provided in the inner diameter measuring device is not particularly limited, and a plurality of variable guides and displacement detectors may be provided.

以下では、内径測定装置10を用いて孔の内径を測定するときについて説明する。   Hereinafter, a case where the inner diameter of the hole is measured using the inner diameter measuring apparatus 10 will be described.

まず、作業者等は、内径測定装置10において、基準となる内径D0を設定する。
基準となる内径D0は、作業者等が、測定結果(測定値)として所望する孔の内径より若干大きい値に設定される。
First, the operator or the like sets a reference inner diameter D 0 in the inner diameter measuring apparatus 10.
The reference inner diameter D 0 is set to a value slightly larger than the inner diameter of the hole desired by the operator as a measurement result (measurement value).

具体的には、以下のように基準となる内径D0を設定する。
作業者等が送りユニット500のエアシリンダ510を駆動すると、移動軸200が軸方向に進退移動する。
これにより、移動軸200のテーパーコーン210に接触しているボールベアリング350・350・350・350の外輪が、テーパーコーン210の外周面211上を、移動軸200の軸方向に転動する。
このとき、テーパーコーン210の外周面211は移動軸200の軸方向に傾斜しているので、可変ガイド300・300・300・300がピン321・321・321・321を中心に回動して、可変ガイド300・300・300・300の軸部310・310・310・310の他端が、移動軸200に近接、または移動軸200から離間する。
すなわち、前記移動軸200の軸方向への進退移動により可変ガイド300・300・300・300の先端部が、ピン321・321・321・321を中心にして移動軸200に対して近接離間する方向へ回動する。
このように、可変ガイド300・300・300・300が回動することにより、移動軸200の軸芯と、軸部310・310・310・310に取り付けられる測定子410・410・410・410との距離(より厳密には、測定子410の最外郭との距離)が小さくなる、または大きくなる。これにより、内径測定装置10による測定範囲が変更される。
以上の如く、作業者等は、送りユニット500のエアシリンダ510の駆動により、移動軸200の軸方向の位置を決定し、ひいては測定子410の最外郭との距離を設定、つまり内径測定装置10において基準となる内径D0を設定する。
Specifically, the reference inner diameter D 0 is set as follows.
When an operator or the like drives the air cylinder 510 of the feed unit 500, the moving shaft 200 moves back and forth in the axial direction.
As a result, the outer rings of the ball bearings 350, 350, 350, and 350 that are in contact with the tapered cone 210 of the moving shaft 200 roll on the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 in the axial direction of the moving shaft 200.
At this time, since the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210 is inclined in the axial direction of the moving shaft 200, the variable guides 300, 300, 300, and 300 rotate around the pins 321, 321, 321, and 321, The other ends of the shaft portions 310, 310, 310, and 310 of the variable guides 300, 300, 300, and 300 are close to the moving shaft 200 or separated from the moving shaft 200.
That is, the direction in which the distal ends of the variable guides 300, 300, 300, and 300 are moved closer to and away from the movement shaft 200 around the pins 321, 321, 321, and 321 by the movement of the movement shaft 200 in the axial direction. To turn.
As described above, the variable guides 300, 300, 300, and 300 are rotated, whereby the axis of the moving shaft 200 and the measuring elements 410, 410, 410, and 410 attached to the shaft portions 310, 310, 310, and 310 are provided. (More strictly speaking, the distance from the outermost contour of the measuring element 410) becomes smaller or larger. Thereby, the measurement range by the inner diameter measuring device 10 is changed.
As described above, the operator or the like determines the position of the moving shaft 200 in the axial direction by driving the air cylinder 510 of the feed unit 500, and sets the distance from the outermost contour of the probe 410, that is, the inner diameter measuring device 10. The reference inner diameter D 0 is set.

つぎに、基準となる内径D0が設定された内径測定装置10を測定対象たる孔に挿入する。
具体的には、移動軸200の他端側(可変ガイド300・300・300・300)をこの孔に挿入する。このとき、この孔の内径の芯と移動軸200の軸芯とが一致する位置に、移動軸200の他端側を挿入する。これにより、この孔の内壁に測定子410・410・410・410が接触するとともに、この孔の内壁の形状に適合するよう測定子410の突出量が変化する。このときの測定子410の突出量の変化量が差動トランス420により電気量に変換され、ひいては前記制御装置が差動トランス420から信号を受信してこの孔の内径を算出する。詳細には、前記制御装置は、前述の如く設定された基準となる内径D0から、測定子410の突出量の変化量(測定子410の縮んだ量)を減じて、この孔の内径を算出する。
Next, the inner diameter measuring device 10 in which the reference inner diameter D 0 is set is inserted into the hole to be measured.
Specifically, the other end side (variable guides 300, 300, 300, 300) of the moving shaft 200 is inserted into this hole. At this time, the other end side of the moving shaft 200 is inserted at a position where the core of the inner diameter of the hole coincides with the axis of the moving shaft 200. As a result, the measuring elements 410, 410, 410, and 410 come into contact with the inner wall of the hole, and the protruding amount of the measuring element 410 changes so as to conform to the shape of the inner wall of the hole. At this time, the amount of change in the protruding amount of the probe 410 is converted into an electric quantity by the differential transformer 420, and the control device receives a signal from the differential transformer 420 and calculates the inner diameter of the hole. Specifically, the control device subtracts the amount of change in the protruding amount of the measuring element 410 (the amount by which the measuring element 410 is contracted) from the reference inner diameter D 0 set as described above, thereby reducing the inner diameter of the hole. calculate.

以上の如く、内径測定装置10により孔の内径が測定される。   As described above, the inner diameter of the hole is measured by the inner diameter measuring device 10.

前述の如く、内径測定装置10により基準となる内径D0が設定されるとき、送りユニット500で移動軸200が進退移動される。このときテーパーコーン210の外周面211上をボールベアリング350・350・350・350の外輪が転動してテーパーコーン210とボールベアリング350・350・350・350との間に転がり摩擦が生じるが、可変ガイドがテーパーコーンの外周面上を摺動して滑り摩擦が生じるときに比べ、摩擦が小さいので、可変ガイド300・300・300・300(ボールベアリング350・350・350・350)およびテーパーコーン210に摩耗が生じにくい。これにより、基準となる内径D0を設定し直すために数多く移動軸200を進退移動させ、内径測定装置10を長期間使用したとしても、可変ガイド300・300・300・300およびテーパーコーン210の摩耗により、同じ条件で測定したときの内径測定装置10による測定結果が、測定当初のものと長期間使用したときのものとで顕著に異なることを防止できて安定した測定結果が得られ、測定結果の信頼性に優れる。 As described above, when the reference inner diameter D 0 is set by the inner diameter measuring apparatus 10, the moving shaft 200 is moved forward and backward by the feed unit 500. At this time, the outer ring 211 of the ball bearings 350, 350, 350, 350 rolls on the outer peripheral surface 211 of the tapered cone 210, and rolling friction occurs between the tapered cone 210 and the ball bearings 350, 350, 350, 350. Since the friction is smaller than when the variable guide slides on the outer peripheral surface of the taper cone and the sliding friction is generated, the variable guide 300/300/300/300 (ball bearing 350/350/350/350) and the taper cone 210 is less likely to wear. Thus, even if the moving shaft 200 is moved back and forth many times to reset the reference inner diameter D 0 and the inner diameter measuring device 10 is used for a long period of time, the variable guides 300, 300, 300, 300 and the tapered cone 210 are Due to wear, it is possible to prevent the measurement result by the inner diameter measuring device 10 when measured under the same conditions from being significantly different between the initial measurement and the one used for a long time, and a stable measurement result can be obtained. Excellent result reliability.

なお、図3に示す如く、ライン600は、移動軸が進退移動して可変ガイドがテーパーコーンの外周面上を摺動することにより基準となる内径D0が変更される内径測定装置(従来の内径測定装置)を用い、基準となる内径D0を設定し直す作業を交えつつ、一定の大きさの内径を測定する旨の実験を行い、このときの測定回数と測定値との関係を示すものである。
ライン700は、内径測定装置10を用い、基準となる内径D0を設定し直す作業を交えつつ、一定の大きさの内径を測定する旨の実験を行い、このときの測定回数と測定値との関係を示すものである。
ライン600、ライン700によると、従来の内径測定装置より、内径測定装置10の方が、測定回数が増加しても測定結果が測定当初と顕著に異ならず、測定結果が安定していることがわかる。特に、従来の内径測定装置は、基準となる内径D0を設定し直す作業を繰り返して長期間使用すると、可変ガイドおよびテーパーコーンの摩耗により、可変ガイドが、測定当初に比べて閉じる方向(移動軸に近接する方向)に移動し、測定値が測定当初より大きくなる。
As shown in FIG. 3, the line 600 includes an inner diameter measuring device (conventional one) in which the reference inner diameter D 0 is changed when the movable shaft moves forward and backward and the variable guide slides on the outer peripheral surface of the tapered cone. An experiment was conducted to measure the inner diameter of a certain size while re-setting the reference inner diameter D 0 using an inner diameter measuring device), and the relationship between the number of measurements and the measured value at this time was shown. Is.
The line 700 uses the inner diameter measuring device 10 and performs an experiment to measure the inner diameter of a certain size while performing the work of resetting the reference inner diameter D 0. This shows the relationship.
According to the line 600 and the line 700, the inner diameter measuring apparatus 10 is more remarkably different from the initial measurement, and the measurement result is more stable than the conventional inner diameter measuring apparatus, even if the number of measurements increases. Recognize. In particular, when the conventional inner diameter measuring apparatus is used repeatedly for a long time by resetting the reference inner diameter D 0 , the variable guide closes (moves) compared to the initial measurement due to wear of the variable guide and the tapered cone. The measurement value becomes larger than the initial measurement.

また、内径測定装置10は、作業者等が基準となる内径D0を変更するとき、可変ガイド300・300・300・300等を交換して専用の可変ガイド300・300・300・300等を用意する必要がなく、移動軸200を軸方向に進退移動して可変ガイド300・300・300・300を回動させればよいので、容易な手順で孔の内径を測定することができる。 The inner diameter measuring device 10, when changing the internal diameter D 0 of the worker or the like as a reference, the variable guide 300, 300, 300, 300, etc. replacement only of the variable guide 300, 300, 300, 300 etc. It is not necessary to prepare, and the movable guide 200 can be moved forward and backward in the axial direction to rotate the variable guides 300, 300, 300, 300. Therefore, the inner diameter of the hole can be measured with an easy procedure.

また、ガイド部材の大きさが固定されている(基準となる内径D0が固定されている)内径測定装置は、幅広い測定範囲をカバーするためにガイド径を小さくして測定子の突出量を多くしているが、一般的に、当該内径測定装置のガイド径と測定対象たる孔の内径との径差が大きくなると、当該内径測定装置により測定対象たる孔の内径の芯をひろうことが困難になり、測定誤差が生じやすいことが知られている。
内径測定装置10は、移動軸200を軸方向に進退移動して可変ガイド300・300・300・300を回動することにより基準となる内径D0を変更できるので、ガイド径と測定対象たる孔の内径との径差を小さくすることができる。これにより、内径測定装置10は、測定対象たる孔の内径の芯をひろうことが容易になり、測定誤差を低減できる。
Further, the guide member size is fixed (inner diameter D 0 as a reference is fixed) internal diameter measurement device, the amount of projection of the gauge to reduce the guide diameter to cover a wide measuring range In general, if the diameter difference between the guide diameter of the inner diameter measuring device and the inner diameter of the hole to be measured increases, it is difficult to draw the core of the inner diameter of the hole to be measured by the inner diameter measuring device. It is known that measurement errors are likely to occur.
The inner diameter measuring device 10 can change the reference inner diameter D 0 by moving the movable shaft 200 forward and backward in the axial direction and rotating the variable guides 300, 300, 300, 300, so that the guide diameter and the hole to be measured are changed. The difference in diameter from the inner diameter can be reduced. Thereby, the inner diameter measuring device 10 can easily draw the core of the inner diameter of the hole to be measured, and can reduce the measurement error.

また、ガイド部材の大きさが固定されている(基準となる内径D0が固定されている)内径測定装置は、幅広い測定範囲をカバーするために測定子の突出量を多くし、測定子が内径の異なる様々な孔の内壁に接触しやすくしているが、一般的に、測定子の突出量が多くなる程、測定精度が犠牲になることが知られている。
内径測定装置10は、移動軸200を軸方向に進退移動して可変ガイド300・300・300・300を回動することにより基準となる内径D0を変更できるので、測定子410・410・410・410の突出量を少なくしても、測定子410・410・410・410が測定対象たる孔の内壁に接触するよう調節することができ、精度良く孔の内径を測定できる。
The guide size is fixed member (inner diameter D 0 as a reference is fixed) internal diameter measurement device is to increase the amount of projection of the measuring element in order to cover a wide measuring range, the measuring element is Although it is easy to contact the inner walls of various holes having different inner diameters, it is generally known that the measurement accuracy is sacrificed as the protruding amount of the probe increases.
The inner diameter measuring apparatus 10 can change the reference inner diameter D 0 by rotating the variable guides 300, 300, 300, and 300 by moving the moving shaft 200 forward and backward in the axial direction. Even if the protrusion amount of 410 is reduced, the probe 410, 410, 410, 410 can be adjusted so as to contact the inner wall of the hole to be measured, and the inner diameter of the hole can be measured with high accuracy.

本発明に係る内径測定装置の実施の一形態を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows one Embodiment of the internal diameter measuring apparatus which concerns on this invention. 図1の一部拡大図。The partially expanded view of FIG. 従来の内径想定装置を用い、所定の条件で一定の大きさの内径を測定したときの測定回数と測定値との関係、および本発明の実施品の内径測定装置を用い、従来の内径想定装置のときと同様の条件で測定したときの測定回数と測定値との関係を示す図。The relationship between the number of measurements and the measured value when measuring an inner diameter of a certain size under a predetermined condition using a conventional inner diameter assumption apparatus, and the conventional inner diameter assumption apparatus using the inner diameter measurement apparatus according to the present invention. The figure which shows the relationship between the frequency | count of a measurement when measured on the conditions similar to the time of and a measured value.

10 内径測定装置
100 本体
200 移動軸
210 テーパーコーン
300 可変ガイド
350 ボールベアリング
410 測定子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inner diameter measuring apparatus 100 Main body 200 Moving shaft 210 Tapered cone 300 Variable guide 350 Ball bearing 410 Measuring element

Claims (1)

本体と、
前記本体により軸方向に進退移動可能に支持される移動軸と、
前記移動軸の軸方向へテーパ状に形成される外周面を有し、前記移動軸に設けられるテーパーコーンと、
その基部側で前記本体により回動可能に支持されるとともに、前記移動軸に沿って配置される可変ガイドと、
前記可変ガイドの先端側に取り付けられ、前記可変ガイドと一体的に回動する測定子と、
を具備し、
前記可変ガイドを孔に挿入し、前記測定子を前記孔の内壁に接触させ、前記測定子の突出量の変化量を前記測定子よりも基端側で計測することにより、前記孔の内径を測定可能であり、
前記移動軸の進退移動により前記可変ガイドの先端部が前記移動軸に対して近接離間する方向へ回動する内径測定装置であって、
前記可変ガイドにより回動可能に支持されるとともに、前記テーパーコーンの外周面に接触するベアリングと、前記軸方向に関して前記テーパーコーンを挟んだ両側で前記移動軸を支持する軸受部材と、を具備する内径測定装置。
The body,
A moving shaft supported by the main body so as to be movable back and forth in the axial direction;
An outer peripheral surface formed in a taper shape in the axial direction of the moving shaft, and a tapered cone provided on the moving shaft;
A variable guide that is rotatably supported by the main body on the base side and is disposed along the movement axis;
A measuring element attached to the distal end side of the variable guide and rotated integrally with the variable guide;
Comprising
Inserting the variable guide hole, the measuring element into contact with the inner wall of the hole, by Rukoto to measure the amount of change in the amount of projection of the measuring element at the proximal end side of the gauge head, the inner diameter of the hole Is measurable,
An inner diameter measuring device in which the distal end portion of the variable guide is rotated in the direction of approaching and moving away from the moving shaft by the forward and backward movement of the moving shaft,
A bearing that is rotatably supported by the variable guide and that contacts the outer peripheral surface of the tapered cone, and a bearing member that supports the moving shaft on both sides of the tapered cone with respect to the axial direction. Inner diameter measuring device.
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