JP5713759B2 - Air micrometer - Google Patents

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Description

本発明は、エアー(空気)マイクロメータに関し、特に複数の内径に対応可能なエアーマイクロメータに関する。   The present invention relates to an air (air) micrometer, and more particularly to an air micrometer that can accommodate a plurality of inner diameters.

シリンダ等の内径を測定装置として、エアーマイクロメータが広く利用されている。一般的なエアーマイクロメータは、円筒面の軸に平行な方向に伸びる帯状の複数のガイド部と、複数のガイド部の間に設けられた少なくとも1組の測定子(エアーセンサ)と、を有する。複数のガイド部は、その表面が、被測定物である穴の内径より微小量小さな直径の円筒面の一部をなす。したがって、エアーマイクロメータを穴に挿入すると、穴の中心軸とエアーマイクロメータの中心軸はほぼ一致する。各エアーセンサは、エアーの噴出し口を有する。噴出し口の表面は、複数のガイド部の表面がなす円筒面付近に位置する。1組のエアーセンサは、噴出し口が円筒の中心軸を挟んだ対角位置に位置するように配置される。エアーセンサは、2個設けられる場合と、90度ずつずれた回転位置に4個設けられる場合もある。以下、2個のエアーセンサが設けられる場合を例として説明する。   An air micrometer is widely used as a measuring device for measuring the inner diameter of a cylinder or the like. A general air micrometer has a plurality of strip-shaped guide portions extending in a direction parallel to the axis of a cylindrical surface, and at least one set of measuring elements (air sensors) provided between the plurality of guide portions. . The surface of each of the plurality of guide portions forms a part of a cylindrical surface whose diameter is a minute amount smaller than the inner diameter of the hole that is the object to be measured. Therefore, when the air micrometer is inserted into the hole, the center axis of the hole and the center axis of the air micrometer substantially coincide. Each air sensor has an air outlet. The surface of the ejection port is located near the cylindrical surface formed by the surfaces of the plurality of guide portions. The pair of air sensors are arranged so that the ejection port is located at a diagonal position across the central axis of the cylinder. There are cases where two air sensors are provided and four air sensors are provided at rotational positions shifted by 90 degrees. Hereinafter, a case where two air sensors are provided will be described as an example.

エアーマイクロメータにはエアー供給口が設けられ、外部から定圧装置でエアーが供給される。エアー供給口に供給されたエアーは、エアーマイクロメータ内部で分岐され、分岐されたエアーがエアー経路を介して各噴出し口に供給される。外部でエアー供給の圧力、流量または流速の変化を、液柱計やダイヤルゲージで拡大して検出する。   The air micrometer is provided with an air supply port, and air is supplied from the outside by a constant pressure device. The air supplied to the air supply port is branched inside the air micrometer, and the branched air is supplied to each ejection port via the air path. Changes in the pressure, flow rate, or flow rate of the air supply are detected externally using a liquid column meter or dial gauge.

噴出し口から噴出されるエアーは、噴出し口と被測定物の円筒内面との間の距離(ギャップ)に応じて抵抗が変化するので、圧力、流量または流速の変化として検出する。検出値は、ギャップと一義的に対応関係を有する。通常は、内径が既知のマスタ穴を測定した時の検出値を基準として、被測定物の穴の内径のギャップ、すなわち直径を判定する。   Since the resistance of the air ejected from the ejection port changes according to the distance (gap) between the ejection port and the cylindrical inner surface of the object to be measured, it is detected as a change in pressure, flow rate or flow velocity. The detected value uniquely has a correspondence relationship with the gap. Usually, the gap between the inner diameters of the holes of the object to be measured, that is, the diameter is determined based on the detected value when measuring the master hole whose inner diameter is known.

エアーマイクロメータで測定を行う場合、エアーセンサの位置や傾きが被測定物の穴の面に対して所定の状態であることが測定精度に影響する。そこで、エアーセンサの位置ずれや傾きずれを抑制する目的でガイドが使用される。
明確に一義的に対応関係を有するギャップの範囲は限られている。そのため、エアーマイクロメータは、内径ごとに専用のエアーマイクロメータが用意されて使用されている。ガイドが使用される場合も、内径ごとに専用のガイドを有するエアーマイクロメータを用意していた。言い換えれば、エアーマイクロメータは、1種の内径専用の測定装置であった。
When measuring with an air micrometer, the measurement accuracy is affected by the fact that the position and inclination of the air sensor are in a predetermined state with respect to the hole surface of the object to be measured. Therefore, a guide is used for the purpose of suppressing the positional deviation and inclination deviation of the air sensor.
The range of gaps that have a clear and unambiguous correspondence is limited. Therefore, an air micrometer is prepared and used for each inner diameter. When a guide is used, an air micrometer having a dedicated guide for each inner diameter has been prepared. In other words, the air micrometer was a measuring device dedicated to one type of inner diameter.

一方、差動トランス等を利用した接触式内径測定装置では、特許文献1および2などで、放射方向に回転自在な複数のガイドを設け、被測定物の穴の内径に応じてガイドの広がり角度を調整して、各種の穴の内径を測定可能にしたものが提案されている。   On the other hand, in a contact-type inner diameter measuring device using a differential transformer or the like, in Patent Documents 1 and 2, etc., a plurality of guides that are rotatable in the radial direction are provided, and the spread angle of the guides according to the inner diameter of the hole of the object to be measured There has been proposed a device in which the inner diameters of various holes can be measured.

特開平11−201704号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-201704 特開2010−019706号公報JP 2010-019706 A

各種の内径に対応可能なエアーマイクロメータが要望されている。
そこで、上記の放射方向に回転自在な複数のガイドを設ける接触式内径測定装置の構成を、エアーマイクロメータに適用することが考えられる。しかし、放射方向に回転自在なガイドにエアーセンサを設けた場合、回転に伴って、エアーセンサの穴の面に対する傾きが変化することが避けられない。上記のように、良好な測定精度で測定を行うためには、エアーセンサの位置や傾きが被測定物の穴の面に対して所定の状態であること必要であり、傾きずれが発生したのでは、良好な測定精度で測定を行うことができないという問題を生じる。
There is a demand for an air micrometer that can accommodate various inner diameters.
Therefore, it is conceivable to apply the configuration of the contact-type inner diameter measuring device provided with a plurality of guides rotatable in the radial direction to an air micrometer. However, when an air sensor is provided on a guide that is rotatable in the radial direction, it is inevitable that the inclination of the air sensor with respect to the hole surface changes with rotation. As described above, in order to perform measurement with good measurement accuracy, the position and inclination of the air sensor must be in a predetermined state with respect to the surface of the hole of the object to be measured. Then, there arises a problem that measurement cannot be performed with good measurement accuracy.

本発明は、各種の内径を高精度に測定可能なエアーマイクロメータの実現を目的とする。   An object of this invention is to implement | achieve the air micrometer which can measure various internal diameters with high precision.

上記課題を解決するため、本発明のエアーマイクロメータは、エアーセンサを有するヘッド部材を平行な2枚の板バネで筐体と連結する。   In order to solve the above-described problems, an air micrometer of the present invention connects a head member having an air sensor to a housing by two parallel leaf springs.

すなわち、本発明のエアーマイクロメータは、円筒状の筐体と、外側面にエアー噴出し口をそれぞれ有する少なくとも1組のヘッド部材と、筐体に取り付けられ、少なくとも1組のヘッド部材を、中心軸に対して対称に保持する少なくとも1組のヘッド保持機構と、少なくとも1組のヘッド部材の中心軸に対する位置を変化させるヘッド位置変化機構と、少なくとも1組のヘッド部材のエアー噴出し口にエアーを供給するエアー供給機構と、を備え、少なくとも1組のヘッド保持機構のそれぞれは、筐体に取り付けられる基材と、基材とヘッド部材を連結する平行な2枚の板バネと、を備え、ヘッド部材を筐体の中心軸に垂直な方向にのみ移動可能に保持することを特徴とする。   That is, the air micrometer of the present invention includes a cylindrical casing, at least one set of head members each having an air ejection port on the outer surface, and at least one set of head members attached to the casing. At least one set of head holding mechanisms that are held symmetrically with respect to the axis, a head position changing mechanism that changes the position of at least one set of head members with respect to the central axis, and air at an air outlet of at least one set of head members Each of the at least one set of head holding mechanisms includes a base material attached to the housing and two parallel leaf springs connecting the base material and the head member. The head member is held movably only in a direction perpendicular to the central axis of the housing.

ヘッド部材を平行な2枚の板バネで筐体と連結することにより、ヘッド部材をエアーマイクロメータの中心軸に対して放射方向に平行移動可能に支持することが可能である。したがって、測定する穴の内径に応じてヘッド部材をエアーマイクロメータの中心軸に対して放射方向に移動しても、ヘッド部材の中心軸に対する傾き、すなわち穴の面に対する傾きは変化しない。これにより、内径を高精度に測定可能である。   By connecting the head member to the housing with two parallel leaf springs, it is possible to support the head member so as to be able to translate in the radial direction with respect to the central axis of the air micrometer. Therefore, even if the head member is moved in the radial direction with respect to the central axis of the air micrometer in accordance with the inner diameter of the hole to be measured, the inclination with respect to the central axis of the head member, that is, the inclination with respect to the hole surface does not change. As a result, the inner diameter can be measured with high accuracy.

ヘッド位置変化機構は、中心軸と同軸で、一部にテーパ面を有し、筐体に対して摺動可能に保持されたテーパ軸と、各ヘッド部材に設けられ、テーパ面に押し当てられるローラと、テーパ軸を筐体に対して移動するテーパ軸移動機構と、を備えるように構成できる。   The head position changing mechanism is coaxial with the central axis, has a tapered surface in part, is provided on each head member, and is pressed against the tapered surface. A roller and a taper shaft moving mechanism that moves the taper shaft with respect to the housing can be provided.

ヘッド部材を平行な2枚の板バネで筐体と連結することにより、ヘッド部材は、テーパ軸に常時付勢した状態にできる。テーパ軸を移動すると、ローラのテーパ面との接触位置が変化し、ヘッド部材の放射方向の位置が変化する。各ヘッド部材に設けられたローラがテーパ面に押し当てられるので、移動時のガタおよび抵抗が小さく、高精度の移動が可能である。   By connecting the head member to the casing with two parallel leaf springs, the head member can be constantly biased to the taper shaft. When the taper shaft is moved, the contact position with the taper surface of the roller changes, and the radial position of the head member changes. Since the roller provided in each head member is pressed against the taper surface, backlash and resistance at the time of movement are small, and high-precision movement is possible.

テーパ軸は、テーパ面の間に設けられた中心軸と平行な少なくとも1つの円筒面を有することが望ましい。ローラがこの部分に接触している状態を測定状態とし、テーパ面の間の中心軸と平行な円筒面の部分を複数設ければ、測定する内径を段階的に設定できる。テーパ軸の所定の移動範囲であれば、ローラのテーパ面との接触点の放射方向の位置は変化しないので、ヘッド部材の放射方向の位置を高精度に設定できる。   The taper shaft preferably has at least one cylindrical surface parallel to the central axis provided between the taper surfaces. If the state in which the roller is in contact with this portion is set as a measurement state and a plurality of cylindrical surface portions parallel to the central axis between the tapered surfaces are provided, the inner diameter to be measured can be set stepwise. Since the radial position of the contact point with the tapered surface of the roller does not change within the predetermined movement range of the taper shaft, the radial position of the head member can be set with high accuracy.

テーパ軸移動機構は、例えば、エアーシリンダ機構により移動される。
エアー供給機構は、筐体に設けられたエアー経路から分岐した少なくとも1組の分岐経路と、少なくとも1組のヘッド部材のエアー噴出し口を、少なくとも1組の可撓性のチューブで接続することにより構成できる。
The taper shaft moving mechanism is moved by, for example, an air cylinder mechanism.
The air supply mechanism connects at least one set of branch paths branched from an air path provided in the housing and at least one set of head member air ejection ports with at least one set of flexible tubes. Can be configured.

本発明のエアーマイクロメータは、測定する内径に応じて、エアーセンサを有するヘッド部材の中心軸からの放射方向の位置を変化させても、ヘッド部材の中心軸に対する傾きは変化しないので、各種の内径を高精度に測定可能である。   Since the air micrometer of the present invention changes the position of the head member having the air sensor in the radial direction from the central axis according to the inner diameter to be measured, the inclination of the head member with respect to the central axis does not change. The inner diameter can be measured with high accuracy.

図1は、実施形態のエアーマイクロメータの外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an air micrometer according to an embodiment. 図2は、実施形態のエアーマイクロメータの内部構造を示す図である。Drawing 2 is a figure showing the internal structure of the air micrometer of an embodiment. 図3は、板バネによるヘッド部材の平行移動機構を説明する図である。FIG. 3 is a view for explaining a parallel movement mechanism of the head member by the leaf spring. 図4は、テーパ軸の移動に伴うヘッド部材の移動を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the movement of the head member accompanying the movement of the taper shaft. 図5は、テーパ軸のテーパ部のテーパ面の形状を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the shape of the tapered surface of the tapered portion of the tapered shaft.

図1は、実施形態のエアーマイクロメータの外観を示す斜視図である。また、図2は、実施形態のエアーマイクロメータの内部構造を示す図である。   FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an air micrometer according to an embodiment. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the internal structure of the air micrometer of embodiment.

実施形態のエアーマイクロメータ10は、円筒状の筐体31と、2個のヘッド部材21Aおよび21Bと、筐体31に取り付けられたヘッド保持基材32Aおよび32Bと、ヘッド保持基材32Aおよび32Bとヘッド部材21Aおよび21Bを連結する平行な2枚の板バネ33AAおよび33AB;33BAおよび33BBと、筐体31に取り付けられたシリンダ部材34と、軸受け部材35と、テーパ軸41と、カバー11と、上部部材12と、を有する。   The air micrometer 10 of the embodiment includes a cylindrical casing 31, two head members 21A and 21B, head holding base materials 32A and 32B attached to the casing 31, and head holding base materials 32A and 32B. And two parallel leaf springs 33AA and 33AB connecting the head members 21A and 21B; 33BA and 33BB, a cylinder member 34 attached to the housing 31, a bearing member 35, a taper shaft 41, and the cover 11 And an upper member 12.

上部部材12には、エアーセンサに供給するエアーを外部から供給するための測定エアー供給口13と、テーパ軸41を移動するエアーシリンダ機構のための2個のシリンダーエアー供給口14が設けられている。   The upper member 12 is provided with a measurement air supply port 13 for supplying air supplied to the air sensor from the outside, and two cylinder air supply ports 14 for an air cylinder mechanism that moves the taper shaft 41. Yes.

テーパ軸41は、筐体31に設けられたブッシュ47と、軸受け部材35に設けられたブッシュ48により、軸方向に移動可能に支持されている。テーパ軸41は、一方の端部に、シリンダーヘッド42を有する。シリンダーヘッド42は、シリンダ部材34内を摺動可能に保持され、シリンダーヘッド42により隔てられたシリンダ部材34内の一方の室36内にシリンダーエアーを供給することにより、右方向に移動し、他方の室37内にシリンダーエアーを供給することにより、左方向に移動する。図2では、室36内にシリンダーエアーを供給する経路を参照符号Qで示す一点差線の経路で、室37内にシリンダーエアーを供給する経路を参照符号Rで示す一点差線の経路で、それぞれ示している。実際には、可撓性のチューブなどで経路を形成する。   The taper shaft 41 is supported by a bush 47 provided on the housing 31 and a bush 48 provided on the bearing member 35 so as to be movable in the axial direction. The taper shaft 41 has a cylinder head 42 at one end. The cylinder head 42 is slidably held in the cylinder member 34, and moves to the right by supplying cylinder air into one chamber 36 in the cylinder member 34 separated by the cylinder head 42. By moving the cylinder air into the chamber 37, it moves in the left direction. In FIG. 2, a path for supplying cylinder air into the chamber 36 is indicated by a one-point difference line indicated by reference symbol Q, and a path for supplying cylinder air in the chamber 37 is indicated by a one-point difference line indicated by reference symbol R. Each is shown. Actually, the path is formed by a flexible tube or the like.

テーパ軸41の他方の端部側には、直径が変化するテーパ部43を有する。テーパ部43のテーパ表面44には、ヘッド部材21Aおよび21Bに設けられたローラ24Aおよび24Bが押し当てられ、テーパ軸41の移動に伴って、ローラ24Aおよび24Bが接触するテーパ表面44の直径が変化し、ローラ24Aおよび24Bの中心軸から放射方向の位置、すなわちヘッド部材21Aおよび21Bの放射方向の位置が変化する。   On the other end side of the taper shaft 41, there is a taper portion 43 whose diameter changes. The rollers 24A and 24B provided on the head members 21A and 21B are pressed against the taper surface 44 of the taper portion 43, and the diameter of the taper surface 44 with which the rollers 24A and 24B come into contact with the movement of the taper shaft 41 is increased. As a result, the radial positions of the rollers 24A and 24B, that is, the radial positions of the head members 21A and 21B change.

ヘッド部材21は、凹部24を有し、凹部24内にエアーセンサ22が取り付けられる。エアーセンサ22は、ギャップを測定するためのエアーの噴出し口23を有する。測定エアー供給口13に供給されたエアーは、上部部材12、シリンダ部材34および筐体31内に設けられた経路を介して、エアーセンサ22の噴出し口23に供給される。図2では、エアーセンサ22に測定用のエアーを供給する経路を参照符号Pで示している。実際には、可撓性のチューブなどで経路を形成する。この経路は、途中で2つの経路に分岐され、ヘッド保持基材32Aおよび32Bを経て、ヘッド部材21Aおよび21Bに設けられたエアーセンサ22につながる。ヘッド保持基材とヘッド部材の間は、少なくとも可撓性のチューブで接続する必要がある。   The head member 21 has a recess 24, and an air sensor 22 is attached in the recess 24. The air sensor 22 has an air outlet 23 for measuring the gap. The air supplied to the measurement air supply port 13 is supplied to the ejection port 23 of the air sensor 22 through a path provided in the upper member 12, the cylinder member 34 and the housing 31. In FIG. 2, a path for supplying measurement air to the air sensor 22 is indicated by a reference symbol P. Actually, the path is formed by a flexible tube or the like. This route is branched into two routes along the way, and is connected to the air sensor 22 provided on the head members 21A and 21B via the head holding base materials 32A and 32B. It is necessary to connect at least a flexible tube between the head holding substrate and the head member.

ヘッド保持基材32Aおよび32B、ヘッド部材21Aおよび21B、および板バネ33AAおよび33AB;33BAおよび33BBは、それぞれ同じ構成を有する。以下、ヘッド保持基材32Aおよび32Bをヘッド保持基材32として、ヘッド部材21Aおよび21Bをヘッド部材21として、板バネ33AAおよび33AB;33BAおよび33BBを板バネ33Aおよび33Bとして説明する。   The head holding substrates 32A and 32B, the head members 21A and 21B, and the leaf springs 33AA and 33AB; 33BA and 33BB have the same configuration. Hereinafter, the head holding base materials 32A and 32B will be described as the head holding base material 32, the head members 21A and 21B as the head member 21, and the leaf springs 33AA and 33AB; 33BA and 33BB as the leaf springs 33A and 33B.

図3は、板バネ33Aおよび33Bによるヘッド部材21の平行移動機構を説明する図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a parallel movement mechanism of the head member 21 by the leaf springs 33A and 33B.

ヘッド保持基材32は、筐体31に固定される。図3の(A)に示すように、ヘッド保持基材32とヘッド部材21は、平行な2枚の板バネ33Aおよび33Bにより連結される。板バネ33Aおよび33Bは、ヘッド保持基材32とヘッド部材21に平行になるように固定されており、図示のZ方向を含む板バネ33Aおよび33Bに垂直な方向のみで屈曲可能である。   The head holding base material 32 is fixed to the housing 31. As shown in FIG. 3A, the head holding base 32 and the head member 21 are connected by two parallel leaf springs 33A and 33B. The leaf springs 33A and 33B are fixed so as to be parallel to the head holding substrate 32 and the head member 21, and can be bent only in a direction perpendicular to the leaf springs 33A and 33B including the illustrated Z direction.

また、板バネ33Aおよび33Bは、両端がそれぞれヘッド保持基材32およびヘッド部材21に固定されており、さらに、板バネ33Aおよび33Bの中央部分には、板バネ押え38が設けられており、平行な板バネの屈曲位置を制限する。そのため、平行な板バネ33Aおよび33Bは、図3の(B)に示すように屈曲し、ヘッド部材21は傾きを維持しながら平行移動する。図3の(B)において、参照符号39は、ヘッド保持基材31のエアー経路とヘッド部材21に設けられたエアーセンサ22を接続する可撓性のチューブを示す。   Further, both ends of the plate springs 33A and 33B are fixed to the head holding substrate 32 and the head member 21, respectively, and a plate spring presser 38 is provided at the center of the plate springs 33A and 33B. Limit the bending position of parallel leaf springs. Therefore, the parallel leaf springs 33A and 33B are bent as shown in FIG. 3B, and the head member 21 moves in parallel while maintaining the inclination. In FIG. 3B, reference numeral 39 indicates a flexible tube that connects the air path of the head holding base 31 and the air sensor 22 provided on the head member 21.

図4は、テーパ軸41の移動に伴うヘッド部材21Aおよび21Bの移動を説明する図であり、(A)は第1の内径を測定する場合を、(B)は第1の内径より小さい第2のネ畏敬を測定する場合を示す。また、図5は、テーパ軸41のテーパ部43のテーパ面44の形状を説明する図であり、(A)はテーパ部43全体を、(B)はテーパ面44の中間の円筒面部45の拡大図である。   4A and 4B are views for explaining the movement of the head members 21A and 21B accompanying the movement of the taper shaft 41. FIG. 4A shows a case where the first inner diameter is measured, and FIG. 4B shows a case where the first inner diameter is smaller than the first inner diameter. The case of measuring the reverence of 2 is shown. 5A and 5B are views for explaining the shape of the tapered surface 44 of the tapered portion 43 of the tapered shaft 41. FIG. 5A shows the entire tapered portion 43, and FIG. 5B shows the cylindrical surface portion 45 in the middle of the tapered surface 44. It is an enlarged view.

図5の(A)および(B)に示すように、テーパ部43は、2箇所の円筒面部45を有し、円筒面部45の両側は、直径がリニアに変化するテーパ面44になっている。
図4の(A)は、図2において、室36にシリンダーエアーを供給してテーパ軸41を右側に移動し、ヘッド部材21Aおよび21Bに設けられたローラ24Aおよび24Bが、一方の円筒面部45上に接触した状態を示す。ヘッド部材21Aおよび21Bは、板バネ33AAおよび33AB;33BAおよび33BBにより、エアーマイクロメータ10の中心軸46に向かう方向に付勢されており、ローラ24Aおよび24Bが、円筒面部45に押し当てられる。円筒面部45は、ある幅を有しており、この幅の範囲であれば、テーパ軸41の移動位置がずれても、ローラ24Aおよび24Bの放射方向の位置は同じである。したがって、テーパ軸41の移動精度はこの範囲程度の誤差が許容される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the tapered portion 43 has two cylindrical surface portions 45, and both sides of the cylindrical surface portion 45 are tapered surfaces 44 whose diameter changes linearly. .
FIG. 4A shows a state in which the cylinder air is supplied to the chamber 36 in FIG. 2 to move the taper shaft 41 to the right, and the rollers 24A and 24B provided on the head members 21A and 21B are connected to one cylindrical surface portion 45. Shown in contact with the top. The head members 21A and 21B are urged in the direction toward the central axis 46 of the air micrometer 10 by plate springs 33AA and 33AB; 33BA and 33BB, and the rollers 24A and 24B are pressed against the cylindrical surface portion 45. The cylindrical surface portion 45 has a certain width, and within this width range, the radial positions of the rollers 24A and 24B are the same even if the movement position of the taper shaft 41 is shifted. Accordingly, the movement accuracy of the taper shaft 41 is allowed to have an error in this range.

この状態で、ヘッド部材21Aおよび21Bに固定されたエアーセンサ22の外側面の位置、すなわちヘッド部材21Aおよび21Bにそれぞれ固定された2個のエアーセンサの噴出し口23Aおよび23Bの表面間の距離が所定の第1の値になる。この第1の値を、第1種の被測定物の穴の直径に対応させる。   In this state, the position of the outer surface of the air sensor 22 fixed to the head members 21A and 21B, that is, the distance between the surfaces of the ejection openings 23A and 23B of the two air sensors fixed to the head members 21A and 21B, respectively. Becomes a predetermined first value. This first value is made to correspond to the diameter of the hole of the first type object to be measured.

次に、第1種の直径より少し小さい第2種の被測定物の穴の直径を測定する場合には、図4の(B)に示すように、図2において、室37にシリンダーエアーを供給してテーパ軸41を左側に移動し、ヘッド部材21Aおよび21Bに設けられたローラ24Aおよび24Bが、他方の円筒面部45上に接触した状態にする。この状態でも、ローラ24Aおよび24Bが、円筒面部45に押し当てられる。   Next, when measuring the diameter of the hole of the second type object to be measured, which is slightly smaller than the first type diameter, as shown in FIG. Then, the taper shaft 41 is moved to the left side so that the rollers 24A and 24B provided on the head members 21A and 21B are in contact with the other cylindrical surface portion 45. Even in this state, the rollers 24 </ b> A and 24 </ b> B are pressed against the cylindrical surface portion 45.

この状態で、ヘッド部材21Aおよび21Bに固定されたエアーセンサ22の外側面の位置、すなわちヘッド部材21Aおよび21Bにそれぞれ固定された2個のエアーセンサの噴出し口23Aおよび23Bの表面間の距離は、第1の値より小さい所定の第2の値になる。この第2の値が、第2種の被測定物の穴の直径に対応している。   In this state, the position of the outer surface of the air sensor 22 fixed to the head members 21A and 21B, that is, the distance between the surfaces of the ejection openings 23A and 23B of the two air sensors fixed to the head members 21A and 21B, respectively. Becomes a predetermined second value smaller than the first value. This second value corresponds to the hole diameter of the second type object to be measured.

図4の(A)と(B)で、噴出し口23Aおよび23Bの位置は、放射方向に変位するだけでなく、中心軸46の方向(Z方向)にも若干変化するが、非常に小さな量であり、問題にならない。   4A and 4B, the positions of the ejection ports 23A and 23B are not only displaced in the radial direction but also slightly changed in the direction of the central axis 46 (Z direction), but are very small. It is a quantity and does not become a problem.

以上説明したように、第1種の被測定物の穴の直径を測定する場合には、テーパ軸41を右側に移動して図4の(A)に示す状態にした後、第1種の基準となるマスタワークを測定してキャリブレーションを行い、その後実施形態のエアーマイクロメータの先端を被測定物の穴に挿入し、噴出し口23Aおよび23Bを穴の直径を測定する深さに位置させて測定を行う。第2種の被測定物の穴の直径を測定する場合には、テーパ軸41を左側に移動して図4の(B)に示す状態にした後、第2種の基準となるマスタワークを測定してキャリブレーションを行い、その後実施形態のエアーマイクロメータの先端を被測定物の穴に挿入し、噴出し口23Aおよび23Bを穴の直径を測定する深さに位置させて測定を行う。   As described above, when measuring the diameter of the hole of the first type object to be measured, the taper shaft 41 is moved to the right side to the state shown in FIG. Calibration is performed by measuring a master work as a reference, and then the tip of the air micrometer of the embodiment is inserted into the hole of the object to be measured, and the ejection openings 23A and 23B are positioned at a depth at which the diameter of the hole is measured. And measure. When measuring the diameter of the hole of the second type object to be measured, the taper shaft 41 is moved to the left side to the state shown in FIG. Measurement is performed for calibration, and then the tip of the air micrometer of the embodiment is inserted into the hole of the object to be measured, and the ejection ports 23A and 23B are positioned at a depth for measuring the diameter of the hole.

以上説明したように、実施形態のエアーマイクロメータは、測定する穴の直径に応じて、エアーセンサの傾きを維持しながら放射方向に移動させて最適なギャップで内径を測定することが可能である。実施形態では平行な板バネを使用しているため、エアーセンサの傾きを高精度に維持でき、構造も簡単にできる。   As described above, according to the diameter of the hole to be measured, the air micrometer of the embodiment can measure the inner diameter with the optimum gap by moving in the radial direction while maintaining the inclination of the air sensor. . In the embodiment, since parallel leaf springs are used, the inclination of the air sensor can be maintained with high accuracy and the structure can be simplified.

以上本発明の実施形態を説明したが、各種の変形例が可能であるのはいうまでもない。例えば、実施形態では、2個のヘッド部材を設ける例を説明したが、4個のヘッド部材を設けることも可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that various modifications are possible. For example, in the embodiment, an example in which two head members are provided has been described, but it is also possible to provide four head members.

さらに、実施形態では、テーパ軸をエアーシリンダで移動したが、ネジを設けたテーパ軸をモータ等で回転して中心軸方向に移動することも可能である。   Further, in the embodiment, the taper shaft is moved by the air cylinder. However, the taper shaft provided with a screw may be rotated by a motor or the like to move in the central axis direction.

さらに、実施形態では、2個の円筒面部を有する例を説明したが、3個以上とすることも可能である。この場合、ネジを設けたテーパ軸をモータ等で回転して中心軸方向に移動する移動機構を使用することが望ましい。   Furthermore, in the embodiment, an example in which two cylindrical surface portions are provided has been described, but three or more can be used. In this case, it is desirable to use a moving mechanism that rotates a taper shaft provided with a screw by a motor or the like to move in the direction of the central axis.

10 エアーマイクロメータ
21、21A、21B ヘッド部材
22 エアーセンサ
23 噴出し口
24A、24B ローラ
31 筐体
32A、32B ヘッド保持基材
33AA、33AB、33BA、33BB 板バネ
34 シリンダ部材34
41 テーパ軸
42 シリンダヘッド
43 テーパ部
44 テーパ面
45 円筒面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Air micrometer 21, 21A, 21B Head member 22 Air sensor 23 Ejection port 24A, 24B Roller 31 Case 32A, 32B Head holding base material 33AA, 33AB, 33BA, 33BB Leaf spring 34 Cylinder member 34
41 Tapered shaft 42 Cylinder head 43 Tapered portion 44 Tapered surface 45 Cylindrical surface portion

Claims (1)

円筒状の筐体と、
外側面にエアー噴出し口をそれぞれ有する少なくとも1組のヘッド部材と、
前記筐体に取り付けられ、前記少なくとも1組のヘッド部材を、前記中心軸に対して対称に保持する少なくとも1組のヘッド保持機構と、
前記少なくとも1組のヘッド部材の前記中心軸に対する位置を変化させるヘッド位置変化機構と、
前記少なくとも1組のヘッド部材の前記エアー噴出し口にエアーを供給するエアー供給機構と、を備え、
前記少なくとも1組のヘッド保持機構のそれぞれは、
前記筐体に取り付けられる基材と、
前記基材と前記ヘッド部材を連結する平行な2枚の板バネと、を備え、前記ヘッド部材を前記筐体の中心軸に垂直な方向にのみ移動可能に保持し、
前記ヘッド位置変化機構は、
前記中心軸と同軸で、一部にテーパ面を有し、前記筐体に対して摺動可能に保持されたテーパ軸と、
各ヘッド部材に設けられ、前記テーパ面に押し当てられるローラと、
前記テーパ軸を前記筐体に対して移動するテーパ軸移動機構と、を備え、
前記テーパ軸は、前記テーパ面の間に設けられた前記中心軸と平行な少なくとも1つの円筒面を有することを特徴とするエアーマイクロメータ。
A cylindrical housing;
At least one set of head members each having an air outlet on the outer surface;
At least one set of head holding mechanisms attached to the housing and holding the at least one set of head members symmetrically with respect to the central axis;
A head position changing mechanism that changes a position of the at least one set of head members with respect to the central axis;
An air supply mechanism for supplying air to the air ejection port of the at least one set of head members,
Each of the at least one set of head holding mechanisms includes:
A base material attached to the housing;
Wherein with the two parallel leaf springs for connecting the base and the head member, the, only movably held in the direction perpendicular to the head member to the central axis of the casing,
The head position changing mechanism is
A tapered shaft that is coaxial with the central axis, has a tapered surface in part, and is slidably held with respect to the housing;
A roller provided on each head member and pressed against the tapered surface;
A taper shaft moving mechanism for moving the taper shaft relative to the housing;
The taper shaft has at least one cylindrical surface parallel to the central axis provided between the taper surfaces .
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