JP6686376B2 - Measuring device and measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、測定装置及び測定方法に関するものであり、例えば、転がり軸受用の軌道輪の軌道における直径を測定するための装置及び方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device and a measuring method, for example, a device and a method for measuring a diameter of a bearing ring for a rolling bearing in a raceway.
例えば玉軸受の内輪の外周面に形成されている軌道は、断面が円弧状の溝として形成されており、この溝の最小径、つまり、溝底位置における直径を計測して、加工寸法の確認(検査)等が行われる(例えば、特許文献1参照)。
このような計測を行う装置として、次のようなものが知られている。図8に示すように、測定装置は、第一接触子91、第二接触子92、第三接触子93、この第三接触子93を搭載している可動部材94、可動部材94を基準線L0に沿って誘導するガイド部材95、第三接触子93を軌道98に押し付けるための弾性部材(圧縮ばね)96、及び、変位計97を有している。
For example, the raceway formed on the outer peripheral surface of the inner ring of a ball bearing is formed as a groove with an arcuate cross section, and the minimum diameter of this groove, that is, the diameter at the groove bottom position is measured to confirm the processing dimensions. (Inspection) etc. are performed (for example, refer to Patent Document 1).
The following devices are known as devices for performing such measurement. As shown in FIG. 8, the measuring device includes a
軌道98の直径Dを測定するために、三つの接触子91,92,93を軌道98に接触させた状態とする。第一接触子91及び第二接触子92は、基準線L0を軸として線対称の配置にあり、装置基台に固定されているのに対して、第三接触子93は基準線L0に沿って移動可能となっている。そこで、第三接触子93を搭載している可動部材94の移動量が変位計97によって計測され、その計測値に基づいて軌道98の溝底位置における直径Dが求められる。
In order to measure the diameter D of the
直径Dを求める処理では、寸法が既知である内輪(ワークマスタ)を対象として可動部材94の移動量が変位計97により既に求められている。そして、加工済みの内輪99を実際の測定対象として可動部材94の移動量を変位計97により求め、ワークマスタによる計測値を基準とし、実際の測定対象である内輪99の計測値に基づいて、軌道98の直径Dが求められる。
In the process of obtaining the diameter D, the
図8に示すガイド部材95は、直線レールと、この直線レールと可動部材94との間に介在する複数のボールとを有しており、複数のボールが転動することで、可動部材94を直線レールに沿って移動させる構成となっている。可動部材94をスムーズに移動させるためには、ガイド部材95を構成する各部材間には僅かであるが隙間が形成されている。このため、内輪99に測定荷重を付与するために弾性部材96が可動部材94を押すと、図9に示すように、軌道98に対する第三接触子93の接触位置を中心として可動部材94が僅かに回転し、可動部材94が基準線L0に対して微小角度について傾いた状態となる場合がある。なお、図9では、説明をわかりやすくするために可動部材94の傾きを実際の場合よりも大きく記載している。
The
図9に示す状態では、変位計97の計測値には、可動部材94の基準線L0方向についての実際の変位量の他に可動部材94の傾きに起因する誤差δが含まれ、この結果、軌道98の直径Dに測定誤差が生じるという問題点がある。
なお、以上の説明は、測定対象が玉軸受の内輪99となる場合であるが、玉軸受の外輪の内周面に形成されている軌道を計測する場合も同様である。つまり、外輪の場合、測定装置では、三つの接触子を外輪の軌道に対して径方向内側から接触させる構成となるが、この場合においても、測定荷重を作用させることでガイド部材95に対する可動部材94の直進性が不安定になると、変位計97が実際の移動量に追従せず測定誤差が生じるという同様の問題点がある。
In the state shown in FIG. 9, the measurement value of the
The above description is for the case where the measurement target is the
そこで、本発明は、たとえガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていても、測定誤差を可及的に低減することが可能となる測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a measuring device and a measuring method capable of reducing a measurement error as much as possible even if the straightness of the movable member relative to the guide member is unstable. To do.
本発明は、基準線を軸として線対称の配置にある第一接触子及び第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを有し、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に、当該第一接触子、当該第二接触子及び当該第三接触子を接触させることで、当該測定対象面における直径の測定を行うための測定装置であって、前記第三接触子を搭載している可動部材と、前記基準線を軸として線対称に配置され、前記可動部材を前記基準線に沿って誘導する第一のガイド部材及び第二のガイド部材と、前記可動部材を前記基準線に平行な方向に付勢して前記第三接触子を前記測定対象面に押し付けるための弾性部材と、前記可動部材の内の前記基準線を軸として線対称となる第一の計測位置及び第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する第一変位計及び第二変位計と、前記第一変位計及び前記第二変位計の計測値の平均値を求め、この平均値に基づいて前記直径を求める演算装置と、を備え、前記弾性部材は、前記基準線を軸として線対称となる、前記可動部材における第一の押圧位置及び第二の押圧位置を押すために、前記基準線を挟んで両側にそれぞれ設けられている第一の弾性部材及び第二の弾性部材を含み、前記第一のガイド部材から前記基準線までの前記基準線に直交する直交方向における距離及び前記第二のガイド部材から前記基準線までの前記直交方向における距離が、前記第一の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離よりも大きい。 The present invention has a first contactor and a second contactor that are arranged in line symmetry about a reference line, and a third contactor that is located on the reference line, and is installed with a point on the reference line as the center. Either one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylindrical work to be measured, by contacting the first contactor, the second contactor and the third contactor, in the measurement target surface A measuring device for measuring a diameter, which is arranged line-symmetrically with a movable member on which the third contact is mounted and the reference line as an axis, and guides the movable member along the reference line. A first guide member and a second guide member, an elastic member for urging the movable member in a direction parallel to the reference line to press the third contactor against the measurement target surface, and the movable member. first meter that is line symmetrical to the reference line of the member as an axis A first displacement gauge and a second displacement gauge for measuring a displacement amount of the movable member in position and the second measurement position, the average value of the measurement values of the first displacement gauge and the second displacement gauge, the average An arithmetic unit for determining the diameter based on a value , wherein the elastic member is line-symmetrical with respect to the reference line, in order to press a first pressing position and a second pressing position of the movable member. A distance in the orthogonal direction orthogonal to the reference line from the first guide member to the reference line, including a first elastic member and a second elastic member provided on both sides of the reference line. And a distance in the orthogonal direction from the second guide member to the reference line, a distance in the orthogonal direction from the first pressing position to the reference line and from the second pressing position to the reference line Directly above Greater than the distance in the direction.
この測定装置は、可動部材の変位量を計測するために、基準線を軸として線対称となる二つの位置を計測位置とする第一変位計及び第二変位計を備えている。このため、ガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていて、可動部材が、測定対象面に対する第三接触子の接触位置を中心として回転し、前記基準線に対して傾いた状態となったとしても、第一変位計の計測値及び第二変位計の計測値を用いて補正することで可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。 This measuring device includes a first displacement meter and a second displacement meter whose measurement positions are two positions that are line-symmetric with respect to the reference line as an axis, in order to measure the displacement amount of the movable member. Therefore, the straightness of the movable member with respect to the guide member is unstable, and the movable member rotates about the contact position of the third contact with the surface to be measured, and is inclined with respect to the reference line. Even if this happens, the amount of displacement of the movable member can be obtained more accurately by correcting it using the measurement values of the first displacement meter and the measurement value of the second displacement meter, and the measurement error of the diameter on the measurement target surface can be reduced. It can be reduced as much as possible.
この場合、前記補正の処理として、第一変位計及び第二変位計の計測値の平均値が求められる。
また、可動部材が基準線に平行な方向に押されやすくなり、可動部材の傾きを可及的に抑えることが可能となる。
In this case, as the correction process, the average value of the measurement values of the first displacement meter and the second displacement meter is obtained.
Further, the movable member is easily pushed in the direction parallel to the reference line, and the inclination of the movable member can be suppressed as much as possible.
また、前記演算装置は、前記平均値及びワークマスタの測定対象面における直径を用いて前記円筒ワークの測定対象面における直径を求めるのが好ましい。
この場合、寸法(測定対象面における直径)が既知であるワークマスタとの比較によって、円筒ワークの測定対象面における直径を求めることができる。
Further, it is preferable that the arithmetic device obtains the diameter of the cylindrical work on the measurement target surface by using the average value and the diameter of the work master on the measurement target surface.
In this case, the diameter of the cylindrical work on the measurement target surface can be obtained by comparison with a work master whose dimensions (diameter on the measurement target surface) are known.
また、本発明は、上述の測定装置を用い、前記第一接触子及び前記第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に接触させることで、当該測定対象面における直径を測定するための方法であって、前記第三接触子を搭載する可動部材を前記第一のガイド部材及び前記第二のガイド部材により前記基準線に平行な方向に誘導して当該第三接触子を前記測定対象面に接触させ、更に、当該第三接触子を当該測定対象面に押し付けると共に、前記第一接触子及び前記第二接触子を、前記測定対象面に接触させた状態とする工程と、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する工程と、前記測定対象面における直径を求めるために、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における前記変位量の平均値を求める工程と、を備えている。 Further, the present invention uses the above-described measuring apparatus, the a first contact and said second contact, a third contact located on the reference line, cylinder placed around the one point of the reference line A method for measuring the diameter of the work surface by contacting one of the outer work surface and the inner work surface, which is a movable member carrying the third contact. Is guided in a direction parallel to the reference line by the first guide member and the second guide member to bring the third contactor into contact with the measurement target surface, and further, the third contactor is subjected to the measurement. A step of bringing the first contactor and the second contactor into contact with the measurement target surface while pressing against the target surface, and the movable member at the first measurement position and the second measurement position. Before measuring the displacement amount of To determine the diameter of the object surface, and a, a step of determining the average value of the displacement amount in the first measurement position and the second measurement position.
この測定方法によれば、可動部材の変位量を計測するために、基準線を軸として線対称となる二つの位置を計測位置として可動部材の変位量を計測し、これらの変位量の平均値を求めている。このため、ガイド部材に対する可動部材の直進性が不安定となっていて、可動部材が、測定対象面に対する第三接触子の接触位置を中心として回転し、前記基準線に対して傾いた状態となったとしても、前記二つの計測位置における計測値を平均化することで可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。 According to this measuring method, in order to measure the displacement amount of the movable member, the displacement amount of the movable member is measured with two positions that are line-symmetrical with respect to the reference line as the measurement position, and the average value of these displacement amounts. Are seeking. Therefore, the straightness of the movable member with respect to the guide member is unstable, and the movable member rotates about the contact position of the third contact with the surface to be measured, and is inclined with respect to the reference line. Even if it does not occur, the displacement amount of the movable member can be obtained more accurately by averaging the measurement values at the two measurement positions, and the measurement error of the diameter on the measurement target surface can be reduced as much as possible. It will be possible.
本発明によれば、可動部材の変位量をより正確に求めることができ、測定対象面における直径の測定誤差を可及的に低減することが可能となる。これにより、円筒ワークを含む製品の精度を向上させることができる。 According to the present invention, the displacement amount of the movable member can be obtained more accurately, and the measurement error of the diameter of the measurement target surface can be reduced as much as possible. Thereby, the accuracy of the product including the cylindrical work can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔測定装置について〕
図1は、測定装置の実施の一形態の概略を示す平面図である。図2は、図1に示す測定装置を横から見た断面図である。この測定装置10は、円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方(の一部)を測定対象面としており、この測定対象面における直径を測定するためのものである。図1及び図2に示す測定装置10は、円筒ワークの外周面の直径を測定する場合の装置であり、特に本実施形態では、円筒ワークは玉軸受用の内輪4であり、この内輪4の外周面に形成されている軌道5の直径Dを計測するためのものである。玉軸受の内輪4の軌道5は、断面が円弧状の溝として形成されていることから、この溝の最小径、つまり、溝底位置における直径Dを計測する。つまり、軌道5を測定対象面としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[About measuring device]
FIG. 1 is a plan view showing the outline of an embodiment of a measuring apparatus. FIG. 2 is a cross-sectional view of the measuring device shown in FIG. 1 viewed from the side. The measuring
測定装置10は、第一接触子11、第二接触子12、第三接触子13、可動部材20、ガイド部材31,32、弾性部材25、第一変位計41、及び第二変位計42を備えている。さらに、測定装置10は、作業台上に設置される装置基台9、及びこの装置基台9に固定されている固定部材19を備えている。また、測定装置10は、ワーク受け部38、及び演算装置15を備えている。
The measuring
装置基台9は平板状の部材であり、この上に前記各機器が設けられている。
固定部材19は、装置基台9に固定されており、固定ブロック19aと、固定ブロック19aから基準線L0に平行な方向に延びている複数のロッド19bとを有している。
なお、この測定装置10では、基準線L0が定義されている。図1において、基準線L0は、第一接触子11と軌道5との接触点及び第二接触子12と軌道5との接触点を結ぶ線分の垂直二等分線であって、装置基台9の面方向に平行な直線(本実施形態では水平方向の直線)である。この基準線L0は、各機器の配置及び測定対象となる内輪4の位置の基準になる。後の測定方法においても説明するが、基準線L0上の一点Qと内輪4の中心(中心点C)とを一致させて、内輪4をこの測定装置10に設置することで、軌道5の直径Dの測定が行われる。
The
The fixing
In this measuring
ワーク受け部38は、内輪4を下から支持するためのものであり、内輪4を載せる水平梁部38aと、この水平梁部38aを支える柱部38bとを有している。水平梁部38aは、平面視においてY字形状を有しており、その上面に内輪4を載せることができる。水平梁部38aの上面(載置面)は、基準線L0と平行であり、水平面を構成している。柱部38bは装置基台9に取り付けられており水平梁部38aを支えている。
The
第一接触子11及び第二接触子12は、それぞれ装置基台9に固定されている支持部材14に取り付けられており、これら接触子11,12は同じ高さに位置しており、平面視において(図1参照)基準線L0を軸として線対称の配置にある。第一接触子11及び第二接触子12は玉形状を有しており、ワーク受け部38上に載る内輪4の軌道5と点接触する。
The
装置基台9上において、第一接触子11及び第二接触子12は固定状態にあるのに対して、第三接触子13は移動可能となっている。また、第三接触子13は、第一接触子11及び第二接触子12と同じ高さに位置しており(図2参照)、平面視において(図1参照)基準線L0上に位置している。つまり、第三接触子13は、基準線L0に沿って移動可能となっている。第三接触子13を移動可能とするために、可動部材20及びガイド部材31,32が設けられている。第三接触子13は玉形状を有しており、ワーク受け部38上に載る内輪4の軌道5と点接触する。
On the
本実施形態のガイド部材31,32は、LMガイド(登録商標)であり、ガイド部材31,32は、平面視において、基準線L0を軸として線対称の配置にある。これらガイド部材31,32は平行に配置されており、基準線L0に平行な方向を誘導方向として可動部材20(後述する可動ベース20a)を移動可能に支持する構成を有している。可動部材20は、ガイド部材31,32に沿って移動可能である可動ベース20aと、この可動ベース20aに固定されている支持部材20bとを有している。支持部材20bに第三接触子13が取り付けられている。
以上より、可動部材20は、第三接触子13を搭載しており基準線L0に平行な方向に移動可能であり、ガイド部材31,32は、この可動部材20を基準線L0に沿って誘導する構成が得られる。
The
As described above, the
可動ベース20aの一部20dには、基準線L0に平行な貫通孔20cが複数形成されており、前記ロッド19bを挿通させた状態としている。そして、可動ベース20aの一部20dと固定ブロック19aとの間に、ロッド19bに外嵌するようにして、コイルばねからなる弾性部材25が設けられている。本実施形態では、弾性部材25は圧縮コイルばねである。これにより、弾性部材25は、可動部材20に搭載されている第三接触子13を軌道5に押し付けることができる。
A plurality of through
本実施形態では、一対(図1では上下一対)のロッド19bが、基準線L0を軸として線対称となる配置で設けられていることから、これらロッド19bに沿って設けられている弾性部材25についても、基準線L0を挟んで両側にそれぞれ設けられた構成となり、これにより、一対の弾性部材25が、可動部材20の可動ベース20aの内の基準線L0を軸として線対称となる二つの押圧位置P1,P2を押すことができる。この構成によれば、可動部材20が基準線L0に平行な方向に押されやすくなり、可動部材20の傾きを可及的に抑えることが可能となる。なお、一対の弾性部材25の形状(長さ)及び弾性係数は同じものである。
In the present embodiment, the pair of
また、この構成以外に、中央のロッド19bに弾性部材25が設けられていてもよい。両側のロッド19bに設けられている場合、及び、中央のロッド19bに設けられている場合のいずれにおいても、弾性部材25は、可動部材20を基準線L0に平行な方向に付勢して、第三接触子13を軌道5に押し付けることができる構成が得られる。
In addition to this structure, the
可動ベース20aには、作業者が操作するレバー26が左右に取り付けられている。レバー26は、平面視において、基準線L0を軸として線対称の配置で設けられている。レバー26を引くことで、弾性部材25の弾性力に抗して、可動部材20(第三接触子13)を第一接触子11及び第二接触子12から離すことが可能となる。そして、レバー26を引く力を解除すると、弾性部材25の弾性力(復元力)によって可動部材20(第三接触子13)は第一接触子11及び第二接触子12に接近する方向に移動し、第三接触子13が軌道5に接触し更に押圧することができる。
The
第一変位計41及び第二変位計42は、可動部材20の基準線L0に沿った方向の変位量を計測するものであり、本実施形態では接触式のセンサであり、双方で同じものである。変位計41(42)は、本体部41a(42a)と、この本体部41a(42a)に対して基準線L0に平行な方向に進退移動する端子41b(42b)とを有しており、可動部材20に接触する端子41b(42b)の移動量を検出信号として出力する。なお、第一変位計41及び第二変位計42は非接触式のセンサであってもよい。第一変位計41及び第二変位計42は、それぞれが独立して計測に用いられ、計測値(計測信号)を、演算装置15に出力する。端子41b(42b)が可動部材20の可動ベース20aの平坦な面に点で接触した状態にあり、第一変位計41及び第二変位計42は可動部材20の変位量を計測する。
The
第一変位計41及び第二変位計42は、平面視において、基準線L0を軸として線対称となる配置に設けられており、検出方向を基準線L0に平行な方向としている。これにより、第一変位計41及び第二変位計42は、可動部材20の内の基準線L0を軸として線対称となる二つの位置を計測位置P11,P12として、可動部材20の変位量をそれぞれ計測する。
The
可動部材20の変位量は第三接触子13の変位量と等しくなり、設計上では、第一変位計41及び第二変位計42は、同じ値の計測値(変位量)を取得する。しかし、仮に、ガイド部材31,32に対する可動部材20の直進性が不安定となって、軌道5に対する第三接触子13の接触位置を中心として可動部材20が回転し、可動部材20が基準線L0に対して傾いた状態になると、第一変位計41及び第二変位計42はそれぞれ異なる計測値(変位量)を取得する。これら異なる計測値(変位量)をそれぞれ仮変位量と呼ぶことができる。
The displacement amount of the
演算装置15は、例えば各種演算を行うコンピュータ装置からなり、第一変位計41及び第二変位計42の計測値(仮変位量)の平均値を求める処理を行う。更に、本実施形態の演算装置15は、この平均値を用いて、軌道5の直径Dを求める処理も行う。これらの処理については、後の測定方法で説明する。
The
本実施形態の測定装置10では、第一接触子11、第二接触子12及び第三接触子13は、基準線L0上の点Qを中心とする一つの仮想円上に配置された状態となることができ、この状態で、点Qを中心として周方向に均等配置されている。つまり、接触子11,12,13は120度ピッチで配置されている。そして、前記のとおり、平面視において、第一接触子11及び第二接触子12は、基準線L0を軸として線対称の配置にあり、また、第三接触子13は、基準線L0上に位置していることから、前記のとおり、第一接触子11と軌道5との接触点と、第二接触子12と軌道5との接触点とを結ぶ線分の垂直二等分線が、基準線L0と一致する。
なお、三つの接触子11,12,13は、周方向に均等配置されていなくてもよいが、第一接触子11及び第二接触子12は、基準線L0を軸として線対称の配置にあり、第三接触子13は、基準線L0上に位置している必要がある。そして、第三接触子13は、この基準線L0に沿って移動可能となっている。
In the measuring
The three
〔測定方法について〕
以上の構成を備えている測定装置10によって行われる測定方法について説明する。
この測定方法は、測定装置10の基準線L0上の一点Qを中心として内輪4を設置し、この内輪4の外周面に形成されている軌道5(測定対象面)に対して、固定状態にある第一接触子11及び第二接触子12と、移動可能となっている第三接触子13とを接触させることで、この軌道5における直径Dを測定する方法である。測定方法には、準備工程St1、計測工程St2及び演算工程St3が含まれる(図3参照)。図4及び図5は、各工程を説明するための測定装置10の概略図である。
[About measurement method]
A measuring method performed by the measuring
In this measuring method, the inner ring 4 is installed around a point Q on the reference line L0 of the measuring
準備工程St1では、図4に示すように、三つの接触子11,12,13の間に内輪4を設置するために、作業者はレバー26(図1参照)を引いて弾性部材25の弾性力に抗して可動部材20に搭載の第三接触子13を、第一接触子11及び第二接触子12から離れた位置とする。そして、前記レバー26の引く力を解除することで、弾性力(復元力)によって弾性部材25が第三接触子13を搭載する可動部材20を押し、可動部材20をガイド部材31,32により基準線L0に平行な方向に誘導して、図5に示すように第三接触子13を軌道5に接触させ、更に、前記弾性力によって第三接触子13を軌道5に押し付ける。これと共に、第一接触子11及び第二接触子12が、軌道5に接触した状態となる。弾性部材25の力により、内輪4に測定荷重が付与される。
In the preparatory step St1, as shown in FIG. 4, in order to install the inner ring 4 between the three
次の計測工程St2では、内輪4に前記測定荷重が付与された状態で、第一変位計41及び第二変位計42による可動部材20(可動ベース20a)の変位量が計測される。
この計測工程St2では、第一変位計41及び第二変位計42により(図1参照)、可動部材20(可動ベース20a)の内の基準線L0を軸として線対称となる二つの位置を計測位置P11,P12として、この可動部材20(可動ベース20a)の変位量が計測される。
第一変位計41及び第二変位計42の計測値(計測信号)は、演算装置15に出力され、演算装置15によって、これら計測値を用いて軌道5の直径Dが演算により求められる。
In the next measuring step St2, the displacement amount of the movable member 20 (
In this measurement step St2, two positions that are line-symmetrical with respect to the reference line L0 of the movable member 20 (
The measured values (measurement signals) of the
次の演算工程St3では、軌道5における直径Dを求めるために、二つの計測位置P11,P12における前記変位量の平均値が求められる。
また、演算装置15が有している記憶部には、計測が行われる毎に前記計測値及び前記平均値が記憶されると共に、ワークマスタの寸法が既に記憶されている。ワークマスタは、測定の対象とする前記内輪4と同じ形状を有する内輪であり、その軌道の寸法(直径)が既知のものである。そして、このワークマスタについても測定装置10を用いて可動ベース20aの変位量(二つの計測値の平均値)が求められており、その結果(平均値)が演算装置15の記憶部に記憶されている。
In the next calculation step St3, the average value of the displacement amounts at the two measurement positions P11 and P12 is obtained in order to obtain the diameter D on the
In addition, the storage unit of the
ここで、前記のとおり、仮に、ガイド部材31,32に対する可動部材20の直進性が不安定となって、軌道5に対する第三接触子13の接触位置を中心として可動部材20が回転し、可動部材20が基準線L0に対して傾いた状態になると、第一変位計41及び第二変位計42はそれぞれ異なる計測値を、前記仮変位量として取得する。これら仮変位量は、基準線L0に沿った方向の実際の可動部材20の変位量ではなく、可動部材20が傾いた状態となることによる成分が含まれている。しかし、可動部材20の傾き角度(回転角度)は非常に小さいことから、第一変位計41及び第二変位計42からそれぞれ取得される仮変位量を平均することで前記傾きによる成分が補正され、この平均した値を、可動部材20の基準線L0に沿った方向の変位量とみなすことができる。
Here, as described above, if the linearity of the
このように、演算工程St3では、演算装置15は、第一変位計41及び第二変位計42の計測値の平均値を求める。そして、演算装置15は、前記平均値、及び、直径が既知であるワークマスタの軌道における当該直径を用いて、実際に測定の対象とした内輪4の軌道5における直径Dを演算によって求める。つまり、ワークマスタとの比較によって、内輪4の軌道5における直径Dが求められる。
In this way, in the calculation step St3, the
なお、軌道5における直径Dを求める処理は、前記の方法以外であってもよく、例えば、第一変位計41及び第二変位計42の計測値の平均値を用いて、第一接触子11と第二接触子12と第三接触子13の配置に基づく幾何学的な計算により、直径Dを演算により求めてもよい。
The process of obtaining the diameter D on the
以上のような構成を備えた測定装置10によって行われる測定方法によれば、可動部材20の変位量を計測するために、基準線L0を軸として線対称となる二つの位置を計測位置P11,P12として可動部材20の変位量が、第一変位計41及び第二変位計42によって計測され、これらの変位量の平均値が求められる。このため、たとえ、ガイド部材31,32に対する可動部材20の直進性が不安定となっていて、可動部材20が、軌道5に対する第三接触子13の接触位置を中心として回転し、基準線L0に対して傾いた状態となったとしても、二つの計測位置P11,P12における計測値を平均化することで、可動部材20の変位量をより正確に求めることができ、軌道5における直径Dの測定誤差を可及的に低減することが可能となる。
According to the measuring method performed by the measuring
このように、第一変位計41及び第二変位計42の計測値を平均化することで、可動部材20の傾きによる誤差が補正され、演算装置15が行う軌道5の直径Dの測定精度を高めることができ、また、測定の安定した繰返し性が得られる。
そして、内輪4の直径Dの測定精度を向上させることができ、この結果、この内輪4を用いることにより、すきま(Raすきま)や接触角の安定した高いレベルの玉軸受を得ることが可能となる。
In this way, by averaging the measurement values of the
Then, the measurement accuracy of the diameter D of the inner ring 4 can be improved, and as a result, by using this inner ring 4, it is possible to obtain a ball bearing of a high level with stable clearance (Ra clearance) and contact angle. Become.
前記実施形態では、測定の対象を内輪4としているが、外輪6であってもよい。この場合の測定装置を、図6及び図7に示す。この測定装置10では、外輪6の内周面に形成されている軌道7を測定対象面とし、この軌道7の直径Dが計測される。外輪6の場合、測定装置10では、三つの接触子11,12,13を外輪6の軌道7に対して径方向内側から接触させる構成となるが、その他の構成及び機能、並びに測定方法については、図1及び図2に示す形態と同様である。
In the above embodiment, the object of measurement is the inner ring 4, but the
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の測定装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
測定対象を玉軸受の内輪4、外輪6とする場合について説明したが、これに限らず、他の転がり軸受の軌道輪や、その他の円筒ワークの直径(内径や外径)を測定するために、本発明の測定装置及び測定方法を適用することができる。
The embodiments disclosed above are illustrative in all points and not restrictive. That is, the measuring device of the present invention is not limited to the illustrated form, and may have other forms within the scope of the present invention.
The case where the measurement target is the inner ring 4 and the
4:内輪(円筒ワーク) 5:軌道(測定対象面) 6:外輪(円筒ワーク)
7:軌道(測定対象面) 10:測定装置 11:第一接触子
12:第二接触子 13:第三接触子 15:演算装置
20:可動部材 25:弾性部材 31:ガイド部材
32:ガイド部材 41:第一変位計 42:第二変位計
D:直径 L0:基準線 P1,P2:押圧位置
P11,P12:計測位置 Q:基準線上の一点
4: Inner ring (cylindrical work) 5: Orbit (measurement surface) 6: Outer ring (cylindrical work)
7: Orbit (measurement target surface) 10: Measuring device 11: First contactor 12: Second contactor 13: Third contactor 15: Arithmetic device 20: Movable member 25: Elastic member 31: Guide member 32: Guide member 41: First displacement meter 42: Second displacement meter D: Diameter L0: Reference line P1, P2: Pressing position P11, P12: Measurement position Q: One point on the reference line
Claims (4)
前記第三接触子を搭載している可動部材と、
前記基準線を軸として線対称に配置され、前記可動部材を前記基準線に沿って誘導する第一のガイド部材及び第二のガイド部材と、
前記可動部材を前記基準線に平行な方向に付勢して前記第三接触子を前記測定対象面に押し付けるための弾性部材と、
前記可動部材の内の前記基準線を軸として線対称となる第一の計測位置及び第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する第一変位計及び第二変位計と、
前記第一変位計及び前記第二変位計の計測値の平均値を求め、この平均値に基づいて前記直径を求める演算装置と、
を備え、
前記弾性部材は、前記基準線を軸として線対称となる、前記可動部材における第一の押圧位置及び第二の押圧位置を押すために、前記基準線を挟んで両側にそれぞれ設けられている第一の弾性部材及び第二の弾性部材を含み、
前記第一のガイド部材から前記基準線までの前記基準線に直交する直交方向における距離及び前記第二のガイド部材から前記基準線までの前記直交方向における距離が、前記第一の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離及び前記第二の押圧位置から前記基準線までの前記直交方向における距離よりも大きい
測定装置。 A first contactor and a second contactor which are arranged in line symmetry with respect to the reference line as an axis, and a third contactor which is located on the reference line, and of a cylindrical work set centered on one point on the reference line. Either one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, the measurement target surface, by contacting the first contactor, the second contactor and the third contactor, to measure the diameter of the measurement target surface. A measuring device for performing,
A movable member having the third contact mounted thereon,
A first guide member and a second guide member which are arranged line-symmetrically with respect to the reference line and guide the movable member along the reference line;
An elastic member for urging the movable member in a direction parallel to the reference line to press the third contactor against the measurement target surface,
A first displacement meter and a second displacement meter that measure a displacement amount of the movable member at a first measurement position and a second measurement position that are line-symmetrical with respect to the reference line of the movable member as an axis.
An average value of the measured values of the first displacement meter and the second displacement meter is calculated, and a computing device that calculates the diameter based on this average value,
Equipped with
The elastic members are provided on both sides of the reference line in order to press the first pressing position and the second pressing position of the movable member, which are line-symmetrical with respect to the reference line. Including one elastic member and a second elastic member,
The distance in the orthogonal direction from the first guide member to the reference line in the orthogonal direction orthogonal to the reference line and the distance in the orthogonal direction from the second guide member to the reference line are from the first pressing position. The measuring device is larger than the distance in the orthogonal direction to the reference line and the distance in the orthogonal direction from the second pressing position to the reference line .
請求項1に記載の測定装置。 The distance in the orthogonal direction from the first measurement position to the reference line in the orthogonal direction and the distance in the orthogonal direction from the second measurement position to the reference line, the first pressing position from the reference line The measuring device according to claim 1, wherein the distance is greater than the distance in the orthogonal direction and the distance from the second pressing position to the reference line in the orthogonal direction .
前記第一接触子及び前記第二接触子と、前記基準線上に位置する第三接触子とを、前記基準線上の一点を中心として設置する円筒ワークの外周面及び内周面の内のいずれか一方の測定対象面に接触させることで、当該測定対象面における直径を測定するための方法であって、
前記第三接触子を搭載する可動部材を前記第一のガイド部材及び前記第二のガイド部材により前記基準線に平行な方向に誘導して当該第三接触子を前記測定対象面に接触させ、更に、当該第三接触子を当該測定対象面に押し付けると共に、前記第一接触子及び前記第二接触子を、前記測定対象面に接触させた状態とする工程と、
前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における当該可動部材の変位量を計測する工程と、
前記測定対象面における直径を求めるために、前記第一の計測位置及び前記第二の計測位置における前記変位量の平均値を求める工程と、
を備えている測定方法。 Using the measuring device according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the first contact and the second contact, and a third contact located on the reference line, one of the outer and inner peripheral surfaces of the cylindrical workpiece to be placed around a single point of the reference line A method for measuring the diameter of the measurement target surface by contacting one measurement target surface,
A movable member carrying the third contactor is guided in a direction parallel to the reference line by the first guide member and the second guide member to bring the third contactor into contact with the measurement target surface, Furthermore, while pressing the third contactor against the measurement target surface, a step of bringing the first contactor and the second contactor into contact with the measurement target surface,
Measuring a displacement amount of the movable member at the first measurement position and the second measurement position ;
A step of obtaining an average value of the displacement amounts at the first measurement position and the second measurement position in order to obtain the diameter of the measurement target surface;
The measuring method equipped with.
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