JPH0232208A

JPH0232208A - 穴径の測定装置

Info

Publication number: JPH0232208A
Application number: JP18329488A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kato; 寛二加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1990-02-02
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2505029B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、穴の直径を空気マイクロメータの原理を用い
て測定する装置に関する。

従来の技術とその課題機械加工ラインにおいて切削加工されたワークの穴の直
径を自動測定するにあたっては、エア吹出ノズルを存す
る円筒状の測定ヘッドを測定対象となる穴に挿入し、エ
ア供給系の背圧変化を空電変換して測定するようにした
ものがある。

この種の方式はいわゆるインライン測定が可能となる点
できわめて有効であるが、複数種類のワークが同−加工
ライン上を流れる混流加工ラインにおいて測定しよとす
る穴の基準径がそれぞれに異なる場合には、各ワークに
対応した測定ヘッドを予め用意しておかないかぎりイン
ライン測定を実現できない。

そこで従来は、例えば加工ライン上を流れるワークがＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄの４種類とするとき、ワークノ流し方向に
沿って４つの測定ステージＳａ。

Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを設定し、ワークＡについては測定ス
テージＳａで、ワークＢについては測定ステージｓｂと
いうように各ワークごとに専用化された測定ステージで
測定を行っている。

しかしながら、上記のように各ワークごとに専用化され
て独立した複数の測定ステージを直列に設定すると、ラ
イン全長が無用に長くなるほか、ワークを位置決めクラ
ンプする治具を各測定ステージごとに付帯させなければ
ならないために設備費の高騰を招（ことになる。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ワークの種別に応じその都度
測定ヘッドを交換することによって１台で複数のワーク
の測定に対応できる測定装置を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明は前述したように、測定対象となるワークの穴に
エア吹出ノズルを有する円筒状の測定ヘッドを挿入し、
エア供給系の背圧変化に基づいて穴の直径を測定する装
置において、ワークが位置決め固定される治具と、治具
に対し前進後退可能であって主軸先端に測定ヘッドが着
脱可能に装着されるテールストックと、サイズが異なる
複数の測定ヘッドが収容され、ワーク種別信号に基づい
て該当する測定ヘッドを割り出して前記主軸との間で測
定ヘッドの自動交換を行うヘッド交換装置と、前記測定
ヘッドに対応する複数の零位調整用のマスターゲージが
設けられ、ワーク種別信号に基づいて、現在主軸に装着
されている装着測定ヘッドに対応するマスターゲージを
装着測定ヘッドに挿入可能な位置に割り出すゲージマガ
ジンとを備えたことを特徴としている。

作用この構造によると、例えば前工程から送られてきたワー
クは治具に位置決め固定され、その一方で治具に位置決
め固定されるワークの種別信号を受けてヘッド交換装置
が作動して、テールストックの主軸との間でヘッドの交
換を行い、その結果、テールストックの主軸には前記ワ
ークに対応した測定ヘッドが装着される。

また、上記のワーク種別信号を受けてゲージマガジンが
作動し、前記主軸に装着された測定ヘッドに対応するマ
スターゲージを割り出して、前記測定ヘッドに挿入可能
な位置に位置決めする。

そして、テールストックが前進して、主軸に装着されて
いる測定ヘッドをマスターゲージに挿入して零点調整を
行い、その後に測定ヘッドをワークの穴に挿入して測定
を行うことになる。

実施例第１図〜第６図は本発明の一実施例を示す図で、第７図
および第８図に示すように自動車のトランスアクスルケ
ース（以下、これをワークという）Ｗの軸穴Ｈ１，Ｈ２
の直径ＤＩ、Ｄ２を測定する装置について例示している
。そして、本実施例では外観形状が同一でありながら軸
穴Ｈ１，Ｈ２の基準直径が異なる４種類のワークＷが同
一加工ライン上を流れるものとする。

第１図において、１はベツド、２はワークＷを位置決め
固定するための治具、３はベツド１上に搭載されたテー
ルストック、４はヘッド交換装置、５はゲージマガジン
である。

治具２はロケートピン６およびクランパ７を備えており
、前工程からパレット８によって搬入されてきたワーク
Ｗ（ワークＷの搬入方向は紙面と直交方向）を前記ロケ
ートピン６とクランパ７とにより堅固にクランプする。

テールストック３は、エアシリンダ９．ＩＯのはたらき
によりガイドバー１１に案内されながらスライドするよ
うになっており、主軸１２の先端には後述するように測
定ヘッド１３．１４．１５゜１６のいずれかが着脱可能
に装着される。

ヘッド交換装置４は、ベツドｌ上に立設されたアーチ状
のフレーム１７と、フレーム１７と一体のガイドバー１
８に案内されて、エアシリンダ１９のはたらきにより昇
降するスライダ２０と、スライダ２０に装管されて軸心
Ｏを回転中心として割り出し回転駆動されるヘッドマガ
ジン２１とから構成される。ヘッドマガジン２１は第２
図に示すように放射状に延びる４つのグリッパアーム２
２．２３．２４．２５を備えており、各グリッパアーム
２２，２３，２４．２５の先端にはワークＷの種類に応
じたサイズの異なる測定ヘッド１３゜１４．１５．１６
が個別に把持されている。そして、後述するようにワー
ク種別信号を受けてヘッドマガジン２１が割り出し回転
し、該当する測定ヘッド１３，１４，１５．１６うちの
いずれかがヘッド交換位置に割り出される。

ゲージマガジン５は、第３図に示すようにベツド１上に
立設したアーチ状のフレーム２６にゲージホルダ２７を
設けたもので、このゲージホルダ２７は多点停止可能な
エアシリンダ２８によって昇降駆動される。ゲージホル
ダ２７には、ヘッドマガジン２１に収容された測定ヘッ
ド１３，１４゜１５．１６に個々に対応する４つのリン
グ状のマスターゲージ２９，３０．３１．３２が取り付
けられている。そして、前述したヘッドマガジン２１と
同様に、ワーク種別信号を受けてゲージホルダ２７が昇
降駆動され、該当するマスターゲージ２９．３０，３１
．３２のいずれかが主軸１２の延長線上に割り出される
。

各測定ヘッド１３，１４，１５．１６は第４図に示すよ
うにテーパ状のシャンク３３の先端にヘッドピース３４
を取り付けたもので、へ・ノドピース３４には第５図に
示すようにエア吹出ノズル３５が形成されている。そし
て、シャンク３３は図示外のプルスタッドと主軸１２側
のチャックとの係合により主軸１２に堅固に固定される
。

エア吹出ノズル３５はホース３６およびシャンク３３に
形成されたエア供給孔３７を介して主軸１２側の中継ポ
ート３８に接続され、さらに中継ボート３８は第６図の
空気圧回路を介して空気圧力源３９に接続されている。

中継ボート３８が形成されたフェースプレート４０は、
主軸１２の端面にさらばね４１を介して装着され、主軸
１２の軸心方向に変位可能な構成となっている。つまり
、フェースプレート４０をフローティング可能な構成と
し、フェースプレート４０をさらばね４１の力でシャン
ク３３に押し付けることにより、エア供給孔３７と中継
ポート３８との接続部でのシール性を確保している。

第６図の空気圧回路において、主軸１２の後段の空気供
給系は、前述した測定ヘッド１３，１４゜１５．１６の
数に応じて４つの開閉回路４２，４３．４４．４５に分
けられており、各開閉回路４２．４３．４４．４５には
ソレノイドバルブ４６゜４７．４８．４９の作動によっ
て開閉制御される０Ｎ−ＯＦＦバルブ５０〜５７と、空
気供給系の圧力変化を電気信号として出力する圧力セン
サ５８〜６５が介装されている。そして、後述するよう
に、測定ヘッド１３〜１６のうちのいずれかを測定対象
となる穴に挿入してエア吹出ノズル３５からエアを吹き
出したとき、前記空気供給系の背圧変化を空電変換して
圧力センサ５８〜６５のいずれかで検出することで測定
対象となる穴の直径が測定される。

次に上記のように構成された測定装置の作用について説
明する。

第１図において、前工程から送られてきたワークＷが治
具２に位置決めクランプされるのと併行して、そのワー
クＷの種別信号がヘッド交換装置４およびゲージマガジ
ン５にそれぞれ与えられる。

ヘッド交換装置４は、ヘッドマガジン２１がスライダ２
０ごと下降することによって、現在テールストック３の
主軸１２に装着されている測定ヘッド（例えば測定ヘッ
ド１６）を抜き取る一方、前記ワーク種別信号に対応す
る測定ヘッド（例えば測定へラド１３）を割り出して主
軸１２に装着する。そして、第６図の開閉回路４２〜４
５のうち、前記ワーク種別信号に対応するいずれか一つ
の回路が選択されて作動し、その結果、主軸１２に装着
された測定ヘッド１３のエア吹出ノズル３５からエアが
吹き出される。

さらに、ゲージマガジン５は前記ワーク種別信号を受け
て作動し、先に主軸１２に装着された測定ヘッド１３に
対応するマスターゲージ（例えばマスターゲージ３２）
を主軸１２の延長軸線上に割り出す。

マスターゲージ３２が割り出されるとテールストツク３
全体が前進し、主軸１２に装着されている測定ヘッド１
３をマスターゲージ３２に挿入する。この時には、前述
したように既にエア吹出ノズル３５からエアが吹き出さ
れていることから、これによってマスターゲージ３２の
内径を基準として測定系の零点調整が行われる。

零点調整が終了するとゲージマガジン５のゲージホルダ
２７が一気に上動する一方、治具２に固定されているワ
ークＷに向かってテールスト・ツク３がさらに前進し、
測定ヘッド１３をワークＷの軸穴Ｈ１，Ｈ２（第８図）
に挿入する。その結果、空気マイクロメータの原理によ
り軸穴Ｈ１およびＨ２の直径が第６図の圧力センサ５８
〜６５のうちのいずれかによって測定される。

軸穴Ｈ１，Ｈ２の直径の測定が完了するとテールストッ
ク３が後退するとともに、治具２内のワークＷがアンク
ランプされて次工程に送り出され、以後は上記と同様の
動作を繰り返すことになる。

発明の効果以上のように本発明の穴径の測定装置によれば、ワーク
の種別に応じて測定ヘッドを着脱交換するとともに、そ
の都度マスターゲージを用いて零点調整を行うようにし
たものであるから、１台の装置で基準径の異なる複数の
穴径の測定に対応することができ、従来のようにワーク
ごとに専用化された測定ステージを並設した場合と比べ
て、ラインの短縮化と併せて設備費の低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定装置の実施例を示す構成説明図、
第２図は第１図のＡ方向矢視図、第３図は第１図のＢ方
向矢視図、第４図は測定ヘッドの断面図、第５図は第４
図の■−■線に沿う断面図、第６図は上記測定ヘッドの
空気供給系の回路図、第７図はワークの一例を示す説明
図、第８図は第７図の■−■線に沿う断面図である。２・・・治具、３・・・テールストック、４・・・ヘッ
ド交換装置、５・・・ゲージマガジン、１２・・・主軸
、１３゜１４．１５．１６・・・測定ヘッド、２１・・
・ヘッドマガジン、２７・・・ゲージホルダ、２９．３
０．３１゜３２・・・マスターゲージ、３５・・・エア
吹出ノズル、５８〜６５・・・圧力センサ、Ｗ・・・ワ
ーク、Ｈｌ、Ｈ２・・・軸穴。第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）測定対象となるワークの穴にエア吹出ノズルを有
する円筒状の測定ヘッドを挿入し、エア供給系の背圧変
化に基づいて穴の直径を測定する装置において、ワーク
が位置決め固定される治具と、治具に対し前進後退可能
であって主軸先端に測定ヘッドが着脱可能に装着される
テールストックと、サイズが異なる複数の測定ヘッドが
収容され、ワーク種別信号に基づいて該当する測定ヘッ
ドを割り出して前記主軸との間で測定ヘッドの自動交換
を行うヘッド交換装置と、前記測定ヘッドに対応する複
数の零位調整用のマスターゲージが設けられ、ワーク種
別信号に基づいて、現在主軸に装着されている装着測定
ヘッドに対応するマスターゲージを装着測定ヘッドに挿
入可能な位置に割り出すゲージマガジンとを備えたこと
を特徴とする穴径の測定装置。