JPH0249441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は段差を有する平行な第１、第２の２
平面を備えた被測定体の第１、第２の平面間の距
離を自動的に測定する段差を有する平行な２平面
間の距離測定装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

第１図は三相電力計の主枠（被測定体）１を示
すものである。この主枠１には第２図に示すよう
に１対の支持部２，３が形成されているととも
に、両支持部２，３間には回転円板４を収容する
収容部５が形成されている。前記一方の支持部２
には例えば直径７mmの取付孔６が形成されてお
り、この取付孔６に針軸受７が取付けられてい
る。また、他方の支持部３には例えば７mmの取付
孔８が形成されているとともに、この取付孔８の
外側端部には直径９mmの凹部（座グリ穴）９が形
成されており、ピボツト軸受１０が取付けられて
いる。そして、これらの針軸受７とピボツト軸受
１０とによつて収容部５内に収容される回転円板
４の軸１１が支持されている。また、前記収容部
５の内底部には切欠溝１２が形成されており、こ
の切欠溝１２の両側壁面には回転円板４を回転制
御する１対のマグネツト１３，１３が対向配置さ
れている。

ところで、回転円板４を円滑に回転させるため
には回転円板４を両マグネツト１３，１３間の中
央に正しく配置する必要があるので、マグネツト
１３が配設されている切欠溝１２の一方の側壁面
である第１の平面１４とピボツト軸受１０が取付
けられる凹部９の内底面である第２の平面１５と
の間の距離を一定距離ｌに保持する必要がある。
そのため、主枠１を製作する場合には第１、第２
の両平面１４，１５間の距離ｌを測定し、測定値
の異常が検出された場合にはこの測定値にもとづ
いて凹部９を加工する例えば軸穴自動工機を調整
するようにしている。

〔背景技術の問題点〕

主枠１の切欠溝１２の一方の側壁面側にはこの
切欠溝１２の他方の側壁面側の開口端位置よりも
外方向に突出された支持部３が形成されており、
主枠１の切欠溝１２の他方の側壁面によつて形成
される第１の平面１４と支持部３の外面側に形成
され、第１の平面１４に対して平行な第２の平面
１５との間には段差が形成されていたので、これ
ら第１、第２の両平面１４，１５の距離ｌを直接
測定することができない問題があつた。そのた
め、従来は生産ラインのガイドレール１６にガイ
ドされて送られる製品の抜き取り検査を行ない、
検査室内で各種の測定器具を使用して測定可能な
複数の部分を測定し、各測定部分の測定結果を組
合わせて段差を有する平行な第１、第２の両平面
１４，１５間の距離ｌを測定していたので、測定
時間が長く、測定精度も悪い問題があつた。さら
に、生産ライン上の全製品の測定を行なうことが
できなかつたので、軸穴加工機の調整作業を迅速
に行なことができず、製品の品質の向上が図りに
くい難点もあつた。

〔発明の目的〕

この発明は段差を有する平行な２平面間の距離
を直接的に測定することができ、測定時間の短縮
および測定精度の向上が図れ、加えて全数検査が
可能となることにより被測定体の品質の向上を図
ることができる段差を有する平行な２平面間の距
離測定装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の概要〕

段差を有する平行な第１、第２の２平面を備え
た被測定体の第１、第２の各平面上に第１、第２
の各基準部材を配置し、これらの第１、第２の各
基準部材を第１、第２の各押し付け機構によつて
被測定体の第１、第２の各平面に押し付けるとと
もに、被測定体の第１、第２の各平面に対し直交
する方向に進退可能な測定子を設け、この測定子
を付勢力によつて常時は測定部と第２の基準部材
との間の距離が一定の基準距離だけ離間した状態
で保持し、この測定子を第１の基準部材に当接さ
せた場合には検出器によつて測定部の基準距離か
らの移動量を検出し、この検出器からの出力信号
にもとづいて演算部によつて被測定体の第１、第
２の両平面間の距離の測定値を算出して表示部に
表示するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第３図乃至第６図はこの発明の一実施例を示す
ものである。なお、第３図乃至第６図において、
第１図および第２図と同一部分には同一の符号を
付してその説明を省略する。第３図はこの発明に
よる距離測定装置の本体２１の概略構成を示すも
のである。この本体２１には被測定体である主枠
１の第１の平面１４上に配置される第１の基準部
材２２および第２の平面１５上に配置される第２
の基準部材２３がそれぞれ設けられている。前記
第１の基準部材２２には主枠１の切欠溝１２内に
挿入される挿入部２４および主枠１の第１の平面
１４を延長する延在部２５がそれぞれ形成されて
いる。そして、この第１の基準部材２２は軸穴自
動加工機の上、下駆動プレート２６に取付板２
７、平行ばね取付板２８および対向配置された２
組の平行ばね２９，２９，２９′，２９′を介して
取付けられている。この場合、取付板２８の取付
部３０の幅寸法t₂は第１の基準部材２２の延在部
２５の幅寸法t₁と同寸法に形成されており、２組
の平行ばね２９，２９，２９′，２９′は上部押え
部材３１，３１および下部押え部材３２，３２を
介して取付部３０および第１の基準部材２２の延
在部２５にそれぞれねじ止めされている。そし
て、第１の基準部材２２は軸穴自動加工機の上、
下駆動プレート２６によつて上、下方向に進退駆
動されるようになつている。さらに、この上、下
駆動プレート２６には第４図に示すように１対の
ガイド部材３３，３３が止着されており、これら
のガイド部材３３，３３によつて主枠１の側面に
沿つて上、下方向にガイドされるようになつてい
る。

また、前記第２の基準部材２３は略管状の部材
で、先端部には主枠１の凹部９内に挿入可能な挿
入部３４が形成されているとともに、基端部には
フランジ部３５が形成されている。さらに、この
第２の基準部材２３の内部には先端部側に測定子
２６、基端部側に例えば電気マイクロメータ等の
検出器３７がそれぞれ装着されている。この検出
器３７はスリ割りリング３８を介して第２の基準
部材２３に一体に取付けられている。さらに、測
定子３６の先端部には第１の基準部材２２の延在
部２５と対向する測定部３９が設けられている。
そして、この測定子３６は第２の基準部材２３に
対し軸方向に進退可能に設けられており、常時は
付勢力によつて測定部３９と第２の基準部材２３
の挿入部３４先端面との間が一定の基準距離l₀だ
け離間した状態で保持されている。また、この第
２の基準部材２３は略管状の支持部材４０の内部
にベアリング４１，４１を介して軸方向に進退可
能に取付けられている。この支持部材４０の内部
には略中央部に係止凸部４２、基端部にねじ部４
３がそれぞれ形成されている。さらに、このねじ
部４３にはナツトリング４４が螺着されている。
また、このナツトリング４４と第２の基準部材２
３との間には第２の押し付け機構であるコイルば
ね４５が配設されており、常時はこのコイルばね
４５によつて第２の基準部材２３のフランジ部３
５が支持部材４０の係止凸部４２に押し付けられ
た状態で保持されている。そして、第２の基準部
材２３は挿入部３４先端面が主枠１の凹部９に対
向配置された状態で支持部材４０を介して駆動機
構４６の支持脚４７に取付けられている。

一方、この支持脚４７の下方には主枠１の段差
Ｈと等しい距離だけ第２の基準部材２３から離間
させた状態で第１の押し付け機構４８が配置され
ている。この第１の押し付け機構４８には第５図
に示すように１対の押し棒４９，４９が設けられ
ている。これらの押し棒４９，４９は先端部を第
１の基準部材２２の挿入部２４に向けた状態で基
端部が押し棒取付部材５０にねじ止め等の手段で
取着されている。また、この押し棒取付部材５０
は回動ピン５１を介して押し軸５２の先端部に回
動自在に取付けられている。この押し軸５２は略
管状の支持部材５３の内部に軸方向に進退可能に
取付けられており、基端部には支持部材５３の先
端部内壁に形成さた係止凸部５４に係合するフラ
ンジ部５５および軸方向に延在する棒状のガイド
部５６が形成されている。また、支持部材５３は
支持脚４７に取付けられており、この支持部材５
３の内部には先端部に前記係止凸部５４、基端部
にねじ部５７がそれぞれ形成されている。そし
て、このねじ部５７には押し軸５２のガイド部５
６が挿通するナツトリング５８が螺着されてい
る。さらに、押し軸５２のガイド部５６にはナツ
トリング５８とフランジ部５５との間にコイルば
ね５９が巻装されており、常時はこのコイルばね
５９によつて押し軸５２のフランジ部５５が支持
部材５３の係止凸部５４に押し付けられた状態で
保持されている。

また、前記駆動機構４６は前記支持脚４７、１
対のガイド軸６０，６０を備えた支持台６１およ
び支持脚４７が取付けられるとともにガイド軸６
０，６０に沿つて主枠１の第１、第２の各平面１
４，１５に対し直交する方向へ移動可能に設けら
れたガイド部材６２によつて形成されている。前
記両ガイド軸６０，６０は例えばエアシリンダ駆
動系におけるエアパイプを兼ねるもので、エア供
給口６３から送られる空気の供給を電磁弁６４に
よつて切換制御することにより、一方のガイド軸
６０を送り方向（第３図中で左方向）駆動用のエ
アパイプ、他方のガイド軸６０を戻り方向（第３
図中で右方向）駆動用のエアパイプとして使用す
るようになつている。

次に、上記構成の距離測定装置による主枠１の
段差を有する平行な第１、第２の各平面１４，１
５間の距離ｌの測定について説明する。まず、第
６図に示すように軸穴自動加工機の制御部６５か
ら出力される駆動信号にもとづいて上、下駆動プ
レート２６および駆動機構４６を駆動する。そし
て、上、下駆動プレート２６はガイド部材３３，
３３によつて主枠１の側面に沿つてガイドされた
状態で下降し、第１の基準部材２２の挿入部２４
が主枠１の切欠溝１２内に挿入される。また、駆
動機構４６は電磁弁６４が切換操作され、ガイド
部材６２がガイド軸６０，６０に沿つて送り方向
に移動される。そして、このガイド部材６２の動
作にともない測定子３６および第２の基準部材２
３の挿入部３４が主枠１の取付孔８および凹部９
内にそれぞれ挿入され、第２の基準部材２３の挿
入部３４が第２の平面１５に押し付けられるとと
もに、押し付け棒４９，４９が主枠１の支持部３
の両側を通つて第１の基準部材２２の挿入部２４
に押し付けられる。この場合、ガイド部材６２は
第３図に示すように押し棒４９，４９および第２
の基準部材２３の挿入部３４が第１の基準部材２
２の挿入部２４および第２の平面１５に当接した
のち、コイルばね５９，４５がそれぞれ適宜の状
態に圧縮される位置まで送り駆動されるようにな
つている。したがつて、コイルばね５９のばね力
によつて押し棒４９，４９を所定の押圧力で第１
の基準部材２２の挿入部２４に押し付けることが
でき、第１の基準部材２２の挿入部２４を主枠１
の第１の平面１４に密着させることができるとと
もに、コイルばね４５のばね力によつて第２の基
準部材２３の挿入部３４を所定の圧力で第２の平
面１５に押し付けることができる。また、第５図
に示すように押し棒取付部材５０は回動ピン５１
によつて押し軸５２に回動自在に取付けられてい
るので、両押し棒４９，４９を等しい押圧力で第
１の基準部材２２の挿入部２４に押し付けること
ができ、第１の基準部材２２の挿入部２４を確実
に主枠１の第１の平面１４に押し付けることがで
きる。さらに、第１の基準部材２２は２組の平行
ばね２９，２９，２９′，２９′を介して平行ばね
取付板２８の取付部３０に取付けられているの
で、主枠１の第１の平面１４のばらつきによつて
第１の基準部材２２の挿入部２４が上、下駆動プ
レート２６に対し第１の平面１４と直交する方向
へ若干移動した場合には延在部２５も挿入部２４
とともに平行移動することができ、第１の基準部
材２２の傾きを確実に防止することができる。そ
して、第１の基準部材２２および第２の基準部材
２３を主枠１の第１、第２の各平面１４，１５に
押し付けた状態で、測定子３６を第２の基準部材
２３に対して進退操作して、測定子３６の測定部
３９を第１の基準部材２２の延在部２５に当接さ
せる。この場合、基準距離l₀からの測定子３６の
移動量±Δlが検出器３７によつて検出され、こ
の検出器３７からの出力信号が増幅器６６によつ
て増幅され、さらに読取りタイミング信号入力時
の増幅出力が図示しないＡ／Ｄ変換器によつて
Ａ／Ｄ変換されて演算回路（演算部６７に入力さ
れるようになつている。そして、この演算回路６
７によつて基準距離l₀、測定子３６の移動量±Δl
および第１の基準部材２２の延在部２５の厚さ寸
法t₁とそれぞれ加算する演算を行なうことにより
第１、第２の各平面１４，１５間の距離ｌを算出
するようになつている。さらに、この演算回路６
７から送られる出力信号にもとづいて、表示部６
８によつて第１、第２の各平面１４，１５間の距
離ｌの測定値が表示されるようになつている。ま
た、演算回路６７からは主枠１の凹部９を成形す
るための座グリ穴加工の工具送り量のフイードバ
ツク信号および演算終了信号が出力され、それぞ
れ軸穴自動加工機の制御部６５に入力されるよう
になつている。

かくして、上記構成のものにあつては主枠１の
切欠溝１２の側壁面によつて形成される第１の平
面１４と支持部３の外側面に形成された第２の平
面１５との間の２平面間の距離ｌのように従来直
接測定することができなかつた段差を有する平行
な２平面間の距離ｌを直接測定することができ、
測定時間の短縮を図ることができる。さらに、第
１の平面１４と第２の平面１５との間の２平面間
の距離ｌの測定時には第１の基準部材２２を第１
の平面１４に押付けると同時に第２の基準部材２
３を第２の平面１５に押付けた状態で測定子３６
の測定部３９を第１の基準部材２２の延在部２５
に当接させ、測定部３９の基準距離からの移動量
を検出器３７によつて検出させてこの検出器３７
からの出力信号にもとづいて演算回路６７によつ
て測定部３９の基準距離からの移動量および測定
部３９の基準距離、第１の基準部材２２の延在部
２５の厚さ寸法をそれぞれ加算して主枠１の第
１、第２の両平面１４，１５間の距離を演算させ
るようにしているので、１回の操作によつて主枠
１の第１、第２の両平面１４，１５間の距離を測
定することができる。そのため、従来のように測
定可能な複数の測定部分の測定結果を組合わせて
段差を有する平行な第１の平面１４と第２の平面
１５との間の距離ｌを測定する場合のように複数
回の測定作業の測定誤差が積み重なるおそれがな
いので、測定精度の向上を図ることができる。ま
た、測定の自動化を図ることができるので、生産
ライン上の全製品の測定を行なうことができる。
したがつて、測定値の異常が検出された場合には
軸穴自動加工機等を迅速に調整することができ、
製品の品質の向上を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、第７図に示すように被測定体
７１の第２の平面７２が平板状のものであるとと
もに、格別に測定子３６を挿通する透孔が形成さ
れていない場合には、第２の基準部材２３の先端
面を被測定体７１の第２の平面７２の端部に押し
付けるとともに、測定子３６を被測定体７１の上
方を通して第１の基準部材２２の延在部２５に当
接させるようにしてもよい。また、第８図に示す
ように第１の基準部材２２を水平方向へガイドす
るガイド部材８１を設け、第１の基準部材２２を
水平方向、第２の基準部材２３、測定子３６およ
び押し棒４９等を上、下方向へそれぞれ進退駆動
する構成にしてもよい。さらに、駆動機構４６は
エアシリンダに代えてねじ軸モータ駆動機構を使
用してもよい。また、演算回路６７によつて算出
された測定値が許容公差（ｌ±Δl）内のもので
あるか否かを判別し、これを表示する構成にして
もよい。さらに、その他この発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形実施できることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、段差を有する２平面間の距
離を直接的に測定することができ、測定時間の短
縮を図ることができるとともに、第１の平面と第
２の平面との間の２平面間の距離の測定時には第
１の基準部材を第１の平面に押付けると同時に第
２の基準部材を第２の平面に押付けた状態で測定
子の測定部を第１の基準部材の延在部に当接さ
せ、測定部の基準距離からの移動量を検出器によ
つて検出させてこの検出器からの出力信号にもと
づいて演算回路によつて被測定体の第１、第２の
両平面間の距離を演算させるようにしているの
で、１回の操作によつて被測定体の第１、第２の
両平面間の距離を測定することができ、複数回の
測定作業の測定誤差が積み重なるおそれをなくし
て測定精度の向上が図れ、加えて被測定体の品質
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被測定体である主枠を示す斜視図、第
２図は同縦断面図、第３図乃至第６図はこの発明
の一実施例を示すもので、第３図は全体の概略構
成を一部断面にして示す正面図、第４図は全体の
側面図、第５図は第１の押し付け機構を示す平面
図、第６図は作用を説明するための概略構成図、
第７図および第８図はそれぞれ異なる別の実施例
を示す側面図である。 １……主枠（被測定体）、１４……第１の平面、
１５，７２……第２の平面、２１……本体、２２
……第１の基準部材、２３……第２の基準部材、
２５……延在部、３６……測定子、３７……検出
器、３９……測定部、４５……コイルばね（第２
の押し付け機構）、４８……第１の押し付け機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 段差を有する平行な第１、第２の２平面を備
   えた被測定体の第１の平面上に配置されこの第１
   の平面位置を示す延在部を有する第１の基準部材
   および前記第２の平面と対向する位置に配置され
   る第２の基準部材を備えた本体と、前記第１、第
   ２の各基準部材を前記被測定体の第１、第２の各
   平面に押付ける第１および第２の押し付け機構
   と、この第１および第２の押し付け機構を前記被
   測定体に対して互いに平行にかつ同時に駆動させ
   る駆動機構と、前記被測定体の第１、第２の各平
   面に対し直交する方向に進退可能に前記第２の基
   準部材と同軸上に設けられかつ前記第１の基準部
   材の延在部と対向して設けられ、前記第２の基準
   部材との間が一定の基準距離だけ離間した状態で
   弾性力によつて保持され、先端部に測定部をもつ
   測定子と、この測定子の測定部を前記第１の基準
   部材に当接させた場合の前記測定部の前記基準距
   離からの移動量を検出する検出器と、この検出器
   からの出力信号にもとづいて前記被測定体の第
   １、第２の両平面間の距離を演算しその演算結果
   を送出する演算部と、この演算部からの演算結果
   を表示する表示部とを有することを特徴とする段
   差を有する平行な２平面間の距離測定装置。