JPH0262901A

JPH0262901A - 外径測定装置

Info

Publication number: JPH0262901A
Application number: JP21610688A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Kikushima; 菊島　文彬; Yuji Suzuki; 祐司鈴木
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-02

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〕本発明は外径測定装置に係り、特に円筒状被測定物の外
径の精密測定に使用される外径測定装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、円筒状被測定物外径の精密測定に使用される測
定装置は、基準となるマスターピースとの比較によって
被測定物の測定を行なう。従って、円筒状被測定物が多
投構造の場合、測定径が変わる度にマスターピースによ
る基準合わせを行う必要があり、測定の自動化が困難で
あった。

この問題を解決すべ（、第７図に示す外径測定装置が考
案された。この外径測定装置は、最初にマスターピース
で基準合わせを行えば、以後、基準合わせを行わずに、
順次多段の外径ＤＩＳＤ２、Ｄ３　・・・を測定するこ
とが出来る。

この外径測定装置は、第７図に示すように、装置本体ｌ
Ｏに、駆動モータ１２を有している。駆動モータ１２の
駆動軸に、ベベルギア１４が固着され、このベベルギア
１４には、ベベルギア１６が噛合うように配置され、こ
のベベルギア１６にシャフト１８が連結されている。シ
ャフト１８にはネジ部１８Ａ、１８Ｂが形成され、ネジ
部１８Ａとネジ部１８Ｂのネジは逆ネジ構造で形成され
ている。また、装置本体１０には、ガイド２０．２０が
固定され、移動駒２２は、シャフト１８のネジ部１８Ａ
に螺合されると共に、このガイド２０．２０に遊嵌され
ている。また、移動駒２４は、シャフト１８のネジｌ　
ｌ　８　Ｂに螺合されると共に、ガイド２０．２０に遊
嵌されている。この移動駒２２には、測定子２６が設け
られ、また、移動駒２４には、測定子２８が設けられて
いる。

前記の如く構成された外径測定装置は、モータ１２を駆
動してベベルギア１４、ベベルギア１６を介してシャフ
ト２０を回転させる。シャフト２０の回転でネジ部１８
Ａ１ネジ部１８Ａが回転して移動駒２２と移動駒２４と
が逆方向に移動する。

これに伴い第１、第２の測定子が移動してマスターピー
ス３０に当接し、この時の測定値を基準値として記憶さ
せる。次にこの測定値を基準として、順次り、　、Ｄ２
　、Ｄ３・・・の外径を相対的に測定することが出来る
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記外径測定装置は、ガイドと移動駒と
の摩擦力を小さくして滑らかにスライドさせる為に、上
下の移動駒とガイドとの隙間を大きくすると、測定子が
傾斜し、測定子は、互いに平行移動することが出来ず、
測定誤差が生じるという問題がある。また、移動駒はネ
ジ１８Δ、１８Ｂの回転で上下移動するので、測定子と
被測定物との接触圧を一定に保つことが困難である。こ
の結果、測定子の接触圧が小さいと正確な外径寸法を測
定することが出来ず、測定子の接触圧が大きいと上下の
測定子にたわみが生じて測定誤差が生じるという問題が
ある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、測定
子を正確に送ることが出来ると共に、測定子の接触圧を
一定に保つことが出来、高精度の測定が出来る外径測定
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、装置本体に第１
、第２のガイドを平行に配設し、第１、第２のガイドに
それぞれ第１、第２の移動駒を摺動自在に支持し、更に
、第１、第２の移動駒にそれぞれ第１、第２の板ばねを
介して第１、第２の測定子を連結し、第１、第２の測定
子に第１の測定子と第２の測定子との位置関係を読み取
って被測定物の外径を測定するリニアスケールを配設し
、第１、第２の移動駒を互いに逆方向に移動させ、第１
１第２の測定子を円筒状の被測定物の外周面に当接させ
て被測定物を測定することを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、第１、第２の測定子が、第１、第２の
板ばねを介して第１１第２の移動駒に連結されているの
で、測定子には、板ばねによる一定の付勢力が作用し、
測定子は一定の接触圧で被測定物を挟持することが出来
る。また、被測定物の外径を測定するリニアスケールが
第１、第２の測定子に配設されているので、被測定物を
一定圧で挟持した状態でその外径を測定することが出来
る。

従って、被測定物の外径寸法を高精度に測定することが
出来る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る外径測定装置の好ま
しい実施例を詳説する。

第６図は、本発明に係る外径測定装置４５の外観を示す
斜視図である。この外径測定装置４５１ま、第１の測定
子４６及び第２の測定子４８を有している。第１の測定
子４６と第２の測定子４８とは、略同一部材で構成され
ているので、第１の測定子４６について説明し、第２の
測定子４８については、その説明を省略する。

第１図は、本発明に係る外径測定装置４５の断面図であ
る。

第１図に示すように、外径測定装置４５の本体５２の中
央部には測定子送り用モータ５４が設けられている。モ
ータ５４の駆動軸５５にベベルギア５６が固着され、ベ
ベルギア５６には、ベベルギア５８が噛合い、且つ、こ
のギア５８は、シャフト５９に連結されている。シャフ
ト５９は、その両端部が装置本体５２に回転自在に支持
され、シャフト５９には、ネジ５９Ａが形成されている
。

ネジ５９Ａには移動駒６０が螺合され、更に、移動駒６
０はガイド°６２に摺動自在に支持されている。このガ
イド６２は本体５２に固定されている。

また、移動駒６０には、上側の平行ばね６４、と下側の
平行ばね６４とを介して第１の測定子４６が取付けられ
ている。上側の平行ばね６４は、板ばね６４Ａと、挟持
板６４Ｂ、６４Ｂとから構成されている。板ばね６４Ａ
は、第２図に示すように、矩形状に形成され、一端がボ
ルト６８．６８を介して移動駒６０に固着され、また、
板ばね６４Ａの他端はボルト６９．６９を介して第１の
測定子４６に固着されている。更に、板ばね６４Δは、
ボルト６５．６５．６５．６５を介して挟持板６４Ｂ、
６４Ｂで挟持されている。尚、第１図に示すように、下
側の平行ばね６４も上側の平行ばね６４と同一構造で固
定され、この場合、上側の平行ばね６４と下側の平行ば
ね６４とは平行に配設されている。

また、ボルト６９．６９間には、突起Ｎ７１Ａが第１図
に示すように、第１の測定子４６から突出して配設され
ている。一方、この突起部７１Ａの上方の装置本体５２
に基準アンビル’７１Ｂが固定されている。従って、第
１の測定子４６が上方に移動すると、突起部７１Ａと基
準アンヒ゛ルア１Ｂとが当接する。

また、前記移動駒６０の上端部には、第１図上で右方向
に伸びた粱１ｅｏＢの基端部が固定されている。この梁
部６０Ｂの先端部には、ストッパ７２と、スプリング掛
け７４とが螺合固着され、スプリング掛け７４にスプリ
ング７３の上端部が係止されている。このスプリング７
３の下端部は第１の測定子４６に係止されているので、
スプリング７３の付勢力で、ストッパ７２の下端部と、
第１の測定子４６の梁部６６Ｃとは当接している。

従って、第１の測定子４６０重量は直接測定力に影響し
ない。更に、梁部６０Ｂの先端部には、開口部６０Ｃが
形成され、この開口部６０Ｃに第１の測定子４６の柱部
６６Ｄが遊嵌されている。この梁部６０Ｂの開口部６０
Ｃと柱部６６Ｄとの隙間にはグリスが充填されている。

このグリスで第１の測定子４６の振動を吸収することが
出来る。

更に、梁部６０Ｂの先端部には、リードスイッチ７６が
取付けられ、その右側の第１の測定子４６にマグネット
７８が固定されている。

また、第１の測定子４６には、モアレ縞方式リニアスケ
ールの読取りヘッド８０が固定され、読取りヘッド８０
が読み取るスケール８２は、第２の測定子４８に固定さ
れている。この読取りヘッド８０は、ケーブル８３を介
して、図示しない表示器に電気的に接続されている。

また、第１の測定子４６は、梁部６６Ｃの他端部に固定
された支持部材８４と、支持部材８４に固定された先端
子８６とを有している。この先端子８６には、第１図、
第３図、第６図に示すように、ワーク８９を挟持する調
整ボルト８８が螺合されている。

前記の如く構成された本発明に係る外径測定装置の作用
について説明する。

先ず、測定位置に図示しないマスターピース（寸法の明
らかなもの）を取り付け、モータ５４を正転し、ギア５
６、ギア５８、を介してシャフト５９のネジ部５９Ａを
回転し、移動駒６０を上昇させる。この時、第１の測定
子４６は、移動駒６０と共にばね６４．６４を介して上
方に移動し、調整ボルト８８がマスターピースに当接し
てリードスイッチ７６がＯＦＦになり、モータ５４が停
止する。この時の表示値を、マスターピースの実寸法（
基準値）となるように調整して、図示しない表示器のプ
リセットスイッチで表示器にインプットする。

次に、マスターピースを取り除き、操作スイッチで第１
の測定子４６を径小側へ移動させ、突起部７１Ａを基準
アンビル７１Ｂに当接させて、リードスイッチ７６をＯ
ＦＦにし、モータ５４を停止させる。この時の表示値（
マスターピースの測定値より小さい値）を、表示器のプ
リセットスイッチに設定する。

この結果、突起ｆＢ７１Ａと基準アンビル７１Ｂとの当
接位置の測定値を表示器に人力すれば、前記基準値が設
定（マスターセット）される。即ち、電１１１Ｆ、ＯＦ
Ｆ後、再びマスターセットする場合、第１の測定子４６
を径小側に移動させ、突起部７１Δを基準アンビル７１
Ｂに当接してモータ５４を停止し、この時の測定値を表
示器に人力するだけで、基準値をマスターセットするこ
とが出来る。

これは、基準アンビル７１Ｂと突起部７１Ａとの当接停
止位置の繰り返し精度が、殆ど０μｍであるので可能と
なるものである。これにより、以後の基準合わせを省略
することが出来る。

次に、モータ５４を逆転させて第１の測定子４６を下方
に移動し、第１図に示す位置に配置する。

この状態で、ワーク８９の中心を調整ボルト８８の中心
線上に配置し、モータ５４を正転させて第１の測定子４
６を上方に移動させ、調整ボルト８８をワーク８９の下
端部に当接させる。この状態では、第１の測定子４６は
、それ以上上方に移動できなくなるが、移動駒６０は、
連結ばね６４．６４とスプリング７３とを変位させて上
方への移動を続ける。この移動は、リードスイッチ７６
がマグネット７８で作動してモータ５４への電源供給が
オフの状態になるまで続く。従って、第１の測定子４６
と、移動駒６０との開に一定のずれが生じる。このずれ
で生じる連結ばね６４．６４とスプリング７３との変位
による付勢力が、調整ボルト８８でワーク８９を一定圧
に保持することを可能にする。この時、第２の測定子４
８が、もう一つの別のモータの駆動で、第１の測定子４
６と同様に、ベベルギア５６、ベベルギア５８、ネジ部
５９Ａ１移動部６０、ガイド６２等を介して下方に移動
し、第１の測定子４６の調整ボルト８８がワーク８９の
上端部に当接する。従って、ワーク８９は調整ポル）８
８．８８で挾持される。

また、スケール８２と読取りへラド８０とが相反する方
向に移動することにより、モアレ縞が生じる。読取りヘ
ッド８０は、このモアレ縞の動きを常時読んでいるが、
先端子８６．８７の調整ボルト８８．８８がワーク８９
に当接して停止した位置での測定値と、上述した基準値
とからワーク８９の外径寸法を読取ることが出来る。即
ち、測定値と基準値との差からワーク８９の外径を求め
ることが出来る。以下、上述した手順で順次他の外径を
測定することができる。

尚、前記実施例では、リニアスケールとじてモアレ縞方
式を使用したが、これに限らず、マグネスケール等の磁
気センサを使用してもよい。

尚、本発明はメカ的原点を決められるように、本体フレ
ームにアンビルを設け、最小径側で、測定子側に設けた
基準点と当て、停止時の基準値を表示器のプリセットス
イッチに設定することにより、電源断後もこの状態にし
てプリセットすることにより、マスターセットを省くこ
とが可能となるメカニカル原点を持つ。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る外径測定装置によれ
ば、第１、第２の測定子が第１、第２の移動駒に連結ば
ねを介して連結され、第１、第２の測定子に外径寸法測
定に使用されるリニアスケールが取付けられている。従
って、一定圧で被測定物を挟持することが出来る第１、
第２の測定子の位置を測定して被測定物の外径寸法を設
定するので、高精度で、高安定度の高い被測定物の外径
寸法を測定することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る外径測定装置の断面図、第２図は
本発明に係る外径測定装置のＡ−Ａ断面図、第３図は本
発明に係る外径測定装置のＢ−８矢視図、第４図は第１
図のＣ−Ｃ断面図、第５図よ第１図のＤ−Ｄ断面図、第
６図は本発明に係る外径測定装置の概略斜視図、第７図
は従来の外径測定装置の正面図である。４５・・・外径測定装置、　４６・・・第１の測定子、
４８・・・第２の測定子、　６０・・・移動駒、　６４
・・・連結ばね、　　７２・・・ストッパ、　　７３・
・・スプリング、　　７４・・・スプリング支持部材、
　　８０・・・読取すへ７）’、　　８２・・・スケー
ル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）装置本体に第１、第２のガイドを平行に配設し、第１、第２のガイドにそれぞれ第１、第２の移動駒を摺
動自在に支持し、更に、第１、第２の移動駒にそれぞれ第１、第２の板ば
ねを介して第１、第２の測定子を連結し、第１、第２の
測定子に第１の測定子と第２の測定子との位置関係を読
み取って被測定物の外径を測定するリニアスケールを配
設し、第１、第２の移動駒を互いに逆方向に移動させ、第１、
第２の測定子を円筒状の被測定物の外周面に当接させて
被測定物を測定する外径測定装置。
（２）前記第１の移動駒に、前記第１のガイドに対して
直交する方向に第１の梁部を形成し、第１のスプリング
で前記第１の測定子を被測定物の方向へ付勢し、第１の
測定子と第１の梁部とを当接し、且つ、前記第２の移動
駒に、前記第２のガイドに対して直交する方向に第２の
梁部を形成し、第２のスプリングで前記第２の測定子を
被測定物の方向へ付勢し、第２の測定子と第２の梁部と
を当接することを特徴とする請求項（１）記載の外径測
定装置。
（３）前記第１、第２の測定子と当接する第１、第２の
梁部に、それぞれ調整ボルトを螺合し、調整ボルトの突
出長さを調整して当接位置を調整可能にすることを特徴
とする請求項（２）記載の外径測定装置。