JPH0296608A - 被検査体の半径方向の寸法検査用装置 - Google Patents

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〕 本発明はシャフト、車軸、ハブ等の被検査体の直径等の
半径方向の寸法検査用装置に関する。より詳しくは本発
明は基台要素と、測定装置に搭載した構造物とを含んだ
寸法検査用装置に関する。

本発明において、「半径方向の寸法」とは直径を含むも
のとする。

〔従来の技術」 シャフト、車軸、ハブ等の被検査体の半径方向の寸法検
査用装置は公知である。上記の装置において、基台要素
は基台に検知用チップを有する測長用ピックアップ、締
め付け装置を有する測長用ピックアップ等の測定装置等
を直接取付けた台を備えた頑丈な台枠状に形成されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） もし測定すべき被検査体が検査中に回転しないものであ
ると、測定箇所毎に、換言すれば寸法が変わる毎に、互
いに向き合った二つの測定装置が必要となる。しかし隣
接した二つの測定装置間の間隔を最小にしても測定領域
における測定装置の所望の配列密度が得られなくなるこ
とがある。そのため、測定用ピックアップに被゛検査物
の軸線方向に偏心した検知用チップを取付けて使用する
が、これらは通常酸る特定の被検査体及び特定の配列密
度に対応してのみ製作されるものである。

被検査体の平行度、円筒度又は円錐度を検査することが
しばしばある。従来の測定装置では、被検査体の検査領
域を個々の領域に細分して半径方向の寸法を検査してい
た。このため測定装置及び補助装置をさらに必要とした
。

当然の結果としてこの種の従来装置は極めて高価につい
た。また例えば夫々の個々の測長用ピックアップはそれ
自体の送りと信号増幅が必要なので電気的測長用ピック
アップに関連した複雑な電気回路を必要とした。

上記に加えて、例えば円筒度を検査するには、被検査体
の同一直径を測定するために設けた二つの測長用ピック
アップは完全に同一の感度を備えなくではならない。そ
うでないと、感度の差は所望値からの偏差として表れる
ことになりかねない。

従って本発明の目的は、従来装置の欠点を除去し、測定
装置の比較的高い配列密度が得られ、しかも極めて少数
の測定装置によって作動させることのできる半径方向の
寸法検査用装置を提供することである。また極端に偏心
した検知用チップを設ける必要がな（、殊に円筒状及び
円錐状の形状を有する被検査体の略全表面に亘って半径
方向の寸法を検査することができて、費用のかさむ複雑
な部品がなく、かつ測定データの評価が容易で従って従
来の装置よりも蟲かに経済的な寸法検査用装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は本発明にかかる半径方向の寸法検査用装置
によって達成される。該装置は基台要素と、測定装置を
搭載した構造物とからなり下記の特徴を有する。

（ａ）　　本装置は板状の基台要素と、測定装置を設け
る二つの締め付け帯体とを含む。上記の二つの締め付け
帯体は二つの板ばね橋形部材を介して相互に連結されま
た基台要素とも連結されている。

（ｂ）　　締め付け帯体は検査すべき被検査体の中心線
に対して略平行に配設され、板ばね橋形部材は上記の中
心線に対して直交状に配設されている。

（Ｃ）　　締め付け帯体は板ばね橋形部材及び基台要素
と協同して平行四辺形を形成すると共に、被検査体の中
心線に沿った検査経路に亘り、一つ以上の設定部材の作
動によって移動する。従って締め付け帯体は基台要素に
対して移動する。

（ｄ）　　測定工程中に、検査すべき被検査体は基台要
素に取付けた保持装置によって所定の位置に取付けられ
ている。

本発明の検査用装置は、被検査体の中心線を含む垂直面
に対して鏡像対称に配設された着脱自在の二つの締め付
け帯体を備える。締め付け帯体は、被検査体中心線に対
して直角に配設された二つの板ばね橋形部材に連結され
ている。板ばね橋形部材は締め付け帯体と協同して平行
四辺形を形成する。このようにして、一つ以上の設定部
材によって締め付け帯体を所定の検査経路に亘って移動
させることができる。従って検査経路に沿って締め付け
帯体上に設けた測定装置によって、連続状に或いは特定
個所について被検査体の半径方向の寸法を検査すること
ができる。

板ばね橋形部材の板ばねの幅方向の長さをできるだけ長
くし、かつ上下部帯体間の間隔をできるだけ離すと、締
め付け帯体の剛性がありかつ正確な平行状案内が可能と
なり、測定装置によって得られた高度の再現性が得られ
る。

本発明の装置の別の利点は、調節装置又は調節装置なし
の市販の測長用ピックアップを測定装置として利用でき
ることである。このような測定装置を、その作動位置及
び適応性に基づいて締め付け帯体の上面又は下面に取付
けて検知面に配設する。測定装置は適宜に市販の締め付
け部材を用いて締め付け帯体に取付けられる。

本発明の装置の別の利点は、締め付け帯体の軸線方向に
移動可能なことによって、検査経路に沿って、一つの測
定装置（測長用ピックアップ）でもって数個所の測定場
所を走査即ち検知できることである。さらに測定装置の
検知用チップを、被検査体の全長領域に亘って該被検査
体上を摺動するように形成して、該被検査体の平行度、
円筒度、或いは円錐度を検査する。また本発明の装置に
よって検査経路に沿った種々のレベルで測定することが
できる。これは選択された配列に応じて測定装置を締め
付け帯体の上側又は下側に取付け得るためである。さら
に板ばね橋形部材と基台要素間にスペーサを加減するこ
とによって、被検査体の軸線の高さに検知面を合わせる
ことができる。

締め付け帯体を移動させる設定部材は、原理的には機械
、電気、油圧、空圧の何れによってでも作動させること
ができる０本発明の平行四辺形構造では、板ばねを基台
要素に取付けた取付け点の周りに締め付け帯体が回動す
ることに起因して、該締め付け帯体の主移動方向に対し
て借手の直角方向の下向きの分力が生ずる。上記の直角
方向の分力は設定部材としてのロール膜を有する流体圧
シリンダ（油圧又は空圧）を使用した本発明の特殊な構
成によってうまく補整され、従って設定部材と板ばね橋
部材間の接触部に摺動移動が発生しない。またこのよう
なロール膜を有するシリンダは密封状にシールされるの
で外部からの汚染を受けることがない。

本発明の装置によって静止状の被検査体を検査する場合
は、両締め付け帯体に互いに正確に向き合った測定装置
を設ける。検査中に被検査体をその回転軸線の周りに動
かすと、原理的には、測定装置を有する一つの締め付け
帯体を設けるだけで充分である。しかしいずれの場合に
も二つの締め付け帯体を設けて、測定装置を選択的に或
いは交互に半数の測定装置を用いてもよい。

（実施例） 以下、添付図面に示す実施例について本発明の詳細な説
明する。

第３図は本発明にかかる寸法検査用装置の紺断面図で、
共通の板状基台１４上に支持された左側部分１０Ｌと右
側部分１０Ｒとを備える。右側部分１０Ｒは左側部分ｌ
ＯＬの鏡像（勝手違い）なので、説明の冗長をさけるた
めに左側部分１０Ｉ４のみについて詳細に説明する。

左側部分１０Ｌは板ばね橋形部材１６を備える。

板ばね橋形部材は板状基台１４に取付けた下部帯体１８
と、該帯体に固着した金属板ばね２０とを備える。仮ば
ね橋形部材１６はまた仮ばね２０に取付りた上部帯体２
４を備える。帯体１８．２４と板ばね２０とは長尺部材
で等しい長さ２２を有する。

第２図及び第３図において、上部帯体２４の中心の両側
には第１の締め付け帯体２６と第２の締め付け帯体２８
とが上部帯体２４に取付けられている。両締め付け帯体
２６，２８はピン３２によって正確に取付けるが、締結
部材即ちねじ３４によって仮ばね橋形部材１６の上部帯
体２４に着脱自在に取付けることが望ましい。左右両側
部分１０１、。

１０Ｒの板ばね橋形部材１６と、締め付け帯体２６゜２
８と板状基台１４とによって平行四辺形が形成される。

第３図に示すように、左側部分１０Ｌは板ばね橋形部材
１６の左側において基台１４に取付けられたスタンド３
６を備える。このスタンドは板ばね橋形部材１６を作動
させる設定部材３８を備える。

設定部材３日は、スタンド３６上に設けられかつ円筒状
の内腔（符号を付けず）を有する円筒状フランジ４０を
備えているこの内腔にはロール膜４２（ゴＪ、又は可撓
性プラスチックで作られる）とピストン４４とが設けら
れている。スタンド３６の円筒状フランジ４０の反対側
には、ロールＨ’１４２と該ロール膜に接続したピスト
ン４４とを作動させる加圧媒体を導入するための連絡口
４６が設けられている。設定部材３日のピストン４４は
板ばね橋形部材１６の上部帯体２４に取付けられている
。

加圧媒体を供給すると左側部分１０Ｌのピストン４４は
第３図の右方向に移動する。その結果、左右両側部分１
０Ｌ、ＩＯＨの板ばね橋形部材は夫々矢印８０の方向に
撓み、両締め付け帯体２６，２８は検査経路４９に沿っ
て移動する。以下に詳細に述べるように、検査すべき被
検査体４日は締め付け帯体２６，２８間に支持されてい
る。板ばね橋形部材１６が撓んだ時に締め付け帯体２６
，２Ｂは基台１４に向って僅か下降するが、検査経路４
９は依然として被検査体４８の軸線４７に対して略平行
である。

本発明にかかる検査装置の融通性を論証するために第２
図に、第１の直径５０、第２の直径５２、第３の直径５
４、第４の直径５６を有する検査すべき被検査体４８を
示す。検査工程中に被検査体４８を各保持装置（保持ブ
ロック６０とその内部に配設した心出しマンドレル５８
とを含む）に締め付ける。心出しマンドレル５８は検査
すべき被検査体を公知のやり方で心出して締め付ける。

被検査体４８の夫々の直径５０．５２．５４．５６を検
査するために測定装置、例えば第１の測長用ピックアッ
プ６２と第２の測長用ピックアップ６４とを第１の締め
付け帯体２６上に設け、別の測定装置、例えば第３の測
長用ピックアップ６６と第４の測長用ピックアップ６８
とを第２の締め付け帯体２８上に設ける。さらに第１の
スペーサ７０を第１の締め付け帯体２６に取付け、第２
のスペーサ７２を第２の締め付け帯体２８に取付ける。

測長用ピックアップ６２．６４，６６、６８及びスペー
サ７０．７２は締め付け帯体２６．２８の上側の長手方
向面７４（第１図）に着脱自在に取付けられる。

測長用ピックアップ６２，６４，６６．６８とスペーサ
１０．１２は標準型の締め付け部材７３によって保持で
きるような輪郭に形成することが望ましい。

測長用ピックアップ６２．６４，６６．６８は垂直状の
測定縁部を有する検知用チップ８２と、該チップと一体
となった位置決め装置（図示せず）とを備えることが望
ましい。垂直状の測定縁部（即ち、検知用チップ８２は
被検査体４８の表面に接触するように垂直状に配設され
た縁部を有する略くさび形の端部を有する）が設けられ
ているので、板ばね橋形部材が撓んで締め付け帯体２６
，２Ｂが基台１４に向って僅か下降しても、測定精度に
悪影響を及ぼすことがない。夫々の測長用ピックアップ
の検知用チップ８２を、外部信号又は位置決め装置内に
導かれた補助的エネルギによって、検査すべき被検査体
に対して所定の位置に置くことができる。

上記の補助的エネルギは例えば適宜の制御ユニットによ
って制御された加圧空気源のような本文に示さない公知
の手段で得られる。

適宜の耐摩耗性プラスチックの頭部を備えたスペーサ７
０．７２を使用するので、寸法検査装置に被検査体４８
を取付け又は取外しをする際に、装置と被検査体を傷め
る可能性が避けられる。被検査体４８の取付け及び取外
しは手動又は自動装置によって行なわれる６図面には示
さないが、一方の保持ブロック６０を他方の保持ブロッ
ク６０に接離するように形成して、検査の終わった被検
査体４日を取外し、新に検査すべき別の被検査体（不図
示）と置き替えることができる。

第２図に示す配列において、第１及び第３の測長用ピッ
クアップ６２．６６は被検査体４８の第１の直径５０の
検査に関連している。従って被検査体４８の第１の直径
５０は検査経路４９に沿った、成る特定の箇所を検査し
、又は設定部材３日を作動させ締め付け帯体２６，２Ｂ
を移動させることによって連続的に検査することができ
る。このようにして被検査体の円錐度や突出度を検査し
、また所定の希望寸法値からの偏差を測定することがで
きる。第２及び第４の測長用ピックアップ６４　、６８
は第２の直径５２、第３の直径５４、第４の直径５６を
含んだ被検査体４８の部分の検査に関連している。上述
した検査経路４９に沿った締め付け帯体２６，２Ｂの移
動によって、一対の測長用ピックアップを用いて三つの
直径５２，５４．５６を次々と検査することができる。

第３図に示すように、左側部分１０Ｌと右側部分１０Ｒ
の両側に設定部材３日を設けた場合には、二つの設定部
材３日に交互に加圧媒体を供給し、検査経路４９の半分
の長さに亘って締め付け帯体２６．２Ｂを移動させるこ
とができる。上記の場合を第２図に示す、第１及び第３
の測長用ピックアップ６２．６６は測定工程開始前は初
期位置に置かれるべきなので、指定された検査経路４９
の中間に位置決めされる。

静止状に設けた被検査体４８に対して、板ばね２０の抵
抗にさからって締め付け帯体２６．２Ｂの検査経路４９
に相当する移動経路に沿って移動させるのは、ピストン
４４に加えられた圧力又は図示せぬストッパーによって
決まる。上記の測定を行なうのに、全検査工程中に、第
１の測長用ピンクアレプロ２及び第３の測長用ピックア
ップ６６の検知用チップ８２を被検査体４８に対して所
定の位置に配列して、所望の所定値からの偏差及び検査
経路に沿った形状を検出する。その際、往復方向でなく
一方向の移動中だけについてデータを採ることが望まし
い。

本発明によれば一組の測定装置（例えば第１の測長用ピ
ックアップ６２と第３の測長用ピックアップ６６）のみ
でよいので検査経路４９に沿って使用される多数の異な
った測定装置の偏差を補整する必要がない。

この実施例のように、第２の直径５２を有する被検査体
４日の軸線方向の長さよりも検査経路４９の方が長い場
合には、検査工程中に、第２の測長用ピックアップ６４
と第４の測長用ピックアップ６８を検査経路４９の端部
点及び中間点の検査に使用することができる。即ち第２
の測長用ピックアップ６４及び第４の測長用ピックアッ
プ６日の検知用チップ８２を、被検査体４日に対して所
定の位置に配列して、第２、第３、又は第４の直径５２
．５４又は５６の所定値からの偏差を検出することがで
きる。

本発明の別の利点は、締め付け帯体２６，２Ｂに図示せ
ぬ近接スイッチ等の発信装置を設は得ることである。こ
れらの発信装置は、測定装置の場合と同様の、やり方で
締め付け帯体２６，２８の上側の縦方向面７４又は下側
の長手方向面７６に締め付け部材を介して取付けること
ができる。

被検査体の検査すべき表面が円錐形状輪郭を有する場合
には、図示せぬ一対の変更締め付け帯体（該変更締め付
け帯体は前述した測定装置を上記円錐形状被検査体に対
して直角に取付け得るように形成される）を締め付け帯
体２６，２Ｂの代りに上部帯体２４に取付けることがで
きる。被検査体の軸線に平行に配設されかつ設定部材３
８の一つに連結された図示せぬ測長用ピックアップを用
いて変更締め付け帯体の軸線方向の変位を測定する場合
に、検査経路に亘って該変更締め付け帯体に担持された
測定装置によって求めた被検査体の直径の変化率を計算
することによって、被検査体の軸線に関して所望値から
の円錐角の偏差を簡単なやり方で求めることができる。

数種の被検査体の輪郭を検査できるように数種の締め付
け帯体２６．２８を形成して、被検査体が変わるとそれ
に応じて被検査体が容易に変換できるようにすると都合
がよい。測定装置及び補助装置を取付けた締め付け帯体
２６，２８に交換するかどうかは使用者の判断に委せら
れるべきものである。

本発明は特許請求の範囲の意義と精神から外れることな
く種々に変更・通用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる寸法検査用装置の左側部分の縦
断面図で、測定装置を用いて被検査体の半径方向の寸法
を検査している状態を示し、第２図は第１図の装置の平
面図、第３図は装置の左右両側部分を通しての縦断面図
で、被検査体及び測定装置を除去して示す。 １４・・・基台、　　　　　１６・・・板ばね橋形部材
、１８・・・下部帯体、　　２０・・・板ばね、２４・
・・上部帯体、　　２６．２８・・・締め付け帯体、３
４・・・締結部材、　　３８・・・設定部材、４２・・
・ロール膜、　　４７・・・被検査体の軸線、４８・・
・被検査体、　　４９・・・検査経路、５８．６０・・
・保持装置、　６２　、６４　、６６　、６８・・・測
定装置、７０．７２・・・スペーサ、　７３・・・締め
付け部材、７−４・・・上部長手方向面、７４・・・下
部長手方向面。 手 続 補 正 書 （方式） ６、補正の対象 図　　　面 平成１年６ 月 １６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸線を有する被検査体の半径方向の寸法を検査する
   測定装置を備えた装置において、上記装置が基台（１４
   ）と；該基台上に設けられて被検査体（４８）の位置を
   固定する保持装置（５８、６０）と；互いに間隔をあけ
   て基台上に設けられた一対の板ばね橋形部材（１６）と
   を備え、該板ばね橋形部材は保持装置に取付けられた被
   検査体の軸線（４７）に対して直交状に配設され；また
   複数の測定装置（６２、６４、６６、６８）を支持する
   一対の締め付け帯体（２６、２８）を備え、該締め付け
   帯体は互いに間隔をあけて板ばね橋形部材に連結される
   と共に、保持装置によって位置決めされた被検査体の軸
   線に対して略平行に配設され、該締め付け帯体は板ばね
   橋形部材及び基台と協同して平行四辺形を形成するもの
   であり；さらに保持装置によって位置決めされた被検査
   体の軸線に対して略平行に延びた検査経路（４９）に沿
   って、上記締め付け帯体を基台に対して移動させる設定
   部材（３８）とを備えたことを特徴とする被検査体の半
   径方向の寸法検査用装置。 ２、各々の板ばね橋形部材（１６）が、基台に取付けた
   下部帯体（１８）と、下部帯体に取付けた長尺の板ばね
   （２０）と、板ばねに取付けた上部帯体（２４）とを備
   え、さらに該上部帯体に締め付け帯体（２６、２８）を
   着脱自在に連結する締結部材（３４）を備えた請求項１
   に記載の装置。 ３、被検査体が最大径部を有し、各締め付け帯体が所定
   幅の中間部を有し、各板ばねの長さが被検査体の最大径
   と締め付け帯体の中間部幅の合計よりも大きく形成され
   た請求項２に記載の装置。 ４、締め付け帯体に測定装置（６２、６４、６６、６８
   ）を着脱自在に取付ける締め付け部材（７３）と、締め
   付け帯体にスペーサ（７０、７２）を着脱自在に取付け
   る締め付け部材（７３）とを備えた請求項１に記載の装
   置。 ５、締め付け帯体が上部長手方向面（７４）と下部長手
   方向面（７６）とを有し、該面上に、着脱自在の締め付
   け部材が被検査体の軸線に適応するように選択的に取付
   けられた請求項４に記載の装置。 ６、設定部材（３８）が、手動で操作して板ばね橋形部
   材を移動させるスピンドルを備えた請求項１に記載の装
   置。 ７、設定部材（３８）が、モータと該モータで駆動され
   て板ばね橋部材を移動させるスピンドルを備えた請求項
   １に記載の装置。 ８、設定部材（３８）が、板ばね橋部材を移動させる復
   動型の流体作動シリンダを備えた請求項１に記載の装置
   。 ９、設定部材（３８）が、板ばね橋部材を移動させる一
   対の単動型の流体作動シリンダを備えた請求項１に記載
   の装置。 １０、夫々の単動型の流体作動シリンダがロール膜（４
   ２）を含んだ請求項９に記載の装置。 １１、基台（１４）が板状である請求項１に記載の装置
   。