JPH042776Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は回転テーブル上に支持された加工物の
上面を回転工具により加工する際に、この加工物
の回転テーブル上における厚さを正確に測定する
装置に関するものである。

《従来の技術》 従来、平面研削盤において使用されているこの
種の測定装置としては、加工物の上面に常時接触
してこの上面位置を測定する第１ゲージと、回転
テーブルの上面に常時接触して回転テーブルの上
面基準位置を測定する第２ゲージとを用い、この
両者の測定値の差から加工物の厚さを出力するも
のが一般的に使用されている（例えば特開昭59−
192457号公報参照）。

《考案が解決しようとする問題点》 しかしながら、この公知の測定装置においては
第１ゲージが常時接触する加工物は加工処理ごと
に交換されるため第１ゲージと加工部との接触時
間は短くて問題とはならないが、回転テーブルは
第２ゲージと常時連続的に接触しているため、比
較的短期間のうちにこの接触部の摩耗が大きくな
り寸法誤差を生じることになる。このため回転テ
ーブルを交換する必要が生じるわけであるが、こ
の回転テーブルは極めて高価なものであるため、
頻繁に回転テーブルを交換することは極めて不経
済で、加工コストを引き上げる原因となつてい
た。

本考案は上記のような問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は上記の第２ゲージが回転テー
ブルと常時接触する必要性をなくし、回転テーブ
ルの交換頻度を著しく減少して加工コストを低減
させ、しかも所望の測定精度を得ることのできる
加工物の測定装置を提供するにある。

《問題点を解決するための手段》 上記の目的を達成するため、本考案に係る加工
物の測定装置では、加工物の上面に接触してその
上面位置を測定する第１ゲージと、回転テーブル
の上面に接触してその基準上面位置を測定する第
２ゲージと、第１ゲージを加工物と接触する測定
位置から加工物と非接触の退避位置へと移動可能
に支持する第１ゲージ支持手段と、第２ゲージを
回転テーブルと接触する測定位置から回転テーブ
ルと非接触の退避位置へと移動可能に支持する第
２ゲージ支持手段と、第２ゲージ支持手段を加工
中の一部の時間のみ測定位置へ移動させる第２ゲ
ージ制御回路と、第２ゲージの測定値を記憶する
記憶装置と、第１ゲージの測定値と記憶装置の記
憶値とからその差を演算して厚さ出力を出す演算
回路とからなつている。

《作用》 本考案に係る加工物の測定装置では、所定個数
の加工物が処理され或いは所定の加工時間が経過
すると、第２ゲージ制御回路によつて第２ゲージ
の支持装置が作動され、第２ゲージが退避位置か
ら測定位置へと移動せられ、回転テーブルの上面
に接触してその基準上面位置測定する。この基準
上面位置の測定後、第２ゲージの支持装置が再び
作動せられて、第２ゲージは退避位置へと移動す
る。一方、基準上面位置の測定値は記憶装置に送
られ、この記憶された測定値は第１ゲージが加工
物上面を測定した値と演算回路において演算さ
れ、この演算された値が厚さ出力として出され、
以後の加工処理を制御する信号として利用される
のである。

《実施例》 以下に本考案の好適な実施例について添附の図
面を参照にして説明する。

第１図は本考案を適用する研削盤の全体を示
し、その中央にインデツクステーブル１が配設さ
れ、このインデツクステーブル１には所定の個数
の回転テーブル２が回転自在に支承され、回転テ
ーブルの下端部はエンドレスベルト３を介して駆
動モータ４の出力軸プーリ５と連結されている。
一方、インデツクステーブル１の下方には駆動手
段６が設けられ、これによつてインデツクステー
ブル１は所定角度毎に間欠駆動されるようになつ
ている。インデツクステーブル１の円周部１箇所
に近接してローデイングアーム７が設けられ、こ
のローデイングアーム７によつて矢印で示すよう
に、加工物８が順次間欠回転されてくる回転テー
ブル２上に載置される。また、ローデイングアー
ム７と反対側のインデツクステーブルの周縁部に
はアンローデイングアーム９が設けられ、処理済
の加工物８が矢印で示すように、回転テーブル２
から排出されるようになつている。

インデツクステーブル１の上方には３個の研削
具１０ａ〜１０ｃが配設され、それぞれの研削具
１０の下端には荒研削用砥石１１ａ、中仕上用砥
石１１ｂ、仕上用砥石１１ｃが取付けられ研削具
１０ａ〜１０ｂは送りモータ１２ａ〜１２ｃによ
つて上下動され、研削具１０が下方位置にある時
にその砥石１１が回転テーブル２上の加工物８の
上面に接して、この加工物８を研削するようにな
つている。研削の１工程が終了すると研削具１０
が上昇してインデツクステーブル１が所定角度回
転し、各研削具１０の下方には新たな加工物８が
位置するようになる、次いで、再び研削具１０が
降下して加工物８の研削を行ない、上記の動作を
繰返して加工物８を順次加工処理して行くのであ
る。

本考案は上記のような研削盤において加工物８
の厚さを測定するための測定装置１３であつて、
この測定装置１３は第２図及び第３図に示すよう
に、ゲージヘツド１４が基台１５上に逆Ｌ字型ブ
ラケツト１６を介して軸１７を中心として水平方
向に旋回自在に取付けられている。このゲージヘ
ツド１４の前方部には第１のゲージ手段１８と第
２のゲージ手段１９が設けられている。

第１及び第２のゲージ手段１８，１９はそれぞ
れ前端が開口した軸受ボツクス２０，２１と、こ
れらの軸受ボツクス内において後端２２ａ，２３
ａが枢着され前方へ突出するレバー２２，２３
と、これらのレバーの前端部に結合されたＬ字形
アーム２４，２５と、これらのアームの先端に取
付けられた第１、第２のコンタクト部材２６，２
７とからなつており、レバー２３はスプリング２
８によつて常時付勢されている。軸受ボツクス２
０，２１の下方部にはそれぞれ第１及び第２のエ
アーシリンダー２９，３０が取付けられ、エアー
シリンダー２９，３０のピストンロツド３１，３
２はＬ字形アーム２４，２５の下部後端と対向し
ており、これらのエアーシリンダー２９，３０を
作動させるとそのピストンロツド３１，３２がア
ーム２４，２５を枢着部２２ａ，２３ａを中心と
して上方へ揺動させ、コンタクト部材２６，２７
を上方へ移動させる。この実施例では第２図から
明らかなように、第１のゲージ手段１８のコンタ
クト部材２６は加工物８の上面と接触するように
され、第２のゲージ手段１９の第２のコンタクト
部材２７は回転テーブル２の上面と接触する位置
関係となつている。

回転テーブル２の詳細は第３図に示され、その
上面中央部には発泡板３３が埋設されてテーブル
２の周縁部と同一平面をなしている。発泡板３３
の下方部はエアー通路３４を介して外部の真空源
（図示せず）と連通され、また回転テーブル２の
本体部２ａはベルト３によつて回転駆動モータ４
と連結されている。回転テーブル２は上記のよう
に構成されているので、加工物８が回転テーブル
２の上面中央部に載置されると、その下方の発泡
板３３がエアー通路３４を介して真空源と連通さ
れ、これによつて加工物８は回転テーブル２上に
吸着される。この吸着は加工物８の加工処理中継
続されるため、加工物８は回転テーブル２上に安
定的に固定されることになる。

加工物８の厚さは加工物の上面に接触する第１
のゲージ手段１８のコンタクト部材２６の垂直位
置と、回転テーブル２の上面に接触する第２の上
面に接触する第２のゲージ手段１９のコンタクト
部材２７の垂直位置との差によつて計測されるわ
けであるが、本考案では第１のゲージ手段１８の
コンタクト部材２６は、加工処理中常時加工物８
の上面と接触するが、第２のゲージ手段１９のコ
ンタクト部材２７は回転テーブル２の上面と常時
は接触せず、所定の間隔を置いて測定に必要な時
間だけ回転テーブル２の上面と接触するようにし
たのである。

この第２のゲージ手段１９のコンタクト部材２
７が回転テーブル２の垂直位置測定のためにこの
上面と接触する単位時間当たりの頻度は、回転テ
ーブル起動後暫くの間は多くし、起動後一定時間
経過した後には少なくすることで正確な測定を行
なうことが可能となる。この接触頻度を変える理
由は、起動後しばらくの間は回転テーブルを駆
動・支持する装置全体が熱膨張して寸法が安定し
ないが、一定時間経過後は熱膨張が止まり寸法が
安定するためである。

上記のように第２のゲージ手段１９のコンタク
ト部材２７を所定間隔毎に回転テーブル２の上面
と接触させて、加工物８の厚さを測定する第１の
実施例について、第４図のブロツク図を参照にし
て説明する。

第１のゲージ手段１８に近接してこれを上下動
させる第１のエアーシリンダー２９が設けられ、
また第２のゲージ手段１９に近接してこれを上下
動させる第２のエアーシリンダー３０が設けら
れ、そして第１、第２のエアーシリンダー２０，
３０はそれぞれソレノイド弁３５，３６を介して
加圧空気供給ポンプ３７と連通されている。第２
のゲージ手段１９はこの測定値を記憶する記憶装
置３８に接続され、第１のゲージ手段１８の測定
値と記憶装置３８によつて記憶された測定値は演
算器３９に入力される。この演算器では第１のゲ
ージ手段１８の測定値から上記の記憶された測定
値が控除されるようになつており、またこの演算
器３９は複数の比較器、例えば第１の比較器４０
と第２の比較器４１に接続されている。この第
１、第２の比較器４０，４１はそれぞれ異なる厚
さを設定する第１、第２の設定器４２，４３と接
続され、演算器３９によつて演算された値が何れ
かの比較器４０，４１の設定値と等しくなつた時
に、その設定値を有する比較器から出力信号が発
せられる。この第１及び第２の比較器は例えば第
１図における中仕上用砥石１１ｂの送りモータ１
２ｂ及び仕上用砥石１１ｃの送りモータ１２ｃと
それぞれ接続されていて、これらの比較器からの
出力信号はこれに結合された送りモータを作動さ
せ、研削工程を切換えるのである。

第２のゲージ手段１９のエアーシリンダー３０
に接続されたソレノイド弁３６を所定間隔毎に駆
動する制御回路について述べると、この回路には
第１の測定回数カウンター４４と第２の測定回数
カウンター４５とが設けられ、第２の測定回数カ
ウンター４５は切換スイツチ４７を介して設定値
の低い第１の回数設定器４６と設定値の高い第２
の回数設定器４８と選択的に接続されるようにな
つている。第１及び第２の測定回数カウンター４
４，４５は装置本体部における加工完了信号、シ
ーケンス信号、切込信号等を計数信号として入力
するとともに、装置の停止毎にリセツト信号を入
力するように接続されている。また、第１の測定
回数カウンタ４４は装置本体部からの起動信号を
入力するように接続され、その出力端は前記スイ
ツチ４７と接続され、装置の起動信号によつてス
イツチ４７を切換えて測定回数カウンター４５を
第１の回数設定器４６と接続し、この第１の測定
回数カウンター４４が所定の計数をカウントする
と、前記スイツチを切換えて第２の測定回数カウ
ンター４５を第２の回数設定器４８に接続させる
ようになつている。第２の測定回数カウンター４
５の出力端は測定時間設定器４９と接続され、こ
の設定器４９の出力端はドライバー５０と接続さ
れ、このドライバー５０は第２のソレノイド弁３
６を駆動するように接続されている。更に、この
設定器４９の出力端は第２のゲージ手段１０の測
定値を記憶する記憶装置３８に記憶信号を入力す
るとともに測定回数カウンター４５にリセツト信
号を入力するように接続されている。

装置の起動後、装置が熱膨張して寸法が安定す
るまでの間は測定誤差を少なくするため、頻繁に
計測する必要がある。このため、第１の回数設定
器４６の数値は低く設定され、例えば２回の計数
信号毎に測定を行なうよう設定される。そして、
装置本体からの計数信号、例えば加工完了毎に計
数信号が第２の測定回数カウンター４５に入力さ
れ、この計数信号の数が第１の回数設定器４６の
数値と合致すると、測定信号が発せられ、測定時
間設定器４９によつて測定時間が設定され、ドラ
イバー５０によつて設定された時間だけ第２のソ
レノイド弁３６が励起されると、ポンプ３５から
圧縮空気が第２のエアーシリンダー３０に送ら
れ、これによつて第２のゲージ手段１９は駆動さ
れて下降し、その先端のコンタクト部材２７が設
定された時間だけ回転テーブル２の上面に接触す
るようになる。この第２のゲージ手段１９が上記
のように駆動されることによつて測定された値
は、測定時間設定器４９からの記憶信号によつて
記憶装置３８に記憶され、この記憶された測定値
は第１のゲージ手段１８の測定値から演算器によ
つて控除され、この控除された値は前述のように
第１及び第２の比較器４０，４１で設定値と比較
され、加工具を選択的に駆動する信号として取り
出される。上記の第２のソレノイド弁３６は設定
器４９によつて定められた時間だけ駆動され、そ
の時間経過後は元の位置に復帰してポンプ３７と
第２のエアーシリンダー３０との連通が遮断され
るため、第２のゲージ手段１９は回転テーブル２
から上昇して退避位置を占める。

上記の作動は繰返されて、第１の回数設定器４
６で定められた計数信号毎に頻繁に計測が行なわ
れ、装置の起動後初期の段階において測定誤差が
極小となるようにしている。第１の測定回数カウ
ンター４４は装置の起動後、装置の熱膨張が安定
するまでの計数、例えば50回、をカウントし、そ
の数値に達するとスイツチ４７の切換信号を発
し、第２の測定回数カウンタ４５が第２の回数設
定器４８と接続させるようにスイツチ４７を切換
える。この第２の回数設定器４８は比較的高い数
値、例えば10回の計数信号毎に測定信号を発する
ように設定され、装置の熱膨張による寸法変化が
低減した時に、比較的長い時間間隔を置いて測定
を行なうようにしたのである。

上記の実施例は予め装置の熱膨張特性を考慮し
て装置の起動後暫くの間は測定頻度を多くし、起
動後所定時間経過後は測定頻度を少なくしたので
あるが、第５図に示した他の実施例はポストゲー
ジ、即ち加工済み加工物の寸法を測定してこの寸
法精度を基準として、第２の測定回数カウンター
４５を第１の設定器４６と第２の設定器４８とに
選択的に接続するスイツチ４７を切換えるように
したのである。即ち、ポストゲージ５１による寸
法誤差が所定の範囲を越える時には、第１の回数
設定器４６を第２の測定回数カウンター４５と接
続して、高頻度で測定を行なうようにし、寸法誤
差が極めて少なく寸法精度が安定したとき時に、
スイツチ４７を切換えて第２の回数設定器４８を
第２の測定回数カウンター４５と接続して、測定
頻度を少なくするようにしたもので、その他の構
成は第４図に示した実施例のものと同じである。

《効果》 以上のように本考案に係る加工物の測定装置に
よれば、回転テーブルの基準位置を測定する第２
ゲージが常時は回転テーブルに接しておらず、所
定間隔を置いて測定必要な時間だけ回転テーブル
の上面に接触するようにしたから、回転テーブル
が第２ゲージとの接触によつて従来のように摩耗
することがないため、測定精度を所望の範囲内に
維持した経済的な測定装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用する研削盤の概略を示す
斜視図、第２図は本考案に係る測定装置を示す平
面図、第３図は本考案の測定装置と回転テーブル
の内部構造を示す縦断面図、第４図は本考案に係
る装置を作動させるブロツク図の一例を示し、第
５図は本考案に係る装置を作動させる他の例に係
るブロツク図を示す。 ２……回転テーブル、８……加工物、１１……
砥石、１３……測定装置、１４……ゲージヘツ
ド、１８……第１のゲージ手段、１９……第２の
ゲージ手段、２９，３０……エアーシリンダー、
３５，３６……ソレノイド弁、３８……記憶装
置、３９……演算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転テーブルに上に支持された加工物の上面を
   回転工具により加工する際に該加工物の該回転テ
   ーブル上における厚さを測定する加工物の測定装
   置において、該加工物の上面に接触してその上面
   位置を測定する第１ゲージと、該回転テーブルの
   上面に接触してその基準上面位置を測定する第２
   ゲージと、該第１ゲージを該加工物と接触する測
   定位置から該加工物と非接触の退避位置へと移動
   可能に支持する第１ゲージ支持手段と、該第２ゲ
   ージを該回転テーブルと接触する測定位置から該
   回転テーブルと非接触の退避位置へと移動可能に
   支持する第２ゲージ支持手段と、該第２ゲージ支
   持手段を加工中の一部の時間のみ測定位置へ移動
   させる第２ゲージ制御回路と、該第２ゲージの測
   定値を記憶する記憶装置と、該第１ゲージの測定
   値と該記憶装置の記憶値とからその差を演算して
   厚さ出力を出す演算回路とからなることを特徴と
   する加工物の測定装置。