JPH0449529Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、回転体の基準面からの寸法を測定す
る計測装置に関し、詳しくはこの回転体の基準面
が水平状態から傾斜させることが可能な計測装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、自動車の制動装置の部品であるブレーキ
デイスク（以下、単にワークと記す）は、所定の
加工工程を終えた後、検査工程で外観検査、面精
度検査、寸法検査等の各種検査が行なわれてい
た。これらの検査の内でワークの厚み及び平面度
の検査は、定盤の上にこのワークを一方の側面で
当接するように載せるワーク設定の工程、他方の
側面に所定の腕に保持されたダイヤルゲージの接
触子を当接させる接触子設定工程、このワークを
回転させて、ダイヤルゲージの針の振れ具合を目
視で確認する回転目視工程、ワークをこの定盤か
らとり除く工程とを順次作業者が実行していた。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、これら各工程の作業は繰り返し作業
であり、ダイヤルゲージの針の目視には神経の集
中が必要であるため、作業者は一定の作業時間が
経過すると疲労する。そのため、作業性が悪くな
つたり、この針の読み取りを誤ることがあつた。

本考案は、人手による検査をロボツトおよびセ
ンサを使用して自動読み取りを行なうために必要
とされる計測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］ 本考案の計測装置は、平面状の一端面が基準面
となる軸部と該軸部と一体的に形成されたフラン
ジ部とを有する被測定体が載置され、載置により
該被測定体の該基準面が当接して摺動する第１当
接面をもつ第１当接部と、該被測定体が該第１当
接部に当接した状態で該被測定体の自重により該
第１当接面を摺動して、該フランジ部の外周面が
当接して該被測定体を該第１当接面とともに回転
可能に案内する複数個の案内ローラとを有する本
体と、該案内ローラの少なくとも１個を駆動して
該被測定体を回転させる駆動装置と、該被測定体
の該フランジ部の該基準面と背向するフランジ面
と当接して該基準面と該フランジの該フランジ面
との軸方向における相対距離を測定するセンサ
と、該本体を傾斜させ該第１当接部および該案内
ローラに作用する該被測定体の荷重を変える傾斜
装置とから構成されていることを特徴とする。

即ち、本考案の計測装置は、本体と、駆動装置
と、センサと、傾斜装置とにより構成されてお
り、その計測の対称とする被測定体は、一方の端
面が基準面である軸部と、この軸部と一体的に形
成されたフランジ部とから成つている。

この本体は、第１当接部と、複数個の案内ロー
ラとから構成される。

この第１当接部は、載置された被測定体の平面
状の基準面が当接して摺動する第１当接面をもつ
部材である。この第１当接部は平面状当接面を形
成する台形状でもまた、３点以上の当接点を構成
する３個以上の突部でもよい。第１当接部は、被
測定体を傷つけたり、またそれ自体容易に摩耗す
るものは好ましくない。このため平滑面をもつセ
ラミツクス等で構成するのがよい。

複数個の案内ローラは、この被測定体がこの第
１当接部に当接した状態で被測定体の自重により
第１当接面を摺動して、フランジ部の外周面が当
接して被測定体を第１当接面とともに回転可能に
案内する部材である。この複数個の案内ローラ
は、被測定体を回転可能に案内する必要から、少
なくとも２個以上の案内ローラから構成される事
が必要である。しかし、例えば、本考案装置と対
になつて作動するロボツトの把持部が案内ローラ
を有すれば、案内ローラは、それぞれを合計し
て、その個数が２個以上あればよい。これらの案
内ローラは、被測定体の寸法、材質、重量等に応
じて設計されるのがよい。

以上述べたように、本体は第１当接部と、複数
の案内ローラから構成されるが、本考案装置の機
能を高めるために、本体は更に第２当接部を持つ
のが望ましい。即ち、この第２当接部は、第１当
接部の外側に被測定体のフランジ部の基準面と背
向するフランジ面と当接し、該基準面が該第１当
接面と背向した状態で該被測定体を案内ローラと
ともに回転自在に保持する少なくとの３点の当接
点を含んで形成される第２当接面を形成する部材
がよい。従つて、この第２当接部はこの第１当接
部から、この軸部の長さ寸法より大きく突出して
いる必要がある。この第２当接部としては、例え
ば、回動自在に保持された球の表面が利用でき
る。

駆動装置は、この案内ローラの少なくとも１個
を駆動してこの測定体を回転させる装置である。
即ち、この駆動装置は、１箇所の測定点で被測定
体の測定面の全周が測定できるように、被測定体
を回転させるために案内ローラを回転させる装置
である。この駆動装置の駆動源としては、例えば
従来用いられている公知のパルスモータ等の電動
機、エアモータ等が利用できる。

センサは、この被測定体のフランジ部の基準面
と背向するフランジ面と当接して基準面とフラン
ジのフランジ面との軸方向における相対的距離を
測定する装置である。つまり、このセンサは、被
測定体の測定面との当接により、寸法信号、面粗
さ信号等を出力する装置である。このセンサとし
ては、例えば、差動トランス型、可変容量型、金
属細線ストレンゲージ型等のセンサが利用でき
る。

傾斜装置は、この本体を傾斜させ第１当接部お
よび案内ローラに作用する被測定体の荷重を変え
る装置である。この荷重を任意に変えることで、
被測定体の回転に必要なトルク等を所定範囲内と
することができる。この傾斜装置としては、公知
のジヤツキ装置、ボルトの送り装置がそのまま利
用できる。

［作用］ 本体は第１当接部と複数個の案内ローラとを保
持する。この本体に、被測定体がその基準面と第
１当接部が当接するように載せられる。この時複
数個の案内ローラのそれぞれは、この被測定体の
フランジ部の外周面に当接してこの被測定体を回
転可能に案内する。

駆動装置はこれら案内ローラの少なくとも１個
を回転させる。すると、このローラの回転力によ
り被測定体が回転される。また、傾斜装置はこの
本体を必要に応じて傾斜させる。この傾斜の度合
に応じて、第１当接部および案内ローラに作用す
る被測定体の荷重が変化する。このため、この被
測定体を回転させる回転トルクも小さくする事が
できる。

センサは、この被測定体のフランジ部のフラン
ジ面と当接しているため、この被測定体の当接面
の状況に応じた信号を出力する。従つて、被測定
体が回転されるため、センサの配設位置を変更す
ることなく、センサはこの被測定体の全周にわた
り、センサとの当接面の状態に応じた信号を出力
する。このような信号は、本考案装置に接続され
る信号処理装置により処理され、被測定の各種状
態が測定される。

［実施例］ 以下、本考案の計測装置を具体的な実施例に基
づいて詳しく説明する。

本考案の計測装置は平面図である第１図、この
第１図の切断線Ａ−Ａで切断した断面を示す第２
図で示すように、本体１０と、駆動装置２０と、
センサ３０と、傾斜装置４０とから構成されてい
る。

本体１０は、ほぼ方形で板厚が約50mmで、第２
図で１点鎖線で示す被測定体９０の軸部９１の平
面状の端面（基準面）９２と当接し、その表面が
研磨加工された第１当接部１１Ｆをもち材質が工
具鋼の基部１１と、 第２当接部の機能を果たすように、この被測定
体９０の端面９２と背向するフランジ面９３と回
転自在に当接するように円周上に３等分して設け
られ、その基部がこの基板１１にネジ構造により
固定され、ボール１３Ｂを回動自在に保持する３
個のころがり軸受ユニツト１３と、 後で述べるフリーローラ支持ユニツト１５の回
転自在に保持されるフリーローラ１５Ｒと、 後で述べる駆動装置２０のステツピングモータ
２１の出力軸により回転されるドライブローラ１
７Ｒとで主として構成されている。

なお、フリーローラ支持ユニツト１５は、第１
図の切断線Ｂ−Ｂで切断した時の断面を示す第３
図で示すように、このサポート１９にボルト１５
Ｎで固定され、端部に貫通穴１５Ｈとこの貫通穴
１５Ｈに到達するように設けられたネジ穴と螺合
する蝶ネジ１５Ｍをもつブラケツト１５Ｖと、こ
のブラケツト１５Ｖの貫通穴１５Ｈにに摺動自在
に保持され、この摺動により先端に回転自在に保
持したフリーローラ１５Ｒと被測定体９０との当
接状態を調整するアーム１５Ａとで構成されてい
る。

駆動装置２０は、その出力軸にドライブローラ
１７Ｒをもつステツピングモータ２１と、このス
テツピングモータ２１を先に述べた第１当接部１
１Ｆから所定の高さに保持する保持台２３と、図
示はしないがこのステツピングモータ２１を所定
の速度で回転させると共に、後で述べるタツチセ
ンサ３１からの信号を処理する駆動装置とで主と
して構成する。

センサ３０は、第２図に示す接触子３１Ｔの上
下動の移動量を差動トランス方式にて電気信号に
変換するタツチセンサ３１と、このタツチセンサ
３１を上下方向に移動自在に保持するアーム３
３、このアーム３３を基板１１の中央方向に摺動
可能に保持するアーム保持具３５、このアーム保
持具３５をこのサポート１９に保持させる保持金
具３７とで主として構成されている。

傾斜装置４０は、この基板１１の裏面の４個の
角に固定された４個の固定板４１と、この固定板
４１のタツプ穴に捩こむことでその頭部とこの固
定板４１との距離を変更して、基板１１を任意の
方向に傾斜させる六角ボルト４３Ａ乃至４３Ｄ
（４３Ｃ，４３Ｄは図示されていない）とで主と
して構成されている。

以上のように本実施例装置は構成されている。

次に、このように構成された本考案装置が実際
に使用される様子を、本考案装置と接続される把
持装置２００により被測定体９０が矢印２００Ｆ
の方向に挿入され装着された時の平面図を示す第
４図、この時の側面図を示す第５図を用いて説明
する。

第４図は、被測定体９０のフランジ面９３が３
個の軸受ユニツト１３のボール１３Ｂと当接した
状態を示す。被測定体９０は把持装置２００のア
ーム２１０，２２０のそれぞれのもつフリーロー
ラ２１０Ｒ，２２０Ｒと、フリーローラ１５Ｒ、
ドライブローラ１７Ｒの４個のローラと回転可能
にその周面で当接している。

タツチセンサ３１の接触子３１Ｔは、矢印３１
Ｕ，３１Ｄの方向に自在に摺動するため、被測定
体９０が矢印２００Ｆの方向へ挿入される時は矢
印３１Ｕの方向に移動し、その後、被測定体９０
のフランジ面９３と反対側のフランジ面９３Ｒの
周縁部に当接している。第５図で示すように、六
角ボルト４３Ａ，４３Ｂがその全長が固定板４１
から異なるように設定されているために、本考案
装置を水平台上に設置すると、把持装置２００側
がタツチセンサ３１側より高くなる。従つて、こ
の傾斜角度の大きい程その成分に応じて、被測定
体９０はドライブローラ１７Ｒから大きな駆動力
を得ることができる。又、場合によつては、ステ
ツピングモータ２１の出力トルクが小さくてすむ
場合がある。

そして、駆動装置２０のステツピングモータ２
１が起動されると、ドライブローラ１７Ｒが回転
し、このドライブローラ１７Ｒとの摩擦力により
被測定体９０が回転する。この時、被測定体９０
のフランジ面９３が軸受ユニツト１３に回動自在
に保持されたボール１３Ｂと当接している。

タツチセンサ３１の接触子３１は、この被測定
体９０の回転によりその当接面（フランジ面９３
Ｒ）の状態（例えば、この当接面が凸部になつて
いる時は矢印３１Ｕの方向に移動し、この当接面
が凹部になつている時は矢印３１Ｄの方向に移動
する。）に応じて変位する。従つて、タツチセン
サ３１はこの接触子３１の変位に応じた電気信号
を制御装置に出力する。この制御装置はこの電気
信号を入力し、所定の処理をし、この被測定体９
０のフランジ部の全周に於ける厚みの変化程度や
又はフレの程度を判定する。

次に、被測定体９０が把持装置２００により、
その軸部９１が基板１１の第１当接部１１Ｆに当
接するように本考案装置に挿入された時のことを
説明する。

軸部９１が第１当接部１１Ｆと当接している時
は、第２図の一点鎖線で囲んだ被測定体９０の仮
装設定図で示すように、フランジ部は、軸受ユニ
ツト１３のボールとは接触していない。従つて、
この軸部９１の端面９２の全面と第１当接部１１
Ｆの当接による摩擦力より大きな回転トルクで、
被測定体９０が回転される。これ以外の状況、作
用は前に述べた第４図の状態に於ける作用とほぼ
同様である。

本実施例によれば、計測装置をフリーローラ、
ドライブローラ、平面による第１当接部、ボール
を有する軸受ユニツトとをもつ本体と、ステツピ
ングモータを持つ駆動装置と、作動トランスの原
理を用いたセンサと、ボルトによる傾斜装置とで
構成し、この考案装置に被測定体を２個の回転ロ
ーラをもつ把持装置で装着して本考案装置を駆動
させることで、 従来のように作業者に頼らずに被測定体の装着
ができ、そのため測定が順序よく速やかに実行で
きる。従つて、測定の実行時間が短く、かつ電気
的に検出するため、誤検出もない。

又、被測定体を第１当接面、第２当接面のいず
れの面を当接するかにより必要に応じて本考案装
置に装着できる。

［考案の効果］ 本考案によれば、計測装置を、平面状の一端面
が基準面となる軸部と該軸部と一体的に形成され
たフランジ部とを有する被測定体が載置され、載
置により該被測定体の該基準面が当接して摺動す
る第１当接面をもつ第１当接部と、該被測定体が
該第１当接部に当接した状態で該被測定体の自重
により該第１当接面を摺動して、該フランジ部の
外周面が当接して該被測定体を該第１当接面とと
もに回転可能に案内する複数個の案内ローラとを
有する本体と、該案内ローラの少なくとも１個を
駆動して該被測定体を回転させる駆動装置と、該
被測定体の該フランジ部の該基準面と背向するフ
ランジ面と当接して該基準面と該フランジの該フ
ランジ面との軸方向における相対距離を測定する
センサと、該本体を傾斜させ該第１当接部および
該案内ローラに作用する該被測定体の荷重を変え
る傾斜装置とで構成した事で、ワークの重量が変
化しても傾斜装置により被測定体を回転させるト
ルクの大きさが調整でき、無人で従来より高速で
この被測定体の表面状態が検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の具体的な実施例に係る計測
装置の平面図であり、第２図は第１図に於ける切
断線Ａ−Ａで切断した時の第１当接部と第２当接
部を説明する断面図であり、第３図は第１図に於
ける切断線Ｂ−Ｂで断面した時のフリーローラ支
持ユニツトの断面図である。第４図、第５図はそ
れぞれ同実施例に於いて、これに接続される把持
装置により被測定体が装着された時の平面図、側
面図である。 １０……本体、１１……基板、１１Ｆ……第１
当接部、１３……軸受ユニツト（第２当接部）、
１５Ｒ……フリーローラ、１７Ｒ……ドライブロ
ーラ、２０……駆動装置、３０……センサ、４０
……傾斜装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 平面状の一端面が基準面となる軸部と該軸部
   と一体的に形成されたフランジ部とを有する被
   測定体が載置され、載置により該被測定体の該
   基準面が当接して摺動する第１当接面をもつ第
   １当接部と、該被測定体が該第１当接部に当接
   した状態で該被測定体の自重により該第１当接
   面を摺動して、該フランジ部の外周面が当接し
   て該被測定体を該第１当接面とともに回転可能
   に案内する複数個の案内ローラとを有する本体
   と、 該案内ローラの少なくとも１個を駆動して該
   被測定体を回転させる駆動装置と、 該被測定体の該フランジ部の該基準面と背向
   するフランジ面と当接して該基準面と該フラン
   ジ部の該フランジ面との軸方向における相対距
   離を測定するセンサと、 該本体を傾斜させ該第１当接部および該案内
   ローラに作用する該被測定体の荷重を変える傾
   斜装置と、 から構成されていることを特徴とする計測装
   置。 (2) 本体は第１当接部の外側に被測定体のフラン
   ジ部の基準面と背向するフランジ面と当接し、
   該基準面が該第１当接面と背向した状態で該被
   測定体を案内ローラとともに回転自在に保持す
   る少なくとの３点の当接点を含んで形成される
   第２当接面を形成する第２当接部をもつ実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の計測装置。