JPH0452642Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はテーパ状加工部品におけるテーパ計測
装置に関する。

従来テーパ状の軸および穴が形成された加工部
品（以下「テーパ状体」という。）においてテー
パの基準径における軸線方向の寸法精度を測定す
るには、テーパ状体の嵌合すべきテーパ部を有す
るテーパゲージに該テーパ状体を嵌合した場合に
おける高さと、テーパ状体と同形に製作したマス
タゲージを同様にテーパゲージに嵌合した場合に
おける基準高さとを比較測定していた。しかし高
い精度が得られず、また計測作業の自動化に対応
できないなどの欠点があつた。

本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的はテーパ状体においてテーパの寸法精度を
効率良く高精度に測定することができ、また簡単
な構造で計測作業の自動化に対応可能なテーパ状
加工部品におけるテーパ計測装置を提供すること
にある。

以下本考案の実施例について図面に基づき説明
をする。第１図は本考案の一実施例に係るテーパ
計測装置１と被測定物の一例としてテーパ状体２
を示す断面図、第２図は第１図のテーパ計測装置
１の使用状態を表わす断面図である。図中ケーシ
ング３は、その軸線が、測定位置にあるテーパ状
体２のテーパ穴２ａの軸線に一致する位置にあつ
て、図示しない案内及び駆動手段により該軸線に
平行に前進および後退移動自在となつている。該
ケーシング３の前面には外筒４が固着されてい
る。ケーシング３及び外筒４が本考案の第１部材
をなす。

該外筒４内にはリニアモーシヨンベアリング５
を介して内筒６が前進及び後退移動自在に保持さ
れる。該内筒６の後部にはケーシング３内に位置
するブロツク７が螺合している。該ブロツク７の
後部には取付板８を介してプランジヤ式の電気マ
イクロメータ９が取付けられている。該電気マイ
クロメータ９の測定子１０はブロツク７内を貫通
して内筒６内に臨んでいる。また前記取付板８と
ケーシング３との間には該ケーシング３の軸線に
平行に第１の付勢部材である圧縮ばね１１が介装
される。従つて内筒６、ブロツク７、取付板８及
び電気マイクロメータ９は、前進方向即ち測定位
置にあるテーパ状体２に近付く向きに付勢され
て、常時ブロツク７の端面７ａが外筒４の端面４
ａに当接している。内筒６の前端には測定作業時
にテーパ状体２の基準面２ｂに当接する第１の測
定面６ａが設けられている。内筒６、ブロツク７
及び取付板８が本考案の第２部材をなす。

内筒６にはスライダ１２が前進及び後退移動す
るように摺動自在に嵌合する。このスライダ１２
の内面には第２の受座である球座１２ａを具え、
この球座１２ａには内筒６の被測定物側であ第１
の測定面６を貫通する接触子、すなわち、ステム
１３の後部に具えた球部１３ａが着座している。
該球部１３ａの後端には電気マイクロメータ９の
前記測定子１０が当接している。前記ステム１３
の前部には測定作業時にテーパ状体２の前記テー
パ穴２ａに挿入されるための球面からなる第２の
測定面１３ｂが設けられている。ステム１３にお
いて第２の測定面１３ｂの後方位置と内筒６との
間には防塵用ベローズ１４が装着されている。ま
た前記スライダ１２とブロツク７との間には第２
の付勢部材である圧縮ばね１５が介装される。従
つて、スライダ１２及びステム１３は前進方向に
付勢されて、常時ステム１３のテーパ面１３ｃが
第１の受座である内筒６のテーパ面６ｂに当接し
ている。すなわち、非測定時、接触子であるステ
ム１３は球部１３ａがスライダ１２の球座１２ａ
に、テーパ部１３ｃが内筒６のテーパ面６ｂに当
接し、スライダ１２が圧縮ばね１５によつて前進
方向に付勢されることにより支持されている（第
１図参照）。

次にテーパ状体計測装置１を用いる測定作業に
ついて説明をする。テーパ計測装置１を例えばト
ランスフアマシンにおける計測ステーシヨンに設
置する。テーパ穴２ａの加工されたテーパ状体２
が、該テーパ計測装置１の前方であつて第２の測
定面１３ｂから所定距離に定められた測定位置に
搬送される。次にケーシング３をテーパ状体２に
向けて前進移動させて、第２の測定面１３ｂをテ
ーパ穴２ａに当接させ、第１の測定面６ａを基準
面２ｂに当接させる。そして、内筒６のテーパ面
６ｂよりステム１３のテーパ面１３ｃが、ブロツ
ク７の端面７ａより外筒４の端面４ａが離れ、ス
テム１３はテーパ穴２ａと球座１２ａとで支持さ
れる（第２図参照）。この状態でケーシング３の
前進移動を停止する。このとき、環境温度変化な
どによる計測ステーシヨンとトランスフアマシン
の搬送装置との間に熱変位などが発生して、テー
パ穴２ａの軸線とステム１３の軸線に微少量の相
対誤差が生じても、ステム１３が傾斜可能にステ
ム１３が球部１３ａを支点にして揺動するように
構成している。また、球部１３ａと第２の測定面
１３ｂとの距離に比し、その誤差による深さ方向
への影響を小さいのでこの軸線不一致による誤差
が軸線方向の変位にほとんど影響を与えず高精度
な計測が行える。この状態における電気マイクロ
メータ９の測定値は、第２の測定面１３ｂの外径
により規定される所定の内径ｄを有するテーパ穴
２ａの位置Ｑと基準面２ｂとの距離ｌに相当す
る。電気マイクロメータ９の測定値として距離ｌ
は指示計に表示され又は電気出力などに変換され
る。この距離ｌは、機械加工によりテーパ角度が
特定の角度となつているため、工具の取付け誤
差、工具磨耗まどにより生じるテーパ穴２ａ径の
加工精度に応じて変化するから、正規のテーパ形
状における内径ｄの位置から基準面までの距離lo
との差ｌ−loによりテーパの寸法精度を判断する
ことができる。測定値を電気的に出力して距離差
ｌ−loによりテーパの寸法精度の合否を自動的に
判断し、不合格である場合に当該テーパ状体を加
工ラインから除去すべき指令を出すと共に、テー
パ穴を加工したステーシヨンにおけるバイトの取
付位置を変更し又は摩耗したバイトを交換すべき
指令を出すようになし得る。

以上説明したテーパ計測装置１は測定位置に搬
送されたテーパ状体２に対し接近移動を行なうだ
けで、テーパの寸法精度を表す測定値として基準
面２ｂから内径ｄの位置Ｑまでの距離ｌの値を電
気出力にて取出すことができるから、テーパの寸
法精度の測定を短時間で効率良く且つ高精度にな
し得ると共に、この測定作業を自動化することが
できる。さらに、自動計測後次部品のテーパ穴加
工時にバイトの取付位置を自動補正し又はバイト
を自動変換することにより、加工精度の向上と不
良品の減少を図り得る。またテーパ計測装置１の
テーパ状体２に対する前進移動時に、ブロツク７
の端面７ａは、第１の測定面６ａが基準面２ｂに
当接すると、端面４ａから離れる。ブロツク７の
端面７ａが端面４ａから離れた後、テーパ計測装
置１がどの位置にあつても、検出器としての電気
マイクロメータ９により、テーパ状体２の基準面
２ｂから直径ｄの位置までの距離ｌを測定可能で
ある。従つて電気マイクロメータ９による測定値
を電気出力すべきテーパ計測装置１の位置を正確
に位置合わせする必要がなく、測定作業の効率化
を図り得る。しかもテーパ計測装置１は簡単な構
造であるから安価で経済的である。内筒６がブロ
ツク７に螺合されているから、内筒６とステム１
３を交換することにより、テーパ穴２ａに嵌合し
接触すべき第２の測定面１３ｂの外径ｄ、及び非
測定時における第１の測定面６ａと第２の測定面
１３ｂとの距離Ｌを任意の値にとつて、テーパ形
状寸法の異なるテーパ状体に対処し得る。従つて
テーパ状加工部品におけるテーパ計測装置の汎用
性を拡大することができる。

本考案は上記実施例に示された構成に限定され
るものではなく、請求の範囲に記載された本考案
の技術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期さ
れるところである。上記実施例では第２の測定面
１３ｂはステム１３の球面に設けるものとして示
したが、第２の測定面を回転長円体その他テーパ
穴の所定の内径の位置に当接する形状に設けるこ
とができる。

また上記実施例ではテーパ状体としてテーパ穴
を有するものを測定するものとして説明をした
が、テーパ突部を有するものも測定できる。テー
パ突部を測定する場合には、基準部位として基準
面を、テーパ突部の先端部に設けてもよく、テー
パ突部の基端側に設けてもよい。第３図は第２の
実施例として基準面２２ｂをテーパ突部２２ａの
基端側に設けたテーパ状体２２を本考案のテーパ
計測装置２１により測定している状態を表す断面
図である。第３図において第１図及び第２図の実
施例に示したものと同等の部分には同一の符号を
付して、該部分の説明を省略する。２６は外筒２
４内にリニアモーシヨンベアリング２５を介して
前進及び後退移動自在に保持される内筒である。
第１図及び第２図における内筒６と同様に、内筒
２６の後部にはブロツク７が螺合し、ブロツク７
の端面７ａが外筒２４の端面２４ａに圧接され、
内筒２６の先端の端面が第１の測定面２６ａをな
す。また３３はステムであり、第１図及び第２図
におけるステム１３と同様に、該ステム３３はそ
の後端の球部３３ａにおいてスライダ１２に球面
対偶をなし、ステム３３のテーパ面３３ｃが内筒
２６のテーパ面２６ｂに圧接している。ステム３
３の先端部には螺子３３ｄによりソケツト部３３
ｅが着脱自在に取付けられ、該ソケツト部３３ｅ
の内周に設けた環状突条３３ｆの表面が第２の測
定面３３ｂをなす。

テーパ計測装置２１は第１図及び第２図に示し
たテーパ状体計測装置１と同様に使用して次のよ
うに測定作業をなし得る。テーパ突部２２ａの加
工されたテーパ状体２２が測定位置に搬送された
後、ケーシング３を前進移動させて、第２の測定
面３３ｂにテーパ突部２２ａが嵌合し、第１の測
定面２６ａが基準面２２ｂに当接し、且つテーパ
面３３ｃ及び端面７ａが夫々テーパ面２６ｂ及び
端面２４ａから離れた状態でケーシング３の前進
移動を停止する。この状態における電気マイクロ
メータ９の測定値は、第２の測定面３３ｂの内径
により規定される所定の内径ｄを有するテーパ突
部２２ａの位置Ｒと基準面２２ｂとの距離ｌに相
当する。電気マイクロメータ９の測定値は電気出
力に変換され、該テーパ状体２２のテーパの寸法
精度を判断すると共に、必要に応じ次部品のテー
パ突部加工時にバイトの取付位置を自動補正し又
はバイトを自動交換することができる。本考案に
係るテーパ計測装置２１を上記のように使用し
て、テーパ突部を有するテーパ状体を短時間で効
率良く且つ高精度に測定なし得ると共に、この測
定作業を自動化することができる。なおこの実施
例では、第１図及び第２図に示した実施例と同様
に内筒２６とステム３３を交換可能である他、ソ
ケツト部３３ｅを交換してテーパ計測装置の汎用
性を高め得る。

以上説明をした本考案の各実施例はいずれも、
テーパ状体の基準面に当接する第１の測定面を、
第２部材をなす内周に具え、テーパ状体のテーパ
部の所定径位置に当接する第２の測定面を、第３
部材をなすステムに具えるものであるが、第１の
測定面を第３部材例えばステムに具え、第２の測
定面を第２部材例えば内筒に具えることもでき
る。

本考案は上記の説明から明らかな如くテーパの
寸法精度を効率良く高精度に測定することができ
また、簡単な構造であつて、計測作業の自動化に
も対応し得るなど実用上の効果に富むものであ
る。更に、テーパ状体のテーパ部軸線と、計測装
置の軸線とに微少量の誤差、すなわち軸線不一致
の状態が生じても、その誤差は軸線方向の寸法計
測に影響を与えず、高精度な計測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に実施例を表し、第１図は１実施
例に係るテーパ計測装置及び該装置により測定さ
れるテーパ状体を示す断面図、第２図は第１図の
装置の使用状態を示す断面図、第３図は第２の実
施例を示す断面図である。 １，２１……テーパ計測装置、３……ケーシン
グ、４，２４……外筒、６，２６……内筒、６
ａ，２６ａ……第１の測定面、７……ブロツク、
９……電気マイクロメータ、１１，１５……圧縮
ばね、１２……スライダ、１３，３３……ステ
ム、１３ｂ，３３ｂ……第２の測定面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被測定物に形成され特定形状を有するテーパ部
   の深さを計測するテーパ計測装置であつて、 前記被測定物に形成されたテーパ部の軸線方向
   に被測定物に対して相対移動可能に設けられる第
   １の部材と、 この第１の部材内に前記軸線方向に移動自在に
   設けられ、前記被測定物側である一方の側の端部
   に第１の測定面が形成されるとともに、この一方
   の側の内周部に第１の受座が形成された第２の部
   材と、 前記第１の部材内に設けられ、前記第２の部材
   を、常時、前記一方の側に付勢している第１の付
   勢部材と、 前記第２の部材内に移動自在に設けられ、内周
   部に第２の受座が形成されたスライダと、 前記第２の部材の前記一方の側を貫通して設け
   られ、この第２の部材内の前記一方の側より突出
   した一端に前記被測定物のテーパ部と接触する所
   定の径の球面測定部を有する第２の測定面を形成
   し、他端に前記第２の受座面で揺動自在に支持さ
   れる球面を形成し、中間部に前記第１の受座と係
   合する係合面を形成し、非計測時は前記第１の受
   座と前記第２の受座で支持され、計測時は前記被
   測定物のテーパ部と前記第２の受座で支持される
   接触子と、 前記第２の部材内に設けられ、前記接触子を前
   記スライダを介して前記第２の部材に対して相対
   的に、常時、前記一方の側に付勢している第２の
   付勢部材と、 前記第２の部材に固定され、この第２の部材と
   前記接触子との相対変位を計測する検出器とから
   なり、 計測に際し、前記被測定物に対して前記第１の
   部材を軸線方向に相対移動させて、前記第２の部
   材の第１の測定面を被測定物端面に接触させ、前
   記接触子の第２の測定面を被測定物のテーパ部に
   接触させ、このときの接触子の変位を前記検出器
   で検出し、端面位置に対するテーパ部の深さを計
   測することを特徴とするテーパ状加工部品におけ
   るテーパ計測装置。