JPH0545384B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に
記載の研削盤用の測定ヘツドに関する。

研削上の多様な課題を満足させる研削盤として
の円筒研削盤は今日では一般にいわゆる直径測定
ヘツドおよび付加的にいわゆる測長ヘツドを備え
ている。直径測定ヘツドは研削工程の間或いは研
削工程後の一つ或いは多数の直径を測定するのに
役立つ。測長ヘツドは材料肩部の理想的な一定の
肩部位置（基準−位置）に対する相対的な軸方向
の位置の相違を記録するのに役立つ。即ち、厳格
に云えば「測長ヘツド」と云う表現は全く正しく
ない。しかし、この表現は一般的になつている。
差のこの決定はいわゆる縦矯正に役立つ。縦矯正
とは、材料の軸方向での基準−位置からの差を連
続的に測定し、この差が許容限界値を下廻るま
で、即ち材料がその基準−位置に達するまで、こ
の固定された材料を軸方向で摺動させることであ
る。今日において、現代の研削盤にあつては、こ
の差の均衡のためには別の方法をとるのが一般的
である。例えば、材料のその基準−位置からの差
を検出し、機械制御機構において修正値として珪
酸する。この方法のためにも「縦矯正」と云う概
念が使用される。

このような測長ヘツドは従来、材料方向へそし
て材料からの戻り運動のための付加的な制御軸を
も含めて複雑な測定装置の形での著しい構造的上
の費用を要するのみならず、作業員にとつての著
しい場所的な障害をもたらす。

こう云つたことから本発明の課題は、縦矯正の
ための構造上の経費を低減し、かつ材料の手前に
おける測長ヘツドによる場所上の妨げを排除する
ことである。

根本的に、上記の課題は、直径測定ヘツドを測
長を実施するのにも使用し得るように配設するこ
とによつて解決される。

この目的のため直径測定ヘツドは特許請求の範
囲第１項の特徴部に記載の特徴で構成される。

本発明の他の特別な構成は特許請求の範囲第２
項から第７項に記載した。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

第１図には、ベツト１１、このベツト１１上で
矢印ｘの方向に運動可能でありかつといし車１２
を有するといし送り２およびベツト１１上でｘ−
方向に対して横方向（図面の面に対して垂直方
向）で移動可能なかつ公知様式で直径測定ヘツド
１４および測長ヘツド１５を有する材料送りスラ
イダ１３とを備えた円筒研削盤１が概略図で示さ
れている。直径測定ヘツド１４はコラム４に材料
送りスライダ１３に対して平行に摺動可能に案内
されている横送りスライダ３に、２重矢印５の方
向で軸６を中心として摺動駆動部１９により実線
で示した測定位置７から一点鎖線で示した休止位
置８へと摺動可能に軸受けされている。直径測定
ヘツド１４には、この直径測定ヘツド１４の走査
部材１６，１７を材料１８の測定すべき直径に相
応して位置決めするため、プログラム化可能な
NC−軸ｙが必要である。即ち、走査部材１６，
１７は２重矢印ｙの方向で運動可能に案内されて
いる。

測長ヘツド１５はベツト１１と固く結合されて
いる片持腕２２上で２重矢印ｕの方向に摺動可能
である。したがつて走査部材２０は実線で示した
その休止位置から一点鎖線で示した作業位置２０
ａへと移行可能である。その都度材料１８の必要
な縦矯正を行う前に、走査部材２０はその作業位
置２０ａにおいてほぼ材料１８の走査すべき肩部
２１の中央半径上で位置決めされる。これは一点
鎖線で示した位置２０ａが示している。図面から
明瞭であるように、公知の円筒研削盤における測
長ヘツド１５の一般的な配設はその所属している
プログラム化可能なNC−軸ｕと測長ヘツドを担
持している片持腕２２とにより、材料１８への接
近が著しく阻害される。したがつて、作業員によ
つて研削盤の操作が困難となる。

こう云つたことから本発明により、直径測定ヘ
ツド１４は、これが材料１８の肩部２１を走査す
るためにも使用可能であるように変形される。こ
れは本発明により以下のようにして達せられる。
即ち、測定ヘツド１４の少なくとも一つの走査部
材を、直径測定のための材料軸線に対して垂直方
向での走査兼測定機能以外に、測長のための材料
軸線に対して平行方向での走査兼測定機能をも行
い得るように、形成することによつて達せられ
る。

このように変更された直径測定ヘツドは第２図
および第３図に図示されており、参照符号１４ａ
で示した。この実施形の場合、上方の測定走査部
材１６ａは、これがその直径測定の機能に加えて
測長のための走査部材の機能をも兼ねることが可
能であるように、有利には同じ測定機能３０を直
径測定にも、測長にも利用し得るように、形成さ
れる。この目的のため第２図および第３図による
実施形にあつては、上方の測定走査部材１６ａは
軸３２上に固定されており、この軸は上端部にブ
ロツク３４を担持している管３３内に回転可能に
支承されており、かつ長手方向で摺動可能に案内
されており、このブロツク３４はこのような直径
測定ヘツドの通常の構造にあつて測定ロツドを収
容しているスリーブに相応して測定ヘツド１４ａ
に対して定置して設けられている。軸３２はその
上端部にあぶみ状部材３５を担持しており、この
あぶみ状部材は、第３図に図示したように、直接
或いは公知様式で間挿され測定ロツドを介して測
定機構３０の測定フイーラ２９に当接している。
このあぶみ状部材３５は２重楔面３６を備えてお
り、この楔面内にボルト３７が係合しており、こ
のボルトはブロツク３４の端面に軸３２の方向に
対して垂直に突出している。軸３２に対して直径
方向で相対している側面において、あぶみ状部材
３５はばね４３によつて負荷されている中央位置
調節部材３９内に係合しているロツド３８が担持
している。

第３ａ図および第３ｂ図は、零位置における中
央位置調節部材３９を示している。この位置にお
いてロツド３８の中心線Ｍと回転可能な円板４４
の旋回軸４５は共通の垂直な面内に存在してい
る。ばね４３は円板４４に対して時計の針の回転
方向と反対方向の回転モーメントを与える。この
回転モーメントは円板と固く結合されているボル
ト４０を反対側からロツド３８に対して押圧し、
ロツドは第３ａ図および第３ｂ図に図示したよう
に中央に調心される。この位置であぶみ状部材３
５の二重楔面３６は対称的にボルト３７に当接す
る。測定機構３０の測定フイーラ２９はその零位
置或いは参照位置をとる。この位置で、長さ測定
が行われない限り、測定装置はばね４３の力によ
り反対側からロツド３８に対して押圧されるボル
ト４０により保持される。即ち、装置は安定した
零位置にある。

ここで例えば材料の半径方向の肩部により走査
定部材１６ａが矢印２３の方向で左方向に転向さ
れると、軸３２を介してあぶみ状部材３５が同じ
く左方向に、即ち時計の針の回転方向と反対方向
に軸３２を中心にして回転する。ブロツク３４が
ボルト３７で不動に固定されているので、あぶみ
状部材３５のこの回転により、右側の楔面３６は
ボルト３７上に乗り上げ、従つてあぶみ状部材は
この回転に応じて持上がる。あぶみ状部材３５の
この持上がりは走査部材１６ａの転向の寸法であ
る。第３ｂ図に示している位置は、測定工程間に
おけるあぶみ状部材３５の位置であり、このあぶ
み状部材は値Ｘだけ第３ａ図に示した位置の上方
に存在する。あぶみ状部材３５の軸３２を中心と
した旋回はこのあぶみ状部材３５に固定して設け
られているロツド３８の右方向への運動を誘起
し、この場合上方の円板４４のボルト４０は右方
向に押圧される。この際、円板４４はばね４３の
力に抗してロツド３８の運動に相応して時計の針
の回転方向に回転し、この場合ロツド３８の中心
線Ｍは円板４４の回転軸４５により垂直な面から
外れる。第３ｂ図からロツド３８の中心線Ｍの垂
直な面が回転軸４５の垂直な面に対して隣接して
平行に指向しているのが認められる。円板４４の
下方のボルト４０はロツド３８から離間してい
る。

測定装置は、走査部材１６ａが工作部材の半径
方向の肩部から再び開放されるまでこの位置に留
まる。ここで中央位置調節部材３９のばね４３は
円板４４を再び第３ａ図に示した状態に戻し、こ
の際上方のボルト４０はロツド３８を、下方のボ
ルト４０が再びロツド３８に当接するまで、左方
向に押圧する。これにより第３ａ図に示した零位
置が達せられる。

第２図に図示した肩部２１ａを有する材料１８
は、図示していないテールストツクの鋭端２４と
略示した材料スピンドルストツク２５の肉厚な鋭
端との間に回転可能に固定されている。

上記の測定ヘツド１４ａによる直径の測定の
際、作業は通常の直径測定ヘツドと同じ様式で行
われる。上方の測定走査部材１６ａは材料１８の
外周に当接され、場合によつては軸３２を持上
げ、これによりあぶみ状部材３５は測定機構３０
の測定フイーラを持上げる。この場合通常のよう
に平行な測定が下方の測定走査部材１７ａで行わ
れる。もちろん、専ら一つの測定走査部材――図
示の実施例の場合は上方の測定走査部材１６ａ―
―測定をで行われ、下方の測定走査部材１７ａは
補正にのみ利用することも可能である。

材料１８を加工する以前に、その軸方向の位置
が軸方向の基準位置と一致すること、即ち材料１
８の軸方向の位置が研削盤の制御機構内に記憶さ
れた位置と一致することが保証されなければなら
ない。材料１８の軸方向の正確な位置を確定する
ため、走査部材１６ａで長さ測定が行われる。こ
の長さ測定の場合、走査部材１６ａは側面で材料
肩部２１ａに当接され、場合によつてはその位置
から側方へと偏向される。したがつて軸３２は旋
回される。軸３２の旋回の際、この軸と固く結合
されているあぶみ状部材３５は２重楔面３６の相
応する部分でボルト３７に対して押付けられ、こ
の場合走査部材１６ａの側方への偏向に比例して
上方へと測定機構の測定フイーラ２９方向へ摺動
される。このことは直径測定における走査部材１
６Ａの持上りにおけると同じ様式で測定機構３０
に作用が行われる。この場合、２重楔面３６によ
り、走査部材１６ａが左方向に或いは右方向に旋
回しようが何等問題とならない。楔面３６を適当
に改造することによりもちろん、他の運動様式、
例えば過大比例の或いは過少比例の持上り運動、
或いは一方の方向での回転の際の持上り運動およ
び他の方向での回転の際の降下運動を達すること
も可能である。測長後、測定走査部材１６ａの中
央位置がその都度中央位置調節装置３９によつて
強制的に行われる。

第４図には、第２図による直径測定ヘツドの変
形１４ｂが示されている。この実施形にあつて
は、下方の測定走査部材１７ｂは第３図に図示し
た実施形による上方の測定走査部材１６と同様に
形成されている。したがつてこの走査部材１７ｂ
は縦矯正にも使用できる。第４図においては、第
１図と等しい部材は等しい参照符号で示した。

第５Ａ図と第５Ｂ図には第２図に図示した実施
例による測長のための装置を備えた直径測定ヘツ
ドと異なる実施例が図示されている。第５Ａ図は
このような測定ヘツドの一部分の正面図を第５Ｂ
図はその側面図を図示している。両測定走査部材
１６ｃと１７ｃは公知様式でｙ−軸の方向で摺動
可能である。しかし、これに加えて上方の測定走
査部材１６ｃはｙ−軸に対しておよび材料軸線２
６に対して非交叉状態において垂直な軸線４６を
中心にして旋回可能である。この目的のため上方
の測定走査部材１６Ｃは相応して軸４６に対して
同心的に設けられている軸４２上に座しており、
この軸４２は一端において概略図で示したアング
ル収容部４１と固く、或いは遊びのない中間軸を
介して結合されている。アングル収容部４１自体
はその際ｙ−軸の方向で摺動可能であるが、しか
し他の方向では摺動不能であり、また図示してい
ない測定ヘツドに対して揺動不能である。この実
施例の場合も、第３図に図示したと同じ中央位置
調節装置が設けられているが、図面を見易くする
ため図示されていない。第５Ａ図および第５Ｂ図
によるこの実施例の場合、上方の走査部材１６ｃ
はアングル収容部４１と共にｙ−方向で揺動可能
なロツド２７の下端部に揺動可能に固定されてい
る。

この実施例の場合ももちろん下方の走査部材１
７ｃは側長走査部材として形成することが可能で
ある。

本発明により、第５Ａ図、第５Ｂ図および第２
図もしくは第３図により測定走査部材の実施形を
互いに組合せることも可能である。この場合、
（第５Ｂ図における）アングル収容部４１の精度
はそう強く求められない。なぜなら、このアング
ル収容部はこの場合、丁度側長が行われているこ
とを示すためにのみ利用されているからである。
その際本来の側長は測定走査部材１６ａ／１６ｃ
の第３図に相応する矢印２３の方向での偏向によ
つて行われる。この場合、その際測定機構３０に
よつて得られた値はアングル収容部４１によつて
信号が与えられるので明白に長さ測定値として確
認される。このことは特に有利である。なぜな
ら、とにかく直径測定機構３０に求められる精度
が極めて高くなければならないからである。

本発明の他の実施形を第６図において側面図で
示した。この実施例の場合も材料は参照符号１８
で図示されており、かつ肩部２１を有している。
測定走査部材１６ｄと１７ｄは通常の様式で直径
測定走査部材として働く。ロツド２７に固定され
ていて、走査部材１７ｄのように直径検出のため
ｙ−方向で運動可能である測定走査部材１６ｄは
材料１８において長さを測定するための測定走査
部４８を有する市販の側長機構４７を担持してい
る。即ち、この実施例の場合、材料１８の縦位置
決めした測定ヘツド１４ａに付加的あ走査部材４
８が設けられている。

本発明のすべての実施形の作動態様は等しい。

その都度、図示していない機械制御機構によ
り、側長のため設けられている走査部材は測定ヘ
ツド１４ａもしくは１４ｂのｙ−軸の方向で所望
の走査半径方向に、即ちほぼ走査すべき肩部２１
の中央にもたらされる。この場合、側長走査のた
めに設けられた走査部材は既に弾性的にこの肩部
２１に当接しているか、或いはこの走査部材はｙ
−軸方向でのその位置決めの後材料送りスライダ
１３を相応して運動させるか或いは測定ヘツドを
担持している横送りスライダ３を相応して運動さ
せることにより肩部２１に当接させられる。材料
送りスライダ１３と横送りスライダ３のその都度
の位置が正確に知られるので、走査されるべき肩
部２１に当接している走査部材１６ａ，１７ｂ，
１６ｃ；４８は材料肩部２１の正確な実測位置を
与える。材料の縦矯正を行うため、この実測位置
はここでその基準位置と比較される。実測位置の
基準位置からの差に相当する修正値が機械制御機
構にとられるか、或いは材料は材料テーブル１３
が摺動されることによりその基準位置にもたらさ
れる。この縦矯正後、測定ヘツドは通常の公知の
様式で直径測定ヘツドとして使用される。

本発明は、ｙ−軸が機械制御機構においてプロ
グラム化されておらず、大量生産においてしばし
ば見られるように予め一定の材料直径に調節され
ている直径測定ヘツドにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は直径測定ヘツドと別個の側長ヘツドと
を有している公知の円筒形研削盤の一部断面で図
示した側面図、第２図は本発明により変形された
直径測定ヘツドの透視図、第３図は第２図による
測定ヘツドの上記測定ジヨーの概略図、第３ａ図
みよび第３ｂ図は中央位置調節部材の運動経過を
示す図、第４図は本発明の第二の実施例の一部断
面で示した側面図、第５Ａ図と第５Ｂ図は本発明
の第三の実施例の走査定部材一部分の概略図、第
６図は本発明の第四の実施例の走査部材一部分の
概略図。 図中符号は、１４，１４ａ，１４ｂ……測定ヘ
ツド、１６ａ，１７ｂ，１６ｃ，４８……走査部
材、２６……材料軸、３０，４１，４７……測定
機構、３２，４６……材料軸線に対して非交差状
態で垂直な軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直径測定の際直径方向で相対している材料の
   位置に当接し、測定された直径の方向で摺動可能
   である二つの走査部材を備え、この場合上記両走
   査部材の少なくとも一つが直接或いは中間に設け
   た測定ロツドを介して測定機構と結合されている
   様式の研削盤用の測定ヘツドにおいて、測定ヘツ
   ド１４，１４ａ，１４ｂが同じ測定ヘツドにより
   付加的に長さ測定を行う目的で材料軸線２６に対
   して非交叉状態において垂直な軸３２，４６を中
   心にして揺動可能な少なくとも一つの走査部材１
   ６ａ，１７ｂ，１６ｃ，４８を有していること、
   およびこの走査部材の材料軸線に対して非交叉状
   態において垂直な軸を中心とした揺動運動を検出
   する測定機構３０，４１，４７が設けられている
   ことを特徴とする、研削盤用の測定ヘツド。 ２ 材料直径を検出する両走査部材１６ａ，１７
   ａ；１６ｂ，１７ｂ；１６ｃ，１７Ｃの少なくと
   も一つ１６ａ，１７ｂ，１６ｃが材料軸線２６に
   対して非交叉状態において垂直な軸３２，４６を
   中心として揺動可能であり、この走査部材の材料
   軸線に対して非交叉状態において垂直な軸を中心
   とした揺動運動を検出する測定機構３０，１４が
   設けられている、前記特許請求の範囲第１項に記
   載の測定ヘツド。 ３ 揺動可能な走査部材１６ｃの揺動軸４６が直
   径測定の際走査部材の摺動運動ｙに対して垂直方
   向をとり、かつ揺動運動を検出するためのアング
   ル収容部４１が設けられている、前記特許請求の
   範囲第１項或いは第２項に記載の測定ヘツド。 ４ 揺動可能な走査部材１６ａ，１７ｂが、測定
   ヘツド１４ａ，１４ｂに対して定置して設けられ
   た構造部分３４に対して回転かつ摺動可能な軸３
   ２上に固定されており、この軸が揺動運動の際少
   なくとも軸を測定ヘツドに対して相対的に摺動さ
   せる摺動装置３６，３７を作動させる揺動要素３
   ５を担持しており、軸が測定機構３０に、場合に
   よつては測定ロツドを介して、当接しており、し
   たがつて直径測定の際の走査部材の軸方向の摺動
   も、また長さ測定の際の走査部材の揺動運動も同
   じ測定機構で検出可能であるように構成されてい
   る前記特許請求の範囲第１項或いは第２項に記載
   の測定ヘツド。 ５ あぶみ状部材３５として形成されている揺動
   要素が、軸方向で突出している二つのボルト４０
   を備えかつばね４３によつて負荷されている回転
   可能な円板４４から成る中央位置調節装置３９内
   に係合しているロツド３８を担持している、前記
   特許請求の範囲第４項に記載の測定ヘツド。 ６ 走査偏向部材を備えた測長のための付加的な
   走査部材４８が材料軸線の検出を行う測定機構４
   ７に対して垂直に測定ヘツドに設けられている、
   前記特許請求の範囲第１項に記載の測定ヘツド。 ７ 付加的な走査部材４８と所属する測定機構４
   ７とが直径測定のための走査部材１６ａの一つに
   設けられている、前記特許請求の範囲第６項に記
   載の測定ヘツド。