JPH0648161B2 - 外径測定ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】「 利用分野」 この発明は比較測定において、ワークの外径を測定する
測定ヘッドに関係するもので、測定対象のワークの設計
された外径寸法の変更にともなう零合わせのための機構
を備えた外径測定ヘッドに関するものである。「 従来技術」 外径寸法を比較測定する場合、第５図に示すように、ワ
ークに対して、その直径方向に接触子２を当てて、接触
子２の変位を検出器３をもって測定する。なお以下図は
上半部分を示すが、下半部分もまったく同じ機構を上下
対称に設けて直径測定を行なう。すなわち支点４によっ
て測子レバー５を支えて、先端に接触子２を有するねじ
軸６をレバー先端に設け、ねじ６の調整によって接触子
２の位置を加減し、クランプねじ７によって接触子を固
定するのである。今、ある設計寸法のワークの外径寸法
の測定を行なうとき、まずその寸法のマスターを接触子
間に入れ、これに接触子２を当て、そのときの検出器の
出力をメータ上に読みながら、基準出力(一般に零)にな
るまでねじ６を調整して、固定する。これによってマス
ターの寸法を基準として、ワーク寸法を比較測定する。「 発明が解決しようとする問題点」 一般に、汎用測定においては、上記の寸法変更の零合わ
せが頻繁に行なわれるため、これに時間と労力とを要し
ていた。又、精密測定であるので取り扱い操作には注意
を要し、例えばクランプねじ７を締めることによって、
接触子の位置がずれるようなことが起きると、再度調整
をやり直す必要があって、面倒な作業であった。

本発明はこのような面倒な作業をできるだけ自動化し、
かつ面倒な調整を行なう必要を省略可能とし、能率的
に、かつ高精度に零合わせを可能とした装置を提供しよ
うとするものである。「 問題を解決する為の手段」 本発明は一端に被測定物に接触する接触子を有する測定
レバーと、前記測定レバーの他の一端を揺動可能に支持
する支点軸と、一端を前記支点軸に支持され他の一端に
被測定物の変位量を検出する検出器を備えた基部レバー
と、前記測定レバーおよび前記基部レバーを前記支点軸
において相互に連結・解放するクランプ機構と、前記基
部レバーを前記支点軸を中心に回動させるために前記基
部レバーに設けられたセットアームと、前記クランプ機
構および前記セットアームを作動させるための操作機構
とよりなり、前記操作機構により前記クランプ機構を解
放させたときに前記セットアームを作動させて前記基部
レバーに備えられた検出器の零合わせを行い、次いで前
記クランプ機構を結合させて被測定物の外径を測定する
ように構成することにより上記問題点を解決したもので
ある。「 作用」 ワークのセット前の零合わせ時に、操作機構を操作して
やると、セットアームの動作が規制されて基部レバーを
検出器の基準出力(零)まで動作させる。同時に、基部レ
バーのクランプ機構が測定レバーをアンクランプ状態に
解放するので、該測定レバーは固定拘束が解かれて自由
状態となる。この後にワークのマスターを接触子間にセ
ットし、該接触子をマスターに当接させる。次いでセッ
トアーム規制を解除すべく操作すれば、同時にクランプ
機構が動作して測定レバーをクランプし、基部レバーと
一体化することになる。「 実施例」 第１図は本発明の構成の概要を上半部分によって説明す
るもので、第５図に示す一本の測子レバー５を本発明に
おいては、支点軸11において二分し、左側の基部レバー
13と接触子14を有する右側の測定レバー12とする。そし
て測定レバー12は支点軸11に自由状態で回動可能なよう
に被嵌する円筒軸部15を有する。この円筒軸部はその軸
方向にすり割りを設けて、所要時支点軸に締め付け固定
できるようにしている。又、基部レバー13には検出器16
が取り付けられ、測定レバー12の円筒軸部15に自由状態
で回動可能なように被嵌する円筒軸部17を設けて軸11に
固定し、この円筒軸部17に基部レバー13に対してほぼ直
角にセットアーム18を下方に設ける。なお下半部分にお
いてはセットアームは上記アーム18に相対して上方に向
かって設ける。

ここで支点軸11を包む部分について後に示すが、円筒軸
部15及び支点軸11と円筒軸部17はこれらを一体に連結す
るクランプ機構を有し、軸11はケーシングに対して回転
可能とする。

このような構造において、零合わせを行なうには、まず
支点軸11の関係部分をクランプ状態(基部レバー13と測
定レバー12とを結合した状態)において、ワークもしく
はマスクを取り除いて、接触子14を自由にすると、測定
レバー12、基部レバー13は支点軸11を中心として時計方
向に旋回するが、セットアーム18の先端(図の下端)が位
置規制板19に当たって停止する。そこで該規制板19を右
方向に所定位置まで前進させて、検出器16を出力を零の
状態とする。すなわち予め規制板19は、基部レバー13を
検出器出力零の状態と、規制を受けない測定状態との間
を進退移動可能に設定する。

次いで第２図、第３図によってこれらの機構を説明す
る。

手動の操作軸23を設け、これにハンドル22を取り付ける
と共に偏心カム24、25を取り付け、位置規制板19の図の
水平方向のセッティングバー26の左端をカム24に接触さ
せる。そしてハンドル22によりカム24を所定角度回転さ
せると、規制板19は右方向に移動してセットアーム18に
当接押圧し検出器の出力は零を示すように設定してい
る。そうして更にハンドル22を回転すると規制板19は左
方向に後退して、測定状態に入ることになる。

つぎに軸部のクランプ機構について説明する。測定レバ
ー12の円筒軸部15を外から包む円筒軸部17は第３図に示
すように、その一部を基部レバー13に固着され半径方向
の割り溝21によって締め付けと、その逆の開口して緩め
ることを可能とするもので、溝21の上と下から分枝27、
28を出し、その分枝を交叉させ、その分枝端31、32にお
いてリンク33、34をもってトグルリンク機構を構成して
いる。なおリンク33、34の交点をピンで連結し、このピ
ン35を水平滑動する掛合バー36の右端の掛合部で引っ掛
けるようにしている。又、掛合バー36の左端は偏心カム
25に接触する。なお基部レバー13にはこのリンク機構に
対し、リンク33もしくは34の右方向移動を規制するスト
ッパー38を設ける。

第４図によってこのトグルリンク機構を説明する。図の
Ａの状態で掛合バー36は左方に位置して、掛合部37は交
点35を左方に位置させている。そこで円筒軸部17の分枝
27、28の分枝端31、32は相互に引き寄せられて、矢印方
向の力が円筒軸部17の割り溝21の上下に作用し開放の力
が働く。これによって測定レバー12は基部レバー13に対
して自由となる。

次にカム25を回転して図のＢの状態となると、分枝端3
1、32の間隔は最大となり、矢印の方向の力が働いて円
筒軸部17は完全に締め付けられ、基部レバーと測定レバ
ーは軸11と一体となる。しかしこの状態では掛合バーの
掛合部37にピン35が押圧接触している状態であって、リ
ンク機構がレバーと一体の運動をするために該接触部が
抵抗となって作用する。そこで図のＣに示すように、ピ
ン35が分枝端31、32間を結ぶ線上をわずかに通過して、
右方に移るようにすると、ピン35には分枝27、28の反力
により右方向への力が働いて、自動的に右方向移動を行
なうことができる。そこで基部レバー13に設けられたス
トッパー38に当たって停止させる。この場合、ピン35が
掛合バーの掛合部37に対し自由状態となるように掛合部
37のピン35に対する掛合間隙を充分にとっておけば、こ
の状態に於いて掛合バーのピンに対する干渉を解除する
ことができる。このようにして第４図Ｃにおいては、基
部レバー13と測定レバー12は連結状態となって、一体と
なって測定の機能を発揮する。

以上の構造を有する本発明の装置においては、次の操作
によってマスターの零合わせを行なう。

(イ)ハンドル22を回転して、まずクランプを解放状態と
する。

(ロ)同時に規制板19が所定位置に移動する。(自動的に
零合わせされる) (ハ)マスターをセットして、これに接触子14を接触させ
る。

(ニ)ハンドル22を回転させ、クランプ状態とする。(レ
バー一体となる) (ホ)マスターを取り除いて、測定開始となる。「 効果」 本発明においては、作業としては単に指示通りの手動作
を繰り返せば自動的に正確な零合わせが簡単に行なわれ
る。なおこの間の人手を要する作業も、内容は簡単なも
のであるためこれを自動化することは容易であって、本
発明によれば全自動零合わせも容易に可能である。なお
測定レバーを中間に於いて分割し、測定すべき外径に応
じて自由に交換することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の概要を示す説明図、第２図は全
体の構成説明図、第３図は要部の構成斜視図、第４図は
クランプ機構の動作説明図、第５図は従来の外径測定装
置の構成説明図。 １：マスター、11：支点軸、12：測定レバー、13：基部
レバー、14：接触子、15：円筒軸部、16：検出器、17：
円筒軸部、18：セットアーム、23：操作軸、24、25：偏
心カム、27、28：分枝、35：ピン、36：掛合バー、37：
掛合部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に被測定物に接触する接触子を有する
   測定レバーと、前記測定レバーの他の一端を揺動可能に
   支持する支点軸と、一端を前記支点軸に支持され他の一
   端に被測定物の変位量を検出する検出器を備えた基部レ
   バーと、前記測定レバーおよび前記基部レバーを前記支
   点軸において相互に連結・解放するクランプ機構と、前
   記基部レバーを前記支点軸を中心に回動させるために前
   記基部レバーに設けられたセットアームと、前記クラン
   プ機構および前記セットアームを作動させるための操作
   機構とよりなり、前記操作機構により前記クランプ機構
   を解放させたときに前記セットアームを作動させて前記
   基部レバーに備えられた検出器の零合わせを行い、次い
   で前記クランプ機構を結合させて被測定物の外径を測定
   することを特徴とする外径測定ヘッド
2. 【請求項２】クランプ機構が、トグルリンク機構により
   構成してある特許請求の範囲第１項記載の外径測定ヘッ
   ド
3. 【請求項３】操作機構が、クランプ機構とセットアーム
   をそれぞれ作動させる偏心カムを操作軸に設けて構成し
   てある特許請求の範囲第１項および第２項記載の外径測
   定ヘッド。