JPH0748044B2 - ステップゲージの測定装置 - Google Patents

ステップゲージの測定装置

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JPH0748044B2
JPH0748044B2 JP40734790A JP40734790A JPH0748044B2 JP H0748044 B2 JPH0748044 B2 JP H0748044B2 JP 40734790 A JP40734790 A JP 40734790A JP 40734790 A JP40734790 A JP 40734790A JP H0748044 B2 JPH0748044 B2 JP H0748044B2
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JP
Japan
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step gauge
measured
block
face
bed
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JP40734790A
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雅二 沢辺
宏徳 野口
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Mitutoyo Corp
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Mitutoyo Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ステップゲージ、つ
まり複数個のブロックの端面が互いに平行状態で保持さ
れ、それらの複数個の端面が基準の位置を示す端度器
で、前記複数個の端面の位置を測定するステップゲージ
の測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ステップゲージの各ブロックの端
面の位置の測定は、校正済である、いわゆるマスターの
ステップゲージに基づきおこなっていた。つまり、図5
に示すように定盤2cにマスターのステップゲージ26
c、被測定ステップゲージ25c、及び変位検出器であ
る電気マイクロメータ27cを備えたコンパレータスタ
ンド28cを載置し、被測定ステップゲージ25cのあ
る特定のブロックの端面と対応する高さの、マスターの
ステップゲージ26cのブロックの端面の高さをコンパ
レータスタンド28cで捕え、その捕えた高さと前記特
定のブロックの端面の対応する端面の高さを比較するこ
とによって、被測定ステップゲージ25cの端面の高さ
を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した比較測定にお
いて、被測定ステップゲージ25cの最初の端面の測定
から最後の端面の測定を終了する間、定盤2c、マスタ
ーのステップゲージ26c、被測定ステップゲージ25
c、コンパレータスタンド28c及びそれらを構成する
各部材の相対位置関係が一定であれば、被測定ステップ
ゲージ25cとマスターのステップゲージ26cの比較
測定に何ら問題は生じない。
【0004】さて、被測定ステップゲージ25cは複数
個の端面を持っており、従ってその端面の数だけ上記の
比較測定をおこなう必要があり、結果的に端面の数に比
例して比較測定のために多くの時間が必要となる。
【0005】この測定に要する時間内に、測定環境の温
度に変化が生じれば、マスターのステップゲージ26
c、被測定ステップゲージ25c、コンパレータスタン
ド28c或いはそれらの構成部材には、それぞれ固有の
熱膨張が発生する。この熱膨張は与えられる熱又は冷熱
によって微妙に作用し、前記各装置或いはそれらの各部
位毎で膨張の量が異なり、各装置が熱膨張前に持ってい
た平面性や直線性が保たれなくなり、上記4つの装置の
相対位置関係に変化が生じる場合が出て来る。その場
合、被測定ステップゲージ25cの最初の端面測定と最
後の端面測定では、マスターのステップゲージ26c、
被測定ステップゲージ25c、及びコンパレータスタン
ド28cの相対位置が異なったものとなって、結果的に
被測定ステップゲージ25cの各端面の位置の測定を正
確におこなうことができないという問題があった。
【0006】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、測定環境の温度が変化しても被測定ステップ
ゲージの各ブロックの端面の位置の測定を正確におこな
うステップゲージの測定装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、送りの量を
測定しながら被測定ステップゲージを自動送りさせると
共に、被測定ステップゲージの各ブロックの端面が所定
位置に位置するか否かを判定することによって、被測定
ステップゲージの各ブロックの端面の位置を求める構成
のステップゲージの測定装置である。
【0008】その詳細な構成は、ベッドと、そのベッド
の上を被測定ステップゲージを載置して直線状に移動す
るテーブルと、それらベッドとテーブルの間に設けら
れ、ベッドとテーブルを直線方向に相対移動させる移動
手段、及びその移動手段の作動によるベッドとテーブル
の相対移動距離を測定する測定手段と、前記ベッドに固
定して設けられ、前記テーブルに載置された際の被測定
ステップゲージの各ブロックの端面が前記ベッドに対し
て所定の位置にあるか否かを検出する検出手段と、その
検出手段と前記測定手段からの信号に基づき、被測定ス
テップゲージの各ブロックの端面の位置を演算する演算
手段が備えられてなるステップゲージの測定装置であ
る。
【0009】また、検出手段は、テーブルに載置した際
の被測定ステップゲージのブロックの端面の方向に光を
発する発光部と、その発光部から発し、被測定ステップ
ゲージのブロックの端面で反射して来る光を受ける受光
部と、その受光部からの信号に基づき前記端面が所定の
位置にあるか否かを検出する検出部が備えられてなるこ
とが好適である。
【0010】また、検出手段は、測定すべきステップゲ
ージの各ブロックの両端面が検出できるように、それぞ
れの発光及び受光の方向を互いに対向又は背向の状態に
位置してなる二つの検出系が備えられてなることが好適
である。
【0011】
【作用】被測定ステップゲージが自動送りされ、その送
りの量が測定されると共に各ブロックの端面の位置が連
続的に検出される。
【0012】
【実施例】この発明を、図1〜図4に示す実施例に基づ
き詳述する。しかし、この実施例によって、この発明が
限定されるものではない。
【0013】ステップゲージの測定装置1は図1〜図3
に示すように、ベッド2と、テーブル3と、移動手段4
と、測定手段5と、検出手段6と、演算手段7が備えら
れている。
【0014】テーブル3は、ベッド2に対して矢印A方
向に移動可能になっている。つまり、ベッド2には、上
面にコロ(図示省略)を備えたV溝8及びレール9が配
設されている。他方、テーブル3には、底面にV溝8と
係合するV状凸部10、及びコロ(図示省略)を備えレ
ール9と転がり係合する転がり係合部11が配設されて
いる。
【0015】テーブル3は、被測定ステップゲージを載
置してベッド2に対して矢印A方向に移動させるための
ものである。テーブル3には、上面に被測定ステップゲ
ージを矢印A方向に対して摩擦係止する係止部12と、
矢印A方向と直交する方向で当接位置決めする当接部1
3が配設されている。14はリテーナであり、テーブル
3上に載置された被測定ステップゲージが矢印A方向に
膨張・収縮した際にその膨張・収縮を逃すためのもので
ある。
【0016】移動手段4は、テーブル3をベッド2対し
て矢印A方向に移動させるものであり、ベッド2に固定
された出力モータ15、テーブル3と連結されたボール
ネジ16等を備えて構成されている。
【0017】測定手段5は、テーブル3がベッド2に対
して矢印A方向に移動した際に、その移動した距離を測
定するものである。測定手段5は、ベッド2側に固定配
設された、レーザ光源管17、ミラー18、ビームスプ
リッタ20、直角プリズム(図示省略)、偏光板(図示
省略)、受光素子(図示省略)、及び移動するテーブル
3側に配設されたミラー19などを備えて構成されてい
る。
【0018】検出手段6は、保持部材21によってベッ
ド2に対して定位置で保持され、テーブル3に載置され
た際の被測定ステップゲージの特定のブロックの端面が
ベッド2に対してある定位置に位置しているか否かを判
定するものである。検出手段6はいわゆる光テコ式検出
をおこなうものであり、テーブル3に載置した際の被測
定ステップゲージの特定のブロックの端面側に光を発す
る発光部22と、発光部22から発する光が前記特定の
ブロックの端面で反射し、その反射して来る光を受ける
受光部23と、受光部23からの信号に基づき前記端面
が所定の位置にあるか否かを検出する検出部(図示省
略)を備えて構成されている。
【0019】演算手段7は、測定手段5と検出手段6の
検出部からの信号に基づき、テーブル3に載置される被
測定ステップゲージの各ブロックの端面の相互の位置を
演算し、表示するものである。演算手段7は、移動手段
4を制御する制御機能も備えられている。演算手段7の
前面は、操作・表示パネル24になっている。
【0020】ステップゲージの測定装置1は、上述した
ように構成されている。以下において、ステップゲージ
の測定装置1の使用を説明する。
【0021】まず、測定すべき被測定ステップゲージ2
5を、テーブル3に載置する(図2〜図3を参照)。
【0022】次に、演算手段7の操作・表示パネル24
を操作し、テーブル3がベース2に対して矢印A方向に
移動、つまり被測定ステップゲージ25が検出手段6に
対して矢印A方向に移動するように移動手段4を出力さ
せる。これと共に、ベース2に対するテーブル3の移動
の距離を測定するように測定手段5に測定命令の信号を
送る。同様に、矢印A方向に移動中の被測定ステップゲ
ージ25の複数個のブロックの端面がそれぞれベース2
の定位置に位置した際、つまり矢印A方向に移動中の端
面が検出手段6の発光部22からの光を受光部23に至
るように反射させ得る位置に位置した際に、その位置に
至った旨を検出手段6が知らせて来るための命令信号を
検出手段6に出力する。
【0023】ここで、移動手段4、測定手段5、及び検
出手段6はそれぞれ作動して、移動手段4によって検出
手段6に対して被測定ステップゲージ25が矢印A方向
に移動し、検出手段6の発光部22からの光が測定すべ
き最初の端面(図示省略)に至って反射して受光部23
に到達すると検出手段6の検出部がこの到達した旨を演
算手段7に信号で送る。演算手段7は、測定手段6から
のこの信号を入力した際、測定手段5からの信号に基づ
き測定すべき最初の端面の相対位置を求め、その値を記
憶する。以後、第二の端面の相対位置、第三の端面の相
対位置、…、最後の端面の相対位置が順次連続的に求め
られ、演算手段7に記憶される。演算手段7に記憶され
た被測定ステップゲージの各端面のこの相対位置に基づ
き、各ブロックの端面間の距離(変位)が得られ、被測
定ステップゲージ25のブロック端面の位置の測定を終
了する。測定者は、その測定結果を操作・表示パネル2
4又は、データ記録紙から知ることができる。
【0024】上述した被測定ステップゲージ25のブロ
ックの端面の位置の測定では、被測定ステップゲージ2
5が自動送りで移動され、その移動送りの間に送りの量
と各ブロックの端面の位置が順次連続的に検出されて、
各端面間の距離が連続的に得られる。従って、被測定ス
テップゲージ25のブロックの端面の位置の測定は被測
定ステップゲージ25を自動送りする時間のみを必要と
し、その時間内で測定を終えることができる。よって、
例え測定中に熱又は冷熱が加わり、測定環境の温度に変
化が生じても、その温度の変化の熱又は冷熱がステップ
ゲージの測定装置1及び被測定ステップゲージ25に伝
わって膨張又は収縮させるには熱を伝達させるため時間
等を必要とし、測定終了前にステップゲージの測定装置
1及び被測定ステップゲージ25が膨張・収縮をすると
いうことは実質的に生じない。ステップゲージの測定装
置1、被測定ステップゲージ25及びそれらの構成部材
は測定開始前と測定終了後で相対位置が変化するという
ことは全くといってよいほどないから、上述の得られた
測定結果は信頼を置くことができ、正確な測定を行なっ
たこととなる。
【0025】ステップゲージの測定装置1では検出手段
6がただ一つの検出系が備えられ被測定ステップゲージ
25のブロックの端面の一方側のみを検出する構成にな
っている。しかし、検出手段が二つの検出系を備え、そ
れぞれの発光の方向及び受光の方向が測定すべきステッ
プゲージの各ブロックの両端面側に向うように、それぞ
れの発光及び受光の方向を互いに対向又は背向の状態に
位置してなる構成であってもよい。この構成によって、
測定すべきステップゲージの各ブロックの端面の両面の
位置を、ベースとテーブルの相対移動をただ一度行なう
だけで測定することができる。又、この構成によって、
測定すべきステップゲージの端面を形成している、ブロ
ックの端面間の距離つまり厚さを連続的に測定すること
もできる。
【0026】ステップゲージの測定装置1aは図4に示
すように、検出手段6aが二組の検出系から構成されて
いる。つまり、発光部22a,22bと、受光部23
a,23bと、二つの検出部(図示省略)が備えられて
いる。そうして、検出手段6aは支持部材21aに対し
て矢印Ba方向に回転し、その回転によってステップゲ
ージの各ブロックの一方側の端面の測定及び他方側の端
面の測定をおこない得る構成になっている。測定手段5
は、リニアスケール、磁気式測定手段等であってもよ
い。
【0027】
【発明の効果】この発明は、測定すべきステップゲージ
を自動送りさせると共に、送られる移動の量の測定と各
ブロックの端面の位置の検出を自動的におこない、これ
に基づき各ブロックの端面の位置を測定する構成とした
ことにより、測定が極めて短い時間で済ますことがで
き、従って測定中に測定環境に温度変化を生じても測定
側及び被測定側に熱による膨張・収縮が実質的に発生す
る前に測定を終えることができ、得られる測定結果が信
頼できるステップゲージの測定装置である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す、一部切欠きを含む
斜視図である。
【図2】図1に示す実施例に被測定ステップゲージを載
置した際の平面図である。
【図3】図1に示す実施例に被測定ステップゲージを載
置した際の側面図である。
【図4】この発明の第二の実施例の要部斜視図である。
【図5】従来の技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ステップゲージの測定装置 2 ベース 3 テーブル 4 移動手段 5 測定手段 6 検出手段 7 演算手段 22 発光部 23 受光部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッドと、そのベッドの上を被測定ステ
    ップゲージを載置して直線状に移動するテーブルと、そ
    れらベッドとテーブルの間に設けられ、ベッドとテーブ
    ルを直線方向に相対移動させる移動手段、及びその移動
    手段の作動によるベッドとテーブルの相対移動距離を測
    定する測定手段と、前記ベッドに固定して設けられ、前
    記テーブルに載置された際の被測定ステップゲージの各
    ブロックの端面が前記ベッドに対して所定の位置にある
    か否かを検出する検出手段と、その検出手段と前記測定
    手段からの信号に基づき、被測定ステップゲージの各ブ
    ロックの端面の位置を演算する演算手段が備えられてな
    るステップゲージの測定装置。
  2. 【請求項2】 検出手段は、テーブルに載置した際の被
    測定ステップゲージのブロックの端面の方向に光を発す
    る発光部と、その発光部から発し、被測定ステップゲー
    ジのブロックの端面で反射して来る光を受ける受光部
    と、その受光部からの信号に基づき前記端面が所定の位
    置にあるか否かを検出する検出部が備えられてなる請求
    項1に記載のステップゲージの測定装置。
  3. 【請求項3】 検出手段は、測定すべきステップゲージ
    の各ブロックの両端面が検出できるように、それぞれの
    発光及び受光の方向を互いに対向又は背向の状態に位置
    してなる二つの検出系が備えられてなる請求項2に記載
    のステップゲージ。
JP40734790A 1990-12-08 1990-12-08 ステップゲージの測定装置 Expired - Lifetime JPH0748044B2 (ja)

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JPH04213010A JPH04213010A (ja) 1992-08-04
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EP2325597A1 (en) 2009-11-16 2011-05-25 Mitutoyo Corporation Non-contact optical probe and measuring machine

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