JPH10307018A - 内外側面測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物の寸法測定を高精度に行って比較
測定を省略することのできる内外側面測定機を提供する
を目的とする。 【解決手段】内外側面測定機１は、被測定物９が載置さ
れるテーブル１２が設けられる本体１１と、このテーブ
ル１２の上方に配置され、一対の測定子１３の移動方向
Ａ、Ｂに沿って延びるレール１４の端部を支柱１７１を
介して本体１１に支持する門型フレーム１７とを備え、
レール１４には、移動自在に支持される一対のスライダ
１５が設けられ、一対の測定子１３は、これらのスライ
ダ１５から下方に延びてテーブル１２上の被測定物９と
当接する。測定子１３の長さを短くして、測定子１３の
撓み変形を少なくすることができるので、高精度の測定
が可能となり、比較測定を省略することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の測定子を相
対的に移動させて被測定物に当接させ、このときの一対
の測定子間の距離から当該被測定物の内外側面寸法を測
定する内外側面測定機に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、一対の接触式測定子を相対的に
移動させて被測定物の側面に当接させ、このときの一対
の測定子間の距離から当該被測定物の内外側面寸法を測
定する内外側面測定機が利用されている。このような内
外側面測定機によれば、一対の測定子間の距離から被測
定物の内外側面寸法を測定することができるので、リン
グ状の被測定物のリング内径や、被測定物に形成された
孔径や溝幅、被測定物の厚さ寸法等、被測定物の多様な
寸法測定を正確に行うことができる。

【０００３】従来の内外側面測定機としては、例えば、
図４に示される内外側面測定機５が知られている。この
内外側面測定機５は、本体５１と、この本体５１上に設
けられ被測定物９が載置されるテーブル５２と、このテ
ーブル５２の被測定物９の載置面から上方に突出し、互
いに逆向きの方向Ａ、Ｂに移動して被測定物９の側面９
１に当接する一対の測定子５３とを備えている。本体５
１の内部には、一対の測定子５３の移動方向に沿って延
出するレール５４と、このレール５４に対して移動自在
に支持され、上述したテーブル５２の下方に配置される
一対のスライダ５５とが設けられている。

【０００４】そして、一対の測定子５３は、これら一対
のスライダ５５のそれぞれに設けられ、スライダ５５の
動きに伴って互いに逆向きの方向Ａ、Ｂに移動する。被
測定物９が載置されるテーブル５２は、本体５１の上部
に設けられるとともに、被測定物９の水平方向位置を調
整するためのＸＹテーブル５２１と、被測定物９の測定
子５３に対する傾斜を調整するための傾斜調整テーブル
５２２とを備えている。

【０００５】図４に示すようなリング状の被測定物９の
内側面９１間の寸法、すなわち被測定物９の内径を上述
した内外側面測定機５により測定する場合、一対の測定
子５３を互いに接近させた状態でテーブル５２上に被測
定物９を載置した後、一対の測定子５３を互いに逆向き
の方向Ａに移動させる。そして、それぞれの測定子５３
を内側面９１に当接させ、レール５４上に設けられたス
ケール（図４では図示略）を、スライダ５５に設けられ
た検出器（図４では図示略）で読みとることにより、被
測定物９の内径を測定することができる。尚、測定子５
３を内側面９１に当接する際には、これらが確実に当接
するように、スライダ５５によって測定子５３に接触力
を作用させた状態で測定している。

【０００６】また、他の従来の内外側面測定機として
は、図５に示される内外側面測定機７が知られている。
この内外側面測定機７は、本体７１上に設けられるテー
ブル７２を挟んで対向配置される一対のレール７４と、
この一対のレール７４のそれぞれに設けられるスライダ
７５と、それぞれのスライダ７５に取り付けられるアー
ム７６とを備え、このアーム７６の先端部分には、測定
子７３が設けられている。内外側面測定機７により被測
定物９の内側面寸法を測定する場合、上述した内側面寸
法測定機５と同様に、一対のスライダ７５を互いに遠ざ
かる方向Ａに移動させ、測定子７３が被測定物９の内側
面９１に当接した場合の各々のスライダ７４の位置をス
ケールおよび検出器により読みとれば、一対の測定子７
３間の距離として被測定物９の内径を測定することがで
きる。

【０００７】上述した内外側面測定機５では、テーブル
５２がＸＹテーブル５２１および傾斜調整テーブル５２
２からなる多層構造をなしているので、当該テーブル５
２の下方に配置されるスライダ５５からテーブル５２の
上方に測定子５３の先端を突出させるには、その長さを
十分長くとらなければならない。従って、測定子４３を
所定の接触力で内側面９１に当接させると、接触力に伴
う測定子５３の撓みにより、一対の測定子５３間の実際
の距離とスケールおよび検出器による測定値との間に差
を生じる。また、内外側面測定機７では、測定子７３の
長さは短くなっているが、大小含めて多様な寸法の被測
定物に対応するためには、アーム７６の長さ寸法を大き
くする必要があり、アーム７６の長さによっては、アー
ム７６が自重および被測定物９に対する測定子７３の接
触力によって撓んでしまい、上述と同様に一対の測定子
７３間の実際の距離とスケールおよび検出器による測定
値との間に差を生じる。このため、内外側面測定機５、
７では、上述した寸法差を解消するために、寸法既知の
標準試料を用いて補正する比較測定により、被測定物９
の寸法測定をおこなっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内外側面測定機５、７では、測定子５３やア
ーム７６の撓みの影響を大きく受けてしまうので、被測
定物９に要求される測定精度によらず、比較測定を行わ
なければならず、被測定物９の寸法測定作業の煩雑化を
招くという問題がある。また、長い測定子５３や長いア
ーム７６を利用した寸法測定では、撓みの絶対量が大き
くなってしまうので、測定子５３、７３の接触力のばら
つきが測定値のばらつきに大きく影響してしまい、高精
度の寸法測定が困難であるという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、一対の測定子を相対的に
移動させて被測定物の側面に当接させ、このときの一対
の測定子間の距離から当該被測定物の内外側面寸法を測
定する内外側面測定機において、被測定物の寸法測定を
高精度に行って比較測定を省略することのできる内外側
面測定機を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る内外側面測
定機は、一対の測定子を相対的に移動させて被測定物の
側面に当接させ、このときの一対の測定子間の距離から
当該被測定物の内外側面寸法を測定する内外側面測定機
であって、前記被測定物が載置されるテーブルが設けら
れる本体と、このテーブルの上方に配置され、前記一対
の測定子の移動方向に沿って延びるレールの端部を支柱
を介して前記本体に支持する門型フレームとを備え、前
記レールには、少なくともいずれか一方が移動自在に支
持される一対のスライダが設けられ、前記一対の測定子
は、前記一対のスライダのそれぞれに設けられるととも
に、これらのスライダから下方に延びて前記テーブル上
の前記被測定物の側面と当接することを特徴とする。

【００１１】このような本発明によれば、被測定物の側
面に当接する一対の測定子が上方に配置される一対のス
ライダから下方に延び、テーブルを貫通することがな
い。従って、測定子は、被測定物の厚さ方向深さに応じ
て定められる最小限の長さとして測定子の撓み変形を少
なくすることが可能となるので、高精度の測定が可能と
なり、別途標準試料を準備して比較測定を行う必要がな
い。また、一対のスライダを支持するレールが両端の支
柱によって支持された門型フレームを形成しているの
で、従来の図５に示される内外側面測定機７のように、
別途延長用のアームを設ける必要がなくなり、構造の単
純化が図られるうえ、アームの撓みによる測定誤差が解
消されるので、被測定物の内外側面寸法の測定の一層の
高精度化が図られる。

【００１２】以上において、上述した一対のスライダは
いずれもレールに対して移動自在に支持され、一対の測
定子が互いに逆方向に相対移動することにより被測定物
の内外側面寸法を行うのが好ましい。すなわち、通常内
外側面測定機による寸法測定は、互いに直交する方向の
寸法測定を行うために、被測定物が載置されるテーブル
が９０°回転可能となっている。一方のスライダおよび
測定子が固定されている場合、被測定物の測定長さによ
り被測定物の心出し位置が変化するので、上述したＸＹ
テーブルおよび傾斜調整テーブルの他に心出し用の移動
テーブルを必要とし、テーブル構造の複雑化を招くこと
となる。これに対して、一対の測定子が互いに逆方向に
相対移動する内外側面測定機であれば、被測定物の回転
軸上に一対の測定子のホームポジションを設定すること
ができるので、被測定物の心出しはＸＹテーブルによる
微調整のみで済ませられ、テーブル構造の簡単化が図ら
れる。

【００１３】また、上述した被測定物が載置されるテー
ブルには、当該テーブルを下方に移動させることによ
り、被測定物と一対の測定子とを離間させる上下動機構
が設けられているのが好ましい。具体的には、上下動機
構としては、本体にガイドポストを介して昇降自在に設
けられかつテーブルの下面を支持する昇降台と、この昇
降台を昇降させる昇降手段とを備えた上下動機構が考え
られる。すなわち、上述した内外側面測定機において
は、被測定物と測定子が設けられるスライダとの距離が
接近しているので、被測定物を交換する際に測定子に被
測定物が衝突して壊れる可能性がある。従って、このよ
うな内外側面測定機において、上下動機構が設けられて
いれば、上下動機構により被測定物と一対の測定子とを
離間させることが可能となるので、被測定物の交換時、
被測定物の側面が測定子に衝突することがなく、安全に
被測定物を交換することが可能となり、被測定物の内外
側面寸法の測定作業の軽減が図られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。尚、既に説明した部材又は部分と
同一又は類似の部材又は部分については、その説明を省
略又は簡略にする。図１には、本発明の実施形態に係る
内外側面測定機１が示され、この内外側面測定機１は、
本体１１の上部に設けられるテーブル１２と、このテー
ブル１２の上方に離間して配置されるレール１４を含
み、このレール１４の両端を支柱１７１を介して本体１
１に支持する門型フレーム１７とを備えている。

【００１５】レール１４には、一対のスライダ１５がこ
のレール１４の移動方向に沿って移動自在に取り付けら
れ、このスライダ１５の下部には、被測定物９の側面９
１に当接する測定子１３が設けられ、その先端が下方に
延出している。尚、レール１４は断面長方形の角柱状部
材であり、その左右側面は、一対のスライダ１５を案内
するためのガイド面１４１とされている。また、このガ
イド面１４１とスライダ１５との間は、図１では図示を
略したが、エアベアリングが介装されているとともに、
レール１４の上部端面には、各々のスライダ１５をガイ
ド面１４１に沿って移動させるためのエアシリンダ１４
２および載荷機構１４３が設けられている。尚、載荷機
構１４３は、一対のスライダ１５が互いに離間する方向
Ａの場合の加重装置であるとともに、エアシリンダ１４
２は、互いに接近する方向Ｂの場合の加重装置である。

【００１６】スライダ１５の下部には、鉛直下方に延び
る測定子１３が設けられている他、一方のスライダ１５
にはスケール１５１が、他方のスライダ１５には、検出
器１５２が設けられ、このスケール１５１および検出器
１５２によって一対の測定子１３間の相対距離の読みと
りが可能となる。テーブル１２は、測定子１３に対する
被測定物９の水平位置を調整するとともに、当該被測定
物９を９０°回転させるＸＹθテーブル１２１と、この
ＸＹθテーブル１２１上に設けられ、被測定物９の測定
子１３に対する傾斜を補正するための傾斜調整テーブル
１２２とを備えている。尚、ＸＹθテーブル１２１の側
面には、当該ＸＹθテーブル１２１を水平方向に移動調
整する調整つまみ１２１Ａと、９０°回転するレバー１
２１Ｂとが設けられ、傾斜調整テーブル１２２には、図
１では図示をしなかったが、被測定物９の載置面上に傾
斜調整用の３本の傾斜調整ねじが設けられている。

【００１７】このようなテーブル１２の下部には、図２
に示すように、本体１１の上面に形成された凹部１１１
に収納される上下動機構１８が設けられ、この上下動機
構１８によって、テーブル１２が昇降して被測定物９と
一対の測定子１３とを離間、接近させることが可能とな
る。上下動機構１８は、前記凹部１１１底面に立設され
る複数本のガイドポスト１８１と、このガイドポスト１
８１に昇降自在に支持される昇降台１８２と、この昇降
台１８２を昇降するための昇降手段１８３とを備え、テ
ーブル１２を昇降させる上下方向のストロークＨは５０
〜６０mm程度となっている。

【００１８】ガイドポスト１８１と昇降台１８２とは、
内部にボールベアリングを収納した循環式ボールスライ
ダ１８４を介して接続され、これにより、昇降台１８２
はガイドポスト１８１に対してスムーズに昇降する。昇
降手段１８３は、モータ１８３Ａと、上下動ねじ１８３
Ｂと、接続ナット１８３Ｃとを備えている。モータ１８
３Ａは前記凹部１１１の底面に設置され、このモータ１
８３Ａの回転とともに、上下動ねじ１８３Ｂが上下に移
動する。上下動ねじ１８３Ｂの上端には、接続ナット１
８３Ｃが設けられて昇降台１８２の下面と接続され、上
下動ねじ１８３Ｂの上下動に伴って昇降台１８２が昇降
する。

【００１９】次に、内外側面測定機１による被測定物９
の寸法測定方法を説明する。 上下動機構１８を調整してテーブル１２を最下位置
にセットする。 この状態で、テーブル１２上に被測定物９をセット
した後、一対の測定子１３が被測定物９に当接するよう
になるまで、上下動機構１８によりテーブル１２を上昇
させる。 一対の測定子１３を離間させて被測定物９の側面９
１に当接させ、一対の測定子間の距離を読みとりなが
ら、ＸＹθテーブル１２１に設けられた調整つまみ１２
１Ａによって一対の測定子１３に対する被測定物９の一
方向の心出しを行う。

【００２０】 さらに、一対の測定子１３のうち、一
方の測定子１３をホームポジションで固定しておき、他
方の測定子１３を被測定物９の側面９１に当接させ、当
該一対の測定子１３間の距離を読みとりながら、上述し
た傾斜調整テーブル１２２上に設けられた傾斜調整ねじ
を調整して被測定物９の一方向のレベル出しを行う。 最後に、レバー１２１ＢによりＸＹθテーブル１２
１を９０°回転させ、上記、と同様の調整を行い被
測定物９の他の方向の位置決めを行った後、一対の測定
子１３により被測定物９の寸法測定を行う。

【００２１】前述のような実施形態によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、一対の測定子１３がレール１
４上に支持される一対のスライダ１５から下方に延び、
ＸＹθテーブル１２１、傾斜調整テーブル１２２からな
るテーブル１２を貫通しないので、測定子１３は、被測
定物９の厚さ方向深さに応じて定められる最小限の長さ
とすることができ、上述した測定子１３の撓み変形によ
る測定誤差を低減することができる。そして、これによ
り、内外側面測定機１の測定精度を著しく向上すること
ができるので、標準試料との比較測定を省略することが
できる。また、一対のスライダ１５を支持するレール１
４が両端の支柱１７１によって支持された門型フレーム
１７を形成しているので、従来の図５に示される内外側
面測定機７のように、従来例における図５のような延長
用のアーム７６を設ける必要がなくなり、構造の単純化
を図ることができる。また、アームが省略されるので、
アームの撓みによる測定誤差が解消され、被測定物９の
内外側面寸法の測定の一層の高精度化を図ることができ
る。

【００２２】さらに、一対の測定子１３が互いに逆方向
に相対移動し、当該一対の測定子１３のホームポジショ
ンをＸＹθテーブル１２１の回転軸上に設定することが
できるので、被測定物９の心出しは、ＸＹθテーブル１
２１の調整つまみ１２１Ａの微調整のみで済ませること
ができ、テーブル構造の簡単化を図ることができるう
え、被測定物９の位置決め作業も簡単に済ませられる。
そして、内外側面測定機１が上下動機構１８を備えてい
るので、テーブル１２に被測定物９をセットする際に、
測定子１３とテーブル１２との距離を十分にとった状態
で作業することができ、安全に被測定物９の交換作業を
行うことができる。

【００２３】また、一対の測定子１３間の相対距離を、
スライダ１５に設けられた１つのスケール１５１と、１
つの検出器１５２によって測定できるので、従来例の場
合のような１つのスケールに対して２つの検出器で読み
とるような場合に比較して、寸法測定機構の簡単化を図
ることができるうえ、製造コストの低減を図ることがで
きる。さらに、スライダ１５を案内するガイド面１４１
がレール１４の側面に離間して形成されているので、そ
れぞれのスライダ１５をレール１４の全体に亘って移動
可能とすることができ、レール１４全体の長さを短縮
し、内外側面測定機１の小型化を図ることができる。

【００２４】尚、本発明は、前述の実施形態に限定され
るものではなく、次に示すような変形をも含むものであ
る。すなわち、前述の実施形態では、断面コ字状のスラ
イダ１５を角柱状のレール１４の側面に設けられたガイ
ド面１４１に取り付けた内外側面測定機１であったが、
これに限らず、図３に示すように、門型フレーム３７を
構成するレール３４の異なる部分にスライダ３５が移動
自在に取り付けられた内外側面測定機３であってもよ
く、これにより、寸法測定機構の構造の簡単化、測定機
の小型化という効果を除く、他の実施形態の効果と略同
様の効果を享受することができる。

【００２５】また、前述の実施形態では、被測定物９と
一対の測定子１３との離間は、テーブル１２を昇降する
上下動機構１８によって行っていたが、これに限らず、
門型フレーム１７の支柱１７１が昇降するような上下動
機構が設けられた内外側面測定機であってもよい。支柱
１７１が昇降するような内外側面測定機であれば、テー
ブル１２と測定子１３との上下方向距離を一層大きく取
ることができるので、より大きな被測定物の寸法測定を
行うことができるうえ、テーブル１２に上下機構を設け
る必要がなくなるので、テーブル構造の一層の簡単化を
図ることができる。

【００２６】さらに、前述の実施形態では、レール１４
が１本である門型フレーム１７であったが、これに限ら
ず、互いに対向配置され、それぞれにスライダが取り付
けられる一対のレールを備えた門型フレームであっても
よく、これにより、前述の実施形態の効果と同様の効果
を享受することができる。そして、前述の実施形態で
は、一対の測定子１３が互いに逆方向に移動する内外側
面測定機１であったが、これに限らず、一方のスライダ
および測定子がホームポジション上に固定され、他の測
定子が移動可能となった内外側面測定機に本発明を採用
してもよく、これにより、前述の実施形態の効果と略同
一の効果を享受することができる。その他、本発明の実
施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を
達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

【００２７】

【発明の効果】前述のように、本発明の内外側面測定機
によれば、測定子がスライダから下方に延びてテーブル
を貫通せず、測定子の長さを最小限として、測定子の撓
み変形を少なくすることができるので、高精度の測定が
可能となり、被測定物の測定に際して、標準試料による
比較測定を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る内外側面測定機を表す
概要斜視図である。

【図２】前述の実施形態における上下動機構の構造を表
す側面図である。

【図３】前述の実施形態の変形を表す側面図である。

【図４】従来例における内外側面測定機を表す側面図で
ある。

【図５】他の従来例における内外側面測定機を表す側面
図である。

【符号の説明】

１、３ 内外側面測定機 ９ 被測定物 １１ 本体 １２ テーブル １３ 測定子 １４、３４ レール １５、３５ スライダ １７、３７ 門型フレーム １８ 上下動機構 ９１ 側面 １８１ ガイドポスト １８２ 昇降台 １８３ 昇降手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の測定子を相対的に移動させて被測定
   物の側面に当接させ、このときの一対の測定子間の距離
   から当該被測定物の内外側面寸法を測定する内外側面測
   定機であって、 前記被測定物が載置されるテーブルが設けられる本体
   と、 このテーブルの上方に配置され、前記一対の測定子の移
   動方向に沿って延びるレールの端部を支柱を介して前記
   本体に支持する門型フレームとを備え、 前記レールには、少なくともいずれか一方が移動自在に
   支持される一対のスライダが設けられ、 前記一対の測定子は、前記一対のスライダのそれぞれに
   設けられるとともに、これらのスライダから下方に延び
   て前記テーブル上の前記被測定物の側面と当接すること
   を特徴とする内外側面測定機。
2. 【請求項２】請求項１に記載の内外側面測定機におい
   て、 前記一対のスライダはいずれも前記レールに移動自在に
   支持され、 前記一対の測定子は、互いに逆方向に相対移動すること
   を特徴とする内外側面測定機。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載の内外側面
   測定機であって、 前記テーブルには、当該テーブルを下方に移動させるこ
   とにより、前記被測定物と前記一対の測定子とを離間さ
   せる上下動機構が設けられていることを特徴とする内外
   側面測定機。
4. 【請求項４】請求項３に記載の内外側面測定機におい
   て、 前記上下動機構は、前記本体にガイドポストを介して昇
   降自在に設けられかつ前記テーブルの下面を支持する昇
   降台と、この昇降台を昇降させる昇降手段とを備えてい
   ることを特徴とする内外側面測定機。