JPS58129302A - パイプ自動計測装置 - Google Patents

パイプ自動計測装置

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JPS58129302A
JPS58129302A JP1181482A JP1181482A JPS58129302A JP S58129302 A JPS58129302 A JP S58129302A JP 1181482 A JP1181482 A JP 1181482A JP 1181482 A JP1181482 A JP 1181482A JP S58129302 A JPS58129302 A JP S58129302A
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JP
Japan
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pipe
shaft
pivot
inner diameter
limit gauge
Prior art date
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JP1181482A
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JPH044521B2 (ja
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Toshiji Sakuma
利治 佐久間
Tsuguo Kobayashi
小林 亜男
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • G01B5/12Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters internal diameters

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パイプの内径寸法を自動的に計測するようκ
し良、パイプの自動計測装置κ関する。
掃除機勢に用いられる延長管や曲シ管などの接続部は、
差込み式罠なっている。
この差込み部は、機器性能管保持すると共に取換えなど
の取扱いを容易にするために適正な公差でもって嵌合す
る必要がある。
その結果として、差込み部におけるパイプの内外径の厳
密なる計測が必要となる。
とくκパイプの内径の計測は、パイプ#Ic@界ゲージ
を挿入して行なう九めκ、パイプの内径と限界ゲージの
外径との差が少ないので、パイプ内への限界ゲージの挿
入がむつかしく、人力に頼らざるを得ないのが実情であ
る。
又ζの種のパイプ製造ラインκおいて、パイプの内径の
計測は、パイプ製造ラインの自動化の障害となっており
、パイプ内径の自動計測技術の開発がiItれているの
が実情である。
本発明の詳細を説明するに当って、先ず、現在行なわれ
ているパイプ内径の計11IIIKつ込で説明する。
第1図κおいて、計測者は、通常左手1aK計測すべき
パイプ2を持ち、右手1bκ限界ゲージ3を持つ。仁の
限界ゲージ3は、計測すべきパイプ内径部2aを基準に
、ζのパイプ内径部2aよシも小さめの通し,@部31
と、大きめの止p側部3bt具備している。
パイプ2の内径計測は、限界ゲージ30通し側1B3a
t、パイプ内径部2aK所定の力(通常5rwf)で所
定の深さまで挿入する。次に限界ゲージ3を持ちかえて
、今度は止9側部3bt同様に挿入する。
この計測操作I/cシいて、通し側部3&が所定の力で
所定の深さまで挿入され且つ止り儒$3bが挿入されな
ければ、バイブ20内径寸法は、所定の製作公!1に仕
上っていることに力る。
又通し側部3龜が所定の深さまで挿入できなかったり、
或は、止j)II@3bが挿入されるような場合は、所
定の公差に仕上っていないことになる。
ヒの計測操作において、パイプ2丙に通し側部3a乃至
は、止夛儒郁3bt挿入する動作を分析すると以下のよ
うになる。
すなわち、パイプ2を固定していると仮定して考えた場
合、先ず限界ゲージ3の軸方向中心の延長線を座標系の
原点0に合わせる。この場合の合せ動作は、XY平面内
を限界ゲージ3が移動すゐことkよシ行なわれ、l平面
多自由[會必要とする。
次K、パイプ2の軸方向中心と、限界ゲージ3の軸方向
中心管合致させるために、Z軸と限界ゲージ30軸方向
中心を合わせなければ々ら表い。
この動作は、限界ゲージ3の軸方向中心の延長線と、2
軸とでなす角度だけ、座標系の原点ot−中心に限界ゲ
ージ3を2軸方向に回転させることに攻る。
この回転角度は、一般的には原点ot頂点とするz軸方
向への広がbt持った円錐形状を設定し九場合の円錐角
となシ、多自由度系が必要となる。
以上の動作によシ、パイプ2と限界ゲージ3の軸方向中
心が完全に合致したことになるから、この状態で、限界
ゲージ3tパイプ2の方向に前進させて挿入管行なう。
この場合の自由fは、2軸方向のみの1自由度である。
つtC人間の手で行なう場合は、限界ゲージ3會パイプ
2に当てかう動作(一平面多自由直系)と、次に限界ゲ
ージ3を旋回させながらパイプ2丙にある。11[差し
込む動作(多自由直系)と、このようKしであるSt差
込まれて、ノくイブ2と限界ゲージ3の中心軸を一致さ
せて押し込む動作(2軸方向のみの一自由度系)とに分
析することがで禽る。
本発明は、前記実情t*みなされたものであって、パイ
プの内径の計渕會自動的九行なえるようKL、パイプの
製造ラインを完全自動化するととを目的とする。
すなわち本発明は、従来性なわれてい九人間による計測
動作を分析して、その分析結果を機械に適用し、人間が
行なう動作に近い動作でもって、機械的に計測するよう
にしたものであって、シャツFにピボットwt設け、ζ
Oピボット部′を原点として旋回可能に支持することに
よって多自由度系管構成し、このように支持したシャフ
トの一端Ka界ゲージを取付けると共に、他端には摺動
可能にバランサ管嵌入し、とのノ(ランサを摺動調節し
ながらピボット會支点に限界ゲージとの関九重量バラン
ス會保ってシャフト會水千に保持した状態で、ピボット
の支持部を上下に調節することによって一平面多自由度
系を構成し、シャフトの軸方向に推力を与えて(2軸方
向のみの一自由直系)パイプ内に@界ゲージを挿入し、
ノくイブの内径を自動的に計測できるようにしたことを
特徴とするものである。
このように構成することによシ、従来技術の諸問題点を
解決できる。つまり従来の作業者による計測技術におい
てはパイプへの限界ゲージ挿入力の変動等によってパイ
プの寸法管理に不安定さが生じ、パイプの品質が不安定
になpやすかったが、本発明ではζO問題を解決できる
。かつ、ノ(イブの寸法管11に作業者を配置しなくて
はならず、作業者の人件費がパイプ製造原価に上乗せさ
れて、製造原価がアップしてしまうという従来の問題も
、これによ〕解決される。
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
第2図−) 、 (b)において、本実施例の全体を説
明する。図において、パイプ自動計測装置は、架体とな
るベース4の上に、摺動部5を介して、フローティング
ヘッド6を載置し、シリンダ7によって、フローティン
グヘッド6がペース4上を移動できるようKなっている
。3&は、通し側部、及び3bは、止シ側部であって、
70−ティングヘッド6内に支持され九シャフト9の一
端に取付けられている。なお2はパイプであって、通し
部31に対向した位置に固定されている。第2図−)、
伽)は、作動状態を示し、(a)は、シリンダ7のロッ
ド8が縮重つ良状態で、通し飾部31が、パイプ内径部
21&c挿入されていない状態を示し、(b)図は、ロ
ット8が伸びてフローティングヘッド6が押し出され、
通9儒部3aと止p側部3bが共にパイプ内径部2&内
に挿入されている。
次に第3図において本実施例の基本構成を説明する。第
3図(a)(b) (c) IICおいて、シャツ)9
には、ビボツ) 10が設けられ、このピボット10を
原点としてシャフト9は旋回可能に支持されている。こ
のように支持されたシャフト9の一端には、限界ゲージ
3が取付けられ、一方ビボッ) 10を挾んだ他の側に
は、摺動可能にバランサ11が嵌入されている。このバ
ランサ11の摺動調整によって、ピボット10を支点に
限界ゲージ3との間の重量バランスを取シ、シャフト9
を水平に保持するようにしている。
ます−)図において多自由直系を説明する。すなわちシ
ャフト9がピボット10を原点に旋回した場合、限界ゲ
ージ3は、ピボット10を頂点とする円錐角0の仮想円
錐を描くように旋回し、多自由直系を構成する。伽)図
は、一平面(XY平面)多自由直系を構成するものであ
ル、ピボット10部をバネ12で支持し、ピボット10
部のX、Y方向の動きを自由にし、一平面多自由直系を
構成するものである。(C)は、2軸方向のみの一自由
度系をもたせる構成を示すものであ〕、限界ゲージ3が
パイプ内径部2aK挿入される力PK抗して反力を発生
させるために、ストッパ13をピボット10の支持部に
設は九ものであシ、2軸方向のみに自由直系を構成した
ものである。
このように、シャフト9と共に限界ゲージ3は、人間の
操作と同じように、多自由度系、一平面多自由度系及び
z軸方向のみの一自由度系を有するようになっている。
次に第4図及び第5WAI’Cよってフローティングヘ
ッド60内部構造を説明する。シャフト9と、ピボット
10とは、スリーブ14によって固定されている。勿論
ピボット10は、シャフト9と一体的に成形したもので
もよくこれに限定されるものではない。このピボットl
Oは、第5図に示すように、ディスク16に嵌め込壕れ
たメタル30によって支持されている6このディスク1
6には、バネ座加が上下に設けられ、このバネ座20に
装嵌されたバネ12ヲ介シテフローテイングヘツド6に
支持され、シャフト9は、フローティングヘッド6に対
してフローティング構造として支持されている。このバ
ネ12は、ネジ21&cよって圧縮力が調整され、シャ
フト9のフローティング状wA(一平面多自由直系)を
調整できるようになっている。22はフラットベアリン
グであって、ストッパ13とディスク16及び、ヘッド
19とディスク16と(DIMIIK介在し、シャフト
9のスラスト力(挿入力)がかi−っても、シャフト9
の上下移動を容品にしフローティング状態が保持される
ようになっている。なお18は、メタル(資)を押える
ためのリングであって、ネジ17によって、ディスク1
7に固定される。/(ネム及び冴は、ピボット100両
側に設けられ、)(ネ23は、シャフト9の上下に設け
られた/(ネ座りにまた〕(ネ瀕は、バランサ110上
下に設けられ九)(ネ座にそれぞれ嵌装され、ピボット
10を支点としたシャフト9の水平釣合を保持するため
の補助部品である。
またこれらバネ蓼と24は、ネジδと加によって、圧縮
強さが調整できるようになっている。nは、円筒状のデ
イスタンサであって、上記ネジ24カニ、バランサ11
と共に移動できるように、上下、にスIノット状の孔が
設けられ、フイクサ28によって、デイスタンサ釘上の
任意の位置に固定できるようになっている。ボルト15
は、ピボット10を支点に限界ゲージ30重量とバラン
サ110重量とめ;均合ってシャフト9が水平になる位
置に、)(ランサ11を固定するためのボルトである。
以上のように構成した本実施例の作用を次に説明する。
第2図において、(a)は、パイプ2がタクト送シされ
て通り側部3aK対向した所定の位置に停止し良状態を
示す。パイプ自動計測装置は、こO/<イブ20停止信
号を受取シ、シリンダ70作動装置に入力され、ロッド
8が伸長される。ζOロツY8(D伸長によって、フロ
ーティングヘッド6は前進する。この70−ティングヘ
ッド6の前進によって、通し側部3aが、パイプ内径部
21に挿入される。この時の挿入力の調整は、シリンダ
7の調整弁(図示省略)Kよって任意に行なうことが可
能である。パイプ内径部21が、製作公差内で製作され
ている場合には、通し側部3aがパイプ内径部2aK挿
入され、次いで止シ備部3bによってそれ以上の挿入が
阻止され、一定深さの所で限界ゲージ3の挿入が停止す
る。この限界ゲージ30挿入深さを測定することによっ
て、パイプ内径寸法の管理が自動的に行なわれる。
この限界ゲージ3の挿入深さの自動測定は、ベース4と
摺動部5とO関に変位センサを配設し、コンパレータに
よってこれを監視することによって行なう。
このようKしてパイプ内径の自動計測を行うに際して、
パイプ内径部2aK限界ゲージ3を挿入する時の動作は
、次の通りである。
予め、パイプ内径部2&の寸法に合った限界ゲージ30
重さに合せてバランサ11の位置は調整され、シャフト
9はビボツ) 10を支点に水平になるように調整され
、ネジ5,26の調整によってシャフト9の水平は、フ
ローティング状態で保持される。この調整は、パイプ内
径部21が変らなければ1回O調整でよい。次にシリン
ダ70挿入力例えば5に4fK定め限界ゲージを前進さ
せる。又パイプ2と限界ゲージ3乃至はシャフト9との
軸心が必ずしも一致していない場合は、先ずバイ12の
先端拡管部に@界ゲージ3の通し側部3aが案内されて
挿入される。この時、通し@83 a Ire。
一平面多自由度系の運動をしながら挿入パイプ内径部2
&に到達する。さらに挿入力によって通し側部3&を押
し進め、通し側部31がパイプ内径552 a K挿入
される瞬間は、通し側部3&め工多自由度系の動きをし
ながら、ノ(イブ内径部2&に案内されて挿入される。
このようにして−担挿入され良状態では、パイプ2と、
限界ゲージ3との軸心は一致してお多、ストツノ<13
0反力に抗して、挿入力が限界ゲージ3の軸方白和かか
り、通し側部3aを所定の深さまで挿入する。
以上詳述した通り、本発明によれば、シャフトを旋回可
能にピボットで支持し、とのピボットを支持点として、
限界ゲージの重さに合せて)(ランサの位置を調整して
シャフトを水平にするようKしたので、限界ゲージを多
自由度系に動かすことかで龜、又ピボット支持部を弾性
体を介して支持することKよ〕、一平面多自由度系とす
ること力;でき、機械によって完全にノ(イブ内径部の
計測自動化を可能にすることによって、)(イブ製造ラ
インの完全自動化が実現で11九。
又自動化することKよって、挿入力が一定となプ、これ
まで計測者によって挿入力が必ずしも一定しておらず、
品質管理面で、不安定であったものが解消され、さらに
計測者の人件費811#によって原価低減を計ることが
でき、品質管理面及び価格の点でも大巾に改善されるな
ど、その効果は多大なものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来よシ行なわれている人手による計測の仕
方を斜視図で示した説明用図、第2図乃至第5図は、本
願実施例であって、第21−)か)は、パイプ自動計測
装置の外観を側面よシ見た図である。第3図(&)〜(
C)は、フローティングヘッドの基本構成を示す説vA
図、第4図は、フローティングヘッドを断面しその内部
構造を示した図、第5図はピボット支持部の拡大図であ
る。 3・・・限界ゲージ、9・・・シャフト、10・・・ピ
ボット、11・・・パランサ。 代理人 弁理士  秋 本  正  実第2図 (0) (b) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シャフトにピボット郁會設け、該ピボット部を原点とし
    て旋回可能にシャフトを支持し、骸シャフト(D一端に
    通し側部と止9側部を有する限界ゲージを取付けると共
    に、他端IIcは摺動可能にバランサを家人し、骸バラ
    ンサを摺動させることによって前記ピボット部を支点と
    してシャフトt−ttぼ水平に保つように成し、シャフ
    トの軸方向に推力を与えることによって、パイプ内に限
    界ゲージを挿入し、パイプの内径を計測するようにした
    こと1−特徴とするパイプ自動計測装置。
JP1181482A 1982-01-29 1982-01-29 パイプ自動計測装置 Granted JPS58129302A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1181482A JPS58129302A (ja) 1982-01-29 1982-01-29 パイプ自動計測装置

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JP1181482A JPS58129302A (ja) 1982-01-29 1982-01-29 パイプ自動計測装置

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JPS58129302A true JPS58129302A (ja) 1983-08-02
JPH044521B2 JPH044521B2 (ja) 1992-01-28

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ID=11788272

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6232301A (ja) * 1985-08-02 1987-02-12 Hiraoka Kinzoku Kogyo Kk コンクリ−ト製品等の鉄筋頭部の検査装置
JPH03158701A (ja) * 1989-11-15 1991-07-08 Matsushita Electric Works Ltd 内外径検査方法および内外径測定方法
JP2007247701A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Yanmar Co Ltd 油圧装置
CN107677226A (zh) * 2017-11-18 2018-02-09 北京工业大学 轴类零件内孔测量装置

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CN107677226A (zh) * 2017-11-18 2018-02-09 北京工业大学 轴类零件内孔测量装置

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JPH044521B2 (ja) 1992-01-28

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