JPS58131505A - 多穴板測定装置 - Google Patents

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】 この発明は多大板の穴中心の隣接ピッチとかピッチ円直
径を測定する装置に関する。

軸の外径、穴の内径等の各種寸法測定においては、基準
となるマス−によって零点調整された測定器を使用して
測定する。いわゆる比較測定が一般的に行われている。

しかしながら内径寸法だけに限らず穴の中心位置を測定
する場合には、穴内周面のＸ方向の２点およびＸ方向に
直角なＹ方向の２点で接触する４つの測定子を有する測
定ヘッドを必要とする上、測定ヘッドと被測定物を正確
に位置決めしなければ正確な穴中心位置の測定はできな
かった。

このため穴径が例えば１０ｇ以下といった比較的小径大
の場合には、同時に４点で接触する測定子の配置自体非
常に困難となる。その上ｔｃ１個の被測定物に多数の穴
が同一円周上にあるような場合。

１ｉＩＩ！接する穴相互のピッチ間距離とかピッチ円直
径等を測定するには穴の数だけ測定ヘッドを配設しなけ
ればならず、構成の複雑化、コストアップを招いていた
。このような構成の測定装Ｗにおいては、特定の被測定
物専用の測定装Ｗ１よなってしまい被測定物が変更され
ると使用できなかつた。

この発明は従来の間鞘点を根本的に解決するもので被測
定多穴板と同形状のマスクとを位相を合せて配置し、１
対８個の測定子でマスタの対応する穴中心と被測定多穴
板の穴の中心の接線方向のかたよりを測定し、別に他の
１対２個の測定子で該穴の中心の法線方向のかたよりを
測定し、各穴ごとに、その中心とマスクの中心とのかた
よりを測定し、これらかたよりとマスクのピッチ間距離
とかピッチ円直径とから被測定多穴板の穴中心のピッチ
間距離、ピッチ円直径を求めるものである。

すなわち１本発明の多穴仮測定装置は接線方向のかたよ
りを測定する接線方向に変位可能な１対をなす２個の測
定子を有する箒ｌ測定ヘッドと法線方向のかたよりを測
定する法線方向に変位可能なｌ対をなす２個の測定子を
有する第３測定ヘッドとを有し、＃第１測定ヘッドと該
鴫８測定ヘッドとを該被測定多大板の円周方向に所定位
相ずらして配置した計測メンバと被測定多穴板とマス−
とを位相を合わせて固定し回転割出し可能な割出メンバ
とで構成されていることを特徴とするものである。

本装置においては被測定多大板を交換するメンバ、マス
タを交換するメンバを組合せ、かつ被測定多大板の各穴
の中心の接線方向のかたより、法線方向のかたよりをミ
ニコンビーータに記憶させ演算させることにより、自動
的に多数の多種類の多大板の穴中心の隣接ピッチ、ピッ
チ円直径を測定することができる。

以下一実施例を示し詳細に説明する。

箒１図に本実施例の多大仮測定装置の正面図を示す。こ
の装置は計測メンバｌと割出メンバ２を主としそれにマ
スタパレット交換装置÷多大板交換装置４とよりなる。

計測メンバｌは垂直に立っ基台１１．咳基台１１の正面
に固定されたがイド１２に上下方向に滑動自在に保持さ
れた昇降スライド１８．該基台１１に固定され該昇降ス
ライド１８を昇降させる送すモータ１４．該昇降スライ
ド１８の正面に固定された左右方向のガイド１６゜この
ガイド１５の正面右＠に左右方向に滑動自在に保持され
た第１測定ヘッド１６．該ガイド１６の正面左側に固定
された第８測定ヘツド１７とよりなる。第１測定ヘッド
１６．第２測定ヘツドｌフはガイド１５の中央で対向し
ており、それぞれ該ガイド１５に保持された送りモータ
１８．１９で左右に動かされる。＠ｌ測定へラド１６は
、その断面を第２図に示すように底部開口の箱状／１ウ
ジング１６１と該ハウジング１６１の下部側壁にピボッ
ト１６Ｌ　　１６Ｂにより揺動自在に保持された対をな
す第１ｔｔｓ腕１６４第２計測腕１６５およびハウシン
グ１６１の相対向する上部側壁に取り付けられた１対の
差動トランス１６１！１．１６７を主な構成要素とする
。これら第１計測腕１６４第８計測腕１６５は細長い棒
状で、その中央部を上記したピボット１６１１．１６８
で揺動自在に保持され、各下端の相対向する管面の反対
側面（外側面）にはピンポイント状の接触子１ｆ１４ｍ
、１６６鳳が固定され、各上端の外側面には差動トラン
ス１６６．１ｆｌ？の可動子１こ相当する棒状磁性体１
６４ｂ、１ｆ１５ｂが固定、また各磁性体１ｆ１４ｂ、
１６５ｂとピボット１６１１！、１６８の間に鉄片１ｆ
１４ｅ、１６５ｅが固定されている。

棒状磁性体１６４ｂ、１６５ｂの各先端は各々差動トラ
ンス１６ｆｌ、１６７の孔ｔこ挿入されており。

その挿入量が磁気量の変化として計測される。

また各鉄片１６４ｅ、１ｆ１５ｅはそれらが対向するハ
ウジング１ｆｌｌの側壁に設けられた電磁石１６８．１
６８と停台するもので、電磁石１６８゜１６８の通電時
に各計測腕１６４．１６５の鉄片１ｆ１４ｅ、１ｆ１５
ｅを引きつけ、対をなす計？ｌＩｌ腕１６４゜１ｆ１５
の上端が開き、下端が狭まる。なお、計測腕１６４．　
１６５の下部の間にはバネ１６９が挿入されており、こ
のバネ１６９は計測腕１ｆ１４，１６５の下端が開く方
向に付勢している。なお、　＠１ｉｊｌｌｌ定ヘッド１
６の対をなす計１ｊｌｌｌ＃１８４．１６５は１１図に
示すように左右方向に−１ｍに並んで配設されている。

第８測定へラド１７の構成も笥ｌ測定ヘッド１６の構成
とほとんど同じである。ただし第２測定へラド１７の対
をなす２個の栴８．笥４計測腕１７４．　１７５　（第
１図中、１７４の後方になり図示されていない）＋ｔｓ
１＊定へ、ｌ’ｌ　６の第１．　第２ｔｉｌｌ１ｇ腕１
６４゜１６５に対し垂直方向、第１図で図面と垂直方向
に一列に配設されている。

割出メンバ８は栴１測定ヘッド１６．第２測定へノド１
フのほぼ中間点の鉛垂下に中心軸をもつ割出テーブル２
１．該割出デープル２１を回転自在に保持する基台８２
．基台２２に保持され割出デー１ル２１を回動させる割
出モータ８８とて構成されている。割出デー１／Ｉ／２
１の中心には中・口１１ 軸凸起となるマンドレルチャック奪土が突出し。

また割出テーブル８１の上面にはノックビン２１ｇが設
けられている。

マスタパレット交換装置８は基台８１と該基台８１に回
転自在かつ上下移動自在に保持された軸部ＢＢ、軸部８
８に固定され左右に伸びる胸部３３゜８４よりなる。各
腕部８Ｂ、８４の先端にはマスｚＭ１．ＭＢが載置され
る孔８８１，８４１が設けられ、この孔８８１．８４１
に各々マス＃Ｍｌ。

マス−Ｍ８が載置されている。なお、各線８８゜８４の
孔８８１．８４１の中心と軸部８ｓの中心との距離は、
軸部８Ｓの中心と割出デープル８１のマンドレルチャν
りａｌｌの中心との間の距離と岬しくなるように設計さ
れている。

多穴板グ換装置４もマスタパレット交換装ｗ８と同様の
、基台４１．該基台４１に回転自在かつ上下移動自在に
保持された軸部４８．軸部４Ｂに固定され左右に伸びる
腕部４８．４４により構成されている。なお、腕部４８
．４４の先端には把持爪４８１，４４１が設けられ多穴
板Ｐを把持するようになっている。なお、軸部４２を中
心としてマンドレル８１１と対象の位置に多大板搬送装
ＷＳが設けられている。

本実施例の◆大板測定装置の構成は以上のとおりである
。

つぎに本装置を用いた場合の多大板の隣接ピッチ、ピッ
チ円直径の求める方法の原理を説明する。

本実施例の多穴板測定装置で測定される多大板の平面図
を栴８図に示す、この多穴板Ｐは中央孔をもち周縁部に
同一円周上に中心をもつ１０（１の穴１０１Ｎ１１０を
設けたものである。この多穴板Ｐの各穴の相隣接する穴
の中心軸間の距離（隣接ピッチ）のおよびピッチ円直径
Ｄ・を求めるものである。また割出テーブル８１に載置
されたマス＃Ｍと多大板Ｐとの関係を第４図、第６図、
第６図に示す。第４図はマスタＭと多大板Ｐとを中心線
で縦に切つた断面図、＠５図は杭８図の大１０１の中心
で切った部分断面図、第６図は第８図の穴１０６を中心
で切りた部分断面図である。

なお、１ｓ８図、蛤６図、蛤６図は対をなす１組の接触
子の簀触状態を示す。

次にマスタＭの対応する穴の中心ＯＭに対する多大板Ｐ
の穴のかたよりを求める方法を第７図で説明する。第７
図はマスタＭの穴と多穴板Ｐの穴のかたよりを理解しや
すいように大きくかたよらせて示し、接線方向（Ｘ方向
）のかたよりを求めるものである。栴７図でＭ′はモー
ルの穴をＰ′は多大板の大を示し、ＯＭは穴Ｍ′の中心
をＯＰは穴Ｐ′の中心を示す。またＯＦは第Ｓ測定へノ
ド１７の第８計測腕１７４第４計測腕１７５の中心を示
す０点Ｍｌは第８計測腕１７４の接餉子１７４ｍが六Ｍ
′に接した点を１点Ｍ８はＳ番計測腕１７５の接触子ｌ
フロａが穴Ｍ′に接した点を示す。同様に点Ｐ１．Ｐｇ
は第８計測腕１７４の接触子１７４ｍおよび第４計側Ｉ
ＩＩ！１７５の接触子ｌフロａが穴Ｐ／に接した点を示
す。穴Ｍ′の中心０ＭＣ対する第１ｉｊｌ定ヘツド１７
のＸ方向のかたよりｍＸは ｒｓｘ　　ｔ＊　　（ｒｎｘ　　１　−ｍｘＢ　　）　
　１／ｇ　　　　＊＊＊ｅ＊＊拳ｓｅｅ＊ｅ　　　（１
１で求められる。ここでｍｘｌは第８針＃ｌ腕１７４で
測定された線分ＯＦ−Ｍｌの長さを、ｍｘＢは第４計測
腕で測定された線分ＭＢ−ＯＦの長さを示す、（１）式
は線分Ｍｌ−Ｍ１１に点ＯＭより垂直線を立てたその交
点をムとすると（＃ｓ分Ｍｇ−Ａ）＝（線分ム−Ｍｌ）
より ｍ１ｅｎ（線分０Ｆ−Ａ）＝（線分ＭＳ−Ａ）−（線分
Ｍｇ−０Ｆ）＝（線分Ａ−Ｍｌ）−ｍ　ｘ　ｊ！　＝　
ｍ　ｘ　ｌ　−ｍ　ｘ　−ｍ　ｘ　Ｂ＝　（ｍｘ　ｌ−
ｒｎｘｍ　）　１／＄１となる。同様に穴Ｐ／の中心ｏ
ｐＩｃ対する第８測定へラド１７のＸ方向のかたよりは ＰＸ　＝　（ＰＸＩ　−ｐｘｆ！　）　１／ｇ　　１１
１１１１・・争・・・命　（２）で求められる。ここで
ｐｘｌ＋Ｐｘ２は第８計測腕１７４、第４計測腕１７５
でそれぞれ測定された線分ＰムーＯＦ、線分ＰＲ−ＯＦ
の長さを示す。

従って、マスタ穴Ｍ／に対する多大板穴ｐ／のＸ方向（
接線方向）のかたよりＰｍｘは Ｐｍｘ＝ｒｎｘ−ｐｇ ＝Ｑ　（ｍｘｌ−ｗｉｇ）−（ｐｘｌ−ｐｉｇ））１／
ｇ　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
　　（８）で求められる。同様に法線方向のかたよりＰ
ｍｙは ”ｌ＝（（ｍｙｌ−ｍｙＢ）−（ｐｙｌ−ｐｙ幻〕１／
ｇ　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
　　　（４）で求められる。なお＋　ｆｆ１ｙＬ　ｐｙ
ｌは第１計測腕１６４でｍｙＢ、ｐｙｓは第８計測腕で
測定したマス＃Ｍ、多大板Ｐの穴の接点と第１測定へ゛
ラド１６の中心までの長さを示す。

（８）式、（４）式によりマスタＭＥ対する多大板Ｐの
各穴の中心のかたよりが求められる。また多大板Ｐの隣
接穴のピッチ間距離、ピッチ円直径についてもマスタＭ
のピッチ間距離およびピッチ円直径を基準とし、多大板
Ｐの穴のかたよりから求めることができる。第８図は第
８図に示す穴１０１と穴１０Ｂとの隣接ピッチおよび穴
１０１と穴１０１５との間のピッチ直径を求めるための
貌明図である。

鮪８図で実線の円はマスタＭの穴を２点破線は多穴板Ｐ
の穴を示す、ａｍはマスクＭのピッチ間距離−Ｄｍはマ
スクＭのピッチ円直径を、ａは計測すべき多大板Ｐのピ
ッチ間距離＋　Ｄ、はピッチ円直径を示す、また、Ｐｍ
ｘ（１０１）、Ｐｍｙ（１０１）は大１０１の接線方向
のかたより、法線方向のかたよりを示す。同様Ｃｐａ＋
ｘ（１０ｇ）、ｐｍｙ（ｌｏｇ）。

ｐａｗ（ｌｏｆｌ）、ｐｍｙ（１０６）は大１０ｇ、穴
ｌＯ６の接線方向および接線方向のかたよりな示す、こ
れらの値より多穴板の上記ピッチ間距離のピッチ円直径
Ｄ・は次の式で求められる。

ａ＝ａｍ＋ｐｍｘ（１０ｇ）−ｐｍｘ（１０１）（５１
Ｄ＊＝Ｄｍ＋ｐｍｙ（１０６）＋ｐｍｙ（１０１）（６
）（唯し、接線方向では時計方向を＋、法線方肉では遠
心方向を十とした） なお、（５）式では法線方向のかたよりおよび穴１０１
と大ｌｏｇの各接線の傾きを無視している。！！際的に
は精度にあまり大きな影響はない。

また（６）式では接線方向のかたよりを無視している。

このように多大板Ｐの各穴のマスタの穴に対する接線方
向のかたよりｐｍｘ、法線方向のかたよりｐｍｙを求め
ることにより任意の穴間の距離を求めることができる。

次に本実施例の装置の作用を説明する。

マスタパレット交換装置８により多穴板Ｐに対応するマ
スクＭｌを割出デープルＢＩＩｃ載置する。

これはマスタパレット交換装置８の軸部８Ｂを上部に持
ち上げ、さらに軸部８Ｂを回動して、マスタＭｌを保持
する腕部３４を割出テーブルＩＡｌ上方に移動させる。

第１図の８点破線はこの状態を示す。次に軸部８ｓを下
げ、マス−Ｍｌを割出テーブル８１に載置する。

次に、多大板交換装置鳴の腕部４８の把持爪４８１によ
り多穴板搬送装置６上の多大板Ｐを把持し。

その状態で基台４１より軸部４９を上方にもち上げ、軸
部４８を１８０°圓転し多穴板ＰをマスタＭｌ上方に移
動する６次に軸部４８を隣下させマスーＭｌ上Ｃ◆穴板
Ｐｉを載置する。この状態で割出チー１ル８１のノック
ピンｇ１ｍでマスタＭ１、多大板Ｐの割出を行ない、４
ンドレ〜チキツク１１１でｌ！Ｉ＊する。

第１図の実線はこの状態を示す。

なお、計測メンバｌでは、第１測定へラド１６と第８測
定ヘツド１７を送りモー＃１８．１９により、第８図に
示す、大ｌｏｔ、穴１０１Ｃ対応する位置に移動する。

その状態で左右方向の動きを停止し固定する０次に、＠
ｍ図に示すように第１、第８測定ヘッド１ｅ１．ｌ？の
電磁石１６８゜１６８に通電し、各計測腕の鉄片１８４
　＠、１６６・を引き付け、各対の計測腕１６４と１６
５および１７４と１７５の下端を狭める。そして送りモ
ータ１４により昇降スライド１８をガイド１５にそって
下降させ、各対の計測腕先端を多穴板ＰとマスｊｊＭｌ
の大１０１．ｌｏｇに挿入する。そして各計測腕の接殖
子が所定の位置に達した時送りモータ１４を止める。次
に、電磁石１６８．１６８の通電を切り、計測腕を離す
、各対の計測腕はバネ１６９の付勢力により１例えば第
８図に示すように番接触子１６４ｍ、１６５ｍが穴の対
内する内壁面に接し停止する。この状態で差動トランス
１６６．１６７より第７図で示したように各計測腕によ
りＰａ１（１０１）、ｐｉｇ（１０１）、ｐｙｌ（１０
６）、ｐｙｉｌ（１０６）を測定し、（２）式のように
数式計算を行い一！（１０１）、ｐｙ（１０６）を記憶
する。次に、再び電磁石１６８．１６８ＩＣ通電し、計
測腕の下端を狭め、昇降スライド１８を下降させ、各接
触子をマス＃Ｍｌの穴の中央の所定位置移動させる。こ
の状態でｍｘｌ（１０１）。

ｍｕ２（１０１）、ｍｙｌ（１０６）、ｍｙＢｃ　１０
６）を求め、ｍｘ（１０１）、ｍｙ（１０６）を算出し
て記憶する。この後計測腕の下端を狭め、つづいて昇降
スライド１８を上昇させ、各計測腕を兜全に大１０１．
１０６より引き抜く。その後割出デー１Ｎｇｌを割出！
−＃８８で単位位相だけ固転させる。その後昇降スライ
ドを下降させ大１０１゜１０６についてそれぞれｐｘｌ
（ｌｏｇ）、ｐｘ２ｃ１０８）、ｐｙｌ（１０？）、ｐ
ｙｆｆｉ（１０７）ｅ　ｍｘｌ（１０ｇ）、ｍｘｌ１（
ｌｏｉｌ）、ｍｙｌ（１０））、＊＋７９（ｌｏｔ）を
計測いｌ０Ｋ（ｌｏｇ）、ｍｙ（１０？）を算出して記
憶する。このようにして全ての穴１０１〜１１０のｍｚ
、　ｍｙ　　を求めて記憶する。

これらのｍｕ、　ｍｙ　　のデ ータより（６）式（６）式に従いａ＋Ｄ・を算出する。

なお、全ての穴１０１−１０６の計測が終了すると昇降
スライド１８を上昇させ、かつ多大板交換装置４により
計測の終った多大板Ｐを搬送装置ＪＳｌｃ戻し２次の多
大板を割出テーブル＄ＩＩＪＣ載置する。また多大板の
種類がかわｎばその多大板に対応するマスタＭ２をマス
タパレット交換装置８で変りする。

本発明の装置は上記したように一つの穴に挿入される接
触子が２個でよいため、従来の４個のものに比較して単
純となり測定ヘッドの小型化が可能となる。また孔径の
小さい穴についても測定できる。また各穴の接線方向、
法線方向のがたよりを計測するｓｐＪ類の測定ヘッドを
用いているのみで全ての穴のかたよりを求めることがで
き簡素化と能率化が達成される。なお、一つの測定ヘッ
ドで接線方向と法線方向のかたよりを求めることもでき
る。またマスクの穴を基準として多大板の各穴のかたよ
りを求めているため測定ヘッドと被測定物の位置決め精
度に影響されない。従って操作が客易になり高い精度で
測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である多大仮測定装置の正面
図、＠２図はその装置に使用する測定ヘッドの拡大断面
図、第８図は被測定物である多大板の平面図、第４．第
６．第６図は多大板とマスタとの載置関係を示す部分断
面図、第７図は１スタの大の中心を基準として多大板の
穴の中心のかたよりを求める説明図、第８図はピッ書間
距離。 ピッチ円直径を求める説明図である。 図中符号１は計測メンバ、Ｓは割出メンバ、１（’１は
第１測定ヘツド、ｌ）は第８測定ヘツド、１６４は第１
計測腕５１６６は餉８計測腕Ｐは多穴板Ｍ１、Ｍｆｆｉ
はマスタを示す。 特許出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士　大　川　　　宏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　被測定多大板の接線方向に変位可能な１対を
   なす２個の測定子を有する栴ｌ測定ヘッドと該被測定多
   穴板の法線方向に変位可能な１対をなす２個の測定子を
   有する第１測定ヘツドとを有し該第１測定ヘツドと該第
   ２測定ヘツドとを該被測定多穴板の円周方向に所定位相
   量ずらして配置した計測メンバと。 上記被測定多穴板と同一形状を有し、各穴の隣接ピッチ
   、ピッチ円直径寸法等の少なく２もいずれか一つの基準
   となるマスクと該被測定多穴板とを位相を合せて固定し
   回転割合し可能な割出メンバとで構成され、上記被測定
   多大板の各穴の該マスＩの対応する穴に対する接線方向
   のかたより、法線方向のかたよりを別々に測定するよう
   にしたことを特徴とする多大板測定装置