JPS5820881Y2 - 寸法測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加工品などの寸法測定装置に関し、特に被測定
物の寸法を極めて微小な接触圧でかつ正確に測定しうる
寸法測定装置に関する。

被測定物に接触子が直接に接触する形式の測定器に於て
は被測定物と接触子との測定圧が測定精度に及ぼす影響
は決して小さくない。

特に、被測定物が弾性柔軟物質や可塑材料で構成されて
いる場合、これらの寸法をミクロン単位で測定ｔようと
すると、測定圧が測定精度に極めて大きい影響を及ぼす
。

たとえば、プラスチックス製のリング状物体の外径等を
測定する場合に於て、被測定物と接触子との接触圧が高
いと被測定物は変形してしまい正確な測定はできない。

しかるに、従来公知の接触式測定器に於ては接触圧が通
常２００ｇｒないし３００ ｇｒにもなり、それ故、上
記の如きプラスチック製物体を測定する場合には接触圧
のために被測定物が変形してしまい、正確な測定はでき
なかった。

本考案は弾性柔軟物質や可塑性のある材料から成る被測
定物の測定に適する微小接触圧の寸法測定装置を提供す
るものである。

以下、添付図面を参照して本考案を詳細説明する。

第１図に於て、フレーム１の一方の端部には本考案の主
要部が収容されるヘッド１ａが形成され、フレーム１の
他方の部分はベッド１ｂを形成し、ベッド１ｂ上には長
手方向に伸びるガイド１Ｃが形成されている。

ガイド１Ｃ上には摺動台２が摺動可能に載置され、この
摺動台２には電気的なディジタル式寸法検出器３が着脱
可能に取付けられている。

この寸法検出器３は被測定物に接触するための接触子す
なわちスピンドル３ｂとスピンドル３ｂを動かすための
寸法検出器３の後部のマイクロメータ式操作機構３ａと
スピンドル３ｂの位置を検出する中央部の電気的検出機
構３Ｃとを有しており、検出機構３Ｃはディジタル式表
示装置１３に連結され、スピンドル３ｂの位置が表示装
置１３にディジタル表示されるようになっている。

（この電気的ディジタル式寸法検出器３の詳細な構造は
本考案の範囲外であるから本明細書では詳しい説明は省
略する）摺動台２はこれに取付けられたクランプ２ａに
よってガイド１Ｃ上の任意の位置に固定しうるようにな
っている。

次に、ヘッド１ａ内には第２図に示す如く、下端をフレ
ームの一部に固定された一対の平行板ばね６．６と、こ
の板ばねの上端に支持された移動台７が収容されている
。

この平行板ばね６，６は通常の状態では鉛直方向に平行
ではなく、第２図に於てその上端が右方へ傾くように変
位された状態に維持され、その結果、移動台７には第２
図に於て左方へ向う力が作用している。

移動台７の右端には被測定物に接触するための接触子す
なわち測定アンビル８が取付けられ、該アンビル８はヘ
ッド１ａ内から外部に突出している。

アンビル８はスピンドル３ｂと同軸上に設けられている
。

一方ヘッド１ａの左端にはアンビル８と平行に接触圧設
定器９及び変位検出器１０が取付けられている。

接触圧設定器９は先端にスリーブ部分９ａを有し、この
スリーブ部分９ａ内にはコイルスプリング９ｂとこのコ
イルスプリング９ｂの先端によってスリーブ部分９ａの
先端部外方へ突出するように附勢されているピン９Ｃと
を有し、コイルスプリング９ｂの後端は通常公知のマイ
クロメータと同じ機構をもつ操作部９ｄのロッド９ｅに
より軸方向に支持されている。

接触圧設定器９にはその先端のピン９Ｃが移動台７の左
端に係合する位置に設けられている。

変位検出器１０は接触子１０ ａを有し、該接触子１０
ａは軸方向に移動可能であり、ばね等で移動台７に当
接されている。

更に、変位検出器１０は接触子１０ ａの移動を検出す
る手段、例えば差動変圧器の如き電気的な変位検出部を
備え、この変位検出部は接続線１１によって表示装置１
２（第１図参照）に接続されており、変位検出器１０は
移動台７の変位を検出することができる。

変位検出器１０の軸線と測定アンビル８の軸線とは同一
軸線上にあるように配列されており、それ故測定アンビ
ル８の変位量は変位検出器１０に正確に一対一の比率で
伝達されうる。

表示装置１２としては零を中心として正負を表示しうる
ものを使用する。

測定ヘッド１ａと摺動台２との間に伸びるガイド１Ｃ上
には全体を符号４で示された被測定物載置台が乗架され
、この被測定物載置台４はクランプ５（第１図参照）に
よってフレーム１の長手方向の任意の位置でガイド１Ｃ
上に固定しうるようになっている。

被測定物載置台４は第２図に示す如くベッド１ｂのガイ
ド１Ｃ上にまたがる摺動台４ａを有し、この摺動台４ａ
の中心部に鉛直方向に貫通された支持杆４ｂにはその上
端ねじ部４Ｃに円板形の受皿４ｄが螺着されている。

受刑４ｄの上面には球４ｅがリテーナ−４ｆによって支
持されつつ、受皿４ｄ上を転勤自在に載置され、この球
４ｅの上には被測定物支持台４ｇが載せられている。

上記の如き構造により、被加工物支持台４ｇ上に載置さ
れた被測定物は該支持台４ｇとともに極めて軽快に支持
杆４ｂの軸心を中心として四方へ水平移動することがで
きる。

従って、被測定物が極めて重量の重いものであっても、
測定に際しては測定器のアンビル８及びスピンドル３ｂ
には被測定物からの大きな反力がかかることなく、極く
小さな接触圧のみで測定を行うことができる。

なお、第１図中符号１４で示されるのは移動台７及びア
ンビル８を左の方向にわずかに移動させるためのハンド
ルであり、また符号１５で表示されるのは摺動台２を移
動させるためのねし機構に連結されたハンドルである。

以下に、上記装置における被測定物の寸法測定操作を説
明する。

本装置では被測定物の絶対値測定及び比較測定が可能で
あり、いずれの場合においても、測定に先立って被測定
物載置台４と摺動台２とをガイド１Ｃに沿って適当位置
に動かして固定する。

まず、絶対値測定操作を説明する。

被測定物を載置台４上に載せない状態で、検出器３の操
作機構３ａを回動してスピンドル３ｂをアンビル８に向
って前進させ、スピンドル３ｂの先端をアンビル８に当
接させ、アンビル８及び移動台７がわずかに動いたとこ
ろで停止させる。

このとき、アンビル８とスピンドル３ｂとの接触圧は２
枚の平行ばね６、接触圧設定器９、接触子１０ ａの接
触圧等によって決る。

この接触圧については後述する。アンビル８とスピンド
ル３ｂとを当接させた状態で検出器３の表示目盛を表示
装置１３に於て零にセットし、変位検出器１０の表示装
置１２の針を零に合せる。

この方法にかえて、表示装置１２０針が零に一致するま
でスピンドル３ｂでアンビル８を押し、その後表示装置
１３を零にセットしてもよい。

表示装置１２．１３のセットが終了すると、スピンドル
３ｂを後退させ、被測定物を被測定物載置台４上に載せ
、検出器３の操作機構３ａを操作してスピンドル３ｂを
前進させてアンビル８とスピンドル３ｂとの間に被測定
物を挾む。

この場合、検出器１０の表示装置１２の表示値が零とな
るように操作機構３ａを操作する。

このようにすると被測定物は所定の接触圧でアンビル８
のスピン゛ドル３ｂとの間に挾まれる。

この時の測定値は表示装置１３の表示盤上に表示される
。

次に、比較測定操作を説明する。

同種のものを何個も比較測定する場合にはまず被測定物
の所要寸法に等しい寸法のブロックゲージ等をアンビル
８とスピンドル３ｂとの間に挾み、操作機構３ａを操作
してスピンドル３ｂを前進させ、被測定物を介してアン
ビル８を動かす。

移動台７の位置を表示する表示装置１２の針が零になる
と、検出器３の操作機構３ａの操作を止め、その位置に
固定する。

次にブロックゲージを取去って、ハンドル１４を操作し
てアンビル８を少し後退させ、アンビル８とスピンドル
３ｂとの間に被測定物を入れ、アンビル８をはなせば被
測定物はアンビル８とスピンドル３ｂとの間に挾まれる
。

スピンドル３ｂは固定されているので被測定物の大きさ
に応じてアンビル８は動き、このアンビル８の動きは検
出器１０により検出され、表示装置１２には被測定物の
大きさとブロックゲージの大きさとの偏差が表示される
。

上記の測定操作時における被測定物に対するアンビル８
の接触圧はアンビル８及び移動台７の移動するさいの抵
抗、接触子１０ ａの接触力、接触圧設定器９、一対の
平行ばね６により決る。

上記装置では移動台７を平行ばね６で支持しているので
極めて軽く動くことができ、接触圧は実質的には接触圧
設定器９の設定値により決る。

今、柔軟材の寸法を測定する場合には接触圧はできるだ
け小さいことが望ましく、接触圧設定器９の先端のピン
９Ｃが移動台７に接触しないように後退させて使用する
。

この場合には前記のように、第２図に於て左方へ向う力
Ａが平行ばね６，６によって移動台７に生じており、移
動台７にはこの力に対向する右向きの力Ｂが変位検出器
１０から与えられているので、結局、移動台７にはＢ−
Ａの大きさの右向きの力が作用する。

この力はアンビル８に極めて微少な接触圧を生じさせ、
アンビル８の接触圧は２０ｇｒ以下とすることができる
。

次に比較的硬いものを測定する場合には接触圧設定器９
の後部のマイクロメータ式操作部９ｄを回動してばね９
ｂの弾発力を変更するとともに先端ピン９Ｃを移動台７
に押圧して移動台７に適当な抵抗を与え、被測定物の表
面硬度に対応した接触圧をアンビル８に与えることがで
きる。

このように、被測定物の硬度に応じた接触圧に設定する
ことができる。

従来、接触圧が２０ ｇｒ程・度の微小圧で測定を行う
ことができる微小圧測定器は存在しなかったが、本考案
ではアンビル８を固定している移動台７を平行板ばね６
，６の上端に浮動的に固定する構造を採用したので、ア
ンビル８が極めて小さな力で動くことができ、従来実現
できなかった微小接触圧で被測定物を測定することがで
きるようになった。

その結果、柔軟物をも極めて正確に測定することができ
るという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図の装置の断面図である。 １・・・・・・フレーム、１ａ・・・・・・ヘッド、２
・・・・・・摺動台、３・・・・・・寸法検出器、３ｂ
・・・・・・スピンドル、４・・・・・・被測定物載置
台、６・・・・・・板ばね、７・・・・・・移動台、８
・・・・・・アンビル、９・・・・・・接触圧設定器、
１０・・・・・・変位検出器、１２・・・・・・表示装
置、１３・・・・・・表示装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 測定アンビルとスピンドルとの間に被測定物を挾んで該
   スピンドルの変位を検出して寸法測定を行なう寸法測定
   装置において、前記測定アンビル８が固定されかつ平行
   板ばね６，６により測定アンビル後退方向に付勢された
   状態で移動可能に支持された移動台７と、前記平行板ば
   ねと反対方向に作用するばね力で付勢されて前記移動台
   に当接し該移動台の移動に応じて変位する可動接触子１
   ０ａ並びに該可動接触子の零位置および該零位置からの
   変位を検出する手段を備え、前記可動接触子に作用する
   ばね力が前記零位置で前記平行板ばねのばね力より若干
   大きく設定された変位検出器１０と、前記平行板ばねの
   ばね力と反対方向に作用する弾発力調節可能なばねで付
   勢され前記移動台に当接させることによりこれに測定ア
   ンビル後退に対する調節可能な抵抗を与える可動押圧部
   材９Ｃを備えた接触圧設定器９と、被測定を寸法測定方
   向の所定範囲で測定圧に影響を与えない程度の小さな摩
   擦抵抗で移動可能に支持する被測定物載置台４と、前記
   変位検出器の可動接触子の位置を表示する表示装置１２
   と、前記スピンドルの変位を検出する寸法検出器３とを
   含み前記可動接触子１０ ａが零位置にあるときの前記
   スピンドルの変位読取りにより被測定物の寸法測定を行
   なうとともに、この寸法測定時の測定圧を、前記可動接
   触子の当接圧力と前記平行板ばね６，６のばね力との差
   に基く値を最小値として、該最小値と前記接触圧設定器
   ９により加えられる調節可能な抵抗との和に基く値に調
   節することにより、所定の一定測定圧で精密測定できる
   ようにしたことを特徴とする寸法測定装置。