JPS5826331Y2 - 小型測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案＆’！ｚＪＳ型測定装置さらに詳しくは旋盤、フ
ライス盤等に直接装着することにより、工作中の加工物
に対し急速に且つ簡易に測定を行なうことができる小型
測定装置の改良に関しその目的とするところは、極めて
誤差のない高精度な測定を行なうことができ信頼性が非
常に高（且つ部品点数が少な（全体が非常にコンパクト
で故障発生率の非常に少ない小型測定装置を提供するに
ある。

本考案の従来技術としては出願人の調査によると実公昭
５１−第３８３６９号公報所載の考案のみが存在するが
、本考案は該考案を改良した全（新規な考案に関する。

すなわち該考案においては巻取リールと測定車輪を夫々
設け、テープ部材と測定車輪との間に実質上一定の摩擦
力を維持するようにして、測定車輪の回転をテープ部材
と測定車輪間の摩擦力にｌＯＯ係依存してなるものであ
る。

しかしながらテープ部材と測定車輪間の摩擦力に、１０
０％依存することは測定車輪の表面やテープ部材の滑ら
かさに左右されスリップが生じる等常に一定の摩擦力を
維持することは困難で正確な測定を行なうことができな
い重大な欠点があった。

また摩擦力に依存するため測定装置としての信頼性及び
高応答性に欠ける他、テープ部材の巻取リールと測定車
輪を別個に設けてなるため、部品点数が多く構造が複雑
になり全体をコンパクトにできない等の難点があった。

本考案はこのような従来技術の欠点をすべて解消するた
めに、測長用にワイヤーを使用し且つワイヤーの巻取リ
ールと測長用のリールを１つのドラムで兼用させてなる
もので、その構造上の特徴は工作機械のテーブル等可動
物体に取付けられるｉｆｆ端子を一端に有するワイヤー
をその巻取り及び測定兼用のドラムに巻き付は且つ該ワ
イヤーの繰り出し方向が常に直線をなすよう前記ドラム
が主軸に対して軸方向移動自在で且つ回転自在に設けら
れ、しかも繰り出したワイヤーが自動的に巻込み可能な
ように定張力バネを設けてなるにある。

以下その具体的構成を図面に示した一実施例に従って説
明する。

１は後端部に雄ねじ２を形成しベースプレート３０に軸
支した主軸３に玉軸受４を介して外嵌したコーンリング
で、前記雄ねじ２に螺合する雌ねじ５を一部に形成し且
つ外周を外向きのテーパー面６に形成してなる。

７は外側に大径のゲージ車輪８を有し且つ外周を内向き
のテーパー面９に形成してなるコーンリングで、前記主
軸３に玉軸受１０を介して外嵌してなる。

１１はゲージ車輪８の外周に嵌着した弾性体からなるリ
ングで、ゲージ車輪８の駆動ギヤー１２のバラクラシュ
を防止するためのものである。

１３は前記２個のコーンリング１．７のテーパー面６．
９に嵌合する中央が山形状のテーパー面１４を内側に有
し且つ両端周縁に補強リブ１５を突設してなる測定ドラ
ムで、主軸３に対して回転自在且つ軸方向に往復動自在
に外嵌してなる。

１６は前記コーンリング１．７に軸方向から螺入されド
ラムの径調整用のねじボルトで４ケ所に設けてなる。

１７は前記測定ドラム１３に一端が固定されて巻取られ
たワイヤーで、他端に可動物体に貼着させる測長端子１
８を有する。

１９．２０は測定ドラム１３かも繰り出されるワイヤー
１７案内用のガイ トローラ−で、玉軸受２１を介して
転勤自在に構成してなる。

２２は支軸２３に玉軸受２４を介して軸方向及び回転方
向に転勤自在に外嵌した板バネ繰り出し用のボビン、２
５は該ボビン２２に一端を固定して巻き付は他端を第３
図のようにコーンリング１に止着してなる定張力用の板
バネ、２６は前記ゲージ車輪８の駆動ギヤー１２と噛合
する被駆動ギヤー、２７は該被駆動ギヤー２６の回転変
化を電気的信号に変換し増幅器２８を介して数字表示装
置２９にデジタル表示させるロータリーエンコーダー、
３１は電池、３２は測長端子１８のストッパーを示す。

本考案は上記構成からなるため、まず誤差を防止するた
め測定ドラム１３の直径寸法を一定にしなげればならな
いために、予め調整用のねじボルト１６・・・を締め付
は両側のコーンリング１．７をドラム１３の中央側に移
動させるとドラム１３はその内側のテーパー面１４がコ
ーンリング１．７の各テーパー面６．９に密に接合し、
コーンリング１．７の移動が阻止されると同時に測定ド
ラム１３の径が微調整されてその位置決めが図られる。

このようにして測定ドラム１３の径を調整した後、例え
ば工作機械のテーブル等可動物体にワイヤー１７先端□
□□１ｊ長端子１８を貼着させる。

この状態で可動物体が移動するとワイヤー１７が上下の
ガイドローラー１９．２０間を通過しながら繰り出され
る。

しかもこの繰り出目時にはワイヤー１７はガイドローラ
ー１９ 、２０に対して直線方向で繰り出されると同時
にそれ以後はワイヤー１７の繰り出しに比例してドラム
１３が回転し且つ該ドラム１３０回転によってコーンリ
ング１も同時に回転するとともに主軸３の雄ねじ２に螺
合した雌ねじ５を介してコーンリング１が軸方向に移動
し、よって測定ドラム１３がワイヤー１７の太さに比例
して軸方向に移動し、ワイヤー１７の繰り出しがガイド
ローラー１９．２０に対して常に直線ツ操り出され測長
距離が変わるのを防止している。

すなわち第６図においてｔの長さを常に一定に保持せし
めているのである。

しかも該ワイヤー１７の繰り出しによってドラム１３及
びコーンリング１が回転するとコーンリング１に一端が
止着された３個の板バネ２５・・・がボビン２２・・・
から繰り出されると同時に該板バネ２５・・・によって
ワイヤー１７に対しそれの引出しの長さと無関係に実質
上一定の張力を常に加えるのである。

次にこのようにしてワイヤー１７が繰り出され測定ドラ
ム１３及びコーンリング１．７が回転を始めると一方の
コーンリング７に設げたゲージ車輪８が回転すると同時
に該車輪８の駆動ギヤー１２の回転が被駆動ギヤー２６
に伝達され、被駆動ギヤー２６の回転がロータリーエン
コーダー２７に人力され機械的回転変化が電気的信号に
変換され、増幅器２８を介して数字表示装置２９にデジ
タル表示される。

しかも駆動ギヤー１２の回転が被駆動ギヤー２６に正確
に伝達されるようゲージ車輪８の外周にゴム等弾性体か
らなるリング１１を嵌着し、該リング１１に被駆動ギヤ
ー２６が噛合するようにして被駆動ギヤー２６と駆動ギ
ヤー１２間のスリップ防止を図ってなるため、回転伝達
が非常に高精度に行なわれる。

尚、ワイヤー１７は引出される時と巻取られる時の荷重
差によりワイヤーの伸びによる誤差が生じこの誤差の修
正は機械的見地からは非常に困難とされているが、本考
案においてはこの誤差を最小値とするために板バネ繰出
ボビン２２・・・は支軸２３に対して転勤自在の玉軸受
２４により支持されてなる。

同様に測定ドラム１３も玉軸受４．１０によりて支持さ
れてなる。

さらに軸受にかかる荷重（測定ドラムの自重＋ワイヤー
を繰り出すために加えられる外力）を分散させるために
、３個の板バネ２５・・・の荷重を変えて、測定ドラム
１３は使用状態において浮動バランスを保持するように
して前記誤差を最小限として精度の向上を図っている。

また本考案においては、ドラム調整用のねじボルト１６
を締め付けることによりドラム両端側のコーンリング１
．７はドラムの軸方向中心に移動し測定ドラム１３は自
己の弾性限界内で伸縮自在としこれにより測定ドラムの
径を変化せしめるものであるが、測定ドラム１３内側の
テーパー面１４とコーンリング１．７の外側テーパー面
６．９とが完全に密着することは加工上困難で、又ドラ
ムも軸方向に肉厚が異なり、従って同一締付荷重に於て
も半径方向の伸びが一様ではなく、ドラムの軸方向に対
して両端が膨み、中央が凹むおそれがある。

これを防止するために本考案においてはドラムの両局端
縁に凸状の補強リプ１５を突設してなる。

尚、該実施例においては測定ドラムを２つのコーンリン
グに外嵌して構成してなるが、ドラムとコーンリングを
一体形成してもよく、必ずしもその構成は限定されるも
のではない。

要は測定ドラムが主軸３に対して回転自在で且つ軸方向
に移動自在で常にワイヤーの繰り出しがガイドローラー
に対して直線方向を維持できればよい。

また該実施例では測長端子１８を円盤状に形成して可動
物体に貼着せしめる構成にしてなるが、この他第７図イ
のようにマグネット式、同図口のように吸着盤方式、さ
らには同図へのように引掛具方式であってもよい。

また測定ドラムの表面をテフロンでコーティングする等
によりワイヤーに対する摩擦係数を小さくすると滑りが
良くなり、よって板バネの張力を弱くしてもスムーズな
繰り出しが可能となる。

従って板バネを弱（することによりワイヤー自体の伸び
が少なくなりそれによる誤差を著しく少なくできる実益
がある。

またワイヤーの繰り出しとドラムの移動によるワイヤー
の送りピッチを送りピッチが大となるようにするとワイ
ヤー間の接触がなく、よって摩擦ロスを少なくできる効
果がある。

叙上のように本考案は、ワイヤーの巻取リールと測定リ
ールを一つの測定ドラムに兼用させて測定を可能とする
ため、従来の２個のリール方式に比し部品点数が大幅に
削減でき且つポケット収納可能な層全体を非常にコンパ
クト化でき安価に製作できる効果がある。

さらに一つのドラムで巻取りと測定を可能とした際最大
の問題とされていたワイヤー繰り出し時の誤差について
はドラムをワイヤーの太さに応じて軸方向に移動自在と
することにより解消し、よって高精度な測定を可能とし
信頼性を向上することができたつ特に従来の摩擦力に１
００％依存する場合に比し、本考案はワイヤーの一端を
測定ドラムに固定して（・るために、ワイヤーと測定ド
ラム間において摩擦に依存することが一切なく、よって
ノンスリップ状態でドラムの回転を正確に駆動ギヤーと
被駆動ギヤーの噛合を介してロータリーエンコーダーに
伝達でき、その測定精度の向上を著しく大なるものとで
きる。

さらにドラムの径調整ボルトによってドラムの径を微調
整することにより測定ドラムの直径を常に一定の寸法精
度に保証できまたこれにてワイヤーの径のバラツキを調
整によって吸収できる。

またワイヤーの往時と復時の荷重差による伸びの誤差に
対してはそれを最小限とするため、主軸に対する測定ド
ラム間 ンはいずれも玉軸受を使用することによりまた３個の板
バネの荷重を変えてワイヤーの往時と復時の荷重差を最
小限としている。

さらに定張力バネを使用することにより常にワイヤーの
繰り出しを一定の張力状態で保持しワイヤーの伸びを吸
収するとともに自動巻込みに最適な効果がある。

またゲージ車輪には弾性体からなるリングを嵌着せしめ
て被駆動ギヤーを該リングに噛合せしめて被駆動ギヤー
のスリップ防止を図り、よって駆動ギヤーの回転を正確
に被駆動ギヤーに伝達せしめバラクラシュを除去できる
効果がある。

さらに本考案に係る測定装置はこれを旋盤、フライス盤
等の工作機械に直接装着することに直線距離を精密に測
定することができる他、ベルトコンベヤーの移動速度を
直線移動距離と時間との比率で決めることができ、また
振動を該測定装置により振幅回数として検知することに
より、この振動を検出することができる。

さらには回転角度の検出（円周長の測定）や加速度の検
出、曲線の長さ測定も可能である等その用途は大なるも
のがある。

その他、装置全体がコンパクトなるため取付が容易であ
る等のすぐれた実用的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る小型測定装置の拡大斜視図、第２
図はケースを開口した同装置の半裁断面図、第３図は同
装置の正面図、第４図は同装置の右側面図、第５図は同
装置の左側面図、第６図はワイヤーＱ繰り出し説明図、
第７図は測長端子の他実施例を示す正面図。 １３・・・・・・測定ドラム、 １ ７・・・・・・ワイヤー ８ ・・・・・・測長端子、 ２５・・・・・・板バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械のテーブル等可動物体に取付けられる測長端子
   を一端に有するワイヤーをその巻取り及び測定兼用のド
   ラムに巻き付は且つ該ワイヤーの繰り出し方向が常に直
   線をなすよう前記ドラムが主軸に対し軸方向移動自在で
   且つ回転自在に設けられ、しかも繰り出したワイヤーが
   自動的に巻込み可能なように定張力バネを設けてなるこ
   とを特徴とする小型測定装置。