JPS5848808A - リ−ド高さ測定装置 - 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】 本発明は円筒部イオタ１周面に形成されたリードの高さ
を測定する装置に関するものであり、円筒部材の基準穴
の中心位相に対応するリード高さを極めて正確に測定す
ることを目的とする。

従来のリード高さ測定においてに１基準穴に位相決めピ
ンを挿入して基準穴の位相決めをすることによって位置
決めされた円筒部材のリード上の一点に測定子を係合さ
せそのリード高さを測定していた。しかしながら基準穴
の穴径のバラツキ等により位相決めビンによっては基準
穴中心を正確に規制至難いばかりでなく円筒部材中心位
置の規制にも限界があり、少なからず位相決め誤差が介
在し、基準穴中心位相に対応するリード高さを高精度に
測定することはできなかった。

本発明は円筒部材の外周面をＶ字状基準面に抑圧位置決
めするとともにＶ字状基準面のなす角度の２等分線」二
のリード高さを測定し、前記２等分線に対する基準穴中
心位置の位置ずれを検出し、検出した位置ずれ量に応じ
てリード高さの測定値に補正を加えて基準穴中心に対応
する正確なＩＪ−ド高さを測定ゼんとするものである。

以下本発明の実施例全図面に基いて説明する。

測定対象である円筒部材Ｗは第１図に示すような形状で
あり、外周面に沿って一端面からの高さが一定勾配で変
化するり−ドＬが形成されており、又端面には基準穴Ｐ
が穿設されている。測定すべきリード高さｈ２は円筒部
材Ｗの中心０１と基準穴Ｐの中心０２を結ぶ線上のリー
ド高さである。かかるリード高さｈ２の測定において円
筒部材Ｗの中心位置０１を拘束して基準穴Ｐ中心０２を
正確に位相決めすれば、測定すべきリード上の一点を測
定子に係合させることができ正確なリード高さを測定可
能であるが、円筒部材Ｗの中心位置０１を正確に規制し
た上基準穴中心０２を正確に位相決めすることは極めて
困難であり、本発明はこのように円筒部材Ｗの正確な位
相決めを要しないでも正確なリード高さ測定を達成する
ものである。その測定原理を第２図Ａ〜第２図りに基い
て説明する。第２図Ａは円筒部材Ｗを測定位置に搬入し
た状態であり、基準穴Ｐの位相は大雪一方向に向けられ
ている。

第２図Ｂは基準穴Ｐを仮り位相決めするため基準穴Ｐに
位相決めピン４２全挿入して仮り位相決めした状態であ
る。第２図Ｃは円筒部材Ｗの外周面をｖ字状基準面１５
ａに押圧して位置決めした状態であり、この状態におい
ては、■字状基準面１５ａとの接触点ａ、ｂを結ぶ線の
垂直２等分線換言すればｖ字状基準面１５ａの々す角度
の２等分線Ｓ上に円筒部材Ｗの中心０．が位置決めされ
ている。この２等分線Ｓ上に配置した測定ヘッド１２に
てリード高さり、を測定する。一方基準穴Ｐの中心０２
は必ずしもこの２等分線Ｓ上に位置していないので、か
かる基準穴Ｐ内に接触子５７を挿入し前記２等分線Ｓに
直角な方向に移動させて基準穴内周面と接触する２点の
位置を検出して基準穴中心ｏ２の前記２等分線Ｓに対す
る位置ずれＸを検出する。かかる位置ずれＸに基づき、
測定したリード高さｈｌに補正全加え、基準穴中心０２
に対応する正確なリード高さｈ２を求める。ここに、か
かる位置ずれに伴うリード高さの誤差△１は次式で表わ
される。

Δ１＝ｔａｎα・Ｒ・θ（ｒａｄ−）　　＠　１１　＠
　（１）θ−、、１４　Ｚ　ｘ ！ よってリード高さｈ２は ｈ２”””］−Δｌ　・・・（２） となる。

このようにすれば円筒部材Ｗを正確に位相決めしなくて
も済むため能率良く高精度に基準水位相に対応したリー
ド高さが測定できる。

次に第３図以下によりかかる測定装置の具体構成を説明
する。

１０は基台であり、この基台１０上には被測定物である
円筒部材Ｗの支持台１１及び測定ヘッド１２の支持台１
４が設置されている。支持台１１の上面には円筒部材Ｗ
の端面を支持する支持面１１ａが形成され又、円筒部材
Ｗの外周面と係合するｖ字状基準面１５ａを有するＶブ
ロック１５が固着されている。尚円筒部材Ｗの中央に突
設されたボスとの干渉をさけるだめの凹陥部１１ｂが支
持面１１ａに対して凹設されている。

支持台１４の下部には空洞部１４ａが形成され、この空
洞部１４ａ内にリード高さ測定ヘラ白２が収容されてい
る。この測定ヘッド］、２を載置する支持板２０は、４
枚の板ばね２１によって支持台１４に懸下されて水平方
向に移動可能であり、支持台１４に固設されたブラケッ
ト２２に螺合するストッパポルト２３に当接する測定位
置及びストッパポルト２３から離間した後退位置間に渡
って移動する。２５は支持板２０を押圧し測定位置に前
進させ又引き戻すエアーシリンダである。測定ヘッド１
２には一対の測定子１２ａ、　１２ｂが変位可能に装架
され、各測定子１２ａ。

１２ｂの相対変位が内蔵された変位検出器にて検出され
る。一方の測定子１２ａは円筒部材Ｗの下面に係合し、
他方の測定子１２ｂはリードＬに係合するのでパ円筒部
材Ｗの下面に対するリード高さｈｌが測定される。この
測定子１２ａ、　１２ｂは前記Ｖ字状基準面１５ａのな
す角度の２等分線上に位置している。

この測定子１２ａ、　１２ｂの中間には、前記支持板２
０に固設された支持ブラケット２６に保持され、スプリ
ング２７にて押圧された抑圧プランジャ２８が配置され
、測定ヘッド１２の前進動に伴い円筒部材Ｗを抑圧プラ
ンジャ２８を介してｖ字状基準面１５ａに前記支持台１
４上にはコラム３ｏが立設され、このコラム３０の前面
より上下に隔てて突設された支持部拐３１．３２にＣ２
組のパイロットパー３３．３４が垂直方向に装架されて
いる。パイロットパー３３ニハ基準穴測定ヘツド］−３
を備えだ可動台３５が案内され、パイロットパー３４に
は仮り位置決め装置３６を備えた可動台３７が案内され
、各可動台３５．３７は支持部材３１に設けられたシリ
ンダ３８．３９のピストンロッド４０，４．１と連結さ
れている。

可動台３７上の仮り位置決め装置３６は、基準穴Ｐに挿
入される位置決めピン４２を先端部下面に突設した回動
アーム４３と、この回動アーム４３の支持軸４４に連結
された旋回用の駆動シリンダ４５にて構成されている。

基準穴測定ヘッド１３は、第５図、第６図に示すように
、固定部利５０に対して平行ばね５１，５］、にて水平
方向変位可能に装架された第１架台５２と、この第１架
台５２に対して平行ばね５３．５３にて第１架台５２と
同一方向に変位可能に装架された第２架台５４が設けら
れ、更に固定部材５ｏに対する第１架台５２の相対変位
全検出する第１変位検出器５５と、第１架台５２に対す
る第２架台５４の相対変位を検出する第２変位検出器５
６が設けられている。第２架台５４には先端に球状プロ
ーブ５７ａ　ｆ有する接触子５７が垂下突設されており
、この球状プローブ５７ａ　ヲ基準穴Ｐ内に挿入した状
態で、前記２等分線Ｓと直角な方向に移動させ基準穴内
周面の直径上の２点に球状プローブ５？ａを接触させる
だめの変位付与装置６０が前記固定部材５ｏと第１架台
５２との間に設けられている。この変位付与装置６０は
固定部材５０に固定されたシリンダ６１と、シリンダ６
１に嵌挿されたピストン６２のピストンロッド６３を第
１架台５２ニ連結して構成されている。

ここにかかる変位付与装置６ｏによって変位を与えた場
合前記第２変位検出器５６は、球状プローブ５７ａが基
準穴内周面に接触していなければ、第１架台５２と第２
架台５４の相対変位は生じないため検出信号を出力しな
いが、球状プローブ５７ａが内周面に接触すると変位で
きなくなり、第１架台５２と　７− 第２架台５４間に相対変位が生じ、第２変位検出器５６
から変位信号が出力される。従って第２変位検出器５６
の信号出力変化をレベル変化検出回路にて検出しこれを
接触検知信号とする。一方策１変位検出器５５は第１架
台５２の変位量に比例した検出信号を出力１゛るので、
接触検知信号の発せられる２点での検出信号をサンプリ
ング回路でサンプルホールドし２点間の位置を検出する
。検出した２点間の位置の中点が基準穴中心位置である
のでこの中点位置を演算して求めれば測定中心（ｖ字状
基準面のなす角度の２等分線上の位置）に対する芯ずれ
量Ｘが検出できる。

かかる芯ずれ量Ｘが検出できれば、測定点に対して本来
測定すべき位置（基準穴中心と円筒部材中心を結ぶ線と
リードとの交点ンにおけるリードの高さ誤差△１は削成
（１）によって求めることができ、リード高さ測定値ｈ
１から誤差△１を減算すればｈ２を正確に求めることが
できる。

上記構成における動作を次に説明する。原位置状態にお
いては、第３図に示す位置より測定ヘラ−８＝ トコ、２及び基準穴測定ヘッド１３が後退しており、支
持台１１上の支持面１１ａに円筒部材Ｗを搬入する。

可動台３７上のシリンダ４５を作動して回動アーム４３
を９０度旋回させると第３図の２点鎖線状態となり、位
相決めピン４２は基準穴Ｐとほぼ対応する。これよりシ
リンダ３９を作動し可動台３７を下降させて位相決めピ
ン４２を基準穴Ｐ内に挿入して円筒部材Ｗを仮り位置決
めする。次にシリンダ２５を作動して測定ヘッド１２を
前進させると、先ず抑圧プランジャ２８が円筒部材Ｗの
外周面に当接し、■字状基準面１５ａに円筒部材Ｗを押
圧して位置決めする。位置決め後測定子１２ａ、　１２
ｂが円筒部材Ｗに係合してリード高さｈｌを測定する。

この場合の測定位置はＶ字状基準面のなす角度の２等分
線Ｓ上の位置であり、基準穴中心に対応する測定すべき
位置との間にはずれがある。かかる基準穴中心の芯ずれ
量Ｘを検出するため、位相決めピン４２を抜き、回動ア
ーム４３を旋回復帰させてからシリンダ３８を作動して
基準穴測定ヘッド１３を下降させ、球状プローブ５７ａ
を基準穴内に挿入し、変位付与装置６ｏを作動して基準
穴内周面の２点に球状プローブ５７ａを接触させる。第
２変位検出器５６から得られる接触信号によって第１変
位検出器５５の変位検出信号をサンプリング回路にてザ
ンブルホールドし、サンプリングされた２つの検出信号
の差の１／２を演算回路にて求めると測定中心に対する
基準穴中心の芯ずれＭＸとなる。この芯ずれＭｘを削代
（１）に代入してリード高さ測定信号り、を補正すれば
基準穴中心に対応するリード高さｈ２が得られる。

上記構成によれば、円筒部材の基準穴中心全正確に位相
決めしなくても、仮り位置決めした状態でリード高さを
測定し、かつ基準穴中心の芯ずれ量を検出してリード高
さに補正を加えて、基準穴中心に対応するリード高さを
極めて高精度に求めることができる。特に円筒部材の位
置決め、位相決めはラフで良いので位置決めに要（゛る
時間を短縮し高能率な測定が達成できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は被測定物
の斜視図、第２図Ａ〜第２図りは本発明測定原理の説明
図、第３図は測定装置を部分断面した立面図、第４図は
第３図の■矢視図、第５図。 第６図は基準大測定ヘッドの断面位置を異にした縦断面
図である。 Ｗ・・・円筒部材、Ｌ・・・リード、Ｐ・・・基準穴、
１２・・・測定ヘッド、１３・・り基準大測定ヘツ）”
、１５・・・Ｖブロック、１５ａ・・・Ｖ字状基準面、
２１・・・板ばね、２５・・・シリンダ、３３、３４＠
・・パイロットバー、３５．３７＠・・可動台、３６・
・・仮り位相決め装置、５１．５３・・・平行ばね、５
２・・・第１架台、５４−・・第２架台、５５、５６・
・・第１．第２変位検出器、５７・・・測定子、６０・
・・変位付与装置。 特許出願人 豊田工機株式会社 第６図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒部材外周面に形成されたリードの基準穴中心
   に対応するリード高さを測定する装置であって、円筒部
   材外周面をＶ字状基準面に押圧して位置決めする位置決
   め装置と、この位置決め装置のｖ字状基準面のなす角度
   の２等分線上におけるリード高さを測定する測定ヘッド
   と、前記基準穴に接触子を挿入し基準穴内周面との接触
   位置を検知して基準穴中心の前記２等分線に対する接線
   方向の位置ずれ量を検出する基準穴中心の位置ずれ検出
   装置と、この検出された位置ずれ量に応じて前記測定ヘ
   ッドにて測定したリード高さに補正を加え基準穴中心位
   置に対応するリード高さ請求めるリード高さ補正装置と
   を設けてなるリード高さ測定装置。