JPS5880509A - 穴径検査装置 - 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】 ＋１１発明の分野 本発明は自動穴〃ロエエ根における穴径検査装置に係り
、特にＩｒ１１．を装置に対する検査穴の正確な位置決
めを必装とせず自動的に穴径の合格、不合格を判別する
装置にＡする。

＋２）従来技術 従来、自動穴加工工程において加工された穴径の倹食は
、ｌ！！！品を適宜抜き取り、限界ゲージを用いて通り
側線小径及び止り側線大径を測定することにより検量し
ていた。すなわち、第１図はその説明図でちって、製品
搬送がイドレール＋１）に対し図示しないトランスファ
治具により、ステーションピッチごとに搬送される製品
（２）の穴（３）の径を判別するために先端鋭針部（４
）、公差最小部（５）、公差最大部（６）及びゲージス
トップ径部（７）が同軸に連結・ｇｒＬ九ゲージ（８）
を穴（３）に挿入し穴径の合否判定を行っていた。

（３）従来技術の問題点 品質同上のため（は全数検査を行うことが好ましいが、
全数検査を実施するには穴径の合否判定を自動化しなけ
ればならない。ところが、Ｌ記自行うには第１の条件と
して穴１３）の中心軸に対してゲージ？８）の軸線を精
密に一致させることと、Ａ２の条件としてゲージ（８）
の穴【３）への挿入敏はゲージ（８）の穴（３）の周縁
部に対する押土荷重の大きさにより異なるので穴（３）
にゲージ１８）を一定の荷重で押圧することの二つの条
件を満足しなければならない。

（４）発明の目的 本発明は検査装置に対する穴の正確な位置決めを必要と
せず穴径の合否判定を自動的に行う穴径検査装置を提供
するにある。

（５）発明の要点 ゲージの軸線を穴の中心軸に一致させる丸めの芒テ４・
グ１及びゲージ挿入荷重を一定に保っ九゛めの電圧機構
、ゲージの押入移動量を検出する冬めの４Ｊ！赦の１σ
置検出器及びこれら位置検出器からの構出ｔａ号に基づ
いて穴径の合否判定を行う演算制御部を備えることによ
り穴径の合否判定を自動的か、つ迅速に行うものである
。

（６）発明の大施例 第２図ないし第６図は本発明の一実施例を示している。

ｉ−ジ１８）はゲージ取付軸１９）と同軸にねじ結合さ
れ、口ｆ峨軸受インナーゲースＭの穴に挿入されて、ゲ
ージ取付軸（９）の後方ねじ部とこれに螺合された止め
ナツト０υにより、ゲージ（８）％ゲージ取付軸’４１
．ａｌｌ軸受インナーケース（ｌｌｌＩ及び止めナラ）
（ｌυは一体となっている。上目ピゲージ（８）は先端
から急勾配のデーパが付けられた先端゛鋭針部ｔ４）、
この先端鋭針部１４）に連続して設けられわずかなテー
パが付けられた継ぎテーパ径部（１３、継ぎテーパ径部
ｒ１３の最大径側に連続して設けられ継ぎテーパ径部（
１４の最大径と等しい外径を有する円柱状の案内径部Ｈ
，この案内径部（１３に連結されこの案内係１１ｆｌ！
！、？微小量だけ径が大きく、かつ公差最小径を示す円
柱状の公差最小径部Ｉ５）、公差最小径部（５）に連結
され公差最大径を示す円柱状の公差最大径部（６）及び
ゲージ（８）の挿入を最終的に停止させるだめのゲージ
ストップ径部（７）の順に同軸に設けられｇｘ　＞ た各部分からなっている。案内径部癖との間、公差最小
径部（５）と公差最大径部（６）との間及び公差最大径
部Ｃ゛６）とゲージストップ径部（７）との間には設差
が形成されている。可傾軸受インナーケースＩｌｌの外
側にはこの可傾軸受インナーケースｌｉｌを同動自在に
支持する可傾軸受アウターケースＩが設けられていて、
この可傾軸受アウターケースＩの外側には円環状の可動
リング０υが同軸かつ一体的に固定されている。そして
、可動リン、グ（１！９の外１１１０には図示しない鋼
球ホルダで保持された複数個の一球０１Ｇ・・・が放射
状に配置されている。鋼球ａｅ・・・の両側には鋼球Ｑ
ｌ・・・が当接する鋼球受は円板Ｔ１７）　−ｉ１ηが
設けられていて、これらはそれぞれ前円板ＩＩｇ及び円
筒状の軸本体四によね保持格納されている。そして、可
動り／グ０９の外径はこの町−ｂリングを格納している
軸本体ＯＩの格納部の内径よ秒も小さく形成されている
ので間隙が形成され、可動リングａ９はこの１ＩＪｌ隙
の範囲内で摺動自在となっている。また、ゲージ取付軸
９）の後端には引張ばね■の一端が取付けられ、この引
張ばね１の他端はばね軸ｃ１）に取付けられている。こ
のばね軸＋２９けばねナツト＋２２に回転自在に４合さ
れている。そして、上記軸本体！１９の内局ｒｔｒｔ　
ｔＣはばね部が設けられこのねじ部に上記ばねナツト（
４が螺合していて、軸本体ｆｉｌのねじ部とばねナラ）
　ｒｌに、【９引張ばね（イ）のばねカを調節できろ一
＃ｌ漬となっている。このばねカ（よ抄ゲージ８）は後
方（第１図矢印Ｉ：）１方向）に付勢されゲージ１８）
が外力により傾いてもガカの除去とともに１区ちに原位
置に復帰できもように々っている。

かくして、ゲージＩＱ）、ゲージ取付＠１９）、可傾軸
受イア　Ｆ−ケースＩ１１．市めナツト０υ、可傾軸受
アウターケース＋＋４１Ｔｈ　可動リング（１９，鋼球
（ＩＱ・・・、鋼球受は円板１７）　、　！１７）、前
円板１１１６、軸本体１、整幸ヰ→〒引張ばね一！１、
ばね軸シυ、ばねナツト１けフローテインク機構Ｑ４を
構成し、このフローティング蝋溝ｓＱ４によ抄、ゲージ
（８）は可動リングＯ９の外径部が軸本体１１９の格納
部の内径部に当る範囲でゲージ（８）の軸線に直角な放
射方向に摺動自在とな９％かつ。

可傾軸受インナーケース１１及び可傾軸受アウターケー
スａ４によシグージ（８）は止めナツトａυの外径部が
可動り／グ（１９の内径部に当る範囲で自由に翔くこと
ができるようになっている。軸本体Ｉ１１の外周部は軸
可動軸受（イ）を介して本体ボックス額にその軸線方向
に摺動自在に保持されている。軸本体四の後端には鍔部
（ハ）及びばね受は軸（ハ）が同軸に連結され、ばね受
は軸四の後端にはホトインタラプタ動作板（至）が取付
けられている。本体ボックスなｎの後端には軸受後板Ｃ
１１）が取付けられ、仁の軸受後板ｅ１ｍ）Ｋはばね受
はボックス０３が一体的に連結されている。とのばね受
はボックスＣ（３にはホトインタラプタ取付板（至）が
取付けられ、このホトインタラ／る（ｆ４３図参照）。

これらホトインタラプタ（ロ）及びホトインタラプタ動
作板Ｃ４４は一ヒ記圧縮ばね（至）による付勢力があら
かじめ設定した一定値となり九とき係合し一気信号が出
力されるようになっている。ばね受はボックス（至）に
はばね受はナツト（至）かばね受は軸（２）と同軸に螺
合され、とのばね受はナラ）　Ｃ（＋９にはばね受は軸
四が挿通されている。そして、ばね受はナラ）　Ｃｌと
鍔部（瘤との間には圧縮ばね（至）が配役され、この圧
縮ばね（、＠の付勢力により鍔部鳴は軸受後板Ｃ１１）
に押圧されている。圧縮ばねＣｌの付勢力けばね受はナ
ツト（至）の回転により調節可能になっている。さらに
１本体ボックス（２）の底部Ｋａ取付板Ｇ７）が固定さ
れ、この取付板ｃ３ηに軸受ボックスｃｄが取付けられ
ている。この軸受ボックス（至）に設けられた貫通穴に
はナツト（至）が一体内に嵌設され、このナツト（至）
にはねじ軸菊が螺合されている。また、軸受ボックス（
至）には図示しない２個の軸可動軸受が取付けられ、こ
れら軸受にガイド軸・＋１）９％４１）（第４図参照）
が挿通され、軸受ボックス端はがイド軸（４１）に対し
て摺動自在となっている。上記ガイド軸＋４１）　、（
財）の一端はガイド軸板（４３？ξ他端はガイド軸板Ｃ
３に対向して設けられ軸受板（４漕〈固定されている。

ガイド軸板（４６及び軸受板＋４３はベース板（財）に
立設されている。上記ねじ軸ＩＡｒ）の一端は軸受板（
ハ）に設けられた軸受によシ回転自在に支持され、さら
に、カップリング（ハ）を介して、ペース板四の端部に
設けられたモーターの回転軸に連結されている。したが
って、モータに）を正転させればゲージ（８）は矢印（
ｆｆ、方向に前進し、逆転さ亡れば矢印（至）方向に後
退するようになっている。かくして、軸可動軸受翰、本
体ボックス（資）、鍔部（＠、ばね受は軸（至）、ホト
インタラブタ動作板ｃ嗜、軸受後板ｏ１）、ばね受はボ
ックス（至）、ホトインタラプタ取付板（２）、ホトイ
ンタラプタＣＡ１ばね受はナツト（至）、圧縮ばね（至
）、取付板Ｇ７）、軸受ボックス＋３１　、カット（至
）、ねじ軸叫、ガイド軸１１）　ｅ　’ＡＩＪｂ　ガイ
ド軸板（４３％軸受板１４３．ベース板４４１．カップ
リング（４シｅ−ターは定圧機構−を構成している。第
４図は本実施例の穴径検査装置の平面図を示すもので、
ゲージ（８）の軸心と平行になるようにロッドＩＩがそ
の両端をロッド取付板（至）、（至）によ抄固定されて
いる。

ロッド取付板、、、（６、ｌ：Ｍｌはベース板（頓に立
設されている。上目ピロラド＋４１＋Ｃは３個のホトイ
ンタラプタ取付板ｔ−ＩＵ　ａ　１ｍ　Ｇ３１が摺動自
在に取付けられ、それぞれのホトインタラプタ瑣付板Ｐ
３Ｄ　ａ　ｔ’Ｊ　ｅ　ｌ５３１には門形のホトインタ
ラプタ６４１　、　ｉ５９　、（至）が取付けられてい
る。一方、取付板ｒ４７）のロッドｔ４１側の端部には
判別ホトインタラプタ動作板６ηが本体ボックス（ロ）
の移動とともにホトインタラプタ（ロ）ｔ　’５Ｆ９　
ａ　＠と保合するように固定されている（第５図参照）
、ここで、案内径部峙のｉｆｌ縁部が穴１：３）の開口
部位置にきたときに、判ηリホトインタラプタ動作板６
７）の前縁がホトインタラプタ（ロ）位置にあるように
設定され、かつ、ホトインタラプタ＋５．ｔｌ　、（至
）間の距離は案内径部（ＩＩの長さに、ホトインタラプ
タ（至）、（ト）間の距離は公差最小径ｆｉ６＋５）の
長さに尋しくなるように配設されている。１紀ホトイ／
タラブタ６荀、（へ）、（ト）及び判別ホトインタラプ
タ動作板６カはゲージ挿入量検出部を構成している。さ
らに１本体ボックス（２）をはさんでロッド（ｌとは反
対側にはロッド岐がベース板（４４１に立設されたロッ
ド取付板（至）、　６１によシゲージ（８）の軸心と平
行になるように設けられている。上呂己口・５ツド（至
）Ｋは２個のホトインタラプタ４取付板ｌ１ｉｌｌ　、
　瞳ｉ１）が摺動自在に取付けられ、それぞれのホトイ
ンタラプタ取付板−１６Ｂには門形のホトインタラプタ
６３、−が取付けられている。一方、取付板３７）のロ
ッド（財）側の端部には安全ホトインタラプタ動作数−
が本体ボックス（５）の移動とともにホトインタラプタ
旬、−と係合するように固定されている。上＾ピホトイ
ンタラプタ霞、−の間隔はモータ１４ｆｅにより駆動さ
れる本体ボックス翰の最大移動範囲を規定するように設
けられている。しかして、第６図に示すように、ホトイ
ンタラプタ６４）　、　６！９　、　ｍは穴径の合否を
判別するための論理回路の組合せからなる合否判定回路
−の入力側に電気的に接続されている。を九、ホトイン
タラプタ（ロ）、　ｅ；３　、　Ｈは制御回路−の入力
側に接続され、また、制御回路−の出力側はモータ（社
）及び合否判定回路−に接続されている。上記合否判定
回路（へ）及び制御部！８−は演算制御部−を構成して
いる。上記合否判定回路１ｈｉｔ否判定結果を表示する
丸めの表示部−が電気的に接？にさねている。

つぎに、４′実施例の穴径検査装置の作動について詳述
する。

まず、穴径検食される穴（３）・・・が形成された各製
品（２）を穴（３）・・・が検査時においてゲージ（８
）と対向するように製品搬送ガイドレール（１）上に置
く、シかして、ステーンヨンピッチごとに製品（２）の
搬送を停止し壬のときゲージ（８）に対向している穴１
３）Ｋ対してゲージ＋８）が値入するように制御回路−
からの制御信号に基づいてモータｔ４Ｑを正転させる。

モータ；４υの正転Ｃ（ともない、カップリング＠りを
介してねじ軸ｆ４Ｉが回転し、ねじ軸＋４１に螺合して
いる軸受ぎンクスｃｌは矢印Ｑ７）方向に前進する。軸
受ボックス例の前線にともない軸受ボックス嗜に固定す
れている本体ボックス（２７＞、この本体ボックス（５
）に軸町勧軸受シ（至）を介して支持されている軸本体
四及びこの軸本体１１に口Ｊ′傾軸軸受介して支持され
ているゲージ１８）も一本釣に矢印（４カ方向に前進す
る。そして、ゲージ＋８）の先端鋭針部（４）が穴（３
）に入ると穴（３）の中心軸とゲージ１３）の軸線が一
致していなくても、継ぎテーパ径部αりのテーパにより
フローティング機構（２）が作動し穴（３）の中心軸と
ゲージ・８）の軸線が一致するようにゲージ（８）が挿
入されていく、すなわち、穴（３）の中心軸がゲージ・
８）の軸線に対して若干傾いている場合は可傾軸受イン
ナーケース＋１１及び可傾軸受アウターケースローの作
用によりゲージ（８）はその軸線が穴（３）の中心軸に
平行になるように傾く、また、穴（３）の中心軸に対す
るゲージ１８）の軸線のずれに対しては可動リング０！
１９が上記ずれをイ消するように摺動する。かくして、
穴（３）の中心軸にその軸線が一致し九ゲージ１８）は
徐々に穴（３）中に進入するが、もし穴（３）の径が公
差最小径と公差最大径との間にある場合、すなわち、「
合格」である場合はゲージ（８）の公差最大径部（６）
の前縁部の端面が穴（３）の周縁部の端面に当接しゲー
ジ１８）の前進は停止する。このときモータ（４Ｑは正
転を継続しているので本体ボックス（５）は前孫を継続
し、これＩＣともない軸受後板Ｈは鍔部ｒ■から畦間し
、圧縮ばね（至）は圧縮され、圧縮曖に相当した荷重が
ゲージ（８）に付勢される。しかして１本体ボックス（
２）が−ポー前値するとホトインタラプタＣ５４Ｊはホ
トインタ５１夕励作板「１により動作しホトインタラプ
タ０４）からは信号８Ａが制御回路−に出力される。信
号８Ａを入力した制−回路−からは合否判定回路−に＋
Ｓ号８Ｂ及び箸号８Ｂ’がモータ１４９に出方されモー
ターの回転は停止する。このときのモ縮ばね（至）によ
る付勢力はあらかじめ定められた付勢力となっている。

合否判定回路−にては信号８Ｂを入力した時点における
ホトインタラプタ（５優、（ト）、（至）がらの信号Ｓ
Ｃ，８１）、Ｓｇの内容がラッチされる。すなわち、こ
の荀合穴・３）の径は「合格」であるので、判別ホトイ
ンタラプタ動作板６ηはホトインタラプタ５４）。

（至）を通過し下トインタラプタ輸の手前で停止する。

したがって、ラッチ内容は信号ＳＣ及び信号ＳＤに［Ｉ
Ｊ１信号ＳＥはｒＯＪとなる。合否判定回路−にてはあ
らかじめ第１表に示す合否判別のためのロジック表が設
定されていて、ラッチされたホトインタラプタ’＞４Ｊ
　ｅ　ｃ慢ｓ（ト）の信号内容がロジック表のいずれか
に該当するとその判定内容が表示部（財）にて浸水され
る。すなわち、穴１３）の径が公差最大径より大である
場合はゲージストップ径部（７）が穴（３）闇・５縁部
端面へΦ当接するまでゲージ・８）は穴（３）に進入す
るので判別ホトインタラプタ動作板６７）はホトインタ
ラプタ（ロ）、（至）、＠を通過し、信号８Ｃ，８１）
、１はすべて「１」とたる、逆に、穴（３）の径が公差
最小径より小である場合はゲージ（８）は公差最小径部
（５）前縁部１喘面が穴（３）の周縁部端面に当接する
まで進入するので判別ホトインタラプタ動作板も７）は
ホトインタラプタ（ロ）のみを通過しホトインタラプタ
（至）の手前で停止する。したがって、信号ＳＣのみ「
１」とな９、信号８０．８Ｂは「０」となる、さらに、
穴ｒ３）の径が公差最小径よりも著しく小さい揚台には
穴（３）に先端鋭針部（４）が当接し判別ホトインタラ
プタ動作板６カはホトインタラプタ５養の手前で停止し
、信号８Ｃ，８Ｄ、８ｇはすべて「０」となる、しかし
て、穴１３）の径の合否判定が終了すると制御回路−か
らの制御信号によりモータＩ４１が逆転しゲージ１８）
は後退し次の測定体勢に入る。

げｌ下令白） ＝ｇ　　１　　衣 ＋７）発明の変杉例 に：、δビ実―例においては、ゲージｔ８）は異なる径
の部分が同軸上に配されたものでちるが、連続し九ｔ−
バ（（のゲージを用いて、ゲージの挿入量によ秒穴径の
合否を判定するようにしてもよい、また、上記実施列に
おいては、ゲージの挿入量判別のために用いるホトイン
タラプタの代りに、マイクロスイッチ又はリニアスケー
ルを用いてもよい、ｔた、ゲージ、８）の継ざテーパ径
部！１７Ｊ及び案内径部０湯を省略し先端鋭針郁／４）
を直接公差最小径部（５）に接続させてもよい、ただ、
この場会先端鋭針部（４）の長さは穴の中心軸にゲージ
の軸線を一致させるに十分な長さでなければならない。

また、上記実施例における定圧機構噛の圧縮ばｈ（ト）
の代りにオイルシリングや荷重セルなどを用いてもよい
、さらＫまた、上記実施例においては演算制御部旬はハ
ード的構成によっているが、これに制約されることなく
、マイクロコンビ二一タに代替させノット的（処理する
ようにしてもよい。

（８）発明の・効果 本発明の穴径検査装置は以下（記す顕著な幼米を奏す。

（イ）フローティング機構によりゲージに対し穴の位置
決めを厳密に行う必要はなく、かつ、定圧機構によりゲ
ージの穴〈対する押ＦＥ＃ｉ重を一定に保持した状態で
検査を行うことかで斡るので、穴径が公差内にあるかど
うかを迅速かつ正確に自動判定することができる。した
がって、穴径の全数検査が可能となり、抜き取り検査に
比べ製品の品質が著しく向上する。

（ロ）穴径の合否判定を演算＠一部にて自動釣に判定す
るようになっ九結果、誤判定が少〈な抄品實管理の向上
ＫＩＦ与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における穴径の検★を説明する丸めの斜視
図、第２図は本発明の一実施例の穴径検査装置の要部を
断面で示した側面図、Ｐｇａ図は第２図の穴径検査装置
の定圧装置の一部であるホトインタ２ブタとこれに係合
しているホトインタラプタ動作板を示す斜視図、第４図
は第２図に示す穴径検査装置の平面図、第５図は第２図
及び第４図に示す穴径検査装置の一部である穴径判定の
だめのホトインタラプタとこれ＜係合しているホトイン
タラプタ動作板を示す斜視図、第６図は本発明の穴径検
査装置の電気回路系統図を示す図でちる。 １４）：先端鋭針部、＋５）　：公差最小径部。 （６）：公差最大径部ｓ　’ｓ）　”ゲージ、Ｉ２４：
フローティング機構、（至）：ホトインタラプタ動作板
、　Ｈ，（４）　：ホトインタラプタ、嗜：定圧機構、
ｉ！９：合否判定回路。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記構成、を具備することを特徴とする穴径検査装置。 （イ）穴径検査される穴の穴径の公差の最大径及び最小
   径が同軸に配されかつ上＾ピ最小径側の端部にテーパが
   形成されたゲージ １口）上記ゲージを平行移動自在°かつ［ｏｌ動自在に
   支持し上記穴の中心軸に上記ゲージの軸線を一致させる
   ７０−ティング機構 （ハ）上記７０−ティング機構を醜退自在に支持し上記
   穴く上記ゲージを挿入させ上記穴の周縁部に上記ゲージ
   をあらかじめ設定された一定荷重で押圧させる定圧機構 に）上記ゲージの上記穴への挿入線を慎重して上記挿入
   量を示す電気信号を出力するゲージ神入瞳検出部 （ホ）上記ゲージ挿入量検出部に電気的に接続されＬ記
   定圧機構による上記ゲージの上記穴の周縁部に対する押
   モ荷直が上記あらかじめ設定され九一定荷菖に達したと
   きの上記ゲージ挿入線検出部からの′−電気信号苓づφ
   て上記穴の穴径が公差内にあるかどうかを判定する演算
   ＩｔＩＩＩ御部