JPS59100801A - 特に板からなる大きい工作物の切欠きの位置を検出する装置 - 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、結合等を行なう自動工具の組立ての際向きを
定められる大きい工作物にある穴のような切欠きの位置
の偏位の問題を扱うものである。板は変形後少しゆがむ
ので、この問題は特に板部品に生ずる。この問題は例え
ば車体製造において重要である。

本発明の基礎になっている課題は、特に板からなる大き
い工作物にある切欠き特に穴の実際位置を検出する装置
を提供することである。

本発明によれば、端γ９１から工作物の切欠きに合わせ
た断面まで太くなる心棒が、この切欠きの目ａ軸線ある
いはその近くに、切欠きの目標軸線に対して直角な面内
で二次元的に移動可能に支持されている保持装置に前進
できるように支持され、目標軸線からの二次元的偏位を
測定する検出器が、心棒あるいは保持装置に係合してい
る。

この装置は、切欠きのその目標軸線からの偏位が切欠き
直径の半分より大きくなく、シたがって目標軸線におい
て前進せしめられる心棒の丸められた先端が常に切欠き
に入っているという前提に基いている。心棒がさらに前
進せしめられると、先端から太くなる断面のため、それ
自体と目標１ＩｌＩ線に対して直角な面内で動くその保
持装置とを切欠きの実際軸線の方へ引張り、切欠きに合
わせた断面がこの切欠きに当ると、心棒が切欠きの実際
位置に達する。今や検出器は、心棒が以前に占めていた
目標軸線から最後に占める実際軸線へどれくらい移動し
たかを測定することができる。

心棒が、とがった端部に続いて、切欠きに合わせた不変
な断面の部分と、これに続くストッパをもっているのが
よい。心棒の不変な断面の部分はス１−ツバの所まで切
欠きに入り、心棒の太い部分が切欠きにはまったままで
あるときよりも、特に第三次元におけるＩＮ定の場合、
測定が精確となる。

心棒の空気圧前進駆動装置が直接保持装置に設けられて
いるのがよい。ほかの構成は複雑になってしまう。

本発明の特に有利な構成によれば、心棒の幹に対して直
角な面内で二次元的に移動可能である。こうして円板と
この中心にはまる案内装置またはスリーブからなるこの
保持装置は安定であり、安定に案内することもできる。

その案内装置は、有利な構成では、間に円板を含む２つ
の平行な表面なるべく環状板と、これら表面と円板との
間に設けられた玉挿入片なるべく玉入り環から構成され
ている。この案内装置は、遊隙がないにもかかわらず容
易に動く。

上述した環状板はなるべくゆるやかな円錐面あるいは球
面を介して支えられて、その対向表面との平行度を調節
できるようにしている。

玉挿入片は、２つの表面と円板との間の面内で、例えば
３つ以上の緩衝器からなる弾性戻し装置に抗して移動可
能である。

玉挿入片が自由に動き得ることにより、円板が２つの表
面の間に少し圧力をかけて締付けられていても、円板す
なわち心棒の保持装置全体が動くことができる。弾性戻
し装置は、長い間には玉挿入片が少しずれるのを防止し
、さらに心棒の前進期間中保持装置を切欠きの目標軸線
上の心出しされた位置に、普通の外乱の影響のないよう
に保持する。

心棒と場合によってはその前進駆動装置と共に保持装置
全体を、実際位置への移動後再び初期位置へ戻すために
は、玉挿入片の前述した戻し装置の力は一般には充分で
ない。なぜならば、所望のように容易に移動できること
を考慮して、この力をｌＪＸさくするからである。保持
装置を戻すため本発明の別の構成では、後退運動する前
進駆動装置が、心棒の後方縁用の心出し円錐と共に、同
時に保持装置の心出し装置でもあり、前進駆動装置が後
退運動の終りに縁を心出し円錐へ引込む。

検出器をなるべく角形レバーを介して円板の周囲に係合
させる。保持装置の周囲はそこては最も大きく、それに
応じて周囲の曲率はＩＪＸさくなって、移動の際測定が
実際上影響を受けないようにしている。角形レバーを介
する保合によって、検出器を半径方向でなく軸線方向に
配置し、したがってかさばらないように配置することが
可能になる。

切欠きの目標位置からの実際位置の偏位を３つの次元す
べてにおいて測定する場合、本発明による装置は、目標
軸線に対して平行な目標位置の偏位を測定する検出器を
心棒に係合させている。

このために本発明の特に有利な構成として、検出器が心
棒の前進方向に対して直角に心棒の円錐に係合している
。例えば心棒の案内装置の後において心棒の幹部に容易
に形成される円錐は、この円錐に係合する検出器に対し
て、心棒の長さ方向移動を横方向移動に変換する。その
場合再び角形検出器を使用して、検出器の固有の長さを
ＩｌｉＩＩＩＩＭ力向に延ばし、それによりじゃまにな
らないようにする。円錐を介するこの変換により、検出
器が心棒の前進行程全部に追従しなくてよいという利点
が得られる。円錐は、検出器が前進する際横へ振れるこ
となく滑って越える円柱状幹部の後において、大体にお
いて検出すべき公差範囲と重なる前進行程の量扱の区間
に限定することができる。

図面は本発明の実施例を示している。

本発明による装置は、他の同じような装置あるいは縁等
の位置を検出する装置と共に、例えば自動車の組立て中
に扉の開口へもたらされる図示しない測定枠に固定され
て、この扉開口を扉の取付けおよびはめ合いに関して検
査する。

装置の基本構造部分は測定枠等に取付けられるケースＩ
で、基体２、環状端壁３およびねじ４によりこの端壁３
へねじ込まれる閉鎖環５から構成されている。基体２は
閉鎖環５に対向して環状板７用の受は座６をもっている
。この環状板７に対して同軸的に、別の環状板８がゆる
やかな円錐９により閉鎖環５の肩部ｌＯにはまっている
。環状板７および８は、２つの玉入り環１１を介してそ
れらの間に円板１２を挟んており、この円板１２に一体
に形成されたスリーブ１３が垂直に円板１２を通って延
びて、保持装置を形成している。帽１０にはまる円錐９
を介して環状板８を閉鎖環５に支持することにより、環
状板７に対する環状板８の平行度の精確な調節が可能に
なる。

１２０＠の角をなして３つの個所（第２図）で円板１２
および玉入りｆｆ１ｌ＋の周囲に、それぞれ２つの緩衝
器１４および１５が係合している。これらの緩衝ｇ１４
．１５はケースｌの穴１６内に長さ方向に移動可能に案
内され、鎖線で示す圧縮ばね１７を介して、ケース１へ
ねじ込まれる偏平な止めねし１８に支えられている。緩
衝器１４は初期位置で同時に環状板７に当り、緩衝器１
５は環状板８に当っている。したがってこれらの緩衝器
１４．１５は玉入り環１１と円板１２に対する心出し装
置を形成している。

スリーブ１３内には心棒１９が長さ方向に移動可能に案
内され、その円柱状幹部２１の溝２ｏにはまるねじ２２
により回り止めされている。幹部２１の前に付加された
硬質金属製心棒先端２３は、その円錐跋端部２４に続い
て、位置を検出すべき穴の内径にほぼ等しい直径の円柱
状部分２５と、この部分２５の後の環状溝２６に続くス
トッパ円板２７をもっている。心棒先端２３の後で心棒
１９から閉鎖環５の上ｌまで覆うベロー２８は、閉釧環
５および環状板８内に残るケース１の環状開口２９を開
鎖している。

心棒１９の他端は空気圧前進シリンダ３１のビス１−ン
棒３０に結合され、この前進シリンダ３１はスリーブ１
３に取付けられた湾曲片３２に固定されている。前進シ
リンダ３１と心棒１９との間には、ケース１の基体２に
より保持されて心棒１９の後端３４を心出しする心出し
円錐３３が設けられ、この円錐３３の最小内径は心棒１
９の後端３４の・直径にほぼ等しい。

心棒１９の後端３４の前で幹部２１は円錐３５をもち、
ブシュ３６を介して湾曲片３２に保持される角形測定ヘ
ッド３７の検出器３８がこの円錐３５に当っている。

２つの別な検出器３９が角形レバー４０を介して、平面
図において互いに直角をなして円板１２の周囲に係合し
ている（第２図）。

最後に第１図には、ケース１の２つのねし止めされる板
部分４１および４２が認められ、第２図には互いに結合
された２つの平行四辺形案内装置４３が認められ、これ
らの案内装置４３は湾曲片３２シたがって心棒１９の保
持装置を二次元的に移動可能に、ただし回転しないよう
にケース１の基体２へ結合している。

第１図に示した穴４４をもつ板部分について本装置の動
作を明らかにする。この目的の１こめ板部分は、装置部
分の位置には一致しなｌ／’１位置で示され、すなわち
前述した心棒前進の初期段階で示され、一方保持装置内
にあるＪし棒の位１４はほぼ最終位置として示されてい
る。

板と心棒に関してわかるように、心棒１９の先端２３は
偏心して穴４４へ入り込んでおり、さらに前進するとや
がて円錐２４のにの母線力３穴４４の縁に鳶る。続いて
円錐２４の母線力５穴４４の縁に接して滑り、円錐２４
が心棒全相Ｃ，Ｐ’ｌ板１２をもつスリーブ１３、スリ
ーブ１３ムこ固定した湾曲片３２、およびこの湾曲片３
２１こより保持される前進シリンダ３１と共心こ右方へ
移動する。

その際玉入り環１１が環状板７，８ｔ６よび［ｒＪ板１
２上で転動し、しかも円板１２が進んＩごイテ牙呈の半
分だけ転動する。図の面内にある緩衝器１４および１５
は、その位置で環状板７および８（こ当った状態にあり
、中心軸線の他方の倶１もこある図示しない他の緩衝器
は押戻されｌこ状態もこある。

さらに図の面内にある角形しｔ’ｃ　−４０ｉＪ　、円
板１２により、心棒先端２３の初期位置に対する穴４４
の偏心距離だけ押戻される。通常のル合さらに図の面に
対して直角な偏位も生ずる。この場合穴４４の縁に当る
円錐２４の母線は、図における円錐２４の左の区画線で
はなく、図の面に対して角をなして延びる面内にある。

しかし心棒１９および円板１２の移動は同じように行な
われる。図の面にある移動の成分は、図に示されている
検出器３９により測定され、図の面に対して直角な成分
は前述した他方の検出器（第２図）により測定される。

ストッパ円板２７が板に当ると、心棒１９の前進が終る
。そのとき角形７別室ヘット３７の検出器３８が、円錐
３５の所において、図面に示すように心棒の前進位置ま
たはその目標値からの偏位を測定する。

心棒１９を引戻すと、その後方周縁が心出し円錐３３に
当り、心棒１９の円柱状後端３４が心出し円錐３３の中
心へはまるまで、後方周縁がこの心出し円錐３３に沿っ
て滑る。その際円板ｌ２と玉入り環１１もその初期位置
へ戻り、同様に円板１２によって押されていた図の面に
ない緩衝器１４および１５も戻る。これらの緩衝装置は
、玉入り環３１が上述した過程において該当する方向に
少し移動していた場合、初期位置へ戻る直前に玉入り環
３１へ当る。他の方向へ移動していた場合、玉入り環１
１が図に示されている緩衝器１４および１５に衝突する
。こうして終りには全体として緩衝器が玉入り環を所望
の位置に保つ。

穴４４あるいは他の切欠きと共に、それから小さい距離
をおいて配置された別の切欠きの位置も、２つの切欠き
へはまる２つの先端をもつ心棒により検出することがで
きる。そのと゛き両方の切欠きの位置の偏位により、場
合によっては心棒の回転も測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は穴の位置を検出する装置の軸線を通る断面図、
第２図は第１図による装置の下面図である。 ７．８・・・環状板、１１・・・玉入り環、１２・・・
円板、１３・・・スリーブ、１９・・・心棒、２４・・
・円錐状端部、２５・・・円柱状部分、３９．４０・・
・検出器、４４・・・切欠き（穴） ＦＩＧ、２ 第１頁の続き ■出　願　人　ユルゲン・ヴイルト ドイツ連邦共和国す−ゲルスベ ルク・アム・シュテールスペル ク４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　端部（２４）から工作物の切欠き（４４）に合わせ
   た断面（２５）まで太くなる心棒（１９）が、この切欠
   き（４４）の目標軸線あるいはその近くに、切欠き（４
   ４）の目標軸線に対して直角な面内で二次元的に移動可
   能に支持されている保持装置（１２，１３）に前進でき
   るように支持され、目標軸線からの二次元的偏位を測定
   する検出器（３９，４０）が、心棒（１９）あるいは保
   持袋！（１２゜１３）に係合していることを特徴とする
   特に板からなる大きい工作物にある切欠きの位置を検出
   する装置。 ２　心棒（１９）が、とがった端部（２４）に続いて、
   切欠き（４４）に合わせた不変な断面の部分（２５）と
   、これに続くストッパ（２７）をもっていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３　心棒（１９）の前進駆動装置（３１）が保持装置（
   １２，１３）に設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項あるいは第２項に記載の装置。 の案内装置（７，８，ＩＩ）内で切欠き（４４）の目標
   軸線に対して直角な面内で二次元的に移動可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５　別の案内装置（７，８，ＩＩ）が、間に円板（１２
   ）を含む２つの平行な表面（７，８）なるべく環状板（
   ７，８）と、これら表面（７−１８）と円板（１２）と
   の間に設けられた玉挿入片なるべく玉入り環（１１）か
   ら構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の装置。 ６２つの表面（７，８）の一方の表面に対する他方の表
   面の平行度を調節する環状板（８）が、ゆるやかな円錐
   面（９）あるいは球面を介して支えられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７　玉挿入片（１１ンが、２つの表面（７，８）と円板
   （１２）との間の面内で、なるべく３つ以上の緩衝器（
   １４，１５）からなる弾性戻し装置（１４〜Ｉ８）に抗
   して移動可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項に記載の装置。 ８　後退運動する前進駆動装置（３１）が、心棒（１９
   ）の後方縁（３４）用の心出し円錐（３３）と共に、同
   時に保持装置（１２，１３）の心出し装置でもあること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ９　検出器（３９）がなるべく角形レバー（４ｏ）を介
   して円１（３２）の周囲に係合していることを特徴とす
   る特許請求の範ＦＩＢ第１項に記載の装置。 １０　　保持装置（１２，１３）がなるべく二重平行四
   辺形案内装置（４３）により回転を防止されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 １１　　目標軸線に対して平行な目標位置の偏位を測定
   する検出器（３７，３８）が心棒（１９）に係合してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置
   。 １２　　検出器（３７，３８）が心棒（３８）の前進方
   向に対して直角に心棒（１９）の円錐（３５）に係合し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１＋項に記載
   の装置。