JPS60133312A - 広範囲定寸装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は工作物の加工径を計測する広範囲定寸装置に関
するものである。

〈従来技術〉 一対のツイーンを相反する方向に同時に動かして工作物
の異なる加工径を計測可能とした従来の広範囲定寸装置
は、送りネジに刻設したネジ方向の互いに相反するネジ
部に一対のヘッドン螺合し、このヘッドを前記送りネジ
と平行に設ｆｆ　タ一対のパイロットバーにそれぞれ摺
動可能に案内し、前記各ヘッドに工作物測定面と接触す
るツイーンを設け、このツイーンの相対変位ン検出する
変位検出器を前記ヘッドに備え、前記送りネジと駆動モ
ータとを回転連結していた。

このような広範囲定寸装置は、ヘッドとパイロットバー
間にクリアランスがあり、２本のパイロットバーの平行
度、各パイロットの直径寸法、真直度のバラツキ等によ
り、一対のへッドが完全に平行度を保って移動する保証
は少く、ヘッドが傾く場合があり、このヘッドの傾きに
よる測定値誤差が生じ測定精度の向上に限度があった。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、一対のヘッドの傾き量（平行度）を検
出して測定値を補正し、高精度の測定ができる広範囲定
寸装置ン提供するものである。

〈発明の構成〉 本発明の特徴とする構成は、ヘッドの移動方向と平行な
方向に延びる検測面を備えた傾き検出基準部材ｔヘッド
又は固定部に設しナ、ヘッドの移動により検測面との間
隙変化を検出する変位計を傾き検出基準部材の検測面に
対応する位置に配置し、ツイーンの変位検出器および前
記変位計の出力に基いて傾き補正した計測値を演算する
演算装置を備えたものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図及び第２図において、ｌは装置本体であり、工作
物Ｗに対して前進後退可能な支持体１゜に支持されてい
る。この装置本体１には前記支持体１０の進退方向に対
し直交する軸線で送りネジ２が回転自在に軸承されてい
る。この送りネジ２にはネジ方向が左右相反するネジ部
２α、２ｈが刻設され、一方のネジ部２αには第１のヘ
ッド３ａが、また他方のネジ部２ｈには第２のヘッドＪ
対のパイロットバー４．５が送りネジ２を中央ニシテ左
右に設けられ、このパイロットバー４．５に前記第１、
第２のヘッド３α、３ｈがそれぞれ摺動可能に案内され
ている。

前記第１、第２のヘッド３α、３ｂには工作物Ｗの測定
面と接触するツイーン６α、６ｈが設けられており、こ
のツイーン６α、６ｈの相対変位を検出する第１の変位
検出器７αが第１のヘッド３αに、また第２の変位検出
器７ｂが第２のへラド３ｈに具備している。そして、前
記送りネジ２の一端は、装置本体１に固設したサーボモ
ータ８と減速機構９ｙａ１′介して回転連結している。

尚、第１図において１１は磁気スケールであり、第１の
ヘッド３αに固定した磁気ヘッド１２と第２のヘッド３
ｈに固定した進退ロンド１３より構成され、サーボモー
タ８を制御するものである。

本発明は上記の構成において、第１、第２のヘッド３α
、３幼移動方向と平行な方向に延びる検測面１５ヲ備え
た傾き検出基準部材１４と、この傾き検出基準部材１４
め検測面１５に対応する位置に検測面１５との間隙変化
を検出する第１、Ｍ２の変位計１６へ１６ｂＹ設けたも
のである。第１図の実施例では前記傾き検出基準部材１
４Ｙ第１のヘッド３αに固設し、その検測面１５ヲ第２
のヘッド３ｂの最拡開移動位置にオーバラップするよう
延在している。また、前記第１、第２の変位計１漣、１
６１１Ｉｉ第２のヘッド３ｂ側に離間して設け、この離
間距離は第１．第２のヘッド３α、３ｈが最も拡開した
移動位置においても傾き検出基準部材１４の検測面１５
と対応するよう配置されている。

さらに本発明は、この第１、第２の変位計１６α、１６
Ａおよび前記ツイーン６α、６ｂの相対変位を検出する
第１、第２の変位検出器７α、７ｂの出力に基いて傾き
補正した計測値乞演算する演算装置ケ備えている。

この演算装置は第３因に示すように、第１、第２の変位
検出器７α、７ｂの出力電圧を加算する加算器１７と、
第１、第２の変位計１６α、１６ｂの出力電圧の差をめ
る減算器銀と、この減算器銀からの出力電圧に係数に−
ｅ乗算する乗算器２１と、この乗算器２１の出力電圧と
前記加算器１７の出力電圧とｔ合成加算する加算器１８
と、この加算器１８からの出力電圧を基準値と比較して
定寸信号とする比較器１９との回路構成によるものであ
る。

すなわち、傾き補正後のデータは、（第１の変位検出器
の出力電圧土弟２の変位検出器の出力電圧）十Ｋ（第１
の変位計の出力電圧−第２の変位計の出力電圧）であり
、係数には、傾きによる第１、第２の変位検出器７α、
７ｂの減少分の出力ｌムｖ１とし、第１、第２の変位計
１６α、１６６ハｖ１ の差による出カム■２とすると、Ｋ＝〆ηで表わされる
。

本発明は上記の通りの構成であるから、送りネジ２によ
り第１、第２のヘッド３α、３ｂ’を相反する方向に拡
開、接近させツイーン６α、６ｂにより工作物Ｗの径寸
法測定の際に、傾き検出基準部材１４の検測面１５に対
応する第１、第２の変位計１６α、１６ｂによる間隙変
化と、第１、第２の変位検出器７α、７ｂによる変位を
測定することにより第１、第２のヘッド３ｃＬ、３ｂの
傾きｔ検出することができ、この傾き寸法ン前記演算装
置により補正することにより正確な計測定寸信号が得ら
れるのである。

〈他の実施例〉 上記実施例においてはツイーンが工作物の測定面に接触
し、接触圧（測定圧）の作用した状態におけるヘッドの
傾き角を検出するようにしているが、各ヘッドを測定す
るワーク径に応じた位置に移動させた時点で各ヘッドを
ロック機構によってパイロットバーに固定するようにし
てもよく、この場合には工作物の計測時に先立って傾き
角に応じた補正値を演算することができる。

また、上記本発明の主要構成である傾き検出基準部材と
、この傾き検出基準部材の検測面に対応し検測面位置の
変化ン検出する変位計との配置構成は次のような各種の
構成とすることができる。

■、傾き検出基準部材を装置本体１に固定し、１個の変
位計を第１、第２のヘッド３α、３ｈのそれぞれに設け
る。

■、傾き検出基準部材を第１、第２のヘッド３α、３ｂ
のそれぞれに固定し、それぞれの傾き検出基準部材に対
応する１個（合計２個）の変位計を装置本体に設ける。

■、傾き検出基準部材ン装置本体１に固定し、２個の変
位計を互いに離間して第１、第２のヘッド３α、３ｈの
それぞれに設ける。（変位計は合計４個） ■、傾き検出基準部材を第１．第２のヘッド３α、３ｂ
のそれぞれに固定し、それぞれ傾き検出基準部材に対応
する２個の変位計ン互いに離間して装置本体１に設ける
。（変位側は合計４個） 上記Ｉ、■の構成とした場合には、傾き検出基準部材に
対応する変位計は１個しか設けられていないので、パイ
ロットバーの軸線に対する検測面の平行度が出ていない
と傾き検出誤差が介入する余地があり、検測面の平行度
ン正確にしておく必要がある。

これに対しＬＩＶの構成とした場合には、変位計は２個
１組となって共通の傾き検出基準部材の検測面に対応し
ているので、検測面の平行度誤差を補償することができ
、真の傾きＷｋン検出することができる利点がある。

〈効　果〉 上記本発明装置によると、変位Ｈ１及び傾き検出基準部
材によってヘッドの傾き角（平行度）を検出でき、この
検出信号によつセ伽測定信号を補正できる。この結果ヘ
ッドの傾きによる測定値誤差を解消し測定精度の同上が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の側面図、第２図は断面図、第３図
は演算装置の回路図である。 ｌ・・・装置本体、２・・・送りネジ、３α・−・第１
のヘッド、　３ｈ・・・第２のヘッド、４．５・・・パ
イロットバー、６α、６ｈ・・・ツイーン、７α・・・
第１の変位検出器、７ｈ・・・第２の変位検出器、８・
拳・サーボモータ、９・・・減速機構、１４−・・傾き
検出基準部材、１５・−・・検測面、１６α・・・第１
の変位計、１６ｂ・・・第２の変位計、１７．１８・・
・加算器、１９・・・比較器、加・・・減算器、２１・
・・乗算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送りネジに刻設したネジ方向の互いに相反するネジ部に
   一対のヘッドを螺合し、このヘッドを前記送りネジと平
   行に設けた一対のパイロットバーにそれぞれ摺動可能に
   案内し、前記各ヘッドに工作物測定面と接触するツイー
   ンを設け、このツイーンの相対変位を検出する変位検出
   器ン前記ヘッドに備え、前記送りネジと駆動モータとｔ
   回転連結した広範囲定寸装置において、前記ヘッド又は
   固定部に、ヘッドの移動方向と平行な方向に延びる検測
   面を備えた傾き検出基準部材を設け、この傾き検出基準
   部材の検測面に対応する位置に検測面の相対変位を検出
   する変位計を配置し、前記変位検出器および変位計の出
   力に基いて傾き補正した計測値を演算する演算装置１１
   ’＆備えたことｔ特徴とする広範囲定寸装置。