JPS60195401A - 汎用測定装置 - Google Patents
汎用測定装置Info
- Publication number
- JPS60195401A JPS60195401A JP5154384A JP5154384A JPS60195401A JP S60195401 A JPS60195401 A JP S60195401A JP 5154384 A JP5154384 A JP 5154384A JP 5154384 A JP5154384 A JP 5154384A JP S60195401 A JPS60195401 A JP S60195401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- turret
- measured
- holder
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、多数個所の寸法測定を可能とする自動測定
装置であると共に、測定Ｎ象が変更になったとき、これ
に簡単に対応できる汎用測定装置に係るものである。
装置であると共に、測定Ｎ象が変更になったとき、これ
に簡単に対応できる汎用測定装置に係るものである。
例えば内燃機関のクランクシャフトの多点測定を自動的
に行ない、かつ品種が変更になっても簡単な段取り換え
によって能率よく測定可能とするものである。
に行ない、かつ品種が変更になっても簡単な段取り換え
によって能率よく測定可能とするものである。
従来、多量生産される部品の自動測定には複数の測定装
置を用い、被測定部品を順次搬送、位置決めして測定を
行なう方式が専ら用いられており、多額の設備、運用費
などを必要とした。
置を用い、被測定部品を順次搬送、位置決めして測定を
行なう方式が専ら用いられており、多額の設備、運用費
などを必要とした。
また、同じ生産ラインに寸法の異なる他品種のものが流
れるような、比較的、多種、中・小量生産の場合は簡便
、迅速に適応できない等の問題があった。
れるような、比較的、多種、中・小量生産の場合は簡便
、迅速に適応できない等の問題があった。
本発明は上記事情に対応し、生産性の向上をはかるため
になされたもので、用途に応じて選択可能な複数の測定
ヘッドが取り付けられ、同２− 転割出可能なターレットと、測定ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚ３
軸方向への駆動、位置決め機構を備え、被測定部品のセ
ット換えを要せず、多点自動測定を可能とする汎用測定
装置を提供するものである。
になされたもので、用途に応じて選択可能な複数の測定
ヘッドが取り付けられ、同２− 転割出可能なターレットと、測定ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚ３
軸方向への駆動、位置決め機構を備え、被測定部品のセ
ット換えを要せず、多点自動測定を可能とする汎用測定
装置を提供するものである。
第１図によって本発明の詳細な説明する。垂直なＺ軸１
の下端部は、Ｚ軸を垂直に保持してＸ方向に滑動可能で
あって、Ｚ軸１に直角に設けられたＹ軸ホルダ２はＺ軸
に沿って上下動可能で、ホルダ２を水平に貫通するＹ軸
３を有する。Ｙ軸３の先端にはＹ軸に直角な面内で回転
割出可能にターレット４が取り付けられ、このターレッ
ト４に放射状に等角度間隔に複数の測定へラド５が取り
付けられる。そして、Ｚ軸１のＸ方向移動、Ｙ軸ホルダ
２のＺ方向移動、ターレット４のＹ方向移動、並びにタ
ーレット４の回転はプログラムされた指令によって行な
われる。一方、ターレット４の下にはワーク台７が設け
られ、定位置に被測定物（以下ワー、・り゛ピースと呼
ぶ）８が取り付けられ、このワークビ３− −ス８の所定位置に対して測定ヘッドが下降して測定を
行なう。そして測定ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚの移動により、
ワークピースの多点測定が可能となる。また、場合によ
っては水平に測定ヘッドを回動し、Ｙ方向に移動させて
測定することや測定ヘッドをその中心軸に対して回転す
ることにより、真円度等の測定も可能である９以下本発
明の実施例を図面により具体的に説明する。第２図、第
３図において、第１図のＺ軸１に相当する垂直角柱１１
はＸ方向移動台１２の上に固定され、移動台１２のロー
ラ１３は固定台１４に設けられたＸ方向案内レール１５
（第１図の６に相当する）に沿って転動し、移動台１２
に固定された角柱１１を垂直状態を保って、Ｘ方向に移
動させる。角柱１１はＺ方向案内レール１６を有し、こ
れにＹ軸ホルダ２のローラ１７が接触回転して、Ｙ軸ホ
ルダ２を上下動させる。また、第３図に示すように、Ｙ
軸ホルダ２を貫通するＹ軸３の外殻構造の断面は四角形
の角柱１９であって、Ｙ軸ホルダ２の有するローラ１８
によって、水平に４− 移動可能である。そしてＹ軸３はこの角柱の中に軸受け
によって水平に、かつ回転可能に保持される。このＹ軸
３の左端には、ターレット４が固定され、右端の回転機
構２０により３６０°の範囲において、指定角度だけの
回転割出可能とされている。
の下端部は、Ｚ軸を垂直に保持してＸ方向に滑動可能で
あって、Ｚ軸１に直角に設けられたＹ軸ホルダ２はＺ軸
に沿って上下動可能で、ホルダ２を水平に貫通するＹ軸
３を有する。Ｙ軸３の先端にはＹ軸に直角な面内で回転
割出可能にターレット４が取り付けられ、このターレッ
ト４に放射状に等角度間隔に複数の測定へラド５が取り
付けられる。そして、Ｚ軸１のＸ方向移動、Ｙ軸ホルダ
２のＺ方向移動、ターレット４のＹ方向移動、並びにタ
ーレット４の回転はプログラムされた指令によって行な
われる。一方、ターレット４の下にはワーク台７が設け
られ、定位置に被測定物（以下ワー、・り゛ピースと呼
ぶ）８が取り付けられ、このワークビ３− −ス８の所定位置に対して測定ヘッドが下降して測定を
行なう。そして測定ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚの移動により、
ワークピースの多点測定が可能となる。また、場合によ
っては水平に測定ヘッドを回動し、Ｙ方向に移動させて
測定することや測定ヘッドをその中心軸に対して回転す
ることにより、真円度等の測定も可能である９以下本発
明の実施例を図面により具体的に説明する。第２図、第
３図において、第１図のＺ軸１に相当する垂直角柱１１
はＸ方向移動台１２の上に固定され、移動台１２のロー
ラ１３は固定台１４に設けられたＸ方向案内レール１５
（第１図の６に相当する）に沿って転動し、移動台１２
に固定された角柱１１を垂直状態を保って、Ｘ方向に移
動させる。角柱１１はＺ方向案内レール１６を有し、こ
れにＹ軸ホルダ２のローラ１７が接触回転して、Ｙ軸ホ
ルダ２を上下動させる。また、第３図に示すように、Ｙ
軸ホルダ２を貫通するＹ軸３の外殻構造の断面は四角形
の角柱１９であって、Ｙ軸ホルダ２の有するローラ１８
によって、水平に４− 移動可能である。そしてＹ軸３はこの角柱の中に軸受け
によって水平に、かつ回転可能に保持される。このＹ軸
３の左端には、ターレット４が固定され、右端の回転機
構２０により３６０°の範囲において、指定角度だけの
回転割出可能とされている。
次に各部の運動伝達機構を一実施例によって説明する。
第４図はＸ方向移動機構を示すものであるが、固定台１
４にはＸ方向駆動モータ３０を設け、これを水平なねじ
軸３１と連結する。ねじ軸３１にはナツト３２を設け、
このナツト３２をＸ方向移動台１２に取り付ける。移動
台１２にはＺ方向駆動用モータ３４及びＹ方向駆動用モ
ータ３５を固定し、ベルトを介して垂直に立てられたＺ
方向駆動用のねじ軸３６及びＹ方向移動の伝達用スプラ
イン軸３７を駆動する。
４にはＸ方向駆動モータ３０を設け、これを水平なねじ
軸３１と連結する。ねじ軸３１にはナツト３２を設け、
このナツト３２をＸ方向移動台１２に取り付ける。移動
台１２にはＺ方向駆動用モータ３４及びＹ方向駆動用モ
ータ３５を固定し、ベルトを介して垂直に立てられたＺ
方向駆動用のねじ軸３６及びＹ方向移動の伝達用スプラ
イン軸３７を駆動する。
第５図、第６図において、垂直角柱１１の内部には、Ｙ
軸ホルダ２を上下動させるためのねじ軸３６が直立して
おり、これに差し込まれたナツト４７がＹ軸ホルダ２に
取り付けられている。ま５− たＹ軸ホルダ２は、ローラ１７により角柱１１に取り付
けられた案内レール１６上を垂直に滑動可能であるので
、ねじ軸３６の回転によってＹ軸ホルダ２は上下動する
。このＹ軸ホルダ２はＹ軸を支持して、その荷重が大と
なるため、その荷重のバランスを取る必要がある。その
ためＹ軸ホルダ２の上部に一端を連結し、他端が垂直角
柱１１の頂部に固定したワイヤ３８で吊り、そのワイヤ
の中間を垂直角柱頂部に設けた２個の滑１μ及びピスト
ンロッド３９の上端部の滑車にかける。
軸ホルダ２を上下動させるためのねじ軸３６が直立して
おり、これに差し込まれたナツト４７がＹ軸ホルダ２に
取り付けられている。ま５− たＹ軸ホルダ２は、ローラ１７により角柱１１に取り付
けられた案内レール１６上を垂直に滑動可能であるので
、ねじ軸３６の回転によってＹ軸ホルダ２は上下動する
。このＹ軸ホルダ２はＹ軸を支持して、その荷重が大と
なるため、その荷重のバランスを取る必要がある。その
ためＹ軸ホルダ２の上部に一端を連結し、他端が垂直角
柱１１の頂部に固定したワイヤ３８で吊り、そのワイヤ
の中間を垂直角柱頂部に設けた２個の滑１μ及びピスト
ンロッド３９の上端部の滑車にかける。
ピストンロッド３９の下端にはシリンダ４０内のピスト
ン４１に固定され、シリンダ４０の上室には加圧空気を
常時吹き込み、下向きの圧力を加え、この時の圧力は一
定となるよう加圧空気を制御する。なおシリング４０の
下室は大気に連通している。このバランス用シリングは
左右に２個設けるが、第５図にはその右側のものだけを
示す。
ン４１に固定され、シリンダ４０の上室には加圧空気を
常時吹き込み、下向きの圧力を加え、この時の圧力は一
定となるよう加圧空気を制御する。なおシリング４０の
下室は大気に連通している。このバランス用シリングは
左右に２個設けるが、第５図にはその右側のものだけを
示す。
次にＹ軸の水平方向移動機構の一例を第６図によって説
明する。Ｙ軸ホルダ２の中央角孔に内に向かって設けら
れたローラ１８によって、Ｙ６一 軸角柱１９の四隅の案内レール４２が保持され、これに
よってＹ軸角柱１９は水平に移動可能である。
明する。Ｙ軸ホルダ２の中央角孔に内に向かって設けら
れたローラ１８によって、Ｙ６一 軸角柱１９の四隅の案内レール４２が保持され、これに
よってＹ軸角柱１９は水平に移動可能である。
一方、スプライン軸３７にはその溝に噛み合う爪を有し
て、スプライン軸の回転を伝達するスプラインベアリン
グ４３を設け、これにプーリ６０を組み付ける。二のプ
ーリ６０の回転はベルト４４によって、Ｙ軸ホルダ２に
取り付けられているベベル歯車ボックス４５の入力軸側
プーリ６１１こ伝達され、前記入力軸を回転させる。入
力軸の回転は、下部のベベル歯車ボックス内の主、従動
ベベル歯車により回転軸が９０°変換されて、その回転
がプーリ４６に伝えられる。プーリ４６の回転はベルト
５０により接続されている他端のプーリ５１に伝えられ
、Ｙ紬３と平行でＹ軸角柱１９に両端を固定された水平
ねじ紬４８と噛み合い、前記ブー９５１が固定されてい
るナツト４９を回転させる。すなわち、スプライン軸３
７の回転はナツト４９の回転となり、ナツト４９がＹ軸
ホルダに固定されているので、これに噛合うねじ軸４８
を移動させる。このような機構により、移動台１２に股
７− けたモータ３５の回転によりＹ軸方向の移動が可能とな
る。なお、Ｙ軸角柱１９はその移動に支障のないように
下部にナツト４９が通過出来るように開口溝が設けられ
ている。
て、スプライン軸の回転を伝達するスプラインベアリン
グ４３を設け、これにプーリ６０を組み付ける。二のプ
ーリ６０の回転はベルト４４によって、Ｙ軸ホルダ２に
取り付けられているベベル歯車ボックス４５の入力軸側
プーリ６１１こ伝達され、前記入力軸を回転させる。入
力軸の回転は、下部のベベル歯車ボックス内の主、従動
ベベル歯車により回転軸が９０°変換されて、その回転
がプーリ４６に伝えられる。プーリ４６の回転はベルト
５０により接続されている他端のプーリ５１に伝えられ
、Ｙ紬３と平行でＹ軸角柱１９に両端を固定された水平
ねじ紬４８と噛み合い、前記ブー９５１が固定されてい
るナツト４９を回転させる。すなわち、スプライン軸３
７の回転はナツト４９の回転となり、ナツト４９がＹ軸
ホルダに固定されているので、これに噛合うねじ軸４８
を移動させる。このような機構により、移動台１２に股
７− けたモータ３５の回転によりＹ軸方向の移動が可能とな
る。なお、Ｙ軸角柱１９はその移動に支障のないように
下部にナツト４９が通過出来るように開口溝が設けられ
ている。
第７図はＹ軸３の先端のターレット４の外側面の等角度
位置に測定用へラド５を複数本（この例では６本）取り
付けた状態を示す。この測定−・ラドを選択して使用す
るためのターレッＦ４すなわち、Ｙ軸３の回転割出ＰＩ
ｉ楕は、第２図に示すようにＹ軸角柱１９の図の右端に
設けられており、例えば、ローラギヤインデックスト９
４１８％構やステッピングモータを用い、指令により所
定角度の正・逆転割出しを行なう。
位置に測定用へラド５を複数本（この例では６本）取り
付けた状態を示す。この測定−・ラドを選択して使用す
るためのターレッＦ４すなわち、Ｙ軸３の回転割出ＰＩ
ｉ楕は、第２図に示すようにＹ軸角柱１９の図の右端に
設けられており、例えば、ローラギヤインデックスト９
４１８％構やステッピングモータを用い、指令により所
定角度の正・逆転割出しを行なう。
各測定ヘッドは第８図に示すように、７０一チング機構
（自由度を以て適正位置に位置決め可能とする機構）を
もって保持することもできる。いま、その−例を外径測
定ヘッドについて説明する。すなわち、測定ヘッドの取
付部５５に対して、反発スプリング５６を介在させて、
かつ平行ばね５７によって接触子５８を保持する。この
８− ような機構にすると測定ヘッドがワークピース８に対し
て下降してくると、スプリング５６によりヘッドの奥の
７面にワークが押しイ］けられる。
（自由度を以て適正位置に位置決め可能とする機構）を
もって保持することもできる。いま、その−例を外径測
定ヘッドについて説明する。すなわち、測定ヘッドの取
付部５５に対して、反発スプリング５６を介在させて、
かつ平行ばね５７によって接触子５８を保持する。この
８− ような機構にすると測定ヘッドがワークピース８に対し
て下降してくると、スプリング５６によりヘッドの奥の
７面にワークが押しイ］けられる。
このとき平行ばね５７によりヘッドの左右位置が位置決
めされて、適正な測定位置をとる。
めされて、適正な測定位置をとる。
またターレット４に取り付ける測定ヘッド４はその先端
部５を水平なＹ軸方向に向きを変えることも可能であっ
て、第９図は、垂直面に水平方向に明けられた孔の内径
を測定する場合を示す６元来、測定ヘッドは垂直方向に
取り付けられているが、この場合は、測定状態にある測
定ヘッドのみ、その先端部を９０°旋回させ、水平方向
に向くようにする。これは、例えば、Ｙ紬３の回転によ
って測定位置へ位置決めされた測定ヘッドを水平方向に
旋回するように、カム板等を用いて行なわせる。
部５を水平なＹ軸方向に向きを変えることも可能であっ
て、第９図は、垂直面に水平方向に明けられた孔の内径
を測定する場合を示す６元来、測定ヘッドは垂直方向に
取り付けられているが、この場合は、測定状態にある測
定ヘッドのみ、その先端部を９０°旋回させ、水平方向
に向くようにする。これは、例えば、Ｙ紬３の回転によ
って測定位置へ位置決めされた測定ヘッドを水平方向に
旋回するように、カム板等を用いて行なわせる。
また、第１０図は、垂直にセットされたワークピースの
真円度や多点内径を測定する例であって、ターレット４
の先端に測定ヘッド回転駆動用のモータ５９を設け、そ
の軸にベベル歯車６０を９− 取り付け、測定へラド５の支持部に、この歯車６０と噛
み合うベベルビニオンを設けて、測定ヘッドの回転を可
能とする。これによって、内径の多点測定や真円度測定
が可能となり、外径測定においては、測定へラド５の向
きを変えることにより、測定方向を自由に選」Ｉことが
で島、も。
真円度や多点内径を測定する例であって、ターレット４
の先端に測定ヘッド回転駆動用のモータ５９を設け、そ
の軸にベベル歯車６０を９− 取り付け、測定へラド５の支持部に、この歯車６０と噛
み合うベベルビニオンを設けて、測定ヘッドの回転を可
能とする。これによって、内径の多点測定や真円度測定
が可能となり、外径測定においては、測定へラド５の向
きを変えることにより、測定方向を自由に選」Ｉことが
で島、も。
以上の説明においては、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の移動、位置決
めはＤＣサーボモータによる方式で行なっている例を示
したが、移動部にスケールを、固定部にその読取器を取
り付けて、位置検出を行ない、位置制御をする方式（ク
ローズトループ式）を採用することもで終る。第３図に
示す２１はＸ方向のスケールであって、２２はＸ方向ス
ケールの読取器の例である。また、上記説明における駆
動伝達Ｗｉ構は、その一実施例であり、これは一般に使
用されている駆動伝達方法によって任意に置き換えるこ
とができる。
めはＤＣサーボモータによる方式で行なっている例を示
したが、移動部にスケールを、固定部にその読取器を取
り付けて、位置検出を行ない、位置制御をする方式（ク
ローズトループ式）を採用することもで終る。第３図に
示す２１はＸ方向のスケールであって、２２はＸ方向ス
ケールの読取器の例である。また、上記説明における駆
動伝達Ｗｉ構は、その一実施例であり、これは一般に使
用されている駆動伝達方法によって任意に置き換えるこ
とができる。
以」−に示す本発明においては、各測定ヘッドは定置さ
れたマスターピースを自動測定して、マスター今わせを
自動的に行ないながら、ワ一１０− クピースの自動測定を行なうことも可能で、被測定物の
ローディング、位置決め、アンローディングの自動機構
を付加すれば完全自動機として作動させることができる
。また、被測定物の寸法や測定点、品種等の変更に際し
てもプログラムの取り換え、測定ヘッドの差し換えで簡
単に処置可能であって汎用測定装置として測定の合理化
を可能とするものである。
れたマスターピースを自動測定して、マスター今わせを
自動的に行ないながら、ワ一１０− クピースの自動測定を行なうことも可能で、被測定物の
ローディング、位置決め、アンローディングの自動機構
を付加すれば完全自動機として作動させることができる
。また、被測定物の寸法や測定点、品種等の変更に際し
てもプログラムの取り換え、測定ヘッドの差し換えで簡
単に処置可能であって汎用測定装置として測定の合理化
を可能とするものである。
第１図は本発明の基本的構成を示す説明図、第２図は本
発明の実施例の正面図、第３図は第２図のＩＩ−ＩＩＩ
線矢視図、第４図は第２図の■−■線矢視図、第５図は
Ｙ軸保持部の正面図、第６図はＹ軸駆動ｔＩＩｉ構の説
明図、第７図はターレットディスク部を示す側面図、第
８図は測定へッドノ７０−チング機構説明図、第９図は
測定ヘッドの回転機構説明図、第１０図は測定ヘッドの
方向変換説明図。 １：Ｚ軸 ２：Ｙ軸ホルダ ３：Ｙ軸 ４：ターレット ５：測定ヘッド ６：Ｘ軸８：測定対
象 １２：Ｘ方向移動台 １９：Ｙ軸角柱 特許出願人 株式会社 東京精密 第７図 第１０図 第８図 ６−
発明の実施例の正面図、第３図は第２図のＩＩ−ＩＩＩ
線矢視図、第４図は第２図の■−■線矢視図、第５図は
Ｙ軸保持部の正面図、第６図はＹ軸駆動ｔＩＩｉ構の説
明図、第７図はターレットディスク部を示す側面図、第
８図は測定へッドノ７０−チング機構説明図、第９図は
測定ヘッドの回転機構説明図、第１０図は測定ヘッドの
方向変換説明図。 １：Ｚ軸 ２：Ｙ軸ホルダ ３：Ｙ軸 ４：ターレット ５：測定ヘッド ６：Ｘ軸８：測定対
象 １２：Ｘ方向移動台 １９：Ｙ軸角柱 特許出願人 株式会社 東京精密 第７図 第１０図 第８図 ６−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）固定部に対して、水平なＸ方向に移動可能の垂直
Ｚ軸を有し、Ｚ袖に対して上下動可能のＹ軸支持部を設
け、前記支持部を水平に貫通して移動可能のＹ軸を設け
、かつこのＹ軸に放射状に交換可能な複数の測定ヘッド
を取り付けるターレットと、その回転割り出し機構とを
設け、測定ヘッドをＸ、Ｙ、Ｚの方向へ駆動、位置決め
する機構を設けたことを特徴とする汎用測定装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、ターレットに取
り付けられた測定ヘッドの先端を水平方向に変換可能と
した汎用測定装置。 （３）特許請求の範囲第１項において、ターレットに取
り付けられた測定ヘッドの先端を所定角度、回動可能と
した汎用測定装置。 １−
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5154384A JPS60195401A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 汎用測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5154384A JPS60195401A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 汎用測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60195401A true JPS60195401A (ja) | 1985-10-03 |
Family
ID=12889936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5154384A Pending JPS60195401A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-17 | 汎用測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60195401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63106511A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-11 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定装置 |
-
1984
- 1984-03-17 JP JP5154384A patent/JPS60195401A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63106511A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-11 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 表面形状測定装置 |
| JPH0521482B2 (ja) * | 1986-10-22 | 1993-03-24 | Tokyo Seimitsu Co Ltd |
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