JPS60220812A - 内外径測定装置 - 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】 この発明は、内径および外径の測定を、異なる寸法であ
っても、測定ヘッドの交換を要せず測定できる測定装置
に係るものである。特に内、外径の測定の際、厳密な芯
合わせを要することな（高精度の測定を可能とするもの
である。

内径、外径の測定においては、被測定物の中心を通る直
径方向からその内外周面に測定子を当てて測定する必要
があり、その測定点のずれは測定誤差の原因となる。こ
のため、従来、工作機械で加工された被測定物等の寸法
を測定するような場合には、特に、この芯出し作業に多
くの手順と手数を要し、測定の効率化、自動化の支障と
なっていた。　・ また、被測定物に複数の測定個所がある場合には、それ
に対応して複数の測定ヘッドが必要となり、その調達、
操作にコストと時間を要し、測定個所の位置、形状等の
関係によっては、測定ヘッドが相互に干渉し、測定不能
となる等の問題があった。

本発明は、これらの点を改善し、簡単な機構で内、外径
の寸法を広範囲に亘り、自動的に測定できる装置を提供
するものである。

以下図面を参照に本発明の詳細な説明する。

第１図、第２図において、基台１の上に旋回中心支点２
を有する旋回テーブル３を設ける。

旋回テーブル３は基台１に取り付けられたモータ４の正
、逆回転により、駆動ベルトを介して支点２を中心とし
て旋回し、その回転角度はモータ４の制御によって行な
う。旋回テーブル３の上には前後進機構を設ける。すな
わち旋回テーブル３の上に案内レール５を設け、これに
沿って水平動可能にスライドテーブル６を取り付ける。

そしてねじ軸、ナツトによる駆動機構を設け、ねじ軸を
モータ７によって回転しこれに噛み合うナツトをスライ
ドテーブル６に取り付け、前・後進可能とする。また、
スライドテーブル６の移動量は移動長さ読取装置８、例
えばモアレ縞スケール等のディジタルスケール、および
その読取器によって検出する。

スライドテーブル６には、図において左方向に杆９を水
平に突出させて、その左端にクラッチ１０、歯車１１を
介して、杆９に対して直角のアーム１２を取り付ける。

アーム１２の端部（第１図の上端）には差動トランス等
の検出器円筒２０（内容後記）を設け、これに直角に測
子１４を突出させる。杆９はスライドレール５に、検出
器円筒２０の外殻は杆９に・（それぞれ平行とする。そ
して測子１４の先端の接触子１５は、杆９の中心線上に
位置するように設ける。

また、クラッチｌＯに取り付けられた歯車１１は内外径
測定モードの切り替え用モータ１６によって駆動され、
クラッチの係止を外し、モータ１６を回転させると、ア
ーム１２、検出器の円筒２０、測子１４は９０°旋回し
て、第３図の状態となって、内径測定を可能とする姿勢
をとる。

検出器の内部は１例として第４図に示す構造のもので、
外殻をなす円筒２０の中にＬ字形に測子１４を取り付け
たレバー２１が差し込まれており、レバー２１は支点２
２で支持され、その変位量は検出器２３によって検出さ
れる。なお測子１４の先端の接触子１５が杆９の中心線
の延長線上にあるとき検出器は零を出力し、レバー２１
は出力零に向かって常に付勢され、支点２２を中心に時
計方向、反時計方向に回動可能とされている。

また第２図に示す被測定物Ｗの載置または取イ」台２４
は上下動可能であって、図示の多段のワークの直径を順
次測定するときには、接触子１５の旋回平面に対象直径
位置を合わせるように、台２４を上下動させる。

第５図によりこの装置を使って外径測定を行なう手順に
ついて説明する。図において小円は接触子１５を示し、
接触子の左方向移動を前進、右方向移動を後退として述
べる。（１）まず、被測定物の直径が図においてＸ−Ｘ
線よりわずかに上部に位置するようにセットし、接触子
１５を原点ａ位置からスタートさせ、Ｘ−Ｘ線上を前進
させ、検出器の出力により、接触子が所定量押し込まれ
たことを検知した所、ｂ位置で前進を停止し、ディジタ
ルスケールの表示カウンタを零にセットし、Ｍ、として
記憶する。（２）旋回テーブル３により接触子１５を図
面では時計方向に回転させ、検出器出力の旋回中の最大
値Ｇ　＋　１）（被測定物の中心と旋回中心を結ぶ線を
通過するときの値）を記憶し、所定角旋回した後、０点
で停止させる。（３）次に接触子１５を被測定直径寸法
より若干大きい鉗離、ｄ位置まで前進させ、前進端確認
スイッチ（図示せず）によって停止させる。ついで、旋
回テーブル３の反時計方向の回転により接触子１５をｅ
位置まで移動させ、、続いて、接触子１５を後退させて
被測定物に当て、所定量押し込まれたことを検出器で検
知して、ｆ位置で後退を停止し、ディジタルスケールの
表示カワンタの値をラッチし：その値をＭ２として記憶
する。（４）旋回テーブル３の時計方向の回転により接
触子１５をｇ位置まで移動させ、このときの検出器の最
小値Ｇ２ｐを記憶する。

（５）その後接触子１５はｂ点まで後退し旋回して原点
ａに戻り、測定の動作サイクルを完了する。

（６）測定値Ａは次式の計算によりめる。

Ａ”Ｍ２＋Ｇ１１ｌ＋　ｌ　Ｇ２１）　ｌ　’。

上式のＭ２はＭ、＝０としてセットしたときのＭ２でラ
ッチされた値、Ｇ　＋　ｐは最大値、Ｇ２．は最小値、
ａは補正値（ボール径＋検出器の補正値）を表わす。実
際上は補正値ａは測定径等により変わるものではないた
め、Ｍ、で零セットするのでなく、Ｍ、＝−ａとプリセ
ットする。

なお、内径測定の場合は、測定サイクルの開始位置（原
点ａ）は測子のストロークの中間位置とし、旋回角度を
小さな値とする他は、外径の場合の動作サイクルに準じ
て実施で軽る。

第６図は上記の検出、演算を実施するための回路図の１
例であって前述の検出器により検出した最大値と最小値
（の絶対値）とを記憶して、加算し、Ａ−Ｄ変換してデ
ィジタルスケールの読取値Ｍ、に加算して直径として表
示する。

上述の説明においては、旋回テーブル３を基台１上で回
動させ、検出器による最大値（Ｇａｐ）、最小値（Ｇ　
２　ｐ　）をめるとしたが、基台１上に、測子の前進、
後退方向、Ｘ方向と直交するＹ方向にレール、案内等の
機構を設け、テーブル３をＹ方向に移動させるように構
成しても全く同様の結果が得られる。

以上説明したように本願発明の装置は被測定物の直径方
向の同曲面を検出器の接触子により走査して走査中の最
大値と最小値をめ、別に設けた測定機構により検出器の
移動長を検出し、これら王者の演算により、内、外径の
測定値を得るように構成されているので、被測定物の厳
密な芯出し、位置決めを行なわなくても高精度の測定が
可能となる。

また、検出ＲＭＩの移動範囲、接触子の取り付けられる
コ字形部材のふところ等を適宜に選ぶことにより、寸法
の異なる多種の内、外径の測定に適用で終る。

さらに、予め設定されたプログラムに従って被測定物の
設置、測定装置の移動機構等の駆動、制御を行なえば、
測定の自動化が容易で、特にＮＣ工作機械等による被測
定物の多種の加工径の自動測定に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の平面図、第２図はその側面図
、第３図は内径測定状態を示す側面図、第４図は検出部
の機構例の説明図、第５図は本発明の装置の使用操作の
説明図、第６図は測定値処置回路のブロック図。 １：基台　２：旋回支点　３：旋回テーブル４：旋回用
モータ　５ニスライドレール６：スライドテーブル　８
：ディジタルスケールと読取装置　９：杆　１４：測子 １５：接触子　１６：内外径測定モード切替モータ２０
：検出器円筒　２２：検出器支点 ２４：載物台 特許出願人 株式会社　東京精密

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）直径方向がほぼｘ−Ｘ線上に位置する被測定対象
   に当接するコ字形に形成した部材の先端に設けられた接
   触子のＸ−Ｘ方向変位を検出する検出機構と、前記接触
   子が被測定直径を含む断面の内、外周上をＸ−Ｘ線をよ
   ぎって走査可能とする磯溝と、上記検出機構をＸ−Ｘ方
   向に移動させる移動機構と、そのＸ方向移動量の読取機
   構と、接触子を測定対象に押し付け、走査したときの検
   出器出力の最大値、最小値と検出器のＸ方向移動量の読
   取値との演算により、直径をめて表示する回路とからな
   る内外径測定装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、検出器の接触子
   をＸ−Ｘ線をよぎって走査する８！構を検出器の取付杆
   を設けたテーブルをＸ−Ｘ線上の支点を中心として旋回
   する（幾構とした内外径測定装置。 （３）特許請求の範囲ＷＳ１項において、検出器の接触
   子をＸ−Ｘｇ上をよぎって走査する機構を検出器の取付
   杆を設けたテーブルをＸ−Ｘ線と直角な方向に移動する
   機構とした内外径測定装置。 （４）特許請求の範囲第１項ないし第３項において、接
   触子を有する前記コ字形に形成された部材の取り付は角
   度をｘ−Ｘ線と直角な面内で９０゜変換する機構を有す
   る内外径測定装置。