JPS60252206A - 測定装置 - Google Patents
測定装置Info
- Publication number
- JPS60252206A JPS60252206A JP10831584A JP10831584A JPS60252206A JP S60252206 A JPS60252206 A JP S60252206A JP 10831584 A JP10831584 A JP 10831584A JP 10831584 A JP10831584 A JP 10831584A JP S60252206 A JPS60252206 A JP S60252206A
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- JP
- Japan
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- contact
- movement
- detector
- concentricity
- hole
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- Pending
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-
- 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
- G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B5/25—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B5/252—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes for measuring eccentricity, i.e. lateral shift between two parallel axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、測定装置に係り、特にマシニングセンタなど
の工作機械で加工される被加工物の同心度または内、外
径を自動的に、かつ高精度に測定するのに好適な計測装
置に関するものである。
の工作機械で加工される被加工物の同心度または内、外
径を自動的に、かつ高精度に測定するのに好適な計測装
置に関するものである。
（１）
〔発明の背景〕
まず、従来の測定装置について第１図および第２図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は、被加工物の断面図、第２図は、従来の測定装
置の使用例を示す側面断面図である。
置の使用例を示す側面断面図である。
第１図において被加工物１は、基準となる中心線０−Ｏ
に対して同心の内外径を有するもので、中径穴２および
大径穴３が小径穴４を介して連通している。たとえば、
スクリュー圧縮機のケーシングなどは第１図のような形
状をしている。
に対して同心の内外径を有するもので、中径穴２および
大径穴３が小径穴４を介して連通している。たとえば、
スクリュー圧縮機のケーシングなどは第１図のような形
状をしている。
このような被加工物Ｉを、マシニングセンタなどの工作
機械で前記中径穴２、大径穴３を加工するには、まず側
面ＩＡの側から中径穴２を加工したのち、被加工物１を
反転して側面１Ｂ側の大径穴３を加工しなければならな
い。
機械で前記中径穴２、大径穴３を加工するには、まず側
面ＩＡの側から中径穴２を加工したのち、被加工物１を
反転して側面１Ｂ側の大径穴３を加工しなければならな
い。
被加工物１の反転は、マシニングセンタなどのテーブル
を割出すことで簡単に行うことができるが、このように
反転して加工すると、マシニングセンタのチーダルなど
の位置決め精度およびテーブルの割出し精度などが累積
されるため、大径穴（２） ３と小径穴４および大径穴３と中径穴２をそれぞれ高精
度の同心度加工を行うことが困難である。
を割出すことで簡単に行うことができるが、このように
反転して加工すると、マシニングセンタのチーダルなど
の位置決め精度およびテーブルの割出し精度などが累積
されるため、大径穴（２） ３と小径穴４および大径穴３と中径穴２をそれぞれ高精
度の同心度加工を行うことが困難である。
そこで第２図に示す従来の測定装置が開発されている。
第２図において、１は、中心線Ｏ−Ｏに同心の被測定穴
（被加工穴）３，２および基準穴４が設けられた被測定
体（被加工物）、６はマシニングセンタなど工作機械の
主軸頭、７は、主軸頭６に取付けられた主軸、８は、主
軸７に取付けられた測定装置本体（以下本体という）で
、この本体８内に検出手段に係る検出器Ｗ９と、この検
出装置９を移動させる移動手段に係る移動機構１５が収
納されている。
（被加工穴）３，２および基準穴４が設けられた被測定
体（被加工物）、６はマシニングセンタなど工作機械の
主軸頭、７は、主軸頭６に取付けられた主軸、８は、主
軸７に取付けられた測定装置本体（以下本体という）で
、この本体８内に検出手段に係る検出器Ｗ９と、この検
出装置９を移動させる移動手段に係る移動機構１５が収
納されている。
前記検出装置９は移動可能に設けられたケース１０と、
このケース１０内に支点１２を介して揺動可能に取付け
られた測定子１１と、この測定子１１の基端に取付けら
れ、被測定体１との接触量（偏心量）を電気信号として
出力する検出器、例えば差動トランス、ギャップセンサ
１３と、測定子１１とケース１０との間に介設されたば
ね１４（３） とから構成されている。また、前記移動機構１５は、モ
ータ１６と、このモータ１６の軸に直結されたねじ捧１
７と、このねじ棒１７にねじ込まれ、かつ前記検出装置
９のケース１０に固定されたナツト１８とから構成され
ている。
このケース１０内に支点１２を介して揺動可能に取付け
られた測定子１１と、この測定子１１の基端に取付けら
れ、被測定体１との接触量（偏心量）を電気信号として
出力する検出器、例えば差動トランス、ギャップセンサ
１３と、測定子１１とケース１０との間に介設されたば
ね１４（３） とから構成されている。また、前記移動機構１５は、モ
ータ１６と、このモータ１６の軸に直結されたねじ捧１
７と、このねじ棒１７にねじ込まれ、かつ前記検出装置
９のケース１０に固定されたナツト１８とから構成され
ている。
次に、その測定動作を説明する。
まず、マシニングセンタなどの工作機械のテーブルの位
置を、基準穴４と同心に加工しようとする被加工穴３の
位置にセラ１〜し、工作機械の主軸頭６の工具取付位置
に本体８を取付ける。この場合、測定子１１は被加工物
と干渉しないように、最初は主軸７の回転中心Ｏ−Ｏに
セットしておくものとする。
置を、基準穴４と同心に加工しようとする被加工穴３の
位置にセラ１〜し、工作機械の主軸頭６の工具取付位置
に本体８を取付ける。この場合、測定子１１は被加工物
と干渉しないように、最初は主軸７の回転中心Ｏ−Ｏに
セットしておくものとする。
ついで外部にある制御装置（図示せず）からの測定開始
信号により、モータ１６を回転させてねじ棒１７および
ナツト１８を介して検出装置９を本体８の外周方向へ移
動させる。この移動により測定子１１が基準穴４に接触
し、この接触量の増加により測定子１１が検出装置９の
測定範囲の中央にきたときに、検出器１３から出力され
る電気（４） 信号によりモータ１６の回転を止めて検出器Ｍ９の移動
を停止させる。この状態で主４Ｉｌ！Ｉ７を回転させ、
検出器１３により基準穴４の各方向の接触量の増減すな
わち同心度の狂いを測定する。
信号により、モータ１６を回転させてねじ棒１７および
ナツト１８を介して検出装置９を本体８の外周方向へ移
動させる。この移動により測定子１１が基準穴４に接触
し、この接触量の増加により測定子１１が検出装置９の
測定範囲の中央にきたときに、検出器１３から出力され
る電気（４） 信号によりモータ１６の回転を止めて検出器Ｍ９の移動
を停止させる。この状態で主４Ｉｌ！Ｉ７を回転させ、
検出器１３により基準穴４の各方向の接触量の増減すな
わち同心度の狂いを測定する。
上記測定結果による同心度の狂いを工作機械のテーブル
などの位置を移動することにより修正する。測定終了後
、測定子１１は測定位置から自動的に最初の位置、すな
わち主軸７の回転中心Ｏ−〇の線までモータ１６の逆転
にＪ：り戻る。
などの位置を移動することにより修正する。測定終了後
、測定子１１は測定位置から自動的に最初の位置、すな
わち主軸７の回転中心Ｏ−〇の線までモータ１６の逆転
にＪ：り戻る。
本測定装置によると、測定子１１は測定のたびに主軸７
の回転中心Ｏ−○から、基準穴４までを往復することに
なるが、同じ形状、寸法の加工ワークをくり返し測定す
る場合は、測定子１１は主軸７の回転中心〇−ｏまで戻
す必要はなく、測定子１１が基準穴４に接触しない位置
まで戻せばよいものであるから、従来の装置では、測定
子１１の往復運動に多くの時間がかかり消費電力も大き
いという欠点があった。
の回転中心Ｏ−○から、基準穴４までを往復することに
なるが、同じ形状、寸法の加工ワークをくり返し測定す
る場合は、測定子１１は主軸７の回転中心〇−ｏまで戻
す必要はなく、測定子１１が基準穴４に接触しない位置
まで戻せばよいものであるから、従来の装置では、測定
子１１の往復運動に多くの時間がかかり消費電力も大き
いという欠点があった。
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決する（５）
ためになされたもので、マシニングセンタ等の工作機械
の同心度加工に当って、検出装置の測定子の移動量を必
要最小限にして、能率の高い同心度測定および内、外径
測定を自動的に行いうる測定装置の提供を、その目的と
している。
の同心度加工に当って、検出装置の測定子の移動量を必
要最小限にして、能率の高い同心度測定および内、外径
測定を自動的に行いうる測定装置の提供を、その目的と
している。
本発明に係る測定装置の構成は、被測定体との接触量を
検出する測定子を有する検出手段と、この検出手段を移
動させる移動手段と、この移動手段の移動、停止を制御
する制御手段とを備えた測定装置において、前記移動手
段に連動して前記検出手段の移動位置を検出する位置検
出器を設け、この位置検出器からの出力信号により前記
制御手段を作動させ、前記検出手段の測定子が被測定体
と接触した位置から予め設定した移動量だけ離脱した位
置に、前記検出手段を自動停止させるようにしたもので
ある。
検出する測定子を有する検出手段と、この検出手段を移
動させる移動手段と、この移動手段の移動、停止を制御
する制御手段とを備えた測定装置において、前記移動手
段に連動して前記検出手段の移動位置を検出する位置検
出器を設け、この位置検出器からの出力信号により前記
制御手段を作動させ、前記検出手段の測定子が被測定体
と接触した位置から予め設定した移動量だけ離脱した位
置に、前記検出手段を自動停止させるようにしたもので
ある。
なお、本発明を開発した考え方を付記すると、次のとお
りである。
りである。
マシニングセンタなどの工作機械の主軸頭の工（６）
具取付は位置に基準穴との偏心量を測定する検出手段を
取付け、工作機械の主軸を回転して基準穴との各方向の
偏心量、すなわち同心度の狂いを測定し、二の結果に基
づいて工作機械のテーブルなどの位置を調整すれば高精
度な同心度加工ができる。このとき検出手段の測定子は
モータにより、主軸中心から測定しようとする基準穴方
向、またはその反対方向へ移動できる機構にしであるが
、測定開始または測定終了時には、被加工物との干渉を
考慮して、測定子は主軸中心位置にあるようになってい
る。同じ形状のワークをくり返し加工する場合は、測定
子は測定しようとする基準穴のみに干渉しなければよい
ので、測定子の戻り位置は測定位置より一定量だけ戻し
た位置でよい。したがって、検出手段の測定位置を自己
検出し、その位置から一定量だけ戻る機構を設ける。こ
れにより、必要以上の範囲を検出手段が往復することが
無く、測定時間の短縮を図ることができる。また、モー
タ駆動のための電力の節減も可能となる。
取付け、工作機械の主軸を回転して基準穴との各方向の
偏心量、すなわち同心度の狂いを測定し、二の結果に基
づいて工作機械のテーブルなどの位置を調整すれば高精
度な同心度加工ができる。このとき検出手段の測定子は
モータにより、主軸中心から測定しようとする基準穴方
向、またはその反対方向へ移動できる機構にしであるが
、測定開始または測定終了時には、被加工物との干渉を
考慮して、測定子は主軸中心位置にあるようになってい
る。同じ形状のワークをくり返し加工する場合は、測定
子は測定しようとする基準穴のみに干渉しなければよい
ので、測定子の戻り位置は測定位置より一定量だけ戻し
た位置でよい。したがって、検出手段の測定位置を自己
検出し、その位置から一定量だけ戻る機構を設ける。こ
れにより、必要以上の範囲を検出手段が往復することが
無く、測定時間の短縮を図ることができる。また、モー
タ駆動のための電力の節減も可能となる。
（７）
以下、本発明の一実施例を第３図を参照して説明する。
第３図は、本発明の一実施例に係る測定装置の使用状態
を示す側面断面図であり、図中、第２図と同一符号のも
のは従来技術と同等部分であるから、その説明を省略す
る。
を示す側面断面図であり、図中、第２図と同一符号のも
のは従来技術と同等部分であるから、その説明を省略す
る。
第３図において、２０は、主軸７に取付けられた測定装
置本体（以下本体という）で、この本体２０内に検出手
段に係る検出装置９と、この検出装置９を移動させる移
動手段に係る移動機構１５と、この移動機構１５に連動
して検出装置９の移動位置を検出する位置検出器２１が
収納されている。
置本体（以下本体という）で、この本体２０内に検出手
段に係る検出装置９と、この検出装置９を移動させる移
動手段に係る移動機構１５と、この移動機構１５に連動
して検出装置９の移動位置を検出する位置検出器２１が
収納されている。
位置検出器２１は、移動機構１５のモータ１６の回転角
を検出し、ねじ棒１７のリード長さからナツト１８の移
動量、すなわち検出装置９の移動量を検出する装置で、
例えばエンコーダ、ステップモータなどが採用されてい
る。そしてこの位置検出器２１が検出した移動量はパル
ス信号などで出力され、その出力信号は、本体２０の外
部にあ（８） る制御手段に係る制御装置（図示せず）に入力され、前
記出力信号にもとづき、移動機構１５のモータ１６の発
停、ひいては検出装置９の測定子１１の移動、停止の制
御動作が行われるものである。
を検出し、ねじ棒１７のリード長さからナツト１８の移
動量、すなわち検出装置９の移動量を検出する装置で、
例えばエンコーダ、ステップモータなどが採用されてい
る。そしてこの位置検出器２１が検出した移動量はパル
ス信号などで出力され、その出力信号は、本体２０の外
部にあ（８） る制御手段に係る制御装置（図示せず）に入力され、前
記出力信号にもとづき、移動機構１５のモータ１６の発
停、ひいては検出装置９の測定子１１の移動、停止の制
御動作が行われるものである。
次に、このような構成の測定装置の測定動作を説明する
。
。
まず、マシニングセンタなどの工作機械のテーブルの位
置を、基準穴４と同心に加工しようとする被加工穴３の
位置にセツトシ、工作機械の主軸頭６の主軸７に本体２
０を取付ける。
置を、基準穴４と同心に加工しようとする被加工穴３の
位置にセツトシ、工作機械の主軸頭６の主軸７に本体２
０を取付ける。
制御装置にはセレクトスイッチが設けてあり、加工しよ
うとするワークが前回加工したものと同じ形状、寸法で
あるか、別の形状、寸法であるかにより以下の測定動作
が選択でき、前回加工したものと別の形状、寸法である
場合、セレクトスイッチを別のワークに設定するように
なっている。
うとするワークが前回加工したものと同じ形状、寸法で
あるか、別の形状、寸法であるかにより以下の測定動作
が選択でき、前回加工したものと別の形状、寸法である
場合、セレクトスイッチを別のワークに設定するように
なっている。
このとき、検出装置９の測定子１１は被測定体１に干渉
しないように、最初は主軸７の回転中心Ｏ−Ｏにセット
しておく。制御装置からの測定量（９） 始信号により、モータ１６を回転して検出装置９を本体
２０の外周方向に移動させる。測定子１１が被測定体１
の基準穴４に接触し、さらにその接触量が増え、検出装
置９の測定範囲の中央にきたとき、モータ１６の回転を
停止させ、検出器Ｎ９の移動を停止する。この状態で主
軸７を回転させ、検出装置９の測定子１１により基準穴
４の各方向の接触量の増減、すなわち同心度の狂いを測
定する。この測定結果による同心度の狂いを工作機械の
テーブルなどの位置を移動することにより修正する。
しないように、最初は主軸７の回転中心Ｏ−Ｏにセット
しておく。制御装置からの測定量（９） 始信号により、モータ１６を回転して検出装置９を本体
２０の外周方向に移動させる。測定子１１が被測定体１
の基準穴４に接触し、さらにその接触量が増え、検出装
置９の測定範囲の中央にきたとき、モータ１６の回転を
停止させ、検出器Ｎ９の移動を停止する。この状態で主
軸７を回転させ、検出装置９の測定子１１により基準穴
４の各方向の接触量の増減、すなわち同心度の狂いを測
定する。この測定結果による同心度の狂いを工作機械の
テーブルなどの位置を移動することにより修正する。
測定終了後、制御装置からの測定終了信号により、検出
装置９を本体２０の内側方向に移動させる。
装置９を本体２０の内側方向に移動させる。
このとき、次に加工しようとするワークが、現在加工し
ていると同じ形状、寸法のワークの場合、制御装置のセ
レクトスイッチを同じワークにセットしておく。このと
き、制御装置からの測定終了信号を本体２０が受けた時
点の検出装置９の位置を、位置検出器２１から制御装置
へ出力する。次（１０） に、測定子１１が被測定体１の基準穴４に干渉しない位
置Ｃまで移動したら、検出装置９の移動を停止する。測
定子１１が基準穴４と接触した位置から移動終了するま
での距離ｄに相当する移動量を設定値として予め制御装
置に入力しておく。
ていると同じ形状、寸法のワークの場合、制御装置のセ
レクトスイッチを同じワークにセットしておく。このと
き、制御装置からの測定終了信号を本体２０が受けた時
点の検出装置９の位置を、位置検出器２１から制御装置
へ出力する。次（１０） に、測定子１１が被測定体１の基準穴４に干渉しない位
置Ｃまで移動したら、検出装置９の移動を停止する。測
定子１１が基準穴４と接触した位置から移動終了するま
での距離ｄに相当する移動量を設定値として予め制御装
置に入力しておく。
検出装置９の移動量は位置検出器２１から逐次制御装置
へ出力し、その移動量と前記設定値とが一致したときに
、制御装置から検出装置９の移動停止信号を出力する。
へ出力し、その移動量と前記設定値とが一致したときに
、制御装置から検出装置９の移動停止信号を出力する。
また、次に加工しようとするワークが現在加工している
ワークと別の形状、寸法のワークの場合は制御装置のセ
レクトスイッチを別のワークに設定しておく。このとき
は、測定終了後、制御装置からの測定終了信号により、
検出器Ｍ９を測定装置の内側方向に移動させ、最初の位
置である主軸７の回転中心位［０−○に測定子１１が戻
るまで、移動させる。
ワークと別の形状、寸法のワークの場合は制御装置のセ
レクトスイッチを別のワークに設定しておく。このとき
は、測定終了後、制御装置からの測定終了信号により、
検出器Ｍ９を測定装置の内側方向に移動させ、最初の位
置である主軸７の回転中心位［０−○に測定子１１が戻
るまで、移動させる。
このようにして、本実施例によれば、同じ形状、寸法の
ワークをくり返し加工する場合は、検出装置９の移動量
は距離ｄのみでよく測定時間を短縮（１１） することができる。また、検出装置９を移動させるため
のモータ１６に電力供給する電源が本体２０に内蔵され
ている場合などには、電力消費が小さいことが望まれる
ので、使用電力の節減にも効果的である。
ワークをくり返し加工する場合は、検出装置９の移動量
は距離ｄのみでよく測定時間を短縮（１１） することができる。また、検出装置９を移動させるため
のモータ１６に電力供給する電源が本体２０に内蔵され
ている場合などには、電力消費が小さいことが望まれる
ので、使用電力の節減にも効果的である。
以上述べたように、本発明によれば、マシニングセンタ
等の工作機械の同心度加工に当って、検出装置の測定子
の移動量を必要最小限にして、能率の高い同心度測定お
よび内、外径測定を自動的に行いつる測定装置を提供す
ることができる。
等の工作機械の同心度加工に当って、検出装置の測定子
の移動量を必要最小限にして、能率の高い同心度測定お
よび内、外径測定を自動的に行いつる測定装置を提供す
ることができる。
第１図は、被加工物の断面図、第２図は、従来の測定装
置の使用例を示す側面断面図、第３図は、本発明の一実
施例に係る測定装置の使用状態を示す側面断面図である
。 ■・・・被測定体、９・・・検出装置、１１・・・測定
子、１５・・・移動機構、１６・・・モータ、１７・・
・ねじ棒、１８・・・ナツト、２０・・・測定装置本体
、２１・・・位置検出器。 （１２）
置の使用例を示す側面断面図、第３図は、本発明の一実
施例に係る測定装置の使用状態を示す側面断面図である
。 ■・・・被測定体、９・・・検出装置、１１・・・測定
子、１５・・・移動機構、１６・・・モータ、１７・・
・ねじ棒、１８・・・ナツト、２０・・・測定装置本体
、２１・・・位置検出器。 （１２）
Claims (1)
- １、被測定体との接触量を検出する測定子を有する検出
手段と、この検出手段を移動させる移動手段と、この移
動手段の移動、停止を制御する制御手段とを備えた測定
装置において、前記移動手段に連動して前記検出手段の
移動位置を検出する位置検出器を設け、この位置検出器
からの出力信号により前記制御手段を作動させ、前記検
出手段の測定子が被測定体と接触した位置から予め設定
した移動量だけ離脱した位置に、前記検出手段を自動停
止させるように構成したことを特徴とする測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10831584A JPS60252206A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10831584A JPS60252206A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252206A true JPS60252206A (ja) | 1985-12-12 |
Family
ID=14481589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10831584A Pending JPS60252206A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | 測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252206A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739181A1 (fr) * | 1995-09-26 | 1997-03-28 | Dassault Aviat | Dispositif et procede de controle de la geometrie d'un trou creuse dans une piece |
| CN111551144A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-08-18 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法 |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10831584A patent/JPS60252206A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739181A1 (fr) * | 1995-09-26 | 1997-03-28 | Dassault Aviat | Dispositif et procede de controle de la geometrie d'un trou creuse dans une piece |
| WO1997012201A1 (fr) * | 1995-09-26 | 1997-04-03 | Dassault-Aviation | Dispositif et procede de controle de la geometrie d'un trou creuse dans une piece |
| US6088923A (en) * | 1995-09-26 | 2000-07-18 | Dassault Aviation | Device and method for checking the geometry of a hole bored in a part |
| CN111551144A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-08-18 | 嘉兴中润光学科技有限公司 | 同轴度测试治具、同轴度测试方法及同轴度精度提高方法 |
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