JPS606818A - 内外側測定機 - 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（自動）内外側（内外径）測定機に係り、特に
、テーパベアリングのインナレースの如き被測定物の穴
径を穴の深さ方向に沿った複数個所で測定する場合に適
した内外側測定機に関する。

例えば、第１図に示されるテーパ４１１１受１５の内側
測定や、第２図に示される深ｔＩｗ軸受１６の外側測定
等のように、被測定物の一端面がら所定イ）７　、ｌ、
！ｉ（深さ）における複数個所での内外側・Ｊ法をＪｌ
ｌｌ定すること、いわゆる多点測定が要求される場合が
ある。このような場合、被測定物と測定子とのＩＨ’５
さ位置関係を変更させる必要があるが、被測定物の高さ
位置を一定とし測定子の高さ位置をｒｒｆ変とすること
は、測定子には（寸法）検出器等の精畜機械部品類が直
結されている等の理由がら採用し難い。そこで、測定子
を含む本体側に対して被測定物、即ち、被測定物を載置
する載置台の高さ位置を可変とすることが考えられる。

しかしながら、載物台をねし送り駆動やエアシリンダ駆
動等によって昇降量制御するときには、正確な位置規制
が困難であり、また、被Ｊｌｌ疋物の重量変化による負
荷変動や摺接部のｙＪ擦等の影響を受けやすい。しかも
、構造が複雑で高価になるという欠点もある。

本発明の目的は、多点測定を高精瓜に行うことができ、
しかも、構造の簡易な内外側測定機を提供するにある。

そのため本発明は、基体に対して昇降可能とされた載物
台と、載物台上の所定位置に被測定物を位置決め固定す
る位置決め手段と、位置決め手段により固定された被測
定物に接触可能に同軸線上を互いに相対移動する一対の
測定子と、測定子の移動変位量から被測定物の内外側寸
法を検出する変位検出器と、互いに高さの異なる複数の
ゲージブロックを基体と載物台との間に交換Ｏｆ能に適
宜介装させて載物台の基体に対する高さ位置を調整する
高さ調整手段と、を設け、前記ブロックゲージの交換に
より載物台の高さ位置を正確且つ容易に変更可能にして
前記目的を達成しようとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

ｔ５３　、４図において、直方体状の基体ｌの上面には
支持台２，３が立設され、一方の支持台２の上端部には
支持Ｉｈｈ４を介して１Ｆ面Ｆ向きコ字形の固定アーム
５の開放側一端（基端）か固定され、この固定アーム５
の開放側他端（先端）の内側面には半球状の４１６定子
６が固定されている。

前記固定アーム５には、はぼ同形のｕ（動アーム７が固
定アーム５と対称に対向配置５れ、このＩ可動アーム７
の開放側一端（基端）は、変位検出器８の移動部である
スピンドル９の先端に固定され、スピンドル９の軸方向
すなわち所定方向としてのＸ方向に移動可能にされ、ま
た、開放側他端（先端）の内側面には半球状のＪ１１定
子ｌＯが固）ｊｌされている。

前記変位検出器８は、通常の直線方向変位を検出する装
置で、スピンドル９の内端に設けられた光学的あるいは
磁気的等のスケールの動きを、これに対向する光学的あ
るいは磁気的検出素子で読取るように構成されており、
この変位検出器８は前記基体１上に立設された他方の支
持台３の」、端部にそのケーシングで固定されている。

前記可動アーム７の基端にはロープ１１の一端が連結さ
れるとともに、このロープ１１の途中は、ロープ１１の
一部をなす支持台３の側面に回転自在に支持されたプー
リ１２に巻回されてその他端は下方に垂下され、この他
端には重鎖１３が連結されている。これらのロープ１１
．プーリ１２及び重鎖１３により付勢手段１４が構成さ
れ、この付勢手段１４により可動アーム７を固定、両測
定子６．１０が互いに離反する方向に常時付勢して円筒
体などの被測定物１５に測定力を付与するようになって
いる。

前記支持台３上にはアーム移動手段としてのシリンダ１
７が取付けられ、このシリンダ１７のスピンロッド１８
の先端には、当接部材２ｏが固定されている。スピンロ
ッド１８の進出時にはこの当接部材２０が可動アーム７
の図中右側面に当接され、伺勢手段１４の付勢力に抗し
て可動アーム７を固定アーム５側にイ］勢するようにな
っている。

前記両接触子６．１０の下方位置において、Ｑ記被ｌ１
１１１定物１５を載置する載物台２２が配置されている
。この載物台２２は、に、下部２枚の板状体２３．２４
により支持され、この載物台２２と」二部板状体２３と
の間には、図示しないヘアリングが介装されて載物台２
２は］二部板状体２３に対し前記Ｘ方向に移動自在に支
持されている。また、上部板状体２３と載物台２２との
間には、図示しない載物台固定装置が設けられ、載物台
２２と上部板状体２３との固定がＩｉｆ能にされている
。

さらに、上部板状体２３は下部板状体２４に、前記Ｘ方
向と直交するＹ方向すなわち紙面直交方向に移動自在に
支持されている。このド部板状体２４の前面には載物台
２２をＹ方向に強制的に往復移動させるモータ４７が固
定されるとともに。

このモータ４７の出力軸に固定された偏心カム４８は上
部板状体２３の前面に当接可能にされている。この際、
上部板状体２３と下部板状体２４との間には図示しない
ぼね等か介装され、上部板状体２３の前面は常時、偏心
カム４８の周面に当接されるよう伺勢されている。また
、モータ４７と偏心カム４８と、により往復移動手段５
１が構成されている。

・下部板状体２４の下面には複数本のカイトコラム５２
が下方に向って垂直に突設され、これらガイドコラム５
２の下端側は軸受部５３を介して基体１側に鉛直上下方
向に沿って昇降自在に支持されている。また、下部板状
体２４の下面中心部には上下動軸５４の上端が当接され
、上下動軸５４はシリンダ装置５５のピストンロッドと
されている。シリンダ装置５５は取４＝１部５６を介し
て基体ｌ側に固定されており、上下動軸５４が上下動さ
れると上下動軸５４により押し上げられ或いは上下動軸
５４に当接しながら自重により下降するようになってい
る。ここにおいて、」−１動軸５４とシリンダ装置５５
とにより載物台２２の上下移動手段６１が構成されると
ともに、図示しない検知手段により載物台２２の上下位
置が検知されるようになっている。

また、下部板状体２４の下面と基体ｌの上端面ＩＡとの
間には高さ調整手段３０１が備えられている。

この高さ調整手段３０１は、第５，６図にも示されるよ
うに平板状の超硬ゲージブロック３０２を有し、超硬ゲ
ージブロック３０２は前記Δ１１定子６．１０の移動方
向と直交する方向（Ｙ方向）に沿って前記」二端面ＩＡ
Ｊ二に接着固定されている。

超硬ゲージブロック３０２上には、２つのスライド台３
０３．３０４か滑動自在に＠置されてい゛　〜 る。これらスライド台３０３．３０４は第５図中上下方
向両側に夫々備えられたスライド駆動機構３０５により
超硬ゲージブロック３０２　Ｊ−をＹ方向に沿って滑動
されるようになっており、一方のスライド台３０３が下
部板状体２４のド面中央部に進出するときには他方のス
ライド台３０４は中央部から退き、他方のスライド台３
０４か中央部にあるときは前記一方のスライド台３０３
が退くようになっている。

スライド駆動機構３０５は、Ｌ字金其３０６を介して前
記上端面Ｉ　Ａ　Ｊ二に固定されたシリンダ３０７を有
し、シリイダ３０７のスピンロンド３０８の先端には駆
動枠３０９がロッド３０８と直角に固定されている。ま
た、駆動枠３０９にはガイドロッド３１１が固定されガ
イドロッド３１１はＬ字金具３０６に摺動自在に挿通さ
れている。

駆動枠３０９の両側には略コ字型の保持部３１２か、コ
字型開ロ部を中央に向けた状態で、すなわち、第５図中
上下方向側の夫々の保持部３１２がコ字型開ロ部を互い
に向き合う状態で、夫々固定されている。

一方、前記スライド台３０３．３０４の夫々には略Ｔ字
型の爪部３１３が一体的に形成され、これら爪部３１３
は前記保持部３１２内に脱落不能に　入保持されるよう
になっている。また、保持部３１２内の爪部３１３は保
持部３１２内に設けられた略弾丸型の抑圧部材３１４と
この押圧部材３１４を爪部３１３に押圧させる押圧ばね
３１５とにより、保持部３１２の開口部側に押し付けら
れ、これにより、スライド台３０３．３０４は保持部３
１２に、がたつく事なく、保持されるようになっている
。また、前記押圧ばね３１５の付勢力に抗して保持部３
１２からスライド台３０３゜３０４を取、外すこともで
きるようになっている。

スライド台３０３．３０４上には、互いにマ」法の異な
るゲージブロック３２３．３２４が大々取イ・Ｊポルト
（図示せず）を介する等して取伺けられるとともに、前
記下部板状体２４のド面の中央部にはブロック受は部３
３０が下方向側に向って所定の長さく高さ）だけ突設さ
れている。ブロック受は部３３０は、前記各ゲージブロ
ック３２３゜３２４のうちで下部板状体２４の下面中央
部に位置されている方のゲージブロック３２３，３２４
」二に載置可能とされている。即ち、前記１−、上移動
手段６１により載物台２２が持ち−１−げられている間
に、下部板状体２４と基体１との間のゲージブロック３
２３および３２４を交換することにより、載物台２２を
下降させたときにはゲージブロック３２３．３２４の寸
法に応じた高さ位置の正確な調整が行トわれるようにな
っている。

前記載物台２２の上面には押え部材としての固定ブロッ
ク７１が固定されるとともに、この固定ブロック７１に
対向され固定ブロック７１に近接、離隔可能な押え部材
としての可動ブロック７２が摺動自在に支持されている
。この可動ブロック７２は載物台２２上に固定されたシ
リンダ８２のピストンロッド８３の先端に連結され、シ
リンダ８２の作動に伴なって摺動されるようにされてい
る。

この可動ブロック７２にはＶ字型の押え凹部７２Ａが形
成され、この凹部７２Ａ内に被測定物１５が挿入される
ようになっている。

なお、ここにおいて一対の押え部材である両ブロック７
１．７２及びシリンダ８２により被測定物１５を載物台
２２上の所定位置に位置決め固定する位置決め手段８４
が構成されている。

また、載物台２２の第１図中上下方向両側には、被測定
物１５を供給、排出する被測定物供給装置９１および被
測定物排出装置９２が備えられている。供給装置９１は
ベルトコンベア、ガイド等を有するあるいは有しない滑
動面等であり、排出装置９２はベルトコンベア、滑動面
、ホッパ等である。また、これら装置９１．９２の高さ
位置は下降状態にある載物台２２の高さと略等しく。

供給装置９１にあっては載物台２２よりやや高めに、排
出装置９２にあってはやや低めにされる等している。

基体ＩＪ−，には脚部ｌｏｔを介して搬送装置Ｊ０２が
所定の高さ位置に設けられている。

この搬送装置１０２は、搬送棒１０３を有しており、搬
送棒１０３はその先端側が被測定物１５の空所（内）に
挿入可能に上下動かされ、１１つ、図示しない送りねじ
軸等によりＹ軸方向に沿って移動されるようになってい
る。

第７図には本実施例の制御系統の概略ブロック図が示さ
れている。図中、制御装置２００には、アーム移動手段
１７．往復移動手段５１　、　」ニド移動手段６１１位
置決め手段８４．搬送装置１０２、高さ調整手段３０１
が接続され、各手段１７．５１，６１，８４，３０１．
および装置３０１からの検知信号を受けてそれぞれに所
定の動作指令を発つするようになっている。また、制御
装置２００には変位検出器８が接続されている。変位検
出器８は最大値ホールド装置２０３にも接続され、装置
２０３によりホールドされた検出値の最大値は制御装置
２００に信号として与えられるようになっている。制御
装置２００は表示装置２０４を有しており、この表示装
置２０４により測定寸法の現在値、あるいは、最大値が
適宜選択的に表示されるようになっている。

次に本実施例の動作につき説明する。

測定開始前においては、アーム移動手段としてのシリン
ダ１７のスピンロッド１８は第３図に示されるように進
出されており、これにより可動アーム７は固定アーム５
に当接され、両測定子６゜１０間は最も接近した状態に
されている。また、載物台固定手段（図示せず）は固定
状態とされるとともに、往復移動手段５１のモータ４７
は停止されている。また、位置決め手段８４は開放状態
とされ、両ブッロク、７１　、７２間には被測定物１５
が供給可能な状態とされている。さらに、高低２種のゲ
ージブロック３２３．３２４はともにブロック受は部３
３０から外されるよう２つのシリンダ３０７のスピン口
、ド３０８はともに縮小状Ｅ；とされるとともに、」−
土移動手段６１のピストンロッドの縮小状ｊ／！？とさ
れた載物台２２は最も低い高さ位置にされている。

この状態で、搬送装置１０２の搬送棒１０３は上方に引
き上げられており、且つ、供給装置９１上の所定位置に
て待機している。搬送棒１０３の鉛直下方側には供給装
置９１により被測定物１５が供給され、図示しない検知
手段により被測定物１５が所定位置に供給されたのが検
知される等すると、移動調整部１２４の指令に基づき、
搬送棒１０３が降下して停止し、搬送棒１０３は被測定
物１５の空所内に挿入されることとなる。

搬送棒１０３のＹ方向の移動に伴い、被測定物１５は搬
送棒１０３に引ぎ摺られて供給装置９１から載物台２２
上の両ブロック７１．７２間の所定位置に搬入されたこ
とを図示しない検知手段が検知すると、搬送棒１０３の
移動が停止し、かつ、停止位置にて搬送棒１０３は」−
Ｈする。

ついで、位置決め手段８４のシリング８２が作動されて
ピストンロッド８３が進出され、固定ブロック７１と可
動ブロック７２との間に被測定物１５が固定される。こ
の固定の後に、上下移動手段６１が作動されて載物台２
２が上昇され、下部板状体２４のブロック受は部３３０
と基体ｌの上端面ＩＡとの間にはスライド台３０３，３
０４を交換配置するに足りるだけの間隔が形成される。

この後、高い方のゲージブロック３２４をブロック受は
部３３０の真下側に配置させた状態で上下移動手段６１
の上下動軸５４を縮小させると、ゲージブロック３２４
にブロック受は部３３０、別言すれば下部板状体２４、
さらに別言すれば載物台２２が載置されて高さ位置が正
確に決定されることとなる。

このとき、被測定物１５の穴内には、最も接近した状態
にある両測定子６．１０が被測定物１５の内側（径）内
に挿入される。

ついで、載物台固定手段の固定が解かれて載物台２２が
Ｘ方向移動自在にされ、こののちシリング［７のスピン
ロット１８か１１１小ｙれる。これに伴ないｎｒ動アー
ム７は伺勢ｆ段１４を構成する東＠Ｕ　ｌ　３により右
方に引かれ、可動アーム７のＡｌｌ定子１０が被測定物
１５の内壁に当接すると、＋Ｉｆ動アーム７は載物台２
２をも右方に移動させる。この移動は、被測定物１５の
左方の内壁に固定アーム５の測定子６が当接することに
より停止Ｉされ、これにより被測定物１５の内径に両測
定子６゜１０が重鎖１３により得られる測定力で当接さ
れ、被測定物１５の一応の内側（内径）＼」法かｌＪら
れることとなる。この内径寸法は、スピンドル９の動き
として変位検出器８で検出され、制御部材２００を介し
て表示装置２０４に表示ごれる。

この際、両測定子６，１０を結ぶ線は、必ず１．も被測
定物１５の中心を通るとは限らず、従って、この測定値
は円筒形の被測定物１５の真の直径とは限らない。この
ため、本実施例では１両測定子６．１０が被測定物１５
の内壁に当接されると、往復移動手段５１のモータ４７
が作動され、偏心カム４８を１回転させたのち停止され
る。この偏心カム４８の回転により上部板状体２３より
上方の部分はＹ方向に往復移動され、被測定物１５もそ
の内径が両測定子６，１ｏに接触されたまま往復移動ξ
れる。この被測定物１５の往復移動時において、変位検
出器８で得られる最大値が被１１一定物１５の真の直径
と考えられるから、この値を装置２０３でホールドして
おき、表示装置２０４に表示すれば、これがめる測定値
となる。

なお、本実施例の変位検出器８においては、絶対値測定
は、その特性上直接的には不可能なため、上述と同様な
手順でリングゲージ等の内径基準体を予め測定して制御
装置２００にその最大移動変位量をして記憶しておき、
この内径基準体の最大移動変位量と比較して被測定物１
５の内側寸法値を絶対値もしくは比較値として得るもの
である。

載物台２２の往復移動が終了して測定値が得られたら、
アーム移動手段としてのシリング１７を前述とは逆方向
に作動させて可動アーム７を固定アーム５側に閉じさせ
、ついで載物台固定手段により載物台２２を固定した後
、上ド動軸５４を１゜昇させて下部板状体２４（Ｍ吻合
２２）を前記高い方のゲージブロック３２４から持ち−
１−げ状Ｅ？とし、この持ち上げ状態に間に高い方のゲ
ージブロック３２４をブロック受は部３３０の真下位置
から後退させるとともに前記真下位置に低い方のゲージ
ブロック３２３を進出配置する。即ち、ケージブロック
３２３をゲージブロック３２４と交換する。

交換後には上下動軸５４を縮小させて低い方のゲージブ
ロック３２３上に載物台２２を裁置ごせることにし、こ
れにより、載物台２２が新たな高さ位置に正確に配置さ
れる。以下、同様の操作により被測定物１５の多点測定
がなされる。

このようにして多点測定がなされた後は、載物台２２を
当初′の最下位置に降下させ、位置決め手段８４を開放
するとともに、搬送棒１０３を下降させて再び被測定物
１５の穴内に挿入する。この後は、搬送棒１０３により
被測定物１５を引き摺り移動させて排出装置９２に搬出
させ、被測定物１５が排出装置９２」二の所定位置に至
るとそれが検知され、搬送棒１０３の移動は停止して搬
送棒１０３が」二昇して搬送棒１０３から被測定物１５
が開放される。

搬送棒１５３から開放された測定法の被測定物１５は、
良否選別装置等を用い、被測定物１５のｆｌｌｌｌｌｌ
ｌｌ系づき制御装置２００から発せられる信号により被
測定物１５を自動的に良、否が判別して区分けする。

以丁、前述の動作を繰返すことにより、被測定物１５の
自動測定が継続されることとなる。

このような本実施例によれＣｊ、高さ調整手段３０１の
互いに高さの異なるゲージブロック３２３．３２４を交
換可能に配置することにより載物台２２の高さ位置を種
々の値に設定するため、Ｌド移動手段６１により」＝下
動軸５４の昇降量を正確に制御する必要がなく、したが
って、全体としての構造も極めて簡易となる。しかも、
ゲージブロック３２３，３２４を用いて高さ設定するた
めに高さ調整自体は極めて正確且つ安定的に行なわれる
といる効果がある。

また、スライド台３０３　、３０４　Ｊ二のゲージブロ
ック３２３．３２４を交換することか容易であるため、
載物台２２の高さ位置を様々な値に交換できて便宜であ
る。

なお、実施にあたり、高さ調整子Ｊ＆３０１には３種以
」二の寸法のゲージブロックが備えられ、載物台２２が
３種以上の高さ位置に設定され得る構造であってもよい
。また、ゲージブロックの移動方向は前記Ｙ軸方向に限
られず、Ｘ軸方向をはじめとして種々の方向であっても
よいし、スライド台３０３．３０４上にゲージブロック
３２３゜３２４が交換不能に取付けられていてもよい。

さらに、前記実施例は本発明が内側（径）測定機に適用
された場合であったが、測定子６，１０の向きや付勢方
向を夫々逆に構成し且つこれに対応した全体構成とすれ
ば、外側（径）７１＋１１．ｉｄ機にも容易に適用する
ことができる。

上述のように本発明によれば、多点測定を高精度に行う
ことができ、しかも、構造の簡易な内外側測定機を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々互いに異なる被測定物を示す
断面図、第３図は本発明に係る内外側測定機の一実施例
を・示す正面図、第４図はその平面図、第５図は前記実
施例を高さ調整手段を示す拡大平面図、第６図はその要
部の左側面図、第７図は前記実施例の制御系統を示す概
略ブロック図である。 ｌ・・・基体、５・・・固２定アーム、６．ｔｏ・・・
測定子、７・・・可動アーム、８・・・変位検出器、９
・・・スピンドル、１１・・・ローブ、１２・・・プー
リ、１３・・・型録、１４・・・付勢手段、１５・・・
被測定物、１７・・・アーム移動手段としてのシリンダ
、２２・・・載物台、５１・・・往復移動手段、６１・
・・上下移動手段、７１．７２・・・押え部材としての
ブロック、７２Ａ・・・押え凹部、８４・・・位置決め
手段、９１・・・配給装置、９２・・・排出装置、１０
２・・・搬送装置、１０３・・・搬送棒、制御装置２０
０・・・制御装置、２０４・・・表示装置、３０１・・
・高−さ調整手段、３０２・・・超硬ゲージブロック、
３２３，３２４・・・ゲージブロック。 代理人　弁理士　木下　実−三 （ばか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体に対してＡ降可能とされた載物台と、載物台
   」二の所定位置に被測定物を位置決め固定する位置決め
   手段と、位置決め手段により固定された被測定物に接触
   可能に同軸線上を互いに相対移動する一対の測定子と、
   測定子の移動変位量から被測定物の内外側寸法を検出す
   る変位検出器と、互いに高さの異なる複数のゲージプロ
   ・ンクを基体と載物台との間に交換可能に適宜介装させ
   て載物台の基体に対する高さ位置を調整する高さ調整手
   段と、が備えられていることを特徴とする内外側測定機
   。