JPS6119895Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、NC指令に基づいて被測定物の定寸
寸法の測定を行なうNC定寸装置の改良に関す
る。

従来のこの種の測定装置は、ボールネジを２本
取付けて、上下両ゲージのフイーラを開閉移動す
るものであつたが、高精度の測定が実施困難とい
う問題点があつた。

その概略構造を第１図に基づいて説明すると、
基盤１の上にハウジング２が配設され、その背面
に駆動源のパルスモータ３が取付けられ、その回
転運動はギヤ４ａ，４ｂを介してハウジング２内
部の回転軸５に伝達されるようになつている。

この回転軸５の上下両端はギヤ６，７を介して
２本のボールネジ８，９に連結され、さらにこれ
らのボールナツト８ａ，９ａはハウジング２のガ
イド２ａに摺動可能に係合された可動部材８ｂ，
９ｂに固定され、この可動部材８ｂ，９ｂに上ゲ
ージ１０および下ゲージ１１がそれぞれ取付けら
れている。

そのほか、１０ａ，１１ｂは被測定物１２を挾
持するフイーラを示し、NC機構については図示
しない。

このように、従来では本のボールネジによつて
２つのゲージの開閉移動を行なう構造であるた
め、ボールネジの精度が２本分加算される結果と
なり、高精度の測定が実施困難であつた。

しかも、可動部材８ｂ，９ｂの蛇行が誤差に加
算される問題もあつた。

このようなことから、従来のNC定寸装置にミ
クロンオーダの精度を期待することは無理であつ
た。

この考案は上記事情を改善するためになされた
もので、その目的とするところは、２つのゲージ
を対称的に移動可能に適当な伝動機構を介して連
結し、両ゲージの開閉移動を直接的に行なわせる
ことによつて、高精度の測定が行なえるようにし
たNC定寸装置を提供することにある。

以下、この考案は第２図、第３図を参照しなが
ら、一実施例に基いて詳しく説明する。なおNC
機構の図示は省略する。

１３は基盤１４に固定されたガイド機能を有す
る固定部材、たとえば支柱を示し、この支柱１３
の上部には枠組で構成された測定頭１５が滑動自
在に取付けられている。

すなわち、１６は測定１５の枠組をなす上横木
部材、１７はこれと平行な下横木部材で、測定頭
１５の大部分は外殻１９…で包まれている。

上横木部材１６と下横木部材１７は、支柱１３
に軸受を介して、好ましくはボールガイド２０
ａ，２０ｂを介して滑動自在に支承され、また上
横木部材１６上に取付けられた頂部横木部材１８
の上面にはモータ（DC）２１が載置固定されて
いる。

このモータ２１の回転軸端にはピニオン２１ａ
が固定され、その近傍の上横木部材１６に、支柱
１３と平行に配置したボールネジ２２の上端が軸
受２３を介して回転（のみ）可能に取付けられて
いる。

ボールネジ２２はその頂部に固定されているギ
ヤ２４を介して前記ピニオン２１ａに連結され、
これらと前記モータ２１とで構成された駆動機構
が、ボールネジ２２に回転を与えるようになつて
いる。

前記ボールネジ２２のボールナツト２５は、上
横木部材１６に平行な支持部材２６に固定され、
この支持部材２６の一端はピン２９によつてガイ
ド軸２７ａに固定されている。

このガイド軸２７ａは、前記支柱１３と平行に
配置され、軸受好ましくはボールガイド２８ａ，
２８ｂを介して上横木部材１６と下横木部材１７
に滑動自在に挿通され、上端は外殻１９で被われ
ているが、下端は下横木部材１７の下方に垂下し
ている。なお、ボールガイド２８ａ，２８ｂは上
下にスパンを大きくとつて、ガイド軸２７ａの傾
動を小さく抑えるとともに、上下の動きを軽くす
るように調整することが望ましい。

一方、支柱１３およびガイド軸２７ａと平行に
測定頭１５の内部にガイド面２７ｂが設けられて
いて、支持部材２６の旋回をボールネジ２２に頼
ることなく拘束し、該支持部材２６はボールネジ
２２との間でこじれを生ずることなく上下にのみ
移動可能になつている。

支持部材２６の他端はワイヤもしくはチエー
ン、ここではローラチエーン３０の一端が固定さ
れ、このローラチエーン３０はホイール３１を介
して測定頭１５の下横木部材１７に連結され、上
記ホイール３１は、支柱１３にピン３２で固定さ
れた支持部材３３に回転自在に取付けられてい
る。

また本考案ではガイド軸２７ａと平行につぎの
要領でマグネスケール３４を配設することが好ま
しい。すなわち第３図に明らかなように、マグネ
スケール３４は上横木部材１６を挿通して、上端
がガイド軸２７ａ上端にピン止めした部材３５に
支持されるとともに、その下端はボールナツト２
５の支持部材２６に支持され、さらに上横木部材
１６には、マグネスケール３４ａに対応してガイ
ド軸２７ａと測定頭１５との相対位置を検出する
検出ヘツド３４ｂが取付けられる。

たゞし、上記マグネスケール３４ａは後述する
上ゲージ３８および下ゲージ４１のフイーラ３８
ａ，４１ａの測定中心Ａ−Ａにほゞ完全に一致さ
せることが望ましく、またマグネスケール３４ａ
とボールナツト２５とボールネジ２２の三者は、
互いできるだけ近くに配設することにより、サー
ボ剛性を確保することが望ましい。

つぎに、２つのゲージおよびその支持機構、支
柱下部の構成について説明する。なお、図面は２
つのゲージ間隔が最大である状態を示している。

ガイド軸２７ａの下端にはゲージ支持部材３７
が固定され、このゲージ支持部材３７に上ゲージ
３８が固定されている。

また、第３図に明確なとおり、ガイド軸２７ａ
と平行に測定頭１５の延長であるところの別のゲ
ージ支持部材３９が、上横木部材１６および下横
木部材１７に溶接等にて固定されており、この支
持部材３９の下端に部材４０を介して下ゲージ４
１が固定されている。したがつて、前記ボールネ
ジ２２が回転しボールナツト２５がその回転角に
応じた量だけ移動すると、ガイド軸２７ａと測定
頭１５とは前記ボールナツト２５の移動量に応じ
た量だけ相対的に移動すると同時に、両者はホイ
ール３１を介してローラチエーン３０に連結され
ているため支柱１３を基準としてそれぞれ相反す
る方向へ移動し、これらに取付けられている上ゲ
ージ３８および下ゲージ４１は、互いに接近また
は離間する方向へ略等しい距離だけ上下動する。

前記上ゲージ３８および下ゲージ４１はそれぞ
れ被測定物４４に対向するフイーラ３８ａ，４１
ａを備えており、これらのフイーラ３８ａ，４１
ａが被測定物４４に接触して偏位したとき、その
偏位量に応じた大きさの検出信号が発信されるよ
うになつている。

一方、支柱１３の下部は段差１３ａ，１３ｂを
つけて太径部を形成し、測定頭１５の自重に対向
させるとともに、ローラーチエーン３０の両端に
作用する荷重をほゞ等しくするため、下横木部材
１７下面に取付けた部材１７ａと段差１３ｂとの
間にスプリング４２を介装し、さらにこの外周を
フランジ付き筒体４３で囲繞してある。

つぎに、上述した実施例装置の動作について説
明する。

装置は初めに待機状態にあつて、上ゲージ３８
と下ゲージ４１は、被測定物４４の定寸寸法より
適当な量だけ余分にフイーラ３８ａ，４１ａが開
く位置に、おかれている。この位置決めは、被測
定物４４の定寸寸法があらかじめ判明しているた
めに、モータ２１を図示しないNC機構で駆動す
ることによつて、容易に行なわれる。

つぎに待機状態から測定動作に移る。

前記のように置かれているフイーラ３８ａ，４
１ａ間の略中心に、第２図に示すように被測定物
４４を位置させ、NC機構にてフイーラ３８ａ，
４１ａを定寸寸法まで接近させるべくモータ２１
を駆動する。

モータ２１は、ピニオン２１ａ，ギヤ２４を介
してボールネジ２２を回転させ、ボールナツト２
５を下方へ移動させる。ボールナツト２５の下降
に伴なつて、これに一体的に取付けられている支
持部材２６、ガイド軸２７ａ、上ゲージ３８およ
びマグネスケール３４ａは、測定頭１５に対し相
対的に下降する。

測定頭１５に対するガイド軸２７ａ等の相対的
下降量は、マグネスケール３４ａと検出ヘツド３
４ｂにて検出されてフイードバツクされ、図示し
ないNC機構とにより、所定量ガイド軸２７ａを
下降させる。

ここに前記ガイド軸２７ａに固定された支持部
材２６と測定頭１５の下横木部材１７は、支持部
材３３に取付けたホイール３１を介してローラチ
エーン３０により連結されているため、前記支持
部材２６の下降に伴なつて測定頭１５およびそれ
に取付けられている下ゲージ４１を前記支持部材
２６の下降量とほゞ等しい割合で上昇させる。そ
の結果、上ゲージ３８と下ゲージ４１はボールネ
ジ２２の回転角に応じた量だけ相対的な関係位置
を変えると同時に、互いに略等しい割合で接近
し、フイーラ３８ａ，４１ａを介して被測定物４
４を挾みつける。フイーラ３８ａ，４１ａが被測
定物４４に当接して偏位すると、上ゲージ３８お
よび下ゲージ４１は各々の偏位量に応じた検出信
号を発する。定寸検知は、この両ゲージの両検出
信号の和のレベルを求め、所望の寸法であるか否
かを判定し、さらにはずれ寸法を求めることによ
つて、行なわれる。

前述したように上ゲージ３８，下ゲージ４１の
開閉すなわち両ゲージの相対的位置関係は、１本
のボールネジ２２によつて直接的に調整されるた
め、誤差が介入する余地は殆んどなく、２本のボ
ールネジを用いて両ゲージを別々に位置決めして
いた従来のものに比し、高精度のNC定寸が可能
となる。

とくに、前述した実施例のようにマグネスケー
ル３４ａを用いて上ゲージ３８，下ゲージ４１の
相対的な位置決めを行なう場合は、該マグネスケ
ール３４ａを測定中心Ａ−Ａ上にほゞ一致させる
ことによつて、より高精度の位置決めができるよ
うになり、１μ単位のNC制御さえ可能となる。
もちろん本考案はこれに限らず、マグネスケール
３４ａを用いない他のNC制御によつて、上ゲー
ジ３８、下ゲージ４１の相対的な位置決めを行な
うことができる。

また、上ゲージ３８，下ゲージ４１はある幅の
測定域を有しているものであるから、この幅の範
囲内であれば、両ゲージの対称的な移動に誤差が
あつても差支えない。このため支持部材２６と下
横木部材１７を連結する伝動機構は、実施例のホ
イール３１とローラチエーン３０のように遊びの
生じないものに限らず、たとえばガイド軸２７ａ
側と測定頭１５側に互に対向させて平行に設けた
ラツクと、両ラツクの間にあつてこれに噛み合う
ように支柱１３に設けてピニオンのように、わず
かに遊び（バツラツシユによる）を生ずる他の伝
動機構に置き換えることもできる。そのほか、上
ゲージ３８、下ゲージ４１の構成についても、非
接触式のゲージに置きかえることが可能である。

以上詳述したようにこの考案のNC定寸装置は
所定のNC指令に基づき１本のボールネジ２２で
上下ゲージ３８，４１の開閉移動を直接的に行な
うため、２本のボールネジで同上の操作を行なつ
ていた従来装置に比べ、誤差の加算をなくすこと
が可能となり、高精度のNC定寸寸法の測定が行
なえるので、この分野に大きな貢献をするもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のNC定寸装置の概略構成図、第
２図はこの考案の一実施例のNC定寸装置を示す
構成図で、第３図は第２図の−線に沿う断面
図である。 １……基盤、２……ハウジング、３……パルス
モータ、５……回転軸、８，９……ボールネジ、
１０……上ゲージ、１１……下ゲージ、１３……
支柱（固定部材）、１４……基盤、１５……測定
頭、１６……上横木部材、１７……下横木部材、
２１……モータ、２２……ボールネジ、２５……
ボールナツト、２６……支持部材、２７……ガイ
ド軸、３０……ローラチエーン、３１……ホイー
ル、３４ａ……マグネスケール、３４ｂ……検出
ヘツド、３７，３９……ゲージ支持部材、３８…
…上ゲージ、４１……下ゲージ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. NC指令によつて互いに対向する２つのゲージ
   を開閉させて定寸寸法の設定を行ない、両ゲージ
   から得られる検出信号の和レベルによつて定寸検
   知を行なうNC定寸装置において、前記２つのゲ
   ージをそれぞれ支持する部材を互いに両ゲージの
   開閉方向と平行移動可能に係合するとともに、こ
   れらを支柱等の固定部材に前記開閉方向と平行移
   動可能に設け、前記ゲージを支持する部材の一方
   に前記開閉方向と平行にゲージ開閉用のボールネ
   ジを回転可能にのみ取付けるとともに、他方の部
   材に前記ボールネジに係合するボールナツトを固
   定し、かつ前記両部材を固定部材に対し対称的に
   移動させる伝動機構で連結したことを特徴とする
   NC定寸装置。