JP2005345195A - Coaxiality measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同軸度を測定する同軸度測定装置に関するものである。 The present invention relates to a coaxiality measuring device for measuring coaxiality.
従来、同軸度を測定する場合、3次元測定器を用いるのが一般的である。因みに、3次元測定器で同軸度を測定する場合は、1つのセンサを第1円筒部のある断面において周方向に動かして、円周上の複数点で第1円筒部における外周面の径方向位置を測定し、さらにセンサを第2円筒部のある断面において周方向に動かして、円周上の複数点で第2円筒部における外周面の径方向位置を測定する。 Conventionally, when measuring the coaxiality, a three-dimensional measuring device is generally used. Incidentally, when measuring the coaxiality with a three-dimensional measuring device, one sensor is moved in the circumferential direction in a cross section of the first cylindrical portion, and the radial direction of the outer peripheral surface of the first cylindrical portion at a plurality of points on the circumference. The position is measured, and the sensor is further moved in the circumferential direction in a cross section of the second cylindrical portion, and the radial position of the outer peripheral surface of the second cylindrical portion is measured at a plurality of points on the circumference.
しかしながら、3次元測定器で同軸度を測定する場合は、1つのセンサを測定個所に順に移動させて多点の測定をするため、測定時間が長くなってしまうという問題があった。 However, when measuring the coaxiality with a three-dimensional measuring instrument, there is a problem that the measurement time becomes long because one sensor is sequentially moved to a measurement location to measure multiple points.
本発明は上記点に鑑みて、短時間で同軸度を測定可能にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has an object to make it possible to measure the coaxiality in a short time.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、ワーク(1)における第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を測定する同軸度測定装置であって、ワーク(1)を載せるワーク受け台(2)と、ワーク受け台(2)にワーク(1)を載せた状態で、ワーク(1)を所定の回転位置に順に回転させる回転機構(3)と、第1円筒部(11)における外周面の径方向位置を測定する第1センサ(41)と、第2円筒部(12)における外周面の径方向位置を測定する第2センサ(42)と、回転機構(3)からの回転位置データおよび第1、第2センサ(42)の測定データに基づいて第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を演算する演算手段(6)とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
これによると、第1円筒部を測定するセンサと第2円筒部を測定するセンサとを備えているため、第1円筒部と第2円筒部を同時に測定することができ、したがって、短時間で同軸度を測定することができる。 According to this, since the sensor for measuring the first cylindrical portion and the sensor for measuring the second cylindrical portion are provided, the first cylindrical portion and the second cylindrical portion can be measured at the same time. The coaxiality can be measured.
また、ワークを所定の回転位置に順に回転させるため、円筒部の周方向に沿って多数のセンサを配置する必要がなく、したがって、センサ数を少なくすることができる。 In addition, since the workpiece is sequentially rotated to a predetermined rotational position, there is no need to arrange a large number of sensors along the circumferential direction of the cylindrical portion, and therefore the number of sensors can be reduced.
請求項2に記載の発明のように、第1センサ(41)を軸方向にずらして2つ配置することにより、データム円筒部に相当する第1円筒部の軸を求めることができる。 As in the second aspect of the invention, by disposing two first sensors (41) in the axial direction, the axis of the first cylindrical portion corresponding to the datum cylindrical portion can be obtained.
請求項3に記載の発明では、回転機構(3)は、ワーク(1)を3個所の回転位置に順に回転させることを特徴とする。
The invention according to
最低3個所の回転位置にて測定を行えば中心を求めることができるため、請求項3に記載の発明によると、最小の測定時間で中心を求めることができる。 Since the center can be obtained by performing measurement at at least three rotational positions, the center can be obtained with the minimum measurement time.
請求項4に記載の発明では、ワーク(1)における第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を測定する同軸度測定装置であって、第1円筒部(11)の周方向に沿って少なくとも3つ配置されて、第1円筒部(11)における外周面の径方向位置を測定する第1センサ(41)と、第2円筒部(12)の周方向に沿って少なくとも3つ配置されて、第2円筒部(12)における外周面の径方向位置を測定する第2センサ(42)と、第1および第2センサ(42)の測定データに基づいて第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を演算する演算手段(6)とを備えることを特徴とする。
In invention of
これによると、同軸度を測定するために必要なデータを同時に得ることができるため、極めて短時間で同軸度を測定することができる。 According to this, since data necessary for measuring the coaxiality can be obtained at the same time, the coaxiality can be measured in an extremely short time.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係る同軸度測定装置の構成を模式的に示す正面図、図2は図1の装置の要部の側面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of the coaxiality measuring apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view of the main part of the apparatus of FIG.
図1、図2に示すように、被測定物であるワーク1は、円筒形状の第1円筒部11と、円筒形状の第2円筒部12と、両円筒部11、12間に配置されたセパレータ13とを備え、それらは溶接等にて一体化されている
測定の際には、ワーク1はVブロック2に載せられる。このとき、ワーク1における第1円筒部11のみがVブロック2に当接している。なお、Vブロックは本発明のワーク受け台に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
回転機構3は、電動機(図示せず)等が内蔵された駆動部31と、駆動部31により回転されるシャフト32とを備えている。そして、シャフト32がワーク1における第1円筒部11の端面に係合された状態で、駆動部31によりシャフト32を介してワーク1を回転させるようになっている。より詳細には、回転機構3は、ワーク1を所定の回転位置に順に回転させるものである。
The
第1測定機構4は、第1円筒部11における外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定する2個の第1センサ41と、第2円筒部12における外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定する1個の第2センサ42とを備えている。因みに、2個の第1センサ41は、ワーク1の軸方向にずらして配置されている。
The
プレート43には、これらのセンサ41、42が装着されるとともに、ワーク1をVブロック2に押し付けてワーク1のガタ付きを防止するワーク押え44が装着されている。ワーク押え44は、ワーク1の外形寸法のばらつきに追従できるように、プレート43に対して相対的に移動可能になっているとともに、ばねによってワーク1側に付勢されている。
These
そして、エアシリンダ(図示せず)等が内蔵された駆動部45によりプレート43を天地方向に往復動させるようになっている。また、プレート43をワーク1に向かって移動させた際、プレート43が図示しないストッパに当接することにより、プレート43の停止位置が決定されるようになっている。
The
第2測定機構5は、第2円筒部12における端面に接してその接触部位の軸方向位置を測定する4個の第3センサ51を備えている。第3センサ51は、90度間隔でプレート52に装着されている。そして、エアシリンダ(図示せず)等が内蔵された駆動部53によりプレート52をワーク1の軸方向に往復動させるようになっている。また、プレート52をワーク1に向かって移動させた際、プレート52が図示しないストッパに当接することにより、プレート52の停止位置が決定されるようになっている。
The second measurement mechanism 5 includes four
マイコンやメモリー等を有するデータ処理装置6には、回転機構3からの回転位置データ、および第1〜第3センサ41、42、51の測定データが入力されるようになっている。そして、データ処理装置6は、それらのデータに基づいて、第1円筒部11と第2円筒部12の同軸度を演算するとともに、ワーク1の軸に対する第2円筒部12の直角度を演算する。なお、データ処理装置6は、本発明の演算手段に相当する。
The
次に、同軸度の測定方法について説明する。 Next, a method for measuring the coaxiality will be described.
本実施形態では、回転機構3によりワーク1を90度ずつ回転させて、第1センサ41、第2センサ42により4回測定を行う。このように、ワーク1を回転させて測定を行うことにより、1断面の中心を求めるために必要なデータを1個のセンサで得られるようにしている。
In the present embodiment, the
第1センサ41、第2センサ42による1回目の測定を行うために、ワーク1をVブロック2に載せ、第1測定機構4のプレート43を下降させてプレート43をストッパに当接させる。これにより、ワーク押え44が第1円筒部11に当接し、ワーク押え44によりワーク1がVブロック2に押し付けられ、ワーク1が固定される。
In order to perform the first measurement by the
この状態で、第1センサ41は、第1円筒部11の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。また、第2センサ42は、第2円筒部12の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。そして、データ処理装置6は、今回入力された1回目の測定データをメモリーに記憶させる。
In this state, the
次に、2回目の測定を行う。第1測定機構4のプレート43を上昇させて、第1センサ41、第2センサ42、およびワーク押え44を、ワーク1から離す。この後、ワーク受け台2にワーク1を載せた状態で、回転機構3によりワーク1を90度回転させる。次いで、第1測定機構4のプレート43を下降させてプレート43をストッパに当接させる。この状態で、第1センサ41は、第1円筒部11の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。また、第2センサ42は、第2円筒部12の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。そして、データ処理装置6は、今回入力された2回目の測定データをメモリーに記憶させる。
Next, the second measurement is performed. The
次に、2回目の測定と同様にして、3回目および4回目の測定を行う。 Next, the third and fourth measurements are performed in the same manner as the second measurement.
次に、データ処理装置6は、メモリーに記憶させた測定データに基づいて同軸度を演算する。より詳細には、2個の第1センサ41の測定データに基づいて第1円筒部11の軸を演算により求め、第2センサ42の測定データに基づいて第2円筒部12の中心を演算により求め、さらにそれらの演算結果に基づいて第1円筒部11と第2円筒部12の同軸度を演算により求める。
Next, the
次に、直角度の測定方法について説明する。 Next, a method for measuring perpendicularity will be described.
まず、ワーク押え44によりワーク1がVブロック2に固定されている状態で、第2測定機構5のプレート52をワーク1に向かって移動させてプレート52をストッパに当接させる。4個の第3センサ51は、第2円筒部12の端面に接してその接触部位の軸方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。
First, in a state where the
そして、データ処理装置6は、第1センサ41の測定データに基づいて求めた第1円筒部11の軸に対する第2円筒部12の直角度を、第3センサ51の測定データに基づいて演算する。
Then, the
以上述べた本実施形態によると、第1円筒部11を測定する第1センサ41と第2円筒部12を測定する第2センサ42とを備えているため、第1円筒部11と第2円筒部12を同時に測定することができ、したがって、短時間で同軸度を測定することができる。また、測定時間が短くなると、測定装置の台数を少なくできるため、設備費を低減することができる。
According to the present embodiment described above, since the
また、ワーク1を所定の回転位置に順に回転させるため、円筒部11、12の周方向に沿って多数のセンサを配置する必要がなく、したがって、センサ数を少なくすることができる。
Further, since the
なお、本実施形態では、第1センサ41、第2センサ42により4回測定を行ったが、120度間隔の3個所の回転位置にワーク1を順に回転させて、第1センサ41、第2センサ42により3回測定を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the measurement is performed four times by the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図3は第2実施形態に係る同軸度測定装置の構成を模式的に示す正面図、図4は図3の装置の要部の側面図である。第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a front view schematically showing the configuration of the coaxiality measuring apparatus according to the second embodiment, and FIG. 4 is a side view of the main part of the apparatus of FIG. The same or equivalent parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態は、第1測定機構4を3個備え(図4参照)、回転機構3を廃止している(図3参照)。図4に示すように、第1測定機構4は、Vブロック2側を除いて、ワーク1の周方向に沿って90度間隔で配置されている。
In the present embodiment, three
本実施形態では、各センサ41、42、51による測定を1回行う。すなわち、ワーク1をVブロック2に載せ、3個の第1測定機構4のプレート43をワーク1に向かって移動させてプレート43をストッパに当接させるとともに、第2測定機構5のプレート52をワーク1に向かって移動させてプレート52をストッパに当接させる。
In this embodiment, the measurement by each
この状態で、6個の第1センサ41は、第1円筒部11の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。また、3個の第2センサ42は、第2円筒部12の外周面に接してその接触部位の径方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。さらに、4個の第3センサ51は、第2円筒部12の端面に接してその接触部位の軸方向位置を測定し、その測定データをデータ処理装置6に出力する。そして、データ処理装置6は、それらの測定データに基づいて、同軸度および直角度を演算する。
In this state, the six
これによると、同軸度を測定するために必要なデータを同時に得ることができるため、極めて短時間で同軸度を測定することができる。 According to this, since data necessary for measuring the coaxiality can be obtained at the same time, the coaxiality can be measured in an extremely short time.
1…ワーク、2…ワーク受け台、3…回転機構、6…データ処理装置(演算手段)、11…第1円筒部、12…第2円筒部、41…第1センサ、42…第2センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ワーク(1)を載せるワーク受け台(2)と、
前記ワーク受け台(2)に前記ワーク(1)を載せた状態で、前記ワーク(1)を所定の回転位置に順に回転させる回転機構(3)と、
前記第1円筒部(11)における外周面の径方向位置を測定する第1センサ(41)と、
前記第2円筒部(12)における外周面の径方向位置を測定する第2センサ(42)と、
前記回転機構(3)からの回転位置データおよび前記第1、第2センサ(42)の測定データに基づいて第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を演算する演算手段(6)とを備えることを特徴とする同軸度測定装置。 A coaxiality measuring device for measuring the coaxiality of the first cylindrical part (11) and the second cylindrical part (12) in the workpiece (1),
A work cradle (2) on which the work (1) is placed;
A rotating mechanism (3) for sequentially rotating the workpiece (1) to a predetermined rotational position in a state where the workpiece (1) is placed on the workpiece cradle (2);
A first sensor (41) for measuring a radial position of an outer peripheral surface of the first cylindrical portion (11);
A second sensor (42) for measuring the radial position of the outer peripheral surface of the second cylindrical portion (12);
Calculation for calculating the coaxiality of the first cylindrical portion (11) and the second cylindrical portion (12) based on rotational position data from the rotating mechanism (3) and measurement data of the first and second sensors (42). A coaxiality measuring device comprising means (6).
前記第1円筒部(11)の周方向に沿って少なくとも3つ配置されて、前記第1円筒部(11)における外周面の径方向位置を測定する第1センサ(41)と、
前記第2円筒部(12)の周方向に沿って少なくとも3つ配置されて、前記第2円筒部(12)における外周面の径方向位置を測定する第2センサ(42)と、
前記第1および第2センサ(42)の測定データに基づいて第1円筒部(11)と第2円筒部(12)の同軸度を演算する演算手段(6)とを備えることを特徴とする同軸度測定装置。 A coaxiality measuring device for measuring the coaxiality of the first cylindrical part (11) and the second cylindrical part (12) in the workpiece (1),
A first sensor (41) that is arranged along the circumferential direction of the first cylindrical portion (11) and measures the radial position of the outer peripheral surface of the first cylindrical portion (11);
A second sensor (42) that is arranged along the circumferential direction of the second cylindrical part (12) and measures the radial position of the outer peripheral surface of the second cylindrical part (12);
A calculation means (6) for calculating the coaxiality of the first cylindrical portion (11) and the second cylindrical portion (12) based on the measurement data of the first and second sensors (42) is provided. Coaxiality measuring device.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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