JP5306132B2 - 同心度測定装置 - Google Patents
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前記被測定物をその軸心回りに回転自在に支持する被測定物支持手段と、前記被測定物をその軸心回りに被測定物の溝配置角度ごとにインデックス回転させる被測定物回転手段と、被測定物の軸心に対して垂直な平面内で前記軸心に向けて進退自在とされ、被測定物に対向する先端位置に被測定物の隣り合う2つの溝の間隔に対応してこれら2つの溝に押し当て可能な一対の球面接触子を有する第1のテーブル可動板と、この第1のテーブル可動板を進退駆動するテーブル駆動手段と、前記第1のテーブル可動板上に第1のテーブル可動板と平行に被測定物の軸心に向けて進退自在でかつ被測定物に向けて付勢手段で付勢されて設けられ、前記一対の球面接触子に挟まれる位置で被測定物の隣り合う2つの溝に挟まれるランド部外周に接触可能な変位測定先端部材を有する第2のテーブル可動板と、この第2のテーブル可動板の後端に押し当てられる接触子を有し前記一対の球面接触子の中心位置を基準として、第2のテーブル可動板の進出位置から被測定物の前記ランド部外周の径寸法を測定する変位計と、前記被測定物回転手段により被測定物支持手段がインデックス回転されるごとに前記変位計で測定される前記ランド部外周の径寸法の最大値と最小値の差から、被測定物の隣り合う2つの溝に押し当てられる前記第1のテーブル可動板の一対の球面接触子の中心を連ねて形成される仮想円の中心と、前記ランド部外周円の中心点との偏心量を算出する偏心量演算手段とを備える。なお、上記球面接触子は、被測定物に接触させる面が球面であれば良く、他の部位の形状は任意の形状で良い。
また、被測定物が溝の半円形断面の中心を基準とする規格品であっても、溝断面と同様の曲率を有する一対の球面接触子を前記溝に押し当てると共に、これら球面接触子が押し当てられる隣り合う2つの溝で挟まれる被測定物ランド部の外周面に第2のテーブル可動板の変位測定先端部材を接触させることで、前記各球面接触子の中心点を基準位置として前記変位測定先端部材の位置を変位計により測定し、その測定値からランド部の外周の径寸法を求めるようにしているので、測定の基準位置が安定し正確な測定が可能となる。
これにより、外周面の断面形状が円形で、その外周面に断面が略半円形で軸方向に延びる複数の溝を周方向に等間隔に形成してなる被測定物に対して、その複数の溝の断面の中心点を連ねた仮想円の中心と、隣り合う溝に挟まれたランド部外周の曲率中心との偏心量を正確に測定できる。
このように球面接触子を球体として第1のテーブル可動板に対して上記のように支持することにより、球面接触子が被測定物の溝の表面になじみ易く、より精度の良い測定が行える。
前記被測定物をその軸心回りに回転自在に支持して所定角度ごとにインデックス回転させ、その各インデックス回転位置ごとに、被測定物の軸心に対して垂直な平面内で前記軸心に向けて進退自在とされ、被測定物に対向する先端位置に被測定物の隣り合う2つの溝の間隔に対応して配置された一対の球面接触子を有する第1のテーブル可動板を進出させて、前記一対の球面接触子を被測定物の2つの溝に押し当てると共に、この第1のテーブル可動板上に第1のテーブル可動板と平行に被測定物の軸心に向けて進退自在でかつ被測定物に向けて付勢されて設けられた第2のテーブル可動板の先端の変位測定先端部材を、被測定物の隣り合う2つの溝に挟まれるランド部外周に接触させ、前記一対の球面接触子の中心位置を基準として、第2のテーブル可動板の進出位置から被測定物の前記ランド部外周の径寸法を測定し、1周期にわたるインデックス回転で測定される前記ランド部外周の径寸法の最大値と最小値の差から、被測定物の隣り合う2つの溝に押し当てられる前記第1のテーブル可動板の一対の球面接触子の中心を連ねて形成される仮想円の中心と、前記ランド部外周円の中心点との偏心量を算出することを特徴とする。
この測定方法によると、外周面の断面形状が円形で、その外周面に断面が略半円形で軸方向に延びる複数の溝を周方向に等間隔に形成してなる被測定物に対して、その複数の溝の断面の中心点を連ねた仮想円の中心と、隣り合う溝に挟まれたランド部外周の曲率中心との偏心量を正確に測定できる。
2…スピンドル装置
3…主軸
3a…主軸の上端部
3b…主軸の下端部
3c…主軸の肩面
10…被測定物回転手段
11…モータ
12…エンコーダ
13…制御装置
20…第1の可動テーブル装置
21…球面接触子
22…球面接触子支持板
23…球面接触子ガイド板
23a…球面接触子ガイド板の孔
24…第1のテーブル可動板
30…テーブル駆動手段
31…テーブル可動板取り付け部材
32…エアシリンダ
33…ストッパー
34…電磁弁
40…第2の可動テーブル
40a…第2のテーブル可動板
41…ばね(付勢手段)
42…変位測定先端部材
50…変位計
51…接触子
60…偏心量演算手段
61…データ処理部
62…記憶部
70…加圧機構
Claims (9)
- 外周面の断面形状が円形で、その外周面に断面が略半円形で軸方向に延びる複数の溝を周方向に等間隔に形成してなる被測定物に対して、その複数の溝の断面の中心点を連ねた仮想円の中心と、隣り合う溝に挟まれたランド部外周の曲率中心との偏心量を測定する同心度測定装置であって、
前記被測定物をその軸心回りに回転自在に支持する被測定物支持手段と、前記被測定物をその軸心回りに被測定物の溝配置角度ごとにインデックス回転させる被測定物回転手段と、被測定物の軸心に対して垂直な平面内で前記軸心に向けて進退自在とされ、被測定物に対向する先端位置に被測定物の隣り合う2つの溝の間隔に対応してこれら2つの溝に押し当て可能な一対の球面接触子を有する第1のテーブル可動板と、この第1のテーブル可動板を進退駆動するテーブル駆動手段と、前記第1のテーブル可動板上に第1のテーブル可動板と平行に被測定物の軸心に向けて進退自在でかつ被測定物に向けて付勢手段で付勢されて設けられ、前記一対の球面接触子に挟まれる位置で被測定物の隣り合う2つの溝に挟まれるランド部外周に接触可能な変位測定先端部材を有する第2のテーブル可動板と、この第2のテーブル可動板の後端に押し当てられる接触子を有し前記一対の球面接触子の中心位置を基準として、第2のテーブル可動板の進出位置から被測定物の前記ランド部外周の径寸法を測定する変位計と、前記被測定物回転手段により被測定物支持手段がインデックス回転されるごとに前記変位計で測定される前記ランド部外周の径寸法の最大値と最小値の差から、被測定物の隣り合う2つの溝に押し当てられる前記第1のテーブル可動板の一対の球面接触子の中心を連ねて形成される仮想円の中心と、前記ランド部外周円の中心点との偏心量を算出する偏心量演算手段とを備える、
ことを特徴とする同心度測定装置。 - 請求項1において、前記一対の球面接触子が球体であり、これら一対の球面接触子は、前記第1のテーブル可動板に固定され前記一対の球面接触子を下方から支える球面接触子支持板と、前記第1のテーブル可動板に固定されて前記一対の球面接触子の上方に配置され被測定物の隣り合う2つの溝の間隔に対応した位置に各球面接触子に係合可能な一対の孔を有する球面接触子ガイド板とで挟まれて位置決めされる同心度測定装置。
- 請求項1または請求項2において、前記テーブル駆動手段は、その駆動機構を構成するボールねじおよび駆動モータと、前記第1のテーブル可動板の進出位置を検出する位置センサと、駆動モータを制御する制御部とを備え、前記一対の球面接触子を被測定物の溝に押し当てる力が常に一定となるように制御される同心度測定装置。
- 請求項1または請求項2において、前記テーブル駆動手段は、その駆動機構を構成するリニアモータと、第1のテーブル可動板の進出位置を検出する位置センサと、前記リニアモータを制御する制御部とを備え、前記一対の球面接触子を被測定物の溝に押し当てる力が常に一定となるように制御される同心度測定装置。
- 請求項1または請求項2において、前記第2のテーブル可動板は、エアシリンダにより被測定物に向けて付勢されている同心度測定装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記被測定物支持手段は主軸を上向きに配置したスピンドル装置からなり、前記被測定物回転手段は、前記スピンドル装置を回転駆動するモータと、前記主軸の回転位置を検出するエンコーダと、前記モータを制御して前記スピンドル装置の主軸を所定の回転角度位置にインデックス回転させる制御装置とを有し、前記スピンドル装置の主軸は、その上端部が下部よりも小径で被測定物の内径に係合可能な円柱部とされた段付形状であり、その主軸の下部の上面となる肩面で被測定物の端面を支えるものとした同心度測定装置。
- 請求項6において、前記スピンドル装置の上方にスピンドル装置と同心に配置され、スピンドル装置の主軸に支持された被測定物の上端面を、その被測定物の溝に前記第1のテーブル可動板の球面接触子が押し当てられた状態のもとで下方に加圧する加圧機構を設けた同心度測定装置。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、前記偏心量演算手段は、前記被測定物支持手段の回転位置信号と前記変位計の検出信号を取り込むデータ処理部と、前記被測定物支持手段がインデックス回転されるごとに、そのインデックス回転位置に対応付けて前記ランド部外周の径寸法を順次記憶する記憶部とを有し、1周期分のインデックス回転後に、前記記憶部に記憶された全データから被測定物の隣り合う2つの溝に押し当てられる前記第1のテーブル可動板の一対の球面接触子の中心を連ねて形成される仮想円の中心と、前記ランド部外周円の中心点との偏心量を算出するものとした同心度測定装置。
- 外周面の断面形状が円形で、その外周面に断面が略半円形で軸方向に延びる複数の溝を周方向に等間隔に形成してなる被測定物に対して、その複数の溝の断面の中心点を連ねた仮想円の中心と、隣り合う溝に挟まれたランド部外周の曲率中心との偏心量を測定する同心度測定方法であって、
前記被測定物をその軸心回りに回転自在に支持して所定角度ごとにインデックス回転させ、その各インデックス回転位置ごとに、被測定物の軸心に対して垂直な平面内で前記軸心に向けて進退自在とされ、被測定物に対向する先端位置に被測定物の隣り合う2つの溝の間隔に対応して配置された一対の球面接触子を有する第1のテーブル可動板を進出させて、前記一対の球面接触子を被測定物の2つの溝に押し当てると共に、この第1のテーブル可動板上の被測定物に対向する先端位置に第1のテーブル可動板と平行に被測定物の軸心に向けて進退自在でかつ被測定物に向けて付勢されて設けられた第2のテーブル可動板の先端の変位測定先端部材を、被測定物の隣り合う2つの溝に挟まれるランド部外周に接触させ、前記一対の球面接触子の中心位置を基準として、第2のテーブル可動板の進出位置から被測定物の前記ランド部外周の径寸法を測定し、1周期にわたるインデックス回転で測定される前記ランド部外周の径寸法の最大値と最小値の差から、被測定物の隣り合う2つの溝に押し当てられる前記第1のテーブル可動板の一対の球面接触子の中心を連ねて形成される仮想円の中心と、前記ランド部外周円の中心点との偏心量を算出することを特徴とする同心度測定方法。
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