JP6254417B2 - measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、測定装置に関し、例えば長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークを測定する測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus, and for example, relates to a measuring apparatus that measures a shaft object work in which a longitudinal direction is arranged in a substantially vertical direction.
軸物ワークの表面粗さや形状等の表面性状を測定する場合、重力の影響を最小限に抑えることで、測定精度を向上させることができる。例えば、非特許文献1に開示されている測定装置は、自動車のクランクやカムシャフト等の軸物ワークの長手方向を上下方向に配置して支持している。当該測定装置は、軸物ワークの回転を許容するように当該軸物ワークの上端部を支持すると共に、軸物ワークの下端部を回転テーブル上で支持している。そして、当該測定装置は、回転テーブルを回転させることで軸物ワークを回転させつつ、この軸物ワークに測定子を側方から接触させる工程を上から下に向かって順に繰り返すことで、軸物ワークの表面性状を測定する。
When measuring surface properties such as the surface roughness and shape of a workpiece, the measurement accuracy can be improved by minimizing the influence of gravity. For example, the measuring device disclosed in Non-Patent
ところで、特許文献1には、一般的な三次元測定機が開示されている。当該三次元測定機は、定盤を備えており、定盤の上面で互いに直交する二方向をそれぞれ左右方向、前後方向とし、定盤の上面に垂直な方向を上下方向とすると、当該定盤を左右方向に跨ぐように門型フレームが配置されている。門型フレームは前後方向に移動可能であって、当該門型フレームにプローブが左右方向及び上下方向に移動可能に設けられている。このような三次元測定機は、定盤の上面にワークを配置し、例えばワークの外形をプローブで倣うことで当該ワークの表面性状を測定する。
Incidentally,
一般的に、軸物ワークの表面性状を測定する場合、軸物ワークの端面に形成された凹み部に円錐体を嵌め込むことで当該軸物ワークを支持している。非特許文献1の測定装置も例にもれず、軸物ワークの端面の凹み部に円錐体を嵌め込むことで当該軸物ワークを支持しているが、軸物ワークの傾きに応じて、円錐体の重心位置から当該円錐体と軸物ワークとの接触点までの距離が変化するので、軸物ワークの傾きを測定値において良好に補正することが難しく、測定値に傾き誤差が含まれてしまう。また、非特許文献1の測定装置は、プローブが2軸方向(軸物ワークへ近づける方向と、軸物ワークの軸方向に平行な方向)にしか駆動しない機構となっている。このため、軸物ワークを連続的に回転させないと、当該軸物ワークの表面性状を測定することができず、測定値に回転誤差が含まれてしまう。つまり、非特許文献1の測定装置は、測定精度が低い。
In general, when measuring the surface property of a shaft workpiece, the shaft workpiece is supported by fitting a cone into a recess formed on the end surface of the shaft workpiece. The measuring device of Non-Patent
一方、特許文献1の三次元測定機は、定盤の上面に軸物ワークの長手方向を上下方向に配置し、当該軸物ワークの表面性状を測定することができる構成とすると、三次元測定機が大型化してしまう。
On the other hand, if the coordinate measuring machine of
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、軸物ワークの長手方向を略上下方向に配置した状態において、測定装置を大型化することなく、高い測定精度で当該軸物ワークの表面性状を測定できる測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and in a state in which the longitudinal direction of the shaft workpiece is arranged in a substantially vertical direction, the shaft has high measurement accuracy without increasing the size of the measuring device. An object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of measuring the surface property of a workpiece.
本発明の一形態に係る測定装置は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークの上端部を支持する第1の支持部と、前記第1の支持部の下方に配置され、前記軸物ワークの下端部を支持する第2の支持部と、前記第1の支持部と前記第2の支持部に支持された前記軸物ワークの表面性状を測定するプローブを備えた測定機と、を備え、前記第1の支持部及び前記第2の支持部と前記軸物ワークの長手方向の端部とは、凸状球面台座とこの凸状球面台座を受ける軸受部とで係合可能とされている。 A measuring apparatus according to an aspect of the present invention includes a first support portion that supports an upper end portion of a shaft object workpiece having a longitudinal direction arranged substantially in the vertical direction, and is disposed below the first support portion, A second support part that supports the lower end of the first support part, and a measuring machine that includes the first support part and a probe that measures a surface property of the shaft object work supported by the second support part, The first support portion, the second support portion, and the longitudinal end portion of the shaft workpiece can be engaged with each other by a convex spherical pedestal and a bearing that receives the convex spherical pedestal.
上述の測定装置において、前記軸物ワークの回転を防ぐ回転防止部を備えることが好ましい。 In the above-described measuring apparatus, it is preferable to include a rotation preventing unit that prevents the shaft workpiece work from rotating.
上述の測定装置において、前記軸物ワークの長手方向の端面には凹部が設けられ、前記第1の支持部及び前記第2の支持部には、前記凹部に嵌め込まれる前記凸状球面台座が設けられていることが好ましい。 In the measuring apparatus described above, a concave portion is provided on the longitudinal end surface of the shaft object workpiece, and the convex spherical pedestal that is fitted into the concave portion is provided on the first support portion and the second support portion. It is preferable.
上述の測定装置において、前記第1の支持部は、略上方又は略下方に向かって前記軸物ワークを押し込み、当該押し込み状態を維持する押込部を備えることが好ましい。 In the above-described measurement apparatus, it is preferable that the first support portion includes a pushing portion that pushes the shaft workpiece work substantially upward or substantially downward and maintains the pushed state.
上述の測定装置において、前記第1の支持部は、略上下方向に延在するガイドに沿って移動可能であることが好ましい In the measurement apparatus described above, it is preferable that the first support portion is movable along a guide extending in a substantially vertical direction.
上述の測定装置において、前記測定機は三次元測定機であることが好ましい。 In the measuring apparatus described above, the measuring machine is preferably a three-dimensional measuring machine.
本発明によれば、軸物ワークの長手方向を略上下方向に配置した状態において、測定装置を大型化することなく、高い測定精度で当該軸物ワークの表面性状を測定できる測定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a measuring device capable of measuring the surface properties of a shaft workpiece with high measurement accuracy without increasing the size of the measuring device in a state in which the longitudinal direction of the shaft workpiece is arranged in a substantially vertical direction. it can.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、以下の説明においては、説明を明確にするために、左右方向、前後方向及び上下方向を規定して説明するが、当該方向は使用形態によって適宜、変更される。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate. In the following description, in order to clarify the explanation, the left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction are defined and described, but the directions are appropriately changed depending on the usage form.
本実施の形態の測定装置の基本構成を説明する。ここで、図1は、本実施の形態の測定装置を概略的に示す斜視図である。図2は、軸物ワークの支持機構及び三次元測定機を概略的に示す斜視図である。 A basic configuration of the measuring apparatus according to the present embodiment will be described. Here, FIG. 1 is a perspective view schematically showing the measuring apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a support mechanism for a workpiece and a coordinate measuring machine.
本実施の形態の測定装置1は、図1及び図2に示すように、基部2、支持機構3及び三次元測定機4を備えており、例えば、軸方向を垂直方向とした状態で基部2上に設置した自動車のクランクやカムシャフト等の軸物ワークWを支持機構3で支持し、この軸物ワークWの表面粗さや形状等の表面性状を三次元測定機4で測定する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
基部2は、支持機構3及び三次元測定機4を支持するフレーム部材であり、測定装置1が床面に載置された状態で、上面が略水平に配置される。支持機構3は、長手方向(軸方向)を略上下方向(略垂直方向)に配置した軸物ワークWを支持する。本実施の形態の支持機構3は、第1の支持部5、第2の支持部6及び回転防止部7を備えている。
The
第1の支持部5は、図2に示すように、基部2に立設されたコラム29にスライダ31を介して支持されており、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの上端部を支持する。第1の支持部5は、軸物ワークWにおける長手方向に延在する中心軸を中心とする当該軸物ワークWの回転を許容する。なお、第1の支持部5及びその周辺の具体的な構成は後述する。
As shown in FIG. 2, the
第2の支持部6は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの下端部を支持する。第2の支持部6は、第1の支持部5と上下方向に対向するように配置されており、第2の支持部6における軸物ワークWを支持する部分と、第1の支持部5における軸物ワークWを支持する部分とは、上下方向から見て略等しい位置に配置されている。
The
第2の支持部6は、回転テーブル8上に設けられている。回転テーブル8は、基部2上に設けられており、測定装置1が床面に載置された状態で、上面が略水平に配置される。この回転テーブル8は、上下方向に延在する回転軸を中心に回転する。そして、上下方向から見て、回転テーブル8の回転軸上に第1の支持部5における軸物ワークWを支持する部分及び第2の支持部6における軸物ワークWを支持する部分が配置されている。
The
このように、軸物ワークWの上端部は当該軸物ワークWの回転を許容するように第1の支持部5によって支持され、軸物ワークWの下端部は回転テーブル8の回転と連動して回転する第2の支持部6によって支持されることで、回転テーブル8を回転させると、軸物ワークWが当該回転軸を略中心として回転することになる。なお、第2の支持部6の具体的な構成も後述する。
As described above, the upper end portion of the shaft workpiece W is supported by the
回転防止部7は、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの回転を防止する。回転テーブル8上には、第2の支持部6よりも回転テーブル8の中心から半径方向外側の位置に、第2の支持部6とは別に回転防止部7が設けられている。回転防止部7は、回転テーブル8上に起立した状態で設置された起立部材7aと、この起立部材7aの先端部に設けられたアーム7bとで構成されている。このアーム7bを、軸物ワークWの側方に突出する部分に引っ掛けることで、第1の支持部5と第2の支持部6とに支持された軸物ワークWの回転(即ち、回転テーブル8の回転に伴わない軸物ワークWの回転)を防止する。回転防止部7の起立部材7aは、回転テーブル8の半径方向に沿って移動可能な機構を有している。これにより、アーム7bの先端部は、軸物ワークWに対して近接及び離間可能とされている。但し、回転防止部7は、軸物ワークWの回転を防止することができる構成であればよく、例えば軸物ワークWを挟持する構成等でもよい。
The rotation prevention unit 7 prevents the rotation of the shaft workpiece W whose longitudinal direction is arranged substantially in the vertical direction. On the
三次元測定機4は、図1に示すように、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの側方(即ち、上下方向と直交する方向)に配置されており、軸物ワークWの側方(軸物ワークWの軸方向と直交する方向)からプローブ14を、軸物ワークWに近付けて当該軸物ワークWの表面性状を測定する。つまり、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの側方に、三次元測定機として所謂横型三次元測定機を配置している。
As shown in FIG. 1, the three-
三次元測定機4は、左右方向駆動機構(左右方向駆動部)10、上下方向駆動機構(上下方向駆動部)11、前後方向駆動機構(前後方向駆動部)12、プローブヘッド13、プローブ14、処理装置15及び筐体16等を備えている。但し、これらの要素は、一般的な横型三次元測定機と略等しいため、簡単な図示及び説明で止める。
The coordinate measuring
左右方向駆動機構10は、プローブ14を左右方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、左右方向に延在し、且つ基部2上に設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ、及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
The configuration of the left-
上下方向駆動機構11は、プローブ14を上下方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、上下方向に延在し、且つ左右方向駆動機構10のスライダに設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
The configuration of the
前後方向駆動機構12は、プローブ14を前後方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、前後方向に延在し、且つ上下方向駆動機構11のスライダに設けられたガイド、当該ガイドに沿って移動するスライダ及び当該スライダを駆動させる駆動手段を備えている。
The configuration of the front-rear
各々の駆動手段は、例えば、ラック、ラックに螺合されたピニオン及びピニオンを回転させるモータ等を備えている。 Each driving means includes, for example, a rack, a pinion screwed into the rack, a motor that rotates the pinion, and the like.
プローブヘッド13は、前後方向駆動機構12のスライダに設けられており、首振り可能(回転可能)な構成とされている。つまり、プローブヘッド13に設けられたプローブ14の先端が描く軌跡の集合が略半球面状を形成するように、プローブヘッド13は動作可能である。このようなプローブ14を用いることで、例えば図5に示すような、軸物ワークWの上下方向に形成されたネジ穴のような形状なども容易に測定できる。
The
プローブ14としては、一般的な三次元測定機に用いられるプローブを用いることができ、接触式又は非接触式のプローブを用いることができる。
As the
処理装置15は、各々の駆動手段及びプローブヘッド13を制御したり、プローブ14から入力される測定信号に基づいて軸物ワークWの表面性状を導き出したりする。
The
筐体16は、図1と図2とを比較すると明らかなように、左右方向駆動機構10、上下方向駆動機構11及び前後方向駆動機構12を収容し、プローブ14の三次元方向の移動を許容するように、蛇腹状の移動許容部16aを備えている。
As apparent from comparison between FIG. 1 and FIG. 2, the
このような構成により、本実施の形態の測定装置1は、所謂横型の三次元測定機4を用いるので、長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWを側方から当該軸物ワークWの表面性状を測定することができ、従来の門型フレームを用いた三次元測定機で長手方向を略上下方向に配置した軸物ワークWの表面性状を測定する場合に比べて、測定装置を小型化することができる。
With such a configuration, the measuring
また、本実施の形態の測定装置1は、プローブ14を三次元方向に自在に移動させることができるので、上下方向と前後方向にのみプローブを駆動させる測定装置に比べて軸物ワークWを測定できる範囲が広い。つまり、軸物ワークWの表面性状を測定する際に連続的に軸物ワークWを回転させなくても、軸物ワークWの左右方向の測定ができる。このため、軸物ワークWの所定の範囲の表面性状を測定する毎に当該軸物ワークWを回転させればよい。つまり、測定の際には軸物ワークWは静止状態にあるため、回転テーブル8の回転誤差を軸物ワークWの測定値に含んでしまうことがない。したがって、測定精度を向上させることができる。
Moreover, since the measuring
次に、本実施の形態の支持機構3における第1の支持部5及び第2の支持部6の具体的な構成を説明する。ここで、図3は、従来の軸物ワークの端部を支持する様子を示す図である。図4は、軸物ワークWを傾いた状態で支持した際の円錐体と軸物ワークとの関係を示す図である。
Next, specific configurations of the
一般的に軸物ワークWであるクランクやカムシャフトは、加工する際に支持するための凹み部(軸受部)W1が長手方向の両端面に形成されており、当該凹み部W1の断面形状は、例えば略Y字形状に形成されている。 In general, a crank or camshaft that is a shaft workpiece W has recesses (bearing portions) W1 that are supported at the time of processing formed on both end surfaces in the longitudinal direction, and the cross-sectional shape of the recess W1 is as follows. For example, it is formed in a substantially Y shape.
そして、従来、軸物ワークWの表面性状を測定する場合は、図3に示すように、凹み部W1の傾斜面に面接触するように当該凹み部W1に円錐体aを嵌め込むことで軸物ワークWを支持していた。 And conventionally, when measuring the surface property of the shaft workpiece W, as shown in FIG. 3, the shaft workpiece is fitted into the recess W1 so as to be in surface contact with the inclined surface of the recess W1. W was supported.
このとき、軸物ワークWの傾きは、例えば上下の円錐体aの重心Gを結んだ線の傾きを基準に判断するが、円錐体aは当該軸物ワークWの傾きに追従するように回転することはできず、図4に示すように、軸物ワークWを傾いた状態で支持すると、軸物ワークWの中心軸の傾きと上下の円錐体aの重心Gを結んだ線の傾きとがずれてしまい、軸物ワークWの正確な傾きが検出できなかった。なお、円錐体aの重心Gは、円錐そのものを測定した結果から求められる。 At this time, the inclination of the shaft workpiece W is determined based on, for example, the inclination of the line connecting the gravity centers G of the upper and lower cones a. The cone a rotates so as to follow the inclination of the shaft workpiece W. As shown in FIG. 4, when the shaft workpiece W is supported in an inclined state, the inclination of the central axis of the shaft workpiece W and the inclination of the line connecting the center of gravity G of the upper and lower cones a are shifted. The exact inclination of the shaft workpiece W could not be detected. The center of gravity G of the cone a is obtained from the result of measuring the cone itself.
そこで、本実施の形態の第1の支持部5及び第2の支持部6は、軸物ワークWの上下端部を凸状球面台座で支持している。ここで、図5は、本実施の形態の第1の支持部を示す部分断面図である。図6は、本実施の形態の第1の支持部で軸物ワークの上端部を支持する様子を示す図である。図7は、本実施の形態の第2の支持部を示す断面図である。図8は、本実施の形態の第2の支持部で軸物ワークの下端部を支持する様子を示す図である。
Then, the
第1の支持部5は、図5に示すように、凸状球面台座17、冶具18、軸受け19、第1の上下方向移動機構20、押込機構(押込部)21及び筐体22を備えている。凸状球面台座17は、球体23及び差し込み部24を備えている。球体23は、図6に示すように、軸物ワークWの表面性状を測定する際に、軸物ワークWにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部W1に嵌め込まれ、例えば凹み部W1の傾斜面に接触する。差し込み部24は、上方に向かって縮径するテーパー形状の棒状部材であって、下端部に球体23が連結されている。なお、差し込み部24と球体23は一体成型とされていてもよい。
As shown in FIG. 5, the
冶具18は、上下方向に延在する棒状部材であって、上部が筐体22内に収容されている。この冶具18には、差し込み部24に対応する穴18aが上下方向に形成されており、当該穴18aに差し込み部24が下方から差し込まれる。このとき、球体23の中心が回転テーブル8の回転軸上に配置される。このように、差し込み部24を冶具18に差し込み可能な構成とすることで、凸状球面台座17が冶具18に着脱可能とされている。そのため、軸物ワークWにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部W1の大きさに応じて、球体23の直径が異なる凸状球面台座17を交換することができる。
The
ちなみに、冶具18は、穴18aに差し込まれた差し込み部24の上端部と部分的に重なる高さ位置に、上下方向と略直交する方向に貫通孔18bを備えていることが好ましい。これにより、例えば、貫通孔18bにピンを挿入すると、当該ピンを差し込み部24の上端部に接触させて、差し込み部24の上端部を下方に押し込むことができ、凸状球面台座17を冶具18から簡単に抜くことができる。
Incidentally, the
また、凸状球面台座17は、例えばワイヤー25等の連結部材によって冶具18に連結されることが好ましい。例えば、ワイヤー25の一方の端部が凸状球面台座17に連結され、ワイヤー25の他方の端部が冶具18に設けられたフック18c等に引っ掛けられる。これにより、軸物ワークWを撤去した際に、凸状球面台座17が冶具18から抜けても、落下することがない。
The convex
このような冶具18は、軸受け19を介して第1の上下方向移動機構20に支持されており、冶具18における上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能である。これにより、凸状球面台座17は、冶具18における上下方向に延在する中心軸を中心に回転可能である。
Such a
第1の上下方向移動機構20は、筐体22内に収容されている。第1の上下方向移動機構20は、上下方向に延在するガイド26及びガイド26に沿って移動するスライダ27を備えており、スライダ27が軸受け19を介して冶具18に連結されている。これにより、凸状球面台座17は、上下方向に移動可能である。
The first
押込機構21は、凸状球面台座17を所定の力で軸物ワークWに押し付けた状態を維持する。押込機構21は、筐体22内に収容されており、スライダ27に連結されている。押込機構21としては、凸状球面台座17を所定の力で軸物ワークWに押し付けた状態を維持することができる機構であればよく、例えば、エアシリンダ等を用いることができる。
The pushing
ここで、第1の支持部5は、上下方向に移動可能であることが好ましい。そこで、本実施の形態の測定装置1は、図2に示すように、第1の支持部5の第2の上下方向移動機構28を備えている。
Here, it is preferable that the
第2の上下方向移動機構28は、第1の支持部5を上下方向に移動させることができれば、構成は特に限定されないが、例えば、基部2に立設されたコラム29、上下方向に延在し、且つコラム29に設けられたガイド30、第1の支持部5の筐体22に連結され、且つガイド30に沿って移動するスライダ31、上下方向移動手段32、及びスライダ31の位置を固定するロック機構(図示を省略)等を備えている。なお、第2の上下方向移動機構28は、駆動手段を用いて第1の支持部5を上下方向に移動させる構成でもよく、手動によって第1の支持部5を上下方向に移動させる構成でもよい。
The configuration of the second
ちなみに、図2に示すように、コラム29には、交換用のプローブ34を保持するための保持部35が設けられていることが好ましい。これにより、三次元測定機4を制御して簡単にプローブを交換することができる。
Incidentally, as shown in FIG. 2, the
第2の支持部6は、図7に示すように、凸状球面台座36及び冶具37を備えている。凸状球面台座36は、球体38及び差し込み部39を備えている。球体38は、図8に示すように、軸物ワークWの表面性状を測定する際に、軸物ワークWにおける長手方向の他方の端面に形成される凹み部W1に嵌め込まれ、例えば凹み部W1の傾斜面に接触する。差し込み部39は、下方に向かって縮径するテーパー形状の棒状部材であって、上端部に球体38が連結されている。
As shown in FIG. 7, the
冶具37は、上下方向に延在する棒状部材であって、回転テーブル8上に立設されている。この冶具37は、差し込み部39に対応する穴37aが上下方向に形成されており、当該穴37aに差し込み部39が上方から差し込まれる。このとき、球体38の中心が回転テーブル8の回転軸上に配置される。このように、差し込み部39を冶具37に差し込み可能な構成とすることで、凸状球面台座36が冶具37に着脱可能とされている。そのため、軸物ワークWにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部W1の大きさに応じて、球体38の直径が異なる凸状球面台座36を交換することができる。
The
次に、本実施の形態の測定装置1を用いて軸物ワークWの表面性状を測定する流れを説明する。先ず、軸物ワークWの長手方向を上下方向に配置して、軸物ワークWにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部W1に第2の支持部6の球体38を嵌め込む。このとき、第1の支持部5は、第2の上下方向移動機構28によって上方に移動させると共に、冶具18を第1の上下方向移動機構20によって上方に移動させておく。
Next, a flow of measuring the surface property of the workpiece workpiece W using the
次に、冶具18を上方に移動させた状態で、第2の上下方向移動機構28のスライダ31を軸物ワークW毎の指定高さ位置まで下方に移動させて、軸物ワークWにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部W1に第1の支持部5の球体23を嵌め込み、その状態を第2の上下方向移動機構28のロック機構によって固定する。
Next, in a state where the
次に、押込機構21及び第1の上下方向移動機構20によって冶具18を下方に移動させて、第1の支持部5の球体23を所定の力で軸物ワークWにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部W1に押し込んで、その状態で維持する。これにより、軸物ワークWの表面性状の測定中において、軸物ワークWを所定の力で押し込むことができる。
Next, the
次に、処理装置15は三次元測定機4を制御して、プローブ14を軸物ワークWに倣い移動させる。その際、プローブ14は、測定信号を処理装置15に出力する。そして、処理装置15は、プローブ14から入力される測定信号に基づいて、軸物ワークWの表面性状を導き出す。
Next, the
次に、上述の三次元測定機4での測定工程において、測定できなかった軸物ワークWの領域の表面性状を測定するべく、回転テーブル8を回転させ、再度、処理装置15は、三次元測定機4を制御してプローブ14を軸物ワークWに倣い移動させ、軸物ワークWの表面性状を導き出す。
Next, in order to measure the surface property of the region of the shaft workpiece W that could not be measured in the measurement process by the above-described coordinate measuring
上述の回転テーブル8を回転させて、測定できなかった軸物ワークWの領域の表面性状を測定する工程を、必要に応じて繰り返すことで、軸物ワークWの表面性状の測定を完了する。 The measurement of the surface property of the shaft workpiece W is completed by repeating the process of rotating the rotary table 8 and measuring the surface property of the region of the shaft workpiece W that could not be measured as necessary.
上述のように、本実施の形態では、球体23及び球体38で軸物ワークWを支持する。このとき、軸物ワークWが傾いて支持されても、球体23の中心O1から軸物ワークWにおける長手方向の一方の端面に形成された凹み部W1との接触点までの距離、及び球体38の中心O2から軸物ワークWにおける長手方向の他方の端面に形成された凹み部W1との接触点までの距離は、常に球体23及び球体38の半径長さであり、軸物ワークWの中心線の傾きと、球体23の中心O1と球体38の中心O2とを結んだ線の傾きと、は略一致する。そのため、球体23の中心O1及び球体38の中心O2の位置に基づいて、軸物ワークWの傾きを精度良く検出することができ、それ故に軸物ワークWの表面性状を精度良く測定することができる。
As described above, in this embodiment, the shaft workpiece W is supported by the
なお、球体23、38の中心O1、O2は、球体23、38を測定した結果から求められる。回転テーブル8を回転させるごとに球体23、38の球面を4箇所測定して、球体23、38の中心O1、O2を求めることで、測定精度の高精度化が図れる。
The centers O1 and O2 of the
また、新たな軸物ワークWの表面性状を測定する場合は、第1の支持部5を第2の上下方向移動機構28によって移動させなくても、冶具18を第1の上下方向移動機構20及び押圧機構21によって移動させるだけで、新たな軸物ワークWの表面性状を測定することができ、このとき、軸物ワークWの長さの違いを押圧機構21が吸収しつつ、軸物ワークWを所定の力で押し込むことができる。
Further, when measuring the surface properties of a new workpiece workpiece W, the
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
上記実施の形態では、球体を用いて軸物ワークWを支持したが、軸物ワークWと接触する部分が少なくとも球面であればよい。 In the above-described embodiment, the shaft workpiece W is supported using a sphere, but the portion in contact with the shaft workpiece W may be at least a spherical surface.
また、球体が軸物ワークW側に設けられ、球体を支持する軸受部(凹み部)が軸物ワークWを支持する支持部側に設けられる構成とされていてもよい。 Further, the sphere may be provided on the shaft workpiece W side, and the bearing portion (dent portion) that supports the sphere may be provided on the support portion side that supports the shaft workpiece W.
さらに、球体を支持する軸受部は、凹み形状に限定されるものではなく、例えば、3個の半球状の突起や、3つの平面で球を受けるような構成であってもよい。 Furthermore, the bearing portion that supports the sphere is not limited to the concave shape, and may be configured to receive a sphere on three hemispherical protrusions or three planes, for example.
上記実施の形態では、左右方向駆動機構10、上下方向駆動機構11及び前後方向移動機構12を用いてプローブ14を三次元方向に移動させているが、例えば、ロボットアーム等を用いてプローブ14を三次元方向に移動させてもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施の形態では、押込機構21を第1の支持部5に設けたが、押込機構を第2の支持部6に設け、上方に向かって所定の力で軸物ワークWを押し込んでもよい。
In the above-described embodiment, the pushing
上記実施の形態では、三次元測定機4を用いてプローブ14を三次元方向に移動させることで、軸物ワークWの表面性状を測定しているが、軸物ワークWとプローブ14とを三次元方向に相対的に移動させることができればよく、軸物ワークWを三次元方向に移動させてもよい。
In the above-described embodiment, the surface property of the shaft workpiece W is measured by moving the
1 測定装置
2 基部
3 支持機構
4 三次元測定機
5 第1の支持部
6 第2の支持部
7 回転防止部、7a 起立部材、7b アーム
8 回転テーブル
10 左右方向駆動機構
11 上下方向駆動機構
12 前後方向駆動機構
13 プローブヘッド
14 プローブ
15 処理装置
16 筐体、16a 移動許容部
17 凸状球面台座、23 球体、24 差し込み部
18 冶具、18a 穴、18b 貫通孔、18c フック
20 第1の上下方向移動機構、26 ガイド、27 スライダ
21 押込機構
22 筐体
25 ワイヤー
28 第2の上下方向移動機構、29 コラム、30 ガイド、31 スライダ、32 上下方向移動手段
34 交換用のプローブ
35 保持部
36 凸状球面台座、38 球体、39 差し込み部
37 冶具、37a 穴
a 円錐体
G 円錐体の重心
O1、O2 球体の中心
W 軸物ワーク
W1 凹み部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1の支持部の下方に配置され、前記軸物ワークの下端部を支持する第2の支持部と、
前記第1の支持部と前記第2の支持部に支持された前記軸物ワークの表面性状を測定するプローブを備えた測定機と、
を備える測定装置であって、
前記第1の支持部及び前記第2の支持部には、前記軸物ワークの長手方向の端面に設けられた凹部に嵌め込まれる凸状球面台座、又は前記軸物ワークの長手方向の端面に設けられた球体が嵌め込まれる凹部が設けられ、
前記第1の支持部が略上下方向に移動するのに伴って、前記第1の支持部に設けられた凸状球面台座又は凹部は、略上下方向のみに移動可能である測定装置。 A first support portion for supporting an upper end portion of a shaft object work in which a longitudinal direction is arranged substantially in a vertical direction;
A second support part disposed below the first support part and supporting a lower end part of the shaft object work;
A measuring machine comprising a probe for measuring the surface properties of the shaft object work supported by the first support part and the second support part;
A Ru measuring apparatus comprising a,
The first support part and the second support part are provided on a convex spherical pedestal that is fitted in a recess provided on a longitudinal end face of the shaft object work, or on a longitudinal end face of the shaft object work. A recess into which the sphere is fitted,
As the first support portion moves in a substantially vertical direction, the convex spherical pedestal or the concave portion provided in the first support portion is movable only in a substantially vertical direction .
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