JPH0424642B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は広範囲、例えば直径20mm〜80mm程度
の内円の直径を正確に、かつ直径寸法の変更、切
換の簡単な測定装置に係るものである。従来この
ような広範囲の測定対象（以下ワークピースとす
る）を取扱うためには、ワークガイド並びに測子
を多数組準備して、これをワークピースの寸法に
合せて取換える必要があり、かつ交換の度毎に全
体の調整の必要上、時間と手間とを要して大変非
能率的であつた。この発明はこれらの点を改善
し、簡単に、かつ自動的に寸法変更を可能とた測
定装置である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a measuring device that can accurately measure the diameter of an inner circle over a wide range, for example, a diameter of about 20 mm to 80 mm, and can easily change and switch the diameter dimension. Conventionally, in order to handle such a wide range of measurement objects (hereinafter referred to as workpieces), it was necessary to prepare many sets of work guides and probes, and to replace them according to the dimensions of the workpiece. It was very inefficient as it required time and effort to adjust the entire system every time. The present invention is a measuring device that improves these points and allows for simple and automatic dimensional changes.

本発明においてはワークピースは第１図Ａに示
すように、ワークピース１の測定すべき内円２よ
りも大きな孔４を有するテーブル３の上に大体中
心位置を決められて載せられる。そしてテーブル
３は図Ａより右方向に移動して、Ｂ図に示すよう
にワークピース１の中心がほぼ測定装置の中心に
一致するまで右方向に移動し、図Ｃに示すように
テーブル３を下降させて測定装置の接触子が内円
２の中に入つて、ワークピースの測定位置におい
て停止する。そしてここで測定を行い、再びＢ位
置に復帰してワークピースを放出し、テーブルを
Ａに戻して、新ワークピースを受け取る。 In the present invention, the workpiece is placed approximately centered on a table 3 having a hole 4 larger than the inner circle 2 of the workpiece 1 to be measured, as shown in FIG. 1A. The table 3 is then moved to the right from Figure A until the center of the workpiece 1 almost coincides with the center of the measuring device as shown in Figure B, and then the table 3 is moved to the right as shown in Figure C. When lowered, the contact of the measuring device enters the inner circle 2 and stops at the measuring position of the workpiece. Then, measurements are taken here, the table returns to position B, the workpiece is ejected, and the table is returned to position A to receive a new workpiece.

本発明における内径測定の原理は第２図に示す
ように、同一中心点を中心として、放射状に同時
に移動するガイド接触子５，６，７を120゜の間隔
をもつて設け、これをワークピース１の内円２の
中に差し込み、次に接触子を中心と反対の方向に
同時に同速度で移動させて、内円２に接触させ
る。これによつてワークピース１は三点で位置決
めされるように移動して定位置をとる。次に微か
の距離だけ三つの接触子５，６，７を中心に向つ
て逆行させて、ワークピースと接触子との間にア
ローアンスを作る。また内径測定用接触子８，９
も内円に差込まれて、ガイド接触子５，６，７と
同様の移動を直径方向に行なう。そしてこれ以降
の測定は三つのガイド接触子５，６，７によつて
位置決めされて直径が測定される。 As shown in Fig. 2, the principle of internal diameter measurement in the present invention is to provide guide contacts 5, 6, and 7 that move radially at the same time around the same center point at 120° intervals. 1 into the inner circle 2, and then move the contact in the direction opposite to the center at the same speed at the same time to bring it into contact with the inner circle 2. As a result, the workpiece 1 is moved to a fixed position so as to be positioned at three points. The three contacts 5, 6, 7 are then moved back toward the center by a slight distance to create an allowance between the workpiece and the contacts. In addition, the inner diameter measurement contacts 8, 9
is also inserted into the inner circle and performs the same movement in the diametrical direction as the guide contacts 5, 6, 7. In subsequent measurements, the diameter is measured by positioning using the three guide contacts 5, 6, and 7.

第３図は一つの接触子５の構造を示すもので、
図において左右動可能の横軸１１にＬ字形をなす
直立部材１０を設け、その上端外側（図の右側）
に接触子５を設ける。そして三つのガイド接触子
５，６，７並びに測定用接触子８，９もほぼ同じ
構成を有する。 FIG. 3 shows the structure of one contactor 5.
In the figure, an L-shaped upright member 10 is provided on a horizontal shaft 11 that can move left and right, and its upper end outside (right side in the figure)
A contactor 5 is provided at. The three guide contacts 5, 6, 7 and the measurement contacts 8, 9 also have substantially the same configuration.

第４図において、パルスモータ１１にはねじ軸
１２が直結されており、このねじ軸の回転によつ
て左右動するめねじが貫通して設けられている第
１ブロツク１３を設ける。そしてブロツク１３の
上面には傾斜した溝１４が刻まれて、この溝に垂
直にピン１５が入つている。ここでピン１５には
水平な横軸１６が取付けられ、軸１６は案内１７
により図において紙面の上下動方向（Ｙ方向）に
のみ移動可能とする。そして軸１６には第３図に
示すように直立する部材が取付けられ、その先端
外側に一つのガイド接触子７が固定される。ここ
で第１ブロツク１３が左方向に移動することによ
つて、ガイド接触子７はＹ方向の下方に移動す
る。また第１ブロツク１３が右移動すれば上方に
移動する。 In FIG. 4, a screw shaft 12 is directly connected to the pulse motor 11, and a first block 13 is provided through which a female thread is provided, which moves left and right as the screw shaft rotates. An inclined groove 14 is cut into the upper surface of the block 13, and a pin 15 is inserted perpendicularly into this groove. Here, a horizontal transverse shaft 16 is attached to the pin 15, and the shaft 16 is connected to a guide 17.
This allows movement only in the vertical direction (Y direction) of the paper in the figure. As shown in FIG. 3, an upright member is attached to the shaft 16, and one guide contact 7 is fixed to the outside of the tip thereof. As the first block 13 moves leftward, the guide contactor 7 moves downward in the Y direction. Furthermore, if the first block 13 moves to the right, it moves upward.

前記横軸１６にはピン１５が垂直に固定されて
おり、これを挟む溝１９を先端に有するレバー２
０が支点２１によつて支えられている。そしてレ
バー２０の他端には溝２２が設けられて、これに
横軸２４のピン２３が入つている。そして横軸２
４は案内２５によつてＹ方向に対して60゜の方向
をもつて移動可能とし、第３図に示すと同様にし
て接触子６がその外側に取付けられる。なお第４
図の左側のガイド接触子５はＹ方向に対して60゜
の傾きをもつて移動可能に接触子６の機構と対象
に作られる。ここで第１ブロツク１３がねじ軸１
２の回転によつて左方向に移動すると接触子５，
６，７は一斉に中心点から離れる方向に同速度で
移動する。そして第１ブロツク１３が逆方向に移
動すると接触子は共に中心に向つて進む。 A pin 15 is vertically fixed to the horizontal shaft 16, and a lever 2 has a groove 19 at its tip to sandwich the pin 15.
0 is supported by a fulcrum 21. A groove 22 is provided at the other end of the lever 20, into which a pin 23 of a horizontal shaft 24 is inserted. and horizontal axis 2
4 is movable by a guide 25 in a direction of 60 degrees with respect to the Y direction, and a contactor 6 is attached to the outside thereof in the same manner as shown in FIG. Furthermore, the fourth
The guide contact 5 on the left side of the figure is made movable at an angle of 60° with respect to the Y direction, symmetrical to the mechanism of the contact 6. Here, the first block 13 is the screw shaft 1
When it moves to the left due to the rotation of 2, the contact 5,
6 and 7 all move at the same speed in the direction away from the center point. When the first block 13 moves in the opposite direction, the contacts move together towards the center.

つぎに検出装置について説明する。第４、５図
において、ねじ軸１２の回転は第２のねじ軸３０
に伝達される。ねじ軸３０は中央において相反対
する方向にねじが切つてあつて、左側に第２ブロ
ツク３１、右側に第３ブロツク３２がそれぞれね
じ軸３０の回転によつて左右動可能に嵌合されて
いる。第２ブロツク３１および第３ブロツク３２
上には検出装置３５および３６が固定されてい
る。検出装置３５および３６は全く同一機構を有
しているので検出装置３５によつてその内部構造
を説明する。検出装置３５の内部には支点３７を
中心として揺動可能なＬ字形レバー３８が取付け
られており、その先端には被測定物１の内孔に接
する接触子８が固定されている。一方Ｌ字形レバ
ー３８の他の一方の端部には差動変圧器より構成
される検出器３９が取付けられており、接触子８
の変位量より被測定物１の内径を測定することが
できるようになつている。４０はＬ字形レバー３
８の先端の接触子８を被測定物１の内孔に挿入す
るときの接触子逃し用エアーシリンダであり、ま
た４１は測圧用のばねである。従つてエアーシリ
ンダ４０が作動して前進位置をとつた時にはＬ字
形レバー３８は図の点線３８′で示すように傾斜
し、接触子８も８′の非接触の位置となる。同様
に検出装置３６もエアーシリンダ４２の作動によ
つてその接触子９は９′の非接触の位置となる。
このような状態において被測定物１が測定位置に
挿入された後にエアーシリンダ４０，４２が後退
し測圧用ばね４１，４３の作用によつて所定圧で
測定することができる。 Next, the detection device will be explained. In FIGS. 4 and 5, the rotation of the screw shaft 12 is caused by the rotation of the second screw shaft 30.
is transmitted to. The screw shaft 30 has threads cut in opposite directions at the center, and a second block 31 on the left side and a third block 32 on the right side are respectively fitted so as to be movable left and right by rotation of the screw shaft 30. Second block 31 and third block 32
Detection devices 35 and 36 are fixed on the top. Since the detection devices 35 and 36 have exactly the same mechanism, the internal structure will be explained based on the detection device 35. An L-shaped lever 38 that is swingable about a fulcrum 37 is attached inside the detection device 35, and a contact 8 that contacts the inner hole of the object to be measured 1 is fixed to the tip of the L-shaped lever 38. On the other hand, a detector 39 composed of a differential transformer is attached to the other end of the L-shaped lever 38, and the contactor 8
The inner diameter of the object to be measured 1 can be measured from the amount of displacement. 40 is L-shaped lever 3
8 is an air cylinder for releasing the contact when the contact 8 at the tip is inserted into the inner hole of the object to be measured 1, and 41 is a spring for pressure measurement. Therefore, when the air cylinder 40 is actuated and assumes the forward position, the L-shaped lever 38 is inclined as shown by the dotted line 38' in the figure, and the contactor 8 is also in the non-contact position 8'. Similarly, the contactor 9 of the detection device 36 is brought to the non-contact position 9' by the operation of the air cylinder 42.
In such a state, after the object to be measured 1 is inserted into the measurement position, the air cylinders 40 and 42 are moved back, and the pressure measurement springs 41 and 43 act to enable measurement at a predetermined pressure.

なおガイド接触子のいずれもが内円に接触した
とき、モータには大きなトルクがかかるのである
が、これを検知するトルク検出器（図示せず）並
びにその検出値によつてモータ１１を所定時間逆
転するための切換スイツチを設ける。 Note that when any of the guide contacts contacts the inner circle, a large torque is applied to the motor, and a torque detector (not shown) detects this and the detected value is used to control the motor 11 for a predetermined time. A changeover switch is provided to reverse the rotation.

以上の構成において、新しいワークピースの測
定を開始する際には、一つのワークピースの内径
を別に測定して置いて、これを第１図に示すテー
ブル３の孔４の中央にほぼ一致させてＢ位置、Ｃ
位置に移動させる。このとき接触子はパルスモー
タ１１を駆動させていずれも中心点に近く寄せ
て、内円２の中に接触子が入るようにして置く。
ついでモータ１１を回転してガイド接触子５，
６，７を開いていくと、ワークピース１はこれに
当つてガイド接触子の作る定位置にワークピース
は移動する。そして接触子が完全に内円に当る
と、急にモータに大きなトルクが働くので、トル
ク検出を行なうことによつて完全に接触した時点
を検知する。そこでモータの回転を停止すると共
に一定回転だけ逆転させて、ガイド接触子を後退
させワークピースとガイド接触子との間にアロー
アンスを持たせる。なおガイド接触子５，６，７
がワークピースの内円に接触した時点で検出装置
３５，３６内のエアーシリンダ４０，４２を動作
させて、検出装置３５，３６を測定位置に移動さ
せ、接触子８，９を内円に所定の測圧で接触させ
る。そして前記のモータ１１の逆転に関して、検
出装置の電気信号が零になるまで逆転後退させる
方式によることも可能である。 In the above configuration, when starting the measurement of a new workpiece, measure the inner diameter of one workpiece separately, and align it approximately with the center of the hole 4 of the table 3 shown in FIG. B position, C
move to position. At this time, the pulse motor 11 is driven to move the contacts close to the center point, so that the contacts are placed within the inner circle 2.
Then, by rotating the motor 11, the guide contactor 5,
6 and 7, the workpiece 1 is moved to the fixed position created by the guide contact. When the contact completely hits the inner circle, a large torque suddenly acts on the motor, so the moment of complete contact is detected by detecting the torque. Then, the rotation of the motor is stopped and reversed by a certain amount of rotation to move the guide contactor backward and provide an allowance between the workpiece and the guide contactor. In addition, guide contacts 5, 6, 7
When the contacts come into contact with the inner circle of the workpiece, the air cylinders 40 and 42 in the detection devices 35 and 36 are operated to move the detection devices 35 and 36 to the measurement position, and the contacts 8 and 9 are placed in the inner circle. Make contact with pressure measurement. Regarding the reversal of the motor 11, it is also possible to use a method in which the motor 11 is reversed and retracted until the electric signal of the detection device becomes zero.

ついでエアーシリンダ４０，４２を動作させて
接触子８および９を非接触状態（非測定状態）ま
で後退させると、内円には接触子が総て非接触状
態となるので、第１図Ｂの状態として、同寸法に
設計製作されたワークピースを次々に送り込む。
そうするとワークピースはガイド接触子との間の
アローアンスによつてガイド接触子に案内されて
正規位置を取る。そこでエアーシリンダ４０，４
２を後退させて、検出装置３５，３６を測定位置
に決めて、接触子８，９を内円と接触させて直径
の測定を行う。なおトルク検出器としては、モー
タへの電流の急激な変化によつてこれを検出する
方式のもの等が使用できる。 Then, when the air cylinders 40 and 42 are operated to move the contacts 8 and 9 back to the non-contact state (non-measuring state), all the contacts in the inner circle are in the non-contact state, so the state shown in FIG. In this state, workpieces designed and manufactured to the same dimensions are sent one after another.
The workpiece is then guided by the guide contact by the allowance between the guide contact and assumes its normal position. Therefore, the air cylinder 40,4
2 is moved back, the detection devices 35 and 36 are set at the measurement position, and the contacts 8 and 9 are brought into contact with the inner circle to measure the diameter. Note that as the torque detector, one that detects sudden changes in current to the motor can be used.

またワークピースの寸法が変更された場合には
上記の操作によつて測定値を調整することにより
簡単に寸法変更が可能であつて、従来のように寸
法変更の度毎に各部の調整の必要がない。 In addition, when the dimensions of the workpiece are changed, it is possible to easily change the dimensions by adjusting the measured values using the operations described above. There is no.

なお以上の説明においてはガイド接触子と測定
用接触子との移動を機械的に連結して一つのモー
タによつて駆動したが、二つのモータによつて同
期して回転させても良い。なおこれを全部手動に
よつて行なえば手の触感によつて接触子が内円に
当つた瞬間を関知できるので、これによつて操作
することも出来る。また従来はこのような測定に
おいてはマスターピースを作り、これを基準とし
て測定していたが、本発明ではその必要はなく、
多数個作られたワークピースの内の１個によつて
調整測定が可能である。 In the above description, the movements of the guide contact and the measurement contact were mechanically coupled and driven by one motor, but they may be rotated synchronously by two motors. Note that if this is all done manually, the moment when the contact touches the inner circle can be sensed by the tactile sensation of the hand, and the operation can also be performed using this. In addition, in the past, in such measurements, a master piece was created and measured using this as a reference, but with the present invention, this is not necessary.
Adjustment measurements can be made with one of the multiple workpieces produced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明におけるワークピースの移動を
示す説明図、第２図は内径測定の原理説明図、第
３図は接触子の構造を示す説明図、第４図は接触
子の移動機構を示す平面図、第５図は検出装置部
分の説明図。 １……ワークピース、２……内円、３……テー
ブル、５，６，７……ガイド接触子、８，９……
測定用接触子、１１……モータ、１２……第１ね
じ軸、１３……第１ブロツク、１４……溝、１５
……ピン、１６……横軸、２０……レバー、２１
……支点、２４……横軸、３０……第２ねじ軸、
３１，３２……第２，第３ブロツク、３５，３６
……検出装置、４０，４２……エアーシリンダ。 Fig. 1 is an explanatory diagram showing the movement of the workpiece in the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the principle of inner diameter measurement, Fig. 3 is an explanatory diagram showing the structure of the contact, and Fig. 4 is an explanatory diagram showing the movement mechanism of the contact. The plan view shown in FIG. 5 is an explanatory diagram of the detection device portion. 1... Workpiece, 2... Inner circle, 3... Table, 5, 6, 7... Guide contact, 8, 9...
Measuring contact, 11... Motor, 12... First screw shaft, 13... First block, 14... Groove, 15
... Pin, 16 ... Horizontal shaft, 20 ... Lever, 21
... fulcrum, 24 ... horizontal axis, 30 ... second screw shaft,
31, 32... 2nd, 3rd block, 35, 36
...Detection device, 40, 42...Air cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ ワークピースの内円よりも大きな孔を有し
て、ワークピースを測定位置まで案内するテーブ
ルと、Ｘ方向線上に移動可能に設けられ、かつ面
上にＸ方向に対して傾斜する案内溝を有する第１
ブロツクと、第１ブロツクのＸ方向移動により、
上記の溝の案内によりＸ方向に対して直角方向
（Ｙ方向）に移動する第１ガイド接触子と、第１
ブロツクの移動に伴つてＹ方向に対して±60゜の
方向に、第１ガイド接触子と同時に中心方向もし
くはその反対方向に移動する第２，第３ガイド接
触子と、第１ブロツクの正逆方向移動機構に連動
して、ワークピースの中心方向及び反中心方向に
移動し、かつ中心に対して対称位置にある第２，
第３ブロツク上にあつて、測定位置及び非測定位
置にセツトされる内径検出装置と、３つのガイド
接触子がワークピースの内円に接触した時点を検
出するトルク検出器と、検出器の出力によつて上
記３つのブロツクの駆動方向を所定時間逆転させ
る電気回路とからなる広範囲内径測定装置。1. A table that has a hole larger than the inner circle of the workpiece and guides the workpiece to the measurement position, and a table that is movable on the X direction line and has a guide groove on the surface that is inclined with respect to the X direction. 1st to have
By moving the block and the first block in the X direction,
a first guide contactor that moves in a direction perpendicular to the X direction (Y direction) by being guided by the groove;
As the block moves, the second and third guide contacts simultaneously move towards the center or in the opposite direction to the first guide contact in a direction of ±60° with respect to the Y direction, and the In conjunction with the directional movement mechanism, a second,
On the third block, there is an inner diameter detection device that is set at the measurement position and non-measurement position, a torque detector that detects when the three guide contacts contact the inner circle of the workpiece, and the output of the detector. A wide range inner diameter measuring device comprising an electric circuit that reverses the driving direction of the three blocks for a predetermined period of time.