JPH0431539Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (1) 産業上の技術分野 本考案は、工作機械の刃物台等に設置され、被
測定物の段差位置を迅速、かつ正確に計測するに
好適な段差位置計測装置に関する。

(2) 従来の技術 NC旋盤等において、主軸台側の回転可能な主
軸にチヤツクを設け、該チヤツクで加工物を把持
し、対向する位置に配設される刃物台に所要工具
を保持せしめ、上記刃物台および工具を移動制御
して加工が行われる。

上記の手段で、内径切削加工が施された被加工
物、例えば、第７図イに示す如き被加工物Ｗの内
径d₁とd₂の差が0.5〜１mm程度の段部である測定
面と刃物台側端面までの軸線方向の段差寸法１を
測定する場合、従来は第７図ロに示すようにプラ
グゲージＴを被加工物Ｗに嵌入し、測定面にプラ
グゲージＴの一方の端面を当接して、該プラグゲ
ージＴの他方の端面と該被加工物Ｗの端面との寸
法差Ｓを測定してプラグゲージＴの基準長さＬと
の差値から軸線方向の段差寸法１を求めていた。

また、最近になつてからは自動計測装置を使用
して測定するようになつてきている。

(3) 解決しようとする問題点 従来のプラグゲージを用いて測定する手段で
は、手作業で行うため非能率的で、かつ測定精度
が悪いという問題があつた。

また、今までに開発されている自動計測装置
は、接触子を正確に段差位置に位置決めした後、
計測しなければならず、計測に相当の時間を要す
るという問題があつた。

(4) 目的 本考案の目的は、上述の問題を解決するために
提案されたものであつて、迅速、かつ正確な計測
が可能となると共に、自動計測が出来、しかも簡
便、軽量に形成される段差位置計測装置を提供す
ることにある。

(5) 問題点を解決するための手段 本考案は、上記目的を達成するために、本計測
装置を数値制御NC旋盤の刃物台等の固定部に保
持する。被測定物に形成された第１の測定面と、
この第１の測定面に対して平行に、かつ、所定寸
法離間して形成された第２の測定面との段差位置
を計測するための段差位置計測装置であつて、前
記被測定物の第１の測定面および第２の測地面と
平行な第１の方向と、この第１の方向に対して直
交する段差方向に、相対移動可能に設けられる計
測装置本体と、この計測装置本体に前記段差方向
に摺動可能に設けられるスライダと、このスライ
ダに前記第１の方向および前記段差方向と直交す
る方向に固着される支軸と、このスライダ内に、
前記段差方向に延在し、前記支軸を支点として揺
動自在に設けられる支持部材と、一端側をこの支
持部材に固定され、他端側に前記第１の測定面お
よび第２の測定面に当接するため前記第１の方向
と平行に位置することが可能な平面を形成した測
定子が設けられ、前記被測定物側に延在するロツ
ドと、前記スライダと前記支持部材とのあいだに
設けられ、前記支持部材に固着されたロツドを常
時前記第１の方向に付勢する第１の付勢手段と、
前記計測装置本体と前記スライダとのあいだに設
けられ、このスライダを計測装置本体に対して常
時前記測定子側に付勢している第２の付勢手段
と、前記計測装置本体に設けられ、前記支持部材
に当接して前記測定子の段差方向の移動位置を検
知するタツチスイツチとからなり、前記計測装置
本体を前記被測定物に対して相対移動させ、前記
測定子をこの被測定物の測定面に当接させ、この
測定子の平面が前記第１の方向と平行になるよう
にして、前記第１の測定面に対する前記第２の測
定面の段差位置を計測する段差位置計測装置の構
成とした。

(6) 作用 本考案の段差位置計測装置は数値制御NC旋盤
等の刃物台にホルダを介して挿着される。そして
計測装置本体をＸ軸方向およびＺ軸方向に移動
し、被加工物内に、ロツドの先端部に取付けられ
ている測定子を第１の測定面および第２の測定面
に接触させることによつて、測定面が0.5〜１mm
程度の寸法の段部であつても段差寸法を迅速に精
度よく測定することができる。しかもNC装置が
軸移動を制御するとともにタツチスイツチよりの
信号入力時の位置を読み取り段差寸法を演算処理
することから自動計測も可能である。

(7) 実施例 以下、本考案の一実施態様について、図面に基
ずいて詳細に説明する。

第１図は本考案の段差位置計測装置の軸方向断
面図である。

第１図において、本計測装置１の主要部である
ロツド２（以下プローブと称す）は、細長状に形
成され、その一端側はネジ２ａのおねじで支持部
材３の前部支持部材３ａ内のめねじに螺着される
と共に、他端側の端部には、略半円球状をした測
定子４が着脱自在に螺着されている。この測定子
４の測定面には被測定物（被加工物）の第１の測
定面および第２の測定面に当接するように形成し
た後述する平面部を備えている。プローブ２を支
持する支持部材３は前部支持部材３ａと後部支持
部材３ｂとから形成されている。後部支持部材３
ｂはスライダ５の内面に嵌入され、支持部材３の
支軸であるピン６は第２図に示す如く後部支持部
材３ｂに嵌合し、カラー７を介してネジ８でスラ
イダ５に螺着されている。従つて支持部材３に支
持されたプローブ２はピン６を支点として上下に
揺動する。

スライダ５の外周はスリーブ９の穴内に摺動自
在に支持される。刃物台に取付けるためのホルダ
ー１０がスリーブ９の外周に嵌着されている。

スリーブ９のプローブ側の開放端には、カバー
１１がＯリング１２を介してネジ１３で螺着さ
れ、又スリーブ９のカバー１１側と反対の開放端
には、カバー１４がＯリング１５を介してネジ１
６で螺着されている。カバー１４の内面にはタツ
チスイツチ１７のねじ部１７ａがナツト１８，１
９で螺着されている。

スライダ５とカバー１４との間には、スライダ
５をプローブ２側に付勢する第２の付勢手段たる
スプリング２０が介装される。又カバー１１と前
部支持部材３ａ間には、ダストカバー２１が跨設
され、プローブ２側からスリーブ９内への塵埃の
侵入の防止を図つている。

タツチスイツチ１７は、支持部材３の後部支持
部材３ｂの後部端３ｃに接触可能な接触子１７
ｂ、上記したねじ部１７ａおよび明示していない
動作部等とから形成され、ねじ部１７ａによりプ
ローブ２の軸線方向に位置調整可能に配設され
る。タツチスイツチ１７は高精度のON−OFFス
イツチで形成され、接触子１７ｂが後部支持部材
３ｂの後端３ｃに接触して上記の動作部に一定の
圧力が付加されると動作するように形成されてい
る。タツチスイツチ１７よりの電線は図略の制御
装置に接続されている。

スライダ５が後方へ摺動することにより、後部
支持部３ｂの後端部３ｃが接触子１７ｂに接触す
るわけであるが、後端部３ｃの外側形状はピン６
を支点として上下揺動しても常に一定の位置関係
で接触子１７ｂに接触するよう円弧状を呈してい
る。

支持部材３に支持されたプローブ２が被加工物
を計測する前の状態は常時前方下方に付勢の構造
をとるようにする。すなわちスライダ５内にプロ
ーブ２の軸線方向に対し直交する方向に、穴２
３，２４さらに穴２３，２４に一致する後部支持
部材３ｂに穴２５を穿孔し、穴２３，２４および
２５を連通させ、第１の付勢手段であるスプリン
グ２２を嵌入して穴２４からネジ２７ａで螺着
し、スプリング２２の力を利用して常時第１図に
おける前方下方に付勢の状態にセツトする。２７
ｂはプラグネジである。

なお、後部支持部材３ｂの後端部３ｃの近傍に
は、プローブ２が前方下方に付勢の位置を適宜な
状態にしておくストツパー２８が固着されてい
る。また、ストツパー２８は上下の調整が可能な
構成にしておくと便利である。

第３図は本計測装置１がＸ軸方向およびＺ軸方
向に移動して、本計測装置１の測定子４が被加工
物Ｗの切削加工された段部（第２の測定面）に接
触し計測状態にある図で、プローブ２がピン６を
支点として上方へ揺動して平行位置をとり、スト
ツパー２８はスライダ５から非接触となる。この
状態で被加工物Ｗの段部（第２の測定面）におけ
る軸線方向位置長さｌを計測するのである。

第４図が被加工物Ｗの段部（第２の測定面）
に、本計測装置１の測定子４が接触している拡大
図で、測定子４の半円球の平面部４ａが被加工物
Ｗの段部（第２の測定面）に接触して計測される
のである。平面部４ａの反対側には平面部４ａに
対して所定の角度を有する平面部４ｂが形成さ
れ、第５図に示すように、例えば被加工物Ｗの端
面部（第１の測定面）を計測する場合、前方下方
に付勢の状態でも充分に計測できるようにしてあ
るのである。

次に、本計測装置１の動作について、第６図を
用いて説明する。

第６図において、イは図略の刃物台に挿着され
ている本計測装置１をＸ軸方向に移動し、プロー
ブ２の先端部に取付けられている測定子４の中心
４ｃを被加工物の測定穴中心Ｗ−ａにほぼ一致さ
せる。この場合、本計測装置１のプローブ２の先
端部である測定子４は、第１図に示しているよう
に、支持部材３の前部支持部材３ａに内蔵してい
るスプリング２２によりピン６を支点にしてθと
なる角度でもつて前方下方に付勢状態となつてい
る。

イの状態から、本計測装置１を軸方向（段差方
向）すなわちＺ軸方向の左方に移動させて、被加
工物Ｗの穴に入れ、段部（第２の測定面）の手前
で止め、ロの状態とする。ロの状態において、さ
らに本計測装置１を半径方向（測定面と平行な第
１の方向）すなわちＸ軸方向の下方に動かし、測
定子４を穴の内面に接触させて、ハの状態にす
る。ハの状態では、スプリング２２の作用と、ピ
ン６を支点として支持部材３に支持されたプロー
ブ２が上方へ揺動して加工物の穴の軸線Ｗ−ａと
ほぼ平行な状態になる。

さらに、ハの状態から、この計測装置本体をＺ
軸方向の左方に移動させ、段部（第２の測定面）
に突き当てニの状態になる。

ニの状態で、さらに本計測装置１を軸方向すな
わちＺ軸方向の左方に或る量移動させると、スラ
イダ５がスリーブ９の内面を摺動して後部支持部
材３ｂの後端部３ｃがタツチスイツチ１７の接触
子１７ｂに接触し、タツチスイツチ１７はタツチ
信号を出力する。この信号をスキツプ信号とし
て、NC装置にとり入れ、本計測装置１を移動を
停止させると同時に位置を読み取る。

この読み取り位置のＺ軸方向の値から、前記第
５図で示した平面部４ｂで端面部（第１の測定
面）を当接してタツチ信号が出力されたときのＺ
軸方向位置の値を差引いた差値が段差寸法ｌとな
り、正確な段差寸法の計測がされる。

上記の動作を順次次の被加工物Ｗに繰返すこと
によりワンロツトの段部（第２の測定面）位置長
さを自動的に連続して迅速に計測が行われる。

(8) 考案の効果 以上の説明によつて明らかな如く、本考案の計
測装置によれば、0.5〜１mm程度の小さな段部の
測定面においてもその位置を迅速、かつ正確な計
測ができると共に、自動計測が可能で、かつ簡
便、軽量に形成し得る効果があげられる。延いて
は作業の能率向上となる。また被測定物の端面部
（第１の測定面）の位置をも計測することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の段差位置計測装置の軸方向断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図であ
る。第３図は本考案の段差位置計測装置をＸ軸方
向およびＺ軸方向に移動し、被加工物Ｗの段部
（第２の測定面）に接触した状態の軸方向断面図
である。第４図は本考案の段差位置計測装置の測
定子が被加工物Ｗの段部（第２の測定面）に接触
した状態の拡大断面部、第５図は本考案の段差位
置計測装置の測定子が被加工物Ｗの端面部（第１
の測定面）に接触した状態の断面図である。第６
図は本計測装置１を被加工物Ｗの段部（第２の測
定面）位置長さを測定するための動作状態を示す
説明図である。第７図は従来の被測定物段部（第
２の測定面）を計測する説明図である。 １……本計測装置、２……プローブ、３……支
持部材、３ａ……前部支持部材、３ｂ……後部支
持部材、３ｃ……後部支持部材の後端部、４……
測定子、５……スライダ、６……ピン、９……ス
リーブ、１７……タツチスイツチ、１７ｂ……接
触子、２２……スプリング、２８……ストツパ
ー、Ｗ……被加工物。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被測定物に形成された第１の測定面と、この第
   １の測定面に対して平行に、かつ、所定寸法離間
   して形成された第２の測定面との段差位置を計測
   するための段差位置計測装置であつて、 前記被測定物の第１の測定面および第２の測定
   面と平行な第１の方向と、この第１の方向に対し
   て直交する段差方向に、相対移動可能に設けられ
   る計測装置本体と、 この計測装置本体に前記段差方向に摺動可能に
   設けられるスライダと、 このスライダに前記第１の方向および前記段差
   方向と直交する方向に固着される支軸と、 このスライダ内に、前記段差方向に延在し、前
   記支軸を支点として揺動自在に設けられる支持部
   材と、 一端側をこの支持部材に固定され、他端側に前
   記第１の測定面および第２の測定面に当接するた
   め前記第１の方向と平行に位置することが可能な
   平面を形成した測定子が設けられ、前記被測定物
   側に延在するロツドと、 前記スライダと前記支持部材とのあいだに設け
   られ、前記支持部材に固着されたロツドを常時前
   記第１の方向に付勢する第１の付勢手段と、 前記計測装置本体と前記スライダとのあいだに
   設けられ、このスライダを計測装置本体に対して
   常時前記測定子側に付勢している第２の付勢手段
   と、 前記計測装置本体に設けられ、前記支持部材に
   当接して前記測定子の段差方向の移動位置を検知
   するタツチスイツチからなり、 前記計測装置本体を前記被測定物に対して相対
   移動させ、前記測定子をこの被測定物の測定面に
   当接させ、この測定子の平面が前記第１の方向と
   平行になるようにして、前記第１の測定面に対す
   る前記第２の測定面の段差位置を計測することを
   特徴とする段差位置計測装置。