JPH0727075Y2 - 工具の寸法測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、各種工作機械に取付けるためにホルダーにセ
ットされた各種工具の寸法、例えばホルダーの中心から
工具刃先までの半径やホルダーの基準位置から工具刃先
までの軸方向高さ等を測定するための工具の寸法測定装
置に関する。

（従来技術） 一般にツールプリセッタと呼ばれている従来の工具寸法
測定装置は、第５図に示すように、基台１の一端部に工
具２またはテストバー３をセットするためのスピンドル
ユニット４を設け、もた基台１上には工具２の直径方向
と一致する水平方向にのみ移動可能な水平移動台５を設
けると共に、この水平移動台５上に昇降ガイド支柱６を
垂直に立設し、この支柱６には昇降移動台７を工具の長
さ方向と一致する垂直方向に沿って昇降のみ可能に支持
し、この昇降移動台７に取付フレーム８を介して直径方
向ダイヤルゲージ９と長さ方向ダイヤルゲージ10とを取
付け、更に基台１側には直径方向デジタル表示部11を、
また昇降移動台７には長さ方向デジタル表示部12を設け
てなるもので、直径や長さ（高さ）が知られているテス
トバー３を工具２に代えてスピンドルユニット４にセッ
トし、前記水平移動台５または昇降移動台７を適宜移動
させることにより、直径方向ダイヤルゲージ９または長
さ方向ダイヤルゲージ10の接触子をテストバー３の所定
位置に当接させてその接触子が付勢力に抗して若干量後
退移動したときに当該ゲージの指針が基準点（０位置）
を指すように当該ゲージの基準点を調整しておくと共
に、このとき移動台５または７の移動に伴うデジタル表
示部11または12の表示値がテストバー３の直径または軸
方向高さ寸法と一致するように当該表示値をプリセット
しておく。

そして実際の測定時には、所定位置にセットされた工具
２に対して水平移動台５または昇降移動台７を移動さ
せ、直径方向ダイヤルゲージ９または長さ方向ダイヤル
ゲージ10の接触子が工具２の所定位置、例えば刃先に当
接した後、指針が基準点（０位置）を指し示す位置まで
移動台５または７を微速で移動させ、前記ゲージ９また
は10の指針が基準点（０位置）を指示したときに移動台
５または７を停止させる。この結果、デジタル表示部11
または12はセットされた工具２の刃先位置における半径
または高さ寸法を表示することになる。

尚、第５図におてい13はスピンドル回転操作用ハンド
ル、14は水平移動台操作用ハンドル、15は昇降移動台操
作用ハンドルである。

（考案が解決しようとする課題） 上記のような従来の工具寸法測定装置では、互いに直交
して異なった２つの方向寸法、例えば半径方向寸法及び
軸方向寸法を測定するためには、それぞれの測定方向に
対応するダイヤルゲージ、つまり直径ダイヤルゲージと
長さ方向ダイヤルゲージとの２つのダイヤルゲージを使
用し、各ダイヤルゲージごとに基準点調整を行う必要が
あるばかりでなく、実際の測定時には測定作業者はダイ
ヤルゲージの指針の動きに非常な神経を使う必要があ
り、したがって測定作業に時間がかかる上に、測定作業
者には可成りの精神的疲労を与えていた。

本考案はこのような課題に鑑み、１個の測定ヘッドによ
って直交する２方向の寸法測定を行うことができると共
に、測定作業を簡単且つ容易に行うことのできる工具寸
法測定装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案の工具寸法測定装置においては、所定位置にセッ
トされた工具に対して遠近移動可能な移動台に、測定ヘ
ッドが設けられ、該測定ヘッドは、前記移動台に固定さ
れた固定ヘット部と、互いに直交し隣接する２つの測定
面を有し且つ測定方向に対し45°の角度で延びる弾性結
合部材によって固定ヘッド部に連結されている可動ヘッ
ド部と、からなり、両ヘッド部間には固定ヘッド部側接
点及び可動ヘッド部側接点よりなる電気接点が介設さ
れ、可動ヘッド部側接点は、常時は前記弾性結合部材の
弾性付勢力によって固定ヘッド部側接点に対し弾接さ
れ、測定時には測定圧力の作用に伴って固定ヘッド部側
接点より離間されるようになっており、更に測定時に可
動ヘッド部側接点が固定ヘッド部側接点より離間したこ
とを検知する検知手段が設けられていることを特徴とす
る。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明すると、第１図は本
考案に係る工具寸法測定装置を示しており、この図にお
いて16は測定ヘッドで、昇降移動台７に取付フレーム17
を介して取付けてある。尚、この第１図に示される装置
において第５図の従来装置と同様の構成部材については
同一番号で示し、それらの説明を省略する。

第２図及び第３図は測定ヘット16を拡大して示したもの
で、これらの図から明らかなように、測定ヘッド16は昇
降移動台７に取付けてある取付フレーム17にボルト22で
固定された固定ヘッド部18と、互いに直交し隣接する２
つの測定面19,20を有し且つこれらの測定面19,20に対し
45°の角度をなして延びる弾性結合部材としての一対の
板ばね21,21によって固定ヘッド部18に連結されている
可動ヘッド部23とから構成されている。そしてこれら両
ヘッド部18,23間には固定ヘッド部側接点24a及び可動ヘ
ッド部側接点24bからなる電気接点24が介設され、可動
ヘッド部側接点24bは、常時は前記板ばね21,21のばね付
勢力によって固定ヘッド部側接点に対し弾接され、測定
時には測定面19,20を通じて可動ヘッド部23に作用する
測定圧力により上記ばね付勢力に抗して固定ヘッド部側
接点24aから離間するようになっている。また、測定時
には可動ヘッド部側接点24bが固定ヘッド部側接点24aよ
り離間したことを検知する検知手段としての表示ランプ
25が昇降移動台７側に設けられている。尚、この表示ラ
ンプ25に代わりに、警音を発するブザー等を用いてもよ
い。

前記可動ヘッド部23に設けてある２つの測定面19,20は
平滑面状に仕上加工されていると共に、互いのなす角度
が正確に90°となるように形成されている。そして一方
の測定面19は工具２の直径方向測定用とされ、他方の測
定面20は工具の長さ方向（高さ方向）測定用とされる。

また、前記各板ばね21はその両端縁部を固定ヘッド部18
と可動ヘッド部23とにそれぞれビス26止めすることによ
って両ヘッド部18,23に結合されている。更に、電気接
点24を構成する一対の接点24a,24bは固定ヘッド部18及
び可動ヘッド部23にそれぞれビス27止めされたブラケッ
ト28,29の各先端部に設けられている。

また、前記検知手段としての表示ランプ25は、可動ヘッ
ド部側接点24bが固定ヘッド部側接点24aと接触している
間は消灯しているが、可動ヘッド部側接点24bが固定ヘ
ッド部側接点24aから離れた瞬間に点灯し、その接点24a
が離れたことを表示するようになっている。また、前記
電気接点24はデジタル表示部11,12に電気的に接続され
ていて、該接点24の可動ヘッド部側接点24bが離間（開
放）したときそれら表示部11,12の表示値がホールドさ
れるようになっている。

上記のように構成された測定装置の操作を説明すると、
実際の測定に先立って、テストバー３によるプリセッテ
ィングを行う。

先ず、テストバー３の直径方向のプリセッティングにあ
たっては、直径及び高さが知られているテストバー３を
スピンドルユニット４にセットしたあと、ハンドル15を
回転させて測定ヘッド16が所要高さにくるように昇降移
動台７を昇降移動させ、そしてハンドル14によって水平
移動台５を測定ヘッド16がテストバー３と対向する方向
に接近移動させて、可動ヘッド部23の測定面19をテスト
バー３の側面に当接させる。

こうしてテストバー３側面に可動ヘッド部23の測定面19
を当接させるとき、この測定面19に対して直角方向に作
用する測定圧力P₁によって可動ヘッド部23は板ばね21に
抗して後退変位し、固定ヘッド部側接点24aとの間で電
気接点24を形成しいてる可動ヘッド部側接点24bは、こ
れを固定ヘッド部側接点24aに弾接せしめている板ばね2
1の付勢力を上記測定圧力P₁が上回ったときに固定ヘッ
ド部側接点24aより離間する。この場合において、板ば
ね21が測定面19,20に対して45°の角度をなして延びて
いることから、可動ヘッド部23は、上記圧力P₁の作用す
る方向（工具直径方向）に後退変位すると同時に、当該
方向と直交する方向（工具長さ方向）にも上記工具直径
方向変位分とて同じ量だけ後退変位することになり、し
たがって第４図から明らかなように、上記工具直径方向
変位分及び工具長さ方向変位分をそれぞれμとすれば、
可動ヘッド部23全体の正味の変位量は▲√▼μとな
る。これは、可動ヘッド部23が単に圧力P₁方向にのみ後
退変位したとする場合に比べ、その変位速度が▲√▼
倍速いことを意味する。同様に、固定ヘッド部側接点24
aより離間するときの可動ヘッド部側接点24bの離間速
度、つまり開放速度は当該可動ヘッド部側接点が単に圧
力P₁方向にのみ変位したとする場合に比べてその▲√
▼倍の速度となる。

上記のように水平移動台５をテストバー３に向かって接
近移動させて可動ヘッド部23の測定面19をテストバー３
側面に当接させるとき、水平移動台５の移動量は周知の
水平移動量検出用デジタルスケール（図示省略）により
自動的に検出され、直径方向デジタル表示部11において
連続的にデジタル表示されることになり、またこのとき
の表示値は、テストバー３の中心軸線位置からの距離に
相当するものであって、水平移動台５のテストバー３に
向かう前進移動に伴って一方向に歩進（数値が減少）さ
れる。一方、可動ヘッド部23の測定面19がテストバー３
側面に当接した後若干量後退変位して、可動ヘッド部側
接点24bが固定ヘッド部側接点24aから離間した瞬間に表
示ランプ25が点灯することになるが、この表示ランプ25
が点灯した時点、すなわち可動ヘッド部側接点24bが離
間した瞬間に上記直径方向デジタル表示部11の表示値が
ホールドされるようになっている。したがって、ハンド
ル14を操作する測定作業者は表示ランプ25が点灯したこ
と、または表示部11の表示値がホールドされて変化しな
くなったことを目視により確認して、水平移動台５の前
進送りを停止すればよい。

以上はテストバー３の直径方向に関するプリセッティン
グの説明であるが、同テストバー３の長さ方向、つまり
高さ方向のプリセッティングについては上述した直径方
向のプリセッティングの場合とほとんど同様である。

すなわち、測定ヘッド16の測定面20がテストバー３の直
上位置にくるように水平移動台５及び昇降移動台７をハ
ンドル14,15にて適宜移動した後、引き続きハンドル15
により昇降移動台７を下降させながら可動ヘッド部23の
測定面20をテストバー３の上端面に接近させ、当接させ
る。この可動ヘッド部23の測定面20がテストバー３の上
端面に当接したとき、可動ヘッド部23は測定面20に対し
て直角方向に作用する測定圧力P₂により板ばね21に抗し
て上方へ後退変位し、そして可動ヘッド部側接点24bは
直径方向プリセッティングの場合と同様、これを固定ヘ
ッド部側接点24aに弾接せしめているばね力を上記測定
圧力P₂が上回ったときに固定ヘッド部側接点24aより離
間する。すなわち、この場合の可動ヘッド部23は上記圧
力P₂の作用する方向（工具長さ方向）に変位すると同時
に、当該方向と直交する方向（圧力P₁の作用方向、工具
直径方向）にも同じ量だけ変位し、結局、第４図から明
らかなように直径方向プリセッティングの場合と同様に
P₁とP₂との間の対角方向に移動することになる。

しかして、昇降移動台７をテストバー３の上端面に向か
って接近移動（下降）させて可動ヘッド部23の測定面20
をテストバー３上端面に当接させるとき、昇降移動台７
の移動量は周知の垂直方向移動量検出用デジタルスケー
ル（図示せず）により自動検出され、高さ方向デジタル
表示部12において連続的にデジタル表示され、またこの
ときの表示値はテストバー３の基準面（スピンドルユニ
ット４の上端面）からの高さに相当するものであって、
昇降移動台７のテストバー３に向かう下降移動に伴って
一方向に歩進する。また一方、測定面20がテストバー３
上端面に当接した後若干量後退変位して、可動ヘッド部
側接点24bが固定ヘッド部側接点24aより離れた瞬間に表
示ランプ25が点灯し、この点灯した時点で上記高さ方向
デジタル表示部12の表示値がホールドされる。したがっ
て測定作業者は、表示ランプ25が点灯した時点、または
表示部12の表示値がホールドされて変化しなくなった時
点で昇降移動台７の送りを停止すればよい。

実際の測定作業時には、第１図に示すように測定すべき
工具２をスピンドルユニット４にセットし、その後、可
動ヘッド部23の測定面19が工具２の刃先に対し接近移動
するように水平移動台５を前進送りすれば、測定面19が
工具２の刃先に当接した後若干量後退変位して接点24の
可動ヘッド部側接点24bが固定ヘッド部側接点24aより離
間した瞬間に表示ランプ25が点灯した時点で、表示部12
の表示値がホールドされ、このホールドされた表示値か
ら工具２の刃先径を知ることができる。

また、同可動ヘッド部23の測定面20が工具２の刃先に対
し真上から下降接近移動するように昇降移動台７を下降
移動させることにより、上記直径方向の測定の場合と同
じく、可動ヘッド部側接点24bが固定部側接点24aより離
間して表示ランプ25が点灯した時点で、表示部12に表示
されている表示値がホールドされ、この表示部12の表示
値から、その工具２の刃先高さを知ることができる。

以上説明した実施例の装置においては、測定ヘッドを構
成する固定ヘッド部と可動ヘッド部とをそれぞれ別個に
切り離されたものとして形成し、これら両ヘッド部を弾
性結合部材たるばね板によって結合しているが、測定ヘ
ッドを一体構造とし、すなわち１つの測定ヘッド形成体
内に、例えばワイヤカット放電加工機等で測定面に対し
45°の角度をなすような相隣接する複数のスリットを形
成して、スリット間に形成される薄板状部分を弾性結合
部材とするような構造にしてもよい。

（考案の作用及び効果） このような本考案の測定装置においては、測定ヘッドが
設けられた移動台を適宜に移動させて、可動ヘッド部の
一方の測定面、例えば工具直径方向測定用の測定面を、
所定位置にセットされた工具の、例えば先端部側面に当
接させると、可動ヘッド部は、上記一方の測定面に対し
直角方向に作用する測定圧力（例えばP₁）によって弾性
結合部材の弾性力に抗し若干量後退変位する。この場合
可動ヘッド部は、上記一方の測定面に作用する測定圧力
P₁の作用方向（例えば工具直径方向）に後退変位すると
同時に、当該作用方向と直交する方向（工具長さ方向）
にも同じ変位量だけ後退変位することになる。また、上
記一方の測定面と直交する他方の測定面、例えば工具長
さ方向測定用の測定面を上記工具の先端部上面に当接さ
せた場合には、可動ヘッド部は当該他方の測定面に対し
直交する方向に作用測定圧力（例えばP₂）により弾性力
に抗し若干量後退変位するが、この場合も可動ヘッド部
は上記測定圧力P₂の作用方向（工具長さ方向）に後退変
位すると同時に、その作用方向と直交する方向（工具直
径方向）にも同じ変位量だけ後退変位する。結局、可動
ヘッド部は、いずれの測定面を使用するときも、一方の
測定面に作用する測定圧力の方向と他方の測定面に作用
する測定圧力の方向との対角方向に沿って変位すること
なる。

したがって、本考案の測定装置によれば、工具の直径方
向寸法と長さ方向寸法の２つの互いに直交して異なった
寸法の測定を、１個の測定ヘッドで行うことが可能とな
り、よって設備コストの低廉化及び測定作業の簡略化を
図ることができる。

また、本考案の測定装置においては、いずれか一方の測
定面が工具に当接した後若干量後退変位して、電気接点
の可動ヘッド部側接点が固定ヘッド部側接点より離間し
たときこれを検知手段により検知できるようにしている
ので、このように接点が開放された瞬間に、移動台の移
動量を検知するデジタルスケールのデジタル表示部の表
示値がホールドされるようにしておけば、測定作業者は
接点の開放を検知手段が検知した時点でホールドされた
デジタル表示部の表示値を目視により確認できるから、
従来装置のように０点位置の調整を行う必要がない上、
測定作業が非常に簡単で容易となる。また、上記可動ヘ
ッド部側接点が固定ヘッド部側接点から離間するときの
当該可動ヘッド部側接点の変位量は、可動ヘッド部が工
具直径方向にのみまたは工具長さ方向にのみ変位する場
合よりも▲√▼倍大きくなり、したがって当該可動ヘ
ッド部側接点の変位速度も▲√▼倍速くなり、これに
よって接点の動作精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す工具寸法測定装置の正
面図、第２図は第１図に示す装置の測定ヘッド部分の拡
大正面図、第３図は第２図に示す測定ヘッドの側面図、
第４図は可動ヘッド部の変位状態を示す説明図、第５図
は従来装置の正面図である。 １……基台、２……工具、３……テストバー、４……ス
ピンドルユニット、５……水平移動台、７……昇降移動
台、11……直径方向デジタル表示部、12……長さ方向デ
ジタル表示部、16……測定ヘッド、17……取付フレー
ム、18……固定ヘッド部、19,20……測定面、21……板
ばね（弾性結合部材）、23……可動ヘッド部、24……電
気接点、24a……固定ヘッド部側接点、24b……可動ヘッ
ド部側接点、25……表示ランプ（検知手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定位置にセットされた工具に対して遠近
   移動可能な移動台に、測定ヘッドが設けられ、該測定ヘ
   ッドは、前記移動台に固定された固定ヘッド部と、互い
   に直交し隣接する２つの測定面を有し且つ測定方向に対
   し45°の角度で延びる弾性結合部材によって固定ヘッド
   部に連結されている可動ヘッド部と、からなり、両ヘッ
   ド部間には固定ヘッド部側接点及び可動ヘッド部側接点
   よりなる電気接点が介設され、可動ヘッド部側接点は、
   常時は前記弾性結合部材の弾性付勢力によって固定ヘッ
   ド部側接点に対し弾接され、測定時には測定圧力の作用
   に伴って固定ヘッド部側接点より離間されるようになっ
   ており、更に測定時に可動ヘッド部側接点が固定ヘッド
   部側接点より離間したことを検知する検知手段が設けら
   れている工具の寸法測定装置。