JPH0128405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はワークの穴径または外径の真円度を測
定する装置に関するものである。

従来、ワークの穴径または外径の真円度を測定
する場合には、測定ヘツドを固定しておいて、被
測定物のワークを回転せしめるのが一般的であつ
た。ところが、この方法では被測定物であるワー
クと回転駆動部との間にスリツプが生じ易く、真
円度の測定は必ずしも正確な値を与えるとは限ら
ないという問題があつた。また、測定に際してワ
ークの回転はワークの固定装置と共に行なうの
で、多量のワークを連続的に測定する場合、装置
が複雑で、かつ大型のものとなる。

本考案は、被測定物を固定して測定ヘツドの方
を回転させることにより、被測定物の保持を確実
にし、被測定物と測定ヘツドとのスリツプを防止
して、回転角度と測定値との関係を正確に求める
ことができ、更に測定に際して芯ズレを調整する
機能を有し、マスターゲージによる零点補正を随
時行なうことができるので常に精密な真円度の測
定値が得られる真円度装定装置を提供するもので
ある。

すなわち、本考案は、ワークの内壁又は外壁の
真円度を測定するために前記ワークの位置決めを
行なう測定台２２と、前記ワークの内壁又は外壁
に当接する測定子７，８，５５，５６を有し互い
に平行であつて前記測定台の方向へ延在する一対
の測定レバー３，４，５２，５３と、それぞれの
測定子をワークに押接させるための付勢力を前記
各測定レバーに与える付勢部材９，５４と、前記
一対の測定レバーの差動を測定する検出器１０
と、前記測定レバーの保護並びに位置決めを行な
うプロテクタ２０，５７と、前記レバー及びプロ
テクタを一体に少なくとも180度回動せしめる割
出し装置１ａと、該割出し装置と連結して前記測
定レバーの芯ズレを補正するフローテイグ板２
と、マスターゲージ２９を保持しワーク又はマス
ターゲージを前記測定台の測定位置へ押付けるゲ
ージホルダ２３とを備え、一対の測定レバーの
各々が平行板バネ５，５′，６，６′によつて前記
フローテイング板に連結されていることを特徴と
する真円度測定装置である。

本考案の真円度測定装置についてさらに詳細に
説明するために、本発明の真円度測定装置の一実
施例を挙げて以下に具体的に説明する。

第１図は円柱状ワークの内径を測定する本考案
の内径真円度測定装置の垂直断面図を表わし、第
２図は第１図の右側方向より見た測定ヘツドの背
面図を表わす。第３図は第２図のＡ−Ａ線断面の
拡大図である。

本考案の真円度測定装置１は、第１図に示す如
く、主として測定ヘツド１ｂを回転させる割出し
装置１ａと、該割出し装置１ａにより回転してワ
ークの内径の真円度を測定する内径測定ヘツド１
ｂとワークを固定するワーク固定部１ｃとから構
成されており、これらを垂直に配設したものであ
る。

第１図において、本考案の真円度測定装置１の
要部である測定ヘツド１ａは、その上端に配置さ
れ回転軸３６により回転する回転体１１と、該回
転体１１内のフローテイングボール１２上に支承
されて回転体１１内で浮動するフローテイング板
２と、該フローテイング板２より垂下される二対
の平行板バネ５，５′及び６，６′と、該平行板バ
ネ５，５′及び６，６′の下端にそれぞれ吊設され
る測定レバー３及び４と、該測定レバー３及び４
の先端部分の内側に前記平行板バネ５，５′及び
６，６′の平行面に対して直角の方向に相対して
それぞれ配設した測定子７と８と、該測定レバー
３及び４を接近させる押しバネ９と、該測定レバ
ー３及び４の距離の変動を測定する差動トランス
１０ａとから構成されている。

前記フローテイング板２より垂下される二対の
平行板バネ５，５′及び６，６′は、フローテイン
グ板２の回転中心部よりそれぞれが等距離に配設
されているので、前記測定ヘツド１ａが回転した
際、その下端部に固着した測定レバー３及び４を
垂下した状態で回転する。該測定レバー３及び４
は平行板バネ５，５′及び６，６′の弾発力によつ
てその厚み方向にのみ揺動することができるが、
フローテイング板２と平行板バネ５，５′及び６，
６′と測定レバー３及び４とに囲まれる空間５ａ，
６ａが常に平行四辺形を維持した状態で回転する
ので、前記平行板バネ５，５′及び６，６′に垂下
される測定レバー３及び４は互いに垂直方向に維
持されたまま平行する状態で回転する。

ワークの内径の真円度を測定する場合あるいは
外径の真円度を測定する場合により、内径測定ヘ
ツド５１ａあるいは外径測定ヘツド５１ｂが選択
して使用される。なお、外径測定ヘツドでは第１
図における押しバネ９は引きバネが使用される。

ワークの内径の真円度を測定する場合は、第１
図に示す如く、測定レバー３及び４をワーク２１
の測定しようとする穴に挿入し、押しバネ９によ
つて両者を互いにワーク２１の内径に押接して、
該測定レバー３及び４の外側に配設される測定子
７及び８をワークの穴の内周に走行させると、該
ワークの穴の表面の凹凸によつて生ずる前記測定
レバー３及び４の揺動は、平行板バネ５，５′及
び６，６′の厚み方向にのみ生ずるので、両者は
同一方向に互いに独立して揺動するので、測定レ
バー３と４と間の距離に変動が生じる。

それ故、この測定レバー３及び４の距離の変動
を、該測定レバー３及び４の先端部分に配設され
る測定子７及び８とその距離を測定する差動トラ
ンス１０ａとから構成される検出器１０によつて
測定し、正確な真円度を測定する。

このような構造の真円度測定装置であることか
ら、前記内径測定ヘツド１の回転中心部とワーク
の中心とが若干ずれていても、前記回転体１１内
のフローテイングボール１２上に支持されて回転
体１１内で浮動するフローテイング板２によつ
て、あるいは、該フローテイング板２より吊設し
た平行板バネ５，５′及び６，６′が形成する平行
四辺形を保持する空間５ａ，６ａによつて、前記
測定レバー３と４との距離を一定に保つことがで
き、内径測定ヘツド５１ａの中心とワーク２１の
中心の厳密な芯出しを行なわなくともワーク２１
の真円度を測定することができる。

前記内径測定ヘツド５１ａの回転体１１は割出
し装置１ａの回転軸３６に取付けられており、該
回転軸３６は軸受３５に支えられて回転する。

また、ワーク２１中に挿入される一対の測定レ
バー３及び４の先端部には測定子７及び８が装着
され、該測定子７及び８は、第３図に示す如く、
内径測定ヘツド５１ａの側板３３に取付けられた
プロテクタ２０によつて取り囲まれて保護されて
おり、該プロテクタ２０に開けられた孔より該測
定子７及び８の一部を外部に突出させている。プ
ロテクタ２０の外径は、その最大部が測定すべき
ワーク２１の穴の基準径に対し、その許容誤差を
超える程度、例えば20μ程度のクリアランスを有
するように設計される。またプロテクタの先端部
は更に外径を小さくしておくことが好ましい。こ
れはワーク２１の穴の挿入に対し、多少の心ズレ
があつても容易に挿入することができるからであ
る。かくしてプロテクタ２０は測定子７および８
が必要以上に広がつてワーク２１の穴の上縁によ
つて損傷するのを防止すると共に、測定子を正し
く測定位置に接触するためのガイドとしても役立
つ。また測定時以外における測定レバーを外部衝
撃に対して保護する効果も有する。

内径測定ヘツド５１ａの回転体１１の中には、
フローテイングボール１２上に支承されて浮動す
るフローテイング板２が配設されており、該フロ
ーテイング板２の上面と回転体１１との間にはオ
イルダンパ１３が形成されている。これよつて測
定ヘツド１は被測定物のワーク２１に対して多少
の心ズレがあつても、フローテイング板の移動に
よつて容易に調心することができる。

フローテイング板２の側方には回転体１１より
回転ストツパ１４が差込まれており、回転体１１
と測定ヘツドとの回転ズレが防止される。回転体
１１は基板３４に取付けられた軸受３５に支えら
れた回転軸３６によつて回転する。回転駆動はモ
ータ１５による駆動ベベルギヤ１６の回転を回転
軸１４の従動ベベルギヤ１７で受けることにより
行なわれる。回転軸には更に回転軸と共に回転す
る確認円板１８が取付けられており、確認円板１
８の回転角度を確認スイツチ１９によつて測定さ
れる。回転角度の測定は、例えば確認円板にあけ
られた小孔を、確認スイツチ１９の光学系で検出
する方法やその他種々の方法が採用し得る。この
確認スイツチ１９によつて測定ヘツドの180゜以上
の回転を確認し、必要なスイツチ作動を行なわせ
る。

軸受３５およびモータ１５は基板３４上に取付
けられ、基板３４は垂直方向に上下させることに
よつて測定ヘツド１をワーク２１上に下したり、
また測定終了後ワーク２１から離される。

被測定物のワーク２１は前記ワーク固定部１ｃ
の測定台２２のＶ型の切込みにゲージホルダ２３
によつて押付けられて固定される。第４図はワー
クの搬送と固定の一実施態様を示す平面図であ
る。搬送爪２４に挟持されたワーク２１は、搬送
チエン２５によつて間欠的に駆動されて測定台２
２の前に搬入される。すると搬送のための間欠割
出し機構（図示せず）により連動する回転カム２
６および引きバネ２７によつて、ゲージホルダ２
３はワークを測定台２２へ押付け、ワーク２１は
搬送爪の奥の遊び内に開放され、測定台のＶ形切
込み２８に押付けられ、測定のための定位置に固
定される。測定が終了すると同時に回転カム２６
によりゲージホルダ２３の押付けがワーク２１か
ら後退し、ワーク２１は搬送爪２４の移動により
Ｖ形切込みの一辺に沿つて押戻されて搬送爪２４
の挟持部へ戻り、その状態で搬出される。

ゲージホルダ２３はその押付部に測定ヘツドの
零点補正用のマスターゲージ２９を保持してい
る。マスターゲージ２９を保持するゲージホルダ
２３の保持孔３０の径はマスターゲージ２９の動
きに自由度を与えるため充分大きくとつてある。
零点補正は次のようにして行なわれる。

ワークの真円度の連続測定工程で、零点補正指
令により間欠的にワーク２１の装入が止められ、
測定台２２へワーク２１の装着されていない搬送
爪が来たとき、それまでゲージホルダ２３の押付
け行程を制約していたストツパ３１が駆動モータ
３２によつて外され、ゲージホルダ２３は、回転
カム２６の回転によつて、マスターゲージ２９を
空の搬送爪内で測定台のＶ形切込み２８へ押付け
る。これによつて測定ヘツドはマスターゲージに
ついて測定を行ない、測定値の零点補正が行なわ
れる。零点補正測定が終わり、測定ヘツドが引上
げられると、再びワーク搬入が開始され、ゲージ
ホルダ２３は回転カム２６によつて前位置に戻
り、ストツパ３１が再び係止位置にセツトされ
る。

ワークの外径の真円度測定の場合も同様に行な
われる。第５図は外径測定に用いられる測定ヘツ
ド５０の垂直断面図で、第６図はその背面図、第
７図はその先端部の下面の拡大図である。

外径の真円度を測定する外径測定ヘツド５１ｂ
の場合には一対の測定レバー５２，５３は引きバ
ネ５４によつて互いに引き寄せられており、測定
子５５，５６は内側に突出している。フローテイ
ング板２に固定された側板３３の下端に取付けら
れたプロテクタ５７は、測定レバー５３および５
４の部分を除いて被測定物であるワーク２１の外
周を取囲む形に固定される。プロテクタ５７の内
径はワークの基準外形に対して20μ程度のクリア
ランスを有することが好ましい。プロテクタ５７
の先端部は更にテーパで広くして、測定ヘツドの
降下時にプロテクタのワーク外周に対するなじみ
を容易にすることができる。プロテクタ５７はそ
の縁が測定レバーの内側に若干入り込んでいて、
引きバネで互いに引き寄せられている一対の測定
レバー５２，５３が必要以上に相互間隔を挟めな
いようにしてある。

測定レバーの差動の測定は、図示された差動ト
ランスに限らず、例えばエアマイクロ測定等、他
の方法を使用することができる。

本考案の真円度測定方法は、プロテクタによつ
て測定子がワークと適合し易く、多少の心ズレが
あつても、平行板バネおよびフローテイング板に
よつて心合わせが行なわれる。また測定ヘツドが
180゜回転する際にも測定ヘツドは自動的にフロー
テイングを行なうので、ヘツドおよびワークの両
者に無理がかからず、従つて、回転角と測定値が
正しく対応し、高精度の測定を行なうことができ
る。また、ワーク測定と同一条件でマスターゲー
ジによる零点補正が行なわれ、この零点補正を正
常的に、かつ、自動的に行なうことによつて、常
に正しい測定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるワークの内径真円度測定
装置の垂直断面図で、第２図はその測定ヘツドの
みの背面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ断面
の拡大図である。第４図はワークの搬送およびゲ
ージホルダの動作を説明する平面図である。第５
図は外径測定ヘツドの垂直断面図で、第６図はそ
の背面図、第７図は測定ヘツドの先端部の下面の
拡大図である。 図示された要部と符号の対応は次のとおりであ
る。 １……真円度測定装置、１ａ……割出し装置、
１ｂ……測定ヘツド、１ｃ……ワーク固定部、２
……フローテイング板、３，４……測定レバー、
５，５′，６，６′……平行板バネ、５ａ，６ａ…
…空間、７，８……測定子、９……押しバネ、１
０……検出器、１０ａ……差動トランス、１１…
…回転体、１２……フローテイングボール、１３
……オイルダンパ、１４……回転ストツパ、１５
……モータ、１６……駆動ベベルギヤ、１７……
従動ベベルギヤ、１８……確認円板、１９……確
認スイツチ、２０……プロテクタ、２１……ワー
ク、２２……測定台、２３……ゲージホルダ、２
４……搬送爪、２５……搬送チエン、２６……回
転カム、２７……引きバネ、２８……Ｖ形切込
み、２９……マスターゲージ、３０……保持孔、
３１……ストツパ、３２……駆動モータ、３３…
…側板、３４……基板、３５……軸受、３６……
回転軸、５１ａ……内径測定ヘツド、５１ｂ……
外径測定ヘツド、５２，５３……測定レバー、２
４……引きバネ、５５，５６……測定子、５７…
…プロテクタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ワークの内壁又は外壁の真円度を測定するた
   めに前記ワークの位置決めを行なう測定台２２
   と、前記ワークの内壁又は外壁に当接する測定
   子７，８，５５，５６を有し互いに平行であつ
   て前記測定台の方向へ延在する一対の測定レバ
   ー３，４，５２，５３と、それぞれの測定子を
   ワークに押接させるための付勢力を前記各測定
   レバーに与える付勢部材９，５４と、前記一対
   の測定レバーの差動を測定する検出器１０と、
   前記測定レバーの保護並びに位置決めを行なう
   プロテクタ２０，５７と、前記測定レバー及び
   プロテクタを一体に少なくとも180度回動せし
   める割出し装置１ａと、該割り出し装置と連結
   して前記測定レバーの芯ズレを補正するフロー
   テイング板２と、マスターゲージ２９を保持し
   ワーク又はマスターゲージを前記測定台の測定
   位置へ押付けるゲージホルダ２３とを備え、一
   対の測定レバーの各々が平行板バネ５，５′，
   ６，６′によつて前記フローテイング板に連結
   されていることを特徴とする真円度測定装置。 ２ 一対の測定レバー３，４が、ワークの穴の内
   部に挿入され、スプリング９により測定レバー
   の先端の測定子７，８を穴の内壁に接触させる
   ことのよつて穴の内径を測定する、実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の新円度測定装置。 ３ 一対の測定レバー５２，５３が、円筒状ワー
   クの外部より、スプリング５４により測定レバ
   ーの先端の測定子５５，５６をワークの外壁に
   接触させることによつてワークの外径を測定す
   る、実用新案登録請求の範囲第１項に記載の真
   円度測定装置。