JPH041448Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はオーバボール径測定装置に係り、特
に、歯車のオーバボール径を測定するに好適なオ
ーバボール径測定装置に関する。

〔従来の技術〕

機械加工工程において、歯車のオーバボール径
を測定するときには、従来マシンゲージが用いら
れていた。このマシンゲージは、ワーク歯面に２
個のボールを当ててボール間のピツチをダイヤル
ゲージで測定し、さらにマスタ歯面に２個のボー
ルを当て、各ボール間のピツチをダイヤルゲージ
で測定し、両者の差からワークの寸法を測定する
ように構成されていた。すなわち、マシンゲージ
においては、歯車のオーバボール径を直接算出す
るのではなく、基準となるオーバボール径の寸法
に形成されたマスタと各ワークの差から寸法を求
め、測定した寸法公差が基準値の範囲内にあるか
否かを測定する方法が採用されていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のマシンゲージでは、オー
バボール径の異なるワークを同一のマシンゲージ
で測定する場合、ワークと同じ数のマスタが必要
であるとともに、各種ワークやマスタを取り付け
るのに複雑な作業を必要とし、さらにマスタが変
わるごとにダイヤルゲージを調整したり、マスタ
リングを行わなければならず、交換作業に多くの
時間を要した。このため、従来のマシンゲージで
各種のワークを測定するためには、ワーク毎の専
用ゲージを設けなければならず、設備費、設置ス
ペースが増加するという不具合が生じた。

本考案は、前記従来の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、オーバボール径が異なる
各種ワークのオーバボール径の良否を共通１個の
マスタを用いて測定することができるオーバボー
ル径測定装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案は、各種ワ
ークと各種ワークの基準となるマスタにそれぞれ
当接可能な一対の球状検出子を有し、一対の球状
検出子間の距離から被計測物のオーバボール径を
検出するオーバボール径検出手段と、各種ワーク
のオーバボール径計測時に各種ワークもしくはマ
スタの外周面を一対の球状検出子に当接させた際
に一対の球状検出子とワークもしくはマスタの接
する二つの接点を結ぶ線分が前記ワークもしくは
マスタの中心を通る位置に来るようにワークもし
くはマスタを配置し、かつ配置されたワークもし
くはマスタが選択されたことを示す選択信号を出
力する被計測物設定手段と、各種ワークのオーバ
ボール径計測時に前記選択信号に基づいて予め記
憶されている各種ワークのオーバボール径基準値
のうち計測対象である特定のワークに対応するオ
ーバボール径基準値を選択し、かつ前記オーバボ
ール径検出手段の検出出力を取り込み、特定のワ
ークに対応するオーバボール径基準値とオーバボ
ール径検出手段の検出出力から得られるマスタの
オーバボール径との差を算出し、かつマスタのオ
ーバボール径と特定のワークのオーバボール径と
の差を算出すると共に、この算出値と上記算出値
との偏差から特定のワークに対する寸法公差を算
出する演算手段と、演算手段により算出された寸
法公差を基準公差と比較することにより特定のワ
ークのオーバボール径の良否を判定する判定手段
とを有することを特徴とする。

〔作用〕

オーバボール径検出手段によりワークに対する
各種ワークのオーバボール径計測時に被計測物設
定手段により各種ワークもしくはマスタの外周面
を一対の球状検出子に当接させた際に一対の球状
検出子とワークもしくはマスタの接する二つの接
点を結ぶ線分が各種ワークもしくはマスタの中心
を通る位置に来るようにワークもしくはマスタが
配置される。これと同時に配置されたワークもし
くはマスタが選択されたことを示す選択信号が被
計測物設定手段から演算手段に出力される。

一方、演算手段には、各種ワークに対応するオ
ーバボール径基準値が予め記憶されている。各種
ワークのオーバボール径計測時にオーバボール径
検出手段により各種ワークのオーバボール径が検
出され、その検出値が演算手段に入力される。

次いで演算手段では上記選択信号に基づいて予
め記憶されている各種ワークのオーバボール径基
準値のうち計測対象である特定のワークに対応す
るオーバボール径基準値が選択され、特定のワー
クに対応するオーバボール径基準値とオーバボー
ル径検出手段の検出出力から得られるマスタのオ
ーバボール径との差が算出され、かつマスタのオ
ーバボール径と特定のワークのオーバボール径と
の差を算出される。更にこの算出値と上記算出値
との偏差から特定のワークに対する寸法公差が算
出される。この寸法公差は判定手段により基準公
差と比較され、特定のワークのオーバボール径の
良否が判定される。

〔実施例〕

以下、本考案の好適な実施例を図面に基づいて
説明する。

第２図および第３図には、本考案の好適な実施
例の構成が示されている。第２図および第３図に
おいて、平板状のベース１０の上部と下部にはそ
れぞれブラケット１２，１４が配設されている。
そしてブラケット１２とブラケット１４の間のベ
ース１０上には、ロータリ式ガイド１６が配設さ
れており、さらにブラケット１２とブラケット１
４との間にはワーク受台１８が載置されている。

ブラケット１２には、ロツド２０が摺動自在に
挿入されており、ロツド２０の上部がボール可動
レバー２２に連結されており、ロツド２０の先端
には、球状検出子を構成するボール２４が固定さ
れている。レバー２２は、その一端がスプリング
２６、係止部２８を介してブラケット１２に連結
されており、ばね２６の弾撥力により常時矢印Ｘ
方向に付勢されている。そしてレバー２２が矢印
Ｙ方向に操作されたとき、レバー２２の操作に伴
つてロツド２０が矢印Ｙ方向に摺動するように構
成されている。また、ブラケット１２の一端に
は、固定部３０を介して検出器３２が固定されて
おり、検出器３２内にはロツド３４が摺動自在に
挿入されている。このロツド３４は、その先端が
レバー２２の中央部と当接するように配置されて
おり、レバー２２が矢印Ｙ方向に操作されたと
き、レバー２２の操作に伴つてロツド３４が矢印
Ｙ方向に摺動するように構成されている。そして
検出器３２は、リニアスケールを有し、ロツド３
４が矢印Ｙ方向に移動した際は、ロツド３４の移
動量に応じた信号を出力するように構成されてい
る。

一方、ブラケット１４には、ロツド２０と相対
向する位置に円盤上の支持部３６が固定されてお
り、この支持部３６には、ロツド３８が固定さ
れ、ロツド３８の先端には球状検出子を構成する
ボール４０が固定されている。ボール４０は、前
記ボール２４と同様、ワーク受台１８に取り付け
られる各種ワーク４２と各種ワークの基準となる
マスタの各歯面に当接するように形成されてい
る。

また、ロータリ式ガイド１６は、ベース１０上
に回転可能に固定されており、回転盤４２の周囲
には、マスタ用のガイド４４、ワーク用のガイド
４６，４８，５０，５２，５４が固定されてい
る。このロータリ式ガイド１６は、ワーク受台１
８上に配置される各種ワークまたはマスタの各歯
面にボール２４，４０を正確に当接させるための
ものであり、マスタを測定するときには、ガイド
４４をガイド４６の位置に移動させ、その他５種
類のワークの測定を行うときには、各ワークに対
応したガイド４６〜５４をそれぞれガイド４６で
示される位置へ移動させる。この場合にマスタま
たは各ワークは、それらの外周面がボール２４，
４０に当接させた際にボール２４，４０とマスタ
または各ワークの外周面と接する二つ接点を結ぶ
線分が上記マスタまたは各ワークの中心を通る位
置決め制御装置値に来るようにロータリガイド１
６により配置される。そしてロータリガイド１６
は、各ガイドが選択されたときには、ロータリス
イツチ５８を介してワーク選択信号を第１図に示
されるコントロールユニツト６０へ出力するよう
に構成されている。

次に本考案に係るオーバボール径測定装置の電
気的構成を第１図に示す。同図においてコントロ
ールユニツト６０は、パルス変換器６２，パルス
カウンタ６４、Ｉ／Ｏ回路６６、CPU６８、マ
スタ合せスイツチ７０、キーボード７２、設定値
および測定値を表示するための表示器７４、表示
ランプ群７６から構成されており、検出器３２の
出力信号がパルス変換器６２に、ロータリスイツ
チ５８の出力信号がＩ／Ｏ回路６６にそれぞれ供
給されている。検出器３２の出力信号は、ボール
４０とボール２４とがワークあるいはマスタの歯
面に当接したときのボール４０とボール２４間の
距離すなわちワークまたはマスタのオーバボール
径に相当する信号がパルス変換器６２に供給さ
れ、この信号がパルス信号に変換され、パルスカ
ウンタ６４、Ｉ／Ｏ回路６６を介してCPU６８
に各種ワークとマスタのオーバボール径の測定デ
ータとして供給される。またロータリスイツチ５
８から出力されるワーク選択信号は、Ｉ／Ｏ回路
６６を介してCPU６８に各種ワークまたはマス
タを特定するためのデータとして供給される。ま
た、CPU６８には、キーボード７２の各種操作
ボタンの操作によるデータが入力されるように構
成されている。すなわち、第４図に示されるよう
に、コントロールユニツト６０の表面パネル７８
には、測定ボタン７２Ａ、調整ボタン７２Ｂ、設
定ボタン７２Ｃ、選択ボタン７２Ｄ、書込ボタン
７２Ｅ、±ボタン７２Ｆ、10²ボタン７２Ｇ、10¹
ボタン７２Ｈ、10⁰ボタン７２Ｉ，10^-1ボタン７
２Ｊ、10^-2ボタン７２Ｋ、10^-3ボタン７２Ｌなど
のボタンが配列されている。そして各操作ボタン
の操作に基づくデータが、Ｉ／Ｏ回路６６を介し
てCPU６８に供給される。各種操作ボタンの操
作によるデータとしてマスタもしくは各種ワーク
に対するオーバボール径基準値などがある。この
マスタもしくは各種ワークのオーバボール径基準
値は、キーボード７２より入力され、Ｉ／Ｏ回路
６６を介してCPU６８内のメモリに予め記憶さ
れる。そしてCPU６８は、検出器３２、ロータ
リスイツチ５８の出力信号およびキーボード７２
の操作に基づくデータを基に、各種の演算を行
い、特定のワークに対するオーバボール径の基準
値と検出器３２の検出出力によるマスタのオーバ
ボール径との差を算出するとともに、検出器３２
の検出出力によるマスタのオーバボール径と特定
ワークのオーバボール径との差を算出し、この算
出値と前記算出値との偏差から特定のワークに対
する寸法公差を算出し、算出した寸法公差と基準
公差とを比較して特定のワークのオーバボール径
の良否を判定し、判定結果を表示器７４および表
示ランプ群７６へ出力するよう構成されている。
なおランプ群７６には、＋NGを示すランプ７６
ａ、OKランプ７６ｂ、−NGを示すランプ７６
ｃ、測定状態にあることを示すランプ７６ｄ、調
整状態にあることを示すランプ７６ｅ、設定状態
にあることを示すランプ７６ｆ、マスタの測定完
了を示すランプ７６ｇ、ワークの種類を表示する
ためのランプ７６ｈ，７６ｉ、７６ｊ，７６ｋ，
７６ｌ、マスタを表示するためのランプ７６ｍ、
＋の公差を示すランプ７６ｎ、−の公差を表示す
るためのランプ７６ｐが設けられている。

本実施例は以上の構成からなり、次にその作用
を第５図および第６図のフローチャートに基づい
て説明する。

まず、マスタリング処理を行うために、ワーク
受台１８上にマスタを載置し、ロータリ式ガイド
１６の円盤４２を回動させてガイド４４を所定の
位置に移動させ、マスタの歯面にボール４０とボ
ール２４とを当接させ、マスタのセツトを完了す
る。このあとモード切換処理が行われ（ステツプ
100）、測定ボタン７２Ａがオン操作されたか否か
の判定を行う（ステツプ102）。このステツプで
YESと判定されたときには、ステツプ104に移
り、ロータリスイツチ５８の出力信号を取り込
み、ステツプ106の処理に移る。ステツプ106にお
いては、ロータリスイツチ５８の出力信号により
マスタセツトされたか否かの判定を行い、このス
テツプでYESと判定されたときには、ステツプ
108の処理に移る。ステツプ108においては、マス
タ合せスイツチ７０の出力信号を入力し、ステツ
プ110の処理に移る。すなわち、ステツプ110では
マスタ合せスイツチ７０がオン操作されたか否か
の判定を行い、このステツプでYESと判定され
たときにはステツプ112の処理に移り、検出器３
２の出力信号を基にマスタに対するオーバボール
径の計測値をCPU６８のメモリに格納するとと
もに、マスタに対する測定を完了した旨の表示を
行うためにランプ７６ｇを点灯し、このルーチン
での処理を終了する。

次に、５種類のワークのオーバボール径の良否
を判定する処理を第６図に基づいて説明する。

まず、切換処理（ステツプ200）により、測定、
調整、設定モードであるか否かの判定を行う（ス
テツプ202，204，206）。調整モードのときには、
ステツプ208に移り、ワーク受台１８上に何も載
置されていない状態での検出器３２の出力信号を
取り込み、検出器３２の出力信号の値を表示器７
４に表示し、検出器３２の取り付け位置の調整を
最適位置にセツトする。

一方、設定モードのときには、ステツプ210の
処理に移り、各種ワークに対するオーバボール径
基準値、基準公差、マスタ実測値など各種のデー
タをキーボード７２の操作によつて書き込む処理
を行う。測定モードのときにはステツプ212に移
り、第５図に示すマスタリング処理を行い、この
マスタリング処理が完了（ステツプ214）のとき
には、ステツプ216の処理に移る。ステツプ216で
は、ロータリスイツチ５８の出力信号を取り込
み、いずれかのワークがセツトされた否かの判定
を行う（ステツプ218）。すなわち、マスタリング
処理のあと、ワーク受台１８上の５種類のいずれ
か１つのワークが載置され、このワークに対応し
たガイドが所定の位置にセツトされ、ワークの歯
面にボール４０とボール２４とが当接し、ロータ
リスイツチ５８からワーク選択信号が出力される
か否かの判定を行う。そして、ロータリスイツチ
５８から特定のワークをセツトした旨のワーク選
択信号が出力されたときには、ステツプ220の処
理に移る。ステツプ220においては、検出器３２
の出力を監視し、検出器３２からワークに対する
オーバボール径検出値が出力されたか否かの判定
を行う（ステツプ222）。ステツプ222でイエスと
判定されたときには、ステツプ224に移り、ワー
ク受台１８上にセツトされた特定のワークに対す
るオーバボール径基準値と、検出器３２の検出出
力のマスタのオーバボール径、すなわちマスタリ
ング処理によつて算出されたマスタのオーバボー
ル径との差を算出するとともに、検出器３２の出
力によるマスタのオーバボール径と、ワーク受台
１８上にセツトされた特定のワークに対する検出
器３２の検出出力によるオーバボール径との差を
算出し、この算出値と前記算出値との偏差から特
定のワークに対する寸法公差を算出する。算出し
たあとは、ステツプ226に移り、算出した寸法公
差を表示器７４に表示するとともに、ステツプ
228の処理に移る。ステツプ228においては、算出
した寸法公差が安定したか否かの判定を行い、安
定した値であるときには、ステツプ230に移り、
算出した寸法公差と基準公差とを比較して、特定
のワークのオーバボール径の良否を判定し、判定
結果をランプの表示によつて行う。すなわち、特
定のワークのオーバボール径の寸法公差が基準公
差の範囲内にあるときには、ランプ７６ｂを点灯
し、寸法公差が基準公差をはずれたときには、ラ
ンプ７６ａまたはランプ７６ｃを点灯する。な
お、ステツプ216からステツプ230においては、１
種類のワークについて説明したが、他のワークを
測定する場合にも、各ワークをワーク受台１８に
載置し、ロータリ式ガイド１６のガイドのうち各
ワークに対応したガイドを所定の位置にセツトし
て、さらにレバー２２矢印Ｙ方向に移動させて、
各ワークの歯面にボール４０とボール２４とを当
接させたあと、ステツプ216からステツプ230の処
理を行うことによつて他のワークのオーバボール
径の良否を判定することができる。

このように、本実施例においては、一つのマス
タを共通にしても、５種類のワークのオーバボー
ル径の良否を測定することができ、設備費の低減
および設置スペースの縮小を図ることができる。
またさらに本実施例においては、マスタの実測値
を基に各種ワークの寸法公差の良否を測定するよ
うにしているため、マスタの製作誤差の影響を受
けることなく、各種ワークのオーバボール径の良
否を判定することができ、測定精度の向上を図る
ことができる。

また、本実施例においては、基準公差を変更す
る必要がある場合でも、設定値の変更操作によつ
て基準公差の変更が可能であるため、汎用性の向
上に寄与することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、オーバ
ボール径の異なる各種のワークのオーバボール径
の良否を、１個のマスタのオーバボール径を基に
判定することができるため、設備費の低減および
作業性の向上に寄与することができるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す装置の構成
図、第２図は検出器３２の構成を説明するための
平面図、第３図は第２図の側面図、第４図はコン
トロールユニツト６０の斜視図、第５図は本考案
に係る装置のマスタリング処理を説明するための
フローチャート、第６図は本考案に係る装置の測
定方法を説明するためのフローチャートである。 １６……ロータリ式ガイド、１８……ワーク受
台、２４，４０……ボール、３２……検出器、５
８……ロータリスイツチ、６０……コントロール
ユニツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 各種ワークと各種ワークの基準となるマスタに
   それぞれ当接可能な一対の球状検出子を有し、該
   一対の球状検出子間の距離から被計測物のオーバ
   ボール径を検出するオーバボール径検出手段と、 各種ワークのオーバボール径計測時に前記各種
   ワークもしくはマスタの外周面を前記一対の球状
   検出子に当接させた際に該一対の球状検出子とワ
   ークもしくはマスタの接する二つの接点を結ぶ線
   分が前記ワークもしくはマスタの中心を通る位置
   に来るようにワークもしくはマスタを配置し、か
   つ配置されたワークもしくはマスタが選択された
   ことを示す選択信号を出力する被計測物設定手段
   と、 各種ワークのオーバボール径計測時に前記選択
   信号に基づいて予め記憶されている各種ワークの
   オーバボール径基準値のうち計測対象である特定
   のワークに対応するオーバボール径基準値を選択
   し、かつ前記オーバボール径検出手段の検出出力
   を取り込み、特定のワークに対応するオーバボー
   ル径基準値とオーバボール径検出手段の検出出力
   から得られるマスタのオーバボール径との差を算
   出し、かつ該マスタのオーバボール径と特定のワ
   ークのオーバボール径との差を算出すると共に、
   該算出値と前記算出値との偏差から特定のワーク
   に対する寸法公差を算出する演算手段と、 該演算手段により算出された寸法公差を基準公
   差と比較することにより特定のワークのオーバボ
   ール径の良否を判定する判定手段とを有すること
   を特徴とするオーバボール径測定装置。