JPH048456A - 検出器の装着機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用９軒〕 本発明は検出器の装着機構に係り、特に検出器を三次元
方向に移動して被測定物の所望の形状等を測定する検出
器の装着機構に関する。

〔従来の技術〕

一般的に生産ラインで使用されるインライン計測機は測
定に必要な多種の検出器を全て移動部に装着してこれら
の検出器の内から測定に必要な検出器を指定し、移動部
をｘＳｙＳｚ軸の三次元方向に移動して指定した検出器
でワークの形状等を測定していた。

そして検出器の装着機構は検８器を保護する為に、検出
器の軸線方向の逃げ（リリービング）及び軸線方向に直
交する方向の逃げ（フローティング）が可能なように構
成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のフローティングは検出器を支持部
材に軸支して、その軸支点を中心に検出器を回動して逃
がす構成なので、孔等の被測定部に対して検出器を軸線
方向に平行に配置することができない。従って、正確な
位置決めが困難であり、測定精度が低いという問題があ
る。

本発明１まこのような事情に鑑みてなされたもので、検
出器を孔等の被測定物に正確に位置決めすることができ
る検出器の装着機構を提供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、被測定物の形状等
を測定する検出器を衝撃等から保護する為に、検出器の
軸線方向及び軸線方向に直交する方向に逃がすことがで
きるように本体に支持する検出器の装着機構において、
検出器の軸線方向に摺動自在に設けられた筒状の装着機
構本体と、装着機構本体を保持すると共に軸線方向に逃
がす緩衝手段と、装着機構本体の内部に半径方向のばね
を介して同軸上に配設された検出器装着部のソケットと
、装着機構本体とソケットとの間に設けられ、ソケット
を半径方向に逃がすガイド機構と、から成ることを特徴
としている。

〔作用〕

本発明によれば、ソケットを半径方向のばねで支持する
と共にガイド機構を装着機構本体とソケットとの間に設
けたので、ソケットは半径方向のばねで保持されると共
に、検出器の軸線方向に対して直交する方向に平行移動
して逃げることができる。従って、検８器は軸線方向に
平行にフローティングすることができる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る検出器の装着機構に
ついて詳説する。

第３図、第５図に示すようにインライン計測機ｌＯは、
三次元駆動機構１２、検出器装着部１４、検出器チェン
ジャ１６、ロータリテーブル１８、制御部２０及び測定
データ部８８等から構成されている。

三次元駆動機構１２の移動ポスト２１はベアリングガイ
ド２２を介して架台２４に第３図上でＸ軸方向に摺動自
在に設けられている。この移動ポスト２１には枠体２６
が第３図上でＺ軸方向（移動ポスト２１の軸線方向）に
摺動自在に設けられ、枠体２６には移動軸２８がＹ軸方
向に摺動自在に設けられている。

従って、第４図に示すように三次元駆動機構１２はユニ
ット化され、ユニット化されたものがロークリテーブル
１８等を支持している架台２４の側面に取付されている
。また、移動軸２８は図示しないサーボモータの駆動で
第３図上でＸ％Ｙ１２軸の三次元方向に移動することが
できる。更に、移動ポスト２１にはエアーバランス機構
が備えられているので、枠体２６は所定の位置に停止す
ることができる。

尚、三次元駆動機構１２のｘ、ｙＳｚ軸にはリニアスケ
ールを装着することができるので、必要な時にリニアス
ケールを追加してワークの位置度等を測定することもで
きる。

また、第３図上で移動軸２８の右端部２８Ａには検出器
装着部１４が設けられている。検出器装着！ｆｆ１１４
は、第１図に示すように主に筒体３１及びソケット３３
から成り、筒体３１の左端部にシャフト３４が同軸上に
突出して固着されている。

このシャフト３４は筒体３１と共に移動軸２８の右端部
２８Ａの凹部３６に摺動自在に設けられている。

筒体３１の左端部と移動軸２８の右端部２８Ａの凹部３
６には圧縮ばね３８が設けられ、圧縮ばね３８は筒体３
１を矢印Ａ方向に付勢している。

従って、検出器装着部１４に第１図上で矢印Ｂ方向の力
が作用すると、検出器装着部１４はばね３８の付勢力に
抗して矢印Ｂ方向に逃げることができる（リリービング
）。尚、筒体３１の左端部には張出部３１Ａが設けられ
、これにより圧縮ばね３８の付勢力に抗して検出器装着
部１４を基準位置に位置決めすることができる。

筒体３１の右端部の内部にはフランジ３９が固着されて
いる。このフランジ３９の両端部にはベアリ゛ング４０
．４０を介してフランジ４２．４６が設けられている。

フランジ４２．４６はソケット３３の構成部材である。

従って、ソケット３３は筒体３１の軸線方向に対して直
交する方向に摺動することができる。

ソケット３３には第１図、第２図に示すようにばね５２
．５２．５２の一端が等間隔に係止され、ばね５２．５
２．５２の他端はソケット５４．５４．５４に係止され
ている。シャフト５４．５４．５４はモータ５６．５６
．５６に連結され、モータ５６．５６．５６の駆動で軸
線方向に移動するように構成されている。更に筒体３１
の内部には位置決めセンサ５８が設けられ、位置決めセ
ンサ５８からの信号でソケット３３が基準位置に配置さ
れるようにモータ５６．５６．５６が駆動してばね５２
．５２．５２の付勢力を調整する。

ソケット３３の内部にはソケット６０が同軸上に摺動自
在に設けられ、シャフト６０の左端部にはピストン部６
２が形成されている。従って、ソケット３３とピストン
部６２とで形成される空間６４内にエアを供給するとシ
ャフト６０を第１図上で矢印六方向に移動することがで
きる。このシャフト６０の右端部には傾斜面からなる凹
部が形成され、凹部には球状のロック部材６８が軸線方
向に移動自在に設けられている。尚、シャフト６０の右
端部は圧縮ばね７０の付勢力で矢印Ｂ方向に付勢されて
いる。

更に、ソケット３３の略中央部にはフランジ７１が摺動
自在に設けられ、フランジ７１は圧縮ばね７１Ａの付勢
力で矢印六方向に付勢力されている。

従って、空間６４にエアを供給するとシャフト６０が矢
印六方向に移動し、ロック部材６８がソケット６０の凹
部の底部に位置するので、検出機３２の挿入部６９をソ
ケット３３内に挿入することができる。次に、検出器３
２の挿入部６９がソケット３３内に挿入された状態で空
間６４へのエアの供給を停止すると、圧縮ばね７０の付
勢力でシャフト６０が第１図上で矢印Ｂ方向に移動し、
ロック部材６８をシャフト６０の凹部の傾斜面で半径方
向外側に移動してロック部材６８を検出器３２の挿入部
６９に形成されている溝６９Ａに係止する。

このようにして係止された検出器３２は軸線方向に対し
て直交する方向に平行移動（フローティング）すること
ができる。従って、検出器３２をワーク７８に検出され
ている孔等の被測定部に対して平行に移動することがで
きるので、検出器を被測定部に対して正確に位置決とす
ることができる。

第１図上でソケット３３の左端面には凸状の円錐面３３
Ａが形成され、円錐面３３Ａに対向して固定部材６１が
設けられている。固定部材６１には凹状の円錐面６１Ａ
が凸状の円錐面３３Ａに適合するように形成されている
。そして固定部材６１の左端部はロッド６１Ｃを介して
ピストン６１Ｂに固定されている。ピストン６１Ｂはシ
リンダ６１Ｄ内に摺動自在に設けられ、フランジ６１Ｄ
とピストン６１Ｂとで形成される空間６１Ｅ、６１Ｇに
はエアを供給することができる。またシリンダ６１Ｄは
張出部３１Ａに固定されている。

従って、検出器３２でワーク７８を測定しない場合（即
ち、検出器３２の移動時や検出器３２の交換時等）、空
間６１Ｅにエアを供給して固定部材６１を第１図上で矢
印六方向に移動し、固定部材６１の凹状の円錐面６１Ａ
を凸状の円錐面３３Ａに当接させる。これにより、ソケ
ット３３はセンタ位置に固定される。

一方、検出器３２でワーク７８を測定する場合、空間６
１Ｇにエアを供給して固定部材６１を第１図上で矢印Ｂ
方向に移動し、凹状の円錐面６１Ａと凸状の円錐面３３
Ａとの当接を解除する。従って、ソケット３３はフロー
ティング可能な状態となり、測定時に検出器３２を保護
することができる。

また、検出器３２は位置決めセンサ５８によりモータ５
６．５６．５６を駆動してシャフト５４．５４．５４を
軸線方向に移動し、ばね５２．５２．５２の付勢力を調
整して重量差によるセンタズレが補正される。但し、ば
ね５２の付勢力の調整はモータ５６を使用せずに手動で
行ってもよい。更に位置決めセンサ５８は検出器３２が
基準位置に配置された時に信号を出力して検出器装着部
１４を三次元方向に移動するサーボモータ（図示せず）
を駆動する。

更に、検出器３２は検出器装着部１４を介してリリービ
ングすることができるので、検出器３２をワークに形成
された孔等の被測定部に挿入することができない場合で
も検出器等の保護を図ることができる。尚、移動部２８
の凹部３６にはリミットスイッチ５０が設けられ、検出
器３２がｌｊ　ＩＪ−ピングした時に計測機を停止する
ことができる。

ソケット３３の右端部の内部と検出器３２の左端部の外
部とには電磁誘導用のロータＩＪ　）ランス７２．７６
が設けられているので、内径測定ゲージ（ボアゲージ）
等の電気マイクロメータ使用時の微弱な信号をＶ−Ｆ　
（電圧−周波数）変換してワイヤレス電送することがで
きる。尚、信号が大きい場合には接触式コネクタで電送
することもできる。

検８器チェンジャ１６は、１３図に示すように架台２４
に架台２５を介して設けられる。架台２５は用途に応じ
て別ユニットに変更され、架台２４に取付は可能である
。測定項目に応じた各種の検出器１６Ａ、１６Ｂ、１６
Ｃ・・を移動自在に格納し、必要な検出器を選択して交
換位置８０Ａに配置する格納部８０と、検出器装着部１
４の検出器３２と交換位置８０Ａの検出器とを交換する
チェンジアームユニット８２とから構成されている。

チェンジアームユニット８２のチェンジアーム８２Ａは
第３図上で時計回り方向に回動して両端部の凹部で検出
器を交換する。尚、検出器１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ・・
はワーク７８の測定内容、例えば内径測定、外径測定、
ねじ深さ測定、穴深さ測定等に応じて設けられる。

ロータリテーブル１８は、ワーク７８を位置決めするク
ランプ機構とワーク７８を任意の角度に回転してワーク
７８に形成されている孔等の被測定部を測定可能な位置
に保持するロークリ機構とから構成されている。このロ
ータリ機構にはダイレクトドライブモータが（図示せず
）採用され、任意角度（３６０°以内）の設定可能とし
てテーブルへラド１８Ａの表面に水平で第３図上Ｙ軸方
向に対して斜を穴もロータリテーブル１８を回転するこ
とによりＹ軸方向に保持して測定することができる。

制御１１部２０は第１図上で架台２４に並設され、この
制御部２０には三次元移動機構１２、検出器チェンジャ
１６及びロータリテーブル１８の移動データがワーク７
８の形状に基づいて人力されている。

尚、第１図上で８４は操作盤、８６はマスク格納部、８
８は測定データ処理部、９０はワーク７８の搬入ライン
、９２はワーク７８の搬出ラインである。

前言己の如く構成された本発明に係る検出器の装着機構
の作用について説明する。

先ず、検出器の装着機構が備えられているインライン計
測機１０でマスタリングする時の作動を第６図に基づい
て説明する。操作盤８４のスタートボタンを押しくステ
ップ９０）、三次元移動機構１２を駆動して検出器装着
部１４の°検出器３２を検出器の交換位置に配置する（
ステップ９２）同時に検出器チェンジャ１６に設けられ
ている検出器１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ・・の中から所望
の検出器１６Ａを選択して交換位置８０Ａに配置する（
ステップ９４）。次に、チェンジアーム８２Ａが作動し
て検出器装着部１４に設けられている検出器３２と選択
された検出器１６Ａとを交換する（ステップ９６）。こ
れにより検出器装着部１４には新たな検出器１６Ａが装
着される（ステップ９６）。

次いで三次元移動機構１２が駆動すると共にマスク部８
６に設けられている全てのマスクの中から所望のマスク
が選択され（ステップ９８．１００）、そのマスクが検
出器に取付けられる（ステップ１０２）。次いでマスタ
リングを行う（ステップ１０２．１０４）。以下上述し
た手順で全てのマスクリングを完了する（ステップ１０
６）。

尚、検出器交換に伴う倍率（感度）はあらかじめ各々の
検出器で調整されており、マスタリングは零範のみとし
て測定時間の短縮をはかっている。

次に検出器の装着機構が備えられているインライン計測
機１０でワーク７８を測定する時の作動を第７図に基づ
いて説明する。先ず、ワーク７８が搬入されてきたこと
を確認するとくステップ１１０．１１２）、マスクリン
グ時と同様に三次元移動機構１４が駆動すると共に検出
器チェンジャ１６内の選択された検出器１６Ａが交換位
置８０Ａに配置される（ステップ１１４．１１６）。同
時にロータリテーブル１８が回転してワーフ７８を所定
の測定位置に保持する（ステップ１１８）。

次に、チェンジアーム８２Ａを時計回り方向に回動して
検出器チェンジャ１６の検出器１６Ａと検出器装着部１
４の検出器３２とを交換し、新たな検出器１６Ａを検出
器装着部１４に装着する（ステップ１２０）。

装着完了後、三次元移動機構１４を駆動して検出器１６
Ａを測定位置に配置し、ワーク７８の被測定部の形状を
測定する（ステップ１２２．１２４）。この場合、検出
器３２を軸線方向に対して直交する方向に平行移動して
フローティングすることができるので、検出器３２をワ
ーク７８の被測定部に正確に位置決めすることができる
。

測定結果は測定データ処理部８８に表示される（ステッ
プ１２４．１２６．１２８）。そして測定結果が公差内
に入っていない場合には再測定が可能である。以下上述
した手順でワーク７８の他の被測定部を順次測定して測
定を完了する（ステップ１３０）。測定完了後、ワーク
７８は搬出される（ステップ１３２）。以下上述した手
順て順次新たなワーク７８の測定を行う。

尚、測定時において、ねじ深さ（ネジ加工部の長さ）は
、光フアイバー光電スイッチによりネジ山谷を検出して
横比時のレベル変化の数を検出してネジピッチとで算出
して求とる。

一方、測定項目が少ない場合は検出器装着部１４をダイ
レクトドライブモータを備えたターレット式として検出
器チェンジャ１６を除くこともできる。

また、１２．１６．２４はユニットとして適宜組合せ可
能であり、ワークの種類、品種、測定項目に応じて既存
のものと組合せることができる。

従って、装置全体を変えることなく、必要なユニットの
部分のみを取換え、汎用性を持たせることが出来る。

〔発胡の効果〕

以上説明したように、本発明に係る検出器の装着機構に
よれば、検出器を軸線方向に対して直交する方向に平行
行動してフローティングすることができるので、検出器
をワークに形成されている孔等の被測定物に対して平行
に移動して検出器を正確に位置法めすることができる。

従って、測定精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検出器の装着機構の一部断面図、
第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明に係る
検出器の装着機構の全体斜視図、第４図はその側面図、
第５図はそのブロック図、第６図は本発明に係る検８器
の装着機構のマスタリング時のフローチャート、第７図
はその測定時のフローチャートである。 ４・・・検出器装着部、　２８・・・移動軸、１・・・
筒体、　３２・・・検出器、　３３・・・ソケット、９
．４２．４６・・・フランジ、 ０・・・ベアリング、　　　５２・・・ばね、４・・シ
ャフト、　　　　５６・・・モータ、８・・・位置決ｔ
センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定物の形状等を測定する検出器を衝撃等から
   保護する為に、検出器の軸線方向及び軸線方向に直交す
   る方向に逃がすことができるように本体に支持する検出
   器の装着機構において、 検出器の軸線方向に摺動自在に設けられた筒状の装着機
   構本体と、 装着機構本体を保持すると共に軸線方向に逃がす緩衝手
   段と、 装着機構本体の内部に半径方向のばねを介して同軸上に
   配設された検出器装着用のソケットと、装着機構本体と
   ソケットとの間に設けられ、ソケットを半径方向に逃が
   すガイド機構と、 から成ることを特徴とする検出器の装着機構。
2. （２）前記半径方向のばねの付勢力を調整してソケット
   を軸線上に保持する手段を備えたことを特徴とする請求
   項（１）記載の検出器の装着機構。