JPH05133741A

JPH05133741A - デイスク平面度自動測定装置

Info

Publication number: JPH05133741A
Application number: JP29713091A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tsuruoka; 康一鶴岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-13
Filing date: 1991-11-13
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】【目的】大型車輪のディスクをディスク受け台上に配
置し、測定子を用いてその平面度を測定するよう構成し
たことにより、測定時間を短縮するとともに、省人化、
生産性向上を達成する。【構成】等分割にピッチ回転するディスク受け台４
の、二つの同心円上に測定子６，７を配置し、測定子
６，７の下方に測定子６，７の移動量を測定するリニア
スケール17，18を配置し、上記リニアスケール17，18で
得られた出力を演算する演算ユニット24を備えてなるデ
ィスク平面度自動測定装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてトラック、バ
ス、ライトトラック等の自動車に用いられる自動車用車
輪のディスクの平面度を、自動的に測定するディスク平
面度自動測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記車輪を自動車のハブにナットで取り
付ける際の締め付け状態は、ディスクの取り付け面にお
けるボルト穴を挟んだ半径方向の傾斜（以下、「ディッ
シング」と称す。）に大きく影響される。そこで適正な
締め付け状態を得るために、ディスク製造時にディッシ
ングが厳しく管理され、管理値を外れたものについては
矯正が行なわれている。このディッシング量は、ボルト
穴を挟んだ内径側と外径側の所定の直径上における高低
差で表わされるもので、ボルト穴が８穴の車輪では円周
方向１６等分位置における高低差で、またボルト穴が６
穴の車輪では円周方向１２等分位置における高低差で判
定される。このため、上記高低差の測定方法としては、
従来、所定の測定位置にダイヤルゲージを取り付けた測
定治具をディスク平面上に載置し、作業者が目視により
これを測定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の目視による
測定方法では、８穴車輪の場合で総計３２個所、６穴車
輪の場合で総計２４個所のダイヤルゲージを作業者が読
み取らなければならず、その上、ダイヤルゲージに狂い
が生じやすいため、頻繁にゼロ調整を行なう必要があっ
た。しかも、ダイヤルゲージを読み取った上に、各組の
内外のダイヤルゲージの差によって高低差を計算しなけ
ればならないため、非常な手間と時間を要していた。さ
らに、この種のディスクは板厚が厚い上に径も大きいた
め重量が重く、長時間の測定は作業者にとって非常に重
労働であった。

【０００４】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなした
ものであり、その目的とするところは、大型車輪のディ
ッシング量を自動的に測定することにより、省人化と生
産性向上を達成することのできる装置を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のディスク平面度自動測定装置は等分割にピ
ッチ回転するスピンドルの上部にディスク受け台を配置
し、ディスク受け台の二つの同心円上に、上下に貫通し
て摺動可能になした測定子を、直径方向に並ぶ２個を１
組として円周方向へ等間隔に複数組配置し、ディスク受
け台の下方に上記測定子の移動量を測定するリニアスケ
ールを少なくとも１組配置し、上記リニアスケールから
の出力を演算ユニットに取り込んで各組における測定子
の移動量の差を計算するようにしたことを特徴とするも
のである。

【０００６】

【作用】ディスク受け台は、ディスクの平面度を測定す
べき位置に、直径方向に並ぶ２個を１組とする複数組の
測定子を有している。すなわち、８穴ディスク用のディ
スク受け台には１６組３２個、６穴ディスク用のディス
ク受け台には１２組２４個の測定子が、それぞれ所定の
円周上に配置されているものである。測定子はスプリン
グによって上方へ付勢され、その先端がディスク受け台
より突出しているため、ディスク受け台にディスクが載
置されると、ディスクの自重によって下方へ押し下げら
れる。ディスク受け台の下方において、上記測定子の配
置された二つの同心円とほぼ同一径上に少なくとも、１
個ずつのリニアスケールが配置されており、このリニア
スケールが測定子の移動量を測定する。各測定子がリニ
アスケールの上で停止するようにスピンドルがピッチ回
転し、その度に測定を行なうという動作を繰り返すこと
により、全測定子の移動量が測定できる。そして測定さ
れた内側測定子と外側測定子の移動量の差により、ディ
スクのディッシング量が判定できる。

【０００７】また、スピンドルの１ピッチ回転毎にワー
クチャックによってディスクの芯出しを正確に行なうと
共に、測定時にはワークチャックを開放するので、何等
の拘束も受けない自然な載置状態で正確なディッシング
量を測定することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【０００９】＜実施例１＞図１及び図２に示すように、
ディスク平面度自動測定装置１は、フレーム２に回転可
能に取付けられたスピンドル３と、スピンドル３の上面
に着脱可能に設けられたディスク受け台４を有してい
る。ディスク受け台４の中央には、エアーの作用によっ
て爪５が移動するエアーチャックＷ（いわゆるワークチ
ャック）が配置され、またエアークチャックＷの周囲
で、かつ二つの同心円上には、内側測定子６と外側測定
子７が直径方向に並列して配置され、かつ上記並列配置
された２個を１組とし、１２組が円周方向に等間隔に配
置されている。

【００１０】上記各測定子６、７は図３に示すように、
ディスク受け台４を貫通して配置され、スプリング８で
上方へ付勢されることによってその先端９がディスク受
け台４の上面から突出している。また、外側測定子７が
配置されているディスク受け台４の上面には、全周にわ
たって環状に設けられた凸条10が形成されている。な
お、11は測定子６，７に着脱可能に取付けられているガ
イドピンであり、下端に鍔を有している。さらに、凸条
10は車輪を水平に配置するために設けられるものであ
り、内側測定子６の部分に形成することもできる。

【００１１】フレーム２上のスピンドル３を囲んだ円周
方向４等分位置には固定ブロック12が夫々配置されてい
る。各固定ブロック12には、シリンダー（図示せず）に
よりガイドレール13に沿って上下動可能に配置した可動
ブロック14が取り付けられ、さらに可動ブロック14には
エアーシリンダー16により水平方向に位置調整可能とし
た調整ブロック15が取り付けられている。また、上記調
整ブロック15は内側測定子６及び外側測定子７の下端面
に可動ブロック14の移動により夫々接触するように内側
測定用リニアスケール17と外側測定用リニアスケール18
を有している。

【００１２】スピンドル３の下部には、爪５を開閉する
ためのエアーを送るロータリージョイント19が取り付け
られ、また、スピンドル３を回転駆動するためプーリー
が設けられ、ベルトを介してモーター20により駆動され
る。上記モーター20にはディスク受け台４のピッチ回転
を制御するため、回転検出部21が設けられている。上記
回転検出部21はプレート22とセンサー23又は25とから構
成され、プレート22に設けられた切り欠きをセンサー23
が検出するものである。

【００１３】また、リニアスケール17，18には演算ユニ
ット24が接続され、リニアスケール17，18からの出力を
取り込んで演算を行ない、平面度をディスプレイに表示
したり、プリントアウトする。

【００１４】次に、上記のように構成されたディスク平
面度自動測定装置の作用について説明する。図６に示さ
れるボルト穴ピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）ｄが２８５mm
でボルト穴Ｃの数が８穴のディスクＤを測定する場合に
ついて説明する。

【００１５】このディスクＤの場合は、測定箇所ａの直
径が内側２３５mm、外側３４０mmの円周上における１６
等分位置、計３２箇所である。そこでディスク受け台４
には内側測定子６が直径２３５mmの円周上に１６箇所
と、外側測定子７が直径３４０mmの円周上に１６箇所、
それぞれ等間隔に、かつ内外の測定子６，７が直径方向
に並ぶように配置されている。

【００１６】まず測定開始前に、機械加工によって精密
に平坦面が形成されたマスターリング（図示せず）をデ
ィスク受け台４に形成した凸条10の上に載置する。この
時、マスターリングの下面はディスク受け台４の凸条10
上に密着し、３２個の測定子６，７を押し下げる。この
状態で可動ブロック14が上昇して内側測定用リニアスケ
ール17が内側測定子６に、外側測定用リニアスケール18
が外側測定子７にそれぞれ接触してその位置を測定し、
この値を基準値として演算ユニット24に記憶させる。す
なわち、基準値は、各測定子６，７の先端が凸条10の上
面と一致する時の値である。

【００１７】リニアスケール17，18が４組配置されてい
るので、上記の動作により、まず４組の測定子の基準値
が設定される。最初の組の基準値設定が終わると、可動
ブロック14が下降し、１６等分に切り欠きを形成したプ
レート22とセンサー23から成る回転検出部21で検出、制
御され、スピンドル３が２2.５°回転することで、次の
組の測定子６，７がそれぞれリニアスケール17，18の上
に来る。再び可動ブロック14が上昇して基準値を設定
し、これを４回、すなわちスピンドル３の４分の１回転
分繰り返すことによって１６組３２個の測定子すべての
基準値が設定され、マスターリングが取り除かれる。

【００１８】上記初期設定を終えると測定作業が開始さ
れる。まず、ディスク受け台４上にディスクを載置す
る。（図１のディスクＤの状態）。このとき、ディスク
Ｄのディッシングを測定するべき部位が正確に測定子
６，７上に位置するように、前もって位置決めが行なわ
れている。その手段としては例えばボルト穴を検出して
ディスクＤを所定の方向に揃えるのが簡単かつ確実であ
る。

【００１９】ディスク受け台４の凸条10上にディスクＤ
が載置されると、ワークチャックＷの爪５が開いてハブ
穴を内側からチャックすることでディスクＤの芯出しが
行なわれ、その後にワークチャックＷの爪５が閉じてデ
ィスクＤがワークチャックＷから解放される。ディスク
Ｄの自重により３２個の測定子６，７が押し下げられる
が、それぞれの押し下げ量はディスクＤのディッシング
量と円周方向へのうねりのため、ディスクＤと測定子
６，７の接触個所によって異なる。

【００２０】次に、マスターリングを用いた基準値設定
の時と同様に、可動ブロック14が上昇してリニアスケー
ル17，18が一度に４組の内側測定子６及び外側測定子７
の押し下げ量を測定する。そして、スピンドル３が２2.
５°ずつピッチ回転をして上記測定動作を繰り返し、４
回の測定で全測定子の押し下げ量が測定される。なお、
この時ディスク受け台４の回転の度毎にワークチャック
Ｗの爪５が開いてディスクＤの位置決めを行ない、測定
時にはワークチャックＷの爪５が閉じてディスクＤをフ
リーにすることが好ましいものである。

【００２１】上記により測定された内側測定子６と外側
測定子７の押し下げ量の差が、各組毎に演算ユニット24
において計算され、ディッシング量が管理値内にあるも
のと、管理値内になく矯正が必要なものとに分類され
る。また、矯正が必要なものについては、さらに程度の
差によっていくつかの層に分類される。

【００２２】次に、Ｐ．Ｃ．Ｄが２２2.２５mmでボルト
穴が６穴のディスクＤを測定する場合について説明する
と、ディスク受け台４には測定位置に相当する直径１７
５mmと２７５mmの円周上に各１２個の測定子を等間隔
に、計２４個配置する。そして、調整ブロック15を水平
方向に動かして、測定子６，７の下にリニアスケール1
7，18が夫々位置するよう調整を行なう。Ｐ．Ｃ．Ｄが
２８５mmのディスクを測定する場合に各組の測定子６，
７の間隔が１０５mmであったのに対して、ここでは１０
０mmと小さくなっているが、測定子６，７のガイドピン
11に設けられた鍔が広いため、リニアスケール17，18の
間隔を１０2.５mm程度にしておけば相対距離は変える必
要がない。

【００２３】又、スピンドル３のピッチ回転を３０°に
するために、１２等分に切り欠きを形成したプレート22
に制御されるよう回路をセンサー25に切り替えて、４組
ずつの測定を３回繰り返すことで全測定子の移動量を測
定するようにし、前記説明と同様にマスターリングによ
る基準値設定とディスクの測定を行なうものである。

【００２４】なお、上記実施例では、測定子としてリニ
アスケールを用いたが、超音波式その他の非接触式セン
サーを用いることもでき、その場合、上記実施例で上下
動させている可動ブロック14を省略することもできる。
また、リニアスケール17，18を調整ブロック15に固定し
て配置したが、リニアスケール17，18間の距離が調整で
きるように、移動可能に配置することもできる。

【００２５】＜実施例２＞上記実施例１と同様に構成さ
れた測定装置において、図４に示すように、ディスク受
け台４の上方にガイドレール26を配置し、ガイドレール
26にシリンダー27と電磁マグネット28とから構成された
搬送機構29をガイドレール26に沿って往復移動するよう
に配置する。

【００２６】上記のように構成したディスク平面度自動
測定装置の作用について説明する。あらかじめ測定装置
の近辺に置かれたディスクＤを電磁マグネット28により
吸着して持ち上げ、ガイドレール26上を移送してディス
ク受け台４の上方に位置させる。次に、シリンダー27を
作動してディスクＤをディスク受け台４上まで下降さ
せ、電磁マグネット28を切ることによりディスクＤを解
放し、ディスク受け台４上にディスクＤを載置する。

【００２７】上記のように、搬送機構29を用いれば測定
作業が安全でかつ確実に行なうことができるものであ
る。なお、搬送機構の往復移動は人手によるか、あるい
はモータと駆動機構により機械的に行なうこともでき
る。

【００２８】＜実施例３＞上記実施例１において、図５
に示すように、ディスク受け台４を挾んで両側に供給ス
テージ30及び搬出ステージ31を配置し、上記ディスク受
け台４の上方に供給ステージ30及び搬出ステージ31にわ
たって２本のガイドレール26を平行に配置する。なお、
上記供給ステージ30及び搬出ステージ31のディスク載置
面の高さは、ディスク受け台４の高さと同じにするのが
好ましいものである。また、図面では搬出ステージ31と
してローラコンベアを用いているが、ベルトコンベアあ
るいは受け台とすることができ、供給ステージ30として
受け台を用いているが、ローラコンベアあるいはベルト
コンベアを用いることができる。

【００２９】上記ガイドレール26上に、スライド部材32
を供給ステージ30とディスク受け台４にわたって、往復
移動可能に配置する。スライド部材32には搬入装置36及
び搬出装置37が所要の間隔をもって配置され、搬送機構
38を構成している。上記搬入装置36及び搬出装置37は、
夫々エアーシリンダー35により上下動する４本のロッド
34と、ロッド34の下端に設けられた複数個の電磁マグネ
ット28とから構成され、ロッド34はスライド部材32に固
着されたロッドガイド33に摺動可能に挿通されている。

【００３０】なお図中39はストッパーであり、上記搬送
機構38を所定の位置で停止させる。搬送機構38の移動は
チェン機構、モータ等の駆動装置（図示しない）により
行ない、エアーシリンダー35の作動は別に配置したコン
プレッサー（図示しない）により行なうものである。ま
た、エアーシリンダー35に替えて油圧シリンダ、その
他、上下に移動させる移動装置を用いることができる。

【００３１】上記のように構成したディスク平面度自動
測定装置の作用について説明する。供給ステージ30の上
方に停止した搬入装置36のエアーシリンダー35を作動
し、エアーシリンダー35のピストンロッドを押し出すこ
とにより、ピストンロッドと連結されたロッド34がロッ
ドガイド33を摺動して下降する。供給ステージ30にあら
かじめ供給されているディスクＤは上記ロッド34の下端
に設けられた電磁マグネット28に吸着される。この時、
平面度を測定したディスクＤがディスク受け台４上にあ
る場合は、上記搬入装置36と同様に搬出装置37が作動さ
れ、ディスクＤが電磁マグネット28に吸着される。ディ
スクＤが電磁マグネット28に吸着されると、エアーシリ
ンダー35が作動し、ディスクＤは上方に持ち上げられ
る。

【００３２】次に、ディスクＤを吸着した状態で搬送機
構38は図５において左方に移動し、搬入装置36がディス
ク受け台４の上方にきた時、搬送機構38が停止する。な
お、この場合、あらかじめストッパー39を所定の位置に
固定しておき、ストッパー39に搬送機構38の端部が当接
したことを検知させ、搬送機構38を停止させることもで
きる。

【００３３】上記のように、ディスク受け台４の上方に
止められたディスクＤは、搬入装置36のエアーシリンダ
ー35を作動することによりディスク受け台４上まで降ろ
され、電磁マグネット28が切られることにより、ディス
クＤはディスク受け台４上に載置される。なお、この
時、搬出装置37に吸着された測定後のディスクＤは、上
記搬送機構38の移動により搬出ステージ31上まで移送さ
れ、上記搬入装置36によりディスクＤをディスク受け台
４上に載置されるのと同時に、搬出ステージ31上まで移
送されたディスクＤは搬出ステージ31上に開放される。

【００３４】上記のようにディスク受け台４上に載置さ
れたディスクＤは実施例１と同様に、その平面度が測定
され、同時に搬送機構38は、搬入装置36が供給ステージ
30上までもどって停止する。以下、同様にディスクＤの
搬送、測定が行なわれるものである。なお、この場合、
搬出ステージ31上のディスクＤはその場で人手により降
ろされるか、コンベアにより送り出される。

【００３５】

【発明の効果】本発明のディスク平面度自動測定装置は
上記構成であるため、目視による測定の場合に生じ得る
測定誤差や、測定者の個人差などがまったくなく、常に
正確な測定を行なうことが可能である。また、測定を全
自動で行なうことができるので、作業者に負担を強いる
ことがない。しかも測定速度が非常に速いため、生産性
が大幅に向上するという多くの優れた効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク平面度自動測定装置の一実施
例を示す要部説明図である。

【図２】本発明のディスク平面度自動測定装置における
ディスク受け台の平面図である。

【図３】（イ）は本発明のディスク平面度自動測定装置
における測定子とリニアスケールの関係を示す要部説明
図であり、（ロ）はディスク受け台と測定子の関係を示
す要部破断斜視図である。

【図４】本発明のディスク平面度自動測定装置の他の実
施例を示す要部説明図である。

【図５】本発明のディスク平面度自動測定装置の他の実
施例を示す要部説明図である。

【図６】（イ）はホイールの一部破断正面図であり、
（ロ）は（イ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１ディスク平面度自動測定装置２フレーム３スピンドル４ディスク受け台５爪６内側測定子７外側測定子８スプリング９先端 10 凸条 11 鍔 12 固定ブロック 13 ガイドレール 14 可動ブロック 15 調整ブロック 16 エアーシリンダー 17 内側測定用リニアスケール 18 外側測定用リニアスケール 19 ロータリージョイント 20 モーター 21 回転検出部 22 プレート 23、25 センサー 24 演算ユニット 26 ガイドレール 27 シリンダー 28 電磁マグネット 29 搬送機構 30 供給ステージ 31 搬出ステージ 32 スライド部材 33 ロッドガイド 34 ロッド 35 エアーシリンダー 36 搬入装置 37 搬出装置 38 搬送機構 39 ストッパー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームに、ディスク受け台を着脱可能
に設けたスピンドルを回転可能に配置すると共に、可動
ブロックを上下動可能に設けた固定ブロックを、上記ス
ピンドルの周囲に複数配置し、上記ディスク受け台の同
心円上に、ディスク受け台の直径方向に並列して配置さ
れた内側測定子と外側測定子とからなる１組の測定子
を、円周方向に等間隔となるよう複数組設け、かつ上記
可動ブロックに、上記内側測定子と外側測定子の夫々の
下端面に夫々接触する内側測定用リニアスケール及び外
側測定用リニアスケールを配置し、上記リニアスケール
からの出力を取り込んで演算を行なう演算ユニットを設
けたことを特徴とするディスク平面度自動測定装置。
【請求項２】請求項１において、ディスク受け台の中
央に、スピンドルの１ピッチ回転毎に開閉するワークチ
ャックを配置してなるディスク平面度自動測定装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、内側測
定用リニアスケール及び外側測定用リニアスケールを調
整ブロックに配置し、上記調整ブロックを可動ブロック
に、水平方向に位置調整可能に配置してなるディスク平
面度自動測定装置。
【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３におい
て、ディスク受け台の上方にガイドレールを配置し、上
記ガイドレールにディスクを吸着、解放する電磁マグネ
ットを上下動可能に備えた搬送機構を、ガイドレールに
沿って往復移動するよう配置してなるディスク平面度自
動測定装置。
【請求項５】請求項１、請求項２又は請求項３におい
て、ディスク受け台を挾んで両側に、供給ステージと搬
出ステージを配置し、上記ディスク受け台の上方に供給
ステージ及び搬出ステージにわたってガイドレールを配
置し、上記ガイドレールに、上下動可能に設けられた電
磁マグネットを備えた搬入装置及び搬出装置を所要の間
隔で配置した搬送機構を、ガイドレールに沿って往復移
動するよう配置してなるディスク平面度自動測定装置。