JPH0570852U - 工作物の計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つのワークの多種多数の加工個所、ワーク
ごとに異なる寸法の加工個所を計測可能で、しかも計測
信号の伝達を確実とする。 【構成】 Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動する移動ヘッド７に
２本の中空軸１０，１１をＺ軸方向に摺動自在に挿通す
る。中空軸１０，１１の先端には測定範囲の異なる電気
マイクロメータ２０を夫々装着し、中空軸１０，１１の
後端にはガイド部材１３を連結し、このガイド部材１３
の直線ガイド溝１３ａにロータリアクチュエータ１５で
旋回するアーム１６先端のカムフォロア１７を嵌め込
む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は工作物（加工ワーク）の加工個所を自動計測する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

１つのワークに対して多種多数の加工処理をしたとき、あるいはワークごとに 異なる寸法の加工処理をした時に、これらの加工個所を自動計測する装置として 、特開昭６２−２８７９６０号の計測装置が知られている。この装置は工具マガ ジンに複数の計測ヘッドを準備しておき、ワークの加工個所と対応した計測ヘッ ドを主軸へ交換装置によって装着すると同時に計測ヘッド側のコネクタプラグを 工作機械本体のコネクタジャックに差し込み、計測ヘッドからの計測信号を工作 機械本体側の計測データ演算処理部等へ伝達するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記のものは、工作機械の主軸に工具も計測ヘッドも装着するようにしてある ため、加工と計測の両方が行ない得る反面、コネクタジャックが主軸を回転自在 に支持している主軸ヘッドの先端から前方へ突出して取付けてあるので、工具に よる加工中に切くずがコネクタジャックに入り込み、計測ヘッド側のコネクタプ ラグとうまく接続できないおそれがある。また、このように計測信号の伝達経路 内にたびたび接続と切離を繰り返す部分が存在すること自体、接触不良をひき起 こし易く、計測信号の伝達が不十分となる要因となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、計測信号が正確に伝達され、しかも１つのワークが多種多様の加 工個所を有するか、又は、ワークごとに異なる寸法の加工個所を有する時にこの ような加工個所を計測可能な計測装置を提供しようとするもので、ベッド上をＸ ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動する移動ヘッドに、計測範囲の異なる複数の計測ヘッドを 夫々独立して待機位置と計測位置との間で移動可能に搭載すると共に、前記各計 測ヘッドを選択的に前記各位置へ移動させる移動装置を備えて成ることを特徴と する。

【０００５】

【作用】

ワークの加工個所に対応する計測ヘッドのみを、移動装置によって待機位置か ら計測位置へ移動させる。この状態で加工個所を計測する。計測ヘッドはＸ，Ｙ ，Ｚ軸方向に移動し、位置の異なる加工個所も計測する。計測ヘッドは移動ヘッ ドから別の場所へ外されないので、計測信号を伝える信号線の途中に接続、切離 を繰り返す個所がない。

【０００６】

【実施例】

図２において、コラム１は、Ｚ軸，Ｘ軸用モータ２，３と各送りねじ軸４， ５とにより、ベッド６上を水平移動するようにしてある。コラム１の前面には、 移動ヘッド７がＹ軸用モータ８と送りねじ軸９によって昇降自在に装架してある 。この移動ヘッド７には、図５に示す位置関係で、２本の中空軸１０，１１が図 ４に示すように摺動案内ブッシュ１２，１２を介して回り止めを施されてＺ軸方 向に摺動自在に挿通してある。各中空軸１０（１１）の後端部には、夫々ガイド 部材１３が一体連結され、ガイド部材１３の一側面には、上下方向の直線ガイド 溝１３ａが形成してある。移動ヘッド７の後端に一体連結したブラケット１４の 夫々両側には、出力軸が１８０度旋回するロータリアクチュエータ１５が固着さ れ、ロータリアクチュエータ１５の出力軸に連結したアーム１６先端のカムフォ ロア１７が、前記直線ガイド溝１３ａ内に嵌込まれている。これらのガイド部材 １３、ロータリアクチュエータ１５及びアーム１６とカムフォロア１７により後 述の計測ヘッドの移動装置５０が構成される。

【０００７】 中空軸１０（１１）の先端には、連結部材１８が一体連結されている。連結部 材１８には、図３に示すようにＬ字状の連結ブラケット１９が一体連結してある 。連結ブラケット１９には公知の電気マイクロメータ（計測ヘッド）２０が固着 してある。この電気マイクロメータ２０は、一対の開閉可能なアーム２１とその 先端の検出子２２を備え、各アーム２１に対応した空圧シリンダ２３のピストン ロッドの作用でアーム２１を開閉するようになっている。２つの電気マイクロメ ータ２０は、夫々加工孔の測定範囲が異なっており、例えば一方は内径３０ф〜 ５０ф用、他方は５０ф〜７０ф用である。そして、測定時に制御プログラムに より測定する孔の径に応じて何れか一方の電気マイクロメータ２０が選択的に図 ３の実線で示す待機位置から仮想線で示す計測位置へ、前記ロータリアクチュエ ータ１５の動作で突出するようにしてある。電気マイクロメータ２０からの信号 線及び空圧シリンダへの空気配管は中空軸１０（１１）の中空孔を通して行なわ れる。そして信号線は後述の処理部４０へ接続される。

【０００８】 図６の３０，３１は、マイクロメータ２０に、測定の基準径を与えるために、 複数の異なる直径を有するマスタリングを重ねたマスタゲージで、３０ф〜５０ ф用と５０ф〜７０ф用とがゲージホルダ３２内に並設され、カバー３３で一体 取着してある。ゲージホルダ３２は図１，２に示すように、ベッド６から立上げ た支柱３４に固着したシリンダ３５のピストンロッド３５ａに連結され、左右の ガイドロッド３６に沿って、上下に移動するようにしてある。尚、ベッド６に固 着され、ワークＷを位置決めする治具にマスタゲージ３０，３１を装着してもよ い。

【０００９】 次に処理部４０は、公知のマイクロコンピュータを用いた構成で、記憶部４１ と演算部４２及び演算結果の表示部４３を備えている。前記記憶部４１内には、 測定に先立ち、電気マイクロメータ２０でマスタゲージ３０，３１を計測して、 そのマスタ値を記憶するマスタテーブル４１ａがある。また、加工孔の座標値と その加工孔の径が対応して記憶してあり、孔径の計測時に、加工孔の径に応じた 基準径を前記マスタテーブル４１ａから選択し、これと実測値とを比較し、計測 するようプログラムされている。

【００１０】 さて、フレキシブル加工ラインで加工された多数の径の異なる孔を有するワー クに対し、本計測装置は次のようにして孔加工の良否を判別する。計測に先立ち 、これから計測すべき複数の加工孔の基準径の読込みを行なう。シリンダ３５の 動作でマスタゲージ３０を図２の二点鎖線位置へ位置させる。この状態で、移動 ヘッド７の一方の電気マイクロメータ（例えば３０ф〜５０ф用）２０をロータ リアクチュエータ１５の動作で突出させ、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動動作で、３０ф〜 ５０ф用のマスタゲージ３０内へ検出子２２を臨ませてアーム２１を開き、検出 子２２をゲージ内径に接触させて、その時の検出値をマスターテーブル４１ａへ 順に記憶しておく。他方の電気マイクロメータ（５０ф〜７０ф用）も同様に行 なう。

【００１１】 次いで、ワークＷの加工孔の計測を行なう。これから計測する孔径を測定する 電気マイクロメータ２０を予め選択し、ロータリアクチュエータ１５の動作で計 測位置へ突出させる。次いで、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸移動で、目的の孔Ｈに向かう。空圧 シリンダ２３が圧空排出の状態でアーム２１が閉じているので（図７）、このま ま、目的の孔Ｈへ検出子２２を臨ませ、その位置で圧空供給するとアーム２１が 互いに開き、検出子２２が孔内面に接触する。このアーム２１の移動量（計測信 号）が処理部４０へ送られ、処理部４０では、現在計測中の孔径の基準径をマス タテーブル４１ａから選択し、これと実測値を比較し、公差内ならＯＫを、外れ ていればＮＧを表示部４３へ表示する。１つの電気マイクロメータ２０は測定範 囲内であれば、孔径にかかわらず計測可能で、しかもＸ，Ｙ，Ｚ軸に沿って移動 するので、孔位置も問わず計測できることになる。

【００１２】 計測孔径が計測位置で使用していた電気マイクロメータ２０の計測範囲を外れ 、待機位置にある電気マイクロメータ２０の計測範囲となった時、計測位置のも のを待機位置に、待機位置のものを計測位置に夫々移動させて計測をする。この ように２つの電気マイクロメータ２０は移動ヘッド７から外されることが無いた め、信号線がその途中で接続、切離される部分をなくすことができ、接続不良が なくなり正確に計測信号が処理部４０へ送られる。

【００１３】 孔の基準径がワーク変更で変わる場合、マスターゲージ３０，３１を交換して マスタテーブルのマスタ値を書換えればよく、オペレータが直接入力するのに比 べあまり手間がかからない。尚、本実施例では複数の基準径を一度に読込み記憶 したが、孔計測の都度その計測する孔の径と対応した基準径をマスタゲージから 読込むようにしてもよい。また計測ヘッドとしてはボアゲージ、電気マイクロメ ータも使用できる。

【００１４】

【考案の効果】

以上のようにこの考案の計測装置では、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に沿って移動する移動ヘ ッドに、計測範囲の異なる複数の計測ヘッドを、移動装置によって待機位置と計 測位置との間で移動するようにしたので、加工個所に応じた計測ヘッドを用いて 多種、多数の位置の異なる加工個所を自動計測できる。しかも、複数の計測ヘッ ドは計測ヘッドの交換時に移動ヘッドから取外すことがないので、計測ヘッドに 接続した信号線はその途中に接続切離を繰り返すコネクタ部分がなく、計測信号 を正確に信号の処理部へ伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の計測装置の側面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】移動ヘッドの平面図である。

【図４】図３図のIII−III断面図である。

【図５】４図のＶ−Ｖ視図である。

【図６】マスタゲージ断面図である。

【図７】電気マイクロメータ拡大図である。

【符号の説明】

６ ベッド、 ７ 移動ヘッド、 ２０ 電気マイクロ
メータ（計測ヘッド）、 ３０，３１ マスタゲージ、
４０ 処理部、 、４１ 記憶部、５０ 移動装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッド上をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動する
   移動ヘッドに、計測範囲の異なる複数の計測ヘッドを夫
   々独立して待機位置と計測位置との間で移動可能に搭載
   すると共に、前記各計測ヘッドを選択的に前記各位置へ
   移動させる移動装置を備えて成る工作物の計測装置。