JPH0579412U - リング状品の溝径測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受の内外輪に転走面を研削加工する研削盤
のアフターゲージ等に適用される。薄肉リング状品の様
に真円度が大きくても、正確な測定が行えるようにす
る。 【構成】 リング状品Ｗを支持して回転させる回転装置
１を設けると共に、リング状品Ｗの溝底面に接する複数
の互いに開閉自在な測定端子２，３を設ける。この測定
端子３の変位を測定する電気マイクロメータ等の検出器
４を設ける。リング状品Ｗの回転に伴って検出器４で測
定される全周の測定値の平均値を求める平均値演算手段
２６をプログラマブルマシンコントローラ２６等に設け
る。この平均値演算結果に応じて、砥石車２１の送り指
令値を修正する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、軸受の内外輪に転走面を研削加工する研削盤のアフターゲージや 、その他のリング状品一般の溝径測定に使用されるリング状品の溝径測定装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

転がり軸受の内輪および外輪の転走面を加工する研削盤は、インプロセスゲー ジで溝径を測定しながら、所定の溝径になるように自動加工を行っている。しか し、ゲージの破損，摩耗，誤動作，または温度特性による寸法ドリフト等によっ て、寸法が狙いの公差を外れる場合が生じる。

【０００３】 この対策として、研削盤の後に、アフターゲージと呼ぶポストプロセスゲージ を設置し、加工されたワークの溝径寸法を測定している。この測定値により、公 差に対する合否判定を行うと共に、数個単位の寸法の平均値を算出し、狙い点か らの偏りを求める。この偏り量を補正量として、前工程である研削盤のインプロ セスゲージに寸法修正指令を出し、偏りの修正を行う。このように、アフターゲ ージの測定値をフィードバックして、自動的に寸法監視を行っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のアフターゲージは、１個のワークにつき１箇所の溝径を１回測 定するだけであるため、真円度の影響を受け易い。すなわち、ワーク剛性が低い 為真円度が悪く、しかもその量が個別にばらついているような状態を想定した場 合、１箇所だけの測定による判定では、測定箇所により大きく測定値が異なるた めに、真の値を捕らえることが難しい。そのため、誤った測定情報を研削盤に流 すことになり、混乱を招く恐れがある。特に、リング径に比べて肉厚の薄い薄肉 軸受の軌道輪の場合に前記の真円度の不良による測定誤差の問題が大きい。この ため、薄肉軸受では品質保障に多数の工数をかけており、生産性を上げることが 難しい。

【０００５】 この考案の目的は、リング状品の真円度が悪くても、正確な測定を行うことの できるリング状品の溝径測定装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案の構成を実施例に対応する図１と共に説明する。被測定物（Ｗ）は、 内径面または外径面に円周溝を有するリング状品である。このリング状品（Ｗ） を支持して回転させる回転装置（１）を設けると共に、リング状品（Ｗ）の溝底 面に各々接する複数の互いに開閉自在な測定端子（２），（３）を設ける。この 測定端子（３）の変位を測定する検出器（４）を設け、リング状品（Ｗ）の回転 に伴って検出器（４）で測定される全周の測定値の平均値を求める平均値演算手 段（２６）を設ける。

【０００７】

【作用】

この構成によると、リング状品（Ｗ）を回転させながら、円周溝（Ｗａ）の底 面に接する測定端子（３）の変位を検出器（４）で測定して、リング状品（Ｗ） の全周の溝径測定が行われる。測定は、全周に渡り連続して行っても良く、適宜 の間隔でサンプリングして測定しても良い。このように得られた全周の測定値の 平均値が平均値演算手段（２６）で演算され、溝径測定値として出力される。こ のように全周に渡り測定を行い、その平均値を測定値とするため、真円度の影響 を受けずに正確な測定が行える。

【０００８】

【実施例】

この考案の一実施例を図１および図２に基づいて説明する。図２（Ａ）は、こ の溝径測定装置の機構的部分の断面図である。被測定物であるリング状品Ｗは、 深溝玉軸受の外輪となるものであり、内径面に転走面となる円周溝Ｗａを研削加 工した後にこの溝径測定装置Ａに供給される。

【０００９】 この溝径測定装置Ａは、リング状品Ｗを支持して回転させる回転装置１と、互 いに開閉自在な固定測定端子２および可動測定端子３と、可動測定端子３の変位 を測定する検出器４とで構成される。回転装置１は、リング状品Ｗを互いに挟む 水平な回転円板５と押え板１０とを有し、回転円板５は軸部が固定基台６に軸受 ７で回転自在に支持されて、モータ８によりギヤ列９を介して回転駆動される。 押え板１０は、測定端子支持フレーム１１に軸受１２で回転自在に支持してある 。

【００１０】 固定測定端子２および可動測定端子３は、各々リング状品Ｗの円周溝Ｗａの底 面に接する接触子２ａ，３ａを先端に有するものであり、図２（Ｂ）に下面から 示すように固定測定端子２には２個の接触子２ａを、可動測定端子３には１個の 測定端子３ａを各々設けてある。これら接触子２ａ，３ａは各々超硬ボールなど からなる。

【００１１】 図２（Ａ）において、固定測定端子２は測定端子支持フレーム１１に固定状態 に設け、可動測定端子３は固定測定端子２に対して支軸１３回りで開閉回動自在 に取付け、ばね部材１４で開き方向に付勢してある。可動測定端子３は、測定端 子支持フレーム１１に支軸１５回りで回転可能に設けたリトラクション用カム１ ６に上端を接触させてあり、このカム１６の回転により、ばね部材１４に抗して 閉じ動作が可能である。

【００１２】 測定端子支持フレーム１１は、上側の固定フレーム１７にガイド部材（図示せ ず）で昇降自在に支持すると共に、ばね部材１８で下方へ付勢してあり、ばね部 材１８の付勢力でリング状品Ｗが押え板１０と回転円板５との間に挟持される。 また、ばね部材１８に抗して測定端子支持フレーム１１を押し上げると共に、リ トラクションカム１６で可動測定端子３を閉じ動作させることにより、リング状 品Ｗの着脱が可能である。

【００１３】 検出器４は電気マイクロメータからなり、固定測定端子２に取付部材１９で取 付けられて検出子４ａが可動測定端子３の側面に接触する。図２のように、検出 器４は増幅および校正等を行うアンプ４ｂを検出器本体と別に有している。

【００１４】 図２は、この溝径測定装置Ａを研削盤のアフターゲージとして使用した研削シ ステムの概念図である。研削盤２０は、砥石車２１およびその回転駆動装置を搭 載した可動スピンドル台２２をベッド（図示せず）上に進退自在に設置してあり 、サーボモータ２３の駆動により送りねじを介して可動スピンドル台２２の進退 位置調整が行われる。リング状品Ｗは、回転駆動されるチャック（図示せず）に 所定位置で把持される。

【００１５】 研削盤２０の制御装置は、主に軸制御を行うＣＮＣ（数値制御装置）２４と、 シーケンス制御を行うＰＭＣ（プログラマブルマシンコントローラ）２５とで構 成され、ＣＮＣ２４の軸駆動指令によりサーボモータ２３が駆動されて、可動ス ピンドル台２２の進退による砥石車２１のリング状品Ｗへの切り込み深さの制御 が行われる。

【００１６】 前記のＰＭＣ２５に、この溝径測定装置Ａの検出器４で得られた測定値を処理 する平均値演算手段２６と、比較判定手段２７と、基準設定手段２８とが設けて ある。平均値演算手段２６は、リング状品Ｗが１回転する間の測定値の平均値を 演算するものであり、アンプ４ｂのアナログ出力をＡ／Ｄ変換して平均値の演算 を行う。基準設定手段２８は、溝径の基準値を設定する記憶手段である。比較判 定手段２７は、平均値演算手段２７の演算結果と基準設定手段２８の基準値とを 比較してその差分を修正信号ｂとしてＣＮＣ２４に与える手段である。ＣＮＣ２ ４には、サーボモータ２３の送り指令値を前記の修正信号ｂ分だけ補正する補正 手段（図示せず）を備えている。

【００１７】 なお、ＣＮＣ２４には、加工中のリング状品Ｗの溝径を測定するインプロセス ゲージ（図示せず）の測定値よってサーボモータ２３の送り指令値を補正する手 段を備えている。

【００１８】 つぎに、上記構成による測定および修正動作を説明する。溝径測定装置Ａには 、研削盤２０の砥石車２１で溝加工が行われたリング状品Ｗが供給され、固定お よび可動測定端子２，３の接触子２ａ，３ａが円周溝Ｗａの底面に接するように 、回転円板５と押え板１０との間に保持される。このリング状品Ｗを、モータ８ により回転円板５と共に回転させると、各測定端子２，３の接触子２ａ，３ａは 、ばね部材１４の付勢によって円周溝Ｗａの内面に押し当てられながら、円周溝 Ｗａ内を周方向に相対的に移動することになる。そのため、各部の溝径に応じて 可動測定端子３が開閉回動し、この可動測定端子３の変位を検出器４で測定する ことにより円周溝Ｗａの各部の溝径が測定される。

【００１９】 このようにして、リング状品Ｗの全周の溝径が測定され、その測定値の平均値 が平均値演算手段２６によって演算される。演算結果は基準設定手段２８の設定 値と比較判定手段２７で比較され、その差分が修正信号ｂとしてＣＮＣ２４に転 送されて、ＣＮＣ２４の補正機能により、サーボモータ２４の送り指令値が補正 される。なお、比較判定手段２７は、連続して許容値を超える場合のみ修正信号 ｂを出すようにしても良く、また数個分のリング状品Ｗの測定値または比較結果 を記憶しておき、適宜の統計的手法による設定基準によって修正信号ｂを出力す るようにしても良い。

【００２０】 この溝径測定装置Ａは、このようにリング状品Ｗの全周にわたって溝径を測定 し、その平均値を測定値とするため、リング状品Ｗの真円度の影響を受けずに正 確な溝径測定が行える。そのため、正確な測定値を研削盤２０のＣＮＣ２４にフ ィードバックできて、安定した定寸制御が可能となる。また、この実施例では固 定測定端子２に２個の接触子２ａを設け、リング状品Ｗの３箇所に接触子２ａ， ２ａ，３ａを接触させて測定を行うようにしているため、２箇所で接触させて測 定する場合に比べて安定した測定が行える。

【００２１】 なお、前記実施例はリング状品Ｗの内径面の溝径測定を行うものとしたが、各 測定端子２，３の対向面に接触子２ａ，３ａを設け、両測定端子２，３を閉じ付 勢することにより、リング状品Ｗの外径面の溝径測定を行うようにしても良い。 また、前記実施例では片方の測定端子２を固定のものとしたが、両方の測定端子 ２，３を可動のものとしても良い。

【００２２】 さらに、この実施例では測定値の平均値のみを測定データとして位置修正に利 用するようにしたが、この溝径測定装置Ａによると全周の測定を行うことによっ て真円度のデータも得られるため、この真円度を平均値に加味した処理で位置修 正を行うこともできる。

【００２３】

【考案の効果】

この考案の溝径測定装置は、リング状品を回転させる回転装置と、溝底面に接 する測定端子およびその変位の検出器と、平均値演算手段とを設け、リング状品 を回転させながらリング状品の全周の溝径を測定して、その平均値を演算するよ うにしたため、真円度の影響を受けずに正確な溝径測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例にかかるリング状品の溝径
測定装置を応用した研削盤システムの概念図である。

【図２】（Ａ）はその溝径測定装置における機構部分の
断面図、（Ｂ）は同機構部分における測定端子の下面図
である。

【符号の説明】

１…回転装置、２…固定測定端子、３…可動測定端子、
２ａ，３ａ…接触子、４…検出器、５…回転円板、８…
モータ、１０…押え板、１１…測定端子支持フレーム、
１４…ばね部材、２１…砥石車、２４…数値制御装置、
２５…プログラマブルマシンコントローラ、２６…平均
値演算手段、Ａ…溝径測定装置、Ｗ…リング状品

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径面または外径面に円周溝を有するリ
   ング状品の溝径測定装置であって、リング状品を支持し
   て回転させる回転装置と、互いに開閉自在に設けられて
   各々リング状品の溝底面に接する複数の測定端子と、前
   記測定端子の変位を測定する検出器と、前記リング状品
   の回転に伴って前記検出器で測定されるリング状品全周
   の測定値の平均値を求める平均値演算手段とを備えたリ
   ング状品の溝径測定装置。