JPH07243843A - ワークの寸法検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワーク寸法が所定の許容誤差範囲内であるか否
かを自動的に判別する。ワーク寸法の検査作業を効率的
及び短時間に行う。 【構成】本体フレームに相互が当接及び離間する方向へ
移動可能に支持された一対の検査アーム間にワークを挟
持させてワーク寸法の良否を検査する。各検査アームに
連結された数値制御及びトルク制御が可能な電動モータ
ーを駆動して検査アーム相互を一旦当接させて距離計測
手段をリセットする。電動モーターを逆転駆動して各検
査アームを予め設定された開原点位置へ移動すると共に
距離計測手段に開原点位置までの距離を計測させる。次
に各検査アームを開原点位置からワークに向かって移動
して当接させると共に距離計測手段に当接位置までの距
離を計測させる。距離計測手段により計測された距離デ
ータと予め設定されたワークの寸法データを比較し、そ
の誤差が予め設定された許容誤差データの範囲内にはワ
ーク寸法が規定内であると判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばフライス盤、
旋盤、研磨盤等の各種工作機においてワークを加工する
際に際してワーク寸法の良否を検査するワークの寸法検
査方法に関する。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】ワーク寸
法の良否を検査する従来の方法としては、ワークにノギ
ス或いはマイクロメータ等の測定器を使用し、読み取っ
た測定値が所定の誤差範囲内であるか否から基づいてに
ワーク寸法の良否を検査している。

【０００３】しかしながら、上記した従来の検査方法
は、作業者は検査作業毎に測定器をワークに押し当てて
その数値を読み取って寸法の良否を検査する方法である
ため、検査の作業効率が悪かった。また、この検査作業
では数値の読取り作業に時間がかかり、検査作業性が極
めて悪かった。

【０００４】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その目的とするところ
は、ワーク寸法が所定の許容誤差範囲内であるか否かを
自動的に判別して検査作業を効率的及び短時間に正確に
行なうことができるワークの寸法検査方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】このため本発明は、本
体フレームに相互が当接及び離間する方向へ移動可能に
支持された一対の検査アーム間にワークを挟持させてワ
ーク寸法の良否を検査する方法において、上記各検査ア
ームに連結された数値制御及びトルク制御が可能な電動
モーターを駆動して検査アーム相互を一旦当接させて距
離計測手段をリセットした後、上記電動モーターを逆転
駆動して各検査アームを予め設定された開原点位置へ移
動すると共に距離計測手段に開原点位置までの距離を計
測させ、次に各検査アームを開原点位置からワークに向
かって移動して当接させると共に距離計測手段に当接位
置までの距離を計測させ、該距離計測手段により計測さ
れた距離データと予め設定されたワークの寸法データを
比較し、その誤差が予め設定された許容誤差データの範
囲内にはワーク寸法が規定内であると判定することを特
徴としている。

【０００６】

【発明の作用】本発明は上記のように構成されるため、
ワークの寸法検査に先立って電動モーターを駆動して各
検査アーム相互を当接させると共に距離計測手段の計数
値をリセットした後、電動モーターを逆転駆動して各検
査アームを相互が離間した開原点位置へ移動させる。次
に、各検査アーム間にワークを配置した後、電動モータ
ーを駆動して各検査アームを相互が近接する方向へ移動
してワークに当接させると共に距離計測手段に各検査ア
ームが当接するまでの距離を計測させる。そして距離計
測手段に計測された距離データと予め設定されたワーク
の寸法データとを比較し、その誤差が予め設定された誤
差データの範囲内の場合にはワーク寸法が規定内である
と判断する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明方法を具体化した実施例を示す
図面に従って説明する。

【０００８】図１及び図２において、検査機１の本体フ
レーム３は金属製で、長方形状の平面盤に形成され、そ
の左右端部には支持部５・５が夫々取付けられている。
また、支持部５・５の下方に位置する本体フレーム３に
はレール７が長手方向へ延出するように取付けられてい
る。

【０００９】上記支持部５・５間には送りねじ９が軸受
１１・１１を介して回転可能に夫々支持され、一方の支
持部５側に位置する送りねじ９の端部には本体フレーム
３に取付けられた数値制御及びトルク制御が可能な直流
或いは交流のサーボモータ１３が割賦リング（図示せ
ず）を介して連結されている。また、該サーボモータ１
３の回転軸には位置検出装置１５が連結されている。該
位置検出装置１５としては位置検出分解能に応じて多数
のスリットが形成されたディスクを挟んで光発光部材と
光受光部材とを配置した光検出方式或いは外周面側に位
置検出分解能に応じて多数の極歯が形成された永久磁石
のディスクに磁気検出器を配置した磁気検出方式の何れ
であってもよい。また、軸受１１・１１としてはボール
ベアリング或いはニードルベアリングのいずれであって
も良い。

【００１０】上記レール７には左右対称形状の検査アー
ム１７・１９が直線ガイド部材１６・１８を介して長手
方向へ移動可能に支持されると共に各検査アーム１７・
１９には送りねじ９に噛み合うナット部材２１・２３が
取付けられている。これらナット部材２１・２３は互い
に逆ナット構造からなり、送りねじ９の正転或いは逆転
に伴って検査アーム１７・１９を相互が離間或いは近接
する方向へ移動させる。尚、各検査アーム１７・１９の
対向面には当板２５・２７が取付けられている。

【００１１】図３において、ＣＰＵ３１には設定部３３
が接続され、該設定部３３には数値キー３３ａ、表示装
置３３ｂが設けられている。そして数値キー３３ａによ
りワークＷの寸法データ、検査アーム１７・１９の開原
点位置データ、検査アーム１７・１９の減速開始位置デ
ータ、ワークＷの誤差データ等が夫々入力設定されると
共に表示装置３３ｂに夫々のデータが切換表示される。

【００１２】ＣＰＵ３１にはＲＯＭ３５及びＲＡＭ３７
が夫々接続され、ＲＯＭ３５にはワークＷの寸法を検査
するための各種プログラムデータが記憶されている。ま
た、ＲＡＭ３７の各記憶エリアには数値キー３３ａによ
り入力された検査アーム１７・１９相互が当接する閉位
置から所定の距離をおいて離間した開原点位置までの距
離データ、ワークＷの寸法データ、ワークＷの許容誤差
データ、離間した検査アーム１７・１９相互を近接する
方向へ高速移動させた後に低速移動へ切換える減速開始
位置データ等が記憶されている。

【００１３】ＣＰＵ３１には位置検出装置１５が接続さ
れ、サーボモーター１３の駆動による送りねじ９の回転
に従って位置検出装置１５から位置検出信号が順次入力
される。また、ＣＰＵ３１には距離計測手段としての距
離カウンタ３９が接続され、該距離カウンタ３９は位置
検出装置１５からの位置検出信号に基づいてその計数値
がカウントアップ或いはカウントダウンされる。更に、
ＣＰＵ３１には駆動制御回路４１が接続され、該駆動制
御回路４１にはサーボモーター１３が接続されている。
そしてＣＰＵ３１は高速及び低速と締付けトルク及び許
容最大トルクとに応じた各種の駆動信号を駆動制御回路
４１へ出力してサーボモーター１３を夫々の回転数及び
トルクで駆動させる。

【００１４】次に、上記のように構成された検査機１に
よるワーク寸法の検査方法を説明する。

【００１５】先ず、電源スイッチ（図示せず）がＯＮ操
作されると、図４〜図７においてＣＰＵ３１はステップ
５１によりワークＷの寸法を検査するに際し、作業者が
ゼロリセットスイッチ（図示せず）をＯＮ操作すること
によるゼロリセット信号が入力されたか否かを判定す
る。今、ワークＷの寸法検査を開始するため、ゼロリセ
ット信号が入力されてステップ５１の判定がＹＥＳの場
合、ＣＰＵ３１はブロック５３により駆動制御回路４１
へ所定の締付けトルク及び高速の駆動信号を出力してサ
ーボモーター１３を回転駆動させる。該締付けトルクと
しては、例えば検査しようとするワークＷが塑性変形し
ないトルクに適宜設定される。そしてサーボモーター１
３の回転駆動に伴って検査アーム１７・１９相互が近接
する方向へ移動されると共に位置検出装置１５からの位
置検出信号がＣＰＵ３１に入力される。

【００１６】そしてＣＰＵ３１はステップ５５により検
査アーム１７・１９相互が当接したか否かを判定する。
今、検査アーム１７・１９相互が当接していない場合に
は位置検出装置１５からの位置検出信号の入力が継続さ
れるため、ＣＰＵ３１はステップ５５がＮＯであると判
断してステップ５５へ戻る。反対に、位置検出装置１５
からの位置検出信号が、所定時間の間、入力されないこ
とに基づいて検査アーム１７・１９相互が当接したと判
断する。そしてＣＰＵ３１はステップ５５がＹＥＳであ
るため、ブロック５７により距離カウンタ３９の計数値
を“０”にリセットした後、ステップ５９により開指令
信号が入力されたか否かを判定する。そして該ステップ
５９の判定がＹＥＳの場合、ＣＰＵ３１はブロック６１
により駆動制御回路４１に対して締付けトルク及び高速
の逆転駆動信号を出力してサーボモーター１３を逆転駆
動し、検査アーム１７・１９相互を開原点位置へ移動さ
せると共に位置検出装置１５からの位置検出信号に基づ
いて距離カウンタ３９を順次カウントアップさせる。

【００１７】そしてＣＰＵ３１は、ステップ６２により
距離カウンタ３９の計数値を参照して検査アーム１７・
１９相互が開原点位置へ戻されたか否かを判定する。
今、検査アーム１７・１９相互が、互いに当接する中心
から所定の距離をおいた位置へ移動して距離カウンタ３
９の計数値がＲＡＭ３７に記憶された開原点位置データ
と一致した場合、ＣＰＵ３１はブロック６３によりサー
ボモーター１３を駆動停止して検査アーム１７・１９を
開原点位置に停止させると共に開完了信号を出力する。

【００１８】次に図８〜図１０に示すように、相互が離
間した検査アーム１７・１９間の本体フレーム３上に検
査しようとするワークＷが載置されると、ＣＰＵ３１は
ステップ６５により検査指示信号が入力されたか否かを
判定する。検査指示信号としては、検査アーム１７・１
９相互間の本体フレーム３上にワークＷを載置した後に
作業者がクランプ開始スイッチをＯＮ操作して検査指示
信号を出力させる方法或いはワークＷの載置箇所にリミ
ットスイッチ、光検出器等のワーク検出器等を設け、ワ
ークＷが載置された際に検査指示信号を出力させる方法
の何れであってもよい。

【００１９】今、検査アーム１７・１９相互間の本体フ
レーム３にワークＷが載置されて検査指示信号が入力さ
れてステップ６５の判定がＹＥＳの場合、ＣＰＵ３１は
ブロック６７によりサーボモーター１３を許容最大トル
ク及び高速で回転駆動し、検査アーム１７・１９相互を
近接する方向へ高速移動させる。そしてＣＰＵ３１は検
査アーム１７・１９の移動に伴って位置検出装置１５か
らの位置検出信号に基づいて距離カウンタ３９を順次カ
ウントダウンさせると共に該距離カウンタ３９の計数値
を参照し、その計数値がＲＡＭ３７に記憶された減速開
始位置データと一致したとき、ブロック６９により駆動
制御回路４１に対して締付けトルク及び低速の駆動信号
を出力してサーボモーター１３を回転駆動し、検査アー
ム１７・１９相互を低速移動させる。

【００２０】尚、減速開始位置まで夫々の検査アーム１
７・１９を許容最大トルク及び高速で移動させるように
サーボモーター１３を駆動制御するものとしたが、上記
した締付けトルク及び高速で各検査アーム１７・１９を
移動させるようにサーボモーター１３を駆動制御しても
良い。

【００２１】次に、ＣＰＵ３１はステップ７３により低
速移動する検査アーム１７・１９がワークＷに当接した
か否かを判定する。検査アーム１７・１９がワークＷに
当接していない場合には検査アーム１７・１９の低速移
動が継続されて位置検出装置１５からの位置検出信号が
順次入力されるため、上記ステップ７３の判定がＮＯに
なる。反対に、検査アーム１７・１９がワークＷに当接
した場合には移動停止して位置検出装置１５からの位置
検出信号が所定時間の間、入力されないため、上記ステ
ップ７３の判定がＹＥＳになる。そして上記ステップ７
３がＹＥＳの場合、ＣＰＵ３１はステップ７５により距
離カウンタ３９の計数値と開原点位置までの距離データ
とを減算した２倍の値と、予め記憶されたの寸法データ
とを比較し、その誤差が予め記憶された許容誤差データ
の範囲であるか否かを判定する。

【００２２】例えばワークＷに切削屑等の異物が付着し
てその寸法誤差が許容誤差データの所定値以上の場合に
は、ＣＰＵ３１はブロック７７によりアラーム処理す
る。このアラーム処理方法としては、ブザーを鳴動した
り、警報ランプを点灯して作業者にワークＷの寸法が許
容誤差以上であると報知したり或いは作業者への報知
後、上記したブロック５９に戻ってサーボモーター１３
を逆転駆動して検査アーム１７・１９を開原点位置へ移
動させる。

【００２３】反対に、ワークＷの寸法誤差が所定値以内
の場合にはステップ７５の判定がＹＥＳになるため、Ｃ
ＰＵ３１はブロック７９により検査正常信号を出力して
ワークＷの寸法が良品であると判定した後、ステップ５
９に戻ってサーボモーター１３を逆転駆動して検査アー
ム１７・１９相互を離間させて検査動作を終了する。

【００２４】上記説明においては、サーボモーター１３
の回転軸に送りねじ９をカップリングにより連結する構
成としたが、該サーボモーター１３のロータに回転軸及
び送りねじを一体に形成したものであってもよい。

【００２５】

【発明の効果】このため本発明は、ワーク寸法が所定の
許容誤差範囲内であるか否かを自動的に判別して検査作
業を効率的及び短時間に正確に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検査機を背面から見た一部省略斜視図である。

【図２】検査機の正面図である。

【図３】制御装置の電気的ブロック図である。

【図４】ゼロリセットの閉動作を示すフローチャート

【図５】ゼロリセットの開動作を示すフローチャート

【図６】ゼロリセット時の閉動作時における各信号波形
と、モータートルク及びモーター回転数の関係を示す波
形図である。

【図７】ゼロリセット時の開動作時における各信号波形
と、モータートルク及びモーター回転数の関係を示す波
形図である。

【図８】検査動作を示すフローチャート

【図９】検査動作を示すフローチャート

【図１０】検査動作時の各信号波形と、モータートルク
及びモーター回転数の関係を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 検査機１ ３ 本体フレーム １３ 電動モーターとしてのサーボモーター １５ 位置検出装置 １７ 検査アーム １９ 検査アーム Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体フレームに相互が当接及び離間する方
   向へ移動可能に支持された一対の検査アーム間にワーク
   を挟持させてワーク寸法の良否を検査する方法におい
   て、上記各検査アームに連結された数値制御及びトルク
   制御が可能な電動モーターを駆動して検査アーム相互を
   一旦当接させて距離計測手段をリセットした後、上記電
   動モーターを逆転駆動して各検査アームを予め設定され
   た開原点位置へ移動すると共に距離計測手段に開原点位
   置までの距離を計測させ、次に各検査アームを開原点位
   置からワークに向かって移動して当接させると共に距離
   計測手段に当接位置までの距離を計測させ、該距離計測
   手段により計測された距離データと予め設定されたワー
   クの寸法データを比較し、その誤差が予め設定された許
   容誤差データの範囲内にはワーク寸法が規定内であると
   判定することを特徴とするワークの寸法検査方法。
2. 【請求項２】各検査アームをワークに向かって移動する
   際、ワークに対する当接位置の手前位置まで各検査アー
   ムを許容最大トルク及び高速で移動するように電動モー
   ターを駆動制御した後、上記手前位置以降においては各
   検査アームを締付けトルク及び低速で移動するように電
   動モーターを駆動制御する請求項１のワークの寸法検査
   方法。
3. 【請求項３】上記締付けトルクはワークが塑成変形しな
   いトルクに設定された請求項２のワークの寸法検査方
   法。