JPH11201710A - Contact type displacement measuring instrument and automatic sizing device - Google Patents

Contact type displacement measuring instrument and automatic sizing device

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JPH11201710A
JPH11201710A JP225398A JP225398A JPH11201710A JP H11201710 A JPH11201710 A JP H11201710A JP 225398 A JP225398 A JP 225398A JP 225398 A JP225398 A JP 225398A JP H11201710 A JPH11201710 A JP H11201710A
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JP
Japan
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displacement
contact
displacement member
pressure
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP225398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Nakajima
和雄 中嶋
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact type displacement measuring instrument capable of obtaining a constant measured pressure in a wide range and capable of optionally setting the measured pressure and to provide an automatic sizing device using it. SOLUTION: This contact type displacement measuring instrument is provided with a base 30, displacement members 32, 42 supported displaceably against the base 30, probes 34, 44 provided on the displacement members 32, 42 and kept in contact with the surface of a measured object 100, and displacement detecting means 35, 36; 45, 46 fixed to the base 30 and detecting the displacement of the displacement member 42. The displacement of the displacement member 42 in response to the contact positions of the probes 34, 44 with the measured object 100 is measured by the displacement detecting means 35, 36; 45, 46. The displacement measuring instrument is provided with air balancers 37, 47 biasing the displacement members 32, 42, and the contact pressures of the probes 34, 44 with the measured object 100 can be adjusted to the prescribed values by adjusting the biasing force to the displacement members 32, 42 by the air balancers 37, 47.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、測子が被測定物
(ワーク)の表面に接触し、測子の接触位置を検出する
ことによりワークの表面位置を測定する電気マイクロメ
ータなどを使用した接触型寸法測定器、及びこのような
接触型寸法測定器を2個使用して加工中のワークの寸法
を測定して、所定の寸法値になった時に定寸信号と呼ば
れる信号を出力する定寸装置に関し、特にワークの交換
時には測子が退避位置に移動し、測定時には所定位置に
移動して所定の接触圧で測子がワークに接触する接触型
寸法測定器及び定寸装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an electric micrometer or the like which measures a surface position of a work by detecting a contact position of the probe with a probe in contact with the surface of a workpiece (work). A contact type dimension measuring device, and a dimensioner which measures a dimension of a work being processed using two such contact type dimension measuring instruments and outputs a signal called a dimensioning signal when a predetermined dimension value is reached. More particularly, the present invention relates to a contact type dimension measuring device and a dimensioning device in which a probe moves to a retracted position when a workpiece is replaced, moves to a predetermined position during measurement, and the probe contacts the workpiece at a predetermined contact pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワークの表面位置を測定する装置として
電気マイクロメータなどの接触型変位測定器が広く使用
されているが、このような接触型変位測定器を2個組み
合わせることによりワークの寸法を測定することができ
る。このようなワークの寸法を測定する装置を使用し
て、加工中のワークの寸法を測定し、その検出値に応じ
て加工動作を制御することにより、高精度の加工を行う
ことが行われており、このような目的で使用される寸法
測定装置を自動定寸装置と呼んでいる。
2. Description of the Related Art As a device for measuring the surface position of a work, a contact type displacement measuring device such as an electric micrometer is widely used, but by combining two such contact type displacement measuring devices, the size of the work can be reduced. Can be measured. By using such a device for measuring the dimensions of a work, the dimensions of the work being processed are measured, and the processing operation is controlled in accordance with the detected value, thereby performing high-precision processing. Therefore, a dimension measuring device used for such a purpose is called an automatic sizing device.

【0003】電気マイクロメータなどで表面位置又は寸
法を測定する場合、測子を所定の圧力でワークの表面に
接触させる必要がある。この接触圧を測定圧と呼んでい
る。一般に、非常に精密な測定を行う場合には、測定圧
を小さくしてワークを移動させる速度を小さくして測定
を行うが、上記のような加工中のワークの寸法を測定す
る自動定寸装置などでは、ワークが加工のために高速で
回転している上、切削油が供給されるため、ある程度の
測定圧が必要である。
When measuring the position or size of a surface with an electric micrometer or the like, it is necessary to bring the probe into contact with the surface of the work at a predetermined pressure. This contact pressure is called a measurement pressure. Generally, when performing very precise measurement, measurement is performed by reducing the measurement pressure and moving the work at a low speed, but the automatic sizing device for measuring the dimensions of the work being processed as described above. In such a case, the work is rotating at a high speed for processing and a cutting oil is supplied, so that a certain measurement pressure is required.

【0004】電気マイクロメータなどの接触型変位測定
器では、ワークの表面に接触する測子が固定される変位
部材が、接触位置に応じて変位するようになっており、
その変位部材の位置を検出するようにしている。例えば
差動トランスを使用した測定器では、一端に測子が設け
られ、他端に鉄心が設けられたアームを、支点の回りに
回転自在に支持し、測子の位置に応じてアームが回転し
て鉄心の位置が変化し、その位置変化を差動トランスで
検出している。
In a contact-type displacement measuring device such as an electric micrometer, a displacement member to which a tracing stylus in contact with the surface of a work is fixed is displaced in accordance with a contact position.
The position of the displacement member is detected. For example, in a measuring instrument using a differential transformer, an arm provided with a probe at one end and an iron core at the other end is rotatably supported around a fulcrum, and the arm rotates according to the position of the probe. Then, the position of the iron core changes, and the change in the position is detected by a differential transformer.

【0005】図1は、このような接触型変位測定器を2
個使用した自動定寸装置の概略構成を示す図である。図
1に示すように、この自動定寸装置は、支点4a、4b
により回転可能に支持されたアーム2a、2bの一端に
測子3a、3bを、他端に鉄心(コア)5a、5bを設
ける。アーム2a、2bは、ばね7a、7bで、測子3
a、3bがワーク100の表面に圧接するように付勢さ
れている。ワーク100の寸法に応じて測子3a、3b
とワーク100の接触位置が変化すると、アーム2a、
2bが回転し、コア5a、5bの位置が変化する。コア
5a、5bは差動トランス6a、6b内に位置し、コア
5a、5bの位置に応じて差動トランス6a、6bの出
力が変化する。従って、差動トランス6a、6bの出力
変化を検出することにより測子3a、3bとワーク10
0の接触位置、すなわちワーク100の寸法が測定でき
る。
FIG. 1 shows such a contact-type displacement measuring device.
It is a figure showing the schematic structure of the automatic sizing device which used this. As shown in FIG. 1, the automatic sizing device includes fulcrums 4a, 4b
The armatures 2a and 2b rotatably supported are provided with probes 3a and 3b at one end and iron cores (cores) 5a and 5b at the other end. The arms 2a and 2b are springs 7a and 7b,
a, 3b are urged to press against the surface of the workpiece 100. According to the size of the work 100, the tracing stylus 3a, 3b
When the contact position between the arm 2a and the workpiece 100 changes,
2b rotates, and the positions of the cores 5a and 5b change. The cores 5a and 5b are located in the differential transformers 6a and 6b, and the outputs of the differential transformers 6a and 6b change according to the positions of the cores 5a and 5b. Therefore, by detecting a change in the output of the differential transformers 6a, 6b, the tracing stylus 3a, 3b and the workpiece 10 are detected.
The contact position of 0, that is, the dimension of the work 100 can be measured.

【0006】ワーク100のセットは、アーム2aと2
bをそれぞれ上下に広げた上で行う。このワーク100
のセットは、手動によって行われるが、リトラクト機構
を設けて、自動的に行われるようにしてもよい。図1の
自動定寸装置は、ワークの寸法によりアームの回転位置
が変化するため、正確な測定が行える寸法の範囲が制限
されるという問題があった。そこで、各種のサイズのワ
ークを1個の装置で測定できるように、測定が行える寸
法の範囲が広い自動定寸装置が要望されていた。図2
は、広い測定範囲を有する自動定寸装置の例である。上
側の変位部材12は、筐体(ボディ)10の参照番号1
1で示す位置に設けられた平行移動機構に部材13で連
結されており、上下方向に移動可能に保持されている。
変位部材12には測子14とコア15が設けられてお
り、測子14の接触位置に応じたコア15の変位を、筐
体10に設けた差動トランス16で検出する。同様に、
下側の変位部材22も別の平行移動機構により上下方向
に移動可能であり、測子24の接触位置に応じたコア2
5の変位を、筐体10に設けた差動トランス26で検出
する。上側の変位部材12にはばねなどは設けられてお
らず、上側の測子14のワーク100との接触圧は、変
位部材12の自重である。従って、ワーク100の寸法
にかかわらず測定圧は一定である。下側の変位部材22
は、そのままでは下方に降下してしまうので、ばね27
により上方に付勢されており、下側の測子24のワーク
100との接触圧は、ばね27の力から変位部材22の
自重を差し引いた値である。従って、接触位置によりば
ね27の長さが変化して測定圧が変化する。そこで、図
示のように、ばね27を変位部材22の穴内に設けるこ
とにより、測定圧の変化が小さくなるようにしている。
The set of the work 100 includes the arms 2a and 2
This is performed after b is spread vertically. This work 100
Is set manually, but may be set automatically by providing a retract mechanism. The automatic sizing device shown in FIG. 1 has a problem that the range of dimensions in which accurate measurement can be performed is limited because the rotational position of the arm changes depending on the size of the work. Therefore, there has been a demand for an automatic sizing device having a wide range of dimensions in which measurement can be performed so that works of various sizes can be measured by one device. FIG.
Is an example of an automatic sizing device having a wide measurement range. The upper displacement member 12 is a reference numeral 1 of the housing (body) 10.
A member 13 is connected to a parallel movement mechanism provided at a position indicated by reference numeral 1 and is held so as to be movable in a vertical direction.
The displacement member 12 is provided with a probe 14 and a core 15, and the displacement of the core 15 according to the contact position of the probe 14 is detected by a differential transformer 16 provided in the housing 10. Similarly,
The lower displacement member 22 can also be moved vertically by another parallel moving mechanism, and the core 2 corresponding to the contact position of the probe 24
5 is detected by the differential transformer 26 provided in the housing 10. The upper displacement member 12 is not provided with a spring or the like, and the contact pressure of the upper probe 14 with the workpiece 100 is the weight of the displacement member 12. Therefore, the measurement pressure is constant regardless of the size of the work 100. Lower displacement member 22
Will fall downward if it is not.
The contact pressure of the lower probe 24 with the workpiece 100 is a value obtained by subtracting the weight of the displacement member 22 from the force of the spring 27. Therefore, the length of the spring 27 changes according to the contact position, and the measurement pressure changes. Therefore, as shown in the figure, the change in the measured pressure is reduced by providing the spring 27 in the hole of the displacement member 22.

【0007】図2の自動定寸装置では、上側の測子14
の測定圧はワーク100の寸法にかかわらず測定圧は一
定であるが、下側の測子24の測定圧はワーク100の
寸法に応じて変化する。上記のように、測定圧の変化が
小さくなるように工夫をしているが、完全に一定にする
ことはできない。図1及び図2に示した自動定寸装置の
他にも、板ばねを利用して摺動部分をなくしたものなど
も考えられているが、やはり板ばねを利用しているため
ワークの寸法により測定圧が変化する上、測定圧が変化
も大きいという問題があった。
In the automatic sizing device shown in FIG.
Is constant regardless of the size of the work 100, but the measured pressure of the lower tracing stylus 24 changes according to the size of the work 100. As described above, a measure is taken to reduce the change in the measured pressure, but it cannot be made completely constant. In addition to the automatic sizing device shown in FIGS. 1 and 2, a device in which a sliding portion is eliminated by using a plate spring has been considered. Therefore, there is a problem that the measurement pressure changes and the measurement pressure also changes greatly.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
接触型変位測定器及びそれを使用した自動定寸装置で
は、少なくとも一部でばねを利用して付勢することによ
り測定圧を得ており、ワークの寸法により測定圧が変化
するという問題があった。また、同じ寸法であっても材
料に応じて最適な測定圧があるが、従来の接触型変位測
定器及びそれを使用した自動定寸装置では、測定圧は一
定であり、任意に設定することはできなかった。
As described above, in the conventional contact-type displacement measuring device and the automatic sizing device using the same, the measuring pressure is obtained by biasing at least a part using a spring. Therefore, there is a problem that the measurement pressure changes depending on the size of the work. In addition, even if the dimensions are the same, there is an optimum measurement pressure depending on the material.However, with a conventional contact-type displacement measuring device and an automatic sizing device using the same, the measurement pressure is constant and must be set arbitrarily. Could not.

【0009】本発明は、このような問題を解決するため
のもので、ワークの寸法にかかわらず、広い範囲で一定
の測定圧が得られ、更に測定圧を任意に設定できる接触
型変位測定器及びそれを使用した自動定寸装置の実現を
目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and a contact-type displacement measuring instrument capable of obtaining a constant measurement pressure over a wide range irrespective of the size of a work and capable of arbitrarily setting the measurement pressure. And an automatic sizing device using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の接触型変位測定
器は、上記目的を実現するため、エアーバランサを利用
する。エアーバランサは、先端部の接触子が移動し、接
触子に接触する部分に任意の圧力で付勢することができ
るものである。従って、変位部材をエアーバランサの接
触子で付勢すれば、変位部材の位置、すなわちワークの
寸法にかかわらず、所定の測定圧にすることができる。
The contact displacement measuring device of the present invention utilizes an air balancer to achieve the above object. The air balancer is a device in which the contact at the tip moves and can urge the contact with the contact at an arbitrary pressure. Therefore, if the displacement member is urged by the contact of the air balancer, a predetermined measurement pressure can be obtained regardless of the position of the displacement member, that is, the size of the work.

【0011】すなわち、本発明の接触型変位測定器は、
ベースと、ベースに対して変位可能に支持された変位部
材と、変位部材に設けられ、被測定物の表面に接触する
測子と、ベースに固定され、変位部材の変位を検出する
変位検出手段とを備え、測子の被測定物との接触位置に
応じた変位部材の変位を変位検出手段で測定する接触型
変位測定器において、変位部材を付勢するエアーバラン
サを備え、エアーバランサによる変位部材への付勢力を
調整することにより、測子の被測定物への接触圧を所定
値に調整可能としたことを特徴とする。
That is, the contact-type displacement measuring device of the present invention comprises:
A base, a displacement member supported displaceably with respect to the base, a probe provided on the displacement member and in contact with the surface of the object to be measured, and a displacement detection means fixed to the base and detecting displacement of the displacement member A contact type displacement measuring device for measuring displacement of a displacement member according to a contact position of a probe with an object to be measured by a displacement detecting means, comprising an air balancer for urging the displacement member, and a displacement by the air balancer. The contact pressure of the tracing stylus on the object to be measured can be adjusted to a predetermined value by adjusting the urging force applied to the member.

【0012】変位部材が上下方向に移動可能に支持され
ており、変位部材が何ら付勢しない時には変位部材の自
重により降下する場合には、エアーバランサを変位部材
が自重により変位する方向と逆の方向に付勢するように
配置すれば、エアーバランサの変位部材への付勢力を変
化させることにより変位部材を変位させることが可能に
なる。具体的には、エアーバランサによる付勢力を変位
部材の自重より小さくすれば降下し、大きくすれば上昇
する。これを利用して、変位部材を退避位置と測定位置
の間で移動させることができる。
When the displacement member is supported so as to be movable in the vertical direction, and when the displacement member descends due to its own weight when the displacement member does not urge at all, when the air balancer is displaced by its own weight, the air balancer is moved in the opposite direction. If it is arranged to urge in the direction, the displacement member can be displaced by changing the urging force of the air balancer to the displacement member. More specifically, if the biasing force of the air balancer is smaller than the weight of the displacement member, the displacement decreases, and if the biasing force increases, the displacement increases. By utilizing this, the displacement member can be moved between the retracted position and the measurement position.

【0013】エアーバランサは、給気口と排気口とを備
え、給気口と排気口の気体圧力を変化させることによ
り、変位部材への付勢力を変化させることが可能であ
り、給気口と排気口の気体圧力を調整する気体圧調整手
段を設けることにより、付勢力の調整が可能になる。自
動定寸装置にこのような接触型変位測定器を使用すれ
ば、広い寸法範囲で一定でしかも任意に測定圧が設定で
きる自動定寸装置が実現できる。
The air balancer has an air supply port and an exhaust port, and can change the urging force to the displacement member by changing the gas pressure of the air supply port and the exhaust port. And the gas pressure adjusting means for adjusting the gas pressure at the exhaust port, it is possible to adjust the urging force. If such a contact type displacement measuring device is used in an automatic sizing device, an automatic sizing device that can set a measurement pressure arbitrarily in a wide range of dimensions can be realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図3と図4は、本発明の実施例の
自動定寸装置の構成を示す図であり、図3が測子がワー
クに接触した測定状態を、図4が測子がワークから離れ
た退避状態を示す。上側の変位部材32は、筐体30の
参照番号31で示す位置に設けられた平行移動機構に部
材33で連結されており、上下方向に移動可能に保持さ
れている。変位部材32には測子34とコア35が設け
られており、測子34の接触位置に応じたコア35の変
位を、筐体30に設けた差動トランス36で検出する。
同様に、下側の変位部材42も筐体30の参照番号41
で示す位置に設けられた別の平行移動機構により上下方
向に移動可能であり、測子44の接触位置に応じたコア
45の変位を、筐体30に設けた差動トランス46で検
出する。ここまでは、従来例と同じである。本実施例で
は、変位部材32を付勢するエアーバランサ37と、変
位部材42を付勢するエアーバランサ47が設けられて
いる点が従来と異なる。
3 and 4 are views showing the configuration of an automatic sizing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a measurement state in which a probe contacts a workpiece, and FIG. The child is in a retracted state away from the work. The upper displacement member 32 is connected by a member 33 to a parallel movement mechanism provided at a position indicated by reference numeral 31 of the housing 30 and is held so as to be movable in the vertical direction. The displacement member 32 is provided with a probe 34 and a core 35, and the displacement of the core 35 according to the contact position of the probe 34 is detected by a differential transformer 36 provided in the housing 30.
Similarly, the lower displacement member 42 is also provided with the reference numeral 41 of the housing 30.
Can be moved in the vertical direction by another parallel movement mechanism provided at the position indicated by. The displacement of the core 45 in accordance with the contact position of the tracing stylus 44 is detected by the differential transformer 46 provided in the housing 30. Up to this point, it is the same as the conventional example. This embodiment is different from the related art in that an air balancer 37 for urging the displacement member 32 and an air balancer 47 for urging the displacement member 42 are provided.

【0015】図3の状態では、エアーバランサ37の上
方への付勢力は、変位部材32の自重より小さく、測子
34は、変位部材32の自重からエアーバランサ37の
上方への付勢力を差し引いた接触圧で、ワーク100に
接触する。また、エアーバランサ47の上方への付勢力
は、変位部材32の自重より大きく、測子44は、エア
ーバランサ47の上方への付勢力から変位部材42の自
重を差し引いた接触圧で、ワーク100に接触する。
In the state shown in FIG. 3, the upward biasing force of the air balancer 37 is smaller than the own weight of the displacement member 32, and the probe 34 subtracts the upward biasing force of the air balancer 37 from the own weight of the displacement member 32. The workpiece 100 is contacted with the contact pressure. The upward biasing force of the air balancer 47 is greater than the own weight of the displacement member 32, and the probe 44 uses the contact pressure obtained by subtracting the own weight of the displacement member 42 from the upward biasing force of the air balancer 47 to obtain the workpiece 100. Contact

【0016】図3の状態での測定が終了すると、エアー
バランサ37の上方への付勢力を変位部材32の自重よ
り少し大きくすると、変位部材32は上方に移動し、図
示していないストッパに突き当たって停止する。また、
エアーバランサ47の上方への付勢力を変位部材42の
自重より少し小さくすると、変位部材42は下方に移動
し、エアーバランサ37の最低位置で停止する。この状
態を示したのが図4であり、この状態でワーク100の
交換を行う。ワークの加工ラインが自動化されている場
合には、加工が終了すると、図4の状態にして加工の終
了したワーク100を取り外し、次に加工するワーク1
00が自動的にセットされる。
When the measurement in the state of FIG. 3 is completed, if the upward biasing force of the air balancer 37 is made slightly larger than the weight of the displacement member 32, the displacement member 32 moves upward and hits a stopper (not shown). And stop. Also,
When the upward biasing force of the air balancer 47 is made slightly smaller than the weight of the displacement member 42, the displacement member 42 moves downward and stops at the lowest position of the air balancer 37. FIG. 4 shows this state, and the workpiece 100 is replaced in this state. When the machining line of the workpiece is automated, when the machining is completed, the workpiece 100 having been machined is removed in the state shown in FIG.
00 is automatically set.

【0017】図5は、エアーバランサ47の構成を示す
図であり、(1)は接触子がもっとも低位にある状態
を、(2)は接触子がもっとも上方に移動した状態を示
し、エアバランサ37も同じものである。図5におい
て、参照番号51は給気口であり、52は排気口であ
り、53が接触子、54がシャフトであり、55がピス
トンであり、56が空圧室である。図5の(1)の状態
で、給気口51に排気口52より高い圧力(正確には更
に変位部材42の自重と接触子53などの重量の合計を
加えた圧力)の空気を導入すると、ピストン55が空気
圧で上方に移動し、接触子53が上昇して(2)の状態
になる。(2)の状態では、排気口52に導入される空
気の圧力は、給気口51の空気の圧力より小さくなって
おり、その圧力差に応じた力で接触子53を上昇させ
る。従って、接触子53が下方から変位部材42を支持
すると、接触子53が上昇する力と変位部材42の自重
の差が変位部材42にかかる。この差が正であれば変位
部材42が上昇し、負であれば降下する。(2)の状態
で、給気口51に排気口52より低い圧力の空気を導入
するとピストン55が下方に移動し、接触子53も下方
に移動する。
FIGS. 5A and 5B show the structure of the air balancer 47. FIG. 5A shows a state where the contact is at the lowest position, and FIG. 5B shows a state where the contact is moved to the uppermost position. 37 is the same. In FIG. 5, reference numeral 51 is an air supply port, 52 is an exhaust port, 53 is a contact, 54 is a shaft, 55 is a piston, and 56 is a pneumatic chamber. In the state of (1) in FIG. 5, when air having a higher pressure (more precisely, a pressure obtained by adding the total weight of the displacement member 42 and the weight of the contact 53) to the air supply port 51 is introduced. Then, the piston 55 moves upward by air pressure, and the contact 53 rises to the state (2). In the state (2), the pressure of the air introduced into the exhaust port 52 is lower than the pressure of the air at the air supply port 51, and the contact 53 is raised by a force corresponding to the pressure difference. Accordingly, when the contact 53 supports the displacement member 42 from below, a difference between the force of the contact 53 rising and the weight of the displacement member 42 is applied to the displacement member 42. If this difference is positive, the displacement member 42 rises, and if it is negative, it falls. In the state of (2), when air having a lower pressure than the exhaust port 52 is introduced into the air supply port 51, the piston 55 moves downward, and the contact 53 also moves downward.

【0018】エアーバランサ47の場合、図5の(2)
状態で測子44がワークに接触する。従って、図5の
(2)状態における給気口51と排気口52の圧力差
を、この圧力差による上方への力が、変位部材42の自
重、接触子53、シャフト54、ピストン55などの合
計重量に測定圧を加えた下方の力に等しくなるようにす
る。また、この状態で給気口51と排気口52の圧力差
が変動すると、測定圧が変動することになるので、給気
口51と排気口52の圧力は、精密弁を使用したレギュ
レータにより所定の圧力に正確に且つ安定的に維持され
る必要がある。
In the case of the air balancer 47, FIG.
In this state, the probe 44 contacts the work. Therefore, the pressure difference between the supply port 51 and the exhaust port 52 in the state (2) in FIG. 5 is determined by the upward force due to the pressure difference, the weight of the displacement member 42, the contact 53, the shaft 54, the piston 55, etc. It should be equal to the downward force of the total weight plus the measured pressure. Further, if the pressure difference between the air supply port 51 and the exhaust port 52 fluctuates in this state, the measured pressure fluctuates. Therefore, the pressure between the air supply port 51 and the air outlet 52 is set to a predetermined value by a regulator using a precision valve. Pressure must be maintained accurately and stably.

【0019】図6は、エアーバランサ47の給気口51
と排気口52に空気圧を印加する系の構成を示す図であ
る。図示のように、ポンプ61で発生された高圧の空気
は、レギュレータ62により一定の圧力に調整されて給
気口51に供給される。同様にポンプ71で発生された
高圧の空気は、レギュレータ72により一定の圧力に調
整されて排気口52に供給される。レギュレータ71と
72における圧力は、制御部73により調整できるよう
になっている。制御部73は、エアーバランサ47が図
5の(1)と(2)の状態になるようにレギュレータ7
1と72を調整する。給気口51と排気口52の圧力差
を大きく変化させると、接触子53が急速に移動して変
位部材42が急速に移動するので、給気口51と排気口
52の圧力差はあまり急激には変化させないことが重要
である。なお、図5の(1)と(2)の状態の間で変化
させる機構をリトラクト機構と呼んでいる。本実施例で
は、エアーバランサを利用してリトラクト機構が実現さ
れる。
FIG. 6 shows the air supply port 51 of the air balancer 47.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a system for applying air pressure to a gas outlet 52 and an exhaust port 52. As shown, the high-pressure air generated by the pump 61 is adjusted to a constant pressure by the regulator 62 and supplied to the air supply port 51. Similarly, the high-pressure air generated by the pump 71 is adjusted to a constant pressure by the regulator 72 and supplied to the exhaust port 52. The pressure in the regulators 71 and 72 can be adjusted by the control unit 73. The controller 73 controls the regulator 7 so that the air balancer 47 is in the state of (1) and (2) in FIG.
Adjust 1 and 72. When the pressure difference between the air supply port 51 and the exhaust port 52 is greatly changed, the contact 53 moves rapidly and the displacement member 42 moves rapidly, so that the pressure difference between the air supply port 51 and the exhaust port 52 becomes too sharp. It is important not to change. The mechanism that changes between the states (1) and (2) in FIG. 5 is called a retract mechanism. In this embodiment, a retract mechanism is realized using an air balancer.

【0020】エアーバランサ37についても同様であ
り、測定圧は、変位部材32などの合計重量から、給気
口51と排気口52の圧力差による上方への力を差し引
いた圧力である。なお、測定圧が変位部材32の自重で
固定であれば、エアーバランサ37の替わりにエアーシ
リンダを使用することができる。以上、本発明の実施例
について説明したが、エアーバランサを使用すれば任意
の位置で任意の圧力を印加するように設定できるので、
本発明は他の機構を利用した接触型変位測定器にも適用
可能である。
The same applies to the air balancer 37. The measured pressure is the pressure obtained by subtracting the upward force due to the pressure difference between the air supply port 51 and the air discharge port 52 from the total weight of the displacement member 32 and the like. If the measurement pressure is fixed by the weight of the displacement member 32, an air cylinder can be used instead of the air balancer 37. As described above, the embodiment of the present invention has been described, but if an air balancer is used, it can be set to apply an arbitrary pressure at an arbitrary position.
The present invention is also applicable to a contact displacement measuring device using another mechanism.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
広い測定範囲で所望の測定圧で測定が行える接触型変位
測定器及び自動定寸装置が実現されるので、このような
測定精度及び加工精度の向上が図れる。更に、エアーバ
ランサを使用することにより、リトラクト機構と呼ばれ
る退避機構も同時に実現できるので、加工ラインの自動
化が図れる。
As described above, according to the present invention,
Since a contact-type displacement measuring device and an automatic sizing device that can perform measurement with a desired measurement pressure in a wide measurement range are realized, such measurement accuracy and processing accuracy can be improved. Further, by using an air balancer, a retracting mechanism called a retracting mechanism can be realized at the same time, so that the processing line can be automated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】自動定寸装置の従来例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional example of an automatic sizing device.

【図2】自動定寸装置の他の従来例を示す図である。FIG. 2 is a view showing another conventional example of an automatic sizing device.

【図3】本発明の実施例の自動定寸装置の構成を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an automatic sizing device according to an embodiment of the present invention.

【図4】実施例の自動定寸装置が変化した状態を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the automatic sizing device of the embodiment has changed.

【図5】実施例で使用するエアーバランサの構成を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an air balancer used in the embodiment.

【図6】実施例におけるエアーバランサへの空気圧の供
給系を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a system for supplying air pressure to an air balancer in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…筐体(ボディ) 31、41…平行移動機構 32、42…変位部材 34、44…測子 35、45…鉄心(コア) 36、46…差動トランス 37、47…エアーバランス Reference Signs List 30 housing 31, 41 translation mechanism 32, 42 displacement member 34, 44 probe 35, 45 iron core 36, 46 differential transformer 37, 47 air balance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース(30)と、 該ベースに対して変位可能に支持された変位部材(3
2、42)と、 該変位部材に設けられ、被測定物(100)の表面に接
触する測子(34、44)と、 前記ベース(30)に固定され、前記変位部材(32、
42)の変位を検出する変位検出手段(35、36;4
5、46)とを備え、前記測子(34、44)の前記被
測定物(100)との接触位置に応じた前記変位部材
(32、42)の変位を前記変位検出手段(35、3
6;45、46)で測定する接触型変位測定器におい
て、 前記変位部材(32、42)を付勢するエアーバランサ
(37、47)を備え、 該エアーバランサ(37、47)による前記変位部材
(32、42)への付勢力を調整することにより、前記
測子(34、44)の前記被測定物(100)への接触
圧を所定値に調整可能としたことを特徴とする接触型変
位測定器。
A base (30) and a displacement member (3) supported to be displaceable with respect to the base.
2 and 42), a probe (34, 44) provided on the displacement member and in contact with the surface of the device under test (100), and fixed to the base (30), and the displacement member (32,
42) displacement detecting means (35, 36; 4) for detecting the displacement
5, 46), and detects the displacement of the displacement member (32, 42) in accordance with the contact position of the probe (34, 44) with the object to be measured (100) by the displacement detection means (35, 3).
6; 45, 46), comprising: an air balancer (37, 47) for urging the displacement member (32, 42); and the displacement member by the air balancer (37, 47). The contact type wherein the contact pressure of the tracing stylus (34, 44) with the object to be measured (100) can be adjusted to a predetermined value by adjusting the biasing force to the (32, 42). Displacement measuring device.
【請求項2】 請求項1に記載の接触型変位測定器であ
って、 前記エアーバランサ(37、47)は、前記変位部材
(32、42)が自重により変位する方向と逆の方向に
前記変位部材(32、42)を付勢するように配置さ
れ、 前記エアーバランサ(37、47)の前記変位部材(3
2、42)への付勢力を変化させることにより前記変位
部材(32、42)を変位させることが可能である接触
型変位測定器。
2. The contact-type displacement measuring device according to claim 1, wherein the air balancer (37, 47) is arranged in a direction opposite to a direction in which the displacement member (32, 42) is displaced by its own weight. The displacement member (32, 42) is disposed to bias the displacement member (32, 42), and the displacement member (3) of the air balancer (37, 47) is arranged.
A contact-type displacement measuring device capable of displacing the displacement member (32, 42) by changing the biasing force on the contact member (2, 42).
【請求項3】 請求項1又は2に記載の接触型変位測定
器であって、 前記エアーバランサ(37、47)は、給気口(51)
と排気口(52)とを備え、前記給気口(51)と前記
排気口(52)の気体圧力を変化させることにより、前
記変位部材(32、42)への付勢力を変化させること
が可能であり、 前記給気口(51)と前記排気口(52)の気体圧力を
調整する気体圧調整手段(62、72)を備える接触型
変位測定器。
3. The contact type displacement measuring device according to claim 1, wherein the air balancer (37, 47) has an air supply port (51).
And an exhaust port (52), and by changing the gas pressure of the air supply port (51) and the exhaust port (52), the urging force on the displacement member (32, 42) can be changed. A contact-type displacement measuring device, comprising: gas pressure adjusting means (62, 72) for adjusting gas pressures of the air supply port (51) and the exhaust port (52).
【請求項4】 加工中の被加工物の加工部分の寸法を測
定し、検出した寸法が所定値になった時に定寸信号を出
力する自動定寸装置であって、 請求項1から3のいずれか1項に記載の接触型変位測定
器を備える自動定寸装置。
4. An automatic sizing device for measuring a dimension of a processed portion of a workpiece to be processed and outputting a sizing signal when the detected dimension has reached a predetermined value. An automatic sizing device comprising the contact-type displacement measuring device according to any one of the preceding claims.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002228436A (en) * 2001-02-05 2002-08-14 Sony Disc Technology Inc Disk substrate thickness measuring device
CN114427845A (en) * 2022-01-19 2022-05-03 广东产品质量监督检验研究院(国家质量技术监督局广州电气安全检验所、广东省试验认证研究院、华安实验室) Method for detecting axial size of bearing
CN115739672A (en) * 2022-09-08 2023-03-07 无锡烨隆精密机械股份有限公司 Anti-mixing device and method for similar casting of connected exhaust pipe

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