JPS5842402B2 - 計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被測定物の内径又は外径を精密に測定する計測
装置に関し、特に２つの触針を移動させて被測定物ｌこ
接触させ、各種寸法を広範囲に測定する２針形の計測装
置に関する。

従来の広範囲計測装置では触針及び測定ヘッドを本体に
対して摺動可能とし、送りねじにより移動させていた。

そのため触針及び測定ヘッドの移動状態６ま摺動面の形
状に支配され場所によりその傾斜度合を異にし測定値に
一定でない誤差を含むと云う欠点を有していた。

本発明は上記欠点にかんがみ、一対の測定ヘッドの間に
２つのレバーをＸ字状に組合せて等長のレバー先端が一
対の測定ヘッドの両側面と係合するように配置し、これ
ら２つのレバーをＸ字状の交点を中心として回動させそ
の回転量を一対の測定ヘッドの直線移動量に変換し測定
ヘッドをガイドレールの形状変化に無関係に常に平行に
移動させて測定誤差をなくすものである。

以下本発明を内径測定用の実施態様について図面にもと
ずき説明する。

１は支持体２に支持された計測装置本体で上下両面長手
方向に全長にわたって連続して突出した平行なガイドレ
ール３，３゛を有している。

４は前記本体１の中央部で本体１を貫通して、長手方向
に対し直角に本体１から両側へ突出して軸承された回動
軸、５は該回動軸４の１端にキー着して取付けられ、回
動軸４の軸線に直角に取付部から両側へ腕を伸ばした第
ルバーである。

６０−１該第ルバー５の両端部で取付部中心から同一距
離の位置に回動軸４に平行に本体１側へ突出して固着さ
れたピン、７は該ピン６に回転のみ可能に取付けられた
ローラで各ピンのローラは同径である。

８は前記回動軸４の他端にキー着された第１歯車、９は
該第１歯車８と前記本体１との間に位置して、前記回動
軸４に対し回転可能に設けられた第２歯車、１０は前記
第ルバーと同一の形状をなし、取付部中心からの距離が
第ルバーと同じ位置に前記ピン６及び前記ローラ１と同
一のピン６″及びローラ７′を有し、前記第ルバー５と
相向かい合う状態に前記第２歯車９のボス部に固着され
た第２レバーであって、第ルバーと第２レバー自カイト
レール３，３り中心に対して点対称となるＸ字状に６組
合わされた状態に配設されている。

１１（１前記第１歯車８に噛合うピニオンで、前記本体
１に固着されたブラケット１２に回転可能に支承されて
いて、このピニオン軸は図略の駆動源に接続されて可逆
回転させられるものである。

１３は前記第２歯車９に噛合う歯車１４と前記ピニオン
１１に噛合う歯車１５の２つの歯車からなる段違い歯車
で、前記ブラケット１２に植設したピン１６に軸承され
ている。

そして上記各歯車はピニオン１１を回転させたときに第
ルバー５と第２レバー１０が互いに反対方向に同−角度
回わされる関係となるような歯数で噛合わされている。

例えばピニオン１１が歯数２０．第１歯車８が歯数８０
、第２歯車９が歯数１００．歯車１４が歯数５０、歯車
１５が歯数４０であってピニオン１１が右に１回転させ
られると第１歯車８は左に１７４回転し、第ルバー５が
左に１７４回転する。

又歯車１５は左にｌ ／ ２回転するため歯車１４も左
に１７２回転し、第２歯車９は右にｌ ／ ４回転する
ことになり、第２レバー１０は右にｌ／４回転する。

１７Ｇ！前記本体１上に間隔をおいて前記第ルバー５、
第２レバー１０を間に挾む状態に配設された一対の測定
ヘッドで、向き合った内側面自互に平行で前記Ｘ字状レ
バーが回動したときローラ７．７″の動き範囲にわたっ
て接触する大きさを有している。

１８は前記測定ヘッド１７の移動時に前記ガイドレール
３，３め上下頂面にそれぞれ接触回転するように前記測
定ヘッドに植設のピン１９に軸承されたローラであって
各測定ヘッドに各々上下１つずつ設けられている。

２０（１前記測定ヘツドの移動時に前記ガイドレール３
，３″の両側面に接触回転するよう、前記測定ヘッドに
植設のピン２１に軸承されたローラである。

２２は上下に設けられた前記ローラ１８の外側において
前記一対の測定ヘッド間に張設された２つの引張ばねで
、これにより一対の測定ヘッドを互いに近ずけるように
付勢していて、一対の測定ヘッドの互いに向き合った内
側面は常に前記ローラ７、Ｔと接触させられる。

そして前記２つのレバーの回転により一対の測定ヘッド
は反対方向に同じ距離動かされる。

２３は被測定物の寸法を測る測長器２４の保持用として
前記一対の測定ヘッドのうちの一方の下面に取付けられ
た保持台である。

測長器としては例えばインダクトシン（商品名）を用い
、前記保持台２３にはインダクトシンのスケール２５を
前記本体１の長手方向と平行に保持する。

２６は一対の測定ヘッドのうちの他方の下面に取付けら
れた台で、インダクトシンのスライダ２７を保持してい
る。

２８（ｌ前記保持台２３の下面に支え板２９を介して触
針を下方に向けて取付けられた電気マイクロメータの測
定子、３０は前記台２６の下面に支え板３１を介して触
針を下方に向けて取付けられた電気マイクロメータの測
定子で、これら２つの電気マイクロメータの触針の先端
は前記一対の測定ヘッド移動時に同一直線上を移動する
ように、そしてインダクトシンの指示値と２つの触針間
の距離とかはシ一致ｒるように取付けられている。

又２つの触針の変位Ｉｊ測定ヘッドの移動方向の変位を
測定しうるように電気マイクロメータ本体に接続され変
位量を読みとり得る。

そしてインダクトシン並びに電気マイクロメータの読み
とり値（１周知の方法で制御装置と接続されている。

次に作用について説明する。

先ず調整手順を述べる。

測定可能な範囲内での既知寸法の内径ゲージを準備して
計測位置に置き図略の制御装置にゲージの既知寸法を指
令値として与える。

制御装置は指令の数値とインダクトシンから送られてく
る数値とを比較し、一致するまで図略の駆動源Ｍに回転
指示を与える。

この指示により例えば第２図矢印入方向へビニオン１１
が回わされるとピニオン１１の回転により第１歯車８、
回動軸４を経て第ルバー５が第１図で時計方向に回わさ
れ、同時に歯車１３第２歯車９を経て第２レバー１０が
第ルバーと反対の反時計方向に同じ角度回わされる。

この第ルバー５、第２レバー１０の互に逆方向の回転に
伴ないＸ字が横長となり各レバ一端に設けたローラ７．
７″を平行に挾む一対の測定ヘッド１Ｔが互に離れる方
向へ同時に等距離づＳ直線移動させられる。

即ちレバーの回転量が測定ヘッドの直線移動量に変換さ
れる。

そしてインダクトシン２４から連続的に一対の測定ヘッ
ド１７の直線移動量を制御装置へ数値として送る。

前記指令値を示す数値とインダクトシンから送られてく
る数値とが一致すれば制御装置は駆動源に回転指示を与
えなくなり駆動源の回転（ま停止する。

このとき２つの触針がゲージの内面に接触し２つの電気
マイクロメータの出力が共に零となるように電気マイク
ロメータの取付位置及び触針の位置を調整するか或い（
ｊ電気的に零調整を行なう。

この既知の寸法のゲージによる触針の調整は通常の場合
（″ｉ最初に行なえば以降は被測定物の測定径が変更さ
れても不要である。

その後被測定物の内径を測定するには支持体２を周知な
適当な手段、例えば数値制御装置による位置決め手段等
により移動させて２つの触針間の中点を被測定内径の中
心軸上に一致させて、２つの触針を被測定内径内に挿入
させる。

次いで制御装置から駆動源Ｍに回転が指示され、一対の
測定ヘッドか互いに離れる方向へ等距離宛移動し、イン
ダクトシンから送られてくる数値を制御装置が受けて、
与えられた被測定内径の設定値を示す数値と一致したと
き駆動源は停止させられる。

そしてこのとき２つの触針か被測定物の内径面に接触し
変位した量が電気マイクロメータの出力として制御装置
に送られる。

この２つの電気マイクロメータの出力の和が被測定内径
の目標設定値との誤差として求められる。

上記説明は内径測定用の実施態様について述べたか引張
ばねに代えて圧縮ばねを用い２つのレバーの先端ローラ
と測定ヘッドとの係合方向を変更することに。

トつで外径測定用とすることは容易である。

更に引張ばねを取除き２つのレバーの先端ローラを受入
れる溝を測定ヘッドに設ける等の変更により外径、内径
計測装置のものとすることも可能である。

又一対の測定ヘッドの下端に電気マイクロメータの測定
子を取付けて被測定物に接触させるようになしたが、電
気マイクロメータに代えて空気マイクロメータ等地の変
位測定用検出器を用いることも可能である。

又測長器としてはモアレ縞を応用したものや磁気スケー
ルを応用したもの等を用いることも可能である。

以上詳述したように本発明で／１１２つの同一形状のレ
バーをＸ字状に組合わせて同時に反対方向に同一角度回
転させるようになしこれらレバー先端のローラを常に一
対の測定ヘッドの測面に接触させるようになしてレバー
の回転移動量を測定ヘッドの直線移動量としてとらえる
ようになしたので、ガイドレールの上下頂目が厳密な直
線でなくとも一対の測定ヘッドは常に平行に移動できる
。

更にガイドレールが斜傾していて一対の測定ヘッドが垂
直方向に相対移動した場合でもインダクトシンのスケー
ルを一方の測定ヘッドのみにて保持しているので測定値
に誤差を生じることかない。

更に又一対の測定ヘッドが常に平行とはならない形式の
計測装置でＣ′ｉ一対の測定ヘッドのうちの一方が傾け
ばスケールの取付位置と触針先端との距離により傾きが
測定誤差として大きく影響するが、本発明では一対の測
定ヘッドが常に平行のため、傾斜の際には一対の測定ヘ
ッドが共に同じ傾きをするので、その傾きは測定誤差に
あまり大きく影響しない。

又一対の測定ヘッド移動部にローラを用いたので発熱か
少なく測定精度の低下が少ない。

又一対の測定ヘッドを移動させるためのレバーのローラ
が測定ヘッドの内側面にガイドレール中心に対して点対
称の位置にて接触して押すような構造のため測定ヘッド
を押す場合に測定ヘッドにこじれを生じさせることがな
い。

又２針式であって２針を同時に被測定内径に接触させる
ため測定を短時間で行なうことができる。

等多くの特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内径計測装置の概略正面図、第２
図は第１図のＩ−ＩＩ断面図、第３図は第１図のＩＩ−
ＩＩＩ断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ視図。 １・・・・・・本体、３．３’−・・・・・ガイドレー
ル、５・・・・・・第ルバー、８・・・・・・第１歯車
、９・・・・・・第２歯車、１０・・・・・・第２レバ
ー、１１・・・・・・ピニオン、１３・・・・・・段違
い歯車、１７・・・・・・測定ヘッド、２４・・・・・
・測長器、２８．３０・・・・・・電気マイクロメータ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被測定物の２点間の距離を計測する２針式の計測装
   置において、本体に取付けられ直線に伸びたガイドレー
   ルと、該ガイドレール上を直焼移動可能な一対の測定ヘ
   ッドと、該一対の測定ヘッド間にＸ字状に配置されて腕
   の各端部が前記一対の測定ヘッドの各面と係合し前記ガ
   イドレールにＸ字状の交点にて回転可能に支持され該交
   点から前記測定ヘッドとの保合端迄の腕の長さが全て等
   しい２つのレバーと、該２つのレバーの各係合端を前記
   測定ヘッド各面に常に接触させる手段と、前記２つのレ
   バーを互いに反対方向に同一角度回転させる駆動機構と
   、前記一対の測定ヘッドにスケール側と読取側が夫々測
   定ヘッドの移動方向と平行に設けられ測定ヘッドの直線
   移動量を計測する測定器と前記一対の測定ヘッドの各々
   の端部に固着され、被測定物の対応する２点間に接触す
   る針部を有し前記測長器の読みとり値からの誤差を検出
   する検出器と、前記測長器の出力信号を受けて前記１駆
   動機構を制御するとともに前記検出器の出力信号を入力
   する制御装置とを備えたことを特徴とする計測装置。