JPS60225014A - 広範囲外径測定装置 - Google Patents
広範囲外径測定装置Info
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- JPS60225014A JPS60225014A JP8240584A JP8240584A JPS60225014A JP S60225014 A JPS60225014 A JP S60225014A JP 8240584 A JP8240584 A JP 8240584A JP 8240584 A JP8240584 A JP 8240584A JP S60225014 A JPS60225014 A JP S60225014A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/12—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring diameters
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、広範囲の外径寸法を高精度で測定する装置
、特に多段外径の測定に好適な装置に関するものである
。
、特に多段外径の測定に好適な装置に関するものである
。
以前より、広ｌ＠囲測定装置として、種々のものが提案
されているが、多くのものは、開閉可能な一対の測定ヘ
ッドを有する測定部と、この測定部の着脱等を行なう移
動機構および寸法検出のためのアナログ検出器、または
直進スケール等によって構成されており、例えば一対の
測定ヘッドを被測定物の外径に適合するように開閉、位
置決めするためには、その基部に案内機構と、右ねじ、
左ねじによる移動機構とを設け、中点より振り分けに右
ねじ、左ねじが刻設され、前記測定ヘッドの基部と螺合
するねじ軸をモータにより駆＊させる等の機構が必要で
、装置全体の機構が複雑化して、大形、高価となり、一
方、測定ヘッドの開閉の位置決め精度、ひいては測定精
度が満足でないという問題があった。
されているが、多くのものは、開閉可能な一対の測定ヘ
ッドを有する測定部と、この測定部の着脱等を行なう移
動機構および寸法検出のためのアナログ検出器、または
直進スケール等によって構成されており、例えば一対の
測定ヘッドを被測定物の外径に適合するように開閉、位
置決めするためには、その基部に案内機構と、右ねじ、
左ねじによる移動機構とを設け、中点より振り分けに右
ねじ、左ねじが刻設され、前記測定ヘッドの基部と螺合
するねじ軸をモータにより駆＊させる等の機構が必要で
、装置全体の機構が複雑化して、大形、高価となり、一
方、測定ヘッドの開閉の位置決め精度、ひいては測定精
度が満足でないという問題があった。
また、これら従来の装置のほとんどのものは、アツベ（
Ａｂｂｅ）の原理に外れた測定方法によるため、測定ヘ
ッド開閉の〃イド機構等を高精度に製作しなければなら
ず、精度確保とその維持が難しいという問題があった。
Ａｂｂｅ）の原理に外れた測定方法によるため、測定ヘ
ッド開閉の〃イド機構等を高精度に製作しなければなら
ず、精度確保とその維持が難しいという問題があった。
この発明は、これらの点を解決するため、従来の装置に
比し、小形化、単純化した構造とし、かつ、アツベの原
理にもほぼ適合する装置を提供するものである。
比し、小形化、単純化した構造とし、かつ、アツベの原
理にもほぼ適合する装置を提供するものである。
以下、図面を参照にして本発明の詳細な説明する。第１
図において、測定装置のハウジング３は被測定ｌｌ１１
の取付位置に向かって前進、後退可能のバー２の先端（
図の右）に取り付れられている。バー２の左１ｌｌ（図
示せず）にはハウジング３を所定位置まで前進、後退さ
せるための公知の移動機構、例えばシリング機構等が設
けられている。ハウジング３には２本の案内４が貫通し
て、案内４はコラム５のアーム部に取り付けられている
。コラム５のアーム部にはコラム上下動用モータ６が取
り付けられ、そのモータ軸はねじ軸７に連結されている
。ハウジング３の内部にはこのねじ軸７に噛み合うナツ
ト８が設けられている。またコラム５には第１図、第２
図では右側にホルダ１０の案内機構９が設けられ、ホル
ダ１０はコラム５に対し、手動にて上下動させることが
でき、ねじ１９により、ロックまたは解除される。ホル
ダ１０には直進スケール１１が取り付けられる。なおこ
こで直進スケール１１と称するものは、例えばモアレス
ケールおよびその読取ヘッド、磁気スケールとそのａ取
ヘッド等である。直進スケールは、その下方に突出した
測定子の先端に接触子１２を有し、接触子１２の変位が
直進スケールで検知される。１３はホルダ１０に取り付
けられたす）ラクト（逃し）機構（本実施例ではシリン
グ・ピストン）で、係止ビン１３゛を介して接触子１２
をリトラクトさせることができる。一方、コラム５の下
方に差動変圧器等による検出器１４が取り付けられてお
り、その突出した測子レバー１５はその先端に上下に微
調整可能の接触子１８を有する。検出ｍ１４と測定レバ
ー１５との接続部には、レバー１５のコラム５に対する
位置を変えるためのエクステンシ３ンロッド１７を介在
させる。これは厚さの相違する環状体で、これを交換す
ることによって測子レバー１５すなわち、接触子１６の
コラム５に対する上下位置の調整を行なうことがで終る
。なお、直進スケール１１お上り接触子１２の中心線の
延長上に検出器の出力零のときの接触子１６の中心が位
置するように構成されている。ハウジング３に対するコ
ラム５の上下動を行なうモータ５の駆動、制御は検出器
１４の出力によってなされるが、２１は原位置確認用、
２２はオーバラン防止用リミットスイッチである。
図において、測定装置のハウジング３は被測定ｌｌ１１
の取付位置に向かって前進、後退可能のバー２の先端（
図の右）に取り付れられている。バー２の左１ｌｌ（図
示せず）にはハウジング３を所定位置まで前進、後退さ
せるための公知の移動機構、例えばシリング機構等が設
けられている。ハウジング３には２本の案内４が貫通し
て、案内４はコラム５のアーム部に取り付けられている
。コラム５のアーム部にはコラム上下動用モータ６が取
り付けられ、そのモータ軸はねじ軸７に連結されている
。ハウジング３の内部にはこのねじ軸７に噛み合うナツ
ト８が設けられている。またコラム５には第１図、第２
図では右側にホルダ１０の案内機構９が設けられ、ホル
ダ１０はコラム５に対し、手動にて上下動させることが
でき、ねじ１９により、ロックまたは解除される。ホル
ダ１０には直進スケール１１が取り付けられる。なおこ
こで直進スケール１１と称するものは、例えばモアレス
ケールおよびその読取ヘッド、磁気スケールとそのａ取
ヘッド等である。直進スケールは、その下方に突出した
測定子の先端に接触子１２を有し、接触子１２の変位が
直進スケールで検知される。１３はホルダ１０に取り付
けられたす）ラクト（逃し）機構（本実施例ではシリン
グ・ピストン）で、係止ビン１３゛を介して接触子１２
をリトラクトさせることができる。一方、コラム５の下
方に差動変圧器等による検出器１４が取り付けられてお
り、その突出した測子レバー１５はその先端に上下に微
調整可能の接触子１８を有する。検出ｍ１４と測定レバ
ー１５との接続部には、レバー１５のコラム５に対する
位置を変えるためのエクステンシ３ンロッド１７を介在
させる。これは厚さの相違する環状体で、これを交換す
ることによって測子レバー１５すなわち、接触子１６の
コラム５に対する上下位置の調整を行なうことがで終る
。なお、直進スケール１１お上り接触子１２の中心線の
延長上に検出器の出力零のときの接触子１６の中心が位
置するように構成されている。ハウジング３に対するコ
ラム５の上下動を行なうモータ５の駆動、制御は検出器
１４の出力によってなされるが、２１は原位置確認用、
２２はオーバラン防止用リミットスイッチである。
次に、以上の機構を有する本発明の実施例の装置の作動
について説明する０本装置は定位置にセットされる被測
定物１を下の検出器の接触子１６及び上の直進スケール
の接触子１２をもって当て、予めマスクによりプリセッ
トされた基準寸法と、検出器および直進スケールの検出
値とを演算し、被測定物１の測定値として出力表示する
ものである。一般に、直進スケールの検出範囲は広いの
で、一度マスクにより基準値を設定すれば、その１１囲
内であれば被測定物１の外径寸法が異なっても、その都
度マスク合わせをする必要はなく、広範囲の測定が可能
となる。
について説明する０本装置は定位置にセットされる被測
定物１を下の検出器の接触子１６及び上の直進スケール
の接触子１２をもって当て、予めマスクによりプリセッ
トされた基準寸法と、検出器および直進スケールの検出
値とを演算し、被測定物１の測定値として出力表示する
ものである。一般に、直進スケールの検出範囲は広いの
で、一度マスクにより基準値を設定すれば、その１１囲
内であれば被測定物１の外径寸法が異なっても、その都
度マスク合わせをする必要はなく、広範囲の測定が可能
となる。
ただし、被測定物１が両センタやチャック等で固定され
ている場合は、外径寸法が変わると下部検出器の位置を
その半径差相当量、移動させることが必要となる。本装
置は、このため、ノ）ウジング３に対し、コラム５をモ
ータ６により、自動的に上下動させる機構を備えている
。
ている場合は、外径寸法が変わると下部検出器の位置を
その半径差相当量、移動させることが必要となる。本装
置は、このため、ノ）ウジング３に対し、コラム５をモ
ータ６により、自動的に上下動させる機構を備えている
。
第３図はモータの制御、検出値の演算処理回路の一例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
以下、その測定操作について説明する。
（１）測定装置を前後進バー２により測定位置より後退
させ、測定しようとする範囲の中の最大直径寸法のマス
クを測定位置にセットする。
させ、測定しようとする範囲の中の最大直径寸法のマス
クを測定位置にセットする。
（２） 直進スケール１１および検出器１４の接触子１
２．１６がマスタに接触しないように、コラム５を下げ
、ホルダ１０を上げて、バー２により直進スケール１１
と検出器の接触子１２．１８の中心線がマスクの直径方
向と一致する位置まで測定装置を前進させる。
２．１６がマスタに接触しないように、コラム５を下げ
、ホルダ１０を上げて、バー２により直進スケール１１
と検出器の接触子１２．１８の中心線がマスクの直径方
向と一致する位置まで測定装置を前進させる。
（３） 接触子１６がマスクの外周（測定点）に当たる
ように、その位置をｌＩ９して、検出器１４の出力信号
が零（厳密に零でなく、零近傍のａでもよいが以下零と
して説明する。）となるようにする、なおこのとき接触
子１６だけで調整し切れなければ、エクスデンジタンロ
ッド１７を交換して出力信号を零とする。また、第３図
のシュミット回路の信号点を零に設定しておく。
ように、その位置をｌＩ９して、検出器１４の出力信号
が零（厳密に零でなく、零近傍のａでもよいが以下零と
して説明する。）となるようにする、なおこのとき接触
子１６だけで調整し切れなければ、エクスデンジタンロ
ッド１７を交換して出力信号を零とする。また、第３図
のシュミット回路の信号点を零に設定しておく。
（４） 測定開始信号を入れる。このときシュミット回
路は零に設定されているため、コラム上下動用モータ６
は作動しない。一方、リトラクト機構１３が解除される
。
路は零に設定されているため、コラム上下動用モータ６
は作動しない。一方、リトラクト機構１３が解除される
。
（５） 直進スケール１１を案内機Ｉｌ！９に沿って下
降させて、マスクに当て、更に一番押し込まれた位置ま
で移動させ、ねじ１９により直進スケール１１をコラム
５に対してロックする。
降させて、マスクに当て、更に一番押し込まれた位置ま
で移動させ、ねじ１９により直進スケール１１をコラム
５に対してロックする。
（６） このときの表示値が、マスクの実寸法（マスク
に刻印された寸法）となるようにデジスイッチによりプ
リセットする。
に刻印された寸法）となるようにデジスイッチによりプ
リセットする。
以上の測定準備を終えて被測定物の測定を開始する。ま
ず、測定装置を測定位置より後退させ、マスクを除いて
被測定物をセットし、測定開始信号を入れる。以後、そ
の測定は次の順序により自動的に行なわれる。なお、こ
の場合に適用できるのは、マスク寸法−被測定物寸法≦
直進スケールの測定範囲、の被測定物である。
ず、測定装置を測定位置より後退させ、マスクを除いて
被測定物をセットし、測定開始信号を入れる。以後、そ
の測定は次の順序により自動的に行なわれる。なお、こ
の場合に適用できるのは、マスク寸法−被測定物寸法≦
直進スケールの測定範囲、の被測定物である。
（１）測定開始信号により測定装置は定位置まで前進す
る。被測定物の外径寸法はマスクの寸法と異なるので、
接触子１６の位置が移動して、検出器１４の出力は零で
はなくなる。そこで、モータ６が回転してコラム５、検
出器１４および接触子１６は上昇する。
る。被測定物の外径寸法はマスクの寸法と異なるので、
接触子１６の位置が移動して、検出器１４の出力は零で
はなくなる。そこで、モータ６が回転してコラム５、検
出器１４および接触子１６は上昇する。
（２）検出器１４の出力が零となったところでシュミッ
ト回路からの信号によりモータ６は停止する。そして直
進スケール１１のリトラクト機構１３は解除されて、直
進スケール１１は測定状態となる。
ト回路からの信号によりモータ６は停止する。そして直
進スケール１１のリトラクト機構１３は解除されて、直
進スケール１１は測定状態となる。
（３） このように、検出器１４の出力零においてモー
タ６に停止指令が出されるが、モータ６の回転、コラム
の移動機溝７．８には慣性・バックラッシュ等があり、
必ずしも、検出器１４の出力が零であるとは限らない、
そこで第３図に示すように、モータ停止後、検出器出力
をＡ／Ｄ 。
タ６に停止指令が出されるが、モータ６の回転、コラム
の移動機溝７．８には慣性・バックラッシュ等があり、
必ずしも、検出器１４の出力が零であるとは限らない、
そこで第３図に示すように、モータ停止後、検出器出力
をＡ／Ｄ 。
変換し直進スケールの読取値に補正値として加算し、さ
らにマスクにて設定したブリセクト値とを演算して、被
加工物１の測定値として表示する。
らにマスクにて設定したブリセクト値とを演算して、被
加工物１の測定値として表示する。
以上説明したように本発明の装置は、被測定物の中心線
、すなわち直径方向の延長線と直進スケールの中心線が
一致した位置で測定するように構成し、検出器は測定値
の微細な補正を行なうためにしか使用されていないので
、はぼアツベの原理にかない高精度の測定を長期間維持
することができる。
、すなわち直径方向の延長線と直進スケールの中心線が
一致した位置で測定するように構成し、検出器は測定値
の微細な補正を行なうためにしか使用されていないので
、はぼアツベの原理にかない高精度の測定を長期間維持
することができる。
また、シンプルな構造で、小型化が容易であり、一度マ
スクにより基準寸法を設定すれば直進スケールの測定範
囲内では、寸法の異なる外径の測定を自在に行なうこと
が可能である。さらに、適宜な寸法のエクステンション
ロッドを用いることにより更に広範囲の測定ができる。
スクにより基準寸法を設定すれば直進スケールの測定範
囲内では、寸法の異なる外径の測定を自在に行なうこと
が可能である。さらに、適宜な寸法のエクステンション
ロッドを用いることにより更に広範囲の測定ができる。
例えば直進スケールの測定範囲を３０ｍｍとすれば０−
３０ｍｍ、１０−４０ｍｍ、 −−１００−１３０ｍ５
の外径測定に適用することが可能で、特にＮＣ研削盤の
多段外径加工の定寸装置等に極めて有効であ
３０ｍｍ、１０−４０ｍｍ、 −−１００−１３０ｍ５
の外径測定に適用することが可能で、特にＮＣ研削盤の
多段外径加工の定寸装置等に極めて有効であ
第１図は本発明の実施例の装置を示す側面図、第２図は
その平面図、第３図はモータ制御と測定信号を処理する
回路の例を示すブロック図。 １：被測定物 ２：前後進バー ５：フラム６：コラム
上下動用モータ １０：ホルダ１１：直進スケール １
３：リトラクト８！構１４：検出器 １６：接触子 特許出願人 株式会社 東京精密
その平面図、第３図はモータ制御と測定信号を処理する
回路の例を示すブロック図。 １：被測定物 ２：前後進バー ５：フラム６：コラム
上下動用モータ １０：ホルダ１１：直進スケール １
３：リトラクト８！構１４：検出器 １６：接触子 特許出願人 株式会社 東京精密
Claims (1)
- 前後進バーの先端に、モータの回転により上下動可能の
コラムを設け、その下端に接触子を有する測子レバーを
突出させた寸法検出器を設け、かつ、コラムに対して上
下動可能のホルダにその検出方向が被測定直径方向と一
致するように直進スケールおよびその逃し機構を設け、
検出器の出力によってコラムの上下動用モータの回転を
制御する回路、並びに直進スケールの読取値を検出器の
出力によって補正する回路とを設けたことを特徴とする
広範囲外径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8240584A JPS60225014A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 広範囲外径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8240584A JPS60225014A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 広範囲外径測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225014A true JPS60225014A (ja) | 1985-11-09 |
Family
ID=13773679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8240584A Pending JPS60225014A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | 広範囲外径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60225014A (ja) |
-
1984
- 1984-04-24 JP JP8240584A patent/JPS60225014A/ja active Pending
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