JPS60235004A - 自動外側寸法測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の属する技術分野〕 本発明は、各種の機械加工部品等の被測定物の外側寸法
を１　自動的に測定するための自動外側寸法測定装置に
関する。 〔従来技術とその問題点〕 一般に、被測定物の外側寸法（外径寸法）を精密測定す
るには、マイクロメータが広く使用される。このマイク
ロメータは手動で、多量の被測定物を個々に測定検査す
るには、手数を要し、側足時間が長く、非能率的である
。従って、抜取検査程度ですますことが多い。しかし、
精密機械の組立は、個々の部品精度のより以上の向上が
期待される。被測定物の迅速で、確実な側足結果を得る
ためには、測定装置の自動化が散望されていたが、高級
化すれば高価格となり、現場検査に適した測定装置の実
現が必要であった。 〔発明の目的〕 本発明は、上述の点に鑑み、これを有効に解決し、その
取扱い操作が容易で、その側足が迅速で、測定性能が向
上する自動外側寸法測定装置を提供することを目的とす
る。 〔発明の要点〕 このような目的を達成するために、本考案は、移動スピ
ンドルと固定スピンドルとの間に光軸を形成する光源と
受光素子とを設け、前記光軸を遮断することにより被測
定物が前記移動スピンドルと固定子との間に介在するこ
とを検出する被測定物検出装置を備えることを特徴とす
る。 本発明の一実施態様によれば、移動スピンドルは、固定
子と共に、先端を平面状接触端とし、光軸を前記移動ス
ピンドルと固定子との軸線上に設ける。 本発明の他の実施態様によれば、移動スピンドルは、固
定子と共に先端を断面円弧状接触端とし、光軸を前記移
動スピンドルと固定子との軸線に沿って設置る。 本発明のさらに他の実施態様によれば、被送り部材社、
移動スピンドルと平行に形成された遮へい板を設け、こ
の蓮へい板の両面を挾んで複数組の発射、素子および受
光素子を前記移動スピンドルの軸線方向に所要の間隔を
もつ

【配置する測定圧選択装置を有し、前記発光素子および受光素子のいずれかの組を選択することにより、弾性部材が前記移動スピンドルを介して被測定物に付与する測定圧を選択する。 また、本発明のさらに他の実施態様によれば、制御演算処理部は、移動スピンドルの戻り量を選択処理する。 なお、本発明のさらに他の実施態様によれば、制御演算処理部は、被測定物の外側寸法が上限および下限公差内にあるか否かを判定処理する。 〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳細に説明する
。 第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示し、（４）
はその正面図、（Ｂ）Ｆｉその平面図、Ｃ１ｔ；ｔ、そ
の側面図、第２図は第１図の矢印方向Ａ−Ａの拡大図、
第３図Ｆｉ第１図の矢印方向Ｂ−Ｈの拡大図である。 第１図ないし第３図において、自動外側寸法測定装置ｌ
扛、主として基台２と、基台２上に設けられた取付枠体
５を有する測定部箱体３、アンビル部４およびカバー３
Ａ等から＃Ｉ成される。この取付枠体５の上端には案内
板６が固定される。案内板６には、被送り部材７および
廻止め部材８が設けられる。被送り部材７は第２図およ
び第４図に示すように、送りナツト９、この送りナツト
９に取付ねじ１０により固定されるボールホルダ１１゜
このボールホルダ１１により案内板６の側面に保持され
るボール１２等からなり、案内板６に沿って前後方向に
移動自在に設けられる。また、送りナツト９には雌ねじ
１３および小貫通孔１４が設けられる。廻止め部材８は
、第５図に示す廻止め片１５、第２図と同様にボールホ
ルダ１１およびボールホルダ１１により案内板６の側面
に保持されるボール１２等からなり、案内板６に沿って
前後方向に移動自在である。なお、廻止め片１５に社、
貫通孔１６およびねじ孔１７等が設けられる。 移動スピンドル】８は、一端が廻止め片１５の貫通孔１
６に挿入されて固定され、他端が前方向に延長されて取
付枠体５の軸受部１９により軸支される。送りねじ２０
は、一端が取付枠体５の軸受部２１により軸支さｈ１プ
ーリ２２を固定し、他端がバイブ状に形成された移動ス
ピンドル１８内に挿入される。ブー９２２は、駆動モー
タ２３のプーリ２４との間に、■ベルト２５が懸張され
駆動モータ２３の回転を送りねじ２０に伝達する。 また、移動スピンドル１８の段付部２６と被送り部材７
との間に、弾性部材、本実施例ではコイルスプリング２
７が介在する。 寸法検出装置２８は、第３図に示すようにスケール板２
９、このスケール板２９に近接して設けられたスリット
３０、このスケール板２９およびスリット３０を挾み上
部に設りられた発光素子板３１、受光素子板３２等から
なる。スケール板２９は、通常有機樹脂系ガラス製で多
数の格子縞が等間隔に設けられ、一端が廻止め部材８に
固定された取付片２９Ａに接着剤にて接着され、他端が
第６図に示すように移動スピンドル１８に取付ねじ３３
により固定された主ホルダ３４、この主ホルダ３４に取
付ねじ３５Ａにて固定烙れたスクールホルダ３５の腕部
に同じ（接着剤にて接着される。スリット台３７は、取
付枠体５上に取付ねじ３６にて固定され、スケール板２
９およびスリット３０ｔｌ−挾んで上下に対向して配置
される発光素子板３１および受光素子板３２を支持する
。スリット板３０は、スケール板２９とは１／４スつ位
相をずらせた４個の格子縞が設けられている。板ばね３
７Ａはスリット板３０とスケール板２９との接触を保持
する。 なお、測定土選択装置３８は、被送り部材７の側面に固
定され、移動スピンドル１８と平行な平−面を形成する
遮へい板３９、この遮へい板３９０両面を挾む発光素子
板４０および受′光素子板４１からなる。この発光素子
板４０および受光素子板４１は、遮へい板３９を挾んで
対向する複数組、本実施例では３組の発光素子４ＯＡお
よび受光素子４１Ａ（第２図）を具備する。これらの発
光素子４０Ａおよび受光素子４１Ａは移動スピンドル１
８の軸線方向に所要の間隔をもって配置６れる。 被測定物検出装置４３は、アンビル部４内に設置された
光源４４と、移動スピンドル１８内に設置された受光素
子４５とからなる。この光源４４および受光素子４５は
、固定スピンドル４２および移動スピンドル１８の軸線
上に光軸を形成する。 従って、被測定物がこの固定スピンドル４２および移動
スピンドル１８間に挿入されると元軸は遮断される。載
置台４５は被測定物を載置する際、その高さを調整する
調整ねじ４５Ａを有する。４７は駆動モータ２３其他の
電気機器への電源トランスである。、また、４８は、本
測定装置１をｉ」搬のための取手である。なお、４９は
連結ねじて、送りナツト９の小貫通孔１４に挿入され、
廻止め片１５のねじ孔１７に螺着され、被送り部材７と
廻止め部材８とを連結する。 次に、第７図はカバーの表示および操作機器配置図を示
す。図においてカバー３Ａの表面には、ディジタル寸法
表示器５０．１ｌ１１１Ｉ定土表示ランプ５１、戻り量
表示ランプ５２、上・下限公差設置器５３．５４および
表示ランプ５５、操作スイッチ５６、電源スイツチ５７
等が配置されている。 次に、第８図は本測定装置の制御演算処理部のブロック
図でおる。図において第１図ないし第７図と同一の機能
を有する部分には、同一の符号が付されている。制御演
算処理部は、主制御回路５８、演算回路５９、計数制御
回路６０、外部出力回路６１．からなり、寸法検出装置
２８、測定圧選択装置３Ｂ、被測定物検出装置４３、戻
り量選択装置６４、表示装置５０、公差警報装置６２、
外部条件制御回路６３およびモータ駆動装置６５が接続
される。このうち、寸法検出装置２８は、移動スピンド
ル１８と固定スピンドル４２０間に挾持される被測定物
の外側寸法を、移動スピンドル１８と共に移動するスケ
ール板２９の移動量としてスリット３０、発光素子板３
１および受光素子板３２により検出し、計数制御回路６
０にて計数制御され表示装置５０にディジタル表示する
。 この際、外部条件制御回路６３は、温度または電源電圧
変化等の外部条件を制御して、表示装置５０の表示値へ
の温度または電圧等の影響を取除く。 被測定物検出装置４３は、移動スピンドルｌｆｊおよび
固定スピンドル４２の先端が平坦状接触面を有するから
、光軸が軸線上に設けられこの光軸が被測定物により遮
断されると、被測定物が介在することが検出ネれる。主
制御回路５８は、モータ駆動装置６５に移動スピンドル
１８ｉ、被測定物の外側寸法全測定するように移動指令
を発信する。従って、本測定装ｆｉｉｔｌの被測定物の
外側寸法測定が開始する。 また、測定圧選択装置３８は、この測定の際の被測定物
の種類により任意に測定比を選択できる。 すなわち、移動スピンドル１８が被測定物に任意の接触
圧を付与することにより、正確な寸法測定が可能である
。従って、遮へい板３９を挾んで設けられた発光素子板
４０および受光素子板４１は、所定の軸線方向への間隔
をもって配列する３組の発光素子４０Ａおよび受光素子
４１Ａを設けるから、例えば遮へい板３９に最も近い１
組を選択して作動させ、残りの２組は作動停止させると
き、移動スピンドル１Ｂが被測定物に接触した後の被送
り部材７は、遮へい板３９が最も近い１組の発光素子４
ＯＡと受光素子４１Ａを遮断した位置で停止する。従っ
て、スプリング２７の押圧力は最も小さくなる。反対に
、遮へい版３９から最も遠い１組を選択すれば、スプリ
ング２７の押圧力は最も大きくなる。この測定圧の選択
け、カバー３Ａに設けられた押釦スイッチ５６の操作に
より表示ランプ５１に表示される。なお、本実施例では
測定圧を２００ｇす、５００ｇす、１００１００Ｏの３
株類とする。 次に、戻り量選択装置６４は、被測定物の外側寸法の測
定が終われば、速やかに移動スプリング１８を復帰させ
て次のし測定物の測定に備えなければならない。この際
、連続的に同一寸法の被測定物を測定するには、移動ス
プリング１８の戻り量を任意に選択しておけば、無駄な
往復運動を避け、測定時間の短縮が可能である。従って
、本実施例では戻り量表示ランプ５２で表示される戻り
量はｌｏｚｍ、５ｏＷ＋　ｉｏｏ論または１５０謹の３
ｍとし、移動スピンドル１８の零位置からの戻り時間が
主制御回路５８および演算回路５９に【処理される。 なお、公差警報装置６２は、上・下限設定器５３．５１
Ｃて被測定物の標準寸法に対する上・下限公差が設定さ
れ、この設定値に対する被測定物の外側寸法が上・下限
公差内にめるか否か全判定し、この上・下限公差より外
れたとき、上・下限警報ランプ５＋５が表示するように
、主制御回路５８および演算回路５９にて処理される。 さらに、外部出力回路６１は、図示されていないディジ
タル記録装置に接続され、測定データが作成される。 さらに、本測定装置１は、送りねじ２０がパイプ状移動
スピンドル１８に挿入されているから、測定部箱体３の
内部に余裕ができ、電源トランス４９が収容可能となり
、商用電源を直接に接続すればよ（、その取扱いが容易
である。 次に、第９図は本発明の他の実施例の概略構成図を示し
、［有］は移動ス藍ンドル側、（６）は固定スピンドル
側でおる。図において移動スピンドル１８および固定ス
ピンドル４２の先端は、それぞれ断面円弧状接触端６６
．６７が装着される。この際、光源４４および受光素子
４５からなる光軸は、移動スピンドル１８および固定ス
ピンドル４２の軸線上または軸線からは僅かにはずれる
も、この軸線に沿って穿孔された小孔６８．６９により
形成される。従って、平行面を有する被測定物の厚さ寸
法測定がこの接触面６６．６７で可能となり、この際被
測定物の有無の検出が確実である。 〔発明の効果〕 以上に説明するように本発明によれば、移動スピンドル
と固定スピンドルとに光源および受光素子を設け、この
光源と受光素子との間の光軸を遮断することにより、被
測定物の介在を検出する被測定物検出装置を設け、さら
に測定圧選択装置、戻り量選択装置、公差警報装置を設
けることによりその構成が簡単で、自動化され、その取
扱いが容易で、その測定が迅速で、省力化され、測定性
能が向上する等その効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示し、（４）
はその正面図、ω）はその平面図、（Ｃ）はその側面図
、第２図は第１図の矢印方向Ａ−Ａの拡大図、第３図は
第１図の矢印方向Ｂ−Ｂの拡大図、第４図は送りナツト
の概略構成図を示し、囚はその正面図、（均はその側面
図、第５図は廻止め片の概略構成図を示し、（４）はそ
の正面図、（均はその側面図、第６図はスケール板組立
斜視図、第７図はカバーの表示および操作機器配置図、
第８図は本側足装置の制御演算処理部のブロック図、第
９図は本発明の他の実施例の概略構成図を示し、（４）
はその移動スピンドル側、０３）はその固定スピンドル
側である。 ｌ：自動外側寸法測定装置、３：測定部箱体、４：アノ
ビル部、５：取付枠体、６：案内板、７：被送り部材、
８：廻止め部材、１８：移動スピンドル、２０：送りね
じ、２７：コイルスプリング、２８二寸法検出装置、２
９ニスクール板、３８：測定圧選択製筒、４２：固定ス
ピンドル、４３：被測定物検出装置、５８：主制御回路
、５９：演算回路、６０：外部出力回路、６２：公差警
報装置、６４：戻り量選択装置、６６．６７：断面円弧
状接触端。 パメ゛４目 第　５　図 （Ｂ）　（Ａ） 床　９に！ 弱 第　６　１−ぐ（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）測定部箱体と、この測定部箱体内に設けられ駆動モ
   ータにより正逆回転される送りねじと、前記測定部箱体
   内に設けられ前記送りねじと螺合し前記送りねじの回転
   により前後方向に移動する被送り部材と、この被送り部
   材との間に弾性部材を介在し前記被送り部材の前方向へ
   の移動により前記弾性部材を介して前方向へ移動する移
   動スピ先端に対向して前記移動スピンドルの軸線上に設
   けられた固定子と、前記測定部箱体内に設けられ前記移
   動スピンドルと固定子との間に挾持される被測定物の外
   側寸法を検出する寸法検出装置と、この寸法検出装置の
   検出信号を制御演算処理する制御演算処理部とを有する
   測定装置において、前記移動スピンドルとＩｌ！！！１
   足子との間に元軸を形成する光源と受光素子とを設け、
   前記光軸を遮断することにより前記被測定物が前記移動
   スピンドルと固定子との間に介在することを検出する被
   測定物検出装置金偏えたことを特徴とする自動外側寸法
   測定装置。 ２、特許請求の範囲第１項の記載において、送りねじは
   、パイプ状に形成された移動スピンドル内に挿入される
   ことを％徴とする自動外側寸法測定装置。 ３）％許請求の範囲第１項の記載において、移動スピン
   ドルは、固定子と共に先端を平面状接触端とし、光軸を
   前記移動スピンドルと固定子との軸線上に設けることを
   特徴とする自動外側寸法測定装置。 ４）特許請求の範囲第１項の記載において、移動スピン
   ドルは、固定子と共に先端を断面円弧状の接触端とし、
   光軸を前記移動スピンドルと固定子との軸線に沿って設
   けることを特徴とする自動外側寸法測定装置。 ５）特許請求の範囲第１項の記載において、被送り部材
   は、移動スピンドルと平行に形成された蓮へい板を設け
   、この辿へい板の両面を挾んで複数組の発光素子および
   受光素子を前記移動スピンドルの軸線方向に所要の間隔
   をもって配置する測定圧選択装置を有し、前記発光素子
   および受光素子のいずれ力・の組を選択することにより
   、弾性部材が前記移動スピンドルを介して被測定物に付
   与する測定圧を選択することを特徴とする自動外側算処
   理部は、移動スピンドルの戻りｉｔｔ演算処理算処理部
   は、被測定物の外側寸法が上限および下限公差内にある
   か否かを判定処理することを％徴とする自動外側寸法測
   定装置。