JPS6275207A - 軸高さ測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多種類の軸の軸受間高さ寸法等を測定するのに
通した軸高さ測°定装置に関する。

〔従来技術〕

複数の軸を有する減速機等の組立てに際しては、ハウジ
ングに軸支される各１組の軸の２個の軸受間の高さ寸法
を測定し、これを基にして軸毎に選択したスペーサを軸
受の端面とハウジングの間に介装して組み立て、各軸受
に最適なプリロードを与えるようにしている。軸受の径
及び軸受間高さ寸法は各軸毎に異なるので測定すべき軸
は複数種類となるが、従来のこの種の測定装置は各軸の
測定の都度２個の軸受の測定面に当接する治具を手動に
より交換するようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる測定装置においては１組を構成す
る各軸毎に２個の治具を手動により交換して測定してい
るので測定作業能率が悪いという問題があった。本発明
はターンテーブルを用いることにより少なくとも一方の
治具の交換回数を減少して上記問題を解決したものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本発明による軸高さ測定装置は、図示の実
施例に例示する如く、軸物ワークＷの下側測定面Ｗ１に
当接してこれを支持する支持面２８ａを有する複数種類
の検測治具２８と、軸物ワークＷの上側測定面Ｗ２に当
接されるゲージ面３７ａを有する複数種類の検測ゲージ
３７と、少なくとも１種類の前記検測治具２８を着脱自
在に載置支持する複数の治具取付台２５と、鉛直軸線０
回りに回動可能にベッド１０上に支持され円周方向に沿
って等分された複数位置に前記各治具取付台２５を支持
すると共に割出装置２１により回転駆動されて各治具取
付台２５を前記ベッド１０上の着脱ステーションＦＳ及
び測定ステーションＭＳに割り出すターンテーブル２０
と、前記測定ステーションＭＳに割り出された治具取付
台２５の上方において前記ベッド１０に固定された支持
部材１２により鉛直方向移動可能に支持されると共に複
数種類の前記検測ゲージ３７を着脱自在に垂下支持する
測定ヘッド３０と、この測定ヘッドと前記支持部材１２
の相対的移動量を測定する検出へラド３４を備えてなる
ものである。

〔作用〕

所定の減速機等を構成する１組の軸物ワークＷに対応す
る各検測治具２８は各治具取付台２５上に載置支持され
、１組の各軸物ワークＷは下側測定面Ｗ１を当接面２８
ａに当接して各検測治具２８上に支持される。各検測治
具２８上に支持された各軸物ワークＷはターンテーブル
２０の回動により順次測定ステーションＭＳに割り出さ
れ、その都度割り出された軸物ワークＷに対応する検測
ゲージ３７が測定ヘッド３０に順次装着され、測定ヘッ
ド３０が降下してゲージ面３７ａを上側測定面Ｗ２に当
接して検出ベッド３４により１組の各軸物ワークＷの測
測定面Ｗｌ、Ｗ２間の軸高さを順次測定する。次に測定
する１組の軸物ワークＷの仕様が同一の場合は、各治具
取付台２５上の各検測治具２Ｂはそのままで次の１組の
軸物ワークＷを支持して軸高さを測定する。減速機等の
仕様の違いにより測定する１組の軸物ワークＷの仕様が
変れば各検測治具２８を交換して軸高さを測定する。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば複数よりなる１組の軸物ワ
ークの仕様が変らなければ検測治具を交換することなく
軸高さを測定することができるので測定作業能率を向上
させることができる。また、測定すべき１組の軸物ワー
クの仕様の変更に対しては、各検測治具の交換により容
易に対応することができる。

〔実施例〕

以下に、添付図面により実施例の説明をする。

第１図〜第４図に示す如く、ベッドｌｏ上には支持台１
５によりターンテーブル２０が鉛直軸線０回りに回動可
能かつ多少上下動可能に支持され、またベンド１０の上
方には検測ヘッド３０を鉛直方向移動可能に支持する上
部支持板１２が４本の支柱１１を介して固定されている
。ベッドＩＯ上にはターンテーブル２０の周囲に位置し
て着脱ステーシヨンＦＳ及び測定ステーションＭＳが設
けられている。後述する検測治具２８及び軸物ワークＷ
の着脱を行う着脱ステーションＦＳ側に位置するベッド
１０の一側には多種の検測治具２８を収納する治具収納
箱１３が設置され、また測定ステーションＭＳの左右に
は検測操作盤１６が設けられている。ベッド１０上には
、測定ステーションＭＳの位置に測定基準台１４が固定
されている。

第３図に示す如く、ターンテーブル２０には、鉛直軸線
０を中心として６等分された位置に６個の支持ステーシ
ョンＳｔ、３２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５、Ｓ６が設けられ、
各支持ステーションにはそれぞれ筒状の治具取付台２５
が設けられている。

各治具取付台２５は、第１図に示す如（、ターンテーブ
ル２０に固定された支持筒２２により鉛直方向のみ摺動
可能に支持されている。ターンテーブル２０は割出シリ
ンダ２１ａを備えたテーブル割出装置２１により一方向
（第３図において反時計画転方向）に回転駆動されて、
各治具取付台２５を、順次測定ステーションＭＳに割り
出すようになっている。この回動に先だちターンテーブ
ル２０は治具取付台２５と共に多少上昇し、これにより
治具取付台２５下面の円周上３ケ所に突出して設けられ
た支持面（以下単に３点支持面という）２５ｃは割出回
動中は測定基準台１４の上面１４ａより離れており、割
出し完了後にターンテーブル２０が下降して３点支持面
２５ｃが測定基準台１４の上面１４ａに当接するように
なっている。

第１図に示す如く、この割出し回動により、治具取付台
２５の下部に固定されたフック部材２６のＴ溝２６ａに
は、測定基準台１４に設けられた引下げシリンダ２７が
ロッドの頭部２７ａが係合し、ターンテーブル２０の下
降後に引下げシリンダ２７が作動して３点支持面２５ｃ
は測定基準台１４の上面１４ａに押圧されるようになっ
ている。これにより測定ステーションＭＳに割り出され
た治具取付台２５はベッド１０に対し正確に鉛直方向位
置決めがなされる。

第１図に示す如く、治具取付台２５の上部に設けられた
浅い円筒状の凹部２５ａには、複数種類の検測治具２８
が着脱自在に載置支持されるようになっている。検測治
具２日の外周は凹部２５ａの内周に嵌合する径を有し、
その下側には凹部２５ａの支持面２５ｂに当接して支持
される３点支持面２８ｂが形成されている。また、各検
測治具２８の上側には、第９図に示すような複数種類の
軸組立体（軸物ワーク）Ｗの下側軸受Ｗａの外周に嵌合
する内径を有し、その下面（下側測定面）Ｗｌに当接し
てこれを支持する３点支持面２８ａを有する凹部が形成
されている。

第１図及び第２図に示す如く、上部支持板１２に固定さ
れた２本の案内筒３２はそれぞれパイロットパー３１を
鉛直方向摺動可能に支持し、パイロットパー３１下端に
固定された測定へラド３０を、測定ステーションＭＳに
割り出された治具取付台２５の上方において、これと同
軸に鉛直方向移動可能としている。測定ヘッド３０は、
これと同軸に上部支持板１２に設けられた昇降シリンダ
３３のピストンロッド３３ａの下端に連結されて昇降駆
動されるようになっている。測定ヘッド３０の下部に一
体的に設けられた支持部３０ａには、後述する複数種類
の検測ゲージ３７を鉛直方向移動可能に保持したキャリ
ヤ３８を装着する水平方向の支持溝３０ｄが形成されて
いる。支持溝３０ｄの下側は、第６図に示す如く、キャ
リヤ３８を支持する両側の支持面３０ｅを除き、大部分
が開放されている。第１図及び第６図に示す如（、支持
溝３０ｄの上面中央には当接リング３０ｂが固　定され
、その下面の３点当接面３０ｃは検測ゲージ３７の上面
３７ｂと当接可能となっている。第１図及び第２図に示
す如く、上部支持板１２には鉛直方向にスケール３５が
垂下固定されると共に測定ヘッド３０にはスケール３５
と協働して両者１２．３０の相対的移動量を測定する検
出ヘッド３４がブラケット３６を介して固定されている
。

第２図〜第５図に示す如（、上部支持板１２の下側には
複数種類の検測ゲージ３７とキャリヤ３８のうち所定の
ものを自動的に測定へラド３０に着脱する検測ゲージ交
換装置４０が設けられている。検測ゲージ交換装置４０
の主要部は、複数種類の検測ゲージ３７をキャリヤ３８
と共に保持し、制御装置の指令により長手方向に移動し
て所定のものを後述の所定位置Ｐに割り出すマガジン４
１と、所定位置Ｐに割り出された検測ゲージ３７とキャ
リヤ３８を測定ヘッド３０に着脱するゲージ交換用シリ
ンダ４７である。第５図に示す如く、上部支持板１２の
下面には２本のレール４２がブラケッｔ−４２ａを介し
て測定ヘッド３０の支持溝３０ｄと直角方向に固定され
、このレール４２により案内溝部材４１ａを介してマガ
ジン４１が長手方向に案内支持されている。マガジン４
１の下面にはそれぞれ測定ヘッド３０の支持溝３０ｄと
平行で同一内面形状の保持溝４３ａが形成された複数の
保持部材４３が長手方向に沿って設けられている。各保
持部材４３は各キャリヤ３８を、両側下側に支持面４３
ｂを有する保持溝４３ａに沿って抜き差し可能に、かつ
ディテント機構（図示せず）等によりひとりでに抜は出
ることがないように保持している。

各キャリヤ３８には、第１図及び第６図に示す如く、上
部から下部に連続して大径孔３８ａと小径孔３８ｂが形
成され、此等の孔３８ａ、３８ｂ内に遊嵌された検測ゲ
ージ３７は、その上部外周のフランジ３７ｃが両孔３８
ａ、３８ｂの境界の段部に係止して、上方に移動可能に
支持されている。各キャリヤ３８のゲージ交換用シリン
ダ４７側には、Ｔ溝３９ａを有するフック部３９が固定
され、フック部３９の中央上側には、第１図に示す如く
、切り欠き３９ｂが設けられている。第６図及び第７図
に示す如く、検測ゲージ３７の下側内面には、第９図に
示すような複数種類の軸組立体Ｗの上側軸受ｗｂの外周
に嵌合する内径を有し、その上側測定面Ｗ２に当接可能
な３点ゲージ面３７ａを有する３個の段部が形成され、
各段部の下側に連続して上側軸受ｗｂを案内するテーパ
面が形成されている。この段部の段数と内径は、測定さ
れる複数の軸組立体Ｗの上側軸受ｗｂの外径に応じて、
各検測ゲージ３７毎に異なったものとする。

第３図及び第５図に示す如（、マガジン４１を支持する
ブラケット４２ａに設けられたマガジン割出シリンダ４
４は、そのピストンロフト４４ａの％Ｊｉがマガジン４
１のラグ４５に固定され、制御装置（図示せず）の指令
により作動してマガジン４１を長手方向に駆動し、所定
の検測ゲージ３７を保持した保持部材４３を、測定ヘッ
ド３０の支持部３０ａに対応する所定位置Ｐに割り出す
ものである。第５図に示す如く、所定位置Ｐに割り出さ
れた保持部材４３と最上昇端に位置する測定ヘッド３０
の支持部３０ａの間には、両者３０ａ。

４３の溝３０ｄ、４３ａと連続し、かつ両側下側に同様
の支持面５３ｂを有する案内溝５３ａが形成されたゲー
ジ案内レール５３がブラケット５４を介して上部支持板
１２に固定されている。マガジン４１が割り出された状
態において、上部支持板１２に設けられた位置決めシリ
ンダ５１により作動するノックピン５１ａの先端がブロ
ック５２（Ｄ溝５２ａに係合し、マガジン４１は正確に
位置決めされる。

第３図〜第５図に示す如く、上部支持板１２の下側には
所定位置Ｐに対応してゲージ変換シリンダ４７がブラケ
ット３６を介して支持されている。

ゲージ変換シリンダ４７のピストンロッド４７ａが縮ん
だ状態においては、その先端の係合子４７ｂは、第５図
の２点鎖線に示す如（、長手方向に割り出されるマガジ
ン４１の各保持部材４３に保持された各キャリヤ３８の
フック部材３９のＴ溝３９ａに順次係合する。所定の検
測ゲージ３７が所定位置Ｐに割り出され、そのキャリヤ
３８のフック部材３９のＴ溝３９ａに係合子４７ｂが係
合した状態においてゲージ変換シリンダ４７のピストン
ロッド４７ａを伸長させれば、検測ゲージ３７を支持し
たキャリヤ３８は保持部材４３の保持溝４３ａから押し
出され、ゲージ案内レール５３の案内溝５３ａを通って
測定ヘッド３０の支持溝３０ｄ内に挿入される。ピスト
ンロッド４７ａの下方には、これと平行にブラケット４
６に固定された案内筒４９により案内されたパイロット
バー４８が設けられ、パイロットパー４８の先端は連結
部材５０によりピストンロッド４７ａの先端部と連結さ
れている。連結部材５０に設けられた係合ピン５０ａは
、第５図に示す如く、ピストンロッド４７ａの最伸長状
態においてゲージ案内部材５３の係合孔５３ｃに係合し
て、同状態においてピストンロッド４７ａの先端部が撓
むのを防止している。

キャリヤ３８が検測ゲージ３７と共に測定ヘッド３０に
装着された第５図の状態において、昇降シリンダ３３の
ピストンロッド３３ａを伸長させれば係合子４７ｂは切
り欠き３９ｂによりＴ溝３９ａより外れるが、キャリヤ
３８はディテント機構（図示せず）等により位置決めさ
れているので支持溝３０ｄ内において移動することはな
い。キャリヤ３８及び検測ゲージ３７は昇降シリンダ３
３に駆動されて測定ヘッド３０と共に下降し、第１図に
示す如く、検測治具２８の３点支持面２８ａ上に下側測
定面Ｗ１が支持された軸組立体Ｗの上側測定面Ｗ２に検
測ゲージ３７の３点ゲージ面３７ａが当接し、次いで検
測ゲージ３７の上面３７ｂが測定ヘッド３０の３点当接
面３０ｃに当接し、昇降シリンダ３３により各軸受Ｗａ
、Ｗｂに所定の予圧を与える。この状態において作業者
が軸組立体Ｗを手で回してなじませてから測定指令を与
え、検出ヘッド３４により測定基準台１４の上面１４ａ
と測定ヘッド３０の３点当接面３０ｃの距ＭＥを測定し
、次式により軸組立体Ｗの下側及び上側測定面Ｗｌ、Ｗ
２の間の軸高さＡを求める。

Ａ＝Ｅ−（Ｆ＋Ｇ＋Ｈ） 但し、Ｆ：検測ゲージ３７の所定の３点ゲージ面３７ａ
と上面３７ｂとの距離 Ｇ：検測治具２８の上下の３点支持面２３ａ、２８ｂ間
の距離 Ｈ：治具取付台２５の上下の支持面２５ｂと３点支持面
２５ｃとの距離 １　（ＩＩの軸組立体Ｗの軸高さＡの測定が終了すれば
、昇降シリンダ３３により測定ヘッド３０を最上昇端に
戻してキャリア３８のＴ溝り９ａ内にピストンロッド４
７ａの先端の係合子４７ｂを係合する。次いで、ピスト
ンロッド４７ａを縮めてキャリヤ３８を検測ゲージ３７
と共にマガジン４１の保持部材４３内に戻し、位置決め
シリンダ５１によりノックピン５１ａを抜いてからマガ
ジン割出シリンダ４４を作動させて、次に使用する検測
ゲージ３７を保持したキャリヤ３８の保持部材４３を所
定位置Ｐに割り出す。以上と平行してテーブル割出装置
２１を作動させてターンテーブル２０を回動し、次の軸
組立体Ｗを測定ステーションＭＳに割り出し、前述と同
様にして次の軸組立体Ｗの軸高さを測定する。

次に、６本の軸を有する減速機を組み立てる場合の作動
の例を、第８図に示すフローチャートにより説明する。

先ずステップ８０において検測操作盤１６に変速機の形
式を入力すれば、次のステップ８１においてその変速機
の軸数、測定すべき各軸組立体の種類、検測治具及び検
測ゲージの種類等が記憶装置から制御装置に読み込まれ
る。ステップ８２において、ターンテーブル２０の第１
ステーシヨンＳ１の治具取付台２５を着脱ステーション
ＦＳに割り出した後、ステップ８３において第１ステー
シヨンＳ１の治具取付台２５上の検測治具２８及び測定
済の軸組立体Ｗを、治具収納箱１３から取り出した所定
の検測治具２８及び測定すべき軸組立体Ｗと交換する。

この場合において、治具収納箱１３の所定位置に収納さ
れた取り出すべき検測治具２８は制御装置により点灯す
るランプ等により指示される。なお、変速機の形式が変
らない場合は検測治具２８の交換は不要である。以上に
より第１ステーシヨンＳ１の治具取付台２５上の検測治
具２８と軸組立体Ｗを交換した後、ステップ８４よりス
テップ８２に戻り、第２〜第６ステーシヨン８２〜Ｓ６
について以上の動作を繰り返す。第６ステーシヨンＳ６
の検測治具２８と軸組立体Ｗの交換が終了すればステッ
プ８４よりステップ８５に進む。この状態においては、
第３図に示す如く、測定ステーションＭＳにはターンテ
ーブル２０の第２ステーシヨンＳ２の治具取付台２５が
割り出されている。

ステップ８５においてターンテーブル２０の第２ステー
シヨンＳ２の治具取付台２５を測定ステーションＭＳに
割り出した（前述の如くこの割り出しはすでになされて
いるので特別な操作は不要である）後、ステップ８６に
おいて測定ヘッド３０に装着された検測ゲージ３７を、
制御装置の指令を受けて作動する検測ゲージ交換装置４
０により、所定のものと交換する。次のステップ８７に
おいて、前述の如く昇降シリンダ３５により測定ヘッド
３０を降下させて両軸受Ｗａ、Ｗｂの再測定面Ｗｌ、Ｗ
２間の軸高さ寸法Ａを測定した後、別途測定装置により
測定された第１０図に示す減速機のハウジング側の寸法
をステップ８８において読み込んで、次式によりスペー
サ厚さｔを演算する。

ｔ＝　（Ｂ十〇＋Ｄ）−（Ａ＋α） 但し、Ｂ：ハウジングＸの高さ Ｃ，Ｄ：カバーＹ、　　Ｚの軸受穴深さ：軸受Ｗａ、Ｗ
ｂにプリロードを与え るための定数 以上により第２ステーシヨンＳ２に支持された軸組立体
Ｗのスペーサ厚さｔを演算した後、ステップ８９よりス
テップ８５に戻り、第３〜第６及び第１ステーション３
３〜３６．Ｓｌについて以上の動作を繰り返す。第１ス
テーシヨンＳ１に支持された軸組立体Ｗのスペーサ厚さ
ｔの演算が終了すれば、次のステップ９０に移り、各軸
組立体Ｗに必要な所定の厚さのスペーサを選択し、ステ
ップ９１においてこのスペーサを軸受とカバーの間に介
装して減速機の組立作業を行う。１個の減速機の組立て
が完了すれば、次の減速機の形式を検測操作盤１６に入
力し、前述と同様のステップにより次の減速機の組立て
を行う。

以上は６軸を有する減速機の組立ての場合について説明
したが、５軸以下の場合は軸数に応じてターンテーブル
２０上に空ステーションを設ければよい。なお、ターン
テーブル２０上の支持ステーション（Ｓｌ−Ｓ６）の数
は、本装置により組立前測定を行う各減速機の軸数のう
ち最大のものと一致させておくものとする。

上述の如く、本実施例においては、測定ヘッド３０に装
着される検測ゲージ３７の交換を検測ゲージ交換装置４
０により自動的に行っているので測定作業能率は一層向
上する。また、着脱ステーションＦＳにおける検測治具
２８及び軸組立体Ｗの交換をロボットにより自動的に行
うことも可能である。

なお、本発明による軸高さ測定装置は、本実施例の如く
軸組立体の軸受の間の軸高さに限らず、通常の軸物ワー
クの全長あるいは中間の段部間の軸高さの測定に使用す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明による軸高さ測定装置の一実施例を示し、
第１図は主要部の断面図で第２図のＩ−■線断面図に相
当し、第２図は全体正面図、第３図は全体平面図、第４
図は治具収納箱を除いた全体右側面図、第５図は第３図
のＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図、第６図は第５図のｖｉ
−ｖｒ断面図、第７図は検測ゲージの下面図、第８図は
本発明を減速機の組立てに使用した場合のフローチャー
ト、第９図は測定される軸組立体の一例を示す図、第１
０図は減速機のハウジングを示す図である。 符号の説明 １０・・・ベッド、１２・・・支持部材（上部支持板）
、２０・・・ターンテーブル、２１・・・割出装置（テ
ーブル割出装置）、２５・・・治具取付台、２８・・・
検測治具、２８ａ・・・支持面（３点支持面）、３０・
・・測定ヘッド、３４・・・検出ヘッド、３７・・・検
測ゲージ、３７ａ・・・ゲージ面（３点ゲージ面）、Ｆ
Ｓ・・・着脱ステーション、ＭＳ・・・測定ステーショ
ン、０・・・鉛直軸線、Ｗ・・・軸物ワーク（軸組立体
）、Ｗｌ・・・下側測定面、Ｗ２・・・上側測定面。 出願人　　豊田工機株式会社（外１名）代理人　　弁理
士　長谷照−（外１名）第９　図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸物ワークの下側測定面に当接してこれを支持する支持
   面を有する複数種類の検測治具と、軸物ワークの上側測
   定面に当接されるゲージ面を有する複数種類の検測ゲー
   ジと、少なくとも１種類の前記検測治具を着脱自在に載
   置支持する複数の治具取付台と、鉛直軸線回りに回動可
   能にベッド上に支持され円周方向に沿つて等分された複
   数位置に前記各治具取付台を支持すると共に割出装置に
   より回転駆動されて各治具取付台を前記ベッド上の着脱
   ステーション及び測定ステーションに割り出すターンテ
   ーブルと、前記測定ステーションに割り出された治具取
   付台の上方において前記ベッドに固定された支持部材に
   より鉛直方向移動可能に支持されると共に複数種類の前
   記検測ゲージを着脱自在に垂下支持する測定ヘッドと、
   この測定ヘッドと前記支持部材の相対的移動量を測定す
   る検出ヘッドを備えてなる軸高さ測定装置。