(57)【要約】  本発明の一の態様に係る測定用アーム移動装置は、測定ヘッドのヘッド本体に揺動自在に設けられた一対の測定用アームであって、その先端に取り付けられた、被測定物に当接される測定子が同一平面上で接近又は隔離するように設けられた測定用アームを移動させる測定用アーム移動装置において、棒状のロッド部材と、前記ロッド部材を軸方向に往復移動させるシリンダ装置と、前記ロッド部材の一端に設けられ、前記測定用アームを押動するテーパ形状のコマ部材と、前記ロッド部材上へ軸方向に移動可能かつ所望の位置で固定可能に取り付けられ、該ロッド部材の一方の移動量を調整するストッパ部材と、前記ロッド部材と同軸上に配置され、前記ロッド部材の他方の移動量を調整するストッパネジと、を備えることを特徴とする。
2008146697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定ヘッドのヘッド本体に揺動自在に設けられた一対の測定用アームであって、その先端に取り付けられた、被測定物に当接される測定子が同一平面上で接近又は隔離するように設けられた測定用アームを移動させる測定用アーム移動装置において、
棒状のロッド部材と、
前記ロッド部材を軸方向に往復移動させるシリンダ装置と、
前記ロッド部材の一端に設けられ、前記測定用アームを押動するテーパ形状のコマ部材と、
前記ロッド部材上へ軸方向に移動可能かつ所望の位置で固定可能に取り付けられ、該ロッド部材の一方の移動量を調整するストッパ部材と、
前記ロッド部材と同軸上に配置され、前記ロッド部材の他方の移動量を調整するストッパネジと、を備えたことを特徴とする測定用アーム移動装置。
【請求項２】
前記ストッパ部材は、前記シリンダ装置に接触することにより該ロッド部材の一方の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の測定用アーム移動装置。
【請求項３】
前記ストッパ部材は、固定位置が変えられ該ストッパ部材と該シリンダ装置との間の距離が変更されることにより前記ロッド部材の一方の移動量を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測定用アーム移動装置。
【請求項４】
前記ストッパネジは、端部に前記ロッド部材の他端が接触することにより該ロッド部材の他方への移動を規制することを特徴とする請求項１、２、または３のいずれか１項に記載の測定用アーム移動装置。
【請求項５】
前記ストッパネジは、ねじ込まれる量により前記ロッド部材の他方への移動量を調整することを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の測定用アーム移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の形状または寸法、特に被測定物に形成された穴の内径を測定する測定ヘッドの測定用アームを揺動させる測定用アーム移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の形状または寸法を測定する方法としては、測定子を被測定物に接触させて測定する接触式の測定方法と、エアーやレーザー光などを使用する非接触式の測定方法が使用されている。このような被測定物の形状または寸法の測定において、特に被測定物に形成された穴の内径形状である穴の内径を測定する測定装置としては、測定ヘッドのノズルから穴の壁面に向けて圧縮空気を噴射しノズルの背圧を検出する空気マイクロメータや、測定子を穴の内径面に接触させて測定を行う三次元測定器等が従来使用されている。【０００３】
特に、研削装置などに組込まれるマシンコントロールゲージ（自動定寸装置）などにおいては、高速、高精度に内径の測定を行う必要があり、互いに接近、離間する一対の測定子を有する内径用の測定ヘッドを装置に装着して測定が行われる(例えば、特許文献１参照。)。【０００４】
内径の測定においては、被測定物に形成された穴の位置に合わせて測定ヘッドの測定子の位置が調整される。測定子の位置調整した後に測定子を穴内へ挿入し、穴の内壁に接触した測定子の接触圧の変化より内径が測定される。
【特許文献１】特開２００１−４３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるような測定ヘッドにおいては、例えば内部に溝が形成されたような穴の内径を計測する場合、測定子の間隔が狭くなる方向に移動装置により測定用アームを移動させてから測定子が穴へ挿入される。測定子が溝の位置まで挿入された時点で、測定子が溝の内径サイズまで広がるように移動量が調整された測定用アームを移動装置により移動させて測定子を溝へ当接させる。こうすることにより、溝部分で測定子が溝へ脱落して測定用アームが急激に広がり、測定子を溝底部に激突させて測定子を破損することがない。【０００６】
また、小径の穴を計測する場合は、２つの測定子が穴の内径よりも僅かに大きくなる位置に均等に位置付けられるように、一対の測定用アームの位置を移動装置により調整する必要がある。【０００７】
しかし、このような測定用アームの移動量の調整は、測定ヘッドを装置から取り外して測定ヘッドの外装を外し、測定ヘッド内部に取り付けられた調整機構を個々の測定用アーム別に調整するなど、非常に複雑で手間のかかる作業であった。そのため、多品種の製品を測定する場合には、その都度測定ヘッドを取り外して調整する必要があるため多くの時間を要し、生産性を低下させる大きな問題となっていた。【０００８】
本発明はこのような問題に対応するために成されたものであり、測定用アームの移動量の調整を容易にし、生産性を向上させる測定用アーム移動装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、測定ヘッドのヘッド本体に揺動自在に設けられた一対の測定用アームであって、その先端に取り付けられた、被測定物に当接される測定子が同一平面上で接近又は隔離するように設けられた測定用アームを移動させる測定用アーム移動装置において、棒状のロッド部材と、前記ロッド部材を軸方向に往復移動させるシリンダ装置と、前記ロッド部材の一端に設けられ、前記測定用アームを押動するテーパ形状のコマ部材と、前記ロッド部材上へ軸方向に移動可能かつ所望の位置で固定可能に取り付けられ、該ロッド部材の一方の移動量を調整するストッパ部材と、前記ロッド部材と同軸上に配置され、前記ロッド部材の他方の移動量を調整するストッパネジと、を備えたことを特徴としている。【００１０】
本発明によれば、被測定物に測定子を当接させて被測定物の形状または寸法、特に被測定物に形成された穴の内径を測定する測定ヘッドのヘッド本体には、先端に測定子が取り付けられた一対の測定用アームが、同一平面上で測定子が接近または隔離するように揺動自在に設けられている。測定用アームは測定子が接近または隔離するように測定用アーム移動装置によって均一に移動される。【００１１】
測定用アーム移動装置には、一対の測定用アームの間の中心軸と同軸上に配置される棒状のロッド部材と、ロッド部材を軸方向に往復移動させるエア等を駆動源とするシリンダ装置と、ロッド部材の先端に設けられ、測定用アームを押動して均一に移動させるテーパ形状のコマ部材と、ロッド部材に取り付けられ、ロッド部材の一方の移動量を調整するストッパ部材と、ロッド部材と同軸上に配置され、ロッド部材の他方の移動量を調整するストッパネジとが備えられている。【００１２】
このとき、ストッパ部材は、ロッド部材上を移動可能かつ所望の場所に固定可能に取り付けられ、ストッパ部材がシリンダ装置に接触することによりロッド部材の一方（ロッド部材が測定ヘッドに向かって送り出される方向）の移動を規制し、ストッパ部材の固定位置を変えストッパ部材とシリンダ装置との間の距離が変更されることによりロッド部材の往復移動の一方の移動量を調整する。【００１３】
ストッパネジは、端部にロッド部材の端部が接触することによりロッド部材の他方（ロッド部材が測定ヘッドより測定用アーム移動装置に向かって戻る方向）の移動を規制し、ストッパネジをねじ込む量により、ロッド部材の他方の移動量を調整する
これにより、測定ヘッドを取り外すことなく、測定用アーム移動装置のストッパ部材の取り付け位置またはストッパネジの締め込み量を調整するだけで、測定子が接近または隔離する際の接近距離または隔離距離が容易に調整される。よって、測定ヘッドを取り外して外装を外すことなどせずに調整が行えるため、調整に時間がかからず大幅に生産性を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明の測定用アーム移動装置によれば、測定用アームの移動量の調整を容易にし、測定ヘッドが取り付けられた装置を長時間停止させる必要がなく、生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係わる測定用アーム移動装置と測定ヘッドの要部断面図であり；
【図２】図２は、測定用アームを移動させた状態の要部断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…測定ヘッド
１１Ａ…本体部
１２…測定用アーム
１３…測定子
１４…支持部
１５…支持部材
１６…十字バネ
１７…差動トランス
１８…支持板
１８Ａ…ローラ
２０…測定用アーム移動装置
２１…ロッド部材
２２…エアシリンダ装置
２３…シリンダ
２４…コマ部材
２５…バネ
２６…コネクタ
２７…カバー部材
２８…ストッパ部材
２８Ａ…止めネジ
２９…ストッパネジ
２９Ａ…ハンドル
２９Ｂ…固定ナット
２９Ｃ…接触球
Ａ…中心軸
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に係る測定用アーム移動装置の好ましい実施の形態について説明する。図１は本発明に係わる測定用アーム移動装置と測定ヘッドの要部断面図、図２は測定用アームを移動させた状態の要部断面図である。【００１８】
測定ヘッド１０は、固定用のレール１１Ｂが形成された本体部１１Ａに長尺状に形成された一対の測定用アーム１２、１２と測定用アーム移動装置２０とが設けられている。【００１９】
測定用アーム１２、１２は、アーム後部１２Ｂ、１２Ｂが本体部１１Ａ内に収納され、本体部１１Ａの前方方向（図１の右方向）に突出するアーム前部１２Ａ、１２Ｂの先端には被測定物に形成された穴の内壁等と接触する測定子１３、１３がそれぞれ設けられている。測定子１３、１３の位置は、アーム前部１２Ａ、１２Ａに設けられた各ネジを調整することにより微調整される。【００２０】
アーム後部１２Ｂ、１２Ｂには、アーム前部１２Ａ、１２Ａ側に支持部１４、１４が形成され、本体部１１Ａに固定された支持部材１５に十字ばね１６、１６を介して連結され、この十字ばね１６、１６を揺動支点として図１上で上下方向に測定用アーム１２、１２が揺動される。これにより、アーム前部１２Ａ、１２Ａの先端に設けられた測定子１３、１３は、十字ばね１６を支点として同一平面状で接近または隔離するように移動される。【００２１】
アーム後部１２Ｂ、１２Ｂの中央部には、測定子１３、１３の変動量を検出する差動トランス１７が設けられている。【００２２】
差動トランス１７は、内部のコアとボビンとの動作により測定子１３、１３の変動量を検出し、検出した変動量を電気信号に変換して出力する。出力された電気信号は不図示の電気信号線により演算手段に送られ、演算手段で処理することにより、測定子１３、１３が接触している穴の内径等が測定される。【００２３】
アーム後部１２Ｂ、１２Ｂの後端部には支持板１８、１８が設けられ、先端にはローラ１８Ａが回転自在に支持されている。支持板１８、１８は、一対の測定用アーム１２、１２間の中心軸Ａに対しローラ１８Ａが中心軸Ａを挟んで対向配置されるように設けられている。【００２４】
ローラ１８Ａ、１８Ａは、本体部１１Ａの後方方向（図１の左方向）に取り付けられた測定用アーム移動装置２０に設けられているコマ部材２４に形成されたテーパ面に当接されている。【００２５】
コマ部材２４は、中心軸Ａと同軸上に配置された棒状のロッド部材２１の先端に固定され、ロッド部材２１はエアシリンダ装置２２のシリンダ２３に連結されている。エアシリンダ装置２２は各部がＯリング３１によりシールされ、コネクタ２６より供給、排気されるエアとバネ２５との作用によりシリンダ２３とともにロッド部材２１を往復移動させる。【００２６】
これにより、図２に示すように、コマ部材２４はロッド部材２１と共に往復運動し、テーパ面に当接するローラ１８Ａ、１８Ａを押動して測定用アーム１２、１２を均一に移動させる。【００２７】
ロッド部材２１のコマ部材２４が設けられている端部とは逆の端部には、ネジが形成され、ストッパ部材２８がネジに嵌合している。ストッパ部材２８は、ロッド部材２１のネジにより位置が調整され、所望の位置に合わせられた後に止めネジ２８Ａにより固定される。これにより、エアシリンダ装置２２にストッパ部材２８が接触することによりロッド部材２１の移動が規制され、ロッド部材２１の本体部Ａの前方方向への移動量が調整される。【００２８】
ストッパ部材２８の周囲は着脱可能なカバー部材２７で覆われ、カバー部材２７の後方に設けられた後部壁３２の中心にはネジが形成され、ストッパネジ２９が中心軸Ａと同軸上になるように嵌合している。【００２９】
ストッパネジ２９は、端部に硬質の金属により形成される接触球２９Ｃが取り付けられ、ハンドル２９Ａを回転させることにより位置が合わせられ、所望の位置に合わせられた後、固定ナット２９Ｂにより固定される。これにより、ストッパネジ２９の端部に取り付けられた接触球２９Ｃとロッド部材２１の端部が接触してロッド部材２１の移動が規制され、ロッド部材２１の本体部Ａの後方方向への移動量が調整される。【００３０】
次に、前記の如く構成された測定ヘッド１０の作用について説明する。【００３１】
測定ヘッド１０では、まず測定子１３、１３が接近または隔離する際の接近距離または隔離距離を調整する。接近距離または隔離距離の調整では、測定用アーム移動装置２０に設けられたストッパ部材２８とストッパネジ２９との位置を調整することにより、エアシリンダ装置２２により往復移動するロッド部材２１の往復移動の距離が調整されることにより行われる。【００３２】
ストッパ部材２８の位置の調整は、カバー部材２７の一部または全てを取り外し、止めネジ２８Ａを緩め、ロッド部材２１のネジ部に嵌合するストッパ部材２８を回転させて行う。【００３３】
ストッパ部材２８を測定ヘッド１０の本体部１１Ａに近づく方向へ移動させることによりロッド部材２１の前方方向への移動量は小さくなり、ローラ１８Ａ、１８Ａがコマ部材２４により押動される量が減り、測定子１３、１３が接近する方向へ移動する距離が小さくなる。【００３４】
それとは逆に、ストッパ部材２８を測定ヘッド１０の本体部１１Ａから離れる方向へ移動させるとロッド部材２１の前方方向への移動量は大きくなり、ローラ１８Ａ、１８Ａがコマ部材２４により押動される量が大きくなり、測定子１３、１３が接近する方向に移動する距離が大きくなる。【００３５】
測定子１３、１３の接近距離は被測定物の形状に合わせて所望の値が決定され、ストッパ部材２８は所望の接近距離となる位置に移動後、止めネジ２８Ａにより固定される。【００３６】
ストッパネジ２９の位置の調整は、固定ナット２９Ｂを緩め、ハンドル２９Ａを回転させて行う。【００３７】
ストッパネジ２９を測定ヘッド１０の本体部１１Ａに近づく方向へ移動させることによりロッド部材２１の後方方向への移動量は小さくなり、コマ部材２４に当接するローラ１８Ａ、１８Ａの移動量が減り、測定子１３、１３が隔離する方向に移動する距離が小さくなる。【００３８】
それとは逆に、ストッパネジ２９を測定ヘッド１０の本体部１１Ａから離れる方向へ移動させるとロッド部材２１の後方方向への移動量は大きくなり、コマ部材２４に当接するローラ１８Ａ、１８Ａの移動量が大きくなり、測定子１３、１３が隔離する方向に移動する距離が大きくなる。【００３９】
測定子１３、１３の隔離距離は被測定物の形状に合わせて所望の値が決定され、ストッパネジ２９は所望の隔離距離となる位置に移動後、固定ナット２９Ｂにより固定される。【００４０】
これにより、測定ヘッド１０を測定装置や加工装置から取り外すことなく、測定用アーム１２、１２の移動量が調整され、測定子１３、１３が測定時に接近または隔離する際の接近距離または隔離距離が容易に調整される。【００４１】
測定子１３、１３の接近距離または隔離距離が調整された後は、測定子１３、１３に対する測定位置に被測定物がセットされ、コネクタ２６より供給、排気されるエアとバネ２５との作用によりシリンダ２３とともにロッド部材２１が往復移動し、被測定物に形成された穴の内径等が計測される。【００４２】
以上、説明したように、本発明に係わる測定用アーム移動装置によれば、測定ヘッドを取り外すことなく、測定用アーム作動装置のストッパ部材の取り付け位置またはストッパネジの締め込み量を調整するだけで、測定子が接近または隔離する際の接近距離または隔離距離が容易に調整される。測定ヘッドを外さずに行える調整であるため、調整に時間がかからず大幅に生産性を向上させることが可能となる。【００４３】
なお、本実施の形態では穴の内径を測定する測定ヘッドに関して説明したが、本発明はこれに限らず、１対の測定用アームの先端に対向してそれぞれ取り付けられている測定子を、被測定物に接触させて形状または寸法を測定する測定ヘッドであれば他の形状または寸法を測定する装置であっても好適に利用可能である。【００４４】
また、ローラ１８Ａ、１８Ａを押動させるコマ部材２４のテーパ形状は、本体部１１Ａの前方方向に向かって細くなるように形成されているが、前方方向に向かって広がるように形成されていてもよく、その場合測定用アーム１２、１２の移動方向は本実施の形態とは逆になる。【００４５】
更に、本実施の形態ではエアシリンダ装置２２は、コネクタ２６とバネ２５の作用によりシリンダ２３を往復移動させているが、バネ２５を使用せず、コネクタ２６を二つ備え、それぞれのコネクタ２６よりエアを供給、排気することでシリンダ２３を往復移動させる形態でも好適に利用可能である。加えて、エアシリンダではなく、リニア式、ボールネジ式等の往復移動可能である機構を用いても同様に実施可能である。
【図１】
2008146697.tif 000003
【図２】
2008146697.tif 000004
【国際調査報告】
2008146697.tif 000005
2008146697.tif 000006
2008146697.tif 000007
2008146697.tif 000008