(57)【要約】 【課題】  機上に搭載可能で小型かつ安価な研削盤の被測定物測定装置を提供する。【解決手段】  支持ベース１を、研削盤本体に固定されたハウジングブラケット１１と、このハウジングブラケット１１に装着されたハウジング１２と、ハウジング１２に回動可能に支持された回動軸１３と、回動軸１３の先端から放射方向に延設された揺動アーム１４とからなるものとして、その揺動アーム１４の先端に、レーザ測定機２の照射部２１と受光部２２とを配備する。そして、回動軸１３の基端側には、クランク１５と、これに接続されたシリンダ１６と、クランク１５の揺動を停止させるストッパー１７とを設けて、レーザ測定機２を被測定物の測定位置から進退可能とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削盤上に設けられて先端に揺動アームが延設された回動軸を回動可能に支持する支持ベースと、前記揺動アームの先端に備えられたレーザ測定機とからなり、レーザ測定機を回動軸の垂直方向に揺動させて被測定物の測定位置から進退可能としたことを特徴とする研削盤の被測定物測定装置。
【請求項２】
回動軸の回動を、モータ駆動方式、又はクランクを介して回動させるシリンダ駆動方式としたことを特徴とする請求項１に記載の研削盤の被測定物測定装置。
【請求項３】
支持ベースに、回動軸の回動を停止してレーザ測定機を測定位置に位置決めするためのストッパーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の研削盤の被測定物測定装置。
【請求項４】
研削盤は工具研削盤であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の研削盤の被測定物測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具研削盤などの研削盤に用いる被測定物測定装置に関し、特にレーザ測定機を用いる研削盤の被測定物測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械業界において、工具や加工物等の被測定物の形状、外径等（以下、形状という）を計測する手段として、レーザ測定機が広く用いられている。レーザ測定機は、レーザ光の照射部と受光部及びそれらを制御する制御部で構成され、照射部から照射されたレーザ光を受光部で受光することによって形状を測定することができる。例えば特許文献１に記載されたセンタレス研削盤の工作物測定装置は、ローラコンベアの途中にレーザ測定機を配置して、研削後の工作物をローラコンベアで搬送する間に、その工作物に径方向からレーザ光を照射して外径をオンラインで連続して測定するようにしたものである。しかし、この工作物測定装置においては、工作物を加工する研削盤とレーザ測定機との間隔が広いので、ローラコンベアが長くなって装置全体が大がかりなものになってしまう、工作物に形状修正の必要がある場合にも工作物を逆送して修正することができないので単に不良品を撥ねることしかできないという欠点がある。
【０００３】
上記したような欠点を解決して装置をコンパクトなものにするためにレーザ測定機を工作機械に搭載した場合には、工具を備えた工作部の近傍にレーザ測定機を配置して、工作物の形状を加工の前後において測定することが必要となる。しかし、工作部とレーザ測定機とを近づけた場合には、工作物の加工時にはレーザ測定機が邪魔になって工作部を近づけることができないし、形状測定時には工作部が邪魔になってレーザ測定機の測定部を近づけることができないという問題を生ずる。このような問題を回避するためには、レーザ測定機をスライド移動させる等して工作部の機械要素と干渉しない位置にまで移動させる必要がある。また、レーザ測定機は光学機器でもあるので、防塵対策上からも工作部からできるだけ引き離すことが必要である。
【０００４】
しかしながら、レーザ測定機を直線状のガイドレール上に搭載してスライド移動させるようにした場合には、移動に伴う姿勢の乱れが小さい、移動範囲内の任意の位置で被測定物の測定が可能であるという利点はあるものの、レーザ測定機の位置決めには高い精度が要求されるので、高精度な制御装置が必要となる、設備コストが高騰する、計測システムを収容するための大きなスペースが必要になるなどの問題が生ずる。したがって、レーザ測定機を機上に搭載することははなはだ困難なことであった。
【特許文献１】実公平４−４８９２６号公報  (図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、機上に搭載可能で小型かつ安価な研削盤の被測定物測定装置を提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の研削盤の被測定物測定機は、研削盤上に設けられて先端に揺動アームが延設された回動軸を回動可能に支持する支持ベースと、前記揺動アームの先端に備えられたレーザ測定機とからなり、レーザ測定機を回動軸の垂直方向に揺動させて被測定物の測定位置から進退可能としたことを特徴とするものである。なお、回動軸の回動を、モータ駆動方式、又はクランクを介して回動させるシリンダ駆動方式とすることができ、また、支持ベースに、回動軸の回動を停止してレーザ測定機を測定位置に位置決めするためのストッパーを設けることができる。更に、研削盤として工具研削盤を用いることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の研削盤の被測定物測定機は、研削盤の測定位置にセットされた被測定物に対して、レーザ測定機を揺動アームの揺動により進退可能としたので、研削盤が被測定物を加工する時には、レーザ測定機を退却させ工具を進出させて被測定物を加工することができる。そして、被測定物の形状を測定するときには、工具を退却させレーザ測定機を進出させて被測定物の形状を測定することができる。したがって、同一の部位にて被測定物の加工と形状測定とを行うことができるので、被測定物を移動させる必要がない。所要空間を必要最小限の小さいものとして、設備全体を小型化することができる。加工中はレーザ測定機を退却させるので、レーザ測定機の汚染を小さくできるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態を説明する。
図４、５は、本発明に係る被測定物測定装置が搭載された研削盤を示す図であって、５１は研削盤本体、５２はＮＣ制御盤、５３が被測定物測定装置である。図において、被測定物測定装置５３は、研削盤本体５１の上部に固定された支持ベース１と、支持ベース１に備えられたレーザ測定機２とからなる。
【０００９】
被測定物測定装置５３の詳細を図１、２に示す。この支持ベース１は、ハウジングブラケット１１と、ハウジング１２と、回動軸１３と、揺動アーム１４とからなる。ハウジングブラケット１１は研削盤本体５１の上部に固定されており、このハウジングブラケット１１にハウジング１２が装着されている。ハウジング１２は中空になっており、内部には水平状の回動軸１３が軸受１８で支持されている。回動軸１３の先端には回動軸１３に直交して放射方向に揺動アーム１４が延設され、この揺動アーム１４の先端にレーザ測定機２の照射部２１と受光部２２とが配備されている。
【００１０】
そして、回動軸１３の基端側には、回転軸１３に偏心して軸着されたクランク１５とこれに接続されたシリンダ１６とが設けられている。クランク１５がシリンダ１６の直線運動を回転運動に変換するので、シリンダ１６の駆動によって回動軸１３を回動させて、レーザ測定機２を軸心ａを中心にして揺動させることができる。なお、シリンダ１６の動力源は空圧でも油圧でもよい。また、シリンダ１６の代わりにモータなどの回転運動するアクチュエータを直接或いは間接的に利用することもできる。回動の動的精度に格別な精密さは必要ではないので、回動軸１３を回動できる必要最小限の性能を持つアクチュエータを使用することができる。
【００１１】
そして、ハウジングブラケット１１にはストッパー１７が突設されていて、クランク１５がストッパー１７に当接することにより、回動軸１３の回動角度が制御されるので、常に一定位置にてレーザ測定機２の揺動を停止させることができる。クランク１５がストッパー１７に当接した状態でレーザ測定機２により被測定物Ｗの形状を測定するのであるが、測定中は安定してクランク１５がストッパー１７に当接されているように、回動軸１３にトルクをかけたままにしておくのが望ましい。
【００１２】
ストッパー１７とクランク１５の位置関係は、例えば図３に示すようにすることができる。この図において回動軸１３には、回動を容易にするための補助アーム１９が一体に固定されている。補助アーム１９の先端にはクランク１５の一端が軸着され、このクランク１５の他端はシリンダ１６に軸着されている。そして、支持ベース１の所要位置にはストッパー１７が突設されている。このように構成することによって、補助アーム１９がストッパー１７に当接することによりクランク１５の運動が停止されるので、回動軸１３の回動を常に一定の角度で停止させることができる。なお、ストッパー１７をハウジングブラケット１１の揺動アーム１４の側に設けて、このストッパー１７により揺動アーム１４の揺動を停止させるようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、レーザ測定機２の位置の微調整は、ストッパー１７の固定位置をねじなどで調整可能とすることで行うことができる。一般に、測定時のレーザ測定機２の位置精度には、被測定物Ｗの形状精度と同等ないしそれ以上の精度が要求されるが、このようにストッパー１７の位置を微調整可能とすることによって、そのような高い位置精度の要求にも容易に対応することができる。また、ストッパー１７の磨耗による精度の低下に対しても再調整するなどして柔軟に対応することができる。
【００１４】
以上のように構成したものは、治具などに保持された被測定物Ｗを研削盤の測定位置にセットする。そして、シリンダ１６により回動軸１３を回動すれば、退却されていたレーザ測定機２が揺動されるが、ストッパー１７がクランク１５の運動を制止するので、レーザ測定機２を所定の位置にて正しく位置決めしてセットすることができる。このとき、被測定物Ｗは照射部２１と受光部２２との間に位置されることになるので、レーザ測定機２で被測定物Ｗの形状を測定することができる。
【００１５】
測定の結果、形状に異常が認められ修正の必要が生じた場合には、回動軸１３を逆方向に回動させてレーザ測定機２を退却させることにより、レーザ測定機２を工作部の機械要素との干渉領域外に移動させる。そして、工具が装着されたホルダなどの工作部を進出させることにより、測定時の状態のままで保持されている被測定物Ｗに工具を接触させて、被測定物Ｗの形状を修正することができる。修正後は工作部を退却させることにより、レーザ測定機２をセットするためのスペースを確保することができる。よって、再びレーザ測定機２を回動させて測定位置にセットすることにより修正後の形状を測定することができる。測定を終了した結果合格となった被測定物Ｗは次工程に送出される。
【００１６】
上記の説明においては、回動軸１３を水平に支持してレーザ測定機２を垂直方向に揺動させる実施形態を示したが、回動軸１３を垂直にしてレーザ測定機２を水平方向に揺動させることができるのはいうまでもない。また、本発明の被測定物測定装置は、被測定物Ｗが工作物を加工する工具である場合にも用いることができ、例えば工具刃先の形状測定に用いることができる。即ち、工具研削盤に本発明の被測定物測定装置を搭載することもできる。
【００１７】
以上のように本発明の研削盤の被測定物測定機は、工作機の同一の部位にて被測定物の加工と形状測定とを行うことができるので、被測定物を移動させる必要がない。所要空間を必要最小限の小さいものとして、設備全体を小型化、低廉化することができる。被測定物の加工時には、レーザ測定機をその部位から引き離すことができるので、処理くずなどの飛散によるレーザ測定機の汚染を小さいものに抑えることができる。したがって、レーザ測定機の整備回数や故障の頻度を低減することができるという大きな利点をも有する
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る研削盤の被測定物測定装置の正面図である。
【図２】図１に示す被測定物測定装置の側面図である。
【図３】ストッパーとクランクの位置関係を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る被測定物測定装置を備えた研削盤の正面図である。
【図５】本発明に係る被測定物測定装置を備えた研削盤の側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  支持ベース
１１  ハウジングブラケット
１２  ハウジング
１３  回動軸
１４  揺動アーム
１５  クランク
１６  シリンダ  
１７  ストッパー
１８  軸受
２  レーザ測定機
２１  照射部
２２  受光部
５１  研削盤本体
５２  ＮＣ制御盤
５３  被測定物測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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