(57)【要約】【課題】  径寸法の異なり範囲が単独の計測器の測定可能範囲を超える種々のワークがランダムに供給される場合でも対応が可能な、計測可能範囲の広いワーク計測装置を提供する。【解決手段】  ワーク径を計測するワーク計測装置３であって、それぞれワークＷに接触させる進退自在な測定子３３を有する第１の計測器３Ａと第２の計測器３Ｂとよりなる。両計測器３Ａ，３Ｂの測定子３３が同一の仮想直線Ｌ上に沿って移動するように、両計測器３Ａ、３Ｂを対向配置する。【選択図】      図３
2006052999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク径を計測するワーク計測装置であって、それぞれワークに接触させる進退自在な測定子を有する第１の計測器および第２の計測器よりなり、両計測器の測定子が同一の仮想直線上に沿って移動するように、両計測器を対向配置したことを特徴とするワーク計測装置。
【請求項２】
前記両計測器の測定子をワークの内径面に当る方向に付勢するスプリングを設けた請求項１記載のワーク計測装置。
【請求項３】
前記各計測器は、前記測定子を有する進退部材がガイドに進退自在に支持され、前記進退部材の進退方向に平行に並ぶ計測器本体に連結部で連結されたものであり、前記両計測器は、前記進退部材が互いに同一直線上に位置するように配置され、かつ前記測定器本体が互いに進退部材の反対側に位置するように、前記両計測器の進退部材と測定器本体とを互いに平面的に配置した請求項１または請求項２記載のワーク計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機の機外計測等において、ホイール、プーリー等の円形ないしは円環状ワークの径を計測する為のワーク計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホイール、プーリー等の円環状ワークの径を機外で計測する装置としては、計測台上に位置決めされたワークの内径側に電気マイクロメータ等の計測器を配置し、この計測器の測定子を延ばして両端をワークの内径面に接触させ、ワークの内径を計測するものが用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような計測装置では、計測器として電気マイクロメータ等が用いられるため、その測定子の許容移動距離が数ｍｍないし十数ｍｍ程度である。したがって、計測可能範囲がこの測定子の許容移動距離に規制され、計測可能範囲を超える寸法の異なるワークがランダムに流れて来るような場合、手動でのワークの段替えや測定器の使い分けが必要とされる。このような段替え等には時間を要し、作業効率を著しく低下させることになる。このため、同じ程度の径のワークしか測定できず、内径寸法の異なるワークを多品種でランダムに計測することが求められるようなシステムには対応できなかった。外径を計測する場合でも同様の問題点があり、その改善が望まれるところであった。
【０００４】
この発明の目的は、径寸法の異なり範囲が単独の計測器の測定可能範囲を超える種々のワークがランダムに供給される場合でも対応が可能な計測可能範囲の広いワーク計測装置を提供することである。
この発明の他の目的は、簡単に精度良く測定が行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、計測装置の厚み方向のコンパクト化が図れるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のワーク計測装置は、ワーク径を計測する装置であって、それぞれワークに接触させる進退自在な測定子を有する第１の計測器および第２の計測器よりなり、両計測器の測定子が同一の仮想直線上に沿って移動するように、両計測器を対向配置したことを特徴とする。
この構成によると、第１および第２の計測器の測定子が同一の仮想直線上に沿って移動するように、両計測器が対向配置されているから、ワーク径の計測に際しては、両計測器でワークの直径上に対応する２点の位置をそれぞれ計測することができる。そのため、両計測の測定子がワークに接触した時の両計測器の測定値の合計からワーク径が求まる。したがって、第１および第２の個々の計測器の測定可能範囲の２倍の寸法まで、ワーク径の異なるワークを測定することができる。
【０００６】
この発明において、前記両計測器の測定子をワークの内径面に当る方向に付勢するスプリングを設けても良い。
スプリングを設けることにより、計測時の測定子の移動が特別な移動駆動手段を設けることなく円滑になされ、また測定子をワークに安定して接触させて精度良く測定することができる。
【０００７】
また、前記各計測器は、前記測定子を有する進退部材がガイドに進退自在に支持され、前記進退部材の進退方向に平行に並ぶ計測器本体に連結部で連結されたものであり、前記両計測器は、前記進退部材が互いに同一直線上に位置するように配置され、かつ前記測定器本体が互いに進退部材の反対側に位置するように、前記両計測器の進退部材と測定器本体とを互いに平面的に配置したものとしても良い。換言すれば、前記測定器本体が互いに進退部材の両側に位置するように、前記両計測器の進退部材と測定器本体とを互いに平面的に配置したものとしても良い。
このように両計測器の進退部材と測定器本体とを平面的に並べて配置した場合、ワーク計測装置の全体を、厚み方向にコンパクトなものとできる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のワーク計測装置によれば、それぞれワークに接触させる進退自在な測定子を有する第１の計測器および第２の計測器よりなり、両計測器の測定子が同一の仮想直線上に沿って移動するように、両計測器を対向配置したため、個々の計測器の測定可能範囲の２倍の測定可能範囲が得られ、径寸法の異なり範囲が単独の計測器の測定可能範囲を超える種々のワークがランダムに供給される場合でも対応が可能な計測可能範囲の広いものとなる。このため、計測可能なワークの種類が増え、径寸法の異なるワークがランダムに供給される場合でも、段替えや測定器の使い分けをせずとも的確に対応できる。
前記両計測器の測定子をワークの内径面に当る方向に付勢するスプリングを設けた場合は、簡単に精度良く測定することができる。
前記各計測器が、前記測定子を有する進退部材がガイドに進退自在に支持され、進退部材の進退方向に平行に並ぶ計測器本体に連結部で連結されたものであり、両計測器は、前記進退部材が互いに同一直線上に位置するように配置され、かつ測定器本体が互いに進退部材の反対側に位置するように、両計測器の進退部材と測定器本体とを互いに平面的に配置した場合は、計測装置の厚み方向寸法のコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１はこの実施形態に係るワーク計測装置を備えたワーク計測システムの平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線矢視正面図を示す。円盤状のインデックステーブルからなるワーク載置台１は、垂直支軸１ａの軸心回りに回転可能とされ、その盤面には同一円周方向に沿って等間隔で複数（図では５個）のワーク保持部１ｂが形成されている。ワークＷは円環状のものであり、各ワーク保持部１ｂに、ワークＷを外径から把持する開閉可能なチャック１ｃが設けられている。
【００１０】
ワーク保持器部１ｂの間隔で、所定の処理または計測を行うポジションＰ１〜Ｐ５が定められている。ポジションＰ１は、ワークＷの払出位置であり、ワーク払出装置（図示せず）によりワークＷがワーク保持部１ｂから排出される。ポジションＰ２はワーク供給位置であり、計測するワークＷがワーク供給装置（図示せず）によりワーク保持部１ｂに順次供給される。供給されたワークＷはチャック１ｃにより外径から保持される。
【００１１】
ポジションＰ３は、ワークＷの内径を計測する位置であって、ワーク載置台１の近傍に設置された支柱２に、この実施形態にかかるワーク計測装置３がポジションＰ３の上方で上下昇降可能に支持されている。このワーク計測装置３の詳細については後記する。ポジションＰ４は、ワークＷの外径を計測する位置であり、外径計測装置（図示せず）が対応して設置されている。ポジションＰ５は、ワークＷの軸方向寸法を計測する位置であり、厚み測定装置（図示せず）が対応して設置されている。
【００１２】
ワークＷは、ワーク載置台１上にワーク供給ポジションＰ２で供給され、ワーク保持部１ｂに保持される。このワークＷは、払出しポジションＰ１に至る間に、内径計測、外径計測、および軸方向寸方の計測がなされ、払出しポジションＰ１から排出される。
【００１３】
次に上記ワーク計測装置３について説明する。図３はワーク計測装置３の縦断正面図、図４は同下面図である。図２の支柱２に上下昇降可能に支持された水平なベースプレート３ａの下面に、２個の進退部材３１，３１が、ガイド３１ａを介して水平方向でかつ同一直線（仮想直線）Ｌに沿ってスライド可能に支持されている。ガイド３１は、例えば直動転がり軸受等である。この２個の進退部材３１，３１は互いに対向配置され、両進退部材３１，３１の対向面間に圧縮スプリング３１ｂが設けられ、上記同一直線Ｌに沿って互いに離反方向に付勢されている。両進退部材３１，３１の背後には、流体圧シリンダ３２，３２が上記ベースプレート３ａに支持されている。両進退部材３１，３１は、流体圧シリンダ３２，３２のロッド３２ａ，３２ａが伸長して背面を押すことにより、圧縮スプリング３１ｂの復元力に抗して対向面が互いに接近するようになされている。
【００１４】
ベースプレート３ａの下面には、両進退部材３１，３１の間および背後に、当り片３ｂ，３ｃが形成され、両進退部材３１，３１のスライド移動範囲を規制している。中央の当り片３ｂは、進退部材３１，３１間の中央に位置し、進退部材３１，３１の待機基準位置決め用のストッパー片として機能する。進退部材３１，３１の背後の当り片３ｃは、上記ロッド３２ａが縮退した時の進退部材３１，３１の飛び出しを防止するものである。
【００１５】
進退部材３１，３１の下面には、互いの対向面から等距離の位置であって上記同一直線Ｌ上に円柱状の測定子３３，３３が設けられている。進退部材３１，３１の互いに反対側の側面には連結部３１ｃ，３１ｃが設けられ、この連結部３１ｃ，３１ｃに測定器本体３４，３４が進退部材３１，３１のスライド方向と平行に連結されている。両測定器本体３４，３４は、互いに逆向きとされている。この結果、両進退部材３１，３１と測定器本体３４，３４とは、ベースプレート３ａと平行な同一面域内で互いに平面的な配置となっている。また、両測定器本体３４，３４は、連結される進退部材３１，３１と対向するもう一方の進退部材３１，３１側に配置されている。それにより、仮想直線Ｌの方向の寸法もコンパクトにできる。
【００１６】
前記測定子３３，３３を各々備えた両進退部材３１，３１と、測定器本体３４，３４とは、それぞれ第１の計測器３Ａと第２の計測器３Ｂとを構成するものである。各測定器本体３４は、ケーシング部３４ｂから伸縮自在に突出した伸縮ロッド３４ａの位置ないし伸縮量を、ケーシング部３４ｂに内蔵の差動トランス等のセンサ部３４ｄで検出するものであり、電気マイクロメータ等からなる。伸縮ロッド３４ａは伸張方向にコイルスプリング３４ｃで付勢されている。
【００１７】
上記構成のワーク計測装置３によりワークＷの内径を計測する要領について説明する。図１および図２において、ワークＷがワーク内径計測ポジションＰ３に至ると、上方に待機していたワーク計測装置３が下降する。この時、図３，図４の進退部材３１，３１は、流体圧シリンダ３２，３２のロッド３２ａ，３２ａが伸張して、その先端部が両進退部材３１，３１の背面に当たり、圧縮スプリング３１ｂに抗して両進退部材３１，３１を互いに接近させている。したがって、両測定子３３，３３も互い接近した状態である。このとき、両進退部材３１，３１は当り片３ｂに当たって所定位置に停止しており、例えばこの位置が測定の基準位置となる。
【００１８】
図３に示すように、ワーク計測装置３が更に下降し、測定子３３，３３がワークＷの内径側空間に挿入され下降が停止する。次いで、流体圧シリンダ３２，３２のロッド３２ａ、３２ａが縮退する。これにより、進退部材３１，３１が圧縮スプリング３１ｂの弾性復元力により、互いに離反するよう後退移動する。この後退移動に伴い測定子３３，３３がワークＷの内径面Ｗ１に当接するとこの後退移動が停止する。図３，図４は、測定子３３，３３がワークＷの内径面Ｗ１に当接して後退移動が停止した状態を示している。
進退部材３１，３１の後退移動により、第１計測器３Ａおよび第２の計測器３Ｂにおける伸縮ロッド３４ａ，３４ａが連動して伸張し、各測定子３３，３３の停止位置をセンサ部３４ｄを測定する。両計測器３Ａ，３Ｂの測定値を加算することで、ワークＷの内径が計測される。
【００１９】
上記計測が完了すると、再び流体圧シリンダ３２、３２のロッド３２ａ、３２ａが伸張し、進退部材３１，３１が圧縮スプリング３１ｂの弾性復元力に抗して接近移動し、その対向面が当り片３ｂに当接する基準位置に保持された状態で、ワーク計測装置３を待機位置まで上昇させる。その後、ワーク載置台１が所定角度回転し、次のワークＷがワーク内径計測ポジションＰ３に達すると、上記と同様にその内径の計測がなされる。
【００２０】
上記構成のワーク計測装置３において、第１の計測器３Ａおよび第２の計測器３Ｂのそれぞれの計測可能範囲が小さいものがあっても、ワーク計測装置３としての計測可能範囲は両計測器３Ａ，３Ｂの計測可能範囲を合算したものとなる。例えば、第１の計測器３Ａおよび第２の計測器３Ｂのそれぞれの計測可能範囲が１０ｍｍであるとすれば、ワーク計測装置３としての計測可能範囲は２０ｍｍと広くなる。そのため、内径の種々異なるワークＷがランダムに供給されても、上記計測可能範囲であれば、段替えや測定器の使い分け等が不要とされ、効率的なワーク計測がなされる。
また、進退部材３１，３１と測定器本体３４，３４とは、ベースプレート３ａと平行な同一面域内で互いに平面的に配置されているから、ワーク計測装置３が上下方向に嵩張ることがなく、装置のコンパクト化が図られる。
【００２１】
なお、上記実施形態ではワークＷがＶプーリーである例について述べたが、これに限らず他の形状のワークの計測にも適用可能である。また、この発明は、ワークの外径計測の場合も適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明のワーク計測装置を装備したワーク計測システムの平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視正面図である。
【図３】この発明の一実施形態に係るワーク計測装置の縦断正面図である。
【図４】同下面図である。
【符号の説明】
【００２３】
３…ワーク計測装置
３Ａ…第１の計測器
３Ｂ…第２の計測器
３１…進退部材
３１ａ…ガイド
３１ｂ…圧縮スプリング
３１ｃ…連結部
３３…測定子
３４…計測器本体
Ｌ…仮想直線
Ｗ…ワーク
Ｗ１…ワークの内径面
【図１】
2006052999.tif 000003
【図２】
2006052999.tif 000004
【図３】
2006052999.tif 000005
【図４】
2006052999.tif 000006