(57)【要約】【課題】  はさみゲージを用いた加工品の外径測定作業の生産性を向上すること。【解決手段】  加工品の外径測定方法において、はさみゲージ１１を取付けたスライダ１４、１６を、テーブル１２上に設置したスライドガイド１３、１５に沿ってパルスモータ２１により移動させることにより、はさみゲージ１１を加工品の外径に対して進ませ、パルスモータ２１の負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージ１１が加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータ２１のパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージ１１の衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定するもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通り側と止り側をもつはさみゲージを加工品の外径に嵌合し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する加工品の外径測定方法において、
はさみゲージを取付けたスライダを、テーブル上に設置したスライドガイドに沿ってパルスモータにより移動させることにより、はさみゲージを加工品の外径に対して進ませ、
パルスモータの負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージが加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータのパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージの衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定することを特徴とする加工品の外径測定方法。
【請求項２】
前記スライダを、加工品の外径に対するはさみゲージの進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持し、はさみゲージを該直交する方向に移動自在にする請求項１に記載の加工品の外径測定方法。
【請求項３】
通り側と止り側をもつはさみゲージを加工品の外径に嵌合し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する加工品の外径測定装置において、
はさみゲージを取付けるスライダと、
スライダを案内するテーブル上のスライドガイドと、
スライダをスライドガイドに沿って移動させることにより、はさみゲージを加工品の外径に対して進ませるパルスモータと、
パルスモータの負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージが加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータのパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージの衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する判定装置とを有してなることを特徴とする加工品の外径測定装置。
【請求項４】
前記スライダが加工品の外径に対するはさみゲージの進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持されてなる請求項３に記載の加工品の外径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加工品の外径測定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤ等の加工品の外径は、特許文献１に記載の如く、作業者の人手により、通り側と止り側をもつはさみゲージを加工品の外径に嵌合し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定している。
【特許文献１】特開2005-24340
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
作業者の人手による測定方法では、はさみゲージが加工品の中心軸に斜交して該加工品の外径に嵌合する場合、加工品の外径が正規寸法より小さく測定されることになる。これは、はさみゲージによる加工品の外径測定精度が作業者の熟練度によりばらつき、作業者の熟練が必要とされることを意味する。
【０００４】
本発明の課題は、はさみゲージを用いた加工品の外径測定作業の生産性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、通り側と止り側をもつはさみゲージを加工品の外径に嵌合し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する加工品の外径測定方法において、はさみゲージを取付けたスライダを、テーブル上に設置したスライドガイドに沿ってパルスモータにより移動させることにより、はさみゲージを加工品の外径に対して進ませ、パルスモータの負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージが加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータのパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージの衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定するようにしたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記スライダを、加工品の外径に対するはさみゲージの進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持し、はさみゲージを該直交する方向に移動自在にするようにしたものである。
【０００７】
請求項３の発明は、通り側と止り側をもつはさみゲージを加工品の外径に嵌合し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する加工品の外径測定装置において、はさみゲージを取付けるスライダと、スライダを案内するテーブル上のスライドガイドと、スライダをスライドガイドに沿って移動させることにより、はさみゲージを加工品の外径に対して進ませるパルスモータと、パルスモータの負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージが加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータのパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージの衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する判定装置とを有してなるようにしたものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記スライダが加工品の外径に対するはさみゲージの進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持されてなるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１、３）
(a)はさみゲージを用いた加工品の外径測定作業が自動化される。はさみゲージを取付けたスライダを、テーブル上に設置したスライドガイドに沿ってパルスモータにより移動させることにより、はさみゲージを加工品の中心軸に直交させて該加工品の外径に嵌合させ、加工品の外径を正しく測定できる。
【００１０】
(b)パルスモータの負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージが加工品の外径に衝合したこと、そのときのパルスモータのパルス量により加工品の外径に対するはさみゲージの衝合位置を判定し、加工品の外径が許容範囲内にあるか否かを測定する。はさみゲージの衝合位置が通り側の手前位置であれば加工品の外径が最大許容値より太いこと、はさみゲージの衝合位置が通り側を通過して止り側の手前位置であれば加工品の外径が最大許容値と最小許容値の間の許容範囲内の適正値にあること、はさみゲージの衝合位置が止り側を通過した位置であれば加工品の外径が最小許容値より細いことを確認できる。
【００１１】
（請求項２、４）
(c)スライダを、加工品の外径に対するはさみゲージの進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持し、はさみゲージを該直交する方向に移動自在にできる。はさみゲージは加工品の中心に横ズレすることなく芯合せされて該加工品の外径に咬む等なく円滑に嵌合し、加工品の外径を正しく測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は外径測定装置を示す側面図、図２は外径測定装置のスライダのための弾性支持構造を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は分解図、図３は上部内径測定装置を示す側面図、図４は上部内径測定装置の測定ヘッドを示す分解図、図５は下部内径測定装置を示す側面図、図６は下部内径測定装置の測定ヘッドを示す分解図である。
【実施例】
【００１３】
図１に示した外径測定装置１０は、架台１００に設けたワーク支持台１０１にワーク１（加工品）を支持し、はさみゲージ１１をワーク１の外径１Ａに嵌合し、ワーク１の外径１Ａが許容範囲内にあるか否かを測定する。本実施例のワーク１はギヤであり、その軸の外径１Ａを測定対象とする。
【００１４】
はさみゲージ１１は、最大許容値に対応する通り側の溝と、最小許容値に対応する止り側の溝を同軸に備える。はさみゲージ１１の通り側と止り側の溝をワーク１の中心に横ズレすることなく芯合せして外径１Ａに対し進ませたとき、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が通り側の手前位置Ａであれば外径１Ａが最大許容値より太い、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が通り側を通過して止り側の手前位置Ｂであれば外径１Ａが最大許容値と最小許容値の間の許容範囲内の正常値にある、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が止り側を通過した位置Ｃであれば外径１Ａが最小許容値より細いものとなる。
【００１５】
外径測定装置１０は、架台１００に設けたテーブル１２の上に固定した縦方向スライドガイド１３に、縦方向スライド台１４を縦方向に直線移動可能に乗せ置きして案内し、縦方向スライド台１４の上に固定した横方向スライドガイド１５に横方向スライド台１６を横方向に直線移動可能に乗せ置きして案内し、横方向スライド台１６の上にゲージ固定台１７をボルト止めし、はさみゲージ１１をこのゲージ固定台１７に差し込み、ボルト１８で取付ける。ゲージ固定台１７は、横方向スライド台１６の上にボルト１６Ａで固定されるベース板Ａと、このベース板Ａにボルト１６Ｂで取付けられる押え板Ｂとからなり、はさみゲージ１１をベース板Ａと押え板Ｂの間に挟んで、ベース板Ａと押え板Ｂをボルト１８で締結する。尚、本装置において、縦方向とははさみゲージ１１をワーク１の外径１Ａに対して進ませる方向、横方向とはワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の進み方向に直交する方向をいうものとする。
【００１６】
このとき、横方向スライド台１６及びゲージ固定台１７は、縦方向スライド台１４及び横方向スライドガイド１５の上で、ワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の進み方向に直交する方向、換言すれば横方向に沿う両側から弾性支持され、はさみゲージ１１を横方向に移動自在とする。具体的には、図２に示す如く、ゲージ固定台１７の後部中央に設けたセンターアーム１７Ａの両側に配置される左右のスプリングホルダ１９、１９を、スライド台１４にボルト止めする。各スプリングホルダ１９にはボルト１９Ａが螺着され、かつロックナット１９Ｂで固定され、ボルト１９Ａの先端に設けたスプリング駒１９Ｃでスプリング１９Ｄをバックアップし、スプリング１９Ｄで付勢されるガイドピン１９Ｅをセンターアーム１７Ａに押し当てる。左右のスプリングホルダ１９のガイドピン１９Ｅによりゲージ固定台１７のセンターアーム１７Ａを両側から弾発的に押圧し、横方向スライド台１６及びゲージ固定台１７を横方向の両側から弾発支持するものになる。
【００１７】
外径測定装置１０は、テーブル１２の上に電動シリンダ２０を固定配置している。電動シリンダ２０は、パルスモータ２１及びボールねじ装置２２を有し、パルスモータ２１の回転をボールねじ装置２２により直線運動に変換し、推進ロッド２３を進退させる。推進ロッド２３はフローティングジョイント２４を介して縦方向スライド台１４に連結される。従って、電動シリンダ２０は駆動回路２０Ａによりパルスモータ２１を原点位置から駆動して回転することにより、縦方向スライド台１４を縦方向スライドガイド１３に沿って移動させ、ゲージ固定台１７に固定したはさみゲージ１１をワーク１の外径１Ａに対して進ませるものになる。
【００１８】
外径測定装置１０は、電動シリンダ２０の駆動回路２０Ａに判定装置２５を接続している。判定装置２５は駆動回路２０Ａからパルスモータ２１の駆動電流と、原点位置からのパルス量を取得し、パルスモータ２１の負荷電流が予め定めてある一定値をこえたことを条件にはさみゲージ１１がワーク１の外径１Ａに衝合したこと、このときのパルスモータ２１のパルス量によりはさみゲージ１１の位置座標、換言すればワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置（通り側の手前位置Ａ、通り側を通過して止り側の手前位置Ｂ、又は止り側を通過した位置Ｃ）を判定する。この判定により、前述の如く、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が通り側の手前位置Ａであれば外径１Ａが最大許容値より太い、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が通り側を通過して止り側の手前位置Ｂであれば外径１Ａが最大許容値と最小許容値の間の許容範囲内の正常値にある、外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置が止り側を通過した位置Ｃであれば外径１Ａが最小許容値より細いのいずれかを測定するに至る。
【００１９】
従って、外径測定装置１０による測定手順は以下の如くになる。
(1)ワーク１の測定対象としての外径１Ａに対応するはさみゲージ１１をゲージ固定台１７に取付ける。
【００２０】
(2)ワーク１をワーク支持台１０１に支持する。
【００２１】
(3)電動シリンダ２０のパルスモータ２１により、はさみゲージ１１を取付けたゲージ固定台１７が載っている縦方向スライド台１４をテーブル１２上に設置した縦方向スライドガイド１３に沿って移動させ、はさみゲージ１１をワーク１の外径１Ａに対して進ませる。
【００２２】
(4)判定装置２５により、パルスモータ２１の負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージ１１がワーク１の外径１Ａに衝合したこと、そのときのパルスモータ２１のパルス量によりワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置を判定し、ワーク１の外径１Ａが許容範囲内にあるか否かを前述の如くに測定する。
【００２３】
尚、上述(3)ではさみゲージ１１がワーク１の外径１Ａに嵌合するに対し、横方向スライド台１６及びゲージ固定台１７は、ワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の進み方向に直交する横方向に沿う両側から前述の如くに弾性支持され、はさみゲージ１１を横方向に移動自在にし、はさみゲージ１１をワーク１の中心に横ズレすることなく芯合せする。
【００２４】
外径測定装置１０によれば以下の作用効果を奏する。
(a)はさみゲージ１１を用いたワーク１の外径１Ａ測定作業が自動化される。はさみゲージ１１を取付けたスライド台１４、１６を、テーブル１２上に設置したスライドガイド１３、１５に沿ってパルスモータ２１により移動させることにより、はさみゲージ１１をワーク１の中心軸に直交させて該ワーク１の外径１Ａに嵌合させ、ワーク１の外径１Ａを正しく測定できる。
【００２５】
(b)パルスモータ２１の負荷電流が一定値をこえたことを条件にはさみゲージ１１がワーク１の外径１Ａに衝合したこと、そのときのパルスモータ２１のパルス量によりワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の衝合位置を判定し、ワーク１の外径１Ａが許容範囲内にあるか否かを測定する。はさみゲージ１１の衝合位置が通り側の手前位置であればワーク１の外径１Ａが最大許容値より太いこと、はさみゲージ１１の衝合位置が通り側を通過して止り側の手前位置であればワーク１の外径が最大許容値と最小許容値の間の許容範囲内の適正値にあること、はさみゲージ１１の衝合位置が止り側を通過した位置であればワーク１の外径１Ａが最小許容値より細いことを確認できる。
【００２６】
(c)横方向スライド台１６を、ワーク１の外径１Ａに対するはさみゲージ１１の進み方向に直交する方向に沿う両側から弾性支持し、はさみゲージ１１を該直交する方向に移動自在にできる。はさみゲージ１１はワーク１の中心に横ズレすることなく芯合せされて該ワーク１の外径１Ａに咬む等なく円滑に嵌合し、ワーク１の外径１Ａを正しく測定できる。
【００２７】
図３に示した上部内径測定装置３０は、架台１００に設けたワーク支持台１０２（外径測定装置１０のワーク支持台１０１と同じでも可）にワーク１を支持し、プラグゲージ３１（エアマイクロメータでも可）をワーク１の上部内径１Ｂに嵌合し、ワーク１の上部内径１Ｂを実測する。
【００２８】
内径測定装置３０は、架台１００の上部コラム３２に設けた上部スライドガイド３３に上部スライド台３４を上下に直線移動可能に案内し、上部スライド台３４に上部ブラケット３５をボルト止めし、上部コラム３２に固定してある上部エアシリンダ３６のピストンロッドを上部ブラケット３５に連結している。上部ブラケット３５には、図４に示す如く、シャフトホルダ３５Ａ、ストッパ３７が設けられ、シャフトホルダ３５Ａにはフローティングホルダ３８が取付けられ、フローティングホルダ３８の下部にプラグゲージ３１が接続され、フローティングホルダ３８の上部にセンサーヘッド３９が接続される。本実施例において、プラグゲージ３１はダイヤテスト社D-10を用いることができ、フローティングホルダ３８はSH-BMD-30を用いることができ、センサーヘッド３９はキーエンスAT-005Vを用いることができる。
【００２９】
上部内径測定装置３０は、上部エアシリンダ３６により、プラグゲージ３１を取付けた上部ブラケット３５を、上部コラム３２上に設けた上部スライドガイド３３に沿って移動させることにより、プラグゲージ３１をワーク１の内径１Ｂに嵌合させ、センサーヘッド３９にて高さ寸法の変化量を測定することでワーク１の内径１Ｂを実測する。
【００３０】
図５に示した下部内径測定装置４０は、架台１００に設けたワーク支持台１０３（外径測定装置１０のワーク支持台１０１、上部内径測定装置３０のワーク支持台１０２と同じでも可）にワーク１を支持し、プラグゲージ４１（エアマイクロメータでも可）をワーク１の下部内径１Ｃに嵌合し、ワーク１の下部内径１Ｃを実測する。
【００３１】
下部内径測定装置４０は、架台１００の下部コラム４２に設けた下部スライドガイド４３に下部スライド台４４を上下に直線移動可能に案内し、下部スライド台４４に下部ブラケット４５をボルト止めし、下部コラム４２に固定してある電動シリンダ４６を下部ブラケット４５に連結している。下部ブラケット４５には、図６に示す如く、シャフトホルダ４５Ａが設けられ、シャフトホルダ４５Ａにはフローティングホルダ４８が取付けられ、フローティングホルダ４８の上部にプラグゲージ４１が接続され、フローティングホルダ４８の下部にセンサーヘッド４９が接続される。本実施例において、プラグゲージ４１はダイヤテスト社D-10を用いることができ、フローティングホルダ４８はSH-BMD-30を用いることができ、センサーヘッド４９はキーエンスAT-005Vを用いることができる。電動シリンダ４６は、外径測定装置１０の電動シリンダ２０と同様にパルスモータ及びボールねじ装置を有して構成される。
【００３２】
下部内径測定装置４０は、電動シリンダ４６により、プラグゲージ４１を取付けた下部ブラケット４５を、下部コラム４２上に設置した下部スライドガイド４３に沿って移動させることにより、プラグゲージ４１をワーク１の内径１Ｃに嵌合させ、センサーヘッド４９にて高さ寸法の変化量を測定することでワーク１の内径１Ｃを実測する。
【００３３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は外径測定装置を示す側面図である。
【図２】図２は外径測定装置のスライダのための弾性支持構造を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は分解図である。
【図３】図３は上部内径測定装置を示す側面図である。
【図４】図４は上部内径測定装置の測定ヘッドを示す分解図である。
【図５】図５は下部内径測定装置を示す側面図である。
【図６】図６は下部内径測定装置の測定ヘッドを示す分解図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ワーク（加工品）
１Ａ  外径
１０  外径測定装置
１１  はさみゲージ
１２  テーブル
１３  縦方向スライドガイド
１４  縦方向スライド台
１５  横方向スライドガイド
１６  横方向スライド台
１７  ゲージ固定台
１９  スプリングホルダ
２０  電動シリンダ
２１  パルスモータ
２５  判定装置
【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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【図６】
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