(57)【要約】      （修正有）【課題】研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができ、被加工物の被加工部の水平、上下の両方向からの加工にも対応することができ、しかも研削などの加工機の加工手段と機上計測装置を近い位置に備えたものとし、研削などの加工をしつつ寸法計測をする場合の作業性が悪くならないようにした機上計測装置を提供する。【解決手段】加工機の加工手段の側部に、前後動することにより計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在として設けられた被加工物Ｗの被加工部Ｗａの計測装置であって、前記被加工部Ｗａの撮影手段８と同一軸上に取り付けられる拡大手段９を、一方は下方にプリズム１０を備えて被加工物Ｗの上下方向の被加工部Ｗａを拡大するものとし、他方は被加工物Ｗの水平方向の被加工部Ｗａを拡大するものとする。【選択図】図１
2005144600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機の加工手段の側部に、前後動することにより計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在として設けられた被加工物（Ｗ）の被加工部（Ｗａ）の計測装置であって、前記被加工部（Ｗａ）の撮影手段（８）と同一軸上に取り付けられる拡大手段（９）を、一方は下方にプリズム（１０）を備えて被加工物Ｗの上下方向の被加工部（Ｗａ）を拡大するものとし、他方は被加工物（Ｗ）の水平方向の被加工部（Ｗａ）を拡大するものとしたことを特徴とする機上計測装置。
【請求項２】
前記拡大手段（９）を、それぞれレボルバ（１１）に取り付け、被加工物（Ｗ）の上下方向の被加工部（Ｗａ）の拡大と、被加工物（Ｗ）の水平方向の被加工部（Ｗａ）の拡大を切り換え自在としたことを特徴とする請求項１記載の機上計測装置。
【請求項３】
前記プリズム（１０）を上下方向および水平方向に微調整可能としたことを特徴とする請求項１記載の機上計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、研削加工機などの機上に取り付けられ、研削加工などされた被加工物を計測する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、研削加工機などにおいては、加工途中に被加工物の被加工部の寸法を計測しながら最終目的寸法に加工するための計測装置が必要とされている。ところが、加工機と計測装置とはまったく別個に据え付けられており、加工途中に被加工物の被加工部の寸法を計測装置で計測するには、被加工物を加工機のテーブルから取り外さなけれならず、計測が終わり再び加工が必要になった場合には、被加工物を再び加工機のテーブルに取り付けなければならないため、この再度の取り付けによって加工寸法精度に誤差が生じるという問題点を有していた。また、この再度の取り付けに手間隙がかかり、作業効率が悪くなるという問題点を有していた。
【０００３】
そのため、図８に示したような、被加工物の加工途中にテーブルから取り外さないで被加工物の寸法を計測し、取り外し取り付けによる誤差をなくして高精度な加工を行えるようにした機上計測装置を備えた研削機が発明されている。
【０００４】
この研削機は、被研削物３１が取り付けられるテーブル３２と、砥石３３と、この砥石３３に対して前記テーブル３２を相対的に水平に移動させる移動手段３４と、前記テーブル３２上に取り付けられた被研削物３１上の被研削部３１ａの水平方向の寸法を測定する工具顕微鏡３５を含む測定手段３６と、この測定手段３６により測定された被研削部３１ａの寸法に応じて研削時に前記移動手段３４を制御する制御手段（図示せず）を備えたものとしている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−１５５６７号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の研削機に備えられた機上計測装置では、テーブル３２上に取り付けられた被研削物３１の被研削部３１ａの水平方向の寸法しか計測することができず、その被研削物３１の被研削部３１ａの上下方向の寸法は計測することができず、被研削物３１を水平、上下の両方向から切削する場合には対応することができないという課題を有していた。
【０００６】
さらに、上記従来の研削機に備えられた機上計測装置は、図８に示されたように研削手段である砥石３３とは離れた位置に備えられているので、移動手段３４によるテーブル３２の移動幅が大きくなって、機上計測装置で被研削物３１の被研削部３１ａの寸法を計測しつつ研削機で研削する場合には作業性が悪くなるという課題を有していた。
【０００７】
そこで、この発明は、上記従来の研削機などに備えられた機上計測装置が有する課題を解決するものであり、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができ、被加工物の被加工部の水平、上下の両方向からの加工にも対応することができ、しかも研削などの加工機の加工手段と機上計測装置を近い位置に備えたものとし、研削などの加工をしつつ寸法計測をする場合の作業性が悪くならないようにした機上計測装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため、この発明の機上計測装置は、加工機の加工手段の側部に、前後動することにより計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在として設けられた被加工物Ｗの被加工部Ｗａの計測装置であって、前記被加工部Ｗａの撮影手段８と同一軸上に取り付けられる拡大手段９を、一方は下方にプリズム１０を備えて被加工物Ｗの上下方向の被加工部Ｗａを拡大するものとし、他方は被加工物Ｗの水平方向の被加工部Ｗａを拡大するものとしている。
【０００９】
そして、この発明の機上計測装置では、前記拡大手段９を、それぞれレボルバ１１に取り付け、被加工物Ｗの上下方向の被加工部Ｗａの拡大と、被加工物Ｗの水平方向の被加工部Ｗａの拡大を切り換え自在としている。
【００１０】
さらに、この発明の機上計測装置では、前記プリズム１０を上下方向および水平方向に微調整可能としたものとしている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の機上計測装置は、以上に述べたように構成されているので、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができ、被加工物の被加工部の水平、上下の両方向からの加工にも対応することができ、しかも研削などの加工機の加工手段と機上計測装置を近い位置に備えたものとしたので、研削などの加工をしつつ寸法計測をする場合の作業性が悪くならないものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の機上計測装置を実施するための最良の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１、２は、この発明の機上計測装置を研削加工機に備えつけた場合の実施の形態を示している。研削加工機は、機台１上に図１中の前後方向に移動自在としたＹテーブル２が設けられ、このＹテーブル２の上に図１中の左右方向に移動自在としたＸテーブル３が設けられている。さらに、Ｘテーブル３の上面には、被加工物Ｗが着脱自在に取り付けられている。また、前記機台１の後側には、加工手段である研削盤４が備えつけられている。この研削盤４には、前記被加工物Ｗに上方から対向し、図１中の上下方向に移動自在とした砥石ヘッド５が設けられている。そして、この砥石ヘッド５には、回転駆動する円盤状の砥石６が取り付けられている。
【００１４】
前記研削盤４の側部には、図１において前後動することにより、計測位置と退避位置に移動自在とし、計測位置で上下動自在とした被加工物Ｗの被加工部Ｗａの計測装置７が設けられている。この計測装置７は、被加工部Ｗａの撮影手段８と同一軸上に取り付けられる拡大手段９を、一方は下方にプリズム１０を備えて被加工物Ｗの上下方向の被加工部Ｗａを拡大するものとし、他方は被加工物Ｗの水平方向の被加工部Ｗａを拡大するものとして、それぞれをレボルバ１１に取り付け、被加工物Ｗの上下方向の被加工部Ｗａの拡大と、被加工物Ｗの水平方向の被加工部Ｗａの拡大を切り換え自在としている。
【００１５】
前記計測装置７は、その支持体１２の側部に設けられたガイド１３ａが研削盤４の側部に設けられた水平レール１４ａをスライドすることにより前後動し、支持体１２の前部に設けられた縦レール１４ｂを計測手段７の後部に設けられたガイド１３ｂがスライドすることにより上下動するようにして、前記したように計測位置と退避位置に移動自在としている。
【００１６】
前記撮影手段８は、ＣＣＤカメラ等としており、拡大手段９によって拡大された被加工物Ｗの被加工部Ｗａを撮影する。この撮影手段８で撮影された被加工部Ｗａの撮像は、画像処理装置（図示せず）に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置（図示せず）によって計測寸法に数値化される。
【００１７】
前記拡大手段９は、顕微鏡等としており、レボルバ１１に対向して二個取り付けられており、一方は前記したように下方にプリズム１０を備えている。レボルバ１１は、手動操作または自動操作されるものとしており、図示したものは斜めに回転する形式としているが、水平に回転する形式としてもよい。
【００１８】
前記プリズム１０は、拡大手段９に保持された微調整手段１５に上下方向および水平方向に微調整可能として取り付けられている。微調整手段１５は、図３に示したように、拡大手段９の上下部を保持する保持孔１６ａを設けた上下保持体１６と、この上下保持体１６の支持板１７に取り付けた受け体１８と、この受け体１８を上下方向にスライドするスライド体１９と、このスライド体１９の下端に取り付けられたプリズム保持体２０とからなる。そして、前記プリズム１０は、このプリズム保持体２０に水平方向にスライド自在として取り付けられ、拡大手段９の下方に位置するようにしている。前記スライド体１９は、上端のネジ孔１９ａに螺合し、下端を受け体１８の上面１８ａに押し当てた調整ネジ２１を緩めたり締め付けたりすることによって、上下方向にスライドするようにしている。さらに、前記スライド体１９は、そのスライドした適宜位置において、スリット１９ｂに挿入されて支持板１７に螺合する固定ネジ２２によって固定されるようにしている。前記プリズム保持体２０は、二分割体としてそれぞれにプリズム１０の両側ガイド１０ａがスライドするレール２０ａを形成したものとし、スライド体１９の下端に固定ネジ２３によって固定されている。そして、前記プリズム１０は、その後端に調整ネジ２４が固着されており、この調整ネジ２４がスライド体１９の下端のネジ孔１９ｃに螺合して貫通され、その調整ネジ２４の後端に螺合した調整摘み２５を緩めたり締め付けたりすることによって、水平方向にスライドするようにしている。なお、図３中の符号２６は、上下保持体１６を支持板１７に固定しておくための固定ネジであり、符号２７は支持板１７に受け体１８を固定しておくための固定ネジである。
【００１９】
以上のように構成したこの発明の機上計測装置を用いて、被加工物Ｗの加工途中にテーブルから取り外さないで被加工物Ｗの寸法を計測するには、次のようにして行う。
【００２０】
先ず、被加工物Ｗの被加工部Ｗａの上下方向の寸法を計測するには、Ｘテーブル３を移動させてこの被加工物Ｗを計測装置７に接近させると共に、計測装置７を退避位置からスライドさせて、その被加工部Ｗａの側方である計測位置に移動させる。この場合、計測装置７は研削盤４の側部に設けられているので、被加工物Ｗの被加工部Ｗａの加工後、Ｘテーブル３の移動も少なくてすみ、その被加工部Ｗａの側方に直ぐに移動させることができる。そして、レボルバ１１を回転させて、撮影手段８と同一軸上に取り付けられる拡大手段９を、プリズム１０を備えたものに切り換える。次に、前記被加工部Ｗａの側方で計測装置７を図５中のＹＺ軸方向に移動させながら、被加工部Ｗａを拡大手段９により拡大させ、撮影手段８によって、図５に一点鎖線で囲まれた部分づつを連続撮影していき、ＹＺ軸方向の被加工部Ｗａの全体を撮影する。この撮影された被加工部Ｗａの撮像は、画像処理装置に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置で計測寸法に数値化される。これにより被加工物Ｗの被加工部Ｗａである溝の高さｈ、溝の幅ｗ、溝のピッチｐ1 などを計測することができる。なお、前記プリズム１０に取り付けられた微調整手段１５は、光軸の水平、垂直、前後、左右、傾斜を調整するためのものである。
【００２１】
次に、被加工物Ｗの被加工部Ｗａの水平方向の寸法を計測するには、Ｘテーブル３を移動させてこの被加工物Ｗを計測装置７に接近させると共に、計測装置７を退避位置からスライドさせて、その被加工部Ｗａの上方である計測位置に移動させる。この場合も前記したのと同様に、計測装置７は研削盤４の側部に設けられているので、被加工物Ｗの被加工部Ｗａの加工後、Ｘテーブル３の移動も少なくてすみ、その被加工部Ｗａの上方に直ぐに移動させることができる。そして、レボルバ１１を回転させて、撮影手段８と同一軸上に取り付けられる拡大手段９を、プリズム１０を備えていないものに切り換える。次に、前記被加工部Ｗａの上方で計測装置７を図７図中のＸＹ軸方向に移動させながら、被加工部Ｗａを拡大手段９により拡大させ、撮影手段８によって、図７に一点鎖線で囲まれた部分づつを連続撮影していき、ＸＹ軸方向の被加工部Ｗａの全体を撮影する。この撮影された被加工部Ｗａの撮像は、画像処理装置に取り込まれて画像信号となり、演算処理装置で計測寸法に数値化される。これにより被加工物Ｗの被加工部Ｗａである穴径ｄ、穴のピッチｐ2 、ｐ3 などを計測することができる。
【００２２】
したがって、この発明の機上計測装置は、研削などによる被加工物の被加工部の水平方向および上下方向の寸法を計測することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の機上計測装置を備えた研削加工機の正面図である。
【図２】この発明の機上計測装置を備えた研削加工機の側面図である。
【図３】この発明の機上計測装置の微調整手段の分解斜視図である。
【図４】この発明の機上計測装置で被加工物の被加工部の上下方向の寸法計測状態を示す説明図である。
【図５】この発明の機上計測装置で測定する被加工物の被加工部の一部省略側面図である。す説明図である。
【図６】この発明の機上計測装置で被加工物の被加工部の水平方向の寸法計測状態を示す説明図である。
【図７】この発明の機上計測装置で測定する被加工物の被加工部の一部省略平面図である。す説明図である。
【図８】従来の機上計測装置を備えた研削加工機の正面図である。
【図９】従来の機上計測装置で計測する被研削物の斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
４  研削盤
８  撮影手段
９  拡大手段
１０  プリズム
１１  レボルバ
【図１】
2005144600.tif 000003
【図２】
2005144600.tif 000004
【図３】
2005144600.tif 000005
【図４】
2005144600.tif 000006
【図５】
2005144600.tif 000007
【図６】
2005144600.tif 000008
【図７】
2005144600.tif 000009
【図８】
2005144600.tif 000010
【図９】
2005144600.tif 000011