寸法測定装置及び寸法測定方法
【課題】簡単な構成により１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる寸法測定装置及び寸法測定方法を提供すること。
【解決手段】測定装置２０において、径方向寸法を測定するためのＸ軸ダイヤルゲージ２１と、内径測定子２７と、外径測定子２８と、内径測定子２７及び外径測定子２８が取り付けられた測定子取付部材２９と、測定子取付部材２９とＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃとの間に配置され、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させるとともに、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子２７又は外径測定子２８を測定対象物に接触させた際におけるスピンドル２１ａの移動方向を切り替える切替機構３０とを有する。
【解決手段】測定装置２０において、径方向寸法を測定するためのＸ軸ダイヤルゲージ２１と、内径測定子２７と、外径測定子２８と、内径測定子２７及び外径測定子２８が取り付けられた測定子取付部材２９と、測定子取付部材２９とＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃとの間に配置され、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させるとともに、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子２７又は外径測定子２８を測定対象物に接触させた際におけるスピンドル２１ａの移動方向を切り替える切替機構３０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の各種寸法を測定する寸法測定装置及び寸法測定方法に関する。特に、ＮＣ工作機械に取り付けられる切削工具の寸法を測定するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ工作機械による加工では、通常、複数種の切削工具が使用され、予め設定された手順（ＮＣプログラム）に基づき、これらの切削工具が順次交換されながら、複数の工程が実施される。ここで、各切削工具は、これに対応する保持具に保持され、保持具に対して一体に組付けられた状態で持ち運びされ、ＮＣ工作機械に取付けられる。
【０００３】
ここで、ＮＣ工作機械は、ＮＣプログラムに基づき、各切削工具に対応する寸法情報を適宜呼び出して切削加工をする。そのため、新たに切削工具を購入した場合や、切削工具が再研磨された場合には、保持具に保持させた状態で寸法測定を行うとともに、切削加工時には、寸法情報をＮＣ工作機械に入力する必要がある。
【０００４】
そして、保持具に保持させた状態における工具の寸法測定は、ツールプリセッタにより行われている。このツールプリセッタにより測定された工具の寸法データがコンピュータに入力されて管理されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このようなツールプリセッタとして、工具の寸法を測定するために、Ｘ軸方向の寸法（工具径など）を測定するためのＸ軸ゲージと、Ｚ軸方向の寸法（工具長さなど）を測定するためのＺ軸ゲージとを有する測定装置が備わったものが知られている（特許文献２参照）。そして、Ｘ軸ゲージ及びＺ軸ゲージとして、ダイヤルゲージが広く使用されている。
【０００６】
また、工具以外の測定対象物の各種寸法を測定するための測定装置においても、ダイヤルゲージが広く使用されている。このような測定装置として、例えば、ダイヤルゲージを２つ使用して、測定対象物（円筒状物）の内径寸法、外径寸法、肉厚や真円度を同時に簡単な操作で迅速に測定可能なものがある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−９４２９２号公報
【特許文献２】実開平０４−１２５５５３号公報
【特許文献３】特開昭６３−１７７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載の測定装置では、例えば、内径加工刃と外径加工刃を備える工具の寸法を測定する場合、工具の外径寸法は測定することはできるが、内径寸法を測定することが困難であるという問題があった。
ここで、工具の内径寸法を測定するために、特許文献３に記載の測定装置を用いることも考えられるが、ダイヤルゲージを２つ使用するため、装置構成が複雑になってしまうとともに、測定精度の低下を招いてしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成により１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる寸法測定装置及び寸法測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置において、測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージと、測定対象物の内径測定部に当接する内径測定子と、測定対象物の外径測定部に当接する外径測定子と、前記内径測定子及び前記外径測定子が取り付けられた測定子取付部材と、前記測定子取付部材と前記ダイヤルゲージの測定子との間に配置され、前記内径測定子及び前記外径測定子の移動に連動して前記ダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、前記内径測定子又は前記外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替える切替機構とを有することを特徴とする。
【００１１】
この寸法測定装置では、切替機構により内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際におけるダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替えて測定を行うことができる。具体的には、付勢力を付加してダイヤルゲージのスピンドルを押し込んだ状態で、測定対象物の内径寸法を測定し、付勢力を解除してダイヤルゲージのスピンドルを通常状態にした状態で、測定対象物の外径寸法を測定する。このように、この寸法測定装置によれば、１つのダイヤルゲージで測定対象物の内径寸法及び外径寸法を測定することができ、内径寸法及び外径寸法ともに測定精度がよい。
【００１２】
また、切替機構は、内径測定子及び外径測定子の移動に連動してダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することができればよいので、簡単な構成で実現することができる。
【００１３】
具体的には、切替機構として、前記ダイヤルゲージのスピンドルと同軸上に対向配置された軸部材と、前記軸部材を前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向に摺動可能に保持する保持部材と、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に前記軸部材を付勢する付勢手段と、前記軸部材に対する前記付勢手段による付勢力の付加又は解除を切り替える切替部材とを備え、前記軸部材が、一端で前記ダイヤルゲージの測定子に当接させられ、他端で前記測定子取付部材に連結されていればよい。
【００１４】
これにより、簡単な構成によって１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる測定装置を実現することができる。
【００１５】
上記した寸法測定装置において、前記切替部材は、ネジ機構を備えており、締め込むことにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を付加し、緩めることにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を解除することが望ましい。
【００１６】
このような構成にすることにより、測定対象物の内径寸法を測定するときに、付勢手段による付勢力が変化することを確実に防止することができる。その結果、測定誤差を抑えることができるため、測定精度を向上させることができる。
【００１７】
上記した寸法測定装置において、前記測定子取付部材は、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸と直交する方向に延設されており、前記内径測定子及び前記外径測定子が、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸からオフセットして前記測定子取付部材に取り付けられていることが望ましい。
【００１８】
このような構成にすることにより、様々な形状をなす測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる。
【００１９】
そして、測定対象物がＮＣ工作機等で使用される工具である場合には、上記した寸法測定装置をツールプリセッタに組み付けるとよい。つまり、ツールプリセッタにおいて、上記したいずれか１つの寸法測定装置と、前記寸法測定装置を測定対象工具の径方向に移動させる移動手段と、測定対象工具を保持する工具保持部と、前記寸法測定装置の径方向における位置情報を表示する表示手段とを有していればよい。
【００２０】
このようなツールプリセッタによれば、内径加工刃と外径加工刃を備える工具における内径寸法及び外径寸法を、１つのダイヤルゲージで精度良く測定することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するためになされた本発明の別形態は、測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向へ付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージの測定子の移動方向を切り替え、前記内径測定子又は前記外径測定子に連動させて前記ダイヤルゲージの測定子を移動させ、測定対象物の内径寸法又は外径寸法を測定することを特徴とする。
【００２２】
この寸法測定方法では、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際におけるダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替えて測定を行うことができる。具体的には、付勢力を付加してダイヤルゲージのスピンドルを押し込んだ状態で、測定対象物の内径寸法を測定し、付勢力を解除してダイヤルゲージのスピンドルを通常状態にした状態で、測定対象物の外径寸法を測定する。このように、この寸法測定方法によれば、１つのダイヤルゲージで測定対象物の内径寸法及び外径寸法を精度良く測定することができる。
【００２３】
上記した寸法測定方法においては、
所定位置に固定した測定対象物のマスター品の内径測定部又は外径測定部に前記ダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの文字盤を回して表示をゼロにし、このときの前記ダイヤルゲージの位置を基準位置とした後、マスター品を測定対象物に取り換えて所定位置に固定し、測定対象物の内径測定部又は外径測定部に前記ダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示がゼロとなるように前記ダイヤルゲージを移動させ、その移動後の前記ダイヤルゲージの位置と前記基準位置との差から測定対象物の内径寸法又は外径寸法を求めればよい。
【００２４】
このようにすることにより、ツールプリセッタにおいて、内径加工刃と外径加工刃を備える工具の内径寸法及び外径寸法を、１つのダイヤルゲージで精度良くかつ簡単に測定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る寸法測定装置及び寸法測定方法によれば、上記した通り、簡単な構成により１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係るツールプリセッタの概略構成を示す図である。
【図２】測定装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２中左側から見た場合における切替機構の部分断面図である。
【図４】付勢力を付加している状態における切替機構の断面図である。
【図５】付勢力を付加していない状態における切替機構の断面図である。
【図６】工具の内径寸法の測定手順を説明するための図である。
【図７】工具の外径寸法の測定手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の寸法測定装置及び寸法測定方法を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、ツールプリセッタに本発明の寸法測定装置を組み込んだものである。そこで、本実施の形態に係るツールプリセッタについて、図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係るツールプリセッタの概略構成を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態に係るツールプリセッタ１０には、基台１１と、基台１１に設けられた工具保持部１２と、基台１１上に配置された支柱１３と、支柱に取り付けられた表示ユニット１４と、基台１１の正面に設けられた操作盤１５と、支柱１３に取り付けられた測定装置２０とが備わっている。そして、ツールプリセッタ１０では、工具保持部１２に保持された工具の寸法を測定装置２０により測定するようになっている。
【００２９】
工具保持部１２は、測定対象物である工具を保持する部分である。この工具保持部１２は、回転ハンドル１６の操作により回転可能に構成されており、保持した工具を回転させることができるようになっている。
【００３０】
支柱１３は、基台１１上をＸ軸方向（図１では左右方向）に移動可能となっている。支柱１３の移動は、Ｘ軸ハンドル１７を操作することにより行われる。この支柱１３をＸ軸方向に移動させることにより、測定装置２０をＸ軸方向に移動させることができるようになっている。
また、支柱１３は、Ｚ軸方向（図１では上下方向）に移動可能な昇降ユニット１３ａを備えている。この昇降ユニット１３ａの上下動は、Ｚ軸回転ハンドル１８を操作することにより行われる。そして、昇降ユニット１３ａに測定装置２０が取り付けられている。これにより、昇降ユニット１３ａをＺ軸方向に移動させることにより、測定装置２０をＺ軸方向に移動させることができるようになっている。
【００３１】
測定装置２０は、工具保持部１２に保持された工具の寸法を測定するものである。この測定装置２０は、上記したように、支柱１３に取り付けられ、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっており、工具の径方向寸法及び長さ（高さ寸法）を測定することができるようになっている。
【００３２】
ここで、この測定装置２０について、図２〜図５を参照しながら説明する。図２は、測定装置の概略構成を示す図である。図３は、図２中左側から見た場合における切替機構の部分断面図である。図４は、切替機構の断面図であり、付勢力を付加している状態（内径測定状態）を示している。図５は、切替機構の断面図であり、付勢力を付加していない状態（外径測定状態）を示している。
【００３３】
測定装置２０には、図２に示すように、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１と、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２と、昇降ユニット１３ａに固定されるアーム２３と、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１を保持するゲージホルダ２４と、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を保持するゲージホルダ２５と、ゲージホルダ２４が固定されるＸ軸スライダ２６と、内径測定子２７と、外径測定子２８と、測定子取付部材２９と、切替機構３０とが備わっている。
【００３４】
Ｘ軸ダイヤルゲージ２１は、工具のＸ軸方向寸法つまり内外径寸法を計測するものである。このＸ軸ダイヤルゲージ２１は、スピンドル２１ａが水平になるように、ステム２１ｂがゲージホルダ２４に保持されている。ゲージホルダ２４は、Ｘ軸スライダ２６に固定されている。Ｘ軸スライダ２６は、昇降ユニット１３ａに固定されたアーム２３に対してアーム２３の長手方向つまりＸ軸方向に移動可能となっている。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の配置位置を調節することができるようになっている。なお、スピンドル２１ａの先端には測定子２１ｃが設けられている。
【００３５】
Ｚ軸ダイヤルゲージ２２は、工具のＺ軸方向寸法つまり長さ（高さ寸法）を計測するものである。このＺ軸ダイヤルゲージ２２は、スピンドル２２ａが鉛直になるように、ステム２２ｂがゲージホルダ２５に保持されている。ゲージホルダ２５は、端部でアーム２３に対して回動可能に設けられ固定ネジ２５ａにより固定されている。これにより、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２の配置位置を調節することができるようになっている。なお、スピンドル２２ａの先端には測定子２２ｃが設けられており、これが工具長さ（高さ）測定用の測定子となる。
【００３６】
内径測定子２７は、工具の内径寸法を測定する際に工具の内径測定部に当接させる部分である。同様に、外径測定子２８は、工具の外径寸法を測定する際に工具の外径測定部に当接させる部分である。これら内径測定子２７及び外径測定子２８は、測定子取付部材２９の端部に取り付けられている。詳細には、測定子取付部材２９の図２中右側面に内径測定子２７が設けられ、その反対側つまり測定子取付部材２９の図２中左側面に外径測定子２８が設けられている。
【００３７】
測定子取付部材２９は、細長い四角柱状をなすものである。この測定子取付部材２９は、その長手方向が切替機構３０に備わる軸部材３１の軸方向と直交するように、軸部材３１に固定されている。詳細には、測定子取付部材２９の端部（測定子が設けられた端部と反対側）が、軸部材３１の一端部にネジ５０により固定されて一体化されている。これにより、内径測定子２７及び外径測定子２８が、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル軸から下方にオフセットして配置される。その結果として、様々な形状をなす工具の内外径寸法を測定することができる。
【００３８】
切替機構３０は、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させるとともに、内径測定子２７又は外径測定子２８を工具の測定部位に接触させた際におけるＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａの移動方向を切り替えるものである。つまり、切替機構３０は、内径寸法測定と外径寸法測定を切り替えるための機構である。この切替機構３０は、内部に備わる軸部材３１がスピンドル２１ａと同軸上に対向配置されるようにＸ軸スライダ２６に固定されている。
【００３９】
このような切替機構３０には、図３、図４に示すように、軸部材３１と、軸部材３１を摺動可能に保持する保持部材３２と、スプリング３３と、切替ネジ３４と、これらを収容するボディ３５と、ボディ３５に取り付けられるカバー３６とが備わっている。
軸部材３１は、ボディ３５に固定された保持部材３２によりＸ軸方向に摺動可能に保持されている。この軸部材３１の一端には上記したように測定子取付部材２９が連結されている。また、軸部材３１の他端には連結部材３７を介して、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃに当接する当接部材３８が取り付けられている。これにより、切替機構３０では軸部材３１を介して、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させることができるようになっている。
【００４０】
このような軸部材３１の上方に切替ネジ３４が設けられている。切替ネジ３４は、ネジ機構３９によりＸ軸方向に数ミリ程度移動するようになっている。なお、ネジ機構３９は、切替ネジ３４に形成された雄ねじとボディ３５に形成された雌ねじとにより構成されている。この切替ネジ３４には、ロッド４０が挿入されるロッド穴３４ａが形成されている。ロッド４０は、ロッド穴３４ａ内で摺動可能となっている。このロッド４０の他端は、連結部材３７に締結されている。これにより、ロッド４０は、連結部材３７により軸部材３１に連結され、軸部材３１と一体となってＸ軸方向に移動するようになっている。そして、切替ネジ３４と連結部材３７との間にスプリング３３が配置され、このスプリング３３の内側にロッド４０が位置している。
【００４１】
ここで、スプリング３３のバネ定数は、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に内蔵されているスプリングのバネ定数よりも大きい。そのため、切替ネジ３４を締め付けて図４に示す状態にすると、スプリング３３が圧縮されることにより発生する付勢力が連結部材３７を介して軸部材３１に付加される。これにより、軸部材３１が図４中右方向へ移動してＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａが押し込まれるようになっている。この状態では、スピンドル２１ａは図４中左方向へのみ移動するので、内径測定子２７により工具の内径寸法を計測することができる。つまり、内径測定子２７を工具の内径測定部に接触させた際、スピンドル２１ａは押し出される方向（図４中左方向）に移動するようになる。そして、寸法測定中においても、切替ネジ３４はネジ機構３９によって固定されているため動かないので、スプリング３３の付勢力が変化することはない。従って、内径測定時の測定誤差の発生を抑制することができ、測定精度を向上させることができる。
【００４２】
一方、切替ネジ３４を緩めて切替ネジ３４がボディ３５に固定されたストッパ４１に当接した状態、つまり図５に示す状態にすると、スプリング３３が解放されて付勢力が軸部材３１に付加されなくなる。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に内蔵されているスプリングの付勢力により軸部材３１が図５中左方向へ移動するとともに、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａが元に戻るようになっている。この状態では、スピンドル２１ａは図５中右方向へのみ移動するので、外径測定子２８により工具の外径寸法を計測することができる。つまり、外径測定子２８を工具の内径測定部に接触させた際、スピンドル２１ａは押し込まれる方向（図５中右方向）に移動するようになる。なお、工具の内外径寸法の測定手順については後述する。
【００４３】
そして、上記した各部品を収容しているボディ３５には、図３に示すように、その両側を覆うようにしてカバー３６，３６がネジ５１，５１により固定されている。このカバー３６の下端部には、測定子取付部材２９をガイドするガイド部３６ａが設けられている。このガイド部３６ａにより、測定子取付部材２９が振れることなくＸ軸方向に移動するようになっている。
【００４４】
続いて、上記したツールプリセッタ１０による工具の寸法測定の手順について、図６及び図７を参照しながら説明する。ここでは、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１による工具の内外径寸法の測定手順について説明し、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２による工具の長さ（高さ寸法）の測定手順は従来と同様であるから説明は省略する。図６は、工具の内径寸法の測定手順を説明するための図である。図７は、工具の外径寸法の測定手順を説明するための図である。
【００４５】
まず、測定対象工具の内径寸法を測定する場合について説明する。内径寸法を測定する場合には、図６に示すように、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を測定の邪魔にならない位置に配置した後、切替機構３０の切替ネジ３４を締め込む。そうすると、切替機構３０に備わるスプリング３３が圧縮される。これにより、スプリング３３の付勢力によって、切替機構３０の軸部材３１が移動してＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａを押し込む。その結果、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の針は、図６に破線で示す状態となる。
【００４６】
そして、ツールプリセッタ１０の工具保持部１２にマスター品をセットし、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、内径測定子２７をマスター品の測定部位に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。この状態でツールプリセッタ１０のゼロ点調整を行う。そして、ツールプリセッタ１０の操作盤１５からマスター品の寸法を入力し、ツールプリセッタ１０に記憶させる。この位置が内径測定の基準位置となる。なお、マスター品としては、ツールプリセッタに備わるもののうち測定対象工具の寸法に最も近いものを使用すればよい。
【００４７】
例えば、マスター品の寸法が１００ｍｍであるとすると、ツールプリセッタ１０に対して「１００．００」と入力すればよい。そのとき、表示ユニット１４に内径寸法として「１００．００」と表示される。
【００４８】
次いで、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して、測定装置２０を退避位置に移動させた後、工具保持部１２からマスター品を取り外し測定対象工具６０をセットする。そして、再度、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、内径測定子２７を測定対象工具６０の内径加工刃６１の刃先に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。そのとき、表示ユニット１４に「８７．０５」と表示されたとすると、測定対象工具６０の内径寸法は８７．０５ｍｍとなる。このようにして、測定対象工具６０の内径寸法を簡単に測定することができる。
【００４９】
その後、必要があれば、内径加工刃６１の飛び出し量の調整を行い、調整後に上記した測定を再度行う。この測定と調整を繰り返すことにより、測定対象工具６０の内径寸法を目標値に合わせ込むことができる。
【００５０】
次に、測定対象工具の外径寸法を測定する場合について説明する。外径寸法を測定する場合には、図７に示すように、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を測定の邪魔にならない位置に配置した後、切替機構３０の切替ネジ３４を緩めてストッパ４１に当接させる。そうすると、切替機構３０に備わるスプリング３３が解放されて、スプリング３３の付勢力が軸部材３１に付加されなくなる。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に備わるスプリングの付勢力によりスピンドル２１ａが押し出される。その結果、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の針は、図７に破線で示す状態となる。これは、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の通常の状態である。
【００５１】
そして、ツールプリセッタ１０の工具保持部１２にマスター品をセットし、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、外径測定子２８をマスター品の測定部位に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。この状態でツールプリセッタ１０のゼロ点調整を行う。そして、ツールプリセッタ１０の操作盤１５からマスター品の寸法を入力し、ツールプリセッタ１０に記憶させる。この位置が外径測定の基準位置となる。
【００５２】
次いで、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して、測定装置２０を退避位置に移動させた後、工具保持部１２からマスター品を取り外し測定対象工具６０をセットする。そして、再度、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、外径測定子２８を測定対象工具６０の外径加工刃６２の刃先に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。そのとき、表示ユニット１４に「１２３．０５」と表示されたとすると、測定対象工具６０の外径寸法は１２３．０５ｍｍとなる。このようにして、測定対象工具６０の外径寸法を簡単に測定することができる。
【００５３】
その後、必要があれば、外径加工刃６２の飛び出し量の調整を行い、調整後に上記した測定を再度行う。この測定と調整を繰り返すことにより、測定対象工具６０の外径寸法を目標値に合わせ込むことができる。
【００５４】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るツールプリセッタ１０によれば、切替機構３０により、測定装置２０に備わるＸ軸ダイヤルゲージ２１だけで内径寸法測定と外径寸法測定とを簡単に測定することができる。そして、切替機構３０は、上記したように簡単な構成であるとともに、内径測定時にスピンドル２１ａに付加するスプリング３３の付勢力が変化しないため、精度良く寸法測定を行うことができる。
【００５５】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、本発明の寸法測定装置をツールプリセッタに組み付けた場合を例示したが、本発明の寸法測定装置は、工具の寸法に限らず、内外径寸法を測定する必要のある物品の寸法を測定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ツールプリセッタ
１２ 工具保持部
１３ａ 昇降ユニット
１４ 表示ユニット
１７ Ｘ軸ハンドル
１８ Ｚ軸ハンドル
２０ 測定装置
２１ Ｘ軸ダイヤルゲージ
２７ 内径測定子
２８ 外径測定子２８
２９ 測定子取付部材
３０ 切替機構
３１ 軸部材
３２ 保持部材
３３ スプリング
３４ 切替ネジ
３９ ネジ機構
４１ ストッパ
６０ 測定対象工具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の各種寸法を測定する寸法測定装置及び寸法測定方法に関する。特に、ＮＣ工作機械に取り付けられる切削工具の寸法を測定するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ工作機械による加工では、通常、複数種の切削工具が使用され、予め設定された手順（ＮＣプログラム）に基づき、これらの切削工具が順次交換されながら、複数の工程が実施される。ここで、各切削工具は、これに対応する保持具に保持され、保持具に対して一体に組付けられた状態で持ち運びされ、ＮＣ工作機械に取付けられる。
【０００３】
ここで、ＮＣ工作機械は、ＮＣプログラムに基づき、各切削工具に対応する寸法情報を適宜呼び出して切削加工をする。そのため、新たに切削工具を購入した場合や、切削工具が再研磨された場合には、保持具に保持させた状態で寸法測定を行うとともに、切削加工時には、寸法情報をＮＣ工作機械に入力する必要がある。
【０００４】
そして、保持具に保持させた状態における工具の寸法測定は、ツールプリセッタにより行われている。このツールプリセッタにより測定された工具の寸法データがコンピュータに入力されて管理されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このようなツールプリセッタとして、工具の寸法を測定するために、Ｘ軸方向の寸法（工具径など）を測定するためのＸ軸ゲージと、Ｚ軸方向の寸法（工具長さなど）を測定するためのＺ軸ゲージとを有する測定装置が備わったものが知られている（特許文献２参照）。そして、Ｘ軸ゲージ及びＺ軸ゲージとして、ダイヤルゲージが広く使用されている。
【０００６】
また、工具以外の測定対象物の各種寸法を測定するための測定装置においても、ダイヤルゲージが広く使用されている。このような測定装置として、例えば、ダイヤルゲージを２つ使用して、測定対象物（円筒状物）の内径寸法、外径寸法、肉厚や真円度を同時に簡単な操作で迅速に測定可能なものがある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−９４２９２号公報
【特許文献２】実開平０４−１２５５５３号公報
【特許文献３】特開昭６３−１７７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載の測定装置では、例えば、内径加工刃と外径加工刃を備える工具の寸法を測定する場合、工具の外径寸法は測定することはできるが、内径寸法を測定することが困難であるという問題があった。
ここで、工具の内径寸法を測定するために、特許文献３に記載の測定装置を用いることも考えられるが、ダイヤルゲージを２つ使用するため、装置構成が複雑になってしまうとともに、測定精度の低下を招いてしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成により１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる寸法測定装置及び寸法測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置において、測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージと、測定対象物の内径測定部に当接する内径測定子と、測定対象物の外径測定部に当接する外径測定子と、前記内径測定子及び前記外径測定子が取り付けられた測定子取付部材と、前記測定子取付部材と前記ダイヤルゲージの測定子との間に配置され、前記内径測定子及び前記外径測定子の移動に連動して前記ダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、前記内径測定子又は前記外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替える切替機構とを有することを特徴とする。
【００１１】
この寸法測定装置では、切替機構により内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際におけるダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替えて測定を行うことができる。具体的には、付勢力を付加してダイヤルゲージのスピンドルを押し込んだ状態で、測定対象物の内径寸法を測定し、付勢力を解除してダイヤルゲージのスピンドルを通常状態にした状態で、測定対象物の外径寸法を測定する。このように、この寸法測定装置によれば、１つのダイヤルゲージで測定対象物の内径寸法及び外径寸法を測定することができ、内径寸法及び外径寸法ともに測定精度がよい。
【００１２】
また、切替機構は、内径測定子及び外径測定子の移動に連動してダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することができればよいので、簡単な構成で実現することができる。
【００１３】
具体的には、切替機構として、前記ダイヤルゲージのスピンドルと同軸上に対向配置された軸部材と、前記軸部材を前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向に摺動可能に保持する保持部材と、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に前記軸部材を付勢する付勢手段と、前記軸部材に対する前記付勢手段による付勢力の付加又は解除を切り替える切替部材とを備え、前記軸部材が、一端で前記ダイヤルゲージの測定子に当接させられ、他端で前記測定子取付部材に連結されていればよい。
【００１４】
これにより、簡単な構成によって１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる測定装置を実現することができる。
【００１５】
上記した寸法測定装置において、前記切替部材は、ネジ機構を備えており、締め込むことにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を付加し、緩めることにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を解除することが望ましい。
【００１６】
このような構成にすることにより、測定対象物の内径寸法を測定するときに、付勢手段による付勢力が変化することを確実に防止することができる。その結果、測定誤差を抑えることができるため、測定精度を向上させることができる。
【００１７】
上記した寸法測定装置において、前記測定子取付部材は、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸と直交する方向に延設されており、前記内径測定子及び前記外径測定子が、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸からオフセットして前記測定子取付部材に取り付けられていることが望ましい。
【００１８】
このような構成にすることにより、様々な形状をなす測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる。
【００１９】
そして、測定対象物がＮＣ工作機等で使用される工具である場合には、上記した寸法測定装置をツールプリセッタに組み付けるとよい。つまり、ツールプリセッタにおいて、上記したいずれか１つの寸法測定装置と、前記寸法測定装置を測定対象工具の径方向に移動させる移動手段と、測定対象工具を保持する工具保持部と、前記寸法測定装置の径方向における位置情報を表示する表示手段とを有していればよい。
【００２０】
このようなツールプリセッタによれば、内径加工刃と外径加工刃を備える工具における内径寸法及び外径寸法を、１つのダイヤルゲージで精度良く測定することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するためになされた本発明の別形態は、測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向へ付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージの測定子の移動方向を切り替え、前記内径測定子又は前記外径測定子に連動させて前記ダイヤルゲージの測定子を移動させ、測定対象物の内径寸法又は外径寸法を測定することを特徴とする。
【００２２】
この寸法測定方法では、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際におけるダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替えて測定を行うことができる。具体的には、付勢力を付加してダイヤルゲージのスピンドルを押し込んだ状態で、測定対象物の内径寸法を測定し、付勢力を解除してダイヤルゲージのスピンドルを通常状態にした状態で、測定対象物の外径寸法を測定する。このように、この寸法測定方法によれば、１つのダイヤルゲージで測定対象物の内径寸法及び外径寸法を精度良く測定することができる。
【００２３】
上記した寸法測定方法においては、
所定位置に固定した測定対象物のマスター品の内径測定部又は外径測定部に前記ダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの文字盤を回して表示をゼロにし、このときの前記ダイヤルゲージの位置を基準位置とした後、マスター品を測定対象物に取り換えて所定位置に固定し、測定対象物の内径測定部又は外径測定部に前記ダイヤルゲージの測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示がゼロとなるように前記ダイヤルゲージを移動させ、その移動後の前記ダイヤルゲージの位置と前記基準位置との差から測定対象物の内径寸法又は外径寸法を求めればよい。
【００２４】
このようにすることにより、ツールプリセッタにおいて、内径加工刃と外径加工刃を備える工具の内径寸法及び外径寸法を、１つのダイヤルゲージで精度良くかつ簡単に測定することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る寸法測定装置及び寸法測定方法によれば、上記した通り、簡単な構成により１つのゲージで測定対象物の内外径寸法を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係るツールプリセッタの概略構成を示す図である。
【図２】測定装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２中左側から見た場合における切替機構の部分断面図である。
【図４】付勢力を付加している状態における切替機構の断面図である。
【図５】付勢力を付加していない状態における切替機構の断面図である。
【図６】工具の内径寸法の測定手順を説明するための図である。
【図７】工具の外径寸法の測定手順を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の寸法測定装置及び寸法測定方法を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、ツールプリセッタに本発明の寸法測定装置を組み込んだものである。そこで、本実施の形態に係るツールプリセッタについて、図１を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係るツールプリセッタの概略構成を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態に係るツールプリセッタ１０には、基台１１と、基台１１に設けられた工具保持部１２と、基台１１上に配置された支柱１３と、支柱に取り付けられた表示ユニット１４と、基台１１の正面に設けられた操作盤１５と、支柱１３に取り付けられた測定装置２０とが備わっている。そして、ツールプリセッタ１０では、工具保持部１２に保持された工具の寸法を測定装置２０により測定するようになっている。
【００２９】
工具保持部１２は、測定対象物である工具を保持する部分である。この工具保持部１２は、回転ハンドル１６の操作により回転可能に構成されており、保持した工具を回転させることができるようになっている。
【００３０】
支柱１３は、基台１１上をＸ軸方向（図１では左右方向）に移動可能となっている。支柱１３の移動は、Ｘ軸ハンドル１７を操作することにより行われる。この支柱１３をＸ軸方向に移動させることにより、測定装置２０をＸ軸方向に移動させることができるようになっている。
また、支柱１３は、Ｚ軸方向（図１では上下方向）に移動可能な昇降ユニット１３ａを備えている。この昇降ユニット１３ａの上下動は、Ｚ軸回転ハンドル１８を操作することにより行われる。そして、昇降ユニット１３ａに測定装置２０が取り付けられている。これにより、昇降ユニット１３ａをＺ軸方向に移動させることにより、測定装置２０をＺ軸方向に移動させることができるようになっている。
【００３１】
測定装置２０は、工具保持部１２に保持された工具の寸法を測定するものである。この測定装置２０は、上記したように、支柱１３に取り付けられ、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっており、工具の径方向寸法及び長さ（高さ寸法）を測定することができるようになっている。
【００３２】
ここで、この測定装置２０について、図２〜図５を参照しながら説明する。図２は、測定装置の概略構成を示す図である。図３は、図２中左側から見た場合における切替機構の部分断面図である。図４は、切替機構の断面図であり、付勢力を付加している状態（内径測定状態）を示している。図５は、切替機構の断面図であり、付勢力を付加していない状態（外径測定状態）を示している。
【００３３】
測定装置２０には、図２に示すように、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１と、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２と、昇降ユニット１３ａに固定されるアーム２３と、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１を保持するゲージホルダ２４と、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を保持するゲージホルダ２５と、ゲージホルダ２４が固定されるＸ軸スライダ２６と、内径測定子２７と、外径測定子２８と、測定子取付部材２９と、切替機構３０とが備わっている。
【００３４】
Ｘ軸ダイヤルゲージ２１は、工具のＸ軸方向寸法つまり内外径寸法を計測するものである。このＸ軸ダイヤルゲージ２１は、スピンドル２１ａが水平になるように、ステム２１ｂがゲージホルダ２４に保持されている。ゲージホルダ２４は、Ｘ軸スライダ２６に固定されている。Ｘ軸スライダ２６は、昇降ユニット１３ａに固定されたアーム２３に対してアーム２３の長手方向つまりＸ軸方向に移動可能となっている。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の配置位置を調節することができるようになっている。なお、スピンドル２１ａの先端には測定子２１ｃが設けられている。
【００３５】
Ｚ軸ダイヤルゲージ２２は、工具のＺ軸方向寸法つまり長さ（高さ寸法）を計測するものである。このＺ軸ダイヤルゲージ２２は、スピンドル２２ａが鉛直になるように、ステム２２ｂがゲージホルダ２５に保持されている。ゲージホルダ２５は、端部でアーム２３に対して回動可能に設けられ固定ネジ２５ａにより固定されている。これにより、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２の配置位置を調節することができるようになっている。なお、スピンドル２２ａの先端には測定子２２ｃが設けられており、これが工具長さ（高さ）測定用の測定子となる。
【００３６】
内径測定子２７は、工具の内径寸法を測定する際に工具の内径測定部に当接させる部分である。同様に、外径測定子２８は、工具の外径寸法を測定する際に工具の外径測定部に当接させる部分である。これら内径測定子２７及び外径測定子２８は、測定子取付部材２９の端部に取り付けられている。詳細には、測定子取付部材２９の図２中右側面に内径測定子２７が設けられ、その反対側つまり測定子取付部材２９の図２中左側面に外径測定子２８が設けられている。
【００３７】
測定子取付部材２９は、細長い四角柱状をなすものである。この測定子取付部材２９は、その長手方向が切替機構３０に備わる軸部材３１の軸方向と直交するように、軸部材３１に固定されている。詳細には、測定子取付部材２９の端部（測定子が設けられた端部と反対側）が、軸部材３１の一端部にネジ５０により固定されて一体化されている。これにより、内径測定子２７及び外径測定子２８が、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル軸から下方にオフセットして配置される。その結果として、様々な形状をなす工具の内外径寸法を測定することができる。
【００３８】
切替機構３０は、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させるとともに、内径測定子２７又は外径測定子２８を工具の測定部位に接触させた際におけるＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａの移動方向を切り替えるものである。つまり、切替機構３０は、内径寸法測定と外径寸法測定を切り替えるための機構である。この切替機構３０は、内部に備わる軸部材３１がスピンドル２１ａと同軸上に対向配置されるようにＸ軸スライダ２６に固定されている。
【００３９】
このような切替機構３０には、図３、図４に示すように、軸部材３１と、軸部材３１を摺動可能に保持する保持部材３２と、スプリング３３と、切替ネジ３４と、これらを収容するボディ３５と、ボディ３５に取り付けられるカバー３６とが備わっている。
軸部材３１は、ボディ３５に固定された保持部材３２によりＸ軸方向に摺動可能に保持されている。この軸部材３１の一端には上記したように測定子取付部材２９が連結されている。また、軸部材３１の他端には連結部材３７を介して、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃに当接する当接部材３８が取り付けられている。これにより、切替機構３０では軸部材３１を介して、内径測定子２７及び外径測定子２８の移動に連動してＸ軸ダイヤルゲージ２１の測定子２１ｃを移動させることができるようになっている。
【００４０】
このような軸部材３１の上方に切替ネジ３４が設けられている。切替ネジ３４は、ネジ機構３９によりＸ軸方向に数ミリ程度移動するようになっている。なお、ネジ機構３９は、切替ネジ３４に形成された雄ねじとボディ３５に形成された雌ねじとにより構成されている。この切替ネジ３４には、ロッド４０が挿入されるロッド穴３４ａが形成されている。ロッド４０は、ロッド穴３４ａ内で摺動可能となっている。このロッド４０の他端は、連結部材３７に締結されている。これにより、ロッド４０は、連結部材３７により軸部材３１に連結され、軸部材３１と一体となってＸ軸方向に移動するようになっている。そして、切替ネジ３４と連結部材３７との間にスプリング３３が配置され、このスプリング３３の内側にロッド４０が位置している。
【００４１】
ここで、スプリング３３のバネ定数は、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に内蔵されているスプリングのバネ定数よりも大きい。そのため、切替ネジ３４を締め付けて図４に示す状態にすると、スプリング３３が圧縮されることにより発生する付勢力が連結部材３７を介して軸部材３１に付加される。これにより、軸部材３１が図４中右方向へ移動してＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａが押し込まれるようになっている。この状態では、スピンドル２１ａは図４中左方向へのみ移動するので、内径測定子２７により工具の内径寸法を計測することができる。つまり、内径測定子２７を工具の内径測定部に接触させた際、スピンドル２１ａは押し出される方向（図４中左方向）に移動するようになる。そして、寸法測定中においても、切替ネジ３４はネジ機構３９によって固定されているため動かないので、スプリング３３の付勢力が変化することはない。従って、内径測定時の測定誤差の発生を抑制することができ、測定精度を向上させることができる。
【００４２】
一方、切替ネジ３４を緩めて切替ネジ３４がボディ３５に固定されたストッパ４１に当接した状態、つまり図５に示す状態にすると、スプリング３３が解放されて付勢力が軸部材３１に付加されなくなる。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に内蔵されているスプリングの付勢力により軸部材３１が図５中左方向へ移動するとともに、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａが元に戻るようになっている。この状態では、スピンドル２１ａは図５中右方向へのみ移動するので、外径測定子２８により工具の外径寸法を計測することができる。つまり、外径測定子２８を工具の内径測定部に接触させた際、スピンドル２１ａは押し込まれる方向（図５中右方向）に移動するようになる。なお、工具の内外径寸法の測定手順については後述する。
【００４３】
そして、上記した各部品を収容しているボディ３５には、図３に示すように、その両側を覆うようにしてカバー３６，３６がネジ５１，５１により固定されている。このカバー３６の下端部には、測定子取付部材２９をガイドするガイド部３６ａが設けられている。このガイド部３６ａにより、測定子取付部材２９が振れることなくＸ軸方向に移動するようになっている。
【００４４】
続いて、上記したツールプリセッタ１０による工具の寸法測定の手順について、図６及び図７を参照しながら説明する。ここでは、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１による工具の内外径寸法の測定手順について説明し、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２による工具の長さ（高さ寸法）の測定手順は従来と同様であるから説明は省略する。図６は、工具の内径寸法の測定手順を説明するための図である。図７は、工具の外径寸法の測定手順を説明するための図である。
【００４５】
まず、測定対象工具の内径寸法を測定する場合について説明する。内径寸法を測定する場合には、図６に示すように、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を測定の邪魔にならない位置に配置した後、切替機構３０の切替ネジ３４を締め込む。そうすると、切替機構３０に備わるスプリング３３が圧縮される。これにより、スプリング３３の付勢力によって、切替機構３０の軸部材３１が移動してＸ軸ダイヤルゲージ２１のスピンドル２１ａを押し込む。その結果、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の針は、図６に破線で示す状態となる。
【００４６】
そして、ツールプリセッタ１０の工具保持部１２にマスター品をセットし、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、内径測定子２７をマスター品の測定部位に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。この状態でツールプリセッタ１０のゼロ点調整を行う。そして、ツールプリセッタ１０の操作盤１５からマスター品の寸法を入力し、ツールプリセッタ１０に記憶させる。この位置が内径測定の基準位置となる。なお、マスター品としては、ツールプリセッタに備わるもののうち測定対象工具の寸法に最も近いものを使用すればよい。
【００４７】
例えば、マスター品の寸法が１００ｍｍであるとすると、ツールプリセッタ１０に対して「１００．００」と入力すればよい。そのとき、表示ユニット１４に内径寸法として「１００．００」と表示される。
【００４８】
次いで、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して、測定装置２０を退避位置に移動させた後、工具保持部１２からマスター品を取り外し測定対象工具６０をセットする。そして、再度、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、内径測定子２７を測定対象工具６０の内径加工刃６１の刃先に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。そのとき、表示ユニット１４に「８７．０５」と表示されたとすると、測定対象工具６０の内径寸法は８７．０５ｍｍとなる。このようにして、測定対象工具６０の内径寸法を簡単に測定することができる。
【００４９】
その後、必要があれば、内径加工刃６１の飛び出し量の調整を行い、調整後に上記した測定を再度行う。この測定と調整を繰り返すことにより、測定対象工具６０の内径寸法を目標値に合わせ込むことができる。
【００５０】
次に、測定対象工具の外径寸法を測定する場合について説明する。外径寸法を測定する場合には、図７に示すように、Ｚ軸ダイヤルゲージ２２を測定の邪魔にならない位置に配置した後、切替機構３０の切替ネジ３４を緩めてストッパ４１に当接させる。そうすると、切替機構３０に備わるスプリング３３が解放されて、スプリング３３の付勢力が軸部材３１に付加されなくなる。これにより、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１に備わるスプリングの付勢力によりスピンドル２１ａが押し出される。その結果、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の針は、図７に破線で示す状態となる。これは、Ｘ軸ダイヤルゲージ２１の通常の状態である。
【００５１】
そして、ツールプリセッタ１０の工具保持部１２にマスター品をセットし、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、外径測定子２８をマスター品の測定部位に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。この状態でツールプリセッタ１０のゼロ点調整を行う。そして、ツールプリセッタ１０の操作盤１５からマスター品の寸法を入力し、ツールプリセッタ１０に記憶させる。この位置が外径測定の基準位置となる。
【００５２】
次いで、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して、測定装置２０を退避位置に移動させた後、工具保持部１２からマスター品を取り外し測定対象工具６０をセットする。そして、再度、Ｘ軸ハンドル１７及びＺ軸ハンドル１８を操作して測定装置２０を移動させ、外径測定子２８を測定対象工具６０の外径加工刃６２の刃先に接触させる。その状態からＸ軸ダイヤルゲージ２１の針がゼロになるように、Ｘ軸ハンドル１７を操作して測定装置２０を移動させて停止させる。そのとき、表示ユニット１４に「１２３．０５」と表示されたとすると、測定対象工具６０の外径寸法は１２３．０５ｍｍとなる。このようにして、測定対象工具６０の外径寸法を簡単に測定することができる。
【００５３】
その後、必要があれば、外径加工刃６２の飛び出し量の調整を行い、調整後に上記した測定を再度行う。この測定と調整を繰り返すことにより、測定対象工具６０の外径寸法を目標値に合わせ込むことができる。
【００５４】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るツールプリセッタ１０によれば、切替機構３０により、測定装置２０に備わるＸ軸ダイヤルゲージ２１だけで内径寸法測定と外径寸法測定とを簡単に測定することができる。そして、切替機構３０は、上記したように簡単な構成であるとともに、内径測定時にスピンドル２１ａに付加するスプリング３３の付勢力が変化しないため、精度良く寸法測定を行うことができる。
【００５５】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、本発明の寸法測定装置をツールプリセッタに組み付けた場合を例示したが、本発明の寸法測定装置は、工具の寸法に限らず、内外径寸法を測定する必要のある物品の寸法を測定することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０ ツールプリセッタ
１２ 工具保持部
１３ａ 昇降ユニット
１４ 表示ユニット
１７ Ｘ軸ハンドル
１８ Ｚ軸ハンドル
２０ 測定装置
２１ Ｘ軸ダイヤルゲージ
２７ 内径測定子
２８ 外径測定子２８
２９ 測定子取付部材
３０ 切替機構
３１ 軸部材
３２ 保持部材
３３ スプリング
３４ 切替ネジ
３９ ネジ機構
４１ ストッパ
６０ 測定対象工具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置において、
測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージと、
測定対象物の内径測定部に当接する内径測定子と、
測定対象物の外径測定部に当接する外径測定子と、
前記内径測定子及び前記外径測定子が取り付けられた測定子取付部材と、
前記測定子取付部材と前記ダイヤルゲージの測定子との間に配置され、前記内径測定子及び前記外径測定子の移動に連動して前記ダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、前記内径測定子又は前記外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替える切替機構とを有する
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載する寸法測定装置において、
前記切替機構は、
前記ダイヤルゲージのスピンドルと同軸上に対向配置された軸部材と、
前記軸部材を前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向に摺動可能に保持する保持部材と、
前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に前記軸部材を付勢する付勢手段と、
前記軸部材に対する前記付勢手段による付勢力の付加又は解除を切り替える切替部材とを備え、
前記軸部材は、一端で前記ダイヤルゲージの測定子に当接させられ、他端で前記測定子取付部材に連結されている
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載する寸法測定装置において、
前記切替部材は、ネジ機構を備えており、締め込むことにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を付加し、緩めることにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を解除する
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの寸法測定装置において、
前記測定子取付部材は、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸と直交する方向に延設されており、
前記内径測定子及び前記外径測定子が、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸からオフセットして前記測定子取付部材に取り付けられている
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項５】
工具の寸法を測定するツールプリセッタにおいて、
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの寸法測定装置と、
前記寸法測定装置を測定対象工具の径方向に移動させる移動手段と、
測定対象工具を保持する工具保持部と、
前記寸法測定装置の径方向における位置情報を表示する表示手段とを有する
ことを特徴とするツールプリセッタ。
【請求項６】
測定対象物の寸法を測定する寸法測定方法において、
測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向へ付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージの測定子の移動方向を切り替え、前記内径測定子又は前記外径測定子に連動させて前記ダイヤルゲージの測定子を移動させ、測定対象物の内径寸法又は外径寸法を測定する
ことを特徴とする寸法測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載する測定対象物の寸法を測定する寸法測定方法において、
所定位置に固定した測定対象物のマスター品の内径測定部又は外径測定部に前記内径測定子又は前記外径測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示をゼロにし、このときの前記ダイヤルゲージの位置を基準位置とした後、マスター品を測定対象物に取り換えて前記所定位置に固定し、測定対象物の内径測定部又は外径測定部に前記内径測定子又は前記外径測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示がゼロとなるように前記ダイヤルゲージを移動させ、その移動後の前記ダイヤルゲージの位置と前記基準位置との差から測定対象物の内径寸法又は外径寸法を求める
ことを特徴とする寸法測定方法。
【請求項１】
測定対象物の寸法を測定する寸法測定装置において、
測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージと、
測定対象物の内径測定部に当接する内径測定子と、
測定対象物の外径測定部に当接する外径測定子と、
前記内径測定子及び前記外径測定子が取り付けられた測定子取付部材と、
前記測定子取付部材と前記ダイヤルゲージの測定子との間に配置され、前記内径測定子及び前記外径測定子の移動に連動して前記ダイヤルゲージの測定子を移動させるとともに、前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に付勢力を付加又は解除することにより、前記内径測定子又は前記外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向を切り替える切替機構とを有する
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載する寸法測定装置において、
前記切替機構は、
前記ダイヤルゲージのスピンドルと同軸上に対向配置された軸部材と、
前記軸部材を前記ダイヤルゲージのスピンドルの移動方向に摺動可能に保持する保持部材と、
前記ダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向に前記軸部材を付勢する付勢手段と、
前記軸部材に対する前記付勢手段による付勢力の付加又は解除を切り替える切替部材とを備え、
前記軸部材は、一端で前記ダイヤルゲージの測定子に当接させられ、他端で前記測定子取付部材に連結されている
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載する寸法測定装置において、
前記切替部材は、ネジ機構を備えており、締め込むことにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を付加し、緩めることにより前記付勢手段による前記軸部材に対する付勢力を解除する
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの寸法測定装置において、
前記測定子取付部材は、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸と直交する方向に延設されており、
前記内径測定子及び前記外径測定子が、前記ダイヤルゲージのスピンドル軸からオフセットして前記測定子取付部材に取り付けられている
ことを特徴とする寸法測定装置。
【請求項５】
工具の寸法を測定するツールプリセッタにおいて、
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの寸法測定装置と、
前記寸法測定装置を測定対象工具の径方向に移動させる移動手段と、
測定対象工具を保持する工具保持部と、
前記寸法測定装置の径方向における位置情報を表示する表示手段とを有する
ことを特徴とするツールプリセッタ。
【請求項６】
測定対象物の寸法を測定する寸法測定方法において、
測定対象物の径方向寸法を測定するためのダイヤルゲージのスピンドルを押し込む方向へ付勢力を付加又は解除することにより、内径測定子又は外径測定子を測定対象物に接触させた際における前記ダイヤルゲージの測定子の移動方向を切り替え、前記内径測定子又は前記外径測定子に連動させて前記ダイヤルゲージの測定子を移動させ、測定対象物の内径寸法又は外径寸法を測定する
ことを特徴とする寸法測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載する測定対象物の寸法を測定する寸法測定方法において、
所定位置に固定した測定対象物のマスター品の内径測定部又は外径測定部に前記内径測定子又は前記外径測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示をゼロにし、このときの前記ダイヤルゲージの位置を基準位置とした後、マスター品を測定対象物に取り換えて前記所定位置に固定し、測定対象物の内径測定部又は外径測定部に前記内径測定子又は前記外径測定子を接触させた状態で前記ダイヤルゲージの表示がゼロとなるように前記ダイヤルゲージを移動させ、その移動後の前記ダイヤルゲージの位置と前記基準位置との差から測定対象物の内径寸法又は外径寸法を求める
ことを特徴とする寸法測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３２１７３（Ｐ２０１１−２３２１７３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２７１１（Ｐ２０１０−１０２７１１）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（５０８３７５０６６）日本アイディーシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【出願人】（５０８３７５０６６）日本アイディーシステム株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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