自動定寸ヘッド
【課題】 バイトが破損したり、測定子を揺動させるエアーシリンダの作動不良等のトラブルや調整ミスによって測定ジョーの先端部に設けた測定子がワークと衝突した場合でも、その衝撃が装置全体に伝わらないようにして、部分的な損傷だけで済ませるようにする。
【解決手段】 ケース本体２３に揺動自在に設けられた一対の測定ジョー２０と、この測定ジョー２０を開閉するエアーシリンダ４０と、前記測定ジョー２０の先端部に取付けられた測定子２２をワーク２１に接触させた時の測定ジョー２０の位置変化に基づいて測定値を出力する検出器３０とを備えてなる自動定寸ヘッドＨにおいて、前記測定子２２には該測定子２２に所定以上の衝撃が加わった時に測定子２２の先端部２２ａが破損する切欠部３９を設けた。
【解決手段】 ケース本体２３に揺動自在に設けられた一対の測定ジョー２０と、この測定ジョー２０を開閉するエアーシリンダ４０と、前記測定ジョー２０の先端部に取付けられた測定子２２をワーク２１に接触させた時の測定ジョー２０の位置変化に基づいて測定値を出力する検出器３０とを備えてなる自動定寸ヘッドＨにおいて、前記測定子２２には該測定子２２に所定以上の衝撃が加わった時に測定子２２の先端部２２ａが破損する切欠部３９を設けた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒研削盤や自動旋盤などの工作機械に直接取り付けて、研削中あるいは切削中のワークの外径寸法や内径寸法を測定する自動定寸ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自動定寸ヘッドとしては、例えば図１０示した内径測定定寸装置が知られている。これはケース本体１に測定方向、及びリトラクタ方向に揺動自在に設けられた測定ジョー２と、この測定ジョー２に連結されたレバー１３を介して測定方向に付勢するバネ３と、前記ケース本体１の外側に設けられエアーコンプレッサ４からの圧縮エアーの供給・停止によって作動する左右一対のエアーシリンダ５とを備えたものであり、各エアーシリンダ５の一室にエアーコンプレッサ４から圧縮エアーを供給すると、ロッド６がそれぞれ伸長してＬ字形状の測定ジョー２の基端部を押すことにより測定ジョー２が支点軸７を中心にリトラクタ方向、即ちワーク８に衝突しない方向に揺動する。そして、リトラクタ状態の測定ジョー２をワーク８の内径部９に挿入したのち、ソレノイドバルブ１０を切り替えて圧縮エアーをエアーシリンダ５の他室に供給すると、ロッド６が収縮することにより測定ジョー２がバネ３の付勢力によって支点軸７を中心に測定方向に揺動し、測定ジョー２の先端部に固着された測定子１１が前記内径部９に接触する。このとき、測定ジョー２の位置変化に基づいて発生する作動トランス１２からの出力信号に基づいて、ワーク８の内径部寸法を測定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のように支点軸７によって測定ジョー２を揺動させて測定する方法では、測定ジョー２の先端での円弧誤差を出来るだけ少なくするために、測定ジョー２の揺動幅は極めて小さく設定されており、１ｍｍ前後の場合も少なくない。そのため、上記記従来の内径測定定寸装置のように、揺動させた測定ジョー２の先端部を直接ワーク８の内径部９に挿入する方法では、ワーク８の加工中にバイトが破損する等のトラブルで所定の内径寸法まで削れていない場合やエアーシリンダ５が何らかのトラブルでロッド６が十分に伸びず測定ジョー２が所定位置まで揺動していない場合、更には測定ジョー２をセッテングする際に調整ミスがあった場合等では、測定ジョー２をワーク８の内径部９に挿入する際、測定ジョー２の先端部若しくは測定ジョー２に固着された測定子１１がワーク８と衝突してしまい、その時の衝撃でワーク８を傷付けるだけでなく、測定ジョー２及びこれに一体に連結されたレバー１３やエアーシリンダ５、更にはケース本体１内のバネ３や作動トランス１２など測定装置全体を破損してしまうといった問題があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、上述のようなトラブルや調整ミスによって測定ジョーの先端部に設けた測定子がワークと衝突した場合でも、その衝撃が装置全体に影響しないようにして、測定子のみの交換だけで済むようにした自動定寸ヘッドを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る自動定寸ヘッドは、ケース本体に揺動自在に設けられた一対の測定ジョーと、この測定ジョーを開閉する駆動装置と、前記測定ジョーの先端部に取付けられた測定子をワークに接触させた時の測定ジョーの位置変化に基づいて測定値を出力する検出器とを備えてなる自動定寸ヘッドにおいて、前記測定子には該測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損する脆弱部を設けたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の請求項２に係る自動定寸ヘッドは、前記脆弱部が、測定子に設けた切欠部であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明に係る自動定寸ヘッドの実施の形態を説明する。図１乃至図３はワークの外径寸法を測定する自動定寸ヘッドの実施例を示したものであり、図１は装置全体の水平方向の断面図、図２は装置全体の縦方向の断面図である。また、図３は前記図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【０００８】上記図１乃至図３において、この自動定寸ヘッドＨは、平行に配列された一対の測定ジョー２０を有しており、その先端部にはワーク２１の外周面に両側から挟み込むように接触する測定子２２が取付けられている。また、測定ジョー２０の後端部は、ケース本体２３内に設けられた支点軸２４によって揺動自在に支持されたレバー２５の先端部にネジ２６によって一体に連結されている。従って、測定ジョー２０は、ケース本体２３に対して左右方向で揺動自在となる。
【０００９】上記測定子２２は、締付けボルト３８によって測定ジョー２０の長手方向と直交する方向にクランプされており、ワーク２１の外径の大きさによって測定ジョー２０からの先端突出量が調整される。この測定子２２は、細長い薄板状の部材で形成されており、先端近傍には前側から斜め後方に切り込んだ切欠部３９が形成されている。この切欠部３９は、測定子２２に前側から所定の衝撃が加わった時に折れて先端部２２ａを破損させ、その衝撃が測定ジョー２０やレバー２５に伝達されないようにするものである。従って、測定子２２に所定以上の衝撃によって破損することができれば、図４に示したように切欠部３９の切込み角度を変えたり、また図５R>５に示したように切欠部３９の切込み方向を変えることができ、更には図６に示したように測定子２２の前後から切り込んだ一対の切欠部３９を設けても良い。なお、上記したような切欠部３９を設けることなく、測定子２２の先端部が一定以上の衝撃で破損するような脆弱部を測定子２２に設けることも可能である。
【００１０】前記各レバー２５の後端部は、圧縮コイルバネ２７によってケース本体２３の中央壁２８に連結され、常時はこの圧縮コイルバネ２７のバネ力によって測定ジョー２０を閉じる方向、即ち測定方向へ揺動するように付勢されている。なお、図１において、符号２９は前記レバー２５が圧縮コイルバネ２７によって揺動した時のストッパであり、このストッパ２９が本体ケース２３の内壁面に当接することで測定子２２の先端同士が当たるのを防止している。
【００１１】また、前記圧縮コイルバネ２７の近傍において、レバー２５には測定子２２がワーク２１の外周面に接触した時のレバー２５の位置変化に基づいて測定信号を出力する検出器３０が配置されている。この検出器３０は、差動トランス型の検出構造を有しており、一方のレバー２５から延びるコア３１と、このコア３１を囲むようにして他方のレバー２５から延びる筒体の内周に設けられたコイル３２とで構成されている。
【００１２】更に、上記レバー２５の中央部には前記測定ジョー２０を揺動させるための開閉部３３が設けられている。この開閉部３３は、図３に詳細を示したように、互いに他方のレバー２５に向かって伸びるアーム部３４と、その先端部に形成されたコンタクト部３５とで構成されている。アーム部３４は、レバー２５の上面側と下面側からそれぞれ水平方向に延びる横アーム３６と、先端部が互いにクロスしたのち、垂直方向に延びる縦アーム３７とで構成され、この縦アーム３７に互いに向かい合うように一対のコンタクト部３５が設けられている。両方のコンタクト部３５の間には隙間が形成されており、この隙間に後述するエアーシリンダ４０のロッド４１の先端部が進退可能に押し入る。伸長したロッド４１の先端が隙間に押し入ってコンタクト部３５を押し広げると、左右のアーム部３４が更にクロスするために圧縮コイルバネ２７が押し縮められ、測定ジョー２０が開く方向にレバー２５が揺動するアとになる。
【００１３】一方、上述したエアーシリンダ４０は、図１R>１及び図２に示したように、ケース本体２３内に一本だけが配置される。エアーシリンダ４０は、前記レバー２５の下側であって、且つ左右のレバー２５の真ん中に位置するように配設され、また前述したように、ロッド４１の先端円錐部４１ａがコンタクト部３５の隙間に向かうように位置している。なお、エアーシリンダ４０の後端からは図示外のコンプレッサ装置等に連通する配管４２が延びている。
【００１４】この実施例では前記エアーシリンダ４０の上方と前記レバー２５の後方とによって形成されるケース本体２３内の空間部４３に、前記検出器３０から出力された測定信号を処理するための回路が搭載されたコントロール基板４４が配設されている。このコントロール基板４４はケース本体２３に固定されており、検出器３０及び図示外の外部機器と配線４５，４６によってそれぞれ接続されている。なお、配線４６は、ケース本体２３の後端に固定されたチューブ４７内に配設され、配線４６に荷重が掛からないように配慮されている。このコントロール基板４４は、検出器３０からの測定値に基づいた電気信号の出力を、ゼロ点調整及びゲイン調整をしてから外部アンプ等に出力するものである。これは検出器３０から得られた電気信号の出力およびゼロ点が自動定寸ヘッド毎にばらつきがあるため、このコントロール基板４４でこれらを調整し互換性を保つ必要があるからである。従来はこのコントロール基板４４がケース本体２３の外部に設けられ、コードによってつながれていた。そのため、自動定寸ヘッドＨを設置する時やゼロ点等を調整する時などの取り扱いが面倒となるばかりかコードが引張られると測定精度に影響が出るといった問題があった。上記実施例では、一本のエアーシリンダ４０を配設することでケース本体２３内に有効な空間部４３を形成し、この空間部４３を利用してコントロール基板４４を配設したので上記の問題を解決することができた。
【００１５】この実施例における支点軸２４は、図７に示したように、レバー２５に設けられたピン５０の上下がラジアル玉軸受５１，５２で支持された構造となっており、これによってレバー２５の水平方向での揺動を可能としている。ラジアル玉軸受５１，５２の外輪５１ａ，５２ａは、ケース本体２３に固定されたベアリングホルダ５３に固定されているが、特に上側のラジアル玉軸受５１の外輪５１ａがベアリングホルダ５３から僅かに突出している。そして、この外輪５１ａを下方に押え込むようにして一枚の穴明きプレート５４が両方のレバー２５のラジアル玉軸受５１に架け渡され、ベアリングホルダ５３の上面に固着されている。このようにしてラジアル玉軸受５１に与圧を掛けることで、レバー２５を揺動させた時の支点軸２４でのガタをなくすことができ、結果的に測定精度の繰り返し安定性が増すことになる。
【００１６】次に、上記のように構成された自動定寸ヘッドＨの作用について説明する。図８に示したように、エアーコンプレッサからエアーシリンダ４０の一室に圧縮エアーが送り込まれるとロッド４１が伸長し、先端円錐部４１ａで開閉部３３のコンタクトピン部３５を左右に押し広げる。これにより、レバー２５は圧縮コイルバネ２７の付勢力に抗して、支点軸２４を中心として測定ジョー２０を開く方向に揺動する。自動定寸ヘッドＨをワーク２１に近づけ、測定子２２をワーク２１の両側に位置させる。次に、ソレノイドバルブを切り替えて再びエアーコンプレッサからエアーシリンダ４０の他室に圧縮エアーを供給すると、ロッド４１が収縮してコンタクト部３５から抜け出ると、今度は圧縮コイルバネ２７の付勢力によって測定ジョー２０が閉じる方向に揺動し、測定子２２の先端がワーク２１の外周面に接触する。この時のレバー２５の位置変化量が検出器３０によって検出され、電気信号に変換されて外径測定値として出力される。
【００１７】上記の測定過程において、例えばワーク２１を切削するバイト（図示せず）の破損などでワーク２１の外径に所定の切削ができないような場合や、エアーシリンダ４０が作動されずに測定ジョー２０が外側へ十分に揺動していない場合等には、図９に示したように、測定ジョー２０を開いた状態でワーク２１に近づけ、測定子２２をワーク２１の両側に位置させる際に、測定子２２の先端部２２ａがワーク２１に衝突するおそれがあるが、この実施例では衝突したときの衝撃で切欠部３９の部分が折れて先端部２２ａが破損してしまうために、衝撃力が測定ジョー２０やレバー２５には伝わらず、ケース本体２３内の部品を損傷することがない。このような時にはクランプの締付けネジ３８を緩め、破損した測定子２２を新しいものに交換して再びクランプすることで測定を継続させることができる。
【００１８】なお、上記自動定寸ヘッドＨは、一般に工作機械のスライドユニット等に取り付けられており、ワーク２１が加工されている間はワーク２１から離れた位置で待機している。そして、ワーク２１の加工が一旦終了するとスライドユニットが移動して自動定寸ヘッドＨをワーク２１に近づけると共に測定ジョー２０を開く方向に揺動し、一対の測定子２２間にワーク２１を入れる。そして、上述したように、測定子２２を閉じてワーク２１の外周面に接触させ、外径寸法を測定する。このとき、ワーク２１の外径寸法が予め設定された寸法に達していないと、自動定寸ヘッドＨが待機位置に戻った後、再びワーク２１の加工が開始され、以後上記動作を繰り返しながら所定の外径寸法に仕上げる。
【００１９】上記実施例に係る自動定寸ヘッドＨは、ワークの外径寸法を測定する場合のものであるが、同様にしてワークの内径寸法を測定する場合にも適用できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動定寸ヘッドによれば、測定ジョーの先端部に測定子を取付け、この測定子をワークに接触させてワークの外径寸法や内径寸法を測定する場合に、前記測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損するような脆弱部を設けたので、予期せぬトラブルや調整ミス等によって測定子がワークに衝突した場合でも、測定子だけが破損し、その衝撃が測定ジョーや測定ジョーに連結されたレバー等には伝達されないので、ヘッド自体が破損するといったことはなく、測定子の交換のみで済ませることができる。
【００２１】また、本発明に係る自動定寸ヘッドによれば、脆弱部を切欠部で構成した場合には、簡易な構造でありながら確実に目的を達成できるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動定寸ヘッドの水平方向の断面図である。
【図２】本発明に係る自動定寸ヘッドの縦方向の断面図である。
【図３】前記図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】測定子に設けた切欠部の切込み角度を変えた場合の部分平面図である。
【図５】測定子に設けた切欠部の切込み方向を変えた場合の部分平面図である。
【図６】測定子に設けた切欠部の切込み数を増やした場合の部分平面図である。
【図７】図２においてＢ部を拡大した支点軸の断面図である。
【図８】エアーシリンダのロッドを伸長したときの測定ジョーの動きを示す断面図である。
【図９】測定子の先端部が切欠部から破損する状態を示す説明図である。
【図１０】従来における内径測定定寸装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｈ 自動定寸ヘッド
２０ 測定ジョー
２１ ワーク
２２ 測定子
２２ａ 測定子の先端部
２３ ケース本体
３０ 検出器
３９ 切欠部（脆弱部）
４０ エアーシリンダ（駆動装置）
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒研削盤や自動旋盤などの工作機械に直接取り付けて、研削中あるいは切削中のワークの外径寸法や内径寸法を測定する自動定寸ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の自動定寸ヘッドとしては、例えば図１０示した内径測定定寸装置が知られている。これはケース本体１に測定方向、及びリトラクタ方向に揺動自在に設けられた測定ジョー２と、この測定ジョー２に連結されたレバー１３を介して測定方向に付勢するバネ３と、前記ケース本体１の外側に設けられエアーコンプレッサ４からの圧縮エアーの供給・停止によって作動する左右一対のエアーシリンダ５とを備えたものであり、各エアーシリンダ５の一室にエアーコンプレッサ４から圧縮エアーを供給すると、ロッド６がそれぞれ伸長してＬ字形状の測定ジョー２の基端部を押すことにより測定ジョー２が支点軸７を中心にリトラクタ方向、即ちワーク８に衝突しない方向に揺動する。そして、リトラクタ状態の測定ジョー２をワーク８の内径部９に挿入したのち、ソレノイドバルブ１０を切り替えて圧縮エアーをエアーシリンダ５の他室に供給すると、ロッド６が収縮することにより測定ジョー２がバネ３の付勢力によって支点軸７を中心に測定方向に揺動し、測定ジョー２の先端部に固着された測定子１１が前記内径部９に接触する。このとき、測定ジョー２の位置変化に基づいて発生する作動トランス１２からの出力信号に基づいて、ワーク８の内径部寸法を測定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のように支点軸７によって測定ジョー２を揺動させて測定する方法では、測定ジョー２の先端での円弧誤差を出来るだけ少なくするために、測定ジョー２の揺動幅は極めて小さく設定されており、１ｍｍ前後の場合も少なくない。そのため、上記記従来の内径測定定寸装置のように、揺動させた測定ジョー２の先端部を直接ワーク８の内径部９に挿入する方法では、ワーク８の加工中にバイトが破損する等のトラブルで所定の内径寸法まで削れていない場合やエアーシリンダ５が何らかのトラブルでロッド６が十分に伸びず測定ジョー２が所定位置まで揺動していない場合、更には測定ジョー２をセッテングする際に調整ミスがあった場合等では、測定ジョー２をワーク８の内径部９に挿入する際、測定ジョー２の先端部若しくは測定ジョー２に固着された測定子１１がワーク８と衝突してしまい、その時の衝撃でワーク８を傷付けるだけでなく、測定ジョー２及びこれに一体に連結されたレバー１３やエアーシリンダ５、更にはケース本体１内のバネ３や作動トランス１２など測定装置全体を破損してしまうといった問題があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、上述のようなトラブルや調整ミスによって測定ジョーの先端部に設けた測定子がワークと衝突した場合でも、その衝撃が装置全体に影響しないようにして、測定子のみの交換だけで済むようにした自動定寸ヘッドを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る自動定寸ヘッドは、ケース本体に揺動自在に設けられた一対の測定ジョーと、この測定ジョーを開閉する駆動装置と、前記測定ジョーの先端部に取付けられた測定子をワークに接触させた時の測定ジョーの位置変化に基づいて測定値を出力する検出器とを備えてなる自動定寸ヘッドにおいて、前記測定子には該測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損する脆弱部を設けたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明の請求項２に係る自動定寸ヘッドは、前記脆弱部が、測定子に設けた切欠部であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明に係る自動定寸ヘッドの実施の形態を説明する。図１乃至図３はワークの外径寸法を測定する自動定寸ヘッドの実施例を示したものであり、図１は装置全体の水平方向の断面図、図２は装置全体の縦方向の断面図である。また、図３は前記図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【０００８】上記図１乃至図３において、この自動定寸ヘッドＨは、平行に配列された一対の測定ジョー２０を有しており、その先端部にはワーク２１の外周面に両側から挟み込むように接触する測定子２２が取付けられている。また、測定ジョー２０の後端部は、ケース本体２３内に設けられた支点軸２４によって揺動自在に支持されたレバー２５の先端部にネジ２６によって一体に連結されている。従って、測定ジョー２０は、ケース本体２３に対して左右方向で揺動自在となる。
【０００９】上記測定子２２は、締付けボルト３８によって測定ジョー２０の長手方向と直交する方向にクランプされており、ワーク２１の外径の大きさによって測定ジョー２０からの先端突出量が調整される。この測定子２２は、細長い薄板状の部材で形成されており、先端近傍には前側から斜め後方に切り込んだ切欠部３９が形成されている。この切欠部３９は、測定子２２に前側から所定の衝撃が加わった時に折れて先端部２２ａを破損させ、その衝撃が測定ジョー２０やレバー２５に伝達されないようにするものである。従って、測定子２２に所定以上の衝撃によって破損することができれば、図４に示したように切欠部３９の切込み角度を変えたり、また図５R>５に示したように切欠部３９の切込み方向を変えることができ、更には図６に示したように測定子２２の前後から切り込んだ一対の切欠部３９を設けても良い。なお、上記したような切欠部３９を設けることなく、測定子２２の先端部が一定以上の衝撃で破損するような脆弱部を測定子２２に設けることも可能である。
【００１０】前記各レバー２５の後端部は、圧縮コイルバネ２７によってケース本体２３の中央壁２８に連結され、常時はこの圧縮コイルバネ２７のバネ力によって測定ジョー２０を閉じる方向、即ち測定方向へ揺動するように付勢されている。なお、図１において、符号２９は前記レバー２５が圧縮コイルバネ２７によって揺動した時のストッパであり、このストッパ２９が本体ケース２３の内壁面に当接することで測定子２２の先端同士が当たるのを防止している。
【００１１】また、前記圧縮コイルバネ２７の近傍において、レバー２５には測定子２２がワーク２１の外周面に接触した時のレバー２５の位置変化に基づいて測定信号を出力する検出器３０が配置されている。この検出器３０は、差動トランス型の検出構造を有しており、一方のレバー２５から延びるコア３１と、このコア３１を囲むようにして他方のレバー２５から延びる筒体の内周に設けられたコイル３２とで構成されている。
【００１２】更に、上記レバー２５の中央部には前記測定ジョー２０を揺動させるための開閉部３３が設けられている。この開閉部３３は、図３に詳細を示したように、互いに他方のレバー２５に向かって伸びるアーム部３４と、その先端部に形成されたコンタクト部３５とで構成されている。アーム部３４は、レバー２５の上面側と下面側からそれぞれ水平方向に延びる横アーム３６と、先端部が互いにクロスしたのち、垂直方向に延びる縦アーム３７とで構成され、この縦アーム３７に互いに向かい合うように一対のコンタクト部３５が設けられている。両方のコンタクト部３５の間には隙間が形成されており、この隙間に後述するエアーシリンダ４０のロッド４１の先端部が進退可能に押し入る。伸長したロッド４１の先端が隙間に押し入ってコンタクト部３５を押し広げると、左右のアーム部３４が更にクロスするために圧縮コイルバネ２７が押し縮められ、測定ジョー２０が開く方向にレバー２５が揺動するアとになる。
【００１３】一方、上述したエアーシリンダ４０は、図１R>１及び図２に示したように、ケース本体２３内に一本だけが配置される。エアーシリンダ４０は、前記レバー２５の下側であって、且つ左右のレバー２５の真ん中に位置するように配設され、また前述したように、ロッド４１の先端円錐部４１ａがコンタクト部３５の隙間に向かうように位置している。なお、エアーシリンダ４０の後端からは図示外のコンプレッサ装置等に連通する配管４２が延びている。
【００１４】この実施例では前記エアーシリンダ４０の上方と前記レバー２５の後方とによって形成されるケース本体２３内の空間部４３に、前記検出器３０から出力された測定信号を処理するための回路が搭載されたコントロール基板４４が配設されている。このコントロール基板４４はケース本体２３に固定されており、検出器３０及び図示外の外部機器と配線４５，４６によってそれぞれ接続されている。なお、配線４６は、ケース本体２３の後端に固定されたチューブ４７内に配設され、配線４６に荷重が掛からないように配慮されている。このコントロール基板４４は、検出器３０からの測定値に基づいた電気信号の出力を、ゼロ点調整及びゲイン調整をしてから外部アンプ等に出力するものである。これは検出器３０から得られた電気信号の出力およびゼロ点が自動定寸ヘッド毎にばらつきがあるため、このコントロール基板４４でこれらを調整し互換性を保つ必要があるからである。従来はこのコントロール基板４４がケース本体２３の外部に設けられ、コードによってつながれていた。そのため、自動定寸ヘッドＨを設置する時やゼロ点等を調整する時などの取り扱いが面倒となるばかりかコードが引張られると測定精度に影響が出るといった問題があった。上記実施例では、一本のエアーシリンダ４０を配設することでケース本体２３内に有効な空間部４３を形成し、この空間部４３を利用してコントロール基板４４を配設したので上記の問題を解決することができた。
【００１５】この実施例における支点軸２４は、図７に示したように、レバー２５に設けられたピン５０の上下がラジアル玉軸受５１，５２で支持された構造となっており、これによってレバー２５の水平方向での揺動を可能としている。ラジアル玉軸受５１，５２の外輪５１ａ，５２ａは、ケース本体２３に固定されたベアリングホルダ５３に固定されているが、特に上側のラジアル玉軸受５１の外輪５１ａがベアリングホルダ５３から僅かに突出している。そして、この外輪５１ａを下方に押え込むようにして一枚の穴明きプレート５４が両方のレバー２５のラジアル玉軸受５１に架け渡され、ベアリングホルダ５３の上面に固着されている。このようにしてラジアル玉軸受５１に与圧を掛けることで、レバー２５を揺動させた時の支点軸２４でのガタをなくすことができ、結果的に測定精度の繰り返し安定性が増すことになる。
【００１６】次に、上記のように構成された自動定寸ヘッドＨの作用について説明する。図８に示したように、エアーコンプレッサからエアーシリンダ４０の一室に圧縮エアーが送り込まれるとロッド４１が伸長し、先端円錐部４１ａで開閉部３３のコンタクトピン部３５を左右に押し広げる。これにより、レバー２５は圧縮コイルバネ２７の付勢力に抗して、支点軸２４を中心として測定ジョー２０を開く方向に揺動する。自動定寸ヘッドＨをワーク２１に近づけ、測定子２２をワーク２１の両側に位置させる。次に、ソレノイドバルブを切り替えて再びエアーコンプレッサからエアーシリンダ４０の他室に圧縮エアーを供給すると、ロッド４１が収縮してコンタクト部３５から抜け出ると、今度は圧縮コイルバネ２７の付勢力によって測定ジョー２０が閉じる方向に揺動し、測定子２２の先端がワーク２１の外周面に接触する。この時のレバー２５の位置変化量が検出器３０によって検出され、電気信号に変換されて外径測定値として出力される。
【００１７】上記の測定過程において、例えばワーク２１を切削するバイト（図示せず）の破損などでワーク２１の外径に所定の切削ができないような場合や、エアーシリンダ４０が作動されずに測定ジョー２０が外側へ十分に揺動していない場合等には、図９に示したように、測定ジョー２０を開いた状態でワーク２１に近づけ、測定子２２をワーク２１の両側に位置させる際に、測定子２２の先端部２２ａがワーク２１に衝突するおそれがあるが、この実施例では衝突したときの衝撃で切欠部３９の部分が折れて先端部２２ａが破損してしまうために、衝撃力が測定ジョー２０やレバー２５には伝わらず、ケース本体２３内の部品を損傷することがない。このような時にはクランプの締付けネジ３８を緩め、破損した測定子２２を新しいものに交換して再びクランプすることで測定を継続させることができる。
【００１８】なお、上記自動定寸ヘッドＨは、一般に工作機械のスライドユニット等に取り付けられており、ワーク２１が加工されている間はワーク２１から離れた位置で待機している。そして、ワーク２１の加工が一旦終了するとスライドユニットが移動して自動定寸ヘッドＨをワーク２１に近づけると共に測定ジョー２０を開く方向に揺動し、一対の測定子２２間にワーク２１を入れる。そして、上述したように、測定子２２を閉じてワーク２１の外周面に接触させ、外径寸法を測定する。このとき、ワーク２１の外径寸法が予め設定された寸法に達していないと、自動定寸ヘッドＨが待機位置に戻った後、再びワーク２１の加工が開始され、以後上記動作を繰り返しながら所定の外径寸法に仕上げる。
【００１９】上記実施例に係る自動定寸ヘッドＨは、ワークの外径寸法を測定する場合のものであるが、同様にしてワークの内径寸法を測定する場合にも適用できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動定寸ヘッドによれば、測定ジョーの先端部に測定子を取付け、この測定子をワークに接触させてワークの外径寸法や内径寸法を測定する場合に、前記測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損するような脆弱部を設けたので、予期せぬトラブルや調整ミス等によって測定子がワークに衝突した場合でも、測定子だけが破損し、その衝撃が測定ジョーや測定ジョーに連結されたレバー等には伝達されないので、ヘッド自体が破損するといったことはなく、測定子の交換のみで済ませることができる。
【００２１】また、本発明に係る自動定寸ヘッドによれば、脆弱部を切欠部で構成した場合には、簡易な構造でありながら確実に目的を達成できるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動定寸ヘッドの水平方向の断面図である。
【図２】本発明に係る自動定寸ヘッドの縦方向の断面図である。
【図３】前記図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】測定子に設けた切欠部の切込み角度を変えた場合の部分平面図である。
【図５】測定子に設けた切欠部の切込み方向を変えた場合の部分平面図である。
【図６】測定子に設けた切欠部の切込み数を増やした場合の部分平面図である。
【図７】図２においてＢ部を拡大した支点軸の断面図である。
【図８】エアーシリンダのロッドを伸長したときの測定ジョーの動きを示す断面図である。
【図９】測定子の先端部が切欠部から破損する状態を示す説明図である。
【図１０】従来における内径測定定寸装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｈ 自動定寸ヘッド
２０ 測定ジョー
２１ ワーク
２２ 測定子
２２ａ 測定子の先端部
２３ ケース本体
３０ 検出器
３９ 切欠部（脆弱部）
４０ エアーシリンダ（駆動装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ケース本体に揺動自在に設けられた一対の測定ジョーと、この測定ジョーを開閉する駆動装置と、前記測定ジョーの先端部に取付けられた測定子をワークに接触させた時の測定ジョーの位置変化に基づいて測定値を出力する検出器とを備えてなる自動定寸ヘッドにおいて、前記測定子には該測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損する脆弱部を設けたことを特徴とする自動定寸ヘッド。
【請求項２】 前記脆弱部が、測定子に設けた切欠部であることを特徴とする請求項１記載の自動定寸ヘッド。
【請求項１】 ケース本体に揺動自在に設けられた一対の測定ジョーと、この測定ジョーを開閉する駆動装置と、前記測定ジョーの先端部に取付けられた測定子をワークに接触させた時の測定ジョーの位置変化に基づいて測定値を出力する検出器とを備えてなる自動定寸ヘッドにおいて、前記測定子には該測定子に所定以上の衝撃が加わった時に測定子の一部が破損する脆弱部を設けたことを特徴とする自動定寸ヘッド。
【請求項２】 前記脆弱部が、測定子に設けた切欠部であることを特徴とする請求項１記載の自動定寸ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０００−２９２１１５（Ｐ２０００−２９２１１５Ａ）
【公開日】平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−９４１８９
【出願日】平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１）
【出願人】（０００１２４３６２）河口湖精密株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１）
【出願人】（０００１２４３６２）河口湖精密株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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