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JP5316136B2 - Internal processing inspection device - Google Patents
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JP5316136B2 - Internal processing inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inner surface inspection device that facilitates inspecting the inner surface of a tubular member such as a long shaft after cutting processing. <P>SOLUTION: The inner surface inspection device for processing the inner surface 2 of the tubular member 1 includes a fixing device 10 for fixing the tubular member 1, processing machines 20, 30 and 40 for processing the inner surface 2 of the tubular member 1 fixed by the fixing device 10, and an inner surface inspection head 15 for detecting the inner surface 2 processed by the processing machines while it is positioned in an internal space of the tubular member partitioned in the inner surface 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、管状部材の内面を加工する検査する内面検査装置を備える内面加工検査装置に関する。管状部材は、例えば、ジェットエンジンのタービンとファン又はコンプレッサを連結するロングシャフトのような長尺シャフトである。
The present invention relates to inner surface machining inspection apparatus including an inner surface inspection equipment to inspect for processing the inner surface of the tubular member. The tubular member is, for example, a long shaft such as a long shaft connecting a turbine of a jet engine and a fan or a compressor.

ジェットエンジンのタービンとファン又はコンプレッサを連結するために、ロングシャフトと呼ばれる細長い中空軸(例えば全長約3m、主要部の外径10〜20cm)が用いられる。かかるロングシャフトは、軽量化のため薄肉であり、かつタービンと共に高速回転するため高い回転バランス精度が要求される。そのため、通常の内面加工装置(例えば中ぐり盤)の適用は困難であり、図7に例示するような加工工程が適用される。   In order to connect a turbine of a jet engine and a fan or a compressor, an elongated hollow shaft called a long shaft (for example, a total length of about 3 m, a main portion having an outer diameter of 10 to 20 cm) is used. Such a long shaft is thin for weight reduction and requires high rotation balance accuracy because it rotates at high speed together with the turbine. For this reason, it is difficult to apply a normal inner surface processing apparatus (for example, a boring machine), and a processing step as illustrated in FIG. 7 is applied.

すなわち、(A)ロングシャフト51の外面を粗加工後、(B)コアバー52とロングシャフト51との隙間へ硫黄53を鋳込み、(C)硫黄の凝固後、コアバー52とほぼ同径のボーリングバー54を挿入し、(D)ボーリングバー54を引き抜きながら、先端部55の工具56で内面を加工する手段が用いられる。
かかる手段により、ボーリングバー54の先端部55を凝固した硫黄53で支持することができ、先端工具56の芯振れを防ぎ、硫黄53と共に内面を加工することにより、内径振れの少ないロングシャフトを加工することができる。
That is, (A) after roughing the outer surface of the long shaft 51, (B) sulfur 53 is cast into the gap between the core bar 52 and the long shaft 51, and (C) a boring bar having substantially the same diameter as the core bar 52 after solidification of sulfur. 54, and (D) means for machining the inner surface with the tool 56 of the tip 55 while pulling out the boring bar 54.
By such means, the tip portion 55 of the boring bar 54 can be supported by the solidified sulfur 53, the center tool of the tip tool 56 is prevented, and the inner surface is machined together with the sulfur 53, thereby processing a long shaft with less inner diameter deflection. can do.

本発明に関連する内壁倣い装置として、特許文献1が開示されている。また上述したロングシャフトの内面加工装置として、例えば特許文献2が既に開示されている。   Patent Document 1 is disclosed as an inner wall copying apparatus related to the present invention. For example, Patent Document 2 has already been disclosed as the above-described long shaft inner surface processing apparatus.

特許文献1の「管の内壁の倣い切削装置」は、鋼管等の管の内面の切削に切削刃を適用するに際し、鋼管の内径が真円でない場合でもその内径に沿って一定の厚みでの切削を可能とすると共に良質の面粗度に仕上げることを目的とする。   Patent Document 1 discloses a “cutting device for copying the inner wall of a pipe”. When a cutting blade is applied to the cutting of the inner surface of a pipe such as a steel pipe, even if the inner diameter of the steel pipe is not a perfect circle, the thickness of the pipe is constant. The purpose is to enable cutting and finish to a good surface roughness.

そのため、この発明は、図8(A)(B)に示すように、管Aの一端を保持してその軸線回りに回転させる回転駆動装置69と、前記管の軸線方向に進退可能なボーリングバー61と、該ボーリングバーの先端に取り付けられて前記管の中に挿入可能な切削刃63を備えたボーリングヘッド62とを備えた管の内壁の倣い切削装置において、前記ボーリングヘッド62は、その先端側の周面から半径方向内方に設けたスプリングを内蔵した取付ブッシュ67aと該スプリングに支持された保持体66cと該保持体の外方端に固定されて出没自在且つ該ボーリングヘッドの外側へ向けて付勢された1個の可動シュー66と、該可動シューと相対向する位置で切削刃63の近傍に設けた該ボーリングヘッドの周面から突き出た1個の固定シュー64と、該固定シューの管の回転方向の後方側で前記可動シュー66との中間位置に設けた同一高さの1個の固定シュー65とを設けたものである。   Therefore, as shown in FIGS. 8A and 8B, the present invention includes a rotary drive device 69 that holds one end of the tube A and rotates it around its axis, and a boring bar that can advance and retreat in the axial direction of the tube. 61 and a boring head 62 having a boring head 62 provided with a cutting blade 63 attached to the tip of the boring bar and insertable into the tube, the boring head 62 has its tip Mounting bush 67a having a spring provided radially inward from the peripheral surface on the side, holding body 66c supported by the spring, and fixed to the outer end of the holding body so as to be movable in and out and to the outside of the boring head. One movable shoe 66 biased toward the movable shoe, and one fixed shoe 6 projecting from the peripheral surface of the boring head provided in the vicinity of the cutting blade 63 at a position opposite to the movable shoe. When, it is provided with a and one fixed shoe 65 having the same height provided at an intermediate position between the movable shoe 66 in the direction of rotation of the rear side of the tube of the fixing shoe.

特許文献2の「ロングシャフト内面加工装置」は、硫黄滑り止めペンキを用いることなく硫黄のスリップによる空回りを防止することを目的とする。   The “long shaft inner surface processing apparatus” of Patent Document 2 aims to prevent idling due to sulfur slip without using sulfur anti-slip paint.

そのため、この発明は、図9に示すように、ロングシャフト71を軸心Z−Zを中心に回転駆動するシャフト回転装置72と、加工工具74をロングシャフト内の軸心に沿って移動させる工具移動装置76とを備える。加工工具74は、ロングシャフトの軸心に沿って延びる中空管89と、その内部を貫通する拡縮用ロッド82と、ローレット83を有するローレット支持部84と、ローレット支持部と中空管の先端部とを連結する平行リンク85と、ローレット支持部とロッドの先端部とを連結する拡縮リンク86とからなるものである。   Therefore, as shown in FIG. 9, the present invention includes a shaft rotating device 72 that rotates the long shaft 71 around the axis ZZ, and a tool that moves the processing tool 74 along the axis in the long shaft. And a moving device 76. The processing tool 74 includes a hollow tube 89 extending along the axis of the long shaft, an expansion / contraction rod 82 penetrating the inside thereof, a knurling support portion 84 having a knurling 83, a knurling support portion, and a tip of the hollow tube. It comprises a parallel link 85 that connects the parts, and an expansion / contraction link 86 that connects the knurling support part and the tip of the rod.

特公平7−246号公報、「管の内壁の倣い切削装置」Japanese Examined Patent Publication No. 7-246, “Copying device for inner wall of pipe” 特開平10−202434号公報、「ロングシャフト内面加工装置」Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-202434, “Long shaft inner surface processing apparatus”

図1は、本発明が対象とするロングシャフトの模式図である。このロングシャフト1は、バランス調整済みであり、軸線に対して内面2(下穴)が真円かつ同心に加工されており、この下穴2に倣って正確に中ぐり加工を行う必要がある。   FIG. 1 is a schematic view of a long shaft to which the present invention is applied. This long shaft 1 has already been balanced, and the inner surface 2 (preparation hole) is machined in a perfect circle and concentric with respect to the axis, and it is necessary to perform boring processing accurately following this pilot hole 2. .

この場合、以下の問題点(1)〜(3)があった。   In this case, there were the following problems (1) to (3).

(1)切削加工後のロングシャフト内面2の状態(例えば、内面2の粗さ、または内面2の形状)を検査することが困難であった。ロングシャフト内面2を検査・計測する場合、ロングシャフト1は長いため、その端部から離れた中間部分において、ロングシャフト1を切断する必要があった。切断したロングシャフト1は製品とすることができないので、前記計測を量産前に行う必要がある。また、ロングシャフト内面2を計測するための専用治具を用意する必要があった。このように、ロングシャフト内面2の状態の検査が容易でなかった。また、ロングシャフト以外の管状部材についても、その内面の検査は容易でない。 (1) It was difficult to inspect the state of the long shaft inner surface 2 after cutting (for example, the roughness of the inner surface 2 or the shape of the inner surface 2). When inspecting and measuring the inner surface 2 of the long shaft, the long shaft 1 is long. Therefore, it is necessary to cut the long shaft 1 at an intermediate portion away from the end portion. Since the cut long shaft 1 cannot be made into a product, it is necessary to perform the measurement before mass production. In addition, it is necessary to prepare a dedicated jig for measuring the long shaft inner surface 2. Thus, the inspection of the state of the long shaft inner surface 2 was not easy. Moreover, the inspection of the inner surface of a tubular member other than the long shaft is not easy.

(2)図1のロングシャフト1は、下穴2が両端部で小径(この例で、96mmと79mm)であり中間部で拡径(この例で130mm)するため、特許文献1の装置は、加工ヘッドが大きく穴内部に挿入できないため適用できない。また、ボーリングバーの剛性で工具反力を受けるのでその長さに対する径の割合を小さくできない。さらに、刃物駆動機構とクーラント供給機構をボーリングバー内部に配置することから、その径を細径化できない。 (2) The long shaft 1 shown in FIG. 1 has a pilot hole 2 having a small diameter (96 mm and 79 mm in this example) at both ends and an enlarged diameter (130 mm in this example) at the middle part. This is not applicable because the machining head is too large to be inserted into the hole. Further, since the tool reaction force is received by the rigidity of the boring bar, the ratio of the diameter to the length cannot be reduced. Furthermore, since the blade drive mechanism and the coolant supply mechanism are disposed inside the boring bar, the diameters thereof cannot be reduced.

(3)一方、特許文献2の装置は、ロングシャフト1の内部に硫黄を鋳込む等の上述した多数の加工工程を必要とし、かつバランス調整済みシャフトの中ぐり加工を行う場合、下穴に倣って正確に中ぐり加工を行う必要があるが、従来技術では外径基準に内径を加工するため、正確な倣い加工ができない。 (3) On the other hand, the device of Patent Document 2 requires a large number of the above-described processing steps such as casting sulfur into the long shaft 1, and in the case of performing boring processing of a balanced shaft, Although it is necessary to perform boring processing accurately by copying, since the inner diameter is processed based on the outer diameter in the conventional technology, accurate copying cannot be performed.

本発明は、上述した問題点(1)〜(3)を解決するために創案されたものである。
即ち、本発明の第1の目的は、切削加工後の長尺シャフトなどの管状部材の内面を簡単に検査できる内面検査装置を備える内面加工検査装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、例えば両端部の下穴が約100mm、中間部の下穴が約130mm、全長が約3mの細長い長尺シャフトを対象とし、長尺シャフト内に挿入する加工ヘッドの最大径を両端部の下穴よりも細くでき、かつ加工時の工具反力による加工精度の低下を防止し、加工不可範囲を最小にして、長尺シャフトの内面を、その下穴に倣って正確に内面加工することができ、切削加工後の長尺シャフトの内面を簡単に検査できるようにすることにある。
The present invention has been developed to solve the above-described problems (1) to (3).
That is, a first object of the present invention is to provide an inner surface hole inspecting apparatus including the inner surface inspection equipment that the inner surface can be easily inspected tubular member, such as a long shaft after cutting.
A second object of the present invention is a machining head that is inserted into a long shaft, for example, an elongated long shaft having a pilot hole of about 100 mm at both ends, a pilot hole of an intermediate portion of about 130 mm, and a total length of about 3 m. The maximum diameter of the long shaft can be made thinner than the pilot holes at both ends, the machining accuracy is prevented from being lowered due to the tool reaction force during machining, the machining impossible range is minimized, and the inner surface of the long shaft is copied to the pilot holes. Therefore, the inner surface can be processed accurately, and the inner surface of the long shaft after cutting can be easily inspected.

参考例によれば、管状部材における加工された内面を検査する内面検査装置であって、
前記管状部材を固定する固定装置と、
前記管状部材の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面を検査する内面検査ヘッドと、を備える、ことを特徴とする内面検査装置が提供される。
According to a reference example , an inner surface inspection apparatus for inspecting a processed inner surface of a tubular member,
A fixing device for fixing the tubular member;
An inner surface inspection apparatus comprising: an inner surface inspection head that inspects the processed inner surface in a state where the tubular member is located in an inner space of the tubular member.

内面検査ヘッドの構成としては、以下の(A)〜(D)のものを採用できる。   As the configuration of the inner surface inspection head, the following (A) to (D) can be adopted.

(A)前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える。
(A) The inner surface inspection head is
A radially moving member movable in a radial direction of the tubular member;
A driving device for moving the radial movement member in the radial direction;
A contact detection sensor that detects contact between the radially moving member and the inner surface and outputs a signal to that effect;
A distance measuring unit that measures a distance moved in the radial direction from the initial position to a contact position where the radial movement member contacts the inner surface, based on the signal;
A relative rotation device that rotates the inner surface inspection head relative to the tubular member around an axis of the tubular member is provided.

この構成では、接触検知センサと距離計測部の上記動作により前記初期位置から前記接触位置までの距離を内面位置として取得できる。
また、相対回転装置により、管状部材に対する内面検査ヘッドの回転位置を変化させることができるので、各回転位置毎に前記内面位置を取得できる。即ち、回転方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。
このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。
In this configuration, the distance from the initial position to the contact position can be acquired as the inner surface position by the above-described operations of the contact detection sensor and the distance measurement unit.
Moreover, since the rotation position of the inner surface inspection head with respect to the tubular member can be changed by the relative rotation device, the inner surface position can be acquired for each rotation position. That is, the change in the inner surface position in the rotation direction can be acquired as the inner surface shape.
In this way, the inner surface shape of the tubular member can be easily inspected.

(B)前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、
前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる相対回転装置を備える。
(B) The inner surface inspection head has a laser rangefinder that measures the distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface by irradiating the inner surface with a laser.
A relative rotation device that rotates the inner surface inspection head relative to the tubular member around an axis of the tubular member is provided.

この構成では、レーザ距離計によりレーザ距離計から前記内面までの距離を内面位置として取得できる。
また、相対回転装置により、管状部材に対する内面検査ヘッドの回転位置を変化させることができるので、各回転位置毎に前記内面位置を取得できる。即ち、回転方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。
このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。
In this configuration, the distance from the laser distance meter to the inner surface can be acquired as the inner surface position by the laser distance meter.
Moreover, since the rotation position of the inner surface inspection head with respect to the tubular member can be changed by the relative rotation device, the inner surface position can be acquired for each rotation position. That is, the change in the inner surface position in the rotation direction can be acquired as the inner surface shape.
In this way, the inner surface shape of the tubular member can be easily inspected.

(C)前記内面検査ヘッドは、前記内面を撮像する撮像装置を有する。 (C) The inner surface inspection head includes an imaging device that images the inner surface.

この構成では撮像装置により前記内面の画像データを取得できる。この画像データに基づいて、内面の表面粗さを検査できる。   In this configuration, the image data of the inner surface can be acquired by the imaging device. Based on this image data, the surface roughness of the inner surface can be inspected.

(D)前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記半径方向移動部材、前記駆動装置、前記接触検知センサおよび前記距離計測部は、複数組設けられ、これら複数組の前記半径方向移動部材は、前記管状部材の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている。
(D) The inner surface inspection head includes:
A radially moving member movable in a radial direction of the tubular member;
A driving device for moving the radial movement member in the radial direction;
A contact detection sensor that detects contact between the radially moving member and the inner surface and outputs a signal to that effect;
A distance measuring unit that measures a distance moved in the radial direction from the initial position to a contact position where the radial movement member contacts the inner surface, based on the signal;
A plurality of sets of the radial direction moving member, the driving device, the contact detection sensor, and the distance measuring unit are provided, and the plurality of sets of the radial direction moving members are different from each other in the circumferential direction around the axis of the tubular member. Is provided.

この構成では、周方向における複数の半径方向移動部材により、管状部材の内面位置を取得できるので、周方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。   In this configuration, since the inner surface position of the tubular member can be acquired by a plurality of radially moving members in the circumferential direction, the change in the inner surface position in the circumferential direction can be acquired as the inner surface shape. In this way, the inner surface shape of the tubular member can be easily inspected.

(E)前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、
前記レーザ距離計は、前記管状部材の軸を回る周方向に複数設けられている。
(E) The inner surface inspection head includes a laser distance meter that measures a distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface by irradiating the inner surface with a laser.
A plurality of the laser distance meters are provided in the circumferential direction around the axis of the tubular member.

この構成では、周方向における複数のレーザ距離計により、管状部材の内面位置を取得できるので、周方向における前記内面位置の変化を内面形状として取得できる。このようにして、管状部材の内面形状を容易に検査できる。   In this configuration, since the inner surface position of the tubular member can be acquired by a plurality of laser distance meters in the circumferential direction, the change in the inner surface position in the circumferential direction can be acquired as the inner surface shape. In this way, the inner surface shape of the tubular member can be easily inspected.

また、本発明によると、前記管状部材の内面を加工する加工機と、前記内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ軸方向に移動可能である加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物回転装置とを備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともに前記ヘッド支持装置により軸方向に移動させられ、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持されるとともに前記刃物回転装置により回転駆動され、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置が提供される。
According to the present invention, there is provided an inner surface processing inspection apparatus comprising a processing machine for processing the inner surface of the tubular member, and the inner surface inspection apparatus,
The tubular member is a long shaft,
The processing machine
An inner surface cutting tool that can be inserted axially into the pilot hole of the long shaft and movable in the radial direction, and has a function of aligning the rotation center of the cutter with the axis of the pilot hole; and A machining head movable in the axial direction;
A head support device connected to the machining head through a pilot hole from one end of the long shaft and moving the machining head in the axial direction;
A blade rotation device connected to a machining head through a pilot hole from the other end of the long shaft and rotating the blade around an axis;
The processing head has an inner surface copying head and a cutter head,
The inner surface copying head has a function of making its axis coincide with the axis of the pilot hole and is moved in the axial direction by the head support device,
The cutter head is attached to the inner surface copying head, and is supported by the inner surface copying head so as to be rotatable about its axis, and is rotationally driven by the blade rotating device.
An inner surface machining inspection device is provided, wherein the inner surface inspection head inspects the inner surface in a state of being attached to the inner surface copying head instead of the blade head.

本発明の好ましい実施形態によると、前記内面倣いヘッドは、前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能な直径を有する円筒形のメイン本体と、該メイン本体の軸方向に間隔を隔てて位置する1対の内面チャックと、該内面チャック間のメイン本体内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられた1対のピストンとを有し、
各内面チャックは、長尺シャフトの下穴に当接して軸方向に転動可能な回転ロータと、これを半径方向かつ放射状に拡縮可能に案内し、軸線に対し傾斜したテーパ面を有する3以上のガイド部材とを有し、
前記各ピストンは、その軸方向一端に3以上のガイド部材のテーパ面と同期して摺動するテーパ面を有し、
前記メイン本体は、ボーリングバーの中空穴から前記1対のピストン間に液体を供給して液圧を付与する液圧流路を有する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the inner surface copying head includes a cylindrical main body having a diameter that can be inserted in the pilot hole of the long shaft in the axial direction, and an axial distance between the main body and the main body. A pair of internal chucks positioned and a pair of pistons provided in the main body between the internal chucks so as to be movable in the opposite axial direction;
Each inner surface chuck is in contact with a pilot hole in the long shaft, and can rotate in the axial direction. The inner surface chuck can be expanded and contracted radially and radially, and has a tapered surface inclined with respect to the axis. And a guide member
Each of the pistons has a tapered surface that slides in synchronization with the tapered surface of three or more guide members at one axial end thereof.
The main body has a hydraulic flow path for supplying a liquid between the pair of pistons from a hollow hole of a boring bar and applying a hydraulic pressure.

上述した本発明では、加工ヘッドに必要な駆動源を軸方向の両側に配置した2本のシャフトから供給することによって加工ヘッドを小型化し、かつ細径化することができる。
すなわち、長尺シャフトの下穴を通して加工ヘッドに連結されたヘッド支持装置と刃物回転装置により、内面加工用の刃物を有する加工ヘッドの軸方向移動と回転駆動を行うので、加工ヘッドは半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に刃物を支持する機能のみで足りるため加工ヘッドの最大径を、長尺シャフトの両端部の下穴よりも細くできる。
In the present invention described above, the machining head can be reduced in size and diameter can be reduced by supplying the driving source necessary for the machining head from two shafts arranged on both sides in the axial direction.
That is, the head support device and the blade rotating device connected to the processing head through the pilot hole of the long shaft perform axial movement and rotational driving of the processing head having the cutting tool for inner surface processing. It has a movable inner surface machining tool, and it only needs to have the function of supporting the tool so that the center of rotation of the tool coincides with the axis of the pilot hole and is movable in the axial direction. It can be made thinner than the pilot holes at both ends of the shank shaft.

また、加工ヘッドにチャックを設けラジアル方向の加工反力をワークに逃がし、回転方向の反力をシャフト(ボーリングバー)が受け持つことで長尺細径化が実現できる。
すなわち、加工ヘッドが、内面倣いヘッドを有する構成により、ヘッド支持装置から供給される液体の圧力により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持することにより、加工ヘッドの小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフトの内面で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
In addition, a chuck is provided on the machining head to release the machining reaction force in the radial direction to the workpiece, and the shaft (boring bar) takes charge of the reaction force in the rotation direction, thereby realizing a long and narrow diameter.
That is, with the configuration in which the machining head has an inner surface copying head, the diameter is increased radially by the pressure of the liquid supplied from the head support device, and the axis is aligned with the axis of the pilot hole and is supported so as to be movable in the axial direction. By doing so, the machining head can be further miniaturized and the tool reaction force at the time of machining is received by the inner surface of the long shaft, so that it is possible to prevent a reduction in machining accuracy due to the tool reaction force.

さらに、刃物ヘッドと交換して内面検査ヘッドを内面倣いヘッドに取り付け、この状態で、内面検査ヘッドにより、前記下穴の内面を検査できるので、切削加工後の長尺シャフトの内面を簡単に検査できる。
すなわち、内面倣いヘッドに取り付けられた内面検査ヘッドは、長尺シャフトの内部において、内面倣いヘッドと共にヘッド支持装置により長尺シャフトの軸方向に移動されられることができるので、所望の軸方向位置または範囲で長尺シャフト内面を検査できる。従って、長尺シャフト内面を検査・計測するために、長尺シャフトを切断する必要がない。また、長尺シャフトを長尺シャフト固定装置に固定した状態で、長尺シャフト内面を検査できるので、ロングシャフト内面2を計測するための専用治具を用意する必要がない。このように、ロングシャフト内面2の状態を容易に検査できる。
In addition, the inner surface inspection head is attached to the inner surface copying head by replacing with the cutter head, and in this state, the inner surface of the pilot hole can be inspected by the inner surface inspection head, so that the inner surface of the long shaft after cutting can be easily inspected. it can.
That is, the inner surface inspection head attached to the inner surface copying head can be moved in the axial direction of the long shaft by the head support device together with the inner surface copying head inside the long shaft. The inner surface of the long shaft can be inspected in a range. Therefore, it is not necessary to cut the long shaft in order to inspect and measure the inner surface of the long shaft. Further, since the inner surface of the long shaft can be inspected with the long shaft fixed to the long shaft fixing device, it is not necessary to prepare a dedicated jig for measuring the long shaft inner surface 2. Thus, the state of the long shaft inner surface 2 can be easily inspected.

また、本発明によると、前記管状部材の内面を加工する加工機と、前記内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有する加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線方向に、前記加工ヘッドを、前記長尺シャフトに対して相対移動させる軸方向移動装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線まわりに、前記刃物を、前記長尺シャフトに対して相対回転させる相対回転装置と、を備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有し、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドに支持されるとともに前記相対回転装置により前記長尺シャフトに対して相対回転させられ、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置が提供される。
According to the present invention, there is provided an inner surface processing inspection apparatus comprising a processing machine for processing the inner surface of the tubular member, and the inner surface inspection apparatus,
The tubular member is a long shaft,
The processing machine
A machining head which has an inner surface cutting tool which can be inserted in the pilot hole of the long shaft in the axial direction and is movable in the radial direction, and which has a function of aligning the rotation center of the blade with the axis of the pilot hole; ,
An axial movement device connected to a machining head through a pilot hole from one end of the elongated shaft, and moving the machining head relative to the elongated shaft in the axial direction of the elongated shaft;
A relative rotation device that is connected to a machining head through a pilot hole from the other end of the long shaft, and rotates the cutter relative to the long shaft around the axis of the long shaft;
The processing head has an inner surface copying head and a cutter head,
The inner surface copying head has a function of making the axis line coincide with the axis line of the pilot hole,
The cutter head is attached to the inner surface copying head, is supported by the inner surface copying head and is relatively rotated with respect to the long shaft by the relative rotation device,
An inner surface machining inspection device is provided, wherein the inner surface inspection head inspects the inner surface in a state of being attached to the inner surface copying head instead of the blade head.

この構成でも、上述と同様の効果が得られる。
Even with this configuration , the same effect as described above can be obtained.

上記本発明の構成によれば、管状部材の内面を簡単に検査できる。管状部材が長尺シャフトである場合には、加工ヘッドを小型化しかつ細径化することができるとともに、切削加工後のロングシャフトの内面を容易に検査できる。   According to the configuration of the present invention, the inner surface of the tubular member can be easily inspected. When the tubular member is a long shaft, the machining head can be reduced in size and diameter, and the inner surface of the long shaft after cutting can be easily inspected.

本発明が対象とするロングシャフトの模式図である。It is a schematic diagram of the long shaft which this invention makes object. 本発明による長尺シャフトの内面加工検査装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a long shaft inner surface machining inspection apparatus according to the present invention. 図2の加工ヘッドの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the processing head of FIG. 半径方向移動部材と軸方向移動部材の斜視図である。It is a perspective view of a radial direction moving member and an axial direction moving member. 図3の状態から刃物ヘッドを内面検査ヘッドに交換した場合を示す。The case where the blade head is replaced with the inner surface inspection head from the state of FIG. 3 is shown. 長尺シャフトの内面加工方法の説明図である。It is explanatory drawing of the inner surface processing method of a long shaft. ロングシャフトの従来の加工工程の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional process of a long shaft. 特許文献1の「管の内壁の倣い切削装置」の構成図である。1 is a configuration diagram of a “copier cutting device for an inner wall of a pipe” of Patent Document 1. FIG. 特許文献2の「ロングシャフト内面加工装置」の構成図である。1 is a configuration diagram of a “long shaft inner surface processing apparatus” of Patent Document 2. FIG.

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明の内面加工検査装置は、図1に示したように軸方向に貫通し軸線に対して線対称の下穴2を有する細長い長尺シャフト1の内面をその下穴2に倣って内面加工する内面加工検査装置である。
また、本発明の内面加工検査装置は、後述する内面検査装置を有する。
As shown in FIG. 1, the inner surface machining inspection apparatus according to the present invention processes the inner surface of an elongate long shaft 1 having a pilot hole 2 that passes through in the axial direction and is symmetric with respect to the axis along the pilot hole 2. This is an inner surface processing inspection apparatus.
Moreover, the inner surface processing inspection apparatus of this invention has the inner surface inspection apparatus mentioned later.

図2は、本発明の実施形態による内面加工検査装置の全体構成図である。この図に示すように、本発明の内面加工検査装置は、長尺シャフト固定装置10、加工ヘッド20、ヘッド支持装置30および刃物回転装置40を備える。   FIG. 2 is an overall configuration diagram of the inner surface processing inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the inner surface machining inspection apparatus of the present invention includes a long shaft fixing device 10, a machining head 20, a head support device 30, and a blade rotating device 40.

長尺シャフト固定装置10は、水平に延びるメインフレーム11、メインフレーム11の上面に沿って移動可能に設けられ長尺シャフト1の両端部を同心に把持する1対のチャック装置12、13、及びメインフレーム11の上面に沿って間隔を隔てて配置され長尺シャフト1を支持する複数の支持金具14からなる。このように構成された長尺シャフト固定装置10により、長尺シャフト1を撓まないように固定できる。   The long shaft fixing device 10 includes a horizontally extending main frame 11, a pair of chuck devices 12, 13 that are provided so as to be movable along the upper surface of the main frame 11, and concentrically hold both ends of the long shaft 1, and It consists of a plurality of support fittings 14 arranged at intervals along the upper surface of the main frame 11 and supporting the long shaft 1. With the long shaft fixing device 10 configured in this way, the long shaft 1 can be fixed so as not to bend.

加工ヘッド20は、長尺シャフト1の下穴2の少なくとも一方から軸方向に挿入可能な寸法を有する。
また加工ヘッド20は、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物29を有し、刃物29の回転中心を下穴2の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に刃物29を支持する機能を有する。加工ヘッド20の詳細な構造に関しては、後述する。
The processing head 20 has a dimension that can be inserted in the axial direction from at least one of the pilot holes 2 of the long shaft 1.
Further, the machining head 20 has a cutting tool 29 for inner surface processing that can move in the radial direction, a function of making the rotation center of the cutting tool 29 coincide with the axis of the pilot hole 2 and supporting the cutting tool 29 so as to be movable in the axial direction. Have The detailed structure of the processing head 20 will be described later.

ヘッド支持装置30は、中空円筒形の細長いボーリングバー32、バー移動装置34、および液圧供給装置36を備える。   The head support device 30 includes a hollow cylindrical elongated boring bar 32, a bar moving device 34, and a hydraulic pressure supply device 36.

中空円筒形の細長いボーリングバー32は、一端(図で左端)が加工ヘッド20(後述する内面倣いヘッド)に連結され軸方向に水平に延びる。このボーリングバー32は、軸線に沿って貫通する中空穴32a(図3参照)を有する。   One end (the left end in the figure) of the hollow cylindrical elongated boring bar 32 is connected to the machining head 20 (an inner surface tracing head described later) and extends horizontally in the axial direction. The boring bar 32 has a hollow hole 32a (see FIG. 3) penetrating along the axis.

バー移動装置34は、ボーリングバー32の後端部(図で右端部)を回転不能に把持する移動部材34aと、移動部材34aと螺合してこれを軸方向に移動させるスクリューネジ34bと、スクリューネジ34bを軸線を中心に回転駆動する回転駆動装置34c(例えば減速器付きモータ)とを有し、回転駆動装置34cによりスクリューネジ34bとボーリングバー32を介して加工ヘッド20を軸方向に移動させるようになっている。
なお、バー移動装置34において、移動部材34a、スクリューネジ34b及び回転駆動装置34cを有する構成に代えて、ボーリングバー32を軸方向に移動できるその他の構成を採用してもよい。例えば、ラックアンドピンオン機構、ベルト機構あるいはチェーン機構などを回転モータで駆動してボーリングバー32を軸方向に移動させる構成や、リニアモータによりボーリングバー32を直接、軸方向に移動させる構成を採用してもよい。
The bar moving device 34 includes a moving member 34a that grips the rear end portion (right end portion in the drawing) of the boring bar 32 in a non-rotatable manner, a screw screw 34b that is screwed with the moving member 34a and moves it in the axial direction, A rotary drive device 34c (for example, a motor with a speed reducer) that rotationally drives the screw screw 34b about the axis, and the machining head 20 is moved in the axial direction via the screw screw 34b and the boring bar 32 by the rotary drive device 34c. It is supposed to let you.
In addition, in the bar moving apparatus 34, you may employ | adopt the other structure which can move the boring bar 32 to an axial direction instead of the structure which has the moving member 34a, the screw screw 34b, and the rotation drive device 34c. For example, a configuration in which a rack and pin-on mechanism, a belt mechanism or a chain mechanism is driven by a rotary motor to move the boring bar 32 in the axial direction, or a configuration in which the boring bar 32 is directly moved in the axial direction by a linear motor is adopted. May be.

上述した構成により、長尺シャフト1の一端から下穴2を通してボーリングバー32の一端(左端)を加工ヘッド20に連結し、ボーリングバー32の移動により加工ヘッド20を軸方向に移動させることができる。   With the configuration described above, one end (left end) of the boring bar 32 is connected to the machining head 20 from one end of the long shaft 1 through the pilot hole 2, and the machining head 20 can be moved in the axial direction by the movement of the boring bar 32. .

液圧供給装置36は、液圧ユニット36aとボーリングバー32の末端(図で右端)に連結された液圧ホース36bからなり、ボーリングバー32の中空穴32a(図3参照)を通して加工ヘッド20を作動させるための液体を供給して圧力を付与する(後述する)ようになっている。   The hydraulic pressure supply device 36 includes a hydraulic pressure unit 36a and a hydraulic hose 36b connected to the end (right end in the figure) of the boring bar 32, and the machining head 20 is passed through the hollow hole 32a (see FIG. 3) of the boring bar 32. A liquid for operating is supplied to apply pressure (described later).

刃物回転装置40は、中空円筒形の細長い回転ロッド42、刃物駆動ロッド44、回転駆動装置46、および軸移動装置48を有する。   The blade rotating device 40 includes a hollow cylindrical elongated rotating rod 42, a blade driving rod 44, a rotation driving device 46, and an axis moving device 48.

回転ロッド42は、中空円筒形の細長い部材であり、一端(図で右端)が加工ヘッド20(後述する刃物ヘッド)に連結され軸方向に水平に延びる。
刃物駆動ロッド44は、回転ロッド42の中空穴を通して軸方向に延び、加工ヘッド20の後述する軸方向移動部材28(図3参照)に相対回転不可能に連結されている。
回転駆動装置46は、メインフレーム11の上面に沿って水平に移動可能に設けられた水平移動台46aと、水平移動台46a上に設置された回転駆動チャック46bとを有する。水平移動台46aは、図示しない水平レールとこれに案内されたガイドを有し、低抵抗で水平に移動するようになっている。また、回転駆動チャック46bは、回転ロッド42の軸端部(図で左端部)を把持するチャック装置とこれを軸線まわりに回転駆動する回転駆動機構からなる。
The rotating rod 42 is a hollow cylindrical elongated member, and one end (right end in the figure) is connected to the machining head 20 (a blade head described later) and extends horizontally in the axial direction.
The blade drive rod 44 extends in the axial direction through the hollow hole of the rotary rod 42 and is connected to an axially moving member 28 (see FIG. 3) of the machining head 20 described later so as not to be relatively rotatable.
The rotation drive device 46 includes a horizontal movement table 46a provided so as to be horizontally movable along the upper surface of the main frame 11, and a rotation drive chuck 46b installed on the horizontal movement table 46a. The horizontal moving table 46a has a horizontal rail (not shown) and a guide guided by the horizontal rail, and moves horizontally with low resistance. The rotation drive chuck 46b includes a chuck device that holds the shaft end portion (left end portion in the drawing) of the rotation rod 42 and a rotation drive mechanism that rotationally drives the chuck device about the axis.

上述した構成により、刃物回転装置40により、長尺シャフト1の他端(図で左端)から下穴2を通して加工ヘッド20に連結された回転ロッド42を軸線まわりに回転駆動するとともに、加工ヘッド20の移動に追従して水平移動台46aを軸方向に移動させることができる。   With the configuration described above, the blade rotating device 40 drives the rotary rod 42 connected to the machining head 20 through the pilot hole 2 from the other end (the left end in the figure) of the long shaft 1 to rotate around the axis, and the machining head 20. The horizontal movement table 46a can be moved in the axial direction following this movement.

軸移動装置48は、水平移動台46aの上に設置された直動アクチュエータまたはボールネジであり、回転駆動装置46と共に軸方向に移動し、刃物駆動ロッド44を回転ロッド42に対して相対的に軸方向移動させるようになっている。
また、軸移動装置48は、刃物駆動ロッド44を回転可能に支持するロッド支持部を有している。このため、刃物駆動ロッド44は、後述する軸方向移動部材28とともに回転できるようになっている。
The shaft moving device 48 is a linear motion actuator or a ball screw installed on the horizontal moving table 46 a, moves in the axial direction together with the rotation driving device 46, and moves the blade driving rod 44 relative to the rotating rod 42. It is designed to move in the direction.
Further, the shaft moving device 48 has a rod support portion that rotatably supports the blade drive rod 44. For this reason, the blade drive rod 44 can be rotated together with an axially moving member 28 described later.

図3は、本発明に用いられる図2の加工ヘッド20の拡大断面図である。
内面倣いヘッド21は、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともにヘッド支持装置30により軸方向に移動させられる。
この例において、内面倣いヘッド21は、ボーリングバー32が結合された円筒形のメイン本体23と、メイン本体23の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた1対の内面チャック24と、メイン本体23の軸方向に間隔をおいた位置に設けられた1対のピストン25を有する。
円筒形のメイン本体23は、長尺シャフト1の下穴2に軸方向に挿入可能な直径を有する。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the machining head 20 of FIG. 2 used in the present invention.
The inner surface copying head 21 has a function of making its axis line coincide with the axis line of the pilot hole and is moved in the axial direction by the head support device 30.
In this example, the inner surface copying head 21 includes a cylindrical main body 23 to which a boring bar 32 is coupled, a pair of inner surface chucks 24 provided at positions spaced in the axial direction of the main body 23, The main body 23 has a pair of pistons 25 provided at positions spaced apart in the axial direction.
The cylindrical main body 23 has a diameter that can be inserted into the pilot hole 2 of the long shaft 1 in the axial direction.

各内面チャック24は、軸方向に転動可能な回転ロータ24aと、メイン本体23内に半径方向に移動可能に設けられ回転ロータ24aを半径方向に進退移動させるガイド部材24cとの組を、周方向に3組以上有している。図3の構成例では、各内面チャック24において回転ロータ24aとガイド部材24cの組が120度間隔で3組配置されている。各ガイド部材24cは、軸線に対し傾斜したテーパ面24bを有している。   Each inner surface chuck 24 includes a rotating rotor 24a that can roll in the axial direction and a guide member 24c that is provided in the main body 23 so as to be movable in the radial direction and moves the rotating rotor 24a forward and backward in the radial direction. Has more than 3 sets in the direction. In the configuration example of FIG. 3, in each inner surface chuck 24, three sets of the rotary rotor 24a and the guide member 24c are arranged at intervals of 120 degrees. Each guide member 24c has a tapered surface 24b inclined with respect to the axis.

1対のピストン25は、1対の内面チャック24間のメイン本体23内に軸方向の反対方向に移動可能に設けられている。
また各ピストン25は、その軸方向一端に各ガイド部材24cのテーパ面24bと同一の傾斜をもつテーパ面25aを有する。テーパ面25aは平面であってよい。
The pair of pistons 25 is provided in the main body 23 between the pair of inner surface chucks 24 so as to be movable in the opposite axial direction.
Each piston 25 has a tapered surface 25a having the same inclination as the tapered surface 24b of each guide member 24c at one axial end thereof. The tapered surface 25a may be a flat surface.

また、メイン本体23は、ボーリングバー32に形成された中空穴32aから1対のピストン25の間に液体を供給して液圧を付与する液圧流路23aを有する。   Further, the main body 23 has a hydraulic flow path 23 a that supplies liquid between a pair of pistons 25 through a hollow hole 32 a formed in the boring bar 32 to apply hydraulic pressure.

上述した構成により、内面倣いヘッド21に液圧供給装置36から供給される液体により1対の内面チャック24を放射状に拡径してその軸線を下穴2の軸線に一致させ、かつ回転ロータ24aにより内面倣いヘッド21を軸方向に移動可能に支持することができる。   With the above-described configuration, the pair of inner surface chucks 24 are radially expanded by the liquid supplied from the hydraulic pressure supply device 36 to the inner surface copying head 21 so that the axis thereof coincides with the axis of the pilot hole 2 and the rotary rotor 24a. Thus, the inner surface copying head 21 can be supported so as to be movable in the axial direction.

また、下穴2がテーパ穴である場合でも、1対のピストン25はそれぞれ独立に移動するので、1対の内面チャック24をそれぞれ独立に放射状に拡径してその軸線を下穴2の軸線に一致させることができる。   Further, even when the pilot hole 2 is a tapered hole, the pair of pistons 25 move independently, so that the pair of inner surface chucks 24 are radially expanded independently of each other and the axis thereof is the axis of the pilot hole 2. Can match.

刃物ヘッド22は、内面倣いヘッド21に取り付けられた状態で、内面倣いヘッド21にその軸線まわりに回転可能に支持されるとともに刃物回転装置40により回転駆動される。   The cutter head 22 is attached to the inner surface copying head 21 and is supported by the inner surface copying head 21 so as to be rotatable about its axis, and is rotated by a blade rotating device 40.

刃物ヘッド22は、円筒形のサブ本体26と、半径方向移動部材27、および軸方向移動部材28を有する。
円筒形のサブ本体26は、軸受26aを介して、内面倣いヘッド21により、その軸線まわりに回転可能に支持されている。軸受26aは、この例では、円筒形のサブ本体26の軸方向端部26bにおける半径方向を向く側面に組み込まれている。また、軸方向端部26bを、図3のように、メイン本体23に形成され軸方向に窪んだ窪み部23bに挿入することで、刃物ヘッド22が内面倣いヘッド21に取り付けられた状態となる。
半径方向移動部材27は、刃物29を半径方向先端に有し、軸線(即ち、刃物ヘッド22の回転中心)に対し傾斜した傾斜歯27aを有する。
軸方向移動部材28は、半径方向移動部材27の傾斜歯27aと歯合する傾斜歯28aを有する。傾斜歯28aは、傾斜歯27aと同じ方向に傾斜している。
図4は、半径方向移動部材27と軸方向移動部材28の斜視図である。このように、軸方向移動部材28は半円部28bを有しており、この半円部28bの平面側の面に傾斜歯28aが形成されている。また、半径方向移動部材27において、軸方向移動部材28の傾斜歯28aと対面する面に、上述した傾斜歯27aが形成されている。
The blade head 22 has a cylindrical sub-body 26, a radial movement member 27, and an axial movement member 28.
The cylindrical sub main body 26 is supported by the inner surface copying head 21 through a bearing 26a so as to be rotatable about its axis. In this example, the bearing 26a is incorporated in a side surface facing the radial direction at the axial end portion 26b of the cylindrical sub-body 26. Further, as shown in FIG. 3, the cutter head 22 is attached to the inner surface copying head 21 by inserting the axial end portion 26 b into the recess portion 23 b formed in the main body 23 and recessed in the axial direction as shown in FIG. 3. .
The radial movement member 27 has a blade 29 at the distal end in the radial direction, and has inclined teeth 27a inclined with respect to the axis (that is, the rotation center of the blade head 22).
The axial direction moving member 28 has inclined teeth 28 a that mesh with the inclined teeth 27 a of the radial direction moving member 27. The inclined teeth 28a are inclined in the same direction as the inclined teeth 27a.
FIG. 4 is a perspective view of the radial direction moving member 27 and the axial direction moving member 28. As described above, the axially moving member 28 has the semicircular portion 28b, and the inclined teeth 28a are formed on the plane side surface of the semicircular portion 28b. Further, in the radial direction moving member 27, the inclined tooth 27a described above is formed on the surface of the axial direction moving member 28 facing the inclined tooth 28a.

上述した構成により内面倣いヘッド21により、刃物ヘッド24を、その軸線まわりに回転可能に支持し、軸方向移動部材28の軸方向移動により、半径方向に刃物29を移動させることができる。なお、半径方向移動部材27は、半径方向移動時に、サブ本体26の内面により、半径方向に案内され、切削時に、サブ本体26の内面により回転方向に支持される。   With the above-described configuration, the blade head 24 is supported by the inner surface copying head 21 so as to be rotatable about its axis, and the blade 29 can be moved in the radial direction by the axial movement of the axial movement member 28. The radial movement member 27 is guided in the radial direction by the inner surface of the sub main body 26 when moving in the radial direction, and supported in the rotational direction by the inner surface of the sub main body 26 during cutting.

本発明の実施形態によると、上述した内面加工検査装置は、内面検査装置を備える。なお、この内面検査装置は、長尺シャフト1の内面2を検査するために、長尺シャフト1を固定する前記長尺シャフト固定装置10と、長尺シャフト1の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面2を検査する内面検査ヘッド15とを有する。
内面検査ヘッド15は、刃物ヘッド22の代わりに内面倣いヘッド21に取り付けられた状態で、下穴の内面2の状態(内面2の形状すなわち半径、又は直径、真円度、または内面2の表面粗さ)を検査する。
図5は、本発明の実施形態による内面検査ヘッド15の構成例Aを示し、刃物ヘッド22と交換された内面検査ヘッド15が、内面倣いヘッド21に取り付けられた状態を示す。この交換は、例えば次のように行う。図3において、回転駆動装置46と共に回転ロッド42を図3の左側へ軸方向に移動させて、長尺シャフト1の内部から刃物ヘッド22を取り出す。取り出したら、回転ロッド42の先端から刃物ヘッド22を取り外し、代わりに、回転ロッド42の先端に内面検査ヘッド15を取り付ける。その後、回転駆動装置46と共に回転ロッド42を軸方向に移動させることで、内面検査ヘッド15を長尺シャフト1の内部に挿入して内面倣いヘッド21に取り付ける。
According to the embodiment of the present invention, the above-described inner surface processing inspection apparatus includes an inner surface inspection apparatus. In addition, this inner surface inspection apparatus is in a state where the long shaft fixing device 10 for fixing the long shaft 1 and an inner space of the long shaft 1 are positioned in order to inspect the inner surface 2 of the long shaft 1. And an inner surface inspection head 15 for inspecting the processed inner surface 2.
The inner surface inspection head 15 is attached to the inner surface copying head 21 in place of the blade head 22, and is the state of the inner surface 2 of the pilot hole (the shape of the inner surface 2, that is, the radius, the diameter, the roundness, or the surface of the inner surface 2). Inspect for roughness.
FIG. 5 shows a configuration example A of the inner surface inspection head 15 according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which the inner surface inspection head 15 replaced with the blade head 22 is attached to the inner surface copying head 21. This exchange is performed as follows, for example. In FIG. 3, the rotary rod 42 is moved in the axial direction to the left in FIG. 3 together with the rotary drive device 46, and the blade head 22 is taken out from the inside of the long shaft 1. Once removed, the blade head 22 is removed from the tip of the rotating rod 42, and the inner surface inspection head 15 is attached to the tip of the rotating rod 42 instead. Thereafter, the inner surface inspection head 15 is inserted into the long shaft 1 and attached to the inner surface copying head 21 by moving the rotating rod 42 in the axial direction together with the rotation driving device 46.

また、内面検査ヘッド15は、内面倣いヘッド21に取り付けられた状態で、軸受15aを介して、内面倣いヘッド21により、その軸線まわりに回転可能に支持される。軸受15aは、この例では、内面検査ヘッド15の軸方向端部15bにおける半径方向を向く側面に組み込まれている。また、軸方向端部15bを、図5のように、メイン本体23に形成され軸方向に窪んだ窪み部23bに挿入することで、内面検査ヘッド15が内面倣いヘッド21に取り付けられた状態となる。内面倣いヘッド21が、ヘッド支持装置30により長尺シャフト1に対して軸方向に移動させられることで、内面倣いヘッド21が内面検査ヘッド15に軸方向に押されて内面検査ヘッド15と共に軸方向に移動させられる。   In addition, the inner surface inspection head 15 is supported by the inner surface copying head 21 so as to be rotatable about its axis via a bearing 15a in a state of being attached to the inner surface copying head 21. In this example, the bearing 15a is incorporated in a side surface facing the radial direction at the axial end portion 15b of the inner surface inspection head 15. Further, as shown in FIG. 5, the axial end portion 15b is inserted into the hollow portion 23b formed in the main body 23 and recessed in the axial direction, so that the inner surface inspection head 15 is attached to the inner surface copying head 21. Become. When the inner surface scanning head 21 is moved in the axial direction with respect to the long shaft 1 by the head support device 30, the inner surface scanning head 21 is pushed in the axial direction by the inner surface inspection head 15 and is axially moved together with the inner surface inspection head 15. Moved to.

内面検査ヘッド15は、図5に示すように、長尺シャフト1の半径方向に移動可能な半径方向移動部材16と、半径方向移動部材16を前記半径方向に移動させる駆動装置(この例では、上述の軸移動装置48と軸方向移動部材28とからなる)と、半径方向移動部材16と長尺シャフト1の内面2との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検査センサ18aと、該信号に基づいて、半径方向移動部材16が初期位置から内面2に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を計測する距離計測部18bと、を有する。この場合、回転駆動装置46は、長尺シャフト1の軸心回りに、内面検査ヘッド15を長尺シャフトに対して相対回転させる相対回転装置として機能する。   As shown in FIG. 5, the inner surface inspection head 15 includes a radial movement member 16 that can move in the radial direction of the long shaft 1, and a driving device that moves the radial movement member 16 in the radial direction (in this example, A contact inspection sensor 18a that detects contact between the radial movement member 16 and the inner surface 2 of the long shaft 1 and outputs a signal to that effect. And a distance measuring unit 18b that measures the distance that the radial movement member 16 has moved in the radial direction from the initial position to the contact position where the radial movement member 16 contacts the inner surface 2 based on the signal. In this case, the rotation drive device 46 functions as a relative rotation device that rotates the inner surface inspection head 15 relative to the long shaft around the axis of the long shaft 1.

半径方向移動部材16は、半径方向移動部材27と同様に、軸線(即ち、内面検査ヘッド15の回転中心)に対し傾斜した傾斜歯16aを有する。   Similar to the radial direction moving member 27, the radial direction moving member 16 has inclined teeth 16 a that are inclined with respect to the axis (that is, the rotation center of the inner surface inspection head 15).

軸移動装置48は、上述のように軸方向移動部材28を前記軸方向に移動させる。
軸方向移動部材28は、内面検査ヘッド15と刃物ヘッド22とで共通に使用されてよい。すなわち、この例では、内面検査ヘッド15の軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22で使用されたものである。軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22を内面検査ヘッド15に交換する時に、長尺シャフト1外部において、刃物駆動ロッド44の先端部と共に刃物ヘッド22から軸方向に引き抜いて取り外すことができる。次いで、刃物駆動ロッド44の先端部と共に軸方向移動部材28を内面検査ヘッド15内に軸方向に挿入することで、図5のように内面検査ヘッド15内に軸方向移動部材28を取り付けることができる。このように、軸方向移動部材28を、刃物ヘッド22から引き抜いて内面検査ヘッド15に挿入できる。傾斜歯28aは、傾斜歯16aと同じ方向に傾斜して、傾斜歯16aに歯合する。この構成により、軸方向移動部材28の軸方向移動により、半径方向移動部材16を、半径方向外方に移動させて内面2に接触させることができる。なお、内面検査ヘッド15で使用される軸方向移動部材28は、刃物ヘッド22で使用される軸方向移動部材28と別個のものであってもよいが、刃物ヘッド22の軸方向移動部材28と同様の構成を有する。
The axial movement device 48 moves the axial movement member 28 in the axial direction as described above.
The axial movement member 28 may be used in common by the inner surface inspection head 15 and the cutter head 22. That is, in this example, the axially moving member 28 of the inner surface inspection head 15 is used in the blade head 22. The axial movement member 28 can be pulled out from the blade head 22 in the axial direction together with the tip of the blade driving rod 44 outside the long shaft 1 when the blade head 22 is replaced with the inner surface inspection head 15. Next, the axial movement member 28 is inserted into the inner surface inspection head 15 together with the tip of the blade drive rod 44 in the axial direction, so that the axial movement member 28 is attached to the inner surface inspection head 15 as shown in FIG. it can. Thus, the axial direction moving member 28 can be pulled out from the blade head 22 and inserted into the inner surface inspection head 15. The inclined teeth 28a are inclined in the same direction as the inclined teeth 16a and mesh with the inclined teeth 16a. With this configuration, the axial movement of the axial movement member 28 can cause the radial movement member 16 to move radially outward and contact the inner surface 2. The axial movement member 28 used in the inner surface inspection head 15 may be separate from the axial movement member 28 used in the blade head 22, but the axial movement member 28 of the blade head 22 It has the same configuration.

接触検知センサ18aは、例えば、半径方向移動部材16と内面2との接触圧(即ち、接触)を検知できるように、刃物駆動ロッド44または軸方向移動部材28(図5の例では、刃物駆動ロッド44)に組み込まれた圧電素子である。すなわち、前記接触圧が、半径方向移動部材16と軸方向移動部材28とを介して刃物駆動ロッド44に作用するので、前記接触を接触検知センサ18aで検知できる。   For example, the contact detection sensor 18a can detect the contact pressure (that is, contact) between the radial direction moving member 16 and the inner surface 2 so that the blade driving rod 44 or the axial direction moving member 28 (in the example of FIG. 5, the blade driving). It is a piezoelectric element incorporated in the rod 44). That is, since the contact pressure acts on the blade drive rod 44 via the radial direction moving member 16 and the axial direction moving member 28, the contact can be detected by the contact detection sensor 18a.

距離計測部18bは、例えば、図5に示すように、リニアスケール18b−1、換算部18b−2および近接センサ18b−3から構成されてよい。
リニアスケール18b−1は、軸方向移動部材28(即ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向移動距離を計測する。また、リニアスケール18b−1は、接触検知センサ18aから前記接触を示す信号を受けた時点で、前記計測を終了する。
換算部18b−2は、リニアスケール18b−1が計測した軸方向移動部材28の軸方向移動距離を、半径移動部材16の半径方向移動距離に換算する。
近接センサ18b−3は、例えば公知の渦電流検出式リミットスイッチであり、半径方向移動部材16が半径方向内方に最も引っ込んだ前記初期位置を検知する。図5の例では、近接センサ18b−3は、前記初期位置に相当する軸方向移動部材28(即ち、刃物駆動ロッド44)の軸方向位置を検出する。これにより、リニアスケール18b−1は、前記初期位置に相当する軸方向移動部材28の軸方向位置から軸方向移動距離の計測を開始できるので、換算部18b−2は、前記初期位置を原点(ゼロ)として半径方向移動部材16の移動距離を算出できる。
このような構成により、接触検知センサ18aからの前記接触を示す信号に基づいて、前記初期位置から半径方向移動部材16が内面2に接触する接触位置まで、半径方向移動部材16が前記半径方向に移動した距離を計測できる。このとき、初期位置の中心からの半径方向位置を予め計測しておく必要がある。
For example, as shown in FIG. 5, the distance measuring unit 18b may include a linear scale 18b-1, a conversion unit 18b-2, and a proximity sensor 18b-3.
The linear scale 18b-1 measures the axial movement distance of the axial movement member 28 (that is, the blade drive rod 44). Moreover, the linear scale 18b-1 complete | finishes the said measurement, when the signal which shows the said contact from the contact detection sensor 18a is received.
The conversion unit 18b-2 converts the axial movement distance of the axial movement member 28 measured by the linear scale 18b-1 into the radial movement distance of the radial movement member 16.
The proximity sensor 18b-3 is, for example, a known eddy current detection type limit switch, and detects the initial position where the radial moving member 16 is most retracted radially inward. In the example of FIG. 5, the proximity sensor 18b-3 detects the axial position of the axial movement member 28 (that is, the blade drive rod 44) corresponding to the initial position. Thereby, since the linear scale 18b-1 can start measurement of the axial movement distance from the axial position of the axial movement member 28 corresponding to the initial position, the conversion unit 18b-2 uses the initial position as the origin ( Zero)), the moving distance of the radial moving member 16 can be calculated.
With such a configuration, the radial movement member 16 moves in the radial direction from the initial position to the contact position where the radial movement member 16 contacts the inner surface 2 based on the signal indicating the contact from the contact detection sensor 18a. The distance traveled can be measured. At this time, it is necessary to measure in advance the radial position from the center of the initial position.

距離計測部18bによる距離計測を各回転位置において行う。すなわち、内面検査ヘッド15が回転駆動装置46により回転させられることで、各回転位置において距離計測部18bにより前記距離を計測する。各回転位置の前記距離に基づいて、回転方向における内面2の形状を取得することができる。また、接触位置を回転方向に連続的に計測する事で、真円度や表面粗さも計測することができる。   Distance measurement by the distance measurement unit 18b is performed at each rotational position. That is, when the inner surface inspection head 15 is rotated by the rotation driving device 46, the distance is measured by the distance measuring unit 18b at each rotation position. Based on the distance at each rotational position, the shape of the inner surface 2 in the rotational direction can be acquired. Further, the roundness and the surface roughness can be measured by continuously measuring the contact position in the rotation direction.

なお、接触検知センサ18aからの検出信号を外部へ伝送する方法については、例えば、刃物駆動ロッド44の内部に軸方向の穴を設け、その穴に接触検知センサ18aと接続した信号ケーブルを通し、信号を伝送するという構成を採用してよい。   As for the method of transmitting the detection signal from the contact detection sensor 18a to the outside, for example, an axial hole is provided in the blade drive rod 44, and a signal cable connected to the contact detection sensor 18a is passed through the hole, You may employ | adopt the structure of transmitting a signal.

距離計測部18bは、上述の構成の代わりに、他の構成を有していてもよい。例えば、軸移動装置48がボールネジで軸方向移動部材28を移動させる場合には、距離計測部18bは、前記リニアスケール18b−1を利用する代わりに、このボールネジの回転数をエンコーダで検出し、該検出値にピッチを掛けて軸方向移動部材28の移動距離を算出してよい。この場合、他の点は、図5を参照して説明した上記と同じである。   The distance measuring unit 18b may have another configuration instead of the above configuration. For example, when the axial movement device 48 moves the axial movement member 28 with a ball screw, the distance measuring unit 18b detects the rotation number of the ball screw with an encoder instead of using the linear scale 18b-1. The movement distance of the axial movement member 28 may be calculated by multiplying the detected value by a pitch. In this case, the other points are the same as described above with reference to FIG.

上述した以外の内面検査ヘッド15の他の構成は、刃物29が設けられていない点を除いて、刃物ヘッド22と同じであってよい。   Other configurations of the inner surface inspection head 15 other than those described above may be the same as the blade head 22 except that the blade 29 is not provided.

内面検査ヘッド15は、図5に示す上述の構成例Aのものに限定されず、以下の構成例B〜Eのいずれかを用いるものであってもよい。この場合、各構成例において、以下で説明する内容以外の点は、上記構成例Aと同じであってよい。   The inner surface inspection head 15 is not limited to the above-described configuration example A shown in FIG. 5, and any of the following configuration examples B to E may be used. In this case, in each configuration example, points other than the contents described below may be the same as the configuration example A described above.

(構成例B)
内面検査ヘッド15は、内面2の形状を非接触に検査できるもの(例えば、レーザ距離計)であってもよい。内面検査ヘッド15がレーザ距離計を有する場合、レーザ距離計は、半径方向にレーザを照射するように内面検査ヘッド15に取り付けられる。これにより、各回転位置において内面2までの距離を取得できる。すなわち、内面検査ヘッド15が回転駆動装置46により回転させられることで、各回転位置において、レーザ距離計によりレーザ距離計18から内面2までの距離を取得できる。取得されたこれらの距離に基づいて、回転方向における内面2の形状を取得することができる。また、構成例Bは、非接触式のものであるので、上述の半径方向移動部材16を省略できる。また、好ましくは、刃物ヘッド22と同様に、内面検査ヘッド15の内部には、内面倣いヘッド21と反対側から軸方向移動部材28を挿入できる空間が形成されている。これにより、刃物ヘッド22と内面検査ヘッド15とを交換する時に、軸方向移動部材28を刃物駆動ロッド44から分離させる必要がなくなる。なお、長尺シャフト1内のレーザ距離計と長尺シャフト外部との間で信号を伝送する方法については、例えば、刃物駆動ロッド44と内面検査ヘッド15の内部に穴を設け、その穴にレーザ距離計と接続した信号ケーブルを通し、信号を伝送するという構成を採用してよい。
(構成例C)
また、内面検査ヘッド15は、内面2を撮像する撮像装置(例えば、CCDカメラなど)を有する。この場合には、撮像装置が、半径方向外方を向くように、内面検査ヘッド15の外周面に取り付けられる。好ましくは、内面検査ヘッド15が回転駆動装置46により回転させられることで、回転方向全周にわたって内面2の画像データを取得し、この画像データから内面2の表面粗さを検査できる。また、構成例Cは、非接触式のものであるので、上述の半径方向移動部材16を省略できる。また、好ましくは、刃物ヘッド22と同様に、内面検査ヘッド15の内部には、内面倣いヘッド21と反対側から軸方向移動部材28を挿入できる空間が形成されている。なお、長尺シャフト1内のCCDカメラと長尺シャフト外部との間で信号を伝送する方法については、構成例Bと同じであってよい。
この構成例Cにおいて、前記撮像装置は、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けられている。この場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例D)
上記構成例Aにおいて、半径方向移動部材16、軸移動装置48と軸方向移動部材28とからなる駆動装置、接触検知センサ18aおよび距離計測部18bは、複数組設けられ、これら複数組の半径方向移動部材16は、長尺シャフト1の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている。この場合、上述の刃物駆動ヘッド44の代わりに、上記各組毎に、軸方向移動部材28に軸方向に連結された駆動ヘッドが設けられる。また、構成例Aと同じ方式で、前記各組において、前記駆動装置は、対応する前記駆動ヘッドを軸方向に移動させることで、軸方向移動部材28を介して対応する半径方向移動部材16を半径方向に移動させ、前記距離計測部18bは、前記接触検知センサ18aからの信号に基づいて前記初期位置から前記内面までの距離を取得する。この場合、各組の半径方向移動部材16および軸方向移動部材28は、内面検査ヘッド15の内面に支持され、各組の半径方向移動部材16および軸方向移動部材28の動作は、内面検査ヘッド15の内面に案内されてよい。
構成例Dの場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
(構成例E)
上記構成例Bにおいて、前記レーザ距離計は、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けられている。この場合には、内面検査ヘッド15を回転させることなく、全周または周方向の複数箇所にわたって内面2を検査できる。
(Configuration example B)
The inner surface inspection head 15 may be one that can inspect the shape of the inner surface 2 in a non-contact manner (for example, a laser distance meter). When the inner surface inspection head 15 has a laser distance meter, the laser distance meter is attached to the inner surface inspection head 15 so as to irradiate the laser in the radial direction. Thereby, the distance to the inner surface 2 can be acquired at each rotational position. That is, when the inner surface inspection head 15 is rotated by the rotation driving device 46, the distance from the laser distance meter 18 to the inner surface 2 can be acquired by the laser distance meter at each rotational position. Based on these acquired distances, the shape of the inner surface 2 in the rotation direction can be acquired. In addition, since the configuration example B is a non-contact type, the above-described radial movement member 16 can be omitted. Preferably, similarly to the blade head 22, a space in which the axial movement member 28 can be inserted from the side opposite to the inner surface copying head 21 is formed in the inner surface inspection head 15. This eliminates the need to separate the axially moving member 28 from the blade drive rod 44 when exchanging the blade head 22 and the inner surface inspection head 15. As for a method of transmitting a signal between the laser distance meter in the long shaft 1 and the outside of the long shaft, for example, a hole is provided in the blade drive rod 44 and the inner surface inspection head 15, and a laser is provided in the hole. You may employ | adopt the structure of transmitting a signal through the signal cable connected with the distance meter.
(Configuration example C)
Further, the inner surface inspection head 15 has an imaging device (for example, a CCD camera) that images the inner surface 2. In this case, the imaging device is attached to the outer peripheral surface of the inner surface inspection head 15 so as to face outward in the radial direction. Preferably, the inner surface inspection head 15 is rotated by the rotation driving device 46, whereby the image data of the inner surface 2 is acquired over the entire circumference in the rotation direction, and the surface roughness of the inner surface 2 can be inspected from this image data. Further, since the configuration example C is a non-contact type, the above-described radial movement member 16 can be omitted. Preferably, similarly to the blade head 22, a space in which the axial movement member 28 can be inserted from the side opposite to the inner surface copying head 21 is formed in the inner surface inspection head 15. The method for transmitting a signal between the CCD camera in the long shaft 1 and the outside of the long shaft may be the same as in the configuration example B.
In this configuration example C, a plurality of the imaging devices are provided in the circumferential direction around the axis of the long shaft 1. In this case, the inner surface 2 can be inspected over a plurality of locations in the entire circumference or circumferential direction without rotating the inner surface inspection head 15.
(Configuration example D)
In the above configuration example A, a plurality of sets of the radial direction moving member 16, the driving device including the axial movement device 48 and the axial direction movement member 28, the contact detection sensor 18 a and the distance measuring unit 18 b are provided. The moving members 16 are provided at different positions in the circumferential direction around the axis of the long shaft 1. In this case, instead of the above-described blade drive head 44, a drive head connected in the axial direction to the axial movement member 28 is provided for each of the above sets. Further, in the same manner as in Configuration Example A, in each set, the driving device moves the corresponding driving head in the axial direction, thereby moving the corresponding radial moving member 16 via the axial moving member 28. The distance measuring unit 18b moves in the radial direction, and acquires the distance from the initial position to the inner surface based on a signal from the contact detection sensor 18a. In this case, each set of the radial direction moving member 16 and the axial direction moving member 28 is supported on the inner surface of the inner surface inspection head 15, and the operation of each set of the radial direction moving member 16 and the axial direction moving member 28 is performed by the inner surface inspection head. 15 may be guided to the inner surface.
In the case of the configuration example D, the inner surface 2 can be inspected over the entire circumference or a plurality of locations in the circumferential direction without rotating the inner surface inspection head 15.
(Configuration example E)
In the configuration example B, a plurality of the laser distance meters are provided in the circumferential direction around the axis of the long shaft 1. In this case, the inner surface 2 can be inspected over a plurality of locations in the entire circumference or circumferential direction without rotating the inner surface inspection head 15.

図6は、長尺シャフトの内面加工方法の説明図である。
この方法は、上述した装置を用い、軸方向に貫通し軸線に対して線対称の下穴2を有する細長い長尺シャフト1の内面をその下穴2に倣って内面加工する内面加工方法である。
図6において、(A)は図1の長尺シャフト1の左端側(反フランジ側)、(B)は右端側(フランジ側)の内面加工状態を示している。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the inner surface machining method of the long shaft.
This method is an inner surface machining method in which the inner surface of the elongate long shaft 1 having the pilot hole 2 penetrating in the axial direction and symmetric with respect to the axis line is processed by following the pilot hole 2 using the above-described apparatus. .
6A shows an inner surface processed state of the long shaft 1 of FIG. 1 on the left end side (counter flange side) and FIG. 6B shows a right end side (flange side).

上述の方法を実施するために、上述した円筒形のメイン本体21とその軸線まわりに回転可能に支持された円筒形のサブ本体22とからなる加工ヘッド20を用いる。
メイン本体21は、長尺シャフト1の下穴2に少なくとも一方から軸方向に挿入可能な直径(例えば直径95mm)を有する。
サブ本体22は、長尺シャフト1の最小径の下穴2aに軸方向に挿入可能な直径(例えば直径78mm)を有する。
In order to carry out the above-described method, a machining head 20 comprising the above-described cylindrical main body 21 and a cylindrical sub-body 22 rotatably supported around its axis is used.
The main body 21 has a diameter (for example, a diameter of 95 mm) that can be inserted into the pilot hole 2 of the long shaft 1 from at least one side in the axial direction.
The sub main body 22 has a diameter (for example, a diameter of 78 mm) that can be inserted into the pilot hole 2a having the minimum diameter of the long shaft 1 in the axial direction.

図6(A)において、図1の長尺シャフト1の左端側(反フランジ側)の最小径の下穴2aに、サブ本体22側を向けて加工ヘッド20を挿入する。
次に、ボーリングバー32の中空穴32aを通して1対のピストン25の間に液体を供給し1対のピストン25を互いに離れる方向に移動させることで、1対の内面チャック24を放射状に拡径する。この内面チャック24の拡径により、刃物ヘッド22の軸線(回転中心)を下穴2の軸線に一致させ、内面チャック24によって下穴2内で内面倣いヘッド21及び刃物ヘッド22を軸方向に移動可能に支持する。なお、この時まで、刃物29は、両方とも内面2に干渉しない半径方向内方位置にある。
刃物ヘッド22の軸線を下穴2の軸線と一致させたら、刃物駆動ロッド44を軸方向に駆動することで、軸方向移動部材28及び半径方向移動部材27を介して刃物29を半径方向外方に移動させていき、刃物29の位置合わせを行う。この位置合わせは、上述の位置合わせ用接触センサを用いて行ってよい。
位置合わせが完了したら、回転ロッド42によりサブ本体22を外部から軸線まわりに回転駆動して内面を下穴2に倣って内面加工する。
上述した加工方法により、長尺シャフト1の最小径の下穴2aの近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工することができる。
6A, the machining head 20 is inserted into the pilot hole 2a having the minimum diameter on the left end side (counter flange side) of the long shaft 1 shown in FIG.
Next, liquid is supplied between the pair of pistons 25 through the hollow holes 32a of the boring bar 32, and the pair of pistons 25 are moved away from each other, thereby radially expanding the pair of inner surface chucks 24. . By expanding the diameter of the inner surface chuck 24, the axis (rotation center) of the cutter head 22 is made to coincide with the axis of the pilot hole 2, and the inner surface scanning head 21 and the cutter head 22 are moved in the axial direction in the pilot hole 2 by the inner chuck 24. Support as possible. Until this time, both the blades 29 are in the radially inward position where they do not interfere with the inner surface 2.
When the axis of the cutter head 22 coincides with the axis of the pilot hole 2, the cutter drive rod 44 is driven in the axial direction, so that the cutter 29 is moved radially outward via the axially moving member 28 and the radially moving member 27. The blade 29 is aligned. This alignment may be performed using the above-described alignment contact sensor.
When the alignment is completed, the sub-main body 22 is rotationally driven around the axis line from the outside by the rotating rod 42, and the inner surface is processed to follow the pilot hole 2.
By the above-described processing method, the inner surface can be processed using the apparatus of the present invention up to the vicinity of the pilot hole 2a having the minimum diameter of the long shaft 1.

次に、図6(B)において、長尺シャフト1の軸方向を反転させて、図1の長尺シャフト1の右端側(フランジ側)の下穴に、サブ本体22側を向けて加工ヘッド20を挿入し、同様に内面加工する。
この加工方法により、長尺シャフト1のフランジ近傍まで、本発明の装置を用いて内面加工することができる。
Next, in FIG. 6B, the axial direction of the long shaft 1 is reversed, and the machining head is directed with the sub main body 22 side toward the prepared hole on the right end side (flange side) of the long shaft 1 in FIG. 20 is inserted and the inner surface is similarly processed.
By this processing method, the inner surface can be processed to the vicinity of the flange of the long shaft 1 using the apparatus of the present invention.

その後、長尺シャフト1の内面加工が終了したら、上述のように刃物ヘッド22の代わりに内面検査ヘッド15を内面倣いヘッド21に取り付けて、内面2を検査できる。この検査は、バー移動装置34により内面倣いヘッド21を内面検査ヘッド15と共に軸方向に移動させることで、所望の軸方向位置または範囲にわたって、内面2を検査することができる。このような内面2の検査は、内面検査ヘッド15が図5の構成例Aを有する場合だけでなく、上述の構成例B〜Eを有する場合でも行うことができる。   Thereafter, when the inner surface machining of the long shaft 1 is finished, the inner surface 2 can be inspected by attaching the inner surface inspection head 15 to the inner surface copying head 21 instead of the blade head 22 as described above. In this inspection, the inner surface 2 can be inspected over a desired axial position or range by moving the inner surface copying head 21 in the axial direction together with the inner surface inspection head 15 by the bar moving device 34. Such an inspection of the inner surface 2 can be performed not only when the inner surface inspection head 15 has the configuration example A of FIG. 5 but also when it has the above-described configuration examples B to E.

なお、長尺シャフト1の軸方向を容易に反転できるように、加工ヘッド20の両端部は、ボーリングバー32、回転ロッド42および刃物駆動ロッド44とボルト等で容易に着脱できるようになっている。   Note that both end portions of the machining head 20 can be easily attached to and detached from the boring bar 32, the rotating rod 42 and the blade driving rod 44 with bolts or the like so that the axial direction of the long shaft 1 can be easily reversed. .

上述した本発明の構成によれば、加工ヘッド20に必要な駆動源を軸方向の両側に配置した2本のシャフト32、42から供給することによって加工ヘッド20を小型化し、かつ細径化することができる。
すなわち、長尺シャフト1の下穴2を通して加工ヘッド20に連結されたヘッド支持装置30と刃物回転装置40により、内面加工用の刃物29を有する加工ヘッド20の軸方向移動と回転駆動を行うので、加工ヘッド20は半径方向に移動可能な内面加工用の刃物29を有し、刃物29の回転中心を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持する機能のみで足りるため加工ヘッド20の最大径を、長尺シャフト1の両端部の少なくとも一方の下穴2よりも細くできる。
According to the above-described configuration of the present invention, the machining head 20 is reduced in size and diameter by supplying the driving source necessary for the machining head 20 from the two shafts 32 and 42 arranged on both sides in the axial direction. be able to.
That is, the head support device 30 and the blade rotation device 40 connected to the machining head 20 through the pilot hole 2 of the long shaft 1 perform axial movement and rotational drive of the machining head 20 having the blade 29 for inner surface machining. The machining head 20 has a blade 29 for machining the inner surface that can move in the radial direction, and only needs to have a function of making the rotation center of the blade 29 coincide with the axis of the pilot hole and movably support it in the axial direction. The maximum diameter of the head 20 can be made thinner than at least one of the pilot holes 2 at both ends of the long shaft 1.

加工ヘッド20にチャック24を設けラジアル方向の加工反力をワーク(長尺シャフト1)に逃がし、回転方向の加工反力をシャフト(ボーリングバー32)が受け持つことで長尺細径化が実現できる。
すなわち、加工ヘッド20が、内面倣いヘッド21を有する構成により、ヘッド支持装置30から供給される液体により付与される液圧により放射状に拡径してその軸線を下穴の軸線に一致させ、かつ軸方向に移動可能に支持することにより、加工ヘッド20の小型化が更に容易となり、かつ加工時の工具反力を長尺シャフト1の内面2で受けるため、工具反力による加工精度の低下を防止することができる。
A chuck 24 is provided in the machining head 20 to release the machining reaction force in the radial direction to the workpiece (long shaft 1), and the shaft (boring bar 32) takes charge of the machining reaction force in the rotation direction, thereby realizing a long diameter reduction. .
That is, with the configuration in which the machining head 20 has the inner surface copying head 21, the diameter is radially increased by the hydraulic pressure applied by the liquid supplied from the head support device 30, and the axis thereof is matched with the axis of the pilot hole, and By supporting it so as to be movable in the axial direction, the processing head 20 can be further reduced in size and the tool reaction force at the time of processing is received by the inner surface 2 of the long shaft 1. Can be prevented.

また、刃物ヘッド22と交換して内面検査ヘッド15を内面倣いヘッド21に取り付け、この状態で、内面検査ヘッド15により、下穴の内面2の状態を検査できるので、切削加工後の長尺シャフトの内面を簡単に検査できる。
すなわち、内面倣いヘッド21に取り付けられた内面検査ヘッド15は、下穴の内部において、内面倣いヘッド21と共にヘッド支持装置により長尺シャフトの軸方向に移動されられることができるので、所望の軸方向位置または範囲で長尺シャフト内面を検査できる。従って、長尺シャフト内面を検査・計測するために、長尺シャフトを切断する必要がない。また、長尺シャフトを長尺シャフト固定装置に固定した状態で、長尺シャフト内面を検査できるので、ロングシャフト内面2を計測するための専用治具を用意する必要がない。このように、ロングシャフト内面2の状態を容易に検査できる。
In addition, the inner surface inspection head 15 is attached to the inner surface copying head 21 by replacing with the cutter head 22, and in this state, the state of the inner surface 2 of the prepared hole can be inspected by the inner surface inspection head 15, so that the long shaft after cutting You can easily inspect the inner surface of.
That is, the inner surface inspection head 15 attached to the inner surface copying head 21 can be moved in the axial direction of the long shaft by the head support device together with the inner surface copying head 21 inside the pilot hole. The inner surface of the long shaft can be inspected by position or range. Therefore, it is not necessary to cut the long shaft in order to inspect and measure the inner surface of the long shaft. Further, since the inner surface of the long shaft can be inspected with the long shaft fixed to the long shaft fixing device, it is not necessary to prepare a dedicated jig for measuring the long shaft inner surface 2. Thus, the state of the long shaft inner surface 2 can be easily inspected.

さらに、加工ヘッド20に独立の内面チャック24を2セット備えることで、加工ヘッド20のワーク下穴に対して正確な同軸度を確保でき、またテーパ状の下穴でも同軸度を確保できる。
すなわち、内面倣いヘッド21が軸方向に間隔を隔てて位置する1対の内面チャック24を有し、1対のピストン25によりそれぞれ独立して作動するので、下穴2が円筒形またはテーパ状であっても、加工ヘッド20を下穴に対して常に同心に保持できる。
Furthermore, by providing two sets of independent inner surface chucks 24 on the machining head 20, accurate coaxiality can be secured with respect to the workpiece pilot hole of the machining head 20, and coaxiality can be secured even with a tapered pilot hole.
That is, the inner surface copying head 21 has a pair of inner surface chucks 24 that are spaced apart in the axial direction, and is independently operated by a pair of pistons 25, so that the pilot hole 2 is cylindrical or tapered. Even if it exists, the processing head 20 can always be concentric with respect to the pilot hole.

さらに加工ヘッド20が、刃物ヘッド22を有する構成により、刃物回転装置40の軸移動装置48により移動される軸方向移動部材28の移動により刃物29を半径方向に移動させることにより、加工ヘッド20の小型化が更に容易となる。
従って、加工時の工具反力による加工精度の低下を防止して、長尺シャフトの内面を、その下穴に倣って正確に中ぐり加工することができる。
Further, the machining head 20 having the blade head 22 moves the blade 29 in the radial direction by the movement of the axial movement member 28 moved by the shaft movement device 48 of the blade rotation device 40. Miniaturization is further facilitated.
Accordingly, it is possible to prevent boring accuracy due to the tool reaction force at the time of machining and accurately boring the inner surface of the long shaft following the pilot hole.

また、上述の方法によれば、加工ヘッド20がメイン本体21とサブ本体22からなり、サブ本体22は、長尺シャフト1の最小径の下穴2aに軸方向に挿入可能な直径を有するので、加工ヘッド20に対して長尺シャフト1の軸方向を反転させて、下穴に倣って内面加工することにより、加工不可範囲を最小にできる。 Further, according to the above-described method, the machining head 20 includes the main body 21 and the sub body 22, and the sub body 22 has a diameter that can be inserted into the pilot hole 2 a of the minimum diameter of the long shaft 1 in the axial direction. By reversing the axial direction of the long shaft 1 with respect to the machining head 20 and machining the inner surface following the pilot hole, the unworkable range can be minimized.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。例えば、以下の述べる各内容(a)〜(f)のいずれかを採用してもよいし、以下の(a)〜(f)のうち、複数またはすべてを組み合わせて採用してもよい。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, any of the following contents (a) to (f) described below may be adopted, or a combination of plural or all of the following (a) to (f) may be adopted.

(a)本発明の「管状部材」は、上述の実施形態では、長尺シャフト1であったが、本発明によると、これに限定されない。即ち、上述の実施形態では、内面加工検査装置は、長尺シャフト1の内面を加工し検査する装置であったが、本発明によると、内面加工検査装置は、長尺シャフト1以外の管状部材の内面を加工し検査する装置であってもよい。 (A) The “tubular member” of the present invention is the long shaft 1 in the above-described embodiment, but according to the present invention, it is not limited thereto. That is, in the above-described embodiment, the inner surface processing inspection apparatus is an apparatus that processes and inspects the inner surface of the long shaft 1. However, according to the present invention, the inner surface processing inspection apparatus is a tubular member other than the long shaft 1. It may be an apparatus for processing and inspecting the inner surface.

(b)本発明の「管状部材を固定する固定装置」は、上述の実施形態では、長尺シャフト固定装置10であったが、本発明によると、「管状部材を固定する固定装置」は、他の適切な装置(例えば公知の装置)であってもよい。 (B) The “fixing device for fixing the tubular member” of the present invention is the long shaft fixing device 10 in the above-described embodiment, but according to the present invention, the “fixing device for fixing the tubular member” Other suitable devices (for example, known devices) may be used.

(c)本発明の「固定装置により固定された管状部材の内面を加工する加工機」は、上述の実施形態では、加工ヘッド20、ヘッド支持装置40および刃物回転装置40により構成されたが、本発明によると、「固定装置により固定された管状部材の内面を加工する加工機」は、他の適切な装置(例えば公知の装置)であってもよい。 (C) The “processing machine for processing the inner surface of the tubular member fixed by the fixing device” of the present invention is configured by the processing head 20, the head support device 40, and the blade rotating device 40 in the above-described embodiment. According to the present invention, the “processing machine for processing the inner surface of the tubular member fixed by the fixing device” may be another appropriate device (for example, a known device).

(d)本発明の「長尺シャフト1の一端から下穴2を通して加工ヘッドに連結され、長尺シャフト1の軸線方向に、加工ヘッド20を、長尺シャフト2に対して相対移動させる軸方向移動装置」は、上述の実施形態では、「ヘッド支持装置30」であった。これについて、本発明によると、「ヘッド支持装置30」は、加工ヘッド20を支持するが加工ヘッド20を前記軸方向に移動させなくてもよい。この場合、本発明の「加工機」は、加工ヘッド20を支持するが加工ヘッド20を前記軸方向に移動させないヘッド支持装置30を有するだけでなく、長尺シャフト1を前記軸方向に駆動して移動させる長尺シャフト移動装置を前記軸方向移動装置として有する。この長尺シャフト移動装置は、例えば、前記チャック装置12、13が固定され、前記メインフレーム11上を軸方向に移動する移動ステージであってよい。また、バー移動装置34の代わりに、ボーリングバー32を支持しつつ前記軸方向に固定するバー固定装置が設けられる。他の点は上述の実施形態と同じであってよい。 (D) “Axial direction in which the machining head 20 is connected to the machining head from one end of the long shaft 1 through the pilot hole 2 and moves the machining head 20 relative to the long shaft 2 in the axial direction of the long shaft 1. The “movement device” is the “head support device 30” in the above-described embodiment. In this regard, according to the present invention, the “head support device 30” supports the processing head 20, but it is not necessary to move the processing head 20 in the axial direction. In this case, the “processing machine” of the present invention not only has the head support device 30 that supports the processing head 20 but does not move the processing head 20 in the axial direction, but also drives the long shaft 1 in the axial direction. A long shaft moving device to be moved as the axial direction moving device. The long shaft moving device may be, for example, a moving stage on which the chuck devices 12 and 13 are fixed and moved on the main frame 11 in the axial direction. Further, instead of the bar moving device 34, a bar fixing device that supports the boring bar 32 and fixes it in the axial direction is provided. Other points may be the same as the above-mentioned embodiment.

(e)本発明の「長尺シャフト1の他端から下穴2を通して加工ヘッドに連結され、長尺シャフト1の軸線まわりに、刃物29を、長尺シャフト1に対して相対回転させる相対回転装置」は、上述の実施形態では、「刃物回転装置40」であった。これについて、本発明によると、「刃物回転装置40」は、刃物29を回転させずに刃物29を回転方向に固定してよい。この場合、本発明の「加工機」は、刃物29を回転させずに刃物29を回転方向に固定する刃物回転装置40を有するだけでなく、長尺シャフト1をその軸線まわりに回転駆動する長尺シャフト回転装置を前記相対回転装置として有する。この長尺シャフト回転装置は、例えば、前記チャック装置12、13に設けられ長尺シャフトを把持している把持部12a、13a(図2を参照)を、前記軸線まわりに回転駆動することで、前記チャック装置12、13と共に長尺シャフトを回転させてよい。この場合、上述の回転駆動装置46の代わりに、刃物ヘッド22に連結されたロッド(即ち、上述の回転ロッド42)が回転しないように該ロッド42を回転方向に固定する加工ヘッド固定装置が設けられる。これにより、刃物ヘッド22(即ち、刃物ヘッド22の内面により回転方向に支持される半径方向移動部材27と刃物29)が回転しないように刃物ヘッド22が回転方向に固定される。また、好ましくは、回転ロータ24aの代わりに、前記軸方向だけでなく前記軸線回りの方向にも転動自在はフリーローラを用いる。これにより、長尺シャフト1が回転しても、内面倣いヘッド21は静止状態を保つことができる。他の点は上述の実施形態と同じであってよい。
なお、本発明の「長尺シャフト1の他端から下穴2を通して加工ヘッドに連結され、長尺シャフト1の軸線まわりに、刃物29を、長尺シャフト1に対して相対回転させる相対回転装置」は、本発明の「内面検査ヘッドを管状部材に対して相対回転させる相対回転装置」と同じであっても、これと別のものであってもよい。
(E) “Relative rotation in which the blade 29 is connected to the machining head from the other end of the long shaft 1 through the pilot hole 2 and rotates relative to the long shaft 1 about the axis of the long shaft 1. The “device” is “the blade rotating device 40” in the above-described embodiment. In this regard, according to the present invention, the “blade rotating device 40” may fix the blade 29 in the rotation direction without rotating the blade 29. In this case, the “processing machine” of the present invention not only has the blade rotating device 40 that fixes the blade 29 in the rotation direction without rotating the blade 29, but also has a long length for driving the long shaft 1 around its axis. A scale shaft rotating device is provided as the relative rotating device. The long shaft rotating device is, for example, by rotating and driving grip portions 12a and 13a (see FIG. 2) provided on the chuck devices 12 and 13 holding the long shaft around the axis line. A long shaft may be rotated together with the chuck devices 12 and 13. In this case, a machining head fixing device that fixes the rod 42 in the rotation direction so that the rod connected to the blade head 22 (that is, the rotation rod 42 described above) does not rotate is provided instead of the rotation driving device 46 described above. It is done. Thereby, the blade head 22 is fixed in the rotation direction so that the blade head 22 (that is, the radial movement member 27 and the blade 29 supported by the inner surface of the blade head 22 in the rotation direction) does not rotate. Preferably, instead of the rotating rotor 24a, a free roller is used that can freely roll not only in the axial direction but also in a direction around the axial line. Thereby, even if the long shaft 1 rotates, the inner surface copying head 21 can be kept stationary. Other points may be the same as the above-mentioned embodiment.
In the present invention, “a relative rotation device that is connected to the machining head from the other end of the long shaft 1 through the pilot hole 2 and rotates the cutter 29 relative to the long shaft 1 about the axis of the long shaft 1. "May be the same as or different from the" relative rotation device for rotating the inner surface inspection head relative to the tubular member "of the present invention.

(f)本発明の「管状部材の内部空間に位置した状態で、加工機に加工された管状部材の内面を検査する内面検査ヘッド」は、上述の内容に限定されず、次の(A)〜(E)の構成であればよい。 (F) The “inner surface inspection head for inspecting the inner surface of the tubular member processed by the processing machine while being positioned in the inner space of the tubular member” of the present invention is not limited to the above-described content, and the following (A) It suffices if the configuration is (E).

(A)内面検査ヘッドは、管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、前記信号に基づいて、前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を計測する距離計測部と、を有し、相対回転装置により、前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる。この場合、半径方向移動部材、駆動装置、接触検知センサ、距離計測部、相対回転装置は、上述と同様のものであってもよく、他の適切なものであってもよい。 (A) The inner surface inspection head includes a radial movement member that is movable in a radial direction of the tubular member, a drive device that moves the radial movement member in the radial direction, and contact between the radial movement member and the inner surface. A contact detection sensor that detects a signal and outputs a signal to that effect, and a distance that measures the distance that the radial movement member has moved in the radial direction from an initial position to a contact position that contacts the inner surface based on the signal And a relative rotation device for rotating the inner surface inspection head relative to the tubular member around the axis of the tubular member. In this case, the radial direction moving member, the driving device, the contact detection sensor, the distance measuring unit, and the relative rotation device may be the same as those described above, or may be other appropriate ones.

(B)内面検査ヘッドは、管状部材の内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、相対回転装置により、前記管状部材の軸心回りに、前記内面検査ヘッドを前記管状部材に対して相対回転させる。この場合、相対回転装置は、上述と同様のものであってもよく、他の適切なものであってもよい。 (B) The inner surface inspection head includes a laser distance meter that measures the distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface by irradiating the inner surface of the tubular member with a laser, and a relative rotation device. Thus, the inner surface inspection head is rotated relative to the tubular member around the axis of the tubular member. In this case, the relative rotation device may be the same as described above, or may be another appropriate device.

(C)内面検査ヘッドは、前記内面を撮像する撮像装置を有する。この場合、前記撮像装置は、長尺シャフト1の軸を回る周方向に複数設けられていてもよい。 (C) The inner surface inspection head includes an imaging device that images the inner surface. In this case, a plurality of the imaging devices may be provided in the circumferential direction around the axis of the long shaft 1.

(D)前記接触検知センサは、管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、前記信号に基づいて、前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を計測する距離計測部と、を有し、前記半径方向移動部材、前記駆動装置、前記接触検知センサおよび前記距離計測部は、複数組設けられ、これら複数組の前記半径方向移動部材は、前記管状部材の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている。この場合、半径方向移動部材、駆動装置、接触検知センサ、距離計測部、相対回転装置は、上述と同様のものであってもよく、他の適切なものであってもよい。 (D) The contact detection sensor includes a radial movement member that is movable in a radial direction of a tubular member, a drive device that moves the radial movement member in the radial direction, and the radial movement member and the inner surface. A contact detection sensor that detects a contact and outputs a signal to that effect, and based on the signal, measures a distance that the radial movement member has moved in the radial direction from an initial position to a contact position that contacts the inner surface. A plurality of sets of the radial direction moving member, the driving device, the contact detection sensor, and the distance measuring unit, and the plurality of sets of the radial direction moving members of the tubular member. They are provided at different positions in the circumferential direction around the shaft. In this case, the radial direction moving member, the driving device, the contact detection sensor, the distance measuring unit, and the relative rotation device may be the same as those described above, or may be other appropriate ones.

(E)内面検査ヘッドは、管状部材の内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、前記レーザ距離計は、前記管状部材の軸を回る周方向に複数設けられている。 (E) The inner surface inspection head includes a laser distance meter that measures the distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface by irradiating a laser toward the inner surface of the tubular member, and the laser distance A plurality of meters are provided in the circumferential direction around the axis of the tubular member.

1 長尺シャフト、2 下穴、2a 最小径の下穴、
10 長尺シャフト固定装置(固定装置)、11 メインフレーム、
12,13 チャック装置、12a,13a 把持部、
14 支持金具、15 内面検査ヘッド、
15b 内面検査ヘッドの軸方向端部、16 半径方向移動部材、
18a 接触検知センサ、18b 距離計測部、
20 加工ヘッド(加工機の一部)、21 内面倣いヘッド、22 刃物ヘッド、
23 メイン本体、23a 液圧流路、23b メイン本体の窪み部、
24 内面チャック、24a 回転ロータ、24b テーパ面、
24c ガイド部材、25 ピストン、25a テーパ面、
26 サブ本体、26b サブ本体の軸方向端部、27 半径方向移動部材、
27a 傾斜歯、28 軸方向移動部材、28a 傾斜歯、29 刃物、
30 ヘッド支持装置(加工機の一部である軸方向移動装置)、
32 ボーリングバー、34 バー移動装置、34a 移動部材、
34b スクリューネジ、34c 回転駆動装置、
36 液圧供給装置、36a 液圧ユニット、36b 液圧ホース、
40 刃物回転装置(加工機の一部)、42 回転ロッド、44 刃物駆動ロッド、
46 回転駆動装置(相対回転装置)、46a 水平移動台、
46b 回転駆動チャック、48 軸移動装置
1 long shaft, 2 pilot hole, 2a pilot hole with minimum diameter,
10 Long shaft fixing device (fixing device), 11 Main frame,
12, 13 chuck device, 12a, 13a gripping part,
14 support brackets, 15 inner surface inspection head,
15b Axial end of the inner surface inspection head, 16 radial moving member,
18a contact detection sensor, 18b distance measuring unit,
20 processing head (part of processing machine), 21 inner surface scanning head, 22 blade head,
23 main body, 23a hydraulic flow path, 23b recess of main body,
24 inner surface chuck, 24a rotating rotor, 24b taper surface,
24c guide member, 25 piston, 25a taper surface,
26 sub-body, 26b axial end of the sub-body, 27 radial movement member,
27a inclined tooth, 28 axial movement member, 28a inclined tooth, 29 blade,
30 Head support device (axial movement device that is part of the processing machine),
32 boring bar, 34 bar moving device, 34a moving member,
34b Screw screw, 34c Rotation drive device,
36 hydraulic supply device, 36a hydraulic unit, 36b hydraulic hose,
40 blade rotation device (part of processing machine), 42 rotation rod, 44 blade drive rod,
46 Rotation drive device (relative rotation device), 46a Horizontal moving table,
46b Rotary drive chuck, 48-axis moving device

Claims (7)

管状部材の内面を加工する加工機と、前記管状部材における加工された内面を検査する内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有し、かつ軸方向に移動可能である加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、加工ヘッドを軸方向に移動させるヘッド支持装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記刃物を軸線まわりに回転駆動する刃物回転装置とを備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有するとともに前記ヘッド支持装置により軸方向に移動させられ、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドにその軸線まわりに回転可能に支持されるとともに前記刃物回転装置により回転駆動され、
前記内面検査装置は、前記管状部材を固定する固定装置と、内面検査ヘッドと、を備え、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられ前記管状部材の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置。
A processing machine for processing the inner surface of the tubular member, a inner surface machining inspection apparatus and an inner surface inspection apparatus for inspecting a processed inner surface of the tubular member,
The tubular member is a long shaft,
The processing machine
An inner surface cutting tool that can be inserted axially into the pilot hole of the long shaft and movable in the radial direction, and has a function of aligning the rotation center of the cutter with the axis of the pilot hole; and A machining head movable in the axial direction;
A head support device connected to the machining head through a pilot hole from one end of the long shaft and moving the machining head in the axial direction;
A blade rotation device connected to a machining head through a pilot hole from the other end of the long shaft and rotating the blade around an axis;
The processing head has an inner surface copying head and a cutter head,
The inner surface copying head has a function of making its axis coincide with the axis of the pilot hole and is moved in the axial direction by the head support device,
The cutter head is attached to the inner surface copying head, and is supported by the inner surface copying head so as to be rotatable about its axis, and is rotationally driven by the blade rotating device.
The inner surface inspection apparatus includes a fixing device for fixing the tubular member, and an inner surface inspection head,
The inner surface inspection head inspects the processed inner surface in a state where the inner surface inspection head is attached to the inner surface copying head instead of the blade head and is positioned in the inner space of the tubular member .
管状部材の内面を加工する加工機と、前記管状部材における加工された内面を検査する内面検査装置と、を備える内面加工検査装置であって、
前記管状部材は、長尺シャフトであり、
前記加工機は、
前記長尺シャフトの下穴に軸方向に挿入可能であり、半径方向に移動可能な内面加工用の刃物を有し、該刃物の回転中心を下穴の軸線に一致させる機能を有する加工ヘッドと、
前記長尺シャフトの一端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線方向に、前記加工ヘッドを、前記長尺シャフトに対して相対移動させる軸方向移動装置と、
前記長尺シャフトの他端から下穴を通して加工ヘッドに連結され、前記長尺シャフトの軸線まわりに、前記刃物を、前記長尺シャフトに対して相対回転させる相対回転装置と、を備え、
前記加工ヘッドは、内面倣いヘッドと刃物ヘッドを有し、
前記内面倣いヘッドは、その軸線を下穴の軸線に一致させる機能を有し、
前記刃物ヘッドは、前記内面倣いヘッドに取り付けられた状態で、内面倣いヘッドに支持されるとともに前記相対回転装置により前記長尺シャフトに対して相対回転させられ、
前記内面検査装置は、前記管状部材を固定する固定装置と、内面検査ヘッドと、を備え、
前記内面検査ヘッドは、前記刃物ヘッドの代わりに前記内面倣いヘッドに取り付けられ前記管状部材の内部空間に位置した状態で、加工された前記内面を検査する、ことを特徴とする内面加工検査装置。
A processing machine for processing the inner surface of the tubular member, a inner surface machining inspection apparatus and an inner surface inspection apparatus for inspecting a processed inner surface of the tubular member,
The tubular member is a long shaft,
The processing machine
A machining head which has an inner surface cutting tool which can be inserted in the pilot hole of the long shaft in the axial direction and is movable in the radial direction, and which has a function of aligning the rotation center of the blade with the axis of the pilot hole; ,
An axial movement device connected to a machining head through a pilot hole from one end of the elongated shaft, and moving the machining head relative to the elongated shaft in the axial direction of the elongated shaft;
A relative rotation device that is connected to a machining head through a pilot hole from the other end of the long shaft, and rotates the cutter relative to the long shaft around the axis of the long shaft;
The processing head has an inner surface copying head and a cutter head,
The inner surface copying head has a function of making the axis line coincide with the axis line of the pilot hole,
The cutter head is attached to the inner surface copying head, is supported by the inner surface copying head and is relatively rotated with respect to the long shaft by the relative rotation device,
The inner surface inspection apparatus includes a fixing device for fixing the tubular member, and an inner surface inspection head,
The inner surface inspection head inspects the processed inner surface in a state where the inner surface inspection head is attached to the inner surface copying head instead of the blade head and is positioned in the inner space of the tubular member .
前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内面加工検査装置
The inner surface inspection head includes:
A radially moving member movable in a radial direction of the tubular member;
A driving device for moving the radial movement member in the radial direction;
A contact detection sensor that detects contact between the radially moving member and the inner surface and outputs a signal to that effect;
Claim 1, wherein the radial moving member the distance traveled to the radial direction from an initial position to a contact position in contact with said inner surface, which have a, a distance measuring unit for measuring on the basis of the signal, it is characterized by Or the inner surface processing inspection apparatus of 2 .
前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内面加工検査装置Claim wherein the inner surface inspection head is, by irradiating a laser toward the inner surface, which have a laser distance meter for measuring a distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface, characterized in that The inner surface processing inspection apparatus according to 1 or 2 . 前記内面検査ヘッドは、前記内面を撮像する撮像装置を有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内面加工検査装置It said inner surface inspection head includes an imaging device for imaging the interior surface, that inner surface machining inspection apparatus according to claim 1 or 2, characterized in. 前記内面検査ヘッドは、
前記管状部材の半径方向に移動可能な半径方向移動部材と、
前記半径方向移動部材を前記半径方向に移動させる駆動装置と、
前記半径方向移動部材と前記内面との接触を検知してその旨の信号を出力する接触検知センサと、
前記半径方向移動部材が初期位置から前記内面に接触する接触位置まで前記半径方向に移動した距離を、前記信号に基づいて計測する距離計測部と、を有し、
前記半径方向移動部材、前記駆動装置、前記接触検知センサおよび前記距離計測部は、複数組設けられ、これら複数組の前記半径方向移動部材は、前記管状部材の軸を回る周方向における互いに異なる位置に設けられている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内面加工検査装置
The inner surface inspection head includes:
A radially moving member movable in a radial direction of the tubular member;
A driving device for moving the radial movement member in the radial direction;
A contact detection sensor that detects contact between the radially moving member and the inner surface and outputs a signal to that effect;
A distance measuring unit that measures a distance moved in the radial direction from the initial position to a contact position where the radial movement member contacts the inner surface, based on the signal;
A plurality of sets of the radial direction moving member, the driving device, the contact detection sensor, and the distance measuring unit are provided, and the plurality of sets of the radial direction moving members are different from each other in the circumferential direction around the axis of the tubular member. The inner surface processing inspection apparatus according to claim 1 , wherein the inner surface processing inspection apparatus is provided .
前記内面検査ヘッドは、前記内面に向けてレーザを照射することで、前記内面で反射した該レーザに基づいて前記内面までの距離を計測するレーザ距離計を有し、
前記レーザ距離計は、前記管状部材の軸を回る周方向に複数設けられている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の内面加工検査装置
The inner surface inspection head has a laser rangefinder that measures the distance to the inner surface based on the laser reflected by the inner surface by irradiating the inner surface with a laser.
The laser rangefinder, inner surface machining inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the tubular member is provided with a plurality axial circumferentially around the, it is characterized.
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