JPH0244370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、貫通開口を持つた基板を有し、この
基板が締め付け要素および測定要素を支持し、こ
の締め付け要素および測定要素が基板にある溝の
中に移動可能に配置されているようなねじを測定
するためのねじ測定機の測定ヘツドに関する。

中央貫通口を持つた環状の測定ヘツドを有して
いるような全自動で作動する測定機は知られてい
る。測定要素は環状面に摺動可能に配置されてい
る。かかる測定ヘツドは特に大口径の管において
雄ねじの測定のために採用される。かかる測定ヘ
ツドの場合、ねじないし管の外径が変るたびに、
管を環状の測定ヘツドの中央軸心に対し同心的に
位置させるために、測定ヘツドを新たに整合しな
ければならないという欠点を有している。このた
めに測定ヘツドはその中央軸心に対し直角に移動
されるか、あるいは管の設置面がたとえば高さ調
整されねばならない。この測定工程の前に行なう
作業は時間がかかり、正確な調整および高度な技
術を必要とする。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式のねじ測定
機の測定ヘツドを、色々な大きさのワーク外径に
対してワークの一様な固定した状態および一様な
設置状態においてねじを測定できるように作るこ
とにある。

本発明によればこの目的は、貫通開口の横断面
垂直線がワーク直径の垂直軸心でもあり、測定ヘ
ツドにおけるワークの心出しが測定ヘツドの外径
に均一に分布された締め付け要素によつて行なわ
れ、これらの締め付け要素がワーク外径に均一に
分布されたすべての測定要素と同じようにワーク
外径における１つの測定点に接触するために外側
位置から内側位置にそれぞれ１つの直線溝の中を
移動でき、これらの溝のそれぞれワーク外径にお
ける測定点からワーク外径の円の下側部分と横断
面垂直線との切点を通つて走る直線に対しそれぞ
れ平行に配置されていることを特徴とするねじ測
定機の測定ヘツドによつて達成できる。

締め付け要素および測定要素のこの構造および
配置構造は、色々な大きさのワーク外径において
もワークの設置状態および測定ヘツドないしその
基板の位置を不変のままにできる。ワークの外径
が大きくなるにつれて、横断面水平線は常に同じ
横断面垂直線の上を上方に移動する。測定点は一
直線に真すぐにあるいは角度をなして上方に移動
する。このことは６つの測定要素を分布する場
合、測定要素が真円においてそれぞれ互に60゜づ
つずらされることを意味している。このことは測
定可能な最小直径および最大直径及びその間のす
べての中間直径にぴつたり合う。測定点がその上
を移動する直線は、外径においてそのように決定
された測定点から横断面垂直線とワーク外径の下
側部分との切点に走つている。測定要素および締
め付け要素の移動はその立体的な広がりのために
基板における直線に対し平行に走る溝の中におい
て行なわれる。その平行距離に基づいて直線的な
溝の切点もワーク外径の下側に下方にずらされ
る。従つて上述の目的は高度は技術を回遊しおよ
び整合時間を節約した状態において簡単に達成で
きる。水平の設置面の代りにＶ字状の設置面が採
用された場合、横断面垂直線と直線との切点は減
少するワーク直径および設置面のＶ字形状で閉じ
られた角度に比例して下方に移動される。

本発明に基づく実施形態において、全部で３つ
の締め付け要素がそれぞれ互に120゜の間隔を隔て
て設けられ、その内の１つが貫通開口の横断面垂
直線の上においてワークの上側部分に移動でき
る。このため全部で６つの測定要素がそれぞれ互
に60゜づつ隔てて配置され、これらの測定要素に
おいて相対向して位置する２つの測定要素が横断
面水平線の上に設けられている。

さらに本発明に基づく実施形態において各測定
要素には１つの探触子が付属され、この探触子が
任意のすべてのワーク外径に合わされた心出し板
の所定の接触面に接している。ワーク外径に合わ
された心出し板が挿入されている場合、探触子は
すべての探触子が心出し板の接触面に接するまで
外側位置から内側位置に移動する。これは中央の
出発位置であり、これは測定要素および締め付け
要素に対しても適用される。探触子が心出し板に
接した場合に、測定要素および締め付け要素は同
時に整合され、それらに付属された機能が動作で
きる。

締め付け要素、測定要素および探触子に加えて
さらに探触ピンが設けられ、この探触ピンはワー
ク外径の横断面垂直線の上においてワークの最下
端部分に接触し、その軸方向移動の際にワークの
測定位置を決定する。測定ヘツドは従つてその位
置にあるワークたとえば管の上をその長手軸心方
向に移動でき、ワーク外径に接している探触ピン
によつて各測定要素の測定装置を確認できる。

測定要素は本発明の実施形態に基づいて探触子
と共にそれぞれ１つの測定ステーシヨンにまとめ
られ、この測定ステーシヨン自体は基板にある溝
の中において直線的に移動できる。測定要素を測
定点から持ち上げることができるようにするため
に、測定要素には平行四辺形ばねが付属されてい
る。

測定結果は測定要素から判別するための誘導的
にさらに導かれる。さらに探触ピンおよびないし
探触子にはストロークシリンダが付属できる。

円周に分布された測定ステーシヨンの内部にあ
るすべての測定要素はそれぞれ同じ機能を果すこ
とができる。各測定ステーシヨンに対する測定要
素に異なつた測定機能ないし測定目的を付属させ
ることもできる。たとえば各測定要素に対し次の
ような測定目的を付属することができる。

測定ステーシヨン１…ねじの半径、ピツチ、傾
斜状態の測定。

測定ステーシヨン２…ねじの深さ、半径、傾斜
状態の測定。

測定ステーシヨン３…ねじのテーパ、半径、傾
斜状態、平面度の測定。

測定ステーシヨン４…ねじの半径、深さ、傾斜
状態の測定。

測定ステーシヨン５…ねじのテーパ、半径、傾
斜状態の測定。

測定ステーシヨン６…ねじのプロフイル、半
径、傾斜状態、平面度の測定。

以上図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。

第１図において符号１はワークの外径２，２．
１，２．２，２．３の横断面垂直線を示してい
る。横断面水平線３，３．２，３．３はワークの
外径の大きさに応じて横断面垂直線１上において
位置がずれている。測定点をワークの外径におい
て６箇所に分布した場合、測定点は互にそれぞれ
60゜づつ離れている。理解しやすくするために第
１図には３つの測定点４，５，６だけを示してあ
る。残りの３つの測定点は横断面垂直線１に関し
ワークの外径の反対側半部の対称な位置にある。
ワークに対する設置面７が横断面垂直線１に対し
90゜の角度をなす水平の設置面である場合、設置
面７の表面は切点８において横断面垂直線１と交
わり、この切点８を通つて色々な大きさのワーク
の外径２，２．１，２．２，２．３の最下点が走
つている。外径２の測定点４からの直線９は外径
２．１の測定点４．１を通り、さらに外径２．
２，２．３の測定点４．２，４．３を通り、切点
８において横断面垂直線１と交わつている。直線
１０，１１は同じようにして外径２，２．２，
２．３の測定点５，５．１，５．２，５．３ない
し６，６．１，６．２，６．３を通つて走り、こ
れらはすべて切点８において横断面垂直線１と交
わつている。Ｖ字状の設置面１２の場合、ワーク
は外径２．１１，２．２２，２．３３が減少する
につれて横断面垂直線１の上を下方に移動する。
このことは直線９．１，１０．１，１１．１と横
断面垂直線１との切点１３も下方に移動されるこ
とを意味している。

ワークが下方に移動するにつれて、測定点４．
１１，４．２２，４．３３，５．１１，５．２
２，５．３３，６．１１，６．２２，６．３３も
同時に移動される。しかし幾何学的な形状は原理
的には水平の設置面に対し述べたと同じである。

第２図は第１図で示した原理に基づくねじ測定
機の測定ヘツドの構造的構成を示し、この測定ヘ
ツドによれば測定ヘツドあるいはワークの位置を
互に変えることなしに、色々な大きさワーク外径
について締め付けおよび測定要素の心出し調整が
できる。

測定ヘツド１４は主に貫通開口を持つた基板１
５、この基板１５の盾を直線的に移動できる測定
ステーシヨン、および締め付け要素から構成され
ている。６つの測定ステーシヨン１６，１６．
１，１６．２，１６．３，１６．４，１６．５お
よび３つの締め付け要素１７は図示した状態にお
いてここで選択された最小のワーク外径１８につ
いて接触位置にある。中央には心出し板１９が配
置されており、この心出し板１９は４つの下側探
触子２０，２０．１，２０．２，２０．３に対す
る切り欠き２１を有しており、この切り欠き２１
は円周線（接線）に対し、90゜だけずれて位置し
ている設置面２２を有している。両方の上側探触
子２０．４，２０．５は心出し板１９の外周に接
触している。すべての探触子は円の上において互
に60゜づつずれて位置している。３つの締め付け
要素１７は120゜づつずらされており、その場合上
側の締め付け要素１７は横断面垂直線１の上に配
置されている。３つの締め付け要素１７はワーク
外径１８に接している。６つの測定要素２３，２
３．１，２３．２，２３．３，２３．４，２３．
５は探触子２０，２０．１，２０．２，２０．
３，２０．４，２０．５と同じ角度位置において
互に60゜づつ離されてワーク外径１８の上に、お
よび締め付け要素１７の間に位置している。その
場合、その都度相対向する２つの測定要素は横断
面水平線３の上に位置している。下側範囲におけ
る横断面垂直線において探触ピン２４がワーク外
径１８に接触している。

探触ピン２４および測定要素にはそれぞれ１つ
のストロークシリンダ２５，２６が設けられてい
る。測定要素はさらに探触位置から持ち上げるた
めにそれぞれ平行四辺形ばね２７が設けられてい
る。基板１５は直線的に走る溝２８，２８．１，
２８．２，２８．３，２８．４，２８．５を有
し、これらの溝の中において測定ステーシヨンは
移動できる。これらの溝は第１図における直線
９．１，１０．１，１１．１に対し平行に走つて
いる。一体にされた測定要素と探触子は測定ステ
ーシヨンと一緒に移動される。締め付け要素１７
は同様に溝２９，２９．１，２９．２において直
線軌道の上を移動され、それらの溝２９，２９．
１，２９．２はその接触点と切点１３とを結ぶ直
線に対し平行に走つている。この場合の最大のワ
ーク直径３０は一点鎖線で示してある。相応した
測定点は場所３１，３１．１，３１．２，３１．
３，３１．４，３１．５にあり、一方締め付け要
素１７の移動された接触点は場所３２，３２．
１，３２．２に配置されている。

測定工程はまず測定要素と探触子を持つた測定
ステーシヨン並びに締め付け要素および探触ピン
が外側の位置に置かれるようにして行なわれる。
ワークが測定ヘツド１の手前で設置面におかれ
る。ワークの外径に相応した心出し板１９が測定
ヘツドに挿入される。探触子２０，２０．１，２
０．２，２０．３，２０．４，２０．５が心出し
板１９の接触面２２に接触するまで内側に向けて
移動される。この移動は溝２８，２８．１，２
８．２，２８．３，２８．４，２８．５を介して
直線的に行なわれる。同様に外側から内側に溝２
９，２９．１，２９．２の中において移動される
締め付け要素１７によつてワークは心出しされ
る。測定ヘツド１は、探触ピン２４が所定の測定
位置において接触し、測定ヘツドの軸方向運動が
止まるまで、ワークの上を軸方向に移動する。そ
こで測定要素２３，２３．１，２３．２，２３．
３，２３．４，２３．５は測定位置におかれ、ね
じパラメータすなわちねじの半径、ピツチ、傾
き、深さ、平面度、テーパおよびプロフイルにつ
いての測定結果は判別するために誘導的にさらに
送られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定ヘツドおよび測定要素の直線的な
移動経路の概略図、第２図は測定ヘツドの正面図
である。 １……横断面垂直線、２，２．１，２．２，
２．３……ワークの外径、３，３．１，３．２，
３．３……横断面水平線、４，４．１，４．２，
４．３……測定点、５，５．１，５．２，５．３
……測定点、６，６．１，６．２，６．３……測
定点、７……水平の設置面、８……切点、９，
９．１……直線、１０，１０．１……直線、１
１，１１．１……直線、１２……Ｖ字形設置面、
１３……切点、１４……測定ヘツド、１５……基
板、１６，１６．１，１６．２，１６．３，１
６．４，１６．５……測定場所、１７……締め付
け要素、１８……ワーク外径、１９……心出し
板、２０，２０．１，２０．２，２０．３，２
０．４，２０．５……探触子、２１……切り欠
き、２２……接触面、２３，２３．１，２３．
２，２３．３，２３．４，２３．５……測定要
素、２４……探触ピン、２５……ストロークシリ
ンダ、２６……ストロークシリンダ、２７……平
行四辺形ばね、２８，２８．１，２８．２，２
８．３，２８．４，２８．５……溝、２９，２
９．１，２９．２……溝、３０……ワーク外径、
３１，３１．１，３１．２，３１．３，３１．
４，３１．５……測定点、３２，３２．１，３
２．２……探触点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板を有し、この基板がその前面に締め付け
   要素および測定要素を支持し、この締め付け要素
   および測定要素が溝の中で移動可能であるような
   所定の限界値内における任意の外径を持つたねじ
   を測定するためのねじ測定機の測定ヘツドにおい
   て、 測定要素２３，２３．１，２３．２，２３．
   ３，２３．４，２３．５および締め付け要素１７
   の位置を決めるために、 (a) その都度のワーク外径２，２．１，２．２，
   ２．３，１８，３０に、縦座標軸１と横座標軸
   ３，３．１，３．２，３．３が管中心点で交差
   する座標系が付属され、 (b) その都度の座標系の横座標軸３，３．１，
   ３．２，３．３が、仮想共通接触設置面１２に
   おいて縦座標軸１の方向に所属したワーク外径
   ２，２．１，２．２，２．３上に、相応して移
   動され、 (c) 少なくとも２つの異なつたワーク外径２，
   ２．１，２．２，２．３，１８，３０上に、円
   周に均一に分布した６つの測定点４，５，６，
   ４．１，４．２，４．３，５．１，５．２，
   ５．３，６．１，６．２，６．３，３１，３
   １．１，３１．２，３１．３，３１．４，３
   １．５が設けられ、その内の対向に位置する２
   つの測定点がその都度の横座標軸３，３．１，
   ３．２，３．３上に配置され、 (d) 測定ヘツド１４におけるワークの心出しのた
   めにワーク外径２，２．１，２．２，２．３，
   １８，３０に均一に分布された３つの締め付け
   要素１７が設けられ、その内の１つが縦座標軸
   １上に配置され、 (e) 溝２８，２８．１，２８．２，２８．３，２
   ８．４，２８．５が直線９，９．１，１０，１
   ０．１，１１，１１．１に対して平行に配置さ
   れ、各直線が、それぞれが縦座標軸１と同一点
   ８，１３で交差するように少なくとも２つの異
   なつたワーク外径２，２．１，２．２，２．
   ３，１８，３０における測定点４，５，６，
   ４．１，４．２，４．３，５．１，５．２，
   ５．３，６．１，６．２，６．３，３１，３
   １．１，３１．２，３１．３，３１．４，３
   １．５を通つて走つている、 ことを特徴とするねじ測定機の測定ヘツド。 ２ 各測定要素２３，２３．１，２３．２，２
   ３．３，２３．４，２３．５にそれぞれ探触子２
   ０，２０．１，２０．２，２０．３，２０．４，
   ２０．５が付属され、この探触子が各ねじ外径
   ２，１８，３０に対し合わされた心出し板１９の
   所定の接触設置面２２に心出しして接し、この心
   出し板１９が探触子２０の数に相応して互いに
   60゜の角度を隔てて円周に分布された６つの接触
   設置面２２を有し、その内の２つの接触面２２が
   心出し板１９の円周面に位置し、残り接触面２２
   がそれぞれ心出し板１９において円周面に対して
   90゜だけずらされている切り欠き２１によつて形
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の測定ヘツド。 ３ 測定要素２３および探触子２０かそれぞれ１
   つの測定ステーシヨン１６，１６．１，１６．
   ２，１６．３，１６．４，１６．５に集められ、
   この測定ステーシヨンが基板１５の上において溝
   ２８，２８．１，２８．２，２８．３，２８．
   ４，２８．５の内部を直線的に移動可能に配置さ
   れていることを特徴する特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の測定ヘツド。 ４ 測定ステーシヨン１６，１６．１，１６．
   ２，１６．３，１６．４，１６．５の内部におい
   て測定要素２３に平行四辺形ばねの形でばね２７
   が付属されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の測定ヘツド。 ５ 測定要素２３の測定結果が評価するために誘
   導的にさらに導かれていることを特徴する特許請
   求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の測
   定ヘツド。 ６ 探触ピン２４が設けられ、この探触ピン２４
   に測定要素２３と同様にストロークシリンダ２
   ５，２６が付属されていることを特徴する特許請
   求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載の測
   定ヘツド。 ７ 円周に分布された測定ステーシヨン１６にお
   ける測定要素２３にそれぞれ同じ測定機能が付属
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項または第４項記載の測定ヘツド。 ８ 第１の測定要素にねじの半径、ピツチおよび
   傾斜状態の測定機能、第２の測定要素にねじの深
   さ、半径および傾斜状態の測定機能、第３の測定
   要素にねじテーパ、半径、傾斜状態および平面度
   の測定機能、第４の測定要素にねじの半径、深さ
   および傾斜状態の測定機能、第５の測定要素にね
   じのテーパ、半径および傾斜状態の測定機能、お
   よび第６の測定要素にねじのプロフイル、半径、
   傾斜状態および平面度の測定機能がそれぞれ付属
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第７項の何れかに記載の測定ヘツド。