圆度测量装置及其控制方法

文档序号:9685210阅读:807来源:国知局
圆度测量装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种圆度测量装置和该圆度测量装置的控制方法。具体地,本发明涉及一种能够自动改变触针的角度位置的圆度测量装置以及该圆度测量装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]作为测量被测量物的圆度的测量装置的示例,已知一种圆度测量装置。该圆度测量装置包括:基底、放置被测量物并且可转动地设置在基底上的转动台、驱动转动台的转动驱动机构、竖直立在基底上的柱体、设置为能够沿着柱体在垂直方向上升和下降的升降滑块、设置至升降滑块以使得能够向与垂直轴线垂直的方向滑动的滑动臂、以及将安装于滑动臂的前端并与被测量物相接触的触针的移位作为电信号输出的检测装置。
[0003]在传统的圆度测量装置中,在测量外/内周面的情况下,触针相对于检测装置主体被倾斜地支撑,以使得检测装置主体与工件不相干涉(例如,参见日本特开平
5-133701)。在测量内周面的情况下,特别是在测量小直径孔的内周面的情况下,当触针倾斜时,触针或检测装置主体与孔的边缘相干涉。因此,在测量内周面的情况下,在使触针的方向朝向垂直方向之后,将触针导入被测量物的孔中。
[0004]然而,传统上,使触针在倾斜状态和垂直状态之间进行切换的任务是通过操作者手动实施的,因而无法提高工作性能。例如,在针对工件的一系列测量操作中,在包括触针倾斜的外周面测量和触针垂直的小孔的内周面测量这两者的情况下,需要在操作过程中手动作业来切换倾斜。因此,即使自动施行一系列测量操作,也需要在操作过程中停止自动操作并等待操作者进行操纵的处理,因而阻碍了全自动化和作业效率。此外,例如,触针能够连接至马达,并且能够通过驱动马达来改变触针的倾斜。然而,在这种情况下,结构变得复杂并且马达的发热成为问题。马达的发热所引起的热膨胀可能导致测量误差。

【发明内容】

[0005]鉴于此,本发明提供了一种能够使用简单结构来自动改变触针的角度位置的圆度测量装置以及该圆度测量装置的控制方法。
[0006]本发明的圆度测量装置在圆度测量装置具有位于基底上的转动台,并且所述圆度测量装置被配置为在所述转动台转动的情况下,测量放置于所述转动台上的被测量物的圆度,所述圆度测量装置还包括:检测器主体;移位器(移位机构),其被配置为使所述检测器主体相对于所述基底移位;触针,其具有在所述检测器主体上以能够转动的方式支撑的基端,并且被配置为使用外力来改变所述触针相对于所述检测器主体的角度位置;接触器(接触构件),其被设置在由于利用所述移位器使所述检测器主体移位而能够与所述触针接触的位置;以及驱动控制器,其被配置为控制所述移位器的驱动。
[0007]在本发明中,圆度测量装置在转动台发生转动的情况下,测量被测量物的圆度。更具体地,通过移位机构使检测装置主体移位,并且通过使触针与作为被测量物的测量部分的周面相接触,利用转动中的被测量物的周面的变动来测量圆度。周面的变动越小,被测量物的圆度越大。被测量物的测量部分可以为外周面(轴)和内周面(孔)。在对被测量物的外周面是长垂直面的情况下的圆度进行测量时,触针需要倾斜,以避免检测装置主体与被测量物相干涉。另一方面,在对沿着轴线方向延伸的小直径孔被形成在被测量物的中心的情况下的圆度进行测量时,触针需要垂直,以避免检测装置主体和触针与孔的边缘相干涉。因而,优选基于被测量物的测量部分是外周面还是内周面来切换触针的角度位置。在被测量物的测量部分是外周面或内周面的情况下,可以提前调整触针的角度。然而,被测量物的测量部分可以是外周面和内周面这两者。在这种情况下,传统上,当完成周面的测量时,在通过临时中断测量来切换触针的角度位置之后,进行另一周面的测量。
[0008]根据本发明,圆度测量装置包括能够通过外力改变相对于检测装置主体的角度位置的触针和能够与触针相接触的接触构件。因此,通过使得触针与接触构件相接触,能够改变触针相对于检测装置主体的角度位置。换句话说,利用移位机构的驱动电力,能够自动使触针在倾斜状态和垂直状态之间进行切换。因此,通过简单的结构,能够在不中断自动操作的情况下改变触针的角度位置。另外,由于移位机构是初始设置至圆度测量装置以进行测量的机构,因此没有必要仅为了驱动触针而设置另一机构。因此,能够减少成本和重量,并且能够通过由于不增加作为发热源的马达的数量而避免热膨胀的影响来维持测量精度。
[0009]在根据本发明的圆度测量装置中,还优选设置获取触针的角度位置的角度位置获取器。根据本发明,通过该角度位置获取器来获取触针的角度位置。因此,在切换触针的角度位置的情况下,能够确认该切换。换句话说,能够精确地进行触针的角度位置的切换,并且在完成切换之后,通过利用移位机构进行的连续移位,可以防止过大的外力施加于触针。
[0010]在根据本发明的圆度测量装置中,接触构件优选相对于安装面以凸状的方式形成。根据本发明,由于接触构件相对于安装面以凸状的方式形成,因此只要使触针移位至接触构件的前方,并且使触针连续通过,触针就能够与接触构件相接触。因此,能够容易地进行触针的角度位置的改变。另外,在平坦的平面上形成凹部时,需要切削作业;然而,在形成凸部的情况下,分离构件的固定就足够了。因此,凸状的接触构件在探测合适的位置时能够容易地安装。
[0011]在根据本发明的圆度测量装置中,优选将接触构件设置成以可拆卸的方式安装。根据本发明,由于将接触构件设置成以可拆卸的方式安装,因此即使在接触构件由于重复与触针接触而破损并且劣化的情况下,也仅需要更换接触构件,并且减少了维修费用。
[0012]在根据本发明的圆度测量装置中,优选将接触构件配置为能够选择性地安装至多个位置中的一个位置。根据本发明,可以选择接触构件的安装位置。换句话说,可以响应于被测量物的类型和测量面来选择接触构件的最佳安装位置。因而,能够减少用于改变触针的角度位置的移位机构的移位距离并且能够更快速地改变触针的角度位置。
[0013]在根据本发明的圆度测量装置中,接触构件优选覆盖有缓冲材料。根据本发明,由于接触构件被缓冲材料覆盖,因此,接触时对触针的损害小。因而,能够延长触针31的更换周期。
[0014]本发明的圆度测量装置的控制方法在转动台发生转动的情况下,对放置于转动台上的被测量物的圆度进行测量,其中该转动台设置于基底上。该控制方法利用圆度测量装置,该圆度测量装置包括检测装置主体、移位机构、触针、接触构件和驱动控制器。该移位机构使检测装置主体相对于基底移位。所述触针具备在检测装置主体上以能够转动的方式支撑的基端,并且被配置为通过外力改变相对于所述检测装置主体的角度位置。所述接触构件被设置在由于利用所述移位机构使所述检测装置主体移位而能够与所述触针接触的位置。所述驱动控制器控制所述移位机构的驱动。该控制方法包括以下步骤:使所述触针移位以接近所述接触构件;使所述触针与所述接触构件相接触;以及使所述触针相对于所述检测装置主体进行预定角度的转动。
[0015]在根据本发明的圆度测量装置的控制方法中,在如下这样进行圆度测量时,将测量面从外周面切换为内周面(反之亦然)。首先,通过移位机构将触针从被测量物起移位以接近接触构件,然后通过使触针与接触构件相接触来使触针相对于检测装置主体进行预定角度的转动,以及最终将转动后的触针移回至被测量物。通过进行该处理,触针变得接近接触构件,并且能够改变触针相对于检测装置主体的角度位置。因此,在一系列测量操作期间,能够在不中断自动操作的情况下,改变触针相对于检测装置主体的角度位置。并且,在根据本发明的圆度测量装置的控制方法中,该方法可以进
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