CN103267457B - 间隔距离导出系统及厚度规 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种间隔距离导出系统，其可以避免人为错误，并且容易且准确地获取对象物间隙的实际的间隔距离。间隔距离导出系统（100）的厚度规（110）具有：多个叶片（150），它们的一端插入对象物间；以及RFID标签（156），其固定在叶片的一部分上，以可读取的方式存储与各个叶片的厚度相当的厚度信息，读取装置（120）具有：RF接收部（170），其与RFID标签建立非接触式的通信，读取厚度信息；以及控制部（174），其将所读取的厚度信息所示的各叶片的厚度相加而导出间隔距离。

Description

间隔距离导出系统及厚度规

技术领域

本发明涉及一种导出对象物间的间隔距离的间隔距离导出系统，以及插入至该对象物间的厚度规。

背景技术

对于机械设备或构造物等中产生、或有意地设置的间隙（Gap）的间隔距离，有时以0.01mm这种高分辨率及精度进行测量。但是，在测量对象的间隙的间隔距离狭窄的情况下，无法单纯使用游标卡尺等测量工具。

例如，利用静电容量方式的GAP测量器，在对象物间的间隙中插入薄板状的探头，并且在对象物与电极（探头）之间流过电流，通过对此时的电压进行测量，可以获取间隔距离。但是，在该测量器中，探头的厚度或对象物间的探头的位置等的限制很多，在对象物不是导电体、例如是碳纤维增强塑料（CFRP）等情况下，难以获取准确的间隔距离。

另外，公开有下述技术，即，使导杆的前端形成为楔状，基于将其向对象物的间隙中插入后停止时的插入长度，获取间隔距离（例如专利文献1）。在该技术中，尽管无论对象物的材质如何都可测量，但只能对对象物的间隙的开口部（入口）的间隔距离进行测量，测量结果有时与间隙中相对平面的实际的间隔距离不同。

因此，在需要以高分辨率且高精度对上述间隔距离进行测量的情况下，使用无需限制对象物的材质而可获取对象物的间隙的实际的间隔距离的厚度规（例如专利文献2）。厚度规将已知厚度的板状的叶片插入至对象物间，通过将插入的多个叶片的厚度相加即可获取间隔距离。另外，已知下述技术，其取代把多个叶片厚度相加，而在叶片插入至间隙的状态下使用游标卡尺，一次性地测量间隔距离而防止人为错误。

专利文献1：日本特开平8－304061号公报

专利文献2：日本实开昭64－34501号公报

在同时使用上述的厚度规和游标卡尺的技术中，由于从作为厚度规而捆扎的多个叶片中选择性地将多片叶片插入至对象物，因此，根据对象物的间隔距离，以例如第1片、第5片、第9片这样间歇性地选择叶片。因此，在叶片插入至间隙的状态下使用游标卡尺的情况下，在插入的叶片间的插入部分以外产生间隙，游标卡尺对应于该间隙，有可能导出比本来的厚度稍厚的间隔距离。

发明内容

因此，本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供可以避免人为错误，并且容易且准确地获取对象物间隙的实际的间隔距离的间隔距离导出系统及厚度规。

为了解决上述课题，使用插入至对象物间的厚度规和读取装置导出对象物间的间隔距离。本发明的间隔距离导出系统的厚度规具有：多个叶片，它们的一端插入对象物间；以及RFID标签，其固定在叶片的一部分上，可读取地存储与各个叶片的厚度相当的厚度信息，读取装置具有：RF接收部，其与RFID标签建立非接触式的通信，读取厚度信息；以及控制部，其将已读取的厚度信息所示的各叶片的厚度相加，导出间隔距离。

为了解决上述课题，本发明的厚度规具有：多个叶片，它们的一端插入对象物间；以及RFID标签，其固定在叶片的一部分上，可读取地存储与各个叶片的厚度相当的厚度信息。

在多个叶片上分别设置通孔，该厚度规还具有向多个叶片的通孔中插入的转动销，多个叶片以转动销为中心自由转动。

从转动销延长至叶片的一端的连结线、与延长至RFID标签的连结线所形成的以转动销为中心的中心角，以及该转动销与该RFID标签的距离，在多个叶片间相等。

叶片由导电体形成，RFID标签，固定在至少在一个方向上缺少导电体的位置上。

发明的效果

根据本发明，可以实现避免人为错误，并且容易且准确地获取对象物间隙的实际的间隔距离，提高便利性，提高工作效率的效果。

附图说明

图1是用于说明间隔距离导出系统的概略的功能的说明图。

图2是用于表示厚度规的结构的外观图。

图3是表示读取装置的功能的框图。

图4是图2（b）的A部分的放大图。

图5是表示使用厚度规及读取装置的间隔距离导出方法的流程的流程图。

图6是表示叶片的另一构造的说明图。

标号的说明

100   间隔距离导出系统

110   厚度规

120   读取装置

130   对象物

150   叶片

150a  一端

150b  通孔

150c  另一端

150d  通孔

154   转动销

156   RFID标签

170   RF接收部

174   控制部

具体实施方式

下面，一边参照附图一边对本发明的优选实施方式进行说明。该实施方式中示出的方法、材料、其他具体的数值等，只是为了使本发明的理解变得容易的例示，除了特别指出的情况之外，本发明并不限定于所述实施方式。此外，在本说明书及附图中，针对实际上具有相同的功能、结构的要素，通过标注相同的标号而省略重复说明，另外，省略与本发明没有直接关系的要素的图示。

（间隔距离导出系统100）

图1是用于说明间隔距离导出系统100的概略功能的说明图。如图1所示，间隔距离导出系统100构成为，包含厚度规110和读取装置120。本实施方式的目的在于，以高分辨率且高精度对构造物（建筑物）或机械设备（飞机、汽车、船只）中产生或有意设置的对象物的间隙（Gap）的间隔距离进行测量。作为对象物，可以设想为活塞、压力缸、外装设备（例如碳纤维增强塑料）的间隙、发动机、电动机等铁心和线圈的间隙等各种情况，间隔距离导出系统100主要对对象物中的相对的平面间进行测量。

厚度规110是将其部位（叶片）向对象物间插入，以高分辨率且高精度对对象物间的实际的间隔距离进行测量的工具。另外，读取装置120与厚度规110建立无线通信，基于哪些叶片插入了几片而自动地导出间隔距离。下面，详细说明厚度规110及读取装置120。

（厚度规110）

图2是用于表示厚度规110的结构的外观图。特别地，图2（a）表示收容时，图2（b）表示测量时。厚度规110构成为，包含叶片150、收容器152、转动销154、RFID（Radio Frequency Identification）标签156。

叶片150例如由0.01mm至1.00mm的薄金属板形成，通常在1个厚度规110中准备有多片。通过将该金属板多片组合，例如可以将0.01mm至1.00mm的厚度以0.01mm的分辨率表示。另外，金属板的厚度对于各叶片150来说不一定必须不同，也可以为相同厚度。

叶片150由长度相等且具有挠性的薄金属板形成，因此，如图2（b）所示，使从准备的叶片150中选择出的多片叶片150（下面仅指选择出的叶片150）向厚度方向弯曲，可以使叶片150的一端150a重合。测量者选择与对象物130的间隙相当的叶片150的组合，如图2（b）中箭头所示，仅将选择的叶片150转动，并使其一端150a重合，将重合的叶片150（选择的叶片150）插入至该间隙。在这里，在间隙与重合的叶片150的厚度不一致的情况下，测量者变更叶片150的组合。

另外，在叶片150上设置有用于插入后述的转动销154的通孔150b。通孔150b的位置形成为，在各叶片150间相等。

并且，在叶片150的另一端150c上设置有用于固定RFID标签156的例如直径5mm的通孔或槽（下面简单地称为通孔150d）。该通孔150d的形状只要可以固定RFID标签156即可，圆形、矩形等形状均可。

收容器152通过将金属板弯曲成コ字状，以金属板端部之间彼此相对的方式形成，如图2（a）所示，用于收容所准备的多片叶片150。转动销154由与厚度规110的厚度相当的长度的销形成，在叶片150收容于收容器152中的情况下，转动销154插入至各叶片150的通孔150d中。如上所述，如图2（b）所示，各叶片150以该转动销154为中心自由地转动。

RFID标签156例如是厚度小于或等于0.8mm（优选更薄）的无线IC，固定在形成于叶片150上的通孔150b中，以可以通过非接触式的无线通信读取的方式，存储与各个叶片150的厚度相当的厚度信息。该厚度信息可以是以0.01mm或0.10mm这种将厚度直接表示的信息，但如果在后述的读取装置120中定义了对应关系，则也可以使用叶片150的标识符等间接表示其厚度的信息。在这里，所谓非接触式，是指在非接触的状态下或接触的状态下均可以建立无线通信。

RFID标签156存在主动型和被动型，在这里，使用占有体积较小的被动型。但是，并不排除主动型。被动型的RFID标签156通常不内置电池，将从后述的读取装置120接受的电波作为能量源而动作，通过在来自读取装置120的电波的未调制载波的部分上加载（反射）厚度信息的调制信号，向读取装置120传递厚度信息。

RFID标签156贴合在形成于叶片150中的通孔150d的背面侧的塑料薄膜上，或者在嵌入通孔150d中的状态下利用树脂等铸模，从而固定在叶片150上。该塑料薄膜或树脂等优选导电性低（没有屏蔽）且具有弹性。

（读取装置120）

图3是表示读取装置120的功能的框图。读取装置120构成为包含RF接收部170、读取天线172、控制部174、显示部176。

测量者如果使读取天线172靠近厚度规110的叶片150的另一端150c，则RF接收部170经由读取天线172，通过130至135kHz、13.56MHz等电磁感应方式或433MHz、900MHz、2.45GHz等电波方式，与固定在多个叶片150上的多个RFID标签156一次性地建立无线通信。对于该无线通信的建立稍后详细叙述。

控制部174通过包含中央处理器（CPU）、存储程序等的ROM、作为工作区域的RAM等的半导体集成电路，对读取装置120的整体进行控制。另外，控制部174将经由RF接收部170读取的厚度信息所示的各叶片150的厚度相加，导出对象物130的间隔距离。通过该结构，对于包含有小数点的位数难以把握的复杂数值的加法计算，可以容易且准确地执行，因此可以避免人为错误。

在这里，由于所选择的叶片150的种类、厚度及其合计值（间隔距离）全部实现电子化，所以也可以将该信息与日期和时间一起存储在存储介质中，或通过其他的通信方法向外部传送。如上所述，可以实现与对象物或日期和时间相对应的统计处理等。

显示部176由液晶显示器、有机EL（Electro Luminescence）显示器等构成，显示由控制部174导出的间隔距离。

（无线通信的建立）

下面，针对无线通信的建立进行详细叙述。所谓RFID，可以以数cm至数m的数量级进行无指向性的无线通信。但是，在本实施方式中，由于仅希望对从所准备的叶片150中选择出的叶片150的厚度进行把握，因此其目的在于，仅与由选择出的叶片150形成的在图2（b）中由点划线表示的规定范围180中包含的RFID标签156建立无线通信。因此，对于读取装置120的读取天线172，为了仅与在规定范围180内存在的RFID标签156进行无线通信，使其具有指向性地构成，或调节电波的强度而将读取天线172的通信范围限制在规定范围180内。

另外，在测量时，为了使得在叶片150的一端150a夹持在对象物间的状态下，固定在叶片150的另一端150c的RFID标签156包含在规定范围180内，如以下所示构成叶片150的一端150a与RFID标签156的关系。即，在各叶片150间，使从转动销154延长至叶片150的一端150a的连结线、与同样从转动销154延长至RFID标签156的连结线所形成的以转动销154为中心的中心角相等，且使转动销154与RFID标签156的距离相等。如图2（b）所示，本实施方式的叶片150，从转动销154延长至叶片150的一端150a的连结线、与从转动销154延长至RFID标签156的连结线所形成的中心角全部是180度，在各叶片150中，转动销154与RFID标签156的距离也相等。

这样，在多个叶片150中，在插入至多个对象物间的多个叶片150沿厚度方向重合时，重合的叶片150所分别对应的RFID标签156也沿厚度方向重合。因此，在与读取装置120的读取天线172相对应的规定范围180内，可以包含选择出的叶片150的全部的RFID标签156。

图4是图2（b）的A部分的放大图。为了使得如上所述重合的RFID标签156与读取天线172可以有效地进行无线通信，RFID标签156的周围按照如下方式构成。即，由金属等导电体形成叶片150，且将RFID标签156固定在至少在1个方向上缺少导电体的位置处。在本实施方式中，叶片150由作为导电体的金属形成，另外，如图4中的箭头所示，在RFID标签156重合的方向（叶片150的厚度方向）上形成有通孔150d。因此，重合的RFID标签156在叶片150的长度方向和宽度方向上被导电体包围，并且仅在叶片150的厚度方向上形成电波通路。因此，读取装置120从图4中白色箭头所示方向可以可靠地建立无线通信。并且，在RFID标签156具有指向性的情况下，优选将该方向与缺少导电体的方向（叶片150的厚度方向）重合。

通过该结构，读取天线172可以可靠地仅与作为对象的多个RFID标签156建立无线通信，在与固定在没有被选择的叶片150上的其他RFID标签156之间还形成屏蔽，因此避免错误地建立无线通信。因此，可以仅对作为对象的RFID标签156的厚度信息进行有效地汇集，可以准确地求出间隔距离。

如上述所述，被动型的RFID标签156，通过在来自读取装置120的电波的未调制载波部分上加载（反射）厚度信息的调制信号，从而向读取装置120传递厚度信息。因此，在测量时，多个RFID标签156一次性地与读取装置120的电波发生反应。因此，在该间隔距离导出系统100中，使与RFID标签156的通信频率分别不同，变更通信频率而分时地建立无线通信，或使在来自读取装置120的电波的未调制载波部分上装载厚度信息的调制信号的定时各不相同等，使用各种技术一次性地获取厚度信息。

（间隔距离导出方法）

图5是表示使用厚度规110及读取装置120的间隔距离导出方法的流程的流程图。测量者对应于对象物130的间隔距离，从厚度规110选择1个或多个叶片150，并插入至对象物130间。此时，如果重合的叶片150的厚度与间隔距离吻合，则测量者使读取装置120向所插入的叶片150的另一端150c靠近，使得读取天线172位于叶片150的厚度方向上。

读取装置120经由RF接收部170发送包含有用于读取厚度信息的信息的电波（S200），并判断是否存在RFID标签156的响应（S202）。读取装置120直至存在RFID标签156的响应为止（S202为否）重复响应判断，如果存在响应（S202为是），则经由RF接收部170取得厚度信息（S204）。

如果读取厚度信息，则控制部174将读取的厚度信息所示的各叶片150的厚度相加，导出对象物130的间隔距离（S206）。并且，显示部176显示由控制部174导出的间隔距离。

根据以上所说明的间隔距离导出系统100及间隔距离导出方法，通过使用厚度规110，可以容易且准确地获取对象物的间隙的实际间隔距离。另外，通过RFID标签156可以容易且可靠地获取叶片150的厚度信息，另外，通过读取装置120进行的自动计算，可以避免人为错误。如上所述，可以实现提高间隔距离测量的便利性，提高工作效率。

以上，一边参照附图一边对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不仅限定于该实施方式。本领域技术人员在权利要求记载的范畴内，可以设想出各种变更例或修正例，可知上述情况当然也属于本发明的技术范围内。

例如，在上述实施方式中，将缺少导电体的方向设为叶片150的厚度方向，但如图6所示，也可以在叶片150的另一端150c上设置沿叶片150的长度方向的切槽，并在其中固定RFID标签156。在此情况下，如图6中白色箭头所示，由于读取天线172从叶片150的长度方向建立无线通信，因此可以在叶片150的厚度方向上由导电体进行覆盖，从而可以避免测量者与RFID标签156的接触。

另外，在上述实施方式中，对将多个叶片150收容在收容器152中的情况进行了举例说明，但不必设置收容器152，另外，通过转动销154将多个叶片150进行连接，但各叶片150也可以独立地使用。

此外，本说明书的间隔距离导出方法中的各工序无需一定按照流程图中记载的顺序沿时间序列进行处理，也可以包含并行或子程序处理。

工业实用性

本发明可适用于导出对象物间的间隔距离的间隔距离导出系统，以及插入至该对象物间的厚度规。

Claims (5)

1.一种间隔距离导出系统，其使用向对象物间插入的厚度规、和读取装置，导出该对象物间的间隔距离，其特征在于，

所述厚度规具有：

多个叶片，它们的一端插入对象物间；以及

RFID标签，其固定在所述叶片的一部分上，可读取地存储与各个叶片的厚度相当的厚度信息，

所述读取装置具有：

RF接收部，其与RFID标签建立非接触式的通信，读取所述厚度信息；以及

控制部，其将所述已读取的厚度信息所示的各叶片的厚度相加，导出所述间隔距离。

2.一种用于权利要求1所述的间隔距离导出系统中的厚度规，其特征在于，具有：

多个叶片，它们的一端插入对象物间；以及

RFID标签，其固定在所述叶片的一部分上，可读取地存储与各个叶片的厚度相当的厚度信息。

3.根据权利要求2所述的厚度规，其特征在于，

在所述多个叶片上分别设置通孔，

该厚度规还具有向所述多个叶片的通孔中插入的转动销，

所述多个叶片以所述转动销为中心自由转动。

4.根据权利要求3所述的厚度规，其特征在于，

从所述转动销延长至所述叶片的一端的连结线与延长至所述RFID标签的连结线所形成的以所述转动销为中心的中心角，以及该转动销与该RFID标签的距离，在所述多个叶片间相等。

5.根据权利要求4所述的厚度规，其特征在于，

所述叶片由导电体形成，

所述RFID标签，固定在至少在一个方向上缺少所述导电体的位置上。