JP2000266533A - 長尺状成形品の変位量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工数やコストをかけることなく、かつ長尺状
成形品の変位量を成形ライン上で安定的に自動測定す
る。 【解決手段】 成形ラインの上流側の搬送コンベア８６
ａから搬送されてきたパイプ成形品Ｐを載置した状態で
測定位置まで移動させて停止させるとともに、測定後の
パイプ成形品Ｐを成形ラインの下流側の搬送コンベア８
６ｂに搬出する測定用コンベア１１と、この測定用コン
ベア１１の移動方向に沿った一側部に設けられたガイド
板１３と、測定用コンベア１１上に載置された状態のパ
イプ成形品Ｐをガイド板１３に接触するまで測定用コン
ベア１１を傾斜させるシリンダ２と、測定用コンベア１
１とガイド板１３とに接触した状態のパイプ成形品Ｐの
長さ方向に沿って平行に配置された複数個の変位センサ
１５，・・・、１７，・・・とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形ライン上での
搬送途中において、長尺状成形品の反り、湾曲といった
変位量を測定する測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、長尺状成形品（パイプ成形
品）の長さをオフラインで自動的に測定する装置は提案
されている（例えば、特開平５−２９６７３０号公報等
参照）。一方、パイプ成形品の反りや湾曲といった変位
量の測定については、従来、成形ラインからパイプ成形
品を取り出した後、定盤等の水平が確保されたものにパ
イプ成形品を固定し、パイプ成形品と定盤との隙間を直
角定規（金尺等）により測定するといった人手による方
法で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パイプ
成形品の変位量の測定を上記のようなオフライン測定と
すると、仕掛品の増加や工数の増加につながり、生産コ
ストが増加するといった問題があった。また、人手によ
る方法では、測定を行う人の熟練度等によって測定方法
に差が生じ、測定誤差につながるといった問題もあっ
た。

【０００４】本発明は係る問題点を解決すべく創案され
たもので、その目的は、工数やコストをかけることな
く、かつ長尺状成形品の変位量を成形ライン上で安定的
に自動測定できる長尺状成形品の変位量測定装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、成形ライン上での搬送途
中において長尺状成形品の変位量を測定する装置であっ
て、成形ラインの上流側から搬送されてきた前記長尺状
成形品を載置した状態で測定位置まで移動させて停止さ
せるとともに、測定後の前記長尺状成形品を成形ライン
の下流側に搬出する載置移動手段と、この載置移動手段
の移動方向に沿った一側部に設けられた位置決め手段
と、前記載置移動手段上に載置された状態の前記長尺状
成形品を前記位置決め手段に接触するまで移動させる移
動手段と、前記載置移動手段と前記位置決め手段とに接
触した状態の前記長尺状成形品の長さ方向に沿って平行
に配置された複数個の変位量測定手段とを備えたことを
特徴としている。

【０００６】すなわち、載置移動手段は、成形ラインの
上流側から搬送されてきた長尺状成形品を測定位置まで
移動させて停止させる。載置移動手段上に載置された長
尺状成形品が測定位置まで移動したかどうかは、例えば
載置移動手段に設けられた位置検知センサ等によって検
知する。移動手段は、載置移動手段上の測定位置にある
長尺状成形品を、載置移動手段の一側部に設けられた位
置決め手段に接触するまで移動させる。これにより、長
尺状成形品は、載置移動手段と位置決め手段とに接触し
た状態となる。つまり、位置決めが行われたことにな
る。変位量測定手段は、この状態において、長尺状成形
品の長さ方向に沿って平行に複数個配置されている。つ
まり、長尺状成形品に反りや湾曲等が無ければ、各変位
量測定手段は長尺状成形品の表面から等距離に位置する
ことになる。そのため、この状態で各変位量計測手段に
より長尺状成形品までの距離（変位量）を測定すれば、
その測定バラツキにより、長尺状成形品の反りや湾曲の
状態（変位量）を測定することができる。変位量の測定
後、長尺状成形品は、載置移動手段によって成形ライン
の下流側に搬出される。これにより、長尺状成形品の反
りや湾曲といった変位量を成形ライン上で測定すること
が可能となる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の長尺状成形品の変位量測定装置において、前記
変位量測定手段が、長尺状成形品の上方位置において長
さ方向に沿って平行に複数個配置されるとともに、長尺
状成形品の側方位置において長さ方向に沿って平行に複
数個配置されていることを特徴としている。このよう
に、変位量測定手段を長尺状成形品の上方位置と側方位
置とに９０度の角度を保ってそれぞれ複数個配置するこ
とにより、反りや湾曲が長尺状成形品のどの部分に発生
していても、確実に変位量を測定することができる。

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の長尺状成形品の変位量測定装置におい
て、前記載置移動手段が測定用コンベアであり、前記位
置決め手段が測定用コンベアの一側縁から測定用コンベ
アの載置面に対して直角に立設されたガイド板であり、
前記移動手段が前記測定用コンベアの一側縁側を回動支
持軸として他側縁側を持ち上げるように回動させる回動
用シリンダを含んで構成されていることを特徴としてい
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１０】図５は、本発明の変位量測定装置が適用さ
れる押出成形ラインの全体構成を示している。

【００１１】この押出成形ラインは、押出機８１、金型
８２、フォーミングダイ８３、引取機８４、切断機８
５、搬送コンベア８６（８６ａ、８６ｂ）、反転機８７
によって構成されている。すなわち、押出機８１で溶融
された樹脂は、金型８２で所定の形状（例えば円筒形
状）に成形されて押し出され、次のフォーミングダイ８
３で冷却固化され、さらに引取機８４で引き取られ、次
の切断機８５で所定長さに切断された後、搬送コンベア
８６によって反転機８７に搬送され、反転機８７によっ
て図示しないスタッカにストックされるようになってい
る。

【００１２】このような構成の押出成形ラインにおい
て、本実施の形態では、搬送コンベア８６の間（８６ａ
と８６ｂの間）に本発明の変位量測定装置１が配置され
ている。

【００１３】図１は、本発明の変位量測定装置１の構成
を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部切り欠い
て示す側面図、（ｃ）は成形ラインの上流側から見た正
面図である。

【００１４】この変位量測定装置１は、搬送コンベア８
６ａ、８６ｂ間に設置された測定用コンベア１１を備え
ており、この測定用コンベア１１の下流側（図１（ａ）
において右側）の端部近傍に、パイプ成形品Ｐを検出す
るパイプ検出器１２が設けられている。また、測定用コ
ンベア１１の一側縁１１ａには、測定用コンベア１１の
載置面１１ｂ（図１（ｂ），（ｃ）参照）に対して直角
に立設されたガイド板１３が、測定用コンベア１１によ
るパイプ成形品Ｐの移動方向Ｘに平行に設けられてい
る。

【００１５】また、測定用コンベア１１が載置固定され
る架台２１の一側縁２１ａ側は、この架台２１を支持す
る支持フレーム２２の支柱２２ａ部分に対し、支持軸２
３にて回動可能に軸支されており、架台２１の他側縁２
１ｃ側は、シリンダ２４の伸縮杆２４ａに支持ピン２４
ｂにて回動可能に連結されている。また、シリンダ本体
２４ｄは、支持フレーム２２に回動可能に取り付けられ
ている。

【００１６】つまり、シリンダ２４の伸縮杆２４ａを伸
長することにより、架台２１の一側縁２１ａ（すなわ
ち、測定用コンベア１１の一側縁１１ａ）側の支持軸２
３を回動軸として、架台２１の他側縁２１ｃ（すなわ
ち、測定用コンベア１１の他側縁１１ｃ）側を持ち上げ
るように回動させることができるようになっている。シ
リンダ２４は、本実施の形態ではオートスイッチ付きの
シリンダであり、架台２１が一定の傾斜角度（例えば４
５度）まで傾斜すると自動的に停止するようになってい
る。

【００１７】すなわち、搬送コンベア８６ａから搬送さ
れてきたパイプ成形品Ｐを測定用コンベア１１の測定位
置まで移動させて停止し（図１（ａ）に示す状態）、シ
リンダ２４を駆動して架台２１の他側縁２１ｃ側を持ち
上げるように回動させると、パイプ成形品Ｐは、搬送用
コンベア１１の載置面１１ｂ上を一側縁１１ａ側に回転
又は摺動し、図２に示すように、ガイド板１３に接触し
て停止することになる。このように、架台２１を回動さ
せることにより、パイプ成形品Ｐの自重によって、搬送
用コンベア１１の配置面１１ｂとガイド板１３とに接触
した状態の基準位置への位置決めが自動的に行われるよ
うになっている。そのため、ガイド板１３のパイプ成形
品Ｐが接触する側の面は機械加工が施されており、工作
機械の定盤レベルと同等の平面度が確保されている。

【００１８】また、ガイド板１３の上端縁からは、測定
用コンベア１１の幅方向の中心部に向かって複数本（本
実施の形態では３本）の支持杆１４，１４，１４が載置
面１１ｂと平行に延設されており、これら支持杆１４，
１４，１４の各先端部に変位センサ１５，１５，１５が
それぞれ取り付けられている。これら変位センサ１５，
１５，１５は、測定用コンベア１１の載置面１１ｂから
一定の距離（高さ）Ｈ１（図１（ｃ）参照）に配置され
ており、かつパイプ成形品Ｐの長さ方向（すなわち、図
１（ａ）中の移動方向Ｘ）に沿って一定の間隔Ｗ１で一
直線上に配置されている。

【００１９】また、測定用コンベア１１の他側縁１１ｃ
には、測定用コンベア１１の載置面１１ｂに対して直角
に立設された複数本（本実施の形態では３本）の支持杆
１６，１６，１６が取り付けられており、これら支持杆
１６，１６，１６の各先端部に変位センサ１７，１７，
１７がそれぞれ取り付けられている。これら変位センサ
１７，１７，１７は、測定用コンベア１１の載置面１１
ｂから一定の距離（高さ）Ｈ２（図１（ｃ）参照）に配
置されており、かつパイプ成形品Ｐの長さ方向（すなわ
ち、図１（ａ）中の移動方向Ｘ）に沿って一定の間隔Ｗ
１で一直線上に配置されている。また、変位センサ１
５，１５，１５及び変位センサ１７，１７，１７は、パ
イプ成形品Ｐが測定位置に位置決めされた状態で、パイ
プ成形品Ｐの軸芯Ｐ０の方向に向かうように配置されて
いる（図１（ｃ）参照）。

【００２０】なお、それぞれの変位センサ１５，１７の
取り付け個数及び取り付け位置については、少なくとも
図１に示すように、パイプ成形品Ｐの中央部及び両端部
の３箇所を測定できるように取り付ける必要があるが、
要求される精度に応じてそれぞれの変位センサ１５，１
７の個数を増加し、パイプ成形品Ｐのあらゆる箇所の測
定が可能となるように設けてもよい。また、以下の説明
では、これら変位センサ１５，１７を区別する必要があ
る場合には、変位センサ１５，１５，１５を上方側変位
センサ、変位センサ１７，１７，１７を側方側変位セン
サという。

【００２１】なお、搬送コンベア８６（８６ａ，８６
ｂ）は特に限定されないが、例えばベルトコンベアやパ
ワーコンベア等が使用可能である。また、パイプ検出器
１２としては、従来から使用されているものがここでも
使用可能であり、例えば光電管等が挙げられるが、物理
的に検出するリミットスイッチ等も使用可能である。ま
た、パイプ成形品Ｐの反りや湾曲を測定する上方側変位
センサ１５及び側方側変位センサ１７も従来から使用さ
れているものがここでも使用可能であり、パイプ成形品
Ｐまでの変位量（距離）が測定できるものであればよ
い。また、パイプ成形品Ｐの材質としては、例えば塩化
ビニル系のポリアミド係樹脂、ポリエチレン等のオレフ
ィン系樹脂、又は鉄、ステンレス、アルミニウム等の金
属が挙げられる。

【００２２】次に、上記構成の変位量測定装置によるパ
イプ成形品Ｐの変位量測定動作について、図２及び図３
を併せて参照して説明する。

【００２３】図５に示すように、押出機８１で溶融され
た樹脂は、金型８２で所定の形状（円筒形状）に成形さ
れて押し出され、次のフォーミングダイ８３で冷却固化
され、さらに引取機８４で引き取られ、次の切断機８５
で所定長さに切断されてパイプ成形品Ｐに形成された
後、搬送コンベア８６ａによって変位量測定装置１に搬
送されてくる。

【００２４】搬送コンベア８６ａから変位量測定装置１
の測定用コンベア１１に受け渡されたパイプ成形品Ｐ
は、測定用コンベア１１上を移動方向Ｘに搬送され、そ
の先端部がパイプ検出器１２によって検出されると、測
定用コンベア１１を停止する（図１（ａ），（ｂ）に示
す状態）。

【００２５】この状態で次にシリンダ２４を駆動（伸縮
杆２４ａを伸長するように駆動）し、架台２１の他側縁
２１ｃ側を持ち上げるように４５度まで回動させると、
図２に示すように、パイプ成形品Ｐは、搬送用コンベア
１１の載置面１１ｂ上を一側縁１１ａ側に回転又は摺動
し、ガイド板１３に接触して停止する。このとき、反っ
たり湾曲したりしているパイプ成形品Ｐは、図３中に符
号Ｐａ及びＰｂで示すように、その部分Ｐａ，Ｐｂが、
対応する変位センサ１５，１７に近接することになるの
で、この部分Ｐａ，Ｐｂに対応する変位センサ１５，１
７の測定値が、他の変位センサ１５，１７の測定値と異
なることになる。なお、反りや湾曲の測定方法について
は後述する。

【００２６】このようにして変位量の測定を終了する
と、再びシリンダ２４を駆動（伸長した伸縮杆２４ａを
縮めるように駆動）し、架台２１の他側縁２１ｃ側を水
平位置まで降ろして停止させる。この後、測定用コンベ
ア１１を駆動して、測定用コンベア１１上のパイプ成形
品Ｐを搬送コンベア８６ｂ側に搬送し、搬送コンベア８
６ｂへの受け渡しを行った後停止して、次のパイプ成形
品Ｐの搬入待ちとなる。

【００２７】次に、パイプ成形品Ｐの反りや湾曲の測定
方法について、図４を参照して説明する。ただし、図４
では、番号の後に小文字のアルファベットを付けてそれ
ぞれの変位センサを区別している。

【００２８】中央部Ｐｃが湾曲したパイプ成形品Ｐは、
搬送用コンベア１１が４５度に傾けられた状態で、搬送
用コンベア１１の配置面１１ｂとガイド板１３とに接触
した状態で静止固定される。この状態において、上方側
変位センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ及び側方側変位セン
サ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより、パイプ成形品Ｐの対
応するそれぞれの部位までの変位量（距離）を測定す
る。その測定結果は、図４に示すパイプ成形品Ｐでは、
上方側変位センサ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの測定値が全
て一定のＬ４となり、側方側変位センサ１７ａ，１７
ｂ，１７ｃの測定値は、変位センサ１７ａ＝Ｌ１、変位
センサ１７ｂ＝Ｌ２、変位センサ１７ｃ＝Ｌ３となる。
ここで、図４に示すパイプ成形品Ｐでは、両端部がガイ
ド板１３に接しているので、基本的にはＬ１＝Ｌ３とな
る。従って、Ｌ１を基準とすると、｜Ｌ１−Ｌ２｜の値
ｘ１（絶対値）が反り量又は湾曲量となる。実際には、
｜Ｌ１−Ｌ２｜＝ｘ１、｜Ｌ２−Ｌ３｜＝ｘ２、｜Ｌ３
−Ｌ１｜＝ｘ３のそれぞれを計算して反り量又は湾曲量
を求めている。

【００２９】

【発明の効果】本発明の長尺状成形品の変位量測定装置
によれば、長尺状成形品の反りや湾曲といった変位量を
成形ライン上で精度良く自動測定することができる。そ
のため、従来のオフライン測定のような仕掛品の増加や
工数の増加が無く、また測定を行う人の熟練度による測
定誤差も発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の変位量測定装置の平面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。

【図２】測定用コンベアを傾けてパイプ成形品を基準位
置に静止固定した状態を示す正面図である。

【図３】測定用コンベアを傾けてパイプ成形品を基準位
置に静止固定した状態を示す正面図である。

【図４】（ａ）はパイプ成形品の反り、湾曲を測定する
方法を説明するための変位量測定装置の平面図、（ｂ）
は正面図である。

【図５】本発明の変位量測定装置が適用される押出成形
ラインの全体構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 変位量測定装置 １１ 測定用コンベア １１ｂ 載置面 １２ パイプ検出器 １３ ガイド板 １５，１７ 変位センサ ２１ 架台 ２４ シリンダ Ｐ パイプ成形品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形ライン上での搬送途中において長尺
   状成形品の変位量を測定する装置であって、 成形ラインの上流側から搬送されてきた前記長尺状成形
   品を載置した状態で測定位置まで移動させて停止させる
   とともに、測定後の前記長尺状成形品を成形ラインの下
   流側に搬出する載置移動手段と、 この載置移動手段の移動方向に沿った一側部に設けられ
   た位置決め手段と、 前記載置移動手段上に載置された状態の前記長尺状成形
   品を前記位置決め手段に接触するまで移動させる移動手
   段と、 前記載置移動手段と前記位置決め手段とに接触した状態
   の前記長尺状成形品の長さ方向に沿って平行に配置され
   た複数個の変位量測定手段とを備えたことを特徴とする
   長尺状成形品の変位量測定装置。
2. 【請求項２】 前記変位量測定手段が、長尺状成形品の
   上方位置において長さ方向に沿って平行に複数個配置さ
   れるとともに、長尺状成形品の側方位置において長さ方
   向に沿って平行に複数個配置される請求項１に記載の長
   尺状成形品の変位量測定装置。
3. 【請求項３】 前記載置移動手段が測定用コンベアであ
   り、前記位置決め手段が測定用コンベアの一側縁から測
   定用コンベアの載置面に対して直角に立設されたガイド
   板であり、前記移動手段が前記測定用コンベアの一側縁
   側を回動支持軸として他側縁側を持ち上げるように回動
   させる回動用シリンダを含んでいる請求項１又は２に記
   載の長尺状成形品の変位量測定装置。