JP2003315229A - シャフトの撓み測定方法及びその装置 - Google Patents
シャフトの撓み測定方法及びその装置Info
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Abstract
ースで効率良く測定作業を行うことが出来るシャフトの
水平荷重撓み測定方法及びその装置を提供する。 【解決手段】測定装置は、支持フレーム3上に、サーボ
モータ4及びボールネジ5から成るY軸駆動手段6を介
してガイドレール7に沿って鉛直方向に移動可能なY軸
ベースプレート8と、このY軸ベースプレート8上に配
設されたガイドレール9に沿ってサーボモータ10及び
ボールネジ11から成るX軸駆動手段12を介して水平
方向に移動可能なX軸ベースプレート13とが配設され
ている。支持フレーム3の上方には、シャフトSの一端
を着脱可能にクランプするチャック等のクランプ手段1
4を設ける。前記X軸ベースプレート13上には、自在
継手15を介して一端が揺動可能に支持された荷重アー
ム16が水平方向に取付けられ、荷重アーム16の先端
には、前記シャフトSの他端を支持する断面コ字状の支
持手段17が設けられている。
Description
測定方法及びその装置に係わり、更に詳しくはゴルフク
ラブ用の非金属製シャフト(カーボンシャフト, 樹脂シ
ャフト等)または金属製シャフト(スチールシャフト
等)等のシャフトの撓みを自動的に測定するシャフトの
撓み測定方法及びその装置に関するものである。
ャフト等のゴルフクラブ用シャフトの撓み測定方法は、
テーパ状に形成されたシャフトの一端を水平に固定し、
他端側の所定位置に所定重量の錘りを吊り下げてシャフ
トを撓ませ、この時の撓み量を、スケール等の目盛りを
目視により読み取って測定していた。
うな人手による測定では、シャフトのセット,荷重の選
定及びセット,手動測定,手動によるデータ記録等に多
大な時間を要し、測定作業を効率良く行うことが出来
ず、また目視の測定で、手動によるデータ記入を行うた
めに、データにバラツキが発生したり、データ記入ミス
等が起こり、測定精度が極めて悪いと言う問題があっ
た。
向の荷重をかけるためには、シャフトを水平に設置し、
荷重の負荷手段として錘りを吊り下げて測定を行うため
に、多種類の錘等をストックしておく必要があり、また
横方向のスペースを広く取り、狭いスペースで複数台の
測定装置を設置して行うことが難しいと言う問題があっ
た。
び記録データの記入等を全て自動的に行うことで、短時
間に、しかも精度良く行うことができ、更にシャフトを
鉛直向きに固定して、シャフトと直交する方向から荷重
を自動的にかけてシャフトの撓み量を測定すれば、狭い
スペースで効率良く測定作業を行うことが出来るシャフ
トの撓み測定方法及びその装置を提供することにある。
成するため、この発明のシャフトの撓み測定方法は、支
持フレームにシャフトの一端を固定し、他端側の所定位
置にシャフトと直交する方向から荷重をかけてシャフト
を撓ませ、該シャフトの撓みに沿って撓み量検出センサ
ーを移動させながらシャフトの撓み量を測定する方法で
あって、前記シャフトに荷重をかけて撓ませる際、荷重
方向が常に一定になるように制御することを要旨とする
ものである。
より検出しながら一定荷重となるように制御し、前記荷
重方向の制御を角度センサーにより検出し、この検出し
たデータに基づき、制御装置を介して荷重方向が常に一
定になるように制御するものである。
で他端側に向かって大径となるテーパシャフトであっ
て、該テーパシャフトが、ゴルフクラブ用の非金属製シ
ャフトまたは金属製シャフトである。
端を固定し、他端側の所定位置にシャフトと直交する方
向から荷重をかけてシャフトを撓ませ、かつ荷重をかけ
て撓ませる際、荷重方向が常に一定になるように制御し
ながら、該シャフトの撓みに沿って撓み量検出センサー
を移動させて撓み量を測定すると共に自動的に記録する
ことで、測定ミスや測定誤差がなく測定精度を高めるこ
とが出来る上に測定作業を効率良く行うことが出来るも
のである。
は、水平なベースフレームに対して鉛直に立設された支
持フレーム上に、Y軸駆動手段を介して鉛直方向に移動
可能なY軸ベースプレートと、このY軸ベースプレート
上に、X軸駆動手段を介して水平方向に移動可能なX軸
ベースプレートとを配設し、前記支持フレームの上方に
シャフトの一端を着脱可能にクランプするクランプ手段
を設けると共に、前記支持フレーム上に、シャフトの撓
みに沿って移動可能な撓み量検出センサーを設け、前記
X軸ベースプレート上に揺動可能な荷重アームを介して
前記シャフトの他端を着脱可能に支持する支持手段を設
け、前記荷重アームの揺動支点に、前記X軸駆動手段に
よるシャフトへの荷重を検出するロードセルを設け、前
記荷重アームの近傍に、鉛直方向に対する荷重アームの
角度を常時検出する角度センサーを設け、この角度セン
サーと前記Y軸ベースプレートを駆動制御するY軸駆動
手段とを制御装置を介して接続したことを要旨とするも
のである。
装置に出力し、制御装置で荷重アームの荷重方向が常に
水平になるように演算処理してY軸駆動手段を駆動制御
するように構成したことを要旨とするものである。
端を鉛直向きに固定し、他端側の所定位置にシャフトと
直交する方向から水平荷重をかけてシャフトを撓ませ、
該シャフトの撓みに沿って撓み量検出センサーを移動さ
せながら撓み量を測定する装置であるため、装置自体は
幅方向に広いスペースを取ることなく設置でき、狭いス
ペースで効率良く測定作業を行うことが出来るものであ
る。
明の実施形態を説明する。
法を実施するための測定装置全体の概略正面図、図2は
図1の平面図を示し、この測定装置は、フレーム本体1
の水平なベースフレーム2に対して鉛直に立設された支
持フレーム3上に、サーボモータ4及びボールネジ5か
ら成るY軸駆動手段6を介してガイドレール7に沿って
鉛直方向(図1の上下方向)に移動可能なY軸ベースプ
レート8と、このY軸ベースプレート8上に配設された
ガイドレール9に沿ってサーボモータ10及びボールネ
ジ11から成るX軸駆動手段12を介して水平方向(図
1の左右方向)に移動可能なL字状のX軸ベースプレー
ト13とが配設されている。
Sの一端を着脱可能にクランプするチャック等のクラン
プ手段14を設ける。前記X軸ベースプレート13上に
は、図3及び図4に示すように、自在継手15を介して
一端が揺動可能に支持された荷重アーム16が水平方向
に取付けられ、荷重アーム16の先端には、前記シャフ
トSの他端を支持する断面コ字状の支持手段17が設け
られている。
しては、一端が小径で他端側に向かって大径となるテー
パシャフトであって、該テーパシャフトとしては、ゴル
フクラブ用の非金属製シャフト(カーボンシャフト,樹
脂シャフト等)または金属製シャフト(スチールシャフ
ト等)等である。
持し、荷重アーム16の揺動支点となる自在継手15の
支持軸18には、図3及び図4に示すように、前記X軸
駆動手段12によりシャフトSの他端側に付与する水平
荷重Waを検出するためのロードセル19が設けてあ
る。
に対する荷重アーム16の角度を常時検出する角度セン
サー20が配設され、この角度センサー20は、図1に
示すように、制御装置21を介してY軸駆動手段6のサ
ーボモータ4及びX軸駆動手段12のサーボモータ10
に接続されている。
量を表示する表示手段22と、シャフトSの撓み状態を
記録するX−Yレコーダ23とが接続され、これにより
シャフトSの撓み測定状態を即座に判断でき、また記録
することが可能である。
うに、シャフトSの撓みに沿って移動可能な光学的検出
センサー等(例えば、レーザーセンサー等)の撓み量検
出センサー24が配設され、この撓み量検出センサー2
4は、支持部材25に支持されると共に、この支持部材
25は、アクチュエータ38及びサーボモータ39によ
り水平方向に移動可能になっている。
ータ38及びサーボモータ39は、図示しないナット部
材を介してガイドレール26上に支持されたボールネジ
27に連結され、ボールネジ27はサーボモータ40に
より回転駆動される。従って、サーボモータ40により
ボールネジ27が回転駆動されるとナット部材を介して
アクチュエータ38及びサーボモータ39がガイドレー
ル26に沿って昇降し、これと同時に、支持部材25に
支持された撓み量検出センサー24も昇降するように構
成されている。また撓み量検出センサー24は、前記制
御装置21にも接続されている。
フトSと直交する方向の荷重の撓み測定装置(水平荷重
の撓み測定装置)の他に、シャフトSの固定軸と同一方
向の荷重の撓み測定装置(鉛直荷重の撓み測定装置)も
備えている。
の撓み測定装置は、上記のシャフトSと直交する方向の
荷重の撓み測定装置の構成要素を共用できるものは共用
して測定するように構成されている。即ち、Y軸駆動手
段6を介してガイドレール7に沿って鉛直方向に移動可
能なY軸ベースプレート8、及びY軸ベースプレート8
上に設けられた水平方向に移動可能なX軸ベースプレー
ト13は共用し、また支持フレーム3の上方に設けたシ
ャフトSの一端を着脱可能にクランプするクランプ手段
14も共用するように構成されている。
及び図4に示すように、自在継手28を介してクランプ
アーム29の基端部29aと荷重アーム30の一端30
aとが揺動可能に連結され、前記クランプアーム29の
先端には、前記シャフトSの他端を係合保持する断面凹
状のクランプ部31がクランプアーム29と直交する向
き(断面L字状)に一体的に形成されている。
自在継手41の支持軸42を介して前記Y軸駆動手段6
によりシャフトSの他端側に付与する鉛直荷重Wbを検
出するためのロードセル32が設けてあり、この荷重ア
ーム30の近傍には、鉛直方向に対する荷重アーム30
の角度を常時検出する角度センサー33が設けてあり、
この角度センサー33と前記X軸ベースプレート13を
駆動制御するX軸駆動手段12と、前記Y軸ベースプレ
ート8を駆動制御するY軸駆動手段6とは制御装置21
を介して接続されている。
制御装置21に出力し、制御装置21で荷重アーム30
の方向が常に鉛直方向になるように演算処理し、X軸駆
動手段12を介してX軸ベースプレート13の水平方向
の移動量を駆動制御するものである。そして、このシャ
フトSの固定軸と同一方向の荷重の重撓み測定は、上記
撓み量検出センサー24を用いて、シャフトSの鉛直荷
重Wbに対する撓みを測定する。
たシャフトSのキックポイントKを自動的に測定するキ
ックポイント測定装置が設けてある。
図3に示すように、支持フレーム3の上方に設けたシャ
フトSの一端を着脱可能に保持するクランプ手段14を
共用し、また前記X軸ベースプレート13の先端部分に
は、シャフトSの他端を着脱可能に嵌合保持する断面凹
状の支持手段35が設けてある。
ーム2とには、シャフトSのキックポイント計測用の光
電管等の投光器36aと受光器36bとが相対向する位
置に平行に設置され、前記投光器36aはベースフレー
ム2上に移動可能に取付けられ、また受光器36bはガ
イドレール7とガイドレール26とを連結するフレーム
26aに移動可能に取付けられている。
ベースフレーム2及びフレーム26a上を手動により移
動させても良いが、ボールネジ及びサーボモータ等を介
して個別に、または同時に駆動制御するように構成して
も良い。
Sと直交する方向の荷重の撓み測定方法について説明す
る。
すように、シャフトSの一端を支持フレーム3の上方に
設けたクランプ手段14に鉛直向きにクランプさせると
共に、シャフトSの他端をX軸ベースプレート13上に
設けた荷重アーム16の先端に設けた断面コ字状の支持
手段17に保持させる。
スプレート13を、Y軸ベースプレート8上のガイドレ
ール9に沿ってサーボモータ10及びボールネジ11か
ら成るX軸駆動手段12を介して水平方向(図1の右方
向)に移動させ、図5に示すようにシャフトSを撓ませ
ながら水平荷重Waをかけて行く。
をロードセル19により検出しながら一定荷重となるよ
うに制御し、また水平荷重WaをシャフトSにかけて撓
ませた際、荷重アーム16はシャフトSに引っ張られて
自在継手15の荷重支点Qaを介して斜め上向きとな
る。
サー20により常時検出して、X軸ベースプレート13
をY軸方向に上昇移動させて荷重アーム16を水平制御
することで、シャフトSの水平荷重Waは常に水平方
向、即ち、シャフトSと直交する方向から負荷された状
態となる。
20により検出した角度データを制御装置21に出力
し、この制御装置21で演算処理してY軸駆動手段6の
サーボモータ4の回転数を設定し、ボールネジ5を介し
てY軸ベースプレート8を上昇移動させることにより水
平制御を行うものである。
荷重Waをかけた状態で、シャフトSの撓みに沿ってレ
ーザーセンサー等の撓み量検出センサー24を、上述し
たようにサーボモータ40によりボールネジ27を回転
駆動させることにより支持部材25を介してガイドレー
ル26に沿って昇降移動させ、シャフトSの水平荷重W
aに対する撓み(外径)を測定する。
シャフトSの撓みは、表示手段22及びX−Yレコーダ
23に表示されると共に記録される。
装置によるシャフトSの固定軸と同一方向の荷重の撓み
測定方法について説明する。
すように、シャフトSの一端を支持フレーム3の上方に
設けたクランプ手段14に鉛直向きにクランプさせると
共に、シャフトSの他端を断面L字状のクランプアーム
29のクランプ部31に固定する。
に自在継手28を介して連結された荷重アーム30にY
軸ベースプレート8を鉛直方向に移動させ、自在継手4
1の支持軸42に設けたロードセル32により鉛直荷重
Wbを検出しながら鉛直荷重Wbをかけると、シャフト
Sはクランプアーム29,荷重アーム30により図6に
示すように斜め上方(図6の右方向)に向かって撓む。
方向、即ち、荷重アーム30の方向が常に鉛直になるよ
うに制御し、更にシャフトSの撓みに沿って上記と同様
な撓み量検出センサー24をサーボモータ40の駆動に
よりボールネジ27及び支持部材25を介してガイドレ
ール26に沿って昇降移動させ、シャフトSの鉛直荷重
Wbに対する撓み(外径)を測定する。
bを自在継手41の支持軸42に設けたロードセル32
により検出しながら一定荷重となるように制御し、前記
荷重アーム30に対して荷重方向が常に鉛直になるよう
に角度センサー33により検出し、この検出したデータ
に基づき、制御装置21を介して荷重支点Qbと鉛直荷
重Wbとの方向とが鉛直になるようにY軸ベースプレー
ト8上に配設されたX軸ベースプレート3の左右方向の
位置を制御する。
33により検出した角度データを制御装置21に出力
し、この制御装置21で演算処理してX軸駆動手段12
のサーボモータ10の回転数を設定し、ボールネジ11
を介してX軸ベースプレート13を水平方向に移動させ
ることにより行うものである。
検出センサー24でシャフトSの鉛直荷重Wbに対する
撓みを測定し、この撓み量検出センサー24で測定され
たシャフトSの撓みは、制御装置21を介して表示手段
22及びX−Yレコーダ23に表示されると共に記録さ
れる。
シャフトSのキックポイント測定方法は、図1,図3及
び図7に示すように、シャフトSの一端を支持フレーム
3の上方に設けたクランプ手段14にクランプさせると
共に、シャフトSの他端側(小径側)をX軸ベースプレ
ート13の先端部分に設けた断面凹状の支持手段35に
係合保持させる。
ーボモータ4及びボールネジ5を駆動させて、Y軸ベー
スプレート8をガイドレール7に沿って鉛直方向に移動
させる。これと同時に、Y軸ベースプレート8上に載置
されているX軸ベースプレート13を鉛直方向に移動さ
せることで、シャフトSを所定の方向に所定量撓ませ
る。
撓ませた時における所定量、即ち、シャフトSの最大撓
み点K(一般にキックポイントと呼称されている)を投
光器36aと受光器36bとで検出し、またその撓んだ
シャフトSの撓み状態を撓み量検出センサー24により
計測するものである。
されたシャフトSの撓み状態及び最大撓み点Kのデータ
は、制御装置21を介して表示手段22及びX−Yレコ
ーダ23に表示されると共に記録される。
3にシャフトSの一端を鉛直向きに固定し、他端側の所
定位置にシャフトSと直交する水平方向から水平荷重W
aをかけてシャフトSを撓ませ、該シャフトSの撓みに
沿って撓み量検出センサー24を移動させながら撓み量
を自動的に測定するため、装置自体は幅方向に広いスペ
ースを取ることなく設置でき、狭いスペースで効率良く
測定作業を行うことが出来るものである。
で、以下のような優れた効果を奏するものである。 (a).シャフトの水平荷重の撓み測定及び記録データの記
入等を全て自動的に行うことで、短時間に、しかも測定
ミス,測定誤差が少なく、精度良く測定を行うことがで
きる。
では、従来の手動計測に比べて、1本のシャフト当たり
1/35〜1/40程度時間を短縮でき、測定精度も1
2倍〜15倍程度向上させることが出来た。 (b).シャフトを鉛直向きに固定して、水平方向から水平
荷重を自動的にかけてシャフトの撓み量を測定するの
で、狭いスペースで効率良く測定作業を行うことが出来
る。
定方法を実施するための測定装置全体の概略正面図であ
る。
ある。
の説明図である。
方法の説明図である。
である。
ート 14 クランプ手段 15 自在継手 16 荷重アーム 17 支持手段 18 支持軸 19 ロードセル 20 角度センサー 21 制御装置 22 表示手段 23 X−Yレコーダ 24 撓み量検出センサー 25 支持部材 26 ガイドレール 26a フレーム 27 ボールネジ 28 自在継手 29 クランプアーム 29a クランプアーム
の基端部 30 荷重アーム 30a 荷重アームの一
端 30b 荷重アームの他端 31 クランプ部 32 ロードセル 33 角度センサー 35 支持手段 36a 投光器 36b 受光器 38 アクチュエー
タ 39 サーボモータ 40 サーボモータ 41 自在継手 42 支持軸 S シャフト Wa 水平荷重 Wb 鉛直荷重 Qa,Qb 荷重支点
Claims (7)
- 【請求項1】 支持フレームにシャフトの一端を固定
し、他端側の所定位置にシャフトと直交する方向から荷
重をかけてシャフトを撓ませ、該シャフトの撓みに沿っ
て撓み量検出センサーを移動させながらシャフトの撓み
量を測定する方法であって、 前記シャフトに荷重をかけて撓ませる際、荷重方向が常
に一定になるように制御するシャフトの撓み測定方法。 - 【請求項2】 前記シャフトにかける荷重をロードセル
により検出しながら一定荷重となるように制御する請求
項1に記載のシャフトの撓み測定方法。 - 【請求項3】 前記荷重方向を角度センサーにより検出
し、この検出したデータに基づき、制御装置を介して荷
重方向が常に一定になるように制御する請求項1または
2に記載のシャフトの撓み測定方法。 - 【請求項4】 前記シャフトが、一端が小径で他端側に
向かって大径となるテーパシャフトであって、該テーパ
シャフトが、ゴルフクラブ用の非金属製シャフトまたは
金属製シャフトである請求項1,2または3に記載のシ
ャフトの撓み測定方法。 - 【請求項5】 水平なベースフレームに対して鉛直に立
設された支持フレーム上に、Y軸駆動手段を介して鉛直
方向に移動可能なY軸ベースプレートと、このY軸ベー
スプレート上に、X軸駆動手段を介して水平方向に移動
可能なX軸ベースプレートとを配設し、前記支持フレー
ムの上方にシャフトの一端を着脱可能にクランプするク
ランプ手段を設けると共に、前記支持フレーム上に、シ
ャフトの撓みに沿って移動可能な撓み量検出センサーを
設け、前記X軸ベースプレート上に揺動可能な荷重アー
ムを介して前記シャフトの他端を着脱可能に支持する支
持手段を設け、前記荷重アームの揺動支点に、前記X軸
駆動手段によるシャフトへの荷重を検出するロードセル
を設け、前記荷重アームの近傍に、鉛直方向に対する荷
重アームの角度を常時検出する角度センサーを設け、こ
の角度センサーと前記Y軸ベースプレートを駆動制御す
るY軸駆動手段とを制御装置を介して接続して成るシャ
フトの撓み測定装置。 - 【請求項6】 前記角度センサーで検出したデータを制
御装置に出力し、制御装置で荷重アームの荷重方向が常
に水平になるように演算処理してY軸駆動手段を駆動制
御するように構成した請求項5に記載のシャフトの撓み
測定装置。 - 【請求項7】 前記シャフトが、一端が小径で他端側に
向かって大径となるテーパシャフトであって、該テーパ
シャフトが、ゴルフクラブ用の非金属製シャフトまたは
金属製シャフトである請求項5または6に記載のシャフ
トの撓み測定装置。
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CN109883822A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 贵州民族大学 | 一种用于ct扫描的水平静力荷载试验装置及方法 |
CN111721643A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-29 | 浙商检测集团有限公司 | 一种防水卷材的低温柔性检测仪 |
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