【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパイプ検査装置、特に詳述すれば、パイプの芯直度やパイプの表面のゆがみや真円度等を、パイプを回転させながらその外径の振れをみて測定するパイプ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機のクリーニング装置や現像装置には長尺のアルミパイプが用いられており、このパイプは、トナーの除去や供給を一様にするため、精度の高いパイプ芯直度、真円度、ゆがみの測定が要求されている。たとえば、パイプ断面が楕円形に変形しているパイプを回転させると、パイプの外表面は基準線に対して振れた形となり、トナーの除去や供給にムラが生じる。
【０００３】
長尺パイプの芯直度や真円度等は、パイプの両端を心金に支持した状態で、パイプをベアリングに支持された心金により回転させ、レーザー光を回転するパイプの表面に投射し、その反射角や受光量により測定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したパイプ検査装置において、パイプの芯直度や真円度を±２．０μｍの測定度を必要とする場合、心金とパイプ或いは心金とベアリングとの間に、埃等の小さな異物が入ったとき、この異物そのものが、１〜２μｍの寸法であるため、誤った測定結果を検出することになる。或いは、ベアリングの回転精度がレーザー測定器の測定精度に大きく影響している。
【０００５】
それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には、パイプを支持する心金を回転させることなく、心金とパイプとの間に空気層を形成しながら、空気流によりパイプを回転させる技術手段を採用する。
この手段の採用は、心金とパイプとの直接接触はなく、パイプを基準線に沿って回転させ得るので、埃等の異物による測定精度の低下はない。
【０００７】
本発明によれば、被測定パイプの両端を心金で保持するパイプ検査装置において、心金が中空部と中空部を外部に連通させる複数個のノズルとを有し、心金の中空部に供給された圧縮空気を、ノズルを介して心金とパイプ内周面との間に供給し、パイプを心金に対して浮かせ無接触の形で圧縮空気により回転させることを特徴とするパイプ検査装置が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
パイプ検査装置１は、図１に示す如く、ベース２の両端に固定されたエアシリンダ装置３，３、エアシリンダ装置３，３のプランジャによりリニアガイド５に沿い往復動自在な対の支持台４，４、ガイド５に沿い往復動自在でありかつ測定位置で静止するレーザー測定器６とを有す。これとは別に、複数個のレーザー測定器を所定の測定位置に固定しておいてもよい。たとえば、パイプ１０の両端と中央部分の測定を可能とするよう３ヶ所にレーザー測定器を固定配置する。
対の支持台４，４は、エアシリンダ装置３，３のプランジャに結合され、リニアガイド５に対する位置がエアシリンダ装置３，３により調整できる。
【０００９】
支持台４，４は心金７，７を保持しており、心金７，７は一端を閉じた中空体で、他端に圧縮空気源に接続される継手８，８を有す。
各心金７の中空部１０′は、その先端部に穿孔された複数個の離間したノズル９を介して、パイプ１０の内周面に沿って外部に連通する。ノズル９の中心線は心金７の中心線を通る線Ｌに対し傾斜し、中空部１０′内に継手８を介して供給された圧縮空気はノズル９を介して垂直方向と水平方向のベクトルを有する流線となってパイプ１０の内周面へと排出される。
垂直方向のベクトルが測定されようとするパイプ１０の内周面と心金７の外表面との間の小さな空間を通って外部に流出し、パイプ１０の内周面を心金７に対し無接触に浮かせる働きをする。
ノズル９から流出する圧縮空気の水平方向のベクトルがパイプ１０を回転させる働きをする。かくして、ノズル９から流出する圧縮空気がパイプ１０を心金７に対して浮かせ、回転させる。
【００１０】
図４に示す如く、パイプ１０の外表面の接線方向に補助空気流１１を送り、回転するパイプ１０の初期回転を円滑にさせるとよい。即ち、心金７，７に保持されたパイプ１０は、ノズル９からの圧縮空気により、心金７，７に対し、浮上しかつ回転を始めるが、パイプ１０の回転初期において圧縮空気のみでは定速回転に至るまでに時間を要す。このため、補助空気流１１により早期にパイプ１０を定速回転状態とさせるようにするとよい。
これとは別に、図５に示すように、回転するパイプ１０の外表面に接するゴムローラ１２をモータ１３によりパイプ１０の回転を補助することもできる。ゴムローラ１２のパイプ１０に対する位置は、エアシリンダ１４により調整される。ゴムローラ１２は、上下に対称に配するが、一方のみでもよい。
１個のモータ１３を用い両ゴムローラ１２を回転させてもよい。
【００１１】
図６に示す例は、リンク１６の両端にローラ１５，１５を回転自在に支持させ、両ローラ１５，１５にベルト１７を張設したものである。一方のローラ１５をモータ１３により回転させることでベルト１７を両ローラ１５，１５間で回転させる。
シリンダ１４は、リンク１６の中央部に結合され、リンク１６を昇降させることでパイプ１０に対するベルト１７の位置を調整できる。
【００１２】
図６の例では、ベルト１７をパイプ１０に対し上下対称に配し、対のベルト１７によりパイプ１０の回転を補助しているが、一方のベルト１７のみによりパイプ１０を回転させるようにしてもよい。勿論、両ベルト１７を１個のモータ１３で回転させてもよい。
パイプ１０が定速回転となったとき、補助空気流１１の供給の停止、ゴムローラ１２の回転するパイプ１０からの離反、或いはベルト１７の回転するパイプ１０からの離反をなし、ノズル９からの圧縮空気のみによりパイプ１０を定速回転させる。
【００１３】
図４乃至６に示す例では、図２と図３に示す如く、空気圧により心金７に対し浮上し、心金７に対して無接触に回転するパイプ１０を、基準中心線Ｌに対しパイプ１０をさらに回転させる働きをする。
図２と図３に示す例にあてて、空気圧によるパイプ１０の回転を従とし、図４乃至６の例によるパイプ１０の回転を主とするようにしてもよい。
【００１４】
回転しているパイプ１０に対し、レーザー測定器６をパイプ１０の左右両端部及び中央部の３ヶ所へ移動、静止させて、パイプ１０の振れを測定する。
レーザー測定器６は、レーザー投光部と受光部とを有する市販品を用いればよい。回転するパイプ１０に振れがあれば、受光部の受けるレーザー量が変化するので、この変化を理想的なパイプ回転をベースとするマスターゲージと比較し、その変化量からパイプ１０の真円度、芯直度、断面変形部を測定する。
【００１５】
測定作業が完了した後、シリンダ３，３を動作させ、支持台４，４をエアシリンダ装置３，３側へ引き寄せ、パイプ１０を心金７から外す。勿論、一方のエアシリンダ装置３のみ作動させ、一方の支持台４を一方へ移動させ、パイプ１０を着脱自在としてもよい。
パイプ１０の心金７への取り付けは前述の逆の作業でよい。
【００１６】
本発明によれば、測定すべきパイプを心金に対し、空気圧により浮上させ、無接触とした状態でパイプを回転させているので、埃等による測定誤差はない。また、基準線に対してパイプを回転させ得るので、レーザー測定器によるマスターゲージとの測定データとの対比の制度が高く即ちマスターゲージ作成条件と同一条件でのパイプの回転が可能であり測定精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のパイプ検査装置の正面図である。
【図２】心金とパイプとの関係を示す部分拡大図である。
【図３】図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩより見た断面図である。
【図４】パイプに空気を吹きつけパイプを回転させる例を示す断面図である。
【図５】パイプを補助回転させるための別の例を示す側面図である。
【図６】パイプを補助回転させるための他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
２ ベース
３，３ エアシリンダ装置
４，４ 支持台
５ リニアガイド
６ レーザー測定器
７，７ 心金
９ ノズル
１０ パイプ
１２ ゴムローラ
１３ モータ
１４ エアシリンダ
１５ ローラ
１６ リンク
１７ ベルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe inspection apparatus, and more particularly, to a pipe inspection apparatus for measuring the straightness of a pipe, the distortion of a surface of the pipe, the roundness, and the like by measuring the outer diameter of the pipe while rotating the pipe.
[0002]
[Prior art]
A long aluminum pipe is used for a cleaning device and a developing device of an electronic copier. This pipe has a highly accurate pipe straightness, roundness, and uniformity in removing and supplying toner. Measurement of distortion is required. For example, when a pipe whose pipe cross section is deformed into an elliptical shape is rotated, the outer surface of the pipe is deflected with respect to a reference line, and unevenness occurs in toner removal and supply.
[0003]
For the straightness and roundness of a long pipe, the pipe is rotated by a mandrel supported by bearings with both ends of the pipe supported by a mandrel, and a laser beam is projected on the surface of the rotating pipe. And the reflection angle and the amount of received light.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described pipe inspection apparatus, when the pipe straightness or roundness needs a measurement degree of ± 2.0 μm, small foreign matter such as dust is present between the mandrel and the pipe or between the mandrel and the bearing. When the foreign substance enters, the foreign substance itself has a size of 1 to 2 μm, so that an erroneous measurement result is detected. Alternatively, the rotation accuracy of the bearing greatly affects the measurement accuracy of the laser measuring device.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described disadvantages of the related art.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention basically forms a pipe with an air flow while forming an air layer between the mandrel and the pipe without rotating the mandrel supporting the pipe. Employ technical means to rotate.
By adopting this means, since there is no direct contact between the mandrel and the pipe and the pipe can be rotated along the reference line, there is no decrease in measurement accuracy due to foreign matter such as dust.
[0007]
According to the present invention, in a pipe inspection device that holds both ends of a pipe to be measured with a mandrel, the mandrel has a hollow portion and a plurality of nozzles that allow the hollow portion to communicate with the outside. Pipe inspection characterized in that the supplied compressed air is supplied between the mandrel and the inner peripheral surface of the pipe via a nozzle, and the pipe is floated on the mandrel and rotated by the compressed air in a non-contact manner. An apparatus is provided.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As shown in FIG. 1, a pipe inspection device 1 includes air cylinder devices 3, 3 fixed to both ends of a base 2, and a pair of support bases 4 that can reciprocate along a linear guide 5 by plungers of the air cylinder devices 3, 3. , 4, and a laser measuring device 6 which is reciprocally movable along the guide 5 and is stationary at the measuring position. Alternatively, a plurality of laser measuring devices may be fixed at predetermined measurement positions. For example, laser measuring instruments are fixedly arranged at three places so as to enable measurement of both ends and a central portion of the pipe 10.
The pair of support bases 4 and 4 are connected to plungers of the air cylinder devices 3 and 3, and the position with respect to the linear guide 5 can be adjusted by the air cylinder devices 3 and 3.
[0009]
The support bases 4, 4 hold mandrels 7, 7, each of which is a hollow body having one end closed and has a joint 8, 8, which is connected to a compressed air source at the other end.
The hollow portion 10 'of each mandrel 7 communicates with the outside along the inner peripheral surface of the pipe 10 via a plurality of spaced nozzles 9 drilled at the tip. The center line of the nozzle 9 is inclined with respect to the line L passing through the center line of the mandrel 7, and the compressed air supplied through the joint 8 into the hollow portion 10 ′ passes through the nozzle 9 in the vertical and horizontal vectors. And is discharged to the inner peripheral surface of the pipe 10.
It flows out through a small space between the inner peripheral surface of the pipe 10 and the outer surface of the mandrel 7 where the vector in the vertical direction is to be measured. Works to float on contact.
The horizontal vector of the compressed air flowing out of the nozzle 9 serves to rotate the pipe 10. Thus, the compressed air flowing out of the nozzle 9 causes the pipe 10 to float and rotate with respect to the mandrel 7.
[0010]
As shown in FIG. 4, an auxiliary air flow 11 may be sent in a tangential direction to the outer surface of the pipe 10 to make the initial rotation of the rotating pipe 10 smooth. That is, the pipe 10 held by the mandrel 7, 7 floats and starts rotating with respect to the mandrel 7, 7 by the compressed air from the nozzle 9. It takes time to reach high speed. For this reason, it is preferable that the pipe 10 be brought into the constant-speed rotation state early by the auxiliary airflow 11.
Alternatively, as shown in FIG. 5, the rotation of the pipe 10 can be assisted by the motor 13 for the rubber roller 12 which is in contact with the outer surface of the rotating pipe 10. The position of the rubber roller 12 with respect to the pipe 10 is adjusted by an air cylinder 14. The rubber rollers 12 are arranged vertically symmetrically, but only one of them may be used.
One rubber 13 may be used to rotate both rubber rollers 12.
[0011]
In the example shown in FIG. 6, rollers 15, 15 are rotatably supported at both ends of a link 16, and a belt 17 is stretched over both rollers 15, 15. By rotating one roller 15 by the motor 13, the belt 17 is rotated between the two rollers 15 and 15.
The cylinder 14 is connected to the center of the link 16, and the position of the belt 17 with respect to the pipe 10 can be adjusted by moving the link 16 up and down.
[0012]
In the example of FIG. 6, the belt 17 is arranged vertically symmetrically with respect to the pipe 10, and the rotation of the pipe 10 is assisted by the pair of belts 17. However, the pipe 10 may be rotated by only one belt 17. Good. Of course, both belts 17 may be rotated by one motor 13.
When the pipe 10 rotates at a constant speed, the supply of the auxiliary air flow 11 is stopped, the rubber roller 12 is separated from the rotating pipe 10, or the belt 17 is separated from the rotating pipe 10, and the compression from the nozzle 9 is performed. The pipe 10 is rotated at a constant speed only by air.
[0013]
In the example shown in FIGS. 4 to 6, as shown in FIGS. 2 and 3, the pipe 10 which floats on the mandrel 7 by air pressure and rotates without contact with the mandrel 7 is connected to the pipe with respect to the reference center line L. It serves to further rotate 10.
In the examples shown in FIGS. 2 and 3, the rotation of the pipe 10 by air pressure may be used as the slave, and the rotation of the pipe 10 according to the examples of FIGS.
[0014]
With respect to the rotating pipe 10, the laser measuring device 6 is moved to three places at the left and right ends and the center of the pipe 10 and stopped, and the deflection of the pipe 10 is measured.
As the laser measuring device 6, a commercially available product having a laser projecting unit and a light receiving unit may be used. If the rotating pipe 10 oscillates, the amount of laser received by the light receiving unit changes. This change is compared with an ideal pipe rotation-based master gauge, and the change amount is used to determine the roundness of the pipe 10, Measure straightness and cross section deformation.
[0015]
After the measurement operation is completed, the cylinders 3 and 3 are operated, the support bases 4 and 4 are pulled toward the air cylinder devices 3 and 3, and the pipe 10 is removed from the mandrel 7. Of course, only one air cylinder device 3 may be operated, one support base 4 may be moved to one, and the pipe 10 may be detachable.
Attachment of the pipe 10 to the mandrel 7 may be performed in the reverse order of the above.
[0016]
According to the present invention, since the pipe to be measured is lifted by air pressure with respect to the mandrel and the pipe is rotated in a non-contact state, there is no measurement error due to dust or the like. In addition, since the pipe can be rotated with respect to the reference line, the accuracy of comparison with the measurement data of the master gauge by the laser measuring device is high, that is, the pipe can be rotated under the same conditions as the master gauge preparation conditions, and the measurement accuracy can be improved. Is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a pipe inspection apparatus according to an example of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view showing a relationship between a mandrel and a pipe.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example in which air is blown onto a pipe to rotate the pipe.
FIG. 5 is a side view showing another example for auxiliary rotation of a pipe.
FIG. 6 is a side view showing another example for auxiliary rotation of a pipe.
[Explanation of symbols]
2 Base 3, 3 Air cylinder device 4, 4 Support base 5 Linear guide 6 Laser measuring device 7, 7 Mandrel 9 Nozzle 10 Pipe 12 Rubber roller 13 Motor 14 Air cylinder 15 Roller 16 Link 17 Belt
