JP2006349395A - 板材の厚み測定方法 - Google Patents

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【課題】球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる板材の厚み測定方法を提供すること。
【解決手段】受け治具20が有する平坦な載置面21に板状治具28を載置して、板状治具28の平坦面29が載置面21に対向する状態とし、板状治具28の高さを測定して基準値とする工程と、複数の球状凸部5からなる球状凸部群3が両面に形成されたメンブレン1を載置面21と平坦面29との間に配置して、メンブレン1が載置面21上で球状凸部群3により支持されつつ、板状治具28が球状凸部群3により平坦面29を支持された状態とし、板状治具28の高さを測定して変動値とする工程と、前記基準値と前記変動値とに基づいて板状治具28の高さの変位量を演算する工程とを備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを確かめるための厚み測定方法に関するものである。
板材の厚みを測定する方法としては、ノギスやマイクロメータ等の器具で直接測定する方法の他、種々の方法が従来知られている。例えば下記特許文献1及び2には、反射式光学変位計を用いた厚み測定方法の例が開示されている。かかる反射式光学変位計によれば、板材等の測定対象物に測定光を照射し、その反射光を検出して距離計測を行うことにより、測定対象物の厚みを演算することができる。
ところで、図1に示す板材(メンブレン1)のように、複数の球状凸部5からなる球状凸部群3が両面に形成されていて、それらの頂上間の厚みTを測定し、最大厚みが公差内にあることを確かめる必要がある場合、従来の測定方法では次のような問題があった。即ち、ノギス等の器具を用いて各球状凸部5の厚みTを1箇所ずつ測定する方法では、多大な労力と時間を必要とするため作業効率が悪いという問題があった。また、反射式光学変位計を用いる方法では、球状凸部5の頂上に測定光を正確に合わせる作業が非常に煩雑であり、照射位置が頂上から少しでもずれてしまうと測定誤差が大きくなるという問題があった。
特開平9−79825号公報 特開2000−321029号公報
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、球状凸部群が両面に形成された板材の球状凸部の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる板材の厚み測定方法を提供することにある。
上記目的は、下記の如き構成の本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る板材の厚み測定方法は、受け治具が有する平坦な載置面に板状治具を載置して、前記板状治具の平坦面が前記載置面に対向する状態とし、前記板状治具の高さを測定して基準値とする工程と、複数の球状凸部からなる球状凸部群が両面に形成された板材を前記載置面と前記平坦面との間に配置して、前記板材が前記載置面上で前記球状凸部群により支持されつつ、前記板状治具が前記球状凸部群により前記平坦面を支持された状態とし、前記板状治具の高さを測定して変動値とする工程と、前記基準値と前記変動値とに基づいて前記板状治具の高さの変位量を演算する工程とを備えるものである。
上記構成によれば、受け治具に載置された板状治具の高さである基準値と、受け治具に板材を介して載置された板状治具の高さである変動値とに基づいて、板状治具の高さの変位量が演算される。そして、前記変動値は、板材が載置面上で球状凸部群により支持されつつ、板状治具が球状凸部群により平坦面を支持された状態で測定されたものであるため、演算で得られた板状治具の高さの変位量には球状凸部の頂上間の厚みが反映されており、中でも最大厚みが顕著に反映されている。したがって、演算で得られた板状治具の高さの変位量を確認することにより、球状凸部の頂上間の最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる。また、この方法では、球状凸部の個数に関わらず基準値と変動値の測定だけで事足り、しかも同一の受け治具及び板状治具を用いるかぎり基準値の測定は一度でよいため、ノギス等の器具を用いて球状凸部を個別に測定する方法に比べて作業が簡易且つ効率的となる。
上記において、前記板状治具の高さの測定が、前記受け治具の上方に設けられた反射式光学変位計により行われるものが好ましい。
上記の反射式光学変位計によれば、板状治具の上面に測定光を照射するとともに、その反射光を検出することで距離計測を行い、板状治具の高さを簡易に測定することができる。しかも、球状凸部の頂上に測定光を合わせる方法に比べて測定誤差が小さいため、測定光の照射位置のばらつきを気にする必要がなく、作業性が良好となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1(a)は、本実施形態において測定対象物となるメンブレン(前記板材に相当する。)の上面図であり、図1(b)はそのA−A断面図である。メンブレン1は、ゴム弾性体からなる円板状部材であり、中央に上面視円形に形成された肉厚部2と、肉厚部2の周囲に形成された球状凸部群3と、外周で環状に延びる周縁部4とを備え、それらがメンブレン1の両面に対照的に形成されている。
球状凸部群3を構成する複数の球状凸部5は、それぞれ肉厚部2から周縁部4に向かって放射状に延び、等間隔で(本実施形態では45°間隔で)配されて、その先端部の頂上は丸みを帯びた凸状に形成されている。このように、本発明でいう球状凸部は、丸みを帯びて凸状となる部分を言い、特に球状または半球状をなすものに限られるものではない。本実施形態では、球状凸部5の頂上間の厚みTが、肉厚部2の厚みT´よりも大きく且つ周縁部4の厚みT´´よりも小さく設定されている。
メンブレン1は、図2に示すようにオリフィス6を構成する筒部材7に収容され、両球状凸部5を一対の変位規制部8、9により挟持固定される。このオリフィス6は、取付け具10や防振基体11、ダイアフラム12等の部品と組み合わされて、液封入式防振装置を構成する。かかるメンブレン1においては、球状凸部5の頂上間の厚みTが所定の公差内にあることが機能上重要であり、特に最大厚みが公差内にあることを確かめる必要がある。当該公差は、本実施形態では数十ミクロンの単位で設定されている。
図3は、本発明の厚み測定方法に用いる測定装置を示す概略構成図である。この測定装置は、受け治具20と、反射式光学変位計22(以下、単に光学変位計と呼ぶ。)と、演算器25とを備えている。受け治具20は、中央に平坦な載置面21を備え、作業台27に固定されている。載置面21は、球状凸部群3よりも大径で、且つ周縁部4よりも小径である円形状に形成されている。載置面21は、測定結果に影響を与えない程度に、即ち表面凹凸の高低差が数十ミクロン未満となる程度に十分に小さい表面粗さを有している。
光学変位計22は、受け治具20の上方に設けられており、受け治具20に向けて下方に測定光としてのレーザー光Lを照射する発光部23と、その反射光を検出する受光部24とを備えている。演算器25は、受光部24での反射光の検出結果を信号として受け取り、それに基づいて距離計測を行うとともに、後述するように変位量を演算する機能を有する。かかる演算結果は表示部26に表示される。また、演算器25は、不図示の記憶部を内蔵しており、特定のデータが読み出し可能に保存される。かかる光学変位計22及び演算器25は周知の機器から構成される。
以下、メンブレン1の両面に形成された球状凸部5の頂上間の厚みを測定し、その最大厚みが公差内にあることを確かめるための厚み測定方法について説明する。まず、図4(a)に示すように、受け治具20の載置面21の上に板状治具28が載置される。板状治具28は、載置面21と同じ面積を有する金属製円板であり、平坦面29を載置面21に対向させるようにして載置される。平坦面29は、載置面21と同様に、厚みの測定結果に影響を与えない程度に十分に小さい表面粗さを有している。
次に、載置面21の上に板状治具28が載置された状態で、光学変位計22によりレーザー光Lが照射される。レーザー光Lは、板状治具28の上面にて反射し、受光部24にて検出され、板状治具28の上面までの距離計測が行われる。これにより板状治具28の高さが測定され、かかる値が基準値とされる。この基準値に関するデータは、演算器25の記憶部に保存される。
続いて、図4(b)に示すように、受け治具20の載置面21と板状治具28の平坦面29との間にメンブレン1が配置される。上述のように、載置面21及び平坦面29は球状凸部群3よりも大径で、且つ周縁部4よりも小径であるため、メンブレン1が載置面21上で球状凸部群3により支持されつつ、板状治具28が球状凸部群3により平坦面29を支持された状態になる。そして、光学変位計22によりレーザー光Lが照射されると、上記と同様に板状治具28の高さが測定され、かかる値が変動値とされる。
演算器25では、得られた変動値と、記憶部から読み出した基準値とに基づいて、板状治具28の高さの変位量が演算され、その結果が表示部26に表示される。上記の変動値は、メンブレン1及び板状治具28がそれぞれ球状凸部群3により支持された状態で測定されたものであるため、球状凸部5の頂上間の厚みTが反映されており、中でも最大厚みが顕著に反映されている。したがって、演算で得られた板状治具28の高さの変位量を確認することにより、球状凸部5の頂上間の最大厚みが公差内にあることを簡易に確かめることができる。また、引き続いて測定を行う場合には、基準値が既に測定済みであることから変動値の測定だけで事足り、作業が簡易且つ効率的となる。
以上のように、本発明は、個々の球状凸部5の厚みTを正確に求めるものではなく、各球状凸部5の厚みTに応じて変動する変動値に基づき、球状凸部5のおよその厚みを板状治具28の高さの変位量という形で求めるものである。この変位量は、球状凸部5の最大厚みに必ずしも一致するものでなく、他の球状凸部5の厚みや各球状凸部5の頂上からレーザー光Lの照射位置までの距離などに応じて多少のずれを生じるものであるが、メンブレン1のように金型を用いて型成形されるゴム部材であれば寸法が大きくばらつくことがなく、球状凸部5の最大厚みを略正しく推量して公差内にあることを確かめることができる。
ここで、本実施形態では、各球状凸部5の頂上が同一円周上に配置されており、板状治具28の上面の該円の円心に相当する位置にレーザー光Lを照射することが好ましく、これにより各球状凸部5の頂上間の厚みTの平均に近い値が変位量として得られるため、測定精度が高められる。また、本発明で測定対象とする板材の形状については、前述の実施形態で示したものに限らず、球状凸部の個数も特に限られないが、変動値を測定する際に板材及び板状治具を支持することに鑑みると、球状凸部群は3つ以上の球状凸部からなるものが好ましい。
メンブレンの上面図及び断面図 メンブレンが組み込まれた液封入式防振装置の縦断面図 本発明の厚み測定方法に用いる測定装置を示す概略構成図 本発明に係る厚み測定方法を説明する図
符号の説明
1 メンブレン(前記板材に相当)
3 球状凸部群
5 球状凸部
20 受け治具
21 載置面
22 反射式光学変位計
23 発光部
24 受光部
25 演算器
26 表示部
28 板状治具
29 平坦面

Claims (2)

  1. 受け治具が有する平坦な載置面に板状治具を載置して、前記板状治具の平坦面が前記載置面に対向する状態とし、前記板状治具の高さを測定して基準値とする工程と、
    複数の球状凸部からなる球状凸部群が両面に形成された板材を前記載置面と前記平坦面との間に配置して、前記板材が前記載置面上で前記球状凸部群により支持されつつ、前記板状治具が前記球状凸部群により前記平坦面を支持された状態とし、前記板状治具の高さを測定して変動値とする工程と、
    前記基準値と前記変動値とに基づいて前記板状治具の高さの変位量を演算する工程と、を備える板材の厚み測定方法。
  2. 前記板状治具の高さの測定が、前記受け治具の上方に設けられた反射式光学変位計により行われる請求項1記載の板材の厚み測定方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017122726A (ja) * 2016-01-05 2017-07-13 株式会社東京精密 ワーク識別装置及び識別方法

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