JP2008298435A - 圧力分布センサシートの校正用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで且つ加圧流体源を必要とせず、更にスキージゴムのエッジやローラーへの有効荷重が大きく、且つ錘本体の不転倒を同時に確保できる圧力分布センサシートの校正用治具を提供すること。
【手段】スキージゴム３０やローラー３１の線上に力がかかる物体の圧力や圧力バランスを計測する圧力分布センサシートＳの校正用治具Ｊであって、脚部１０，１０を有する支え体１と、前記支え体１に対して上下動自在に取り付けられた錘本体２と、前記錘本体２の下部に設けられたスキージゴム３０又はローラー３１とから成り、上面視において脚部１０，１０の下端部で囲まれる空域内に錘本体の重心Ｇが位置するように設定してある。
【選択図】図１

Description

この発明は、圧力分布センサシートの校正用治具に関するものである。

フィルムの製造工程やラミネーター、抄紙機、インクの混練り装置、染色用油圧式パッダー等で使用されるロールにとってその圧力と圧力バランスの管理は製品の品質や歩留まりの向上には欠かせない重要な管理項目の一つである。

現在、一般的に行われている圧力バランスの管理方法としては、(1)左右の軸受けに連結されたシリンダーに均等な圧力を供給して荷重バランスを取る方法、(2)二本のロールの軸受け部分に装着したロードセルで総荷重を計測しバランス調整を行う方法、(3)二本のロールの間隙を機械的に調整する方法等がある。

上記(1)の場合、ロールの自重や摩擦抵抗により実荷重を正確に割り出すことは困難であり、左右のシリンダーの内圧を均等にしても実際にロールの荷重バランスが取れているという保証はない。

また上記(1)〜(3)のいずれもロールやスキージの全長にわたる圧力の分布〔圧力プロファイル〕を確認することができない。つまり、圧力プロファイルは、ロールの平衡度とクラウン量、表面の材質や硬度に影響を受け、スキージの場合はゴムのたわみ等により、左右のバランス調整だけでは平衡度が取れないことが多い。

したがって、上記のような機構上の対策だけでは、正確な制御は不十分と言える。つまり、直接ローラーやスキージにかかっている圧力プロファイルを計測する手段が必要になってくる。

ここで、圧力プロファイルを簡便に計測する方法の一つとしては、圧力に応じて電気抵抗が変化する特殊なインクを塗布した圧力分布センサシートの利用がある。なお、各感圧素子の感度は、製造時の感圧導電性インクの塗布ムラにより少なからず差異が生じ、また、センサ固体間の感度にも差異が生じる。
この固体間感度差及び感圧素子間の感度差は、ローラーやスキージの圧力バランスを正確に計測する上では大きな支障となるため、校正が必要となる。

従来、校正には真鍮やステンレス、鉄などの錘にローラーやスキージ等の部材を取り付けた専用の部材を使用してきた。

しかしながら、従来の校正用治具は、図６に示すように、平板状のスキージゴム９１を取り付けた錘本体９０を、スキージゴム９１のエッジ部分と二本の支え用棒９２で支える構造としてあり、錘本体９０の重心部分はスキージゴム９１のエッジ部が接触する点より鉛直方向に伸ばした位置よりも支え棒９１サイド側に寄っていることから以下のような問題がある。

すなわち、この従来の校正用治具では、錘の重量荷重は、スキージゴム９２のエッジと、二本の支え棒９２とにより分散して支えられているため、錘本体９０が転倒しないようにすべく二本の支え棒９２にかかる荷重を大きくすると、スキージゴム９１のエッジについての有効荷重は小さくなってしまう。逆に、スキージゴム９１のエッジについての有効荷重を大きくすると、二本の支え棒９２にかかる荷重が小さくなり錘本体９０が転倒しやすくなってしまう。すなわち、従来の校正用治具では、スキージゴム９１のエッジへの有効荷重が大きく、且つ錘本体９０の不転倒とが同時に確保することができない。スキージゴムをローラーに変えたものの場合も同様である。

なお、スキージゴム９１のエッジへの有効荷重が大きくできる圧力分布センサシートの校正用治具としては、例えば、特許文献１に開示されている。この校正用治具では流体圧シリンダーにより圧力分布センサシートを加圧させるタイプのものであり、加圧流体源、圧力計及びバルブ等を具えている。したがって、高コストであると共に流体源のないところでは使用できない。
特開２００４−２７９３５１

そこで、この発明では、低コストで且つ加圧流体源を必要とせず（使い勝手が良く）、更にスキージゴムのエッジやローラーへの有効荷重が大きく且つ錘本体の不転倒を同時に確保できる圧力分布センサシートの校正用治具を提供することを課題とする。

（請求項１記載の発明）
この発明の圧力分布センサシートの校正用治具は、スキージやローラーの線上に力がかかる物体の圧力や圧力バランスを計測する圧力分布センサシートの校正用治具であって、脚部を有する支え体と、前記支え体に対して上下動自在に取り付けられた錘本体と、前記錘本体の下部に設けられたスキージゴム又はローラーとから成り、上面視において脚部の下端部で囲まれる空域内に錘本体の重心が位置するように設定してある。
（請求項２記載の発明）
この発明の圧力分布センサシートの校正用治具は、上記請求項１記載の発明に関し、錘本体の重心は、上面視で脚部の下端部で囲まれる中央部分に位置設定されていることを特徴とする請求項１記載の圧力分布センサシートの校正用治具。
（請求項３記載の発明）
この発明の圧力分布センサシートの校正用治具は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、脚部を有する支え体は、正面視逆U字状又はＶ字状の一対の板材で形成されている。
（請求項４記載の発明）
この発明の圧力分布センサシートの校正用治具は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、脚部を有する支え体は、下部開放の箱体により構成されている。
（請求項５記載の発明）
この発明の圧力分布センサシートの校正用治具は、上記請求項１乃至４のいずれか２記載の発明に関し、圧力分布センサシート上に載せ置かれるスキージゴムの先端部分は３０度から９０度の角度を有している。

この発明の圧力分布センサシートの校正用治具によると、低コストで且つ加圧流体源を必要とせず（使い勝手が良く）、更にスキージゴムのエッジやローラーへの有効荷重が大きく且つ錘の不転倒を同時に確保できる。

以下にこの発明の圧力分布センサシートの校正用治具を実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。

図１はこの発明の実施例１の圧力分布センサシートの校正用治具(以下、校正用治具という)の側面図、図２は校正用治具の正面図を示している。

（校正用治具Ｊの基本的構成について）
この校正用治具Ｊは、図１や図２に示すように、スキージゴム３０の線上に力がかかる物体の圧力や圧力バランスを計測する圧力分布センサシートＳの校正用治具であって、支え体１と、前記支え体１に対して上下動自在に取り付けられた錘本体２と、前記錘本体２の下部に設けられたスキージゴム３０とから成り、上面視において脚部１０，１０の下端で囲まれる空域中央に錘本体２の重心Ｇが位置するように設定してある。

（校正用治具Ｊの具体的構成について）
支え体１は、図１や図２に示すように、逆Ｖ字状(又は逆Ｕ字状)の一対の板材１ａ，１ａで構成されており、その下端域である脚部１０，１０をゴム材１１，１１(又は樹脂材)で包皮して成る。なお、この実施例では支え体１は、上記ゴム材１１，１１以外は鋼板等の金属材料で形成されている。

錘本体２は、図１や図２に示すように、側面視五角形である長棒状に形成されており、上記支え体１の上部には取手４を設けてある
ここで、上記板材１ａ，１ａ相互間への錘本体２の取り付けは、図１や図２に示すように、板材１ａ側の中心線上に穿設した縦長孔１２を介して二本のリベットＲを錘本体２に対して打ち込むように(又はボルトを螺入するように)する構成としている。この際、リベットＲの打ち込む位置は、支え体１に対して錘本体２が上下動できるようにしておく。なお、この実施例では、上記縦長孔１２と錘本体２の中心とが同一円直線上に位置している。

スキージゴム３０は、図１や図２に示すように、下端部は尖った状態となっており、その幅は圧力分布センサシートＳの感圧部の幅よりも少し大きくしてある。なお、スキージゴム３０の表面硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３ デュロメータタイプ Ａ８０のものを採用し、その先端部分の角度は３０〜９０°としている。

（校正用治具Ｊの優れた効果について）
この校正用治具Ｊを使用した場合、以下の優れた効果を有する。
「スキージゴム３０のエッジ（尖り部）への有効荷重を大きくとれること」
上述した如く、板材１ａ，１ａ相互間への錘本体２の取り付けは、図１や図２に示すように、板材１ａ側の中心線上に穿設した縦長孔１２を介して二本のリベットＲを錘本体２に対して打ち込むように(又はボルトを螺入するように)する構成とし、リベットＲの打ち込む位置は、支え体１に対して錘本体２が上下動できるようにしてある。

したがって、錘本体２の重量のうち、脚部１０，１０に作用するのは当該錘本体２の転倒モーメント分だけであり、多くはスキージゴム３０を介して圧力分布センサシートＳにかかることになる。つまり、スキージゴム３０のエッジ（下端の尖り部）の有効荷重を大きくとれる。
「錘本体２の転倒が生じにくいこと」
上述した如く、上面視において脚部１０，１０の下端で囲まれる空域中央に錘本体２の重心Ｇが位置するように設定してある。

したがって、錘本体２の転倒を確実に防止することができる。
「低コストで且つ流体源を必要としないこと」
上記した構成からして、低コストで且つ加圧流体源を必要としないことが明らかである。
「効果のまとめ」
上記のことから、この校正用治具Ｊによると、低コストで且つ加圧流体源を必要とせず、更にスキージゴム３０のエッジにかかる有効荷重が大きく且つ錘の不転倒を同時に確保できることが明らかである。

図３はこの発明の実施例２の校正用治具Ｊの側面図を示している。

この校正用治具Ｊは、図３に示すように、基本的には上記実施例１とほとんど同じであるが、錘本体２を傾けた状態になっている点のみが相違している。

しかしながら、この実施例２においても、実施例１の（校正用治具Ｊの優れた効果について）の欄に記載した内容からすると、低コストで且つ加圧流体源を必要とせず、更にスキージゴム３０のエッジにかかる有効荷重が大きく且つ錘本体２の不転倒を同時に確保できることが明らかである。

図４はこの発明の実施例３の校正用治具Ｊの側面図、図５は前記校正用治具Ｊの正面図を示している。

（この校正用治具Ｊの基本的構成について）
この校正用治具Ｊは、図４や図５に示すように、ローラー３１の線上に力がかかる物体の圧力や圧力バランスを計測する圧力分布センサシートＳの校正用治具であって、支え体１と、前記支え体１に対して上下動自在に取り付けられた錘本体２と、前記錘本体の下部に設けられたローラー３１とから成り、上面視において脚部１０，１０の下端で囲まれる空域中央に錘本体２の重心Ｇが位置するように設定してある。

（この校正用治具Ｊの具体的構成について）
支え体１は、図４や図５に示すように、下端のみ開放の平面視四角形状の箱状体により構成されており、その上壁には２つの孔１４，１４を穿設してある。なお、この支え体１では、前記箱状体の周壁下部を脚部１０，１０として機能させている。

錘本体２は、図１や図２に示すように、側面視五角形である長棒状に形成されており、上部には取手４を、下部にはローラー３１を、それぞれ設けてある
ここで、この校正用治具Ｊでは、図４や図５に示すように、支え体１に対して錘本体２を上下動自在とするための手段として、取手４の立ち上がり部４０，４０を孔１４，１４に密に挿通させる形態を採っている。

（校正用治具Ｊの優れた効果について）
この校正用治具Ｊを使用した場合、以下の優れた効果を有する。
「ローラー３１の有効荷重を大きくとれること」
この校正用治具Ｊでは、図４や図５に示すように、支え体１に対して錘本体２を上下動自在とするための手段として、取手４の立ち上がり部４０，４０を孔１４，１４に密に挿通させる形態を採っている。これにより、錘本体２の重量のうち、多くはローラー３１を介して圧力分布センサシートＳにかかることになる。つまり、ローラー３１のへ荷重を大きくとれる。
「錘本体の転倒が生じにくいこと」
上述した如く、上面視において脚部１０の下端で囲まれる空域中央に錘本体２の重心Ｇが位置するように設定してある。

したがって、錘本体２の転倒は確実に防止することができる。
「低コストで且つ加圧流体源を必要としないこと」
上記した構成からして、低コストで且つ加圧流体源を必要としないことが明らかである。
「効果のまとめ」
上記のことから、この校正用治具Ｊによると、低コストで且つ加圧流体源を必要とせず、更にローラー３１にかかる有効荷重が大きく且つ錘本体２の不転倒を同時に確保できることが明らかである。

（その他の実施の形態について）
上記実施例１、２のスキージゴム３０をローラー３１に変えることができる。

上記実施例３のローラー３１をスキージゴム３０に変えることができる。

この発明の実施例１の圧力分布センサシートの校正用治具の側面図、 前記校正用治具の正面図。 この発明の実施例２の校正用治具の側面図。 この発明の実施例３の校正用治具の側面図。 図４の前記校正用治具Ｊの正面図。 従来の校正用治具の側面図。

符号の説明

Ｊ 校正用治具
Ｓ 圧力分布センサシート
Ｇ 重心
Ｒ リベット
１ 支え体
１ａ 板材
１０ 脚部
１１ ゴム材
１２ 縦長孔
１４ 孔
２ 錘本体
３０ スキージゴム
３１ ローラー
４ 取手
４０ 立ち上がり部

Claims (5)

1. スキージやローラーの線上に力がかかる物体の圧力や圧力バランスを計測する圧力分布センサシートの校正用治具であって、脚部を有する支え体と、前記支え体に対して上下動自在に取り付けられた錘本体と、前記錘本体の下部に設けられたスキージゴム又はローラーとから成り、上面視において脚部の下端部で囲まれる空域内に錘本体の重心が位置するように設定してあることを特徴とする圧力分布センサシートの校正用治具。
2. 錘本体の重心は、上面視で脚部の下端部で囲まれる中央部分に位置設定されていることを特徴とする請求項１記載の圧力分布センサシートの校正用治具。
3. 脚部を有する支え体は、正面視逆U字状又はＶ字状の一対の板材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧力分布センサシートの校正用治具。
4. 脚部を有する支え体は、下部開放の箱体により構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧力分布センサシートの校正用治具。
5. 圧力分布センサシート上に載せ置かれるスキージゴムの先端部分は３０度から９０度の角度を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の圧力分布センサシートの校正用治具。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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