JP2010139262A - 測定方法および測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 所定面積を有する表面が平坦なプレート3に対して検出装置4の振動体5を相対的に移動させ、プレート3に装着した被測定体1の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、該振動体5の振動数が変化した位置を、振動体5が被測定体1に接触した接触位置と出力し、被測定体1に振動体5が接触した位置とプレート3の表面位置とを対比して被測定体1の厚さを測定する測定方法。
【選択図】図6
Description
従来、ステンレス鋼に電流を流し、ステンレス鋼の磁気特性値の変化により硬さを測定する構成は公知である(特許文献2参照)。
従来、振動体の振動数の変化を利用して被測定物(対象物)の硬さを測定する構成は公知である(特許文献3参照)。
前記公知例のうち磁気特性値の変化により硬さを測定する構成では、磁気特性の変化の少ない布や皮革部材では、測定精度が担保できないという課題がある。また、硬さのみの測定であり、厚さの測定はできず、作業性が低いという課題がある。
前記公知例のうち振動体の振動数の変化を利用して被測定物の硬さを測定する構成は、振動体を被測定物に接触させたときの振動数の変化だけで、硬さの測定するのが容易でなく、微妙な測定がしにくいという課題がある。また、硬さのみの測定であり、厚さの測定はできず、作業性が低いという課題がある。
本願では、布や皮革部材等といった測定対象であっても、一つの工程で厚さと硬さの測定をできるように工夫したものである。
本発明は、所定面積を有する表面が平坦なプレート3に対して検出装置4の振動体5を相対的に移動させ、プレート3に装着した被測定体1の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、振動体5の振動数が変化した位置を被測定体1に振動体5が接触した表面接触位置と出力し、被測定体1に振動体5が接触した表面接触位置とプレート3の表面位置とを対比して被測定体1の厚さを測定し、被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出して出力し、この反力圧と予め得た硬さ情報と対比して硬さを測定する測定方法としたものである。
本発明は、前記測定対象となる被測定体1に応じて、振動体5の上下移動量、振動体5の移動圧力、振動体5の移動速度、振動体5による被測定体1の押圧深さの諸条件を設定または変更し、予め得た振動変化情報あるいは硬さ情報と対比して測定するようにした測定方法としたものである。
本発明は、前記プレート3表面に、振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、振動体5の振動数が変化すると、この振動体5の先端位置をプレート3の表面位置と出力し、次に、プレート3表面に被測定体1を装着し、被測定体1の表面に振動させた振動体5を接触させて、前記プレート3の表面位置と被測定体1に振動体5が接触した位置とを対比して被測定体1の厚さを測定し、次に、プレート3表面の被測定体1を別の被測定体1に交換して装着して前記測定作業を反復する測定方法としたものである。
本発明は、プレート3表面に予め所定の硬さを有して形成した基準体12を装着し、基準体12の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、変化した振動体5の振動数と所定硬さの基準体12に振動体5が接触したときの予め設定した振動情報とを対比し、接触したと判定するときの振動体5の振動数情報の設定または補正する測定方法としたものである。
本発明は、基準体12の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出し、この反力圧を、所定硬さの基準体12を振動体5が押圧したときの予め得た硬さ情報と対比し、振動体5の反力圧値を設定または補正する測定方法としたものである。
本発明は、前記振動体5を設けたケース10を下降させ、ケース10に設けたホルダ35を被測定体1の上面に接触させ、更に、ホルダ35を被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて下降させて被測定体1を上方から弾力的に押さえ、次に、ケース10に対して振動体5を該振動体5を振動数が変化するまで接近させて、該振動体5の振動数の変化により被測定体1の厚さを測定し、および/または、被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けてケース10から振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出して出力し、この反力圧と予め得た硬さ情報と対比して処理して硬さを測定する測定方法としたものである。
本発明は、所定面積を有して被測定体1を載置しうる表面が平坦なプレート3の上方に、上下動自在に振動体5を有するケース10を設け、前記振動体5はケース10に対して振動しながら上下動自在に取付け、該振動体5の振動の変化を検出する振動検出手段15と、前記振動体5と前記プレート3または前記被測定体1との接触圧力および/または接触圧力の変化を検出する圧力検出手段16と、振動体5の上下移動量を検出するストロークセンサ17とを設けた測定装置としたものである。
本発明は、前記ケース10には、振動体5と共に上下し、被測定体1に接触すると上方に退避して被測定体1を上方から押さえるホルダ35を設けた測定装置としたものである。
請求項2の発明では、振動体5の振動数の変化により求めた接触位置より所定距離移動させて振動体5に対する反力の圧力により硬さを測定するので、布や皮革部材等といった被測定体1の場合では肌触りの相違ほどの硬さの相違を測定できるほどに測定精度を向上させることができ、接触位置による厚さの測定に続いて連続作業で硬さ測定ができ、作業性を向上させることができる。
請求項3の発明では、被測定体1の性状や特性に合わせて、測定条件を設定・変更でき、測定精度を向上させることができる。
請求項4の発明では、プレート3の位置の測定してから被測定体1の測定するので、測定精度を向上させ、また、連続作業で測定ができ、作業性を向上させることができる。
請求項5の発明では、振動体5の振動数の出力情報を設定・補正できるので、被測定体1の性状や特性に合わせた測定ができ、測定精度を向上させることができる。
請求項6の発明では、振動体5の接触圧力の出力情報を設定・補正できるので、被測定体1の性状や特性に合わせた測定ができ、測定精度を向上させることができる。
請求項7の発明では、布や皮革部材等といった被測定体1であっても、容易に厚さおよび硬さを測定する装置を提供できる。
請求項8の発明では、被測定体1をホルダ35により上方から押さえて測定するので、布や皮革部材等といった被測定体1であっても、容易に厚さおよび硬さを測定する装置を提供できる。
被測定体(測定対象物)1は、皮革、合成皮革、合成皮革や、あるいはこれらにウレタン等を貼着して多層構造にしたものでもよく、布地状ものであればよく任意であり、本願では、特に、車両のシートや内張等の内装に用いられる皮革製品を対象としている。
プレート3の表面に被測定体1を装着する(図4)。次に、被測定体1の表面に振動させた検出装置4の振動体5を接近させる(図5)。振動体5はその振動数が変化するまで接近させ、該振動体5の振動数が変化した位置を、振動体5が被測定体1に接触した接触位置と制御部6に出力する。制御部6は、被測定体1に振動体5が接触した位置とプレート3の表面位置とを対比して被測定体1の厚さを測定する。
したがって、被測定体1に振動体5が接触した位置とプレート3表面位置とを対比する上で、プレート3の表面位置を正確に検出するので、測定精度を向上させる。
前記検出装置4は、ケース10内に上下方向に移動自在の振動体5を設ける。振動体5は超音波等の加振装置11により微振動しながら、ケース10に対して上下するように構成する。
次に、別の被測定体1をプレート3に設置して上記作業を反復すると、被測定体1の厚さおよび硬さの測定を行える。
また、振動体5の先端が被測定体1上面に接触して、振動体5の振動数に「接触」の基準値までの変化が生じると、被測定体厚さ位置Uと制御部6に信号を送信し、制御部6は、厚さ零位置計測前厚さ零位置Tと被測定体厚さ位置Uとの比較により被測定体1の厚さを計測する。
振動体5と加振装置11の間には振動検出手段15を設けている。振動検出手段15は例えば触覚センサとも呼ばれるタクタイルセンサ等に構成し、実施例の振動検出手段15は振動数のみならず振動圧力も検出するように構成し、感知精度を向上させている。
実施例では、上下移動用モータ21は振動体5を被測定体1に押し付ける加圧手段を兼用しているが、上下移動用モータ21とは別に振動体5を被測定体1に押し付ける加圧手段Kを設けてもよい。
圧力検出手段16の下方に加振装置11を取り付けている(図11)。
前記ケース10は、横方向(左右方向)の横杆50に取付け、横杆50の両端には一対のガイド体51に取付ける(図13)。ガイド体51は一対の支柱52に上下自在に取付ける。支柱52には、横杆50を上下させるプッシュシリンダ53を設ける。支柱52の下部は機体フレーム54の上板55に固定する。
前記プレート3は、左右の支柱52間に位置させ、プレート上下支持装置56を介して上板55上に設ける。
58は非常停止スイッチ、59は被測定体1の判定結果報知手段であり(図18)、実施例では上下3個のランプにより構成し、上段のランプが点灯すると、品質合格の被測定体1であり、、中段のランプが点灯すると、厚さ不適を報知し、下段のランプが点灯すると、硬さ不適を報知する。
例えば、横杆50の長さ方向に複数並設する。
なお、プレート3上の被測定体1と検出装置4とを互いに当接させればよいので、プッシュシリンダ53により横杆50ごとケース10を下降させ、所定高さからは振動体5を上下移動用モータ21により下降させるようにしてよい。
プレート3上には被測定体1を載置せずに(図2)、振動体5を下降させると、振動体5の先端がプレート3上面に接触し(図3)、これによりプレート3上面に接触前と接触後では振動体5の振動数に変化が生じ、振動体5の振動数が変化したときの振動体5の高さ位置を厚さが零である計測前厚さ零位置Tとして制御部6に信号を送信し、制御部6はこの計測前厚さ零位置Tを記憶して、初期設定が終了する。
振動体5の先端が被測定体1上面に接触すると、振動体5の振動数に変化が生じるから、この振動体5の振動変化を生じたときの高さ位置を、被測定体厚さ位置Uとして制御部6に信号を送信する(図5)。
次に、振動体5を、被測定体1の上面に接触した被測定体厚さ位置Uよりも更に所定距離W下降させると、振動体5の下降に被測定体1からの反力が作用して、振動体5の下降圧力(接触圧力)が変化する。
したがって、振動体5の振動数の変化により、振動体5と被測定体1との接触を感知し、被測定体1の存在を感知すると同時にプレート3の上面に対する振動体5と被測定体1との接触位置までの距離により、被測定体1の厚さを測定する。
この被測定体1の厚さおよび硬さの情報は、制御部6に自動的に記憶するように設定できるので、被測定体1の厚さおよび硬さの情報入手作業を自動化できる。
同様に、振動体5を所定距離Wだけ下降させときの下降圧力(接触圧力)の変化も、
予め想定した硬さ情報あるいは測定結果の蓄積により得られた硬さ情報と対比して、硬さを判定すると、硬さの測定精度を向上させる。
また、振動体5の下降によって、厚さと硬さの測定できるので、厚さと硬さの測定作業に連続性を与えられることが容易にでき、合理的構成となり、作業性および操作性も向上させ、品質管理作業全般を合理化できる。
制御部6は、計測前厚さ零位置Tと被測定体厚さ位置Uとの比較により被測定体1の厚さを計測する。
また、被測定体1の良否判定は、検出装置4が行うので、作業者が手作業で行う良否判定に比し、精度が高く、作業者に判定のための熟練を要求せずにおこなえる。
また、被測定体1はプレート3上に載置するだけであるから、非破壊法による測定が可能となる。
この場合、振動体5の下端部は、当初、下枠38とセンサ保護筒30の下端の間に位置させ、ケース10の振動体5と下枠38は一緒に下降し、先に下枠38が被測定体1に接触し、下枠38はバネ39の弾力で被測定体1をしっかり押さえる。
次に、図17の状態でケース10から振動体5のみを下降させ、被測定体1に接触させる(図5)。
したがって、ホルダ35は被測定体1をプレート3上面に弾力的に押し付けるので、被測定体1の裏面をプレート3上面に密着させられ、厚さおよび硬さの測定精度を向上させられる。
なお、振動体5を下降させて被測定体1に接触させればよいので、ケース10を下降させずに、振動体5およびホルダ35をケース10に対して下降させる構成でもよい。
Claims (9)
- 所定面積を有する表面が平坦なプレート3に対して検出装置4の振動体5を相対的に移動させ、プレート3に装着した被測定体1の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、該振動体5の振動数が変化した位置を、振動体5が被測定体1に接触した接触位置と出力し、被測定体1に振動体5が接触した位置とプレート3の表面位置とを対比して被測定体1の厚さを測定する測定方法。
- 所定面積を有する表面が平坦なプレート3に対して検出装置4の振動体5を相対的に移動させ、プレート3に装着した被測定体1の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、振動体5の振動数が変化した位置を被測定体1に振動体5が接触した表面接触位置と出力し、被測定体1に振動体5が接触した表面接触位置とプレート3の表面位置とを対比して被測定体1の厚さを測定し、被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出して出力し、この反力圧と予め得た硬さ情報と対比して硬さを測定する測定方法。
- 請求項1または請求項2において、前記測定対象となる被測定体1に応じて、振動体5の上下移動量、振動体5の移動圧力、振動体5の移動速度、振動体5による被測定体1の押圧深さの諸条件を設定または変更し、予め得た振動変化情報あるいは硬さ情報と対比して測定するようにした測定方法。
- 請求項1または請求項2または請求項3において、前記プレート3表面に、振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、振動体5の振動数が変化すると、この振動体5の先端位置をプレート3の表面位置と出力し、次に、プレート3表面に被測定体1を装着し、被測定体1の表面に振動させた振動体5を接触させて、前記プレート3の表面位置と被測定体1に振動体5が接触した位置とを対比して被測定体1の厚さを測定し、次に、プレート3表面の被測定体1を別の被測定体1に交換して装着して前記測定作業を反復する測定方法。
- 請求項1または請求項2または請求項3または請求項4において、
プレート3表面に予め所定の硬さを有して形成した基準体12を装着し、基準体12の表面に振動させた前記振動体5を振動数が変化するまで接近させ、変化した振動体5の振動数と所定硬さの基準体12に振動体5が接触したときの予め設定した振動情報とを対比し、接触したと判定するときの振動体5の振動数情報の設定または補正する測定方法。 - 請求項5において、基準体12の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出し、この反力圧を、所定硬さの基準体12を振動体5が押圧したときの予め得た硬さ情報と対比し、振動体5の反力圧値を設定または補正する測定方法。
- 請求項1または請求項2または請求項3または請求項4または請求項5または請求項6において、前記振動体5を設けたケース10を下降させ、ケース10に設けたホルダ35を被測定体1の上面に接触させ、更に、ホルダ35を被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けて下降させて被測定体1を上方から弾力的に押さえ、次に、ケース10に対して振動体5を該振動体5を振動数が変化するまで接近させて、該振動体5の振動数の変化により被測定体1の厚さを測定し、および/または、被測定体1の表面接触位置よりも更にプレート3に向けてケース10から振動体5を所定距離移動させ、振動体5に対する反力の圧力を検出して出力し、この反力圧と予め得た硬さ情報と対比して処理して硬さを測定する測定方法。
- 所定面積を有して被測定体1を載置しうる表面が平坦なプレート3の上方に、上下動自在に振動体5を有するケース10を設け、前記振動体5はケース10に対して振動しながら上下動自在に取付け、該振動体5の振動の変化を検出する振動検出手段15と、前記振動体5と前記プレート3または前記被測定体1との接触圧力および/または接触圧力の変化を検出する圧力検出手段16と、振動体5の上下移動量を検出するストロークセンサ17とを設けた測定装置。
- 請求項8において、前記ケース10には、振動体5と共に上下し、被測定体1に接触すると上方に退避して被測定体1を上方から押さえるホルダ35を設けた測定装置。
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