JP2010168846A - 開閉装置用巻取軸の測定装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部と軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができる開閉装置用巻取軸の測定装置及びその方法の提供。
【解決手段】開閉装置となっているシャッター装置の開閉体であるシャッターカーテンを円形断面が軸方向に連続している本体部１１で巻き取り、繰り出す巻取軸７は、本体部１１の軸方向の端部に本体部１１よりも小さい直径で突設された軸首部１２を有し、検出手段となっているセンサ５０は、軸首部１２を中心に本体部１１と対向して配置され、回転手段となっている回転装置３０でセンサ５０が本体部１１の周囲を回転することにより、軸首部１２を基準とした本体部１１の外周部の位置についてのデータが得られ、このデータに基づき演算手段となっているコンピュータが本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量等が演算する。
【選択図】図３

Description

本発明は、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するための開閉装置用巻取軸の測定装置及びその方法に係り、例えば、シャッターカーテンが開閉体となっているシャッター装置や、オーニング装置、防煙垂れ幕装置、ブラインド装置等の開閉装置に用いられ巻取軸について、上記本体部と、この本体部の軸方向の端部から突設された軸首部との偏芯量や傾き角度を測定するために使用できるものである。

開閉装置であるシャッター装置が、このシャッター装置の開閉体になっているシャッターカーテンの開閉移動を、巻取軸によるシャッターカーテンの巻き取り、繰り出しで行うものとなっている場合には、下記の特許文献１に示されているように、巻取軸の軸方向の両端部は、左右一対の支持部材である２個のブラケットで回転自在に支持される。この支持を行えるようにするために、巻取軸は、円形断面が軸方向に連続し、シャッターカーテンが巻き取られ、繰り出される本体部と、この本体部の軸方向の端部にこの本体部よりも小さい直径で突設され、本体部の回転中心軸となっている軸首部と、を含んで構成されており、軸首部がブラケットに配置されている軸受け部材で支持されることにより、本体部は、シャッターカーテンを巻き取り、繰り出すための回転を軸首部を中心にして行うことになる。

特開２００６−２１４２２０（００３３段落、図１）

巻取軸の円滑な回転を保障したり、巻取軸でのシャッターカーテンの片流れ状態での巻き取りをなくすなどのためには、本体部と軸首部との関係についての精度項目になっている、本体部に対する軸首部の偏芯量や、本体部に対する軸首部の傾き角度が、所定範囲内の値となっていることが求められる。巻取軸の製造後に、これらの偏芯量や傾き角度を測定するための作業を、ノギス等の手動式測定器を用いて行うと、本体部と軸首部との比較に関する上記精度項目の測定作業を実施するために多くの手間と時間がかかり、また、得られる測定精度には自ずと限界が生ずることになる。

本発明の目的は、本体部と軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができる開閉装置用巻取軸の測定装置及びその方法を提供するところにある。

本発明に係る開閉装置用巻取軸の測定装置は、円形断面が軸方向に連続している本体部と、この本体部の軸方向の端部にこの本体部よりも小さい直径で突設され、前記本体部の回転中心軸となっている軸首部と、を含んで構成されていて、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を前記本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するための開閉装置用巻取軸の測定装置であって、前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置されていて、配置位置の中心が他方となっている検出手段と、この検出手段からのデータに基づき演算する演算手段と、前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に回転させるための回転手段と、を有し、この回転により前記他方を基準とした前記一方の外周部の位置を検出した前記検出手段からのデータに基づき、前記一方と前記他方との比較についての測定値を前記演算手段で演算することを特徴とするものである。

この測定装置によると、前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に回転手段で回転させると、前記他方を基準とした前記一方の外周部の全周についての位置のデータを前記検出手段により得られ、このデータに基づき、前記一方と前記他方との比較に関する測定値を演算手段で演算するため、本体部と軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができる。

この測定装置において、検出手段の個数は、１個でもよく、複数個でもよい。検出手段の個数を１個とした場合には、演算手段の演算で得られる前記一方と前記他方との比較に関する精度項目の測定値を、本体部に対する軸首部の偏芯量又は軸首部に対する本体部の偏芯量とすることができる。検出手段の個数を複数個、具体的には２個とした場合には、演算手段の演算で得られる前記一方と前記他方との比較に関する精度項目の測定値を、本体部に対する軸首部の偏芯量又は軸首部に対する本体部の偏芯量と、本体部に対する軸首部の傾き角度又は軸首部に対する本体部の傾き角度と、にすることができる。

これらの偏芯量と傾き角度を得るために検出手段の個数を２個とする場合において、前記一方の円周方向におけるこれらの検出手段の配置位置を任意の位置としても、検出手段からのデータに基づき、前記一方と前記他方との比較に関する偏芯量と傾き角度を演算手段で演算する際に、前記一方の円周方向におけるこれらの検出手段の位置に関するデータを加えて演算することにより、偏芯量と傾き角度を得ることができる。しかし、前記一方の円周方向におけるこれらの検出手段の配置位置を同じ位置とすると、前記一方の円周方向におけるこれらの検出手段の位置に関するデータを加えずに演算手段で演算することにより、偏芯量と傾き角度を得ることができるため、前記一方の円周方向におけるこれらの検出手段の配置位置を同じ位置とすることが好ましい。

また、本発明において、前記検出手段は、前記一方との間にすき間を開けて配置される非接触式の検出手段でもよく、前記一方に接触する接触式検出手段でもよい。

また、本発明において、前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものは、前記一方と前記検出手段のうち、前記一方でもよく、前記検出手段でもよい。しかし、前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものは、検出手段とすることが好ましい。なぜなら、前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものを前記一方とした場合には、巻取軸の全体、又は巻取軸の一部となっている本体部若しくは軸首部を前記回転手段で回転させなければならなくなり、これによると、回転手段が大掛かりのものとなってしまうが、前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものを検出手段とした場合には、このような不都合を解消でき、回転手段を構造が簡単で小型のものにできるからである。

また、このように前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものを、前記一方と前記検出手段のうち、前記検出手段とする場合には、この検出手段が半径方向に対向して配置されているものは、前記本体部でもよく、前記軸首部でもよい。しかし、前記回転手段で前記他方を中心に回転させるものは、本体部とすることが好ましい。なぜなら、本体部は、軸首部よりも直径が大きいため、検出手段によって得られる外周部の位置に関するデータの精度を向上させることができるからである。

また、前記巻取軸は、軸首部と本体部とが結合一体化されていて、本体部で前記開閉体を巻き取り、繰り出すときに、軸首部も本体部と一体に回転するようになっていてもよく、あるいは、例えば、特開２００５−２４８４５４号公報に示されているように、軸首部と本体部とが結合一体化されていなくて、本体部で開閉体を巻き取り、繰り出すときに、本体部が、回転しない軸首部を中心に回転するようになっていてもよい。

しかし、巻取軸が、軸首部と本体部とが結合一体化されていて、本体部で開閉体を巻き取り、繰り出すときに、軸首部も本体部と一体に回転するようになっていると、本体部と半径方向に対向して配置された検出手段を、前記回転手段により軸首部を中心に回転させるための構造を構成するに際し、軸首部は回転しないため、この構造を簡単化して構成することができる。

さらに、巻取軸に、軸首部の直径が異なっている複数種類のものがある場合には、前記回転手段を、軸首部に中間部材を介して装着するようにし、中間部材を、直径が異なっているこれら軸首部ごとに用意することが好ましい。これによると、巻取軸に、軸首部の直径が異なっている複数種類のものがあっても、軸首部に、直径が異なっている軸首部ごとに用意されている中間部材を介して回転手段を装着することにより、同じ回転手段を、それぞれの巻取軸の軸首部に装着できるようになり、同じ回転手段を用いてこれらの巻取軸についての測定作業を行えるようになる。

また、前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置される検出手段の配置位置は、軸方向に調整可能としてもよく、軸方向に調整不能としてもよい。検出手段の配置位置を、軸方向に調整可能とした場合には、前記一方の外周面に溶接部等の突起部が存在する場合に、この突起部を避けた位置に検出手段を配置することができるようになり、これにより、前記他方を基準とした前記一方の外周部の位置に関する正確なデータを検出手段で得ることができるようになる。

また、検出手段が避けて配置されるものは、上述の突起部に限らず、例えば、前記一方の外周面に形成されるねじ穴等の窪み部でもよい。

そして、検出手段が避けて配置されるものは、例えば、巻取軸の性質、性格のために必要とされるもの（巻取軸の機能確保のためや巻取軸を製造等する際に必然的に発生又は必要となるものを含む。）であって、前記一方の外周面に対して半径方向への凸部、凹部となっているために検出手段による検出作業に適していないものである。

なお、このような凸部、凹部が前記一方の外周面に存在していても、これらの存在が予め判明している場合には、検出手段による検出作業を、凸部、凹部の位置では省略（中断）するようにしてもよい。また、凸部、凹部が前記一方の外周面に存在していても、これらが存在する位置が明確である場合には、検出手段から得られるデータのうち、当該位置におけるデータを無視するようにしてもよい。

さらに、凸部、凹部の存在が不明確であって、検出手段から得られる全体のデータのうち、明らかな異常値が発生した部分があった場合には、その異常値を無視してもよく、あるいは、その異常値を、他の部分のデータから正常値と推論できる値に置き換えるようにしてもよい。さらにまた、例えば、前記一方の外周面に軸方向へ延びる溝（前記一方の軸方向全長に渡る長さのものと、前記一方の軸方向全長のうちの一部に渡る長さのものと、の両方を含む。）が形成されている場合などのように、前記一方の断面が完全な円形となっていない場合には、上記溝が存在しないように検出手段から得られるデータを処理するようにしてもよい。すなわち、検出手段から得られるこのデータを、前記一方の断面が完全な円形となっている場合に得られるデータに変換するようにしてもよい。

また、前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置される検出手段の配置位置は、半径方向に調整可能としてもよく、半径方向に調整不能としてもよい。検出手段の配置位置を、半径方向に調整可能とした場合には、前記一方の直径が異なっている各種の巻取軸についての測定作業を行えるようになる。

さらに、前記本体部と前記軸首部とに関する巻取軸の構造は任意であり、例えば、軸首部は、本体部の軸方向の端部の位置だけに配置されていて、本体部の軸方向の端部から軸方向に突設されていてもよく、あるいは、軸首部は、本体部の軸方向の端部の位置から本体部の少し内部の位置に渡って配置されていて、本体部の軸方向の端部から軸方向に突設されてもよく、あるいは、軸首部は、本体部の内部の軸方向の全体に渡って挿通されていて、本体部の軸方向の端部から軸方向へ突設されていてもよい。

また、本発明に係る開閉装置用巻取軸の測定方法は、円形断面が軸方向に連続している本体部と、この本体部の軸方向の端部にこの本体部よりも小さい直径で突設され、前記本体部の回転中心軸となっている軸首部と、を含んで構成されていて、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を前記本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するための開閉装置用巻取軸の測定方法であって、検出手段を、前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置するとともに、この配置位置の中心を他方とする工程と、前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に回転手段で回転させるための工程と、この回転により前記他方を基準とした前記一方の外周部の位置を検出した前記検出手段からのデータに基づき、前記一方と前記他方との比較についての測定値を演算手段で演算する工程と、を含んでいることを特徴とするものである。

この開閉装置用巻取軸の測定方法によると、前述した測定装置と同様に、前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に前記回転手段で回転させることにより、前記他方を基準とした前記一方の外周部の全周についての位置のデータを前記検出手段により得られ、このデータに基づき、前記一方と前記他方との比較に関する測定値を演算手段で演算するため、本体部と軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができる。

また、開閉装置用巻取軸の測定方法において、巻取軸には、軸首部の直径が異なっている複数種類のものがある場合には、前記回転手段を、軸首部に中間部材を介して装着するようにするとともに、この装着を、直径が異なっている軸首部ごとに用意されている中間部材のなかから、測定対象物となっている巻取軸の軸首部と適合する中間部材を選択して用いて行うようにしてもよい。

これによると、巻取軸に、軸首部の直径が異なっている複数種類のものがある場合において、軸首部に、直径が異なっている軸首部ごとに用意されている中間部材を介して回転手段を装着されるため、同じ回転手段を、それぞれの巻取軸の軸首部に装着できるようになり、回転手段の兼用化を図ることができる。

そして、前述した方法により測定された値が許容範囲内にある巻取軸が、言い換えると、合格品と判定された巻取軸が開閉装置施工現場に出荷等される製品として取り扱われ、この巻取軸に、工場や上記施工現場等において、開閉体が巻き取られることになる。

以上説明した本発明に係る測定装置及びその測定方法は、各種の開閉装置に用いられる巻取軸に適用することができる。この開閉装置は、シャッターカーテンが開閉体となっているシャッター装置でもよく、オーニング装置でもよく、防煙垂れ幕装置でもよく、ブラインド装置等でもよい。

また、シャッター装置は、シャッターカーテンで出入口や窓等の開口部を開閉する開口部用シャッター装置でもよく、全閉となったシャッターカーテンで防災区画を形成する防災用シャッター装置でもよく、これらを兼用した兼用シャッター装置でもよい。

さらに、シャッターカーテンの全部又は主要部を形成するものは、スラットでもよく、シートでもよく、パネルでもよく、リンクで連結された棒状部材でもよく、ネットでもよく、これらのうちの少なくとも２つの組み合わせで形成されたものでもよい。

さらに、本発明に係る測定装置は、それぞれの巻取軸に手作業で着脱される、例えば、可搬式のものでよく、あるいは、自動着脱装置によりそれぞれの巻取軸に着脱される自動着脱式のものでもよい。また、本発明に係る測定装置を、自動着脱装置によりそれぞれの巻取軸に着脱される自動着脱式のものとする場合には、巻取軸を製造する巻取軸製造工程の次の工程に、この自動着脱式測定装置を配置することにより、巻取軸製造工程で製造された巻取軸にこの自動着脱式測定装置を自動的に装着することにより、前記本体部と前記軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を自動的に行い、この測定作業による測定結果を得た後に、自動着脱式測定装置を自動的に巻取軸から取り外すようにしてもよい。そして、上記測定結果が予め設定された許容値の範囲内にあるか否かをコンピュータ等による判別手段で自動的に判別し、これにより、巻取軸を合格品や不合格品に判別するようにしてもよい。

また、本発明に係る測定装置及びその測定方法は、測定対象物となった巻取軸を合格品や不合格品に判別するために用いるのではなく、例えば、経験上等から予め合格品となっていることが分かっている巻取軸を測定するために用いること（複数の巻取軸についての平均値を求めるために用いることを含む。）により、この測定結果から、合格品と不合格品の基準値を決めるために用いてもよい。

また、前記本体部と前記軸首部との比較に関する前述した測定値を、前記検出手段で検出される前記データに基づき得るためには、この測定値をプログラムに基づき作動するコンピュータで演算してもよく、コンピュータではなく、シーケンス回路等で演算してもよく、この演算を行う演算手段は、任意な手段でよい。そして、これらの場合における演算式（計算式）は任意である。

本発明によると、本体部と軸首部との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができるという効果を得られる。

図１は、本発明の一実施形態に係る開閉装置となっている開口部用シャッター装置の全体を示す正面図である。 図２は、本体部と軸首部とを有する巻取軸の構造を示す図であって、この巻取軸の軸方向の端部についての一部破断図である。 図３は、本実施形態に係る測定装置を構成するそれぞれの手段のうち、回転手段となっている回転装置を示す正断面図である。 図４は、図３の回転装置を示す側面図である。 図５は、本実施形態に係る測定装置を、機能で示したシステム図である。 図６は、本体部に対する軸首部の偏芯量と、本体部に対する軸首部の傾き角度とのうち、偏芯量のみが存在する場合であって、（Ａ）は、巻取軸とセンサとの位置関係を示した概略正面図であり、（Ｂ）は、軸首部側から見た巻取軸の概略側面図である。 図７は、本体部に対する軸首部の偏芯量と、本体部に対する軸首部の傾き角度とのうち、傾き角度のみが存在する場合であって、（Ａ）は、巻取軸とセンサとの位置関係を示した概略正面図であり、（Ｂ）は、軸首部側から見た巻取軸の概略側面図である。 図８は、本体部に対する軸首部の偏芯量と、本体部に対する軸首部の傾き角度との両方が存在する場合であって、これらの方向が一致している場合で、（Ａ）は、巻取軸とセンサとの位置関係を示した概略正面図であり、（Ｂ）は、軸首部側から見た巻取軸の概略側面図である。 図９は、本体部に対する軸首部の偏芯量と、本体部に対する軸首部の傾き角度との両方が存在する場合であって、これらの方向が一致していない場合で、（Ａ）は、巻取軸とセンサとの位置関係を示した概略正面図であり、（Ｂ）は、軸首部側から見た巻取軸の概略側面図である。 図１０は、図６の場合であって、センサについての本体部の円周方向のそれぞれの角度位置と、センサで検出される本体部の外周面とセンサとの間のすき間の大きさとの関係を示したグラフである。 図１１は、図７の場合であって、センサについての本体部の円周方向のそれぞれの角度位置と、センサで検出される本体部の外周面とセンサとの間のすき間の大きさとの関係を示したグラフである 図１２は、図８の場合であって、センサについての本体部の円周方向のそれぞれの角度位置と、センサで検出される本体部の外周面とセンサとの間のすき間の大きさとの関係を示したグラフである 図１３は、図９の場合であって、センサについての本体部の円周方向のそれぞれの角度位置と、センサで検出される本体部の外周面とセンサとの間のすき間の大きさとの関係を示したグラフである 図１４は、図５で示されている表示部の具体例を示す図である。 図１５は、自動着脱装置によりそれぞれの巻取軸に着脱される実施形態に係る自動着脱式の測定装置によって行う巻取軸の自動測定作業を示す工程図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る開閉装置となっている開口部用シャッター装置の全体を示す正面図であって、開閉体となっているシャッターカーテンが半開（又は半閉）状態となっているときを示す図である。

開口部となっている出入口１の左右両側の壁等の建物躯体２には、ガイドレール３が取り付けられ、左右方向が幅方向となっているシャッターカーテン４の幅方向の両端部は、これらのガイドレール３の内部に上下方向にスライド自在に挿入されており、出入口１を開閉する上下方向の移動であるシャッターカーテン４の開閉移動は、ガイドレール３によって案内されて行われる。出入口１の上部には、シャッターケース５が配置され、このシャッターケース５の内部には、左右一対の支持部材となっている２個のブラケット６で軸方向の両端部が支持された巻取軸７が回転自在に配置されている。軸方向が水平方向（実質的に水平方向と言える場合を含む）となっているこの巻取軸７には、シャッターカーテン１の上端部が結合されており、巻取軸７の正回転により、シャッターカーテン４は巻取軸７から繰り出されて下方へ閉じ移動し、巻取軸７の逆回転により、シャッターカーテン４は巻取軸７に巻き取られて上方へ開き移動する。

左右一対のブラケット６のうち、一方のブラケット６には、巻取軸７を回転させるための駆動装置になっている開閉機８が取り付けられており、電動モータとブレーキの組み合わせからなるこの開閉機８の駆動軸に、スプロケットホイールやローラチェーン等による伝動手段９を介して巻取軸７が連結されている。また、ガイドレール３が取り付けられている左右の建物躯体２のうち、一方には、図示しない制御装置を介して開閉機８を駆動させるために操作される操作装置１０が配置され、この操作装置１０の操作により、巻取軸７を正回転させるために開閉機８の駆動軸を正回転させることや、巻取軸７を逆回転させるために開閉機８の駆動軸を逆回転させること、さらには、巻取軸７の回転を停止させるために開閉機８の駆動軸の回転を停止させることが行われる。

図２は、巻取軸７の構造を示す図であって、巻取軸７の軸方向の端部についての一部破断図である。なお、この図２は、巻取軸７の一方の端部を示しているが、巻取軸７の他方の端部の構造は、図２で示されているものと同じである。

巻取軸７は、円形断面が軸方向に連続している本体部１１と、この本体部１１の軸方向の端部に、この本体部１１よりも小さい直径で軸方向へ突設されていて、本体部１１の回転中心軸となっている軸首部１２と、を有する。これを一層具体的に説明すると、本体部１１は、同じ直径が軸方向に連続している筒状部材２０で形成されており、この筒状部材２０の内部に、軸方向に離れて複数個、本実施形態では２個の円板状の中子部材２１が固定され、これらの中子部材２１の中心部に挿通された軸部材２２は、それぞれの中子部材２１に溶接等で結合されており、この軸部材２２のうち、筒状部材２０の軸方向の端部から軸方向の外側へ突出した部分２２Ａが軸首部１２となっている。本体部１１の軸方向の長さは、軸首部１２の軸方向の長さよりも長くなっている。

筒状部材２０に対するそれぞれの中子部材２１の固定は溶接部２３で行われている。一部が筒状部材２０の外周面から外径方向へ少し突出しているこの溶接部２３は、筒状部材２０における中子部材２１の配置箇所に、筒状部材２０の内外を貫通する孔２４を形成し、この孔２４において、筒状部材２０と、この筒状部材２０の内部に挿入された中子部材２１とを溶接することにより、形成されたものとなっている。このような溶接部２３は、それぞれ中子部材２１ごとに設けられているとともに、同じ中子部材２１については、筒状部材２０の軸方向の同じ位置において、筒状部材２０の円周方向に間隔を開けて複数個設けられている。

このように筒状部材２０と軸部材２２とは、中子部材２１を介して固定されているため、筒状部材２０による本体部１１と、軸部材２２による軸首部１２とは、結合一体化されている。したがって、本体部１１でシャッターカーテン４を巻き取り、繰り出すときに、軸首部１２も本体部１１と一体に回転することになる。

また、筒状部材２０には、ナット部材２５が溶接や圧入等の固定手段で固定されている。溶接部２３と同じく、一部が筒状部材２０の外周面から外径方向へ少し突出しているこのナット部材２５は、シャッターカーテン４の上端部をボルト２６で巻取軸７に取り付けるために用いられ、シャッターカーテン４、又はシャッターカーテン４の上端に取り付けられた吊り元部材に形成された孔２７に挿入したボルト２６をナット部材２５に螺入して締め付けることにより、シャッターカーテン４の上端部は巻取軸７に結合される。このようなナット部材２５は、本体部１１の軸方向に複数個設けられている。

本実施形態において、溶接部２３とナット部材２５は、巻取軸７の本体部１１の外周面から外径方向に突出した突起部を形成するものとなっている。

なお、巻取軸７の本体部１１の軸方向長さ（本体部１１の全長）は、シャッターカーテン４の幅方向長さと実質的に同じになっており、本体部１１の軸方向長さは、シャッターカーテン４の幅方向長さと同じでもよく、シャッターカーテン４の幅方向長さと略同じ（この幅方向長さに対して長い場合と短い場合の両方を含む。）でもよい。

図３には、本実施形態に係る測定装置を構成するそれぞれの手段のうち、回転手段となっている回転装置３０の正断面図が示されており、図４には、この回転装置３０の側面図が示されている。また、これらの図３及び図４は、巻取軸７に回転装置３０がセットされたときを示しており、このときの巻取軸７は、脚体等による台座２８の上に水平に載せられ、かつクランプ装置２９でクランプされている。

回転装置３０は、図３に示されているように、巻取軸７の軸首部１２の外周に中間部材３１を介して嵌合された筒状部材３２と、この筒状部材３２の外周に嵌合され、軸首部１２に対して直角方向である上下方向に延びる板状となっているベース部材３３と、を有する。筒状部材３２には、ベース部材３３よりも巻取軸７側の背後において、フランジ部３２Ａが形成され、これらのベース部材３３とフランジ部３２Ａとの間において、リング状の軸受け部材３４が筒状部材３２の外周に嵌合されている。そして、ベース部材３３と軸受け部材３４とフランジ部３２Ａは、これらに挿通されたボルト３５で結合一体化されている。

軸受け部材３４の外周には、大径の被動タイミングプーリ３６が回転自在に嵌合されている。また、ベース部材３３には電動モータ３７が取り付けられ、この電動モータ３７の駆動軸には、小径の駆動タイミングプーリ３８が取り付けられている。これらの被動タイミングプーリ３６と駆動タイミングプーリ３８とにタイミングベルト３９が掛け回されている。このため、電動モータ３７の駆動軸が回転すると、巻取軸７の軸首部１２を中心にして被動タイミングプーリ３６が回転する。

被動タイミングプーリ３６には、巻取軸７の軸方向に延びるアーム部材４０がボルト４１で結合され、このアーム部材４０には、巻取軸７の軸方向に延びる第１棒状部材４２と、この第１棒状部材４２の外周にスライド自在に嵌合配置されたスライド部材４３と、このスライド部材４３に巻取軸７の半径方向にスライド自在に挿入された第２棒状部材４４と、を介してセンサ５０が取り付けられている。第２棒状部材４４の巻取軸７側の端部に配置されていて、巻取軸７の本体部１１の外周面とすき間を開けて対向されて配置されているこのセンサ５０は、本実施形態に係る測定装置を構成するそれぞれの手段のうち、検出手段となっている。

第１棒状部材４２におけるスライド部材４３の配置位置は、図４で示されているように、スライド部材４３にねじ込まれていて先端が第１棒状部材４２に達する第１止めねじ部材５１を締め付けることにより、固定される。そして、この第１止めねじ部材５１を緩めることにより、第１棒状部材４２におけるスライド部材４３の配置位置を巻取軸７の本体部１１の軸方向へ移動させることができるため、センサ５０の配置位置は、本体部１１の軸方向に調整可能となっている。

また、スライド部材４３における第２棒状部材４４の配置位置は、スライド部材４３にねじ込まれていて先端が第２棒状部材４４に達する第２止めねじ部材５２を締め付けることにより、固定される。そして、この第２止めねじ部材５２を緩めることにより、スライド部材４３における第２棒状部材４４の配置位置を巻取軸７の本体部１１の半径方向へ移動させることができるため、センサ５０の配置位置は、本体部１１の半径方向に調整可能となっている。

そして、センサ５０は、電動モータ３７の駆動軸が回転すると、巻取軸７の軸首部１２を中心にして、言い換えると、軸首部１２を基準にして、本体部１１の外周面に沿って回転することになる。したがって、本体部１１とすき間を開けて対向配置されているセンサ５０の配置位置の中心は、軸首部１２となっている。

本実施形態では、このようなセンサ５０は２個５０Ａ，５０Ｂある。それぞれのセンサ５０Ａ，５０Ｂは、巻取軸７の軸方向を長さ方向としている第１棒状部材４２にそれぞれ２個設けられたスライド部材４３と第２棒状部材４４ごとに設けられているため、これらのセンサ５０Ａ，５０Ｂは、巻取軸７の本体部１１の軸方向に離れた位置であって、本体部１１の円周方向の同じ位置に配置されている。

また、図３に示されているように、回転装置３０の筒状部材３２は、この筒状部材３２の孔３２Ｂに挿通され、かつ前述じた中間部材３１にねじ込まれていて先端が軸首部１２に達する第３止めねじ部材５３を締め付けることにより、軸首部１２に固定される。また、軸首部１２の外周に嵌合され、筒状の形状を有している中間部材３１は、筒状部材３２にねじ込まれていて先端が中間部材３１に達する第４止めねじ部材５４を締め付けることにより、筒状部材３２と結合一体化される。

巻取軸７には、軸首部１２の直径が異なる各種のものがある。これらの巻取軸７の軸首部１２に同じ回転装置３０を装着できるようにするために、中間部材３１は、それぞれの巻取軸７ごとに用意されている。すなわち、筒状の形状となっているこれらの中間部材３１では、軸首部１２が内部に挿入される孔３１Ａの直径が、それぞれの巻取軸７の軸首部１２と適合する大きさで形成されているとともに、それぞれの中間部材３１の外径寸法は同じに形成されている。

本実施形態では、それぞれの中間部材３１がこのような寸法で形成されているため、中間部材３１のなかから、測定対象物となっている巻取軸７の軸首部１２と適合する中間部材３１を選択することにより、同じ回転装置３０の筒状部材３２を、選択された中間部材３１を介して、それぞれの巻取軸７の直径が異なる軸首部１２に装着できることとなる。

また、軸首部１２の直径が異なるそれぞれの巻取軸７の本体部１１に、前述の突起部となっている溶接部２３やナット部材２５が設けられていて、これらの溶接部２３やナット部材２５の位置が巻取軸７ごとに異なっていても、前述したように、それぞれのセンサ５０の配置位置は、巻取軸７の本体部１１の軸方向に調整可能となっているため、これらのセンサ５０の配置位置を溶接部２３やナット部材２５を避けた位置に、それぞれの巻取軸７ごとに調整し直すことができる。

さらに、前述したように、それぞれのセンサ５０の配置位置は、巻取軸７の本体部１１の半径方向に調整可能となっているため、それぞれの巻取軸７の本体部１１の直径が異なっていても、これらのセンサ５０の配置位置を、それぞれの巻取軸７の本体部１１の直径と適合する位置に調整し直すことができる。

本実施形態に係るセンサ５０は、本体部１１に接触しない非接触式タイプのものであって、例えば、金属製の本体部１１に渦電流を誘起させる渦電流式変位センサであるため、センサ５０と本体部１１との間のすき間の大きさを、センサ５０の内部に配置されたコイルに流れる高周波電流のインピーダンスの変化により測定するものとなっている。

また、図３及び図４に示されているように、本実施形態に係る回転装置３０の被動タイミングプーリ３６には、センサ５０の配置位置とは本体部１１の円周方向反対側又は円周方向略反対側において、バランス部材５５が取り付けられている。このため、電動モータ３７の駆動によりセンサ５０が軸首部１２を中心に本体部１１の周囲を１回転する際に、前述したアーム部材４０や第１棒状部材４２、スライド部材４３、第２棒状部材４４、さらにはセンサ５０の重量によりセンサ５０の回転がアンバランスに行われることが、このバランス部材５５の重量によって防止され、これにより、本体部１１の半径方向におけるセンサ５０の配置位置を、軸首部１２を中心としたより正確な位置に維持しながら、センサ５０を、軸首部１２を中心に本体部１１の周囲を１回転させることができるようになっている。

さらに、本実施形態に係る回転装置３０のベース部材３３には、図４で示されているように、２個の把持部３３Ａが設けられている。このため、この回転装置３０は、これらの把持部３３Ａで作業者が持ち運び可能な可搬式のものとなっている。このため、巻取軸７の軸首部１２への回転装置３０の取り付け作業、軸首部１２からの回転装置３０の取り外し作業を容易に行える。

図５は、本実施形態に係る測定装置を、機能で示したシステム図である。この図５では、図３及び図４で示した回転装置３０については、電動モータ３７だけが示されている。また、この図５において、本実施形態に係る測定装置を構成するそれぞれの手段のうち、演算手段はコンピュータ６０によって構成されている。このコンピュータ６０は、第１及び第１入力部６１，６２と、演算部６３と、記録部６４と、表示部６５と、を有している。この表示部６５についての実施形態は、図１４に示されており、この表示部６５は、第１〜第７表示画面６５Ａ〜６５Ｇを有する。表示部６５の実施形態はこれに限定されず、例えば、表示画面６５Ａ〜６５Ｇで表示される事項を、１個の表示画面又は７個以外の複数の表示画面で表示するようにしてもよい。

また、図５で示されているように、電動モータ３７は、コンピュータ６０からの信号が入力する制御手段７０で駆動制御され、この電動モータ３７が駆動されたときに、電動モータ３７の駆動軸のそれぞれの駆動角度に関するデータ、言い換えると、それぞれのセンサ５０についての本体部１１の円周方向のそれぞれの角度位置に関するデータは、第２入力部６２からコンピュータ６０に入力する。また、それぞれのセンサ５０によって検出される本体部１１とセンサ５０との間のすき間の大きさに関するデータは、データ変換手段７１により、コンピュータ６０で処理することができるデータに変換され、このデータも、第２入力部６２からコンピュータ６０に入力する。

コンピュータ６０の記録部６４には、回転装置３０を制御手段７０を介して駆動させるためのプログラムが記録されているとともに、データ変換手段７１により変換されたセンサ５０からのデータ及び下記に説明するデータに基づき、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量及び本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度を計算するためのプログラムと、演算部６３で行われるこれらの計算によって得られた偏芯量や傾き角度に基づき、偏芯量と傾き角度に関する測定対象物となっている巻取軸についての良品、不良品の判定を行うためのプログラムも、記録部６４に記録されている。

次に、これらのプログラムが用いられて演算部６３の演算で実行される回転装置３０の駆動と、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量及び本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度の計算と、これらの偏芯量及び傾き角度が測定された巻取軸の良品、不良品の判定について説明する。

回転装置３０を駆動させる前に、先ず、本体部１１の軸方向におけるそれぞれのセンサ５０の配置位置を調整し、これにより、それぞれのセンサ５０の配置位置を、溶接部２３やナット部材２５から外れた位置、すなわち、前述した突起部から外れた位置とする。言い換えると、それぞれのセンサ５０の配置位置を、本体部１１の外周面における平滑であって測定作業に適した面と対応した位置とする。この理由は、それぞれのセンサ５０の配置位置を上記突起部と対応する位置にすると、センサ５０から得られるデータに、突起部による誤差（異常値）が含まれてしまうため、このような事態が生ずることをなくすためである。

なお、本体部１１の軸方向の端部又はこの端部から本体部１１の軸方向内側へ少しずれた位置に本体部１１よりも大径となった横ずれ防止部材が配置され、この横ずれ防止部材により、本体部１１に巻き取られるシャッターカーテン４が横方向（本体部１１の軸方向）にずれることを防止するようになっている場合には、それぞれのセンサ５０の配置位置を、横ずれ防止部材を避けた位置であって、横ずれ防止部材に対して軸首部１２とは反対側の位置とする。

また、本体部１１の半径方向におけるそれぞれのセンサ５０の配置位置を調整し、これにより、これらのセンサ５０の配置位置を、測定対象物となっている巻取軸７の本体部１１の直径に適合した位置とし、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂの位置を、本体部１１の外周面から同じ大きさのすき間を開けた位置とする。

そして、図３に示されているように、本体部１１における軸首部１２側の端面から、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂのうち、この端面に近い位置に配置されているセンサ５０Ａまでの距離Ｌ１と、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂの間隔Ｌ２とを測定し、これらの距離Ｌ１，Ｌ２のデータを図５で示す第１入力部６１からコンピュータ６０に入力して記録部６４に記録しておく。なお、距離Ｌ１，Ｌ２の測定を、回転装置３０を構成する部材、例えば、前述の第１棒状部材４２に設けたリニアスケール等の測定手段で自動的に行うことにより、これらの距離Ｌ１，Ｌ２のデータを第１入力部６１に入力させて記録部６４に自動的に記録するようにしてもよい。また、図１４で示した表示部６５に、距離Ｌ１，Ｌ２を表示するようにしてもよい。

また、コンピュータ６０の第１入力部６１の操作により、図１４に記載されている許容最大偏芯量、許容最大傾き角度及び許容最大位相差をコンピュータ６０に入力し、これらを記録部６４に記録しておく。この記録が行われると、又は第１入力部６１の操作が行われると、図１４に示されているように、表示部６５の第１〜第３表示画面６５Ａ〜６５Ｃに許容最大偏芯量、許容最大傾き角度、許容最大位相差が表示される。

この後、コンピュータ６０の第１入力部６１により、回転装置３０を駆動させるための操作を行うと、コンピュータ６０からの信号により、制御手段７０は回転装置３０の電動モータ３７を駆動させ始め、これにより、それぞれのセンサ５０が軸首部１２を中心にして本体部１１の周囲を回転し始める。それぞれのセンサ５０が本体部１１の周囲を１回転すると、コンピュータ６０又は制御手段７０からの信号により、電動モータ３７は駆動を停止する。

このようにそれぞれのセンサ５０が本体部１１の周囲を１回転すると、センサ５０で検出された本体部１１の外周部とセンサ５０との間のすき間の大きさに関するデータが、データ変換手段７１で変換されて第２入力部６２からコンピュータ６０に入力し、記録部６４に記録される。そして、電動モータ３７のそれぞれの駆動角度、すなわち、センサ５０についての本体部１１の円周方向のそれぞれの角度位置に関するデータは、制御手段７０からコンピュータ６０の第２入力部６２に入力するため、上記すき間の大きさに関するデータは、センサ５０についての本体部１１の円周方向のそれぞれの角度位置ごとに、コンピュータ６０の記録部６４に記録される。

回転装置３０が軸首部１２に装着されて測定対象物となっている巻取軸７に、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量と、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度とのうち、少なくとも一つが存在するときは、次の（ａ）〜（ｄ）の４つの事象のうち、１つの事象が生じているときである。

（ａ）の事象は、偏芯量のみが存在し、傾き角度がしないときである。（ｂ）の事象は、偏芯量が存在せず、傾き角度のみが存在するときである。（ｃ）の事象は、偏芯量と傾き角度の両方が存在し、かつ偏芯の方向と傾き角度の傾きの方向とが一致しているときである。（ｄ）の事象は、偏芯量と傾き角度の両方が存在し、かつ偏芯の方向と傾き角度の傾きの方向とが一致していないときである。

図６及び図１０は、（ａ）の事象の場合である。図７及び図１１は、（ｂ）の事象の場合である。図８及び図１２は、（ｃ）の事象の場合である。図９及び図１３は、（ｄ）の事象の場合である。図６〜図９の（Ａ）は、巻取軸７とセンサ５０との位置関係を示した概略正面図であり、図６〜図９の（Ｂ）は、軸首部１２側から見た巻取軸７の概略側面図である。これらの図６〜図９において、Ｎ１は本体部１１の中心軸線であり、Ｎ２は軸首部１２の中心軸線である。図６〜図９の（Ａ）には、中心軸線Ｎ１と直交する本体部１１の断面形状を示す基準円と、それぞれのセンサ５０からのデータに基づき得られる検出円も示されている。また、図１０〜図１３は、横軸を、センサ５０についての本体部１１の円周方向のそれぞれの角度位置とし、縦軸を、センサ５０で検出される本体部１１の外周部とセンサ５０との間のすき間の大きさとしたグラフであって、それぞれのセンサ５０からのデータに基づき得られる検出曲線を示したグラフである。

なお、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度が存在する（ｂ）（ｃ）（ｄ）の事象の場合における上述の検出円は、それぞれのセンサ５０が軸首部１２の中心軸線Ｎ２を中心に回転するため、上述の基準円と異なり、真円にならず、楕円になるが、この傾き角度は極めて小さいため、図７〜図９の（Ａ）における検出円は、図６の（Ａ）における検出円と同じく、真円として示されている。また、このように（ｂ）（ｃ）（ｄ）の事象の場合における上述の検出円を真円と仮定して下記に説明する計算を行っても、上記傾き角度は極めて小さいため、その計算結果に大きな誤差は生じない。

（ａ）の事象のときには、中心軸線Ｎ１と中心軸線Ｎ２は、偏芯量αだけ離れて互いに平行になっている。このため、図６の（Ａ）に示されている基準円Ｐに対し、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出円はＡ１となり、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出円はＡ２となり、これらの検出円Ａ１とＡ２は、基準円Ｐに対して同じ方向にずれ、かつそのずれ量も同じになっている。本体部１１の外周部についてのそれぞれの角度位置における基準円Ｐと検出円Ａ１，Ａ２との半径方向の差は、これらの角度位置におけるセンサ５０Ａ，５０Ｂと本体部１１の外周部との間のすき間の大きさを表している。

なお、基準円Ｐは、偏芯量αが存在しないときに、センサ５０Ａ，５０Ｂからのデータに基づき得られる検出円と同じ円となっている。このため、基準円Ｐを算出することが必要な場合には、センサ５０Ａ，５０Ｂを本体部１１の周囲を１回転させたときに得られている、それぞれの角度位置におけるセンサ５０Ａ，５０Ｂと本体部１１の外周部との間のすき間の大きさを、本体部１１の円周方向について平均化する計算を行うことにより、基準円Ｐを算出することができる。

また、この基準円Ｐは、本体部１１の直径を実測することによっても算出することができる。

図１０のＢ１は、図６の検出円Ａ１と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出曲線を示し、Ｂ２は、図６の検出円Ａ２と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出曲線を示している。図１０は、偏芯量αのみが存在し、傾き角度が存在しない（ａ）の事象のときであるため、検出曲線Ｂ１と検出曲線Ｂ２は互いに重なり、同じ検出曲線となる。言い換えると、このときには、２つ検出曲線Ｂ１とＢ２におけるそれぞれの最大値同士、最小値同士は同じとなっており、また、これらの検出曲線Ｂ１とＢ２とに位相差はない。

したがって、２個のセンサ５０Ａと５０Ｂからのデータに基づき得られる２つの検出曲線Ｂ１とＢ２が重なり、これらの検出曲線Ｂ１とＢ２におけるそれぞれの最大値同士、最小値同士が同じとなっていて、これらの検出曲線Ｂ１とＢ２とに位相差はないときには、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量αのみが存在し、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度が存在しないことが判明する。そして、偏芯量αの大きさは、図１０で示す検出曲線Ｂ１，Ｂ２によって判明するすき間の大きさの最大値と最小値の差Ｑ１と等しいため、図６の（Ａ）で示されているＱ２と等しくなっているこの差Ｑ１の計算を前述した演算部６３で行うことにより、偏芯量αの大きさを算出することができる。

なお、上述した基準円Ｐは、センサ５０Ａ、５０Ｂから得られるデータと、偏芯量αとを用いた計算によっても算出することできる。

また、偏芯量αの偏芯の方向は、回転装置３０で巻取軸７が回転し始めるときにおけるセンサ５０の配置位置が本体部１１の外周面におけるどの角度位置にあったかについてのデータを、例えば、前述の制御手段７０からの信号に基づき、コンピュータ６０の記録部６４に記録させておき、この角度位置のデータと、記録部６４に記録され、図１０の検出曲線Ｂ１，Ｂ２の最大値又は最小値が生じた本体部１１の外周面における角度位置に関するデータと、を演算部６３で比較演算することにより、算出することができる。

図７で示されている（ｂ）の事象のときは、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量が存在せず、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βのみが存在するときであるため、図７の（Ａ）に示されている基準円Ｐに対し、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出円はＡ３となり、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出円はＡ４となり、これらの検出円Ａ１とＡ２は、基準円Ｐに対して同じ方向にずれているが、ずれ量が異なっている円となる。

図１１のＢ３は、図７の検出円Ａ３と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出曲線を示し、Ｂ４は、図７の検出円Ａ４と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出曲線を示している。図１１は、偏芯量が存在せず、傾き角度βが存在するときであるため、検出曲線Ｂ３の最大値と最小値の差Ｑ３と、検出曲線Ｂ４の最大値と最小値の差Ｑ４の差とが異なっており、そして、このときにも、検出曲線Ｂ３と検出曲線Ｂ４とに位相差はない。

したがって、２個のセンサ５０Ａと５０Ｂからのデータに基づき得られる２つの検出曲線Ｂ３とＢ４についての最大値と最小値の差Ｑ３，Ｑ４が異なっていて、これらの検出曲線Ｂ３，Ｂ４に位相差がないときには、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βが存在することが判明する。この傾き角度βは、tanβ＝（Ｑ４−Ｑ３）／Ｌ２であるため、傾き角度βの大きさは、２つの検出曲線Ｂ３とＢ４についての最大値と最小値の差Ｑ３，Ｑ４のデータと、前述した２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂの間隔Ｌ２についてのデータとを用いた計算より、算出することができる。

また、偏芯量がゼロの場合には、この計算によって求められた傾き角度βと、検出曲線Ｂ３の最大値と最小値の差Ｑ３と、前述した本体部１１における軸首部１２側の端面からセンサ５０Ａまでの距離Ｌ１とを用い、tanβ＝Ｑ３／Ｌ１という式が成立するため、この式が成立することにより、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量が存在しないことが判明する。

そして、傾き角度βの傾きの方向は、回転装置３０で巻取軸７が回転し始めるときにおけるセンサ５０の配置位置が本体部１１の外周面におけるどの角度位置にあったかについてのデータを、例えば、前述の制御手段７０からの信号に基づき、コンピュータ６０の記録部６４に記録させておき、この角度位置のデータと、記録部６４に記録され、図１１の検出曲線Ｂ３又はＢ４の最大値又は最小値が生じた本体部１１の外周面における角度位置に関するデータとを演算部６３で比較演算することにより、算出することができる。

なお、（ｂ）の事象のときの基準円Ｐは、センサ５０Ａ、５０Ｂから得られるデータと、傾き角度βと、距離Ｌ１，Ｌ２とを用いた計算により算出することができる。

図８で示されている（ｃ）の事象のときは、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量αと、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βとの両方が存在し、これらの偏芯量αの偏芯の方向と、傾き角度βの傾きの方向とが一致しているときであるため、図８の（Ａ）に示されている基準円Ｐに対し、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出円はＡ５となり、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出円はＡ６となり、これらの検出円Ａ５とＡ６も、基準円Ｐに対して同じ方向にずれているが、ずれ量が異なっている円となる。

図１２のＢ５は、図８の検出円Ａ５と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出曲線を示し、Ｂ６は、図８の検出円Ａ６と対応し、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出曲線を示している。図１２は、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量αと、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βとが存在し、これらの偏芯量αの偏芯の方向と、傾き角度βの傾きの方向とが一致しているときであるため、検出曲線Ｂ５の最大値と最小値の差Ｑ５と、検出曲線Ｂ６の最大値と最小値の差Ｑ６とが異なっており、そして、このときにも、検出曲線Ｂ５と検出曲線Ｂ６とに位相差はない。

したがって、このときにも、２個のセンサ５０Ａと５０Ｂからのデータに基づき得られる２つの検出曲線Ｂ５とＢ６についての最大値と最小値の差Ｑ５，Ｑ６が異なっていて、これらの検出曲線Ｂ５，Ｂ６に位相差がないときには、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βが存在することが判明する。この傾き角度βは、tanβ＝（Ｑ６−Ｑ５）／Ｌ２の式で表されるため、この式を計算することにより、傾き角度βを算出することができる。

また、この場合において、図８の（Ａ）で示す偏芯量αがゼロの場合には、tanβ＝Ｑ５／Ｌ１という式が成立することになり、この式が成立しない場合における偏芯量αは、α-＝Ｑ５−Ｌ１tanβという式で表されるため、この式を計算することにより、偏芯量αを算出することができる。したがって、（ｃ）の事象の場合における偏芯量αは、tanβ＝Ｑ５／Ｌ１の式が成立しないときに、α-＝Ｑ５−Ｌ１tanβの式を計算することにより、算出することができる。

また、図８及び図１２で示されている（ｃ）の事象のときにも、傾き角度βの傾きの方向（すなわち、偏芯量αの偏芯の方向）は、回転装置３０で巻取軸７が回転し始めるときにおけるセンサ５０の配置位置が本体部１１の外周面におけるどの角度位置にあったかついてのデータを、例えば、前述の制御手段７０からの信号に基づき、コンピュータ６０の記録部６４に記録させておき、この角度位置のデータと、記録部６４に記録され、図１２の検出曲線Ｂ５又はＢ６の最大値又は最小値が生じた本体部１１の外周面における角度位置に関するデータとを演算部６３で比較演算することにより、算出することができる。

なお、（ｃ）の事象のときの基準円Ｐは、センサ５０Ａ、５０Ｂから得られるデータと、偏芯量αと、傾き角度βと、距離Ｌ１，Ｌ２とを用いた計算により算出することができる。

図９で示されている（ｄ）の事象のときは、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量αと、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βとの両方が存在するとともに、これらの偏芯量αの偏芯の方向と、傾き角度βの傾きの方向とが一致していていないときである。このときには、これまでの（ａ）〜（ｃ）の事象と異なり、センサ５０Ａの配置位置と対応する本体部１１の軸方向の位置であって、軸首部１２の中心軸線Ｎ２に最も近づく本体部１１の外周部についての角度位置と、センサ５０Ｂの配置位置と対応する本体部１１の軸方向の位置であって、軸首部１２の中心軸線Ｎ２に最も近づく本体部１１の外周部についての角度位置と、が異なることになる。

このため、図９の（Ａ）に示されている基準円Ｐに対し、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出円はＡ７となり、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出円はＡ８となり、これらの検出円Ａ７とＡ８は、基準円Ｐに対して異なる方向にずれているとともに、ずれ量も異なっている。

そして、２個のセンサ５０Ａ、５０Ｂのうち、センサ５０Ａからのデータに基づき得られる検出曲線は、図１３のＢ７となり、センサ５０Ｂからのデータに基づき得られる検出曲線は、図１３のＢ８となる。これらの検出曲線Ｂ７とＢ８には、偏芯量αの偏芯の方向と、傾き角度βの傾きの方向との差に対応した位相差γが生じている。したがって、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂからのデータに基づき得られる２つの検出曲線Ｂ７とＢ８について、位相差γが生じた場合には、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量αと、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度βとの両方が存在するとともに、これらの偏芯量αの偏芯の方向と、傾き角度βの傾きの方向とが一致していていないことが判明する。

位相差γは、検出曲線Ｂ７とＢ８の最大値同士についての本体部１１の円周方向の角度の差、又は検出曲線Ｂ７とＢ８の最小値同士についての本体部１１の円周方向の角度の差と同じであるため、これらの角度の差により、位相差γを算出することができる。

このような位相差γについてのデータが得られた場合の巻取軸７は不良品であるとみなし、コンピュータ６０の記録部６４に記録する計算プログラムを、偏芯量αの大きさ及びその偏芯の方向や、傾き角度βの大きさ及びその傾きの方向を計算することを中止するように設定されたプログラムとしてもよい。

しかし、本実施形態に係る計算プログラムは、位相差γの大きさが、図１４の表示部６５の第３表示画面６５Ｃに表示されている値よりも小さい場合には、すなわち、図３及び図４で示した回転装置３０を駆動させる前に第１入力部６１の操作で入力した許容最大位相差よりも小さい場合には、位相差γをゼロとみなして、偏芯量αの大きさと、傾き角度βの大きさと、偏芯量αの偏芯の方向（すなわち、傾き角度βの傾きの方向）を計算するように設定されている。

この計算は、図１３で示した検出曲線Ｂ７の最大値と最小値の差Ｑ７と、検出曲線Ｂ８の最大値と最小値の差Ｑ８と、前述した距離Ｌ１及びＬ２とを用いることにより、図８及び図１２で説明した（ｃ）の事象の場合と同様にして行うことができる。

なお、この計算を行ったときに、tanβ＝Ｑ７／Ｌ１の式が成立したときには、偏芯量αはゼロとなる。

また、（ｄ）の事象のときであって、位相差γの大きさが上述の許容最大位相差よりも小さいときの基準円は、（ｃ）の事象の場合と同様に、センサ５０Ａ、５０Ｂから得られるデータと、偏芯量αと、傾き角度βと、距離Ｌ１，Ｌ２とを用いた計算により算出することができる。

そして、本実施形態に係る計算プログラムは、位相差γの大きさが、図１４の表示部６５の第３表示画面６５Ｃに表示されている許容最大位相差よりも大きい場合には、偏芯量αの大きさ及びその偏芯の方向や、傾き角度βの大きさ及びその傾きの方向を計算することを中止するように設定されている。

以上において、測定対象物となっている巻取軸７に、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量がなく、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度もない場合には、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂからのデータに基づき得られる本体部１１とセンサ５０との間のすき間の大きさは、これらのセンサ５０を本体部１１の周囲を１回転させても、変化しないため、図１０〜図１３で示したそれぞれ２つずつの検出曲線は生ぜず、これらの検出曲線の代わりに、互いに重なり、それぞれがフラットとなった直線が生ずる。このため、このような直線が生じた場合には、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量がなく、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度もないことが判明する。そして、このときには、偏芯量と傾き角度と位相差は、上述の計算プログラムにより、それぞれゼロと計算される。

図１４で示す表示部６５の第４〜第６表示画面６５Ｄ〜６５Ｆには、以上説明したようにして得られた検出偏芯量の大きさ、検出傾き角度の大きさ、検出位相差が表示される。第４表示画面６５Ｄに表示された検出偏芯量の大きさが、第１表示画面６５Ａに表示されている許容最大偏芯量よりも小さく、かつ第５表示画面６５Ｅに表示された検出傾き角度の大きさが、第２表示画面６５Ｂに表示されている許容最大傾き角度よりも小さく、かつ第６表示画面６５Ｆに表示された検出位相差の大きさが、第３表示画面６５Ｃに表示されている許容最大位相差よりも小さい場合には、判定結果を示す画面になっている第７表示画面６５Ｇには、測定対象物となっていた巻取軸７が良品であることを表わす表示事項、本実施形態では「合格」の文字が表示される。

また、第４表示画面６５Ｄに表示された検出偏芯量の大きさが、第１表示画面６５Ａに表示されている許容最大偏芯量よりも大きい場合、又は第５表示画面６５Ｅに表示された検出傾き角度の大きさが、第２表示画面６５Ｂに表示されている許容最大傾き角度よりも大きい場合には、第７表示画面６５Ｇには、測定物となっている巻取軸７が不良品であることを表わす表示事項、本実施形態では「不合格」の文字が表示される。また、第６表示画面６５Ｆに表示された検出位相差の大きさが、第３表示画面６５Ｃに表示されている許容最大位相差よりも大きい場合には、前述したように、偏芯量αの大きさと傾き角度βの大きさについての計算は中止されるため、第４及び第５表示画面６５Ｄ，６５Ｅには何も表示されず、第７表示画面６５Ｇには、測定物となっている巻取軸７が不良品であることを表わす表示事項、本実施形態では上記「不合格」の文字が表示される。

なお、図１４の表示部６５で表示されている事項は一例であり、許容最大傾き角度、検出傾き角度、許容最大位相差及び検出位相差を表す数字は、１度未満を単位とする数字（例えば、０．１度を単位とする数字）とすることもできる。

以上のようにして測定対象物となっている巻取軸７の軸方向の両端に設けられている２個の軸首部１２のうち、一方の軸首部１２を基準とした本体部１１の外周部の位置についての２個のセンサ５０による測定作業が終了した後に、この軸首部１２から前述した回転装置３０及び中間部材３１を取り外し、これらの回転装置３０及び中間部材３１を他方の軸首部１２に装着することにより、この軸首部１２を基準とした本体部１１の外周部の位置について測定作業を、前述と同様に、２個のセンサ５０により行う。

以上の２個の軸首部１２を基準とした２回の測定作業のそれぞれにおいて、第７表示画面６５Ｇに、良品であることを表わす表示事項となっている「合格」の文字が表示された場合に、その測定対象物となっている巻取軸７は、偏芯量と傾き角度についての精度が、予め設定された許容範囲内の精度になっていると取り扱われ、工場から出荷等される。

なお、本実施形態に係る測定装置は、このように工場から出荷等される巻取軸７が、予め設定された許容範囲内の偏芯量精度、傾き角度精度で製造されているか否かを判定するための装置として用いるのではなく、他の用途、例えば、図２で説明したように、軸首部１２を構成する軸部材２２を、本体部１１を構成する筒状部材２０に複数個の中子部材２１を用いて結合する作業を行った場合に、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量やその偏芯の方向、さらには、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度やその傾きの方向が、どのような傾向で生じているかについて調べるためにも、用いることができる。これによると、軸部材２２を複数個の中子部材２１に結合するための装置や、複数個の中子部材２１を筒状部材２０に挿入して固定するための装置が有している作動上のくせ等について調べることができるようになる。

また、図５及び図１４で示した表示部６５には、図６〜図８の（Ａ）で説明した基準円及び検出円と、図１０〜図１３で説明した検出曲線とを表示してもよい。さらに、偏芯量の偏芯の向き及び傾き角度の傾きの方向も、表示部６５に表示してもよい。

以上説明した本実施形態によると、巻取軸７の本体部１１と半径方向に対向する検出手段となっているセンサ５０を、回転手段となっている回転装置３０により軸首部１２を中心に１回転させることにより、センサ５０からのデータに基づき、演算手段となっているコンピュータ６０により、本体部１１と軸首部１２との比較に関する測定値を演算するため、本体部１１と軸首部１２との比較に関する精度項目の測定作業を効率よく簡単に行え、測定精度も向上させることができる。

また、センサ５０は、本体部１１の軸方向に２個５０Ａ，５０Ｂ設けられているため、これらのセンサ５０Ａ，５０Ｂからのデータに基づき、本体部１１に対する軸首部１２の偏芯量と、本体部１１に対する軸首部１２の傾き角度との両方を測定することができる。

また、これらのセンサ５０Ａ，５０Ｂは、本体部１１の円周方向における同じ位置に配置されているため、前述の（ａ）〜（ｃ）の事象の場合に、偏芯量や傾き角度等を算出する際に、２個のセンサ５０Ａ，５０Ｂの配置位置に関する本体部１１の円周方向の角度位置のずれ量を計算に加えずに行うことができ、その計算を簡単化することができる。

また、本実施形態によると、センサ５０が、固定されている巻取軸７の本体部１１の周囲を回転するようになっており、本体部１１が、固定されているセンサ５０に対して回転するのではないため、回転手段である回転装置３０を、大きい直径寸法及び長い長さ寸法を有している巻取軸７を回転させるための装置とする必要がなく、このため、回転装置３０の小型化、構造の簡単化を図ることができる。

また、回転装置３０が装着されるのは、本体部１１ではなく、軸首部１２であり、センサ５０が半径方向に対向配置されるものは、本体部１１であり、この本体部１１は軸首部１２よりも大きい直径を有しているため、センサ５０が半径方向に対向配置されるものを軸首部１２とした場合よりも、センサ５０で検出される前述のすき間の大きさに関するデータを正確なものできる。

また、回転装置３０が装着される軸首部１２は、巻取軸７がシャッターカーテン４を本体部１１で巻き取り、繰り出すときに、本体部１１と一体に回転し、この本体部１１と結合一体化されたものとなっているため、上述の偏芯量及び傾き角度の測定を行うときに、回転しない軸首部１２に回転装置３０を装着することができることになり、このため、この点でも、回転装置３０の小型化、構造の簡単化を図ることができる。

また、回転装置３０は前述した中間部材３１を介して軸首部１２に装着され、この中間部材３１は、軸首部１２の直径が異なっているそれぞれの巻取軸７ごとに用意されているため、これらの巻取軸７の軸首部１２に同じ回転装置３０を中間部材３１を介して装着することができ、回転装置３０を、軸首部１２の直径が異なっているそれぞれの巻取軸７について兼用化することができる。

また、それぞれのセンサ５０の配置位置は、本体部１１の軸方向に調整可能となっているため、本体部１１に前述した突起部となっている溶接部２３やナット部材２５が存在していても、それぞれのセンサ５０をこれらの突起部を避けた位置に配置できる。

さらに、それぞれのセンサ５０の配置位置は、本体部１１の半径方向に調整可能となっているため、本体部１１の直径が異なっている各種の巻取軸についての測定作業を行える。

以上説明した実施形態に係る測定装置は、作業者によって持ち運び可能な可搬式のものであったが、本発明は、自動着脱装置によりそれぞれの巻取軸に着脱される実施形態に係る自動着脱式の測定装置にも適用することができる。

図１５は、自動着脱式の測定装置によって行う巻取軸の自動測定作業を示す工程図である。この自動測定作業はコンピュータの制御によって行われるため、自動測定作業の開始前に、このコンピュータに、測定対象物となっているそれぞれの巻取軸に関するデータが入力され、記録される。このデータには、例えば、それぞれの巻取軸に付された品番と、巻取軸ごとに異なるセンサ適正配置位置と、それぞれの巻取軸の軸首部の直径と適合する中間部材と、前述した突起部の位置と、良品と不良品の判別基準とが含まれる。上記品番がコンピュータに入力されることにより開始される上記自動測定作業は、次のようにして行われる。

図１５において、工場内の製造エリアにおける巻取軸製造工程８０で製造され、上記品番で特定された巻取軸７は、自動搬送装置により測定作業を行うための測定エリアに搬送され、この測定エリアにおける測定装置装着工程８１において、巻取軸７の軸首部１２に中間部材３１を介して測定装置が自動着脱装置により装着される。次いで、測定準備工程８２において、それぞれのセンサ５０の配置位置を本体部１１に対する適切な位置とすることや、前述した距離Ｌ１，Ｌ２を測定する作業が行われ、この後に、測定工程８３において、それぞれのセンサ５０を軸首部１２を中心に本体部１１の周囲を１回転させることにより、偏芯量及び傾き角度を測定する作業が実施される。この作業の終了後、測定装置取り外し工程８４において、巻取軸７の軸首部１２から測定装置及び中間部材３１が自動着脱装置により取り外され、そして、巻取軸選別工程８５において、測定工程８３で得られた測定結果により良品と判定された巻取軸と、不良品と判定された巻取軸とを選別することが行われ、良品と判定された巻取軸だけが、工場から出荷等するためのエリアに自動搬送装置で搬送される。

このため、図１５の自動測定作業の対象物となって測定作業が行われ、工場からシャッター装置施工現場等に出荷されてシャッターカーテンが巻き取れている巻取軸は、測定工程８３で得られた測定結果により良品と判定されて、製品として出荷された巻取軸となっている。

この実施形態によると、本発明に係る測定装置を、巻取軸の製造作業と連続して行う巻取軸測定作業のための装置として用いることができ、巻取軸に関する作業の全体の効率化を図ることができるようになる。

なお、巻取軸の測定作業を行う場合に、この測定作業の一部を手作業で行うようにしてもよい。すなわち、例えば、巻取軸７の軸首部１２に中間部材３１を介して測定装置を着脱する作業や、不良品と判定された巻取軸を不良品格納場所に搬送、格納作業を作業者が手作業で行うようにしてもよい。そして、良品と判定された巻取軸を次工程に搬送する作業は、自動作業として行ってもよく、作業者の手作業として行ってもよい。

本発明は、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するために用いることができる。

４ 開閉体であるシャッターカーテン
７ 巻取軸
１１ 本体部
１２ 軸首部
３０ 回転手段である回転装置
５０ 検出手段であるセンサ
６０ 演算手段であるコンピュータ
α 偏芯量
β 傾き角度

Claims (7)

1. 円形断面が軸方向に連続している本体部と、この本体部の軸方向の端部にこの本体部よりも小さい直径で突設され、前記本体部の回転中心軸となっている軸首部と、を含んで構成されていて、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を前記本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するための開閉装置用巻取軸の測定装置であって、
   前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置されていて、配置位置の中心が他方となっている検出手段と、この検出手段からのデータに基づき演算する演算手段と、前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に回転させるための回転手段と、を有し、この回転により前記他方を基準とした前記一方の外周部の位置を検出した前記検出手段からのデータに基づき、前記一方と前記他方との比較についての測定値を前記演算手段で演算することを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定装置。
2. 請求項１に記載の開閉装置用巻取軸の測定装置において、前記検出手段は、前記軸方向に離れて２個あり、前記測定値は、前記一方に対する前記他方についての偏芯量と傾き角度とであることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定装置。
3. 請求項１又は２に記載の開閉装置用巻取軸の測定装置において、前記一方と前記検出手段のうち、前記回転手段で回転するものは前記検出手段であることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定装置。
4. 請求項３に記載の開閉装置用巻取軸の測定装置において、前記一方は前記本体部であり、前記他方は前記軸首部であることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の開閉装置用巻取軸の測定装置において、前記検出手段の配置位置は、前記軸方向に調整可能となっていることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定装置。
6. 円形断面が軸方向に連続している本体部と、この本体部の軸方向の端部にこの本体部よりも小さい直径で突設され、前記本体部の回転中心軸となっている軸首部と、を含んで構成されていて、開閉体の開閉移動のためにこの開閉体を前記本体部で巻き取り、繰り出すために用いられる巻取軸を測定するための開閉装置用巻取軸の測定方法であって、
   検出手段を、前記本体部と前記軸首部のうち、一方と半径方向に対向して配置するとともに、この配置位置の中心を他方とする工程と、
   前記一方又は前記検出手段を前記他方を中心に回転手段で回転させるための工程と、
   この回転により前記他方を基準とした前記一方の外周部の位置を検出した前記検出手段からのデータに基づき、前記一方と前記他方との比較についての測定値を演算手段で演算する工程と、
   を含んでいることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定方法。
7. 請求項６に記載の開閉装置用巻取軸の測定方法において、前記巻取軸には、前記軸首部の直径が異なっている複数種類のものがあり、前記回転手段は、前記軸首部に中間部材を介して装着され、この装着は、直径が異なっている前記軸首部ごとに用意されている前記中間部材のなかから、測定対象物となっている前記巻取軸の軸首部と適合する中間部材を選択して用いて行われることを特徴とする開閉装置用巻取軸の測定方法。

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