JP2015102368A - Roll shape measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円柱状または円筒状のロールの形状を非接触で測定するロール形状測定装置に関する。 The present invention relates to a roll shape measuring apparatus that measures the shape of a columnar or cylindrical roll in a non-contact manner.
グラビア印刷では、円筒状の鋼管の表面に銅メッキを施した後、メッキ層の表面に印刷イメージを彫り込んで印刷を行っている。そして印刷が終了した後は、メッキ層を剥がして、再度、鋼管の表面にメッキ層を形成し、その表面を研磨して鋼管を繰り返し使用している。 In gravure printing, the surface of a cylindrical steel pipe is plated with copper, and then the printing image is engraved on the surface of the plating layer. Then, after the printing is finished, the plating layer is peeled off, the plating layer is formed again on the surface of the steel pipe, the surface is polished, and the steel pipe is repeatedly used.
上述の表面に銅メッキ層が形成された鋼管(ロール)を、一般にシリンダーという。このシリンダーは、その性質上、高い寸法精度が要求されるため、研磨を終える毎に、作業者がマイクロメータを用いて外径寸法を測定することにより、規定内の寸法に収まるように監視している。 A steel pipe (roll) having a copper plating layer formed on the surface is generally referred to as a cylinder. Since this cylinder is required to have high dimensional accuracy due to its nature, each time polishing is finished, the operator measures the outer diameter with a micrometer and monitors it to be within the specified size. ing.
一方、円筒状のロールの形状を測定する装置として、レーザ光を用いた非接触式の三次元形状測定装置が提案されている(特許文献1参照)。 On the other hand, as a device for measuring the shape of a cylindrical roll, a non-contact type three-dimensional shape measuring device using laser light has been proposed (see Patent Document 1).
特許文献1に記載の三次元形状測定装置は、帯状の光ビームを照射する投光器と、光ビームがロールによって遮られた位置を測定する受光器とで構成された寸法測定器を備えている。ロールを回転させ、かつ寸法測定器をロールの軸方向に移動させながら外径寸法の測定を繰り返すことにより、ロールの三次元形状を測定することができる。
The three-dimensional shape measuring apparatus described in
特許文献1に記載の三次元形状測定装置は、ロールの形状を自動的かつ高速で測定できるため、この測定装置を用いてグラビア印刷用シリンダーの形状を測定すれば、シリンダーの製造に要する時間を大幅に短縮できる。
Since the three-dimensional shape measuring device described in
更に、マイクロメータでロールの外径寸法を測定する場合、ロールの表面を傷つける恐れがあるが、特許文献1に記載の三次元形状測定装置は、非接触でロール形状を測定するため、ロールの表面を傷つけることもない。
Furthermore, when measuring the outer diameter of the roll with a micrometer, there is a risk of damaging the surface of the roll. However, the three-dimensional shape measuring device described in
上述したように非接触式の三次元形状測定装置は優れた特性を備えているが、測定できるロール径に限界がある。グラビア印刷用のシリンダーには、直径が100mmを超えるような大きなものがあるが、実用化されている三次元形状測定装置は、60mm程度の平行光を照射する寸法測定器を使用しているため、それを超える寸法のロールの外径を測定することはできない。 As described above, the non-contact type three-dimensional shape measuring apparatus has excellent characteristics, but there is a limit to the roll diameter that can be measured. Some cylinders for gravure printing have a large diameter exceeding 100 mm, but a practical three-dimensional shape measuring apparatus uses a dimension measuring device that emits parallel light of about 60 mm. The outer diameter of a roll having a size larger than that cannot be measured.
従って、そのような大径のロールについては、マイクロメータで外径を測定するしかないのが実情である。 Therefore, for such a large-diameter roll, the actual situation is that the outer diameter can only be measured with a micrometer.
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、大径のロールの形状を、小径用の既存の寸法測定器を用いて測定できるロール形状測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a roll shape measuring apparatus capable of measuring the shape of a large-diameter roll using an existing size measuring instrument for a small diameter.
上記目的を達成するため、本発明にかかるロール形状測定装置は、
測定対象である円筒状または円柱状のロールを、中心軸が水平に保たれた状態で回転させるロール回転手段と、
前記ロールの上方において略水平に保たれ、かつ長手方向が前記ロールの中心軸と直交する方向に配置された直線状のアームと、
前記アームに吊り下げた状態で取り付けられ、前記ロールの外径寸法を測定する一対の寸法測定器と、
前記アームを、前記ロールの中心軸と平行な方向に移送するアーム移送手段とを備え、
前記一対の寸法測定器は、それぞれ
帯状の平行光を照射する投光器と、
前記帯状の平行光を受光する複数の受光素子が直線状に配置され、前記帯状の平 行光が前記ロールによって遮られる位置を検出する受光器と、
前記投光器および受光器を、一定の間隔を保ち、かつ前記帯状の平行光が鉛直方向に照射される状態で支持するプレートとで構成され、
前記一対の寸法測定器の前記アームへの取り付け位置は、前記ロールの直径に応じて調整され、それぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記ロールによって遮られる位置に取り付けられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a roll shape measuring apparatus according to the present invention includes:
Roll rotating means for rotating a cylindrical or columnar roll to be measured in a state where the central axis is kept horizontal;
A linear arm which is kept substantially horizontal above the roll and whose longitudinal direction is arranged in a direction perpendicular to the central axis of the roll;
A pair of dimension measuring devices attached to the arm in a suspended state and measuring the outer diameter of the roll;
Arm transfer means for transferring the arm in a direction parallel to the central axis of the roll;
Each of the pair of dimension measuring devices includes a projector that irradiates strip-shaped parallel light, and
A plurality of light receiving elements that receive the belt-like parallel light are arranged in a straight line, and a light receiver that detects a position where the belt-like parallel light is blocked by the roll;
The projector and the light receiver are configured with a plate that maintains a constant interval and supports the strip-shaped parallel light in a state of being irradiated in the vertical direction,
The mounting position of the pair of dimension measuring devices to the arm is adjusted according to the diameter of the roll, and is attached to a position where a part of the strip-shaped parallel light emitted from each projector is blocked by the roll. It is characterized by.
本発明にかかるロール形状測定装置は、更に、前記ロールの一方の端部の近傍に設置され、かつ前記ロール回転手段の回転軸が貫通する孔を有し、水平方向の寸法があらかじめ測定された複数の板状部材で構成されたマスターゲージを備え、
前記一対の寸法測定器のそれぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記複数の板状部材のいずれかで遮られたときに前記受光器で測定された位置データは、
前記一対の寸法測定器のそれぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記ロールの外径で遮られたときに前記受光器で測定された位置データを用いて前記ロールの外径寸法を算出するときの基準データとして用いられることが好ましい。
The roll shape measuring apparatus according to the present invention is further installed in the vicinity of one end of the roll and has a hole through which the rotating shaft of the roll rotating means passes, and the horizontal dimension is measured in advance. It has a master gauge composed of a plurality of plate-like members,
The position data measured by the light receiver when a part of the strip-shaped parallel light irradiated from each projector of the pair of dimension measuring devices is blocked by any of the plurality of plate-like members,
The outer diameter of the roll using the position data measured by the light receiver when a part of the strip-shaped parallel light irradiated from each projector of the pair of dimension measuring devices is blocked by the outer diameter of the roll. It is preferably used as reference data when calculating dimensions.
また前記マスターゲージは、直径の異なる複数の円板で構成され、それぞれの円板は、中心軸が前記ロール回転手段の回転軸の回転中心と略一致する状態で配列されていることが好ましい。 The master gauge is composed of a plurality of disks having different diameters, and each disk is preferably arranged in a state where the center axis substantially coincides with the rotation center of the rotation axis of the roll rotating means.
また前記寸法測定器のプレートは、角筒状のブラケットの下部に取り付けられ、
前記プレートは、角柱状に形成された前記アームを前記ブラケットの中空部に挿入することにより、前記アームに吊り下げられた状態で保持されることが好ましい。
In addition, the plate of the dimension measuring device is attached to the lower part of a square cylindrical bracket,
The plate is preferably held in a state of being suspended from the arm by inserting the arm formed in a prism shape into the hollow portion of the bracket.
本発明にかかるロール形状測定装置において、前記ロール回転手段は、回転軸の先端が、前記ロールの一方の端面の中心部に形成された穴に挿入される主軸台と、回転軸の先端が、前記ロールの他方の端面の中心部に形成された穴に挿入される芯押台とで構成され、
前記主軸台は、前記回転軸を回転可能に支持する台本体と、前記回転軸を回転させるモータとを備え、
前記芯押台は、前記回転軸を回転可能に支持する台本体と、当該台本体を、前記ロールの中心軸と平行な方向に移動させる一対のレールと、前記台本体を前記一対のレールに固定する固定部材と、前記回転軸を前記ロールの端面に押し付ける押圧部材とで構成されることが好ましい。
In the roll shape measuring apparatus according to the present invention, the roll rotating means includes a headstock that is inserted into a hole formed at a central portion of one end surface of the roll, and a tip of the rotary shaft. It is composed of a core press stand inserted into a hole formed at the center of the other end face of the roll,
The headstock includes a base body that rotatably supports the rotating shaft, and a motor that rotates the rotating shaft,
The tailstock includes a base body that rotatably supports the rotation shaft, a pair of rails that move the base body in a direction parallel to a central axis of the roll, and the base body that is the pair of rails. It is preferable that the fixing member includes a fixing member that is fixed, and a pressing member that presses the rotating shaft against an end surface of the roll.
本発明にかかるロール形状測定装置において、前記アーム移送手段は、前記ロールの中心軸と平行に配置されたネジ軸、当該ネジ軸に螺合するナット、および前記ネジ軸を回転させるモータとを備えたボールねじで構成され、
前記アームの一方の端は、前記ナットに接続されたスライダに固定され、
前記スライダは、前記ロールの中心軸と平行に設置された一対のレールに沿って移動できるように構成されていることが好ましい。
In the roll shape measuring apparatus according to the present invention, the arm transfer means includes a screw shaft disposed in parallel with a central axis of the roll, a nut screwed into the screw shaft, and a motor for rotating the screw shaft. Ball screw,
One end of the arm is fixed to a slider connected to the nut,
It is preferable that the slider is configured to be movable along a pair of rails installed in parallel with the central axis of the roll.
また前記ロール回転手段は、階段状の金属製フレームの下段フレームの上面に設置され、前記アーム移送手段は、前記フレームの上段フレームの上面に設置されることが好ましい。 The roll rotating means is preferably installed on the upper surface of the lower frame of the stepped metal frame, and the arm transfer means is installed on the upper surface of the upper frame of the frame.
本発明にかかるロール形状測定装置は、更に、前記ロール回転手段、前記アーム移送手段および前記一対の寸法測定器の動作を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、前記一対の寸法測定器で測定した前記ロールの外径の位置を示す第1のデータおよび前記マスターゲージのいずれかの板状棒材の位置を示す第2のデータ、ならびに当該板状部材の寸法を示す第3のデータに基づいて前記ロールの外径寸法を算出することが好ましい。
The roll shape measuring apparatus according to the present invention further includes a controller for controlling operations of the roll rotating means, the arm transfer means, and the pair of dimension measuring instruments,
The controller includes: first data indicating a position of the outer diameter of the roll measured by the pair of dimension measuring instruments; second data indicating a position of any plate bar of the master gauge; and the plate It is preferable to calculate the outer diameter size of the roll based on the third data indicating the size of the member.
本発明にかかるロール形状測定装置を用いれば、大径のロールの外径寸法を自動的かつ短時間に、しかも小径のロールの外径寸法を測定する場合と同様の精度で測定できる。 If the roll shape measuring apparatus concerning this invention is used, the outer diameter dimension of a large diameter roll can be measured automatically and in a short time, and also with the same precision as the case where the outer diameter dimension of a small diameter roll is measured.
以下、本発明の実施の形態にかかるロール形状測定装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a roll shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<ロール形状測定装置の構成>
最初に、図1および図2を参照して、本実施の形態にかかるロール形状測定装置(以降、単に「形状測定装置」という)の構成のうち、主として機構系の構成について説明する。図1は、本実施の形態にかかる形状測定装置の機構系の構成を示す斜視図、図2は、同正面図である。
<Configuration of roll shape measuring device>
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the configuration of the mechanical system will be mainly described in the configuration of the roll shape measuring device (hereinafter simply referred to as “shape measuring device”) according to the present embodiment. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a mechanism system of a shape measuring apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a front view thereof.
図中、各構成部材はボルトやナット等を用いて組み立てられているが、これらは周知の締結部材であるため、符号を付して説明することはしない。また図示しないが、形状測定装置の近傍には、装置の動作を制御するコントローラ(図5参照)が設置され、コントローラと各構成部材の間は、電力供給用および信号伝送用のケーブルで接続されている。図では煩雑さを避けるため、これらのケーブルは省略している。 In the figure, each component member is assembled using bolts, nuts, and the like, but these are well-known fastening members and will not be described with reference numerals. Although not shown, a controller (see FIG. 5) for controlling the operation of the apparatus is installed in the vicinity of the shape measuring apparatus, and the controller and each component are connected by cables for power supply and signal transmission. ing. In the figure, these cables are omitted to avoid complexity.
本実施の形態にかかる形状測定装置1は、ロール回転手段2(主軸台2aおよび芯押台2b)、アーム3、アーム移送手段4、第1および第2の寸法測定器5aおよび5b、ならびにマスターゲージ6で構成され、これらの部材は、階段状に形成され、かつ十分な強度を備えた金属製のフレーム7上にそれぞれ設置されている。
The
形状測定装置1の測定対象であるロール100は、円柱状または円筒状に形成されており、円柱状のロールの両端面の中心部には、ロール回転手段2の回転軸を挿入する穴が形成されている。一方、円筒状のロールの場合、両端面がフランジで覆われ、カバーの中心部には、ロール回転手段2の回転軸を挿入する穴が形成されている。
The
ロール回転手段2は、ロール100を、中心軸が水平に保たれた状態で、軸を中心に回転させるもので、ロール100の左右の端面の中心部に形成された穴に回転軸を挿入してロール100を支持する主軸台2aおよび芯押台2bで構成されている。
The
主軸台2aは、下段フレーム701に固定された直方体状の台本体201、台本体201に軸受203を介して回転可能に支持された回転軸202、回転軸202の先端に取り付けられた円錐台状のセンターコーン204、回転軸202の後端に取り付けられた第1のプーリ205、台本体201の近傍の下段フレーム701上に設置されたモータ206(図2参照)、モータ206の回転軸に取り付けられた第2のプーリ207(同)、ならびに第1および第2のプーリ205、207間に巻回されたベルト208(図2に一点鎖線で示す)で構成されている。
The
モータ206の回転は、第2のプーリ207、ベルト208および第1のプーリ205を介して回転軸202に伝達される。後述するように、モータ206の回転軸にはロータリーエンコーダ(以降、単に「エンコーダ」という)210が取り付けられており(図5参照)、回転軸202の回転角度はエンコーダ210によって検出される。
The rotation of the
一方、芯押台2bは、平板状のスペーサ252上に設置された直方体状の台本体251、下段フレーム701上に設置され、その上をスペーサ252が移動する一対のレール253、軸受255を介して台本体251に回転可能な状態で支持された回転軸254、および回転軸254の先端に取り付けられた円錐台状の傘型センター256で構成されている。一対のレール253は、それぞれがロール100の中心軸と並行となる状態で、下段フレーム701上に設置されている。
On the other hand, the
台本体251の前面には、制御用の複数のスイッチを備えたスイッチパネル257が取り付けられている。また図示しないが、台本体251の内部には、回転軸254をロール100に対して押し付ける押圧部材が内蔵され、スペーサ252の下部には、スペーサ252をレール253に固定する固定部材が取り付けられている。なお、下段フレーム701には、固定部材の移動を妨げないように直方体状の凹部703が形成されている。
A
本実施の形態では、押圧部材としてエアーシリンダを用い、固定部材としてアクチュエータを用いているが、同様の機能を発揮できるものであれば、他の部材を用いてもよい。エアーシリンダおよびアクチュエータの機能については、後に、図5を参照して詳述する。 In the present embodiment, an air cylinder is used as the pressing member and an actuator is used as the fixing member. However, other members may be used as long as they can exhibit the same function. The functions of the air cylinder and the actuator will be described in detail later with reference to FIG.
ロール100を主軸台2aおよび芯押台2bに取り付ける際には、作業者が手動でスペーサ252を一対のレール253に沿って移動させ、ロール100の長さに合わせて芯押台2bの位置を調整する。次に、ロール100の左右端部の中心に形成された穴にセンターコーン204および傘型センター256の先端を挿入する。この際、必要に応じて芯押台2bの位置を調整する。
When attaching the
ロール100がセンターコーン204および傘型センター256で保持された後、作業者は、後述するアクチュエータによってスペーサ252をレール253に固定し、またエアーシリンダによって回転軸254をロール100に押し付ける。このようにして、ロール100は、主軸台2aおよび芯押台2bによって回転可能な状態で支持される。
After the
なお、本実施の形態では、両端面の中心部に回転軸挿入用の穴が形成されたロールの外径を測定する場合について説明したが、本発明にかかる形状測定装置は、両端面の中心部に回転軸が取り付けられた、いわゆる軸付きロールの外径を測定することもできる。ただし、その場合には、それらの回転軸をチャッキングまたは2個の回転ロールを用いて回転可能に支持する必要があるため、それに合わせて主軸台2aおよび芯押台2bの構造を変更する必要がある。
In the present embodiment, the case of measuring the outer diameter of a roll having a rotation shaft insertion hole formed in the center portion of both end faces has been described. However, the shape measuring apparatus according to the present invention has the center of both end faces. It is also possible to measure the outer diameter of a so-called roll with a shaft, to which a rotating shaft is attached. However, in that case, since it is necessary to support those rotating shafts by chucking or using two rotating rolls, it is necessary to change the structure of the
次に、前述の図1および図2、更に図3を参照して、アーム3、アーム移送手段4および一対の寸法測定器5a、5bの構成と機能を説明する。図3は、アーム3およびアーム移送手段4を、左斜め上方から見た要部斜視図である。図では、アーム移送手段4の構造を分かりやすく示すために、アーム移送手段4が載置された上段フレーム702を省略している。同様の理由で、寸法測定器5bの手前に取り付けられたカバーを省略している。
Next, the configuration and function of the
角柱状のアーム3はロール100の上方において略水平に保たれ、かつ長手方向がロール100の中心軸と直交する方向に配置されている。アーム3の後部はアーム移送手段4のスライダ401に固定され、前部の開放端側に一対の寸法測定器5a、5bが、アーム3に吊り下げられた状態で取り付けられている。
The prism-shaped
アーム移送手段4は、アーム3をロール100の中心軸と平行な方向に移送するもので、ボールネジで構成されている。具体的には、アーム移送手段4は、アームを固定するスライダ401と、スライダ401の移動方向を規制する一対のレール402と、ボールネジの主要構成要素であるネジ軸403、ナット404、軸受405および406、カップリング407ならびにモータ408で構成されている。
The arm transfer means 4 transfers the
一対のレール402は、上段フレーム702の上面に固定されている。また上段フレーム702のうち一対のレール402の間に直方体状の凹部704が形成されており、ネジ軸403、軸受405、406、カップリング407およびモータ408はその凹部704に収容されている。
The pair of
ネジ軸403は、両端が軸受405および406に回転可能な状態で支持され、途中にナット404が螺合している。またネジ軸403は、カップリング407を介してモータ408に結合されており、モータ408が回転すると、ナット404がネジ軸403に沿って左右に移動する。
Both ends of the
図3に示すように、スライダ401の前後の下部は、一対のレール402を挟むような形状をしている。またアーム3が固定された平板状のスライダ401はナット404に接続されて一体となっているため、ネジ軸403が回転すると、アーム3はレール402に沿って左右に移動する。
As shown in FIG. 3, the lower part of the front and rear of the
アーム移送手段4の左端に設置されたメカリミット410は、何らかの理由でナット404が左方向に暴走したときに、機械的にナット404を停止させるものであり、ショックアブソーバの機能も備えている。
The
なお、本実施の形態では、アーム移送手段4をボールネジで構成したが、必ずしもボールネジに限定されない。同様の移動速度と位置精度を確保できるものであれば、リニアーモータ等の他の手段を用いてアーム移送手段を構成してもよい。 In the present embodiment, the arm transfer means 4 is composed of a ball screw, but is not necessarily limited to a ball screw. As long as the same moving speed and position accuracy can be ensured, the arm transfer means may be configured using other means such as a linear motor.
次に、寸法測定器5aおよび5bについて説明する。一対の寸法測定器5aおよび5bは、ロール100の外径寸法を測定するために用いられる。寸法測定器5aおよび5bは同一の形状をしており、図3に示すように、ロール100の外径寸法を測定する部分が対向する状態でアーム3に取り付けられている。以下、寸法測定器5bを代表として、その構成と機能を説明する。
Next, the
寸法測定器5bは、アーム3への取付部であるブラケット501、ブラケット501に取り付けられた板状のプレート504、プレート504の上部および下部に固定された投光器506および受光器507、ならびに板状のカバー508および509(図では省略)で構成されている。
The
寸法測定器5bは、角筒状のブラケット501の中空部にアーム3を挿入することにより、アーム3に吊り下げられた状態で取り付けられる。ブラケット501のアーム3への取付位置は、測定するローラ100の外径に合わせて作業者が調整する。ブラケット501の上部にはレバー502が取り付けられており、レバー502を時計回りに回転させると、ブラケット501はアーム3に固定され、その位置に保持される。
The
ブラケット501の下部には、板状のプレート504、カバー508および509(図では省略)が、それぞれ直交する状態で取り付けられている。プレート504の上部には、半導体レーザを光源として帯状の平行光を照射する投光器506が取り付けられ、下部には、CCD(Charge Coupled Device)で構成された受光器507が取り付けられている。投光器506から下方に照射された帯状の平行光は受光器507に入射される。
A plate-
図では、投光器506と受光器507の配置状態が分かるようにカバー509を省略しているが、カバー508および509は、図1に示すように投光器506および受光器507を囲むように配置され、相互にビス等で固定されている。またカバー509はプレート504と同様の形状をしている。
In the drawing, the
通常、寸法測定器は、投光器と受光器の間に測定対象物を挿入し、その対象物によって帯状の平行光が遮られた位置を検出することによって、測定対象物の寸法を測定する。本実施の形態では、この寸法測定器を2つ用いて、ロール100の外径寸法を測定している。
Usually, a dimension measuring instrument measures the dimension of a measuring object by inserting a measuring object between a light projector and a light receiver, and detecting the position where the strip-shaped parallel light was blocked by the object. In the present embodiment, the outer diameter dimension of the
投光器506と受光器507の間のプレート504には、ロール100を挿入する凹部505が形成されている。なお、寸法測定器5aおよび5bによるロールの外径寸法の測定については、後に図4を用いて詳述する。
A
なお、図では、第2のプレート504の上部に取り付けられた投光器506から帯状の平行光が鉛直下方に向けて照射されるが、投光器506をプレート504の下部に取り付け、帯状の平行光を鉛直上方に向けて照射し、それをプレート504の上部に取り付けられた受光器507で受光するようにしてもよい。
In the drawing, the band-like parallel light is emitted vertically downward from the
次に、キャリブレーション(較正)の際に使用するマスターゲージ6について説明する。本実施の形態では、キャリブレーションは、マスターゲージ6を構成する円板の水平方向の位置データを、寸法測定値5aおよび5bを用いて読み取ることをいう。読み取られた位置データは、ロール100の外形寸法を算出する際の基準データとして用いられる。
Next, the
本実施の形態では、マスターゲージ6として、直径の異なる3つの円板601、602および603がロール100の中心軸と平行な方向に配列されたものを用いている。円板601、602および603は、中心軸が主軸台2aの回転軸202の回転中心Oと略一致する状態で、台本体201に取り付けられている。また円板601、602および603の中心部には、回転軸202を通す孔が形成されている。
In the present embodiment, the
<ロールの外径寸法の測定方法>
次に、図4を参照して、寸法測定器5aおよび5bを用いて、ロール100の外径寸法を測定する方法を説明する。図4は、寸法測定器5aおよび5bによってロール100の外径寸法を測定する状態を示す概念図である。
<Measurement method of outer diameter of roll>
Next, a method for measuring the outer diameter of the
図4は、主軸台2aおよび芯押台2bに取り付けられたロール100を、側面から見た状態を示している。なお、実施の形態では、寸法測定器5bの投光器506および受光器507はプレート504の裏側に取り付けられているが、説明を分かりやすくするため、図では実線で示している。
FIG. 4 shows a state in which the
寸法の測定に先立ち、作業者は寸法測定器5aおよび5bのそれぞれのブラケット501を矢印で示す方向に移動させ、ロール100の外径が、投光器506から照射された帯状の平行光Lの一部を遮る位置に設定する。
Prior to the measurement of the dimensions, the operator moves the
プレート504への投光器506および受光器507の取り付け位置は、正確に調整されており、投光器506から鉛直下方に照射された幅Wの帯状の平行光Lは、幅WのCCDが設置された受光器507に入射する。ロール100の外径によって平行光が遮られた位置を受光器507で測定すると、その位置データは、幅Wの帯状の平行光Lの端部からの距離を表している。
The mounting positions of the
図4において、2点鎖線で示した円は複数の円板で構成されたマスターゲージ6のうちの1つの円板(ここでは円板601とする)の外径を示している。マスターゲージ6は正確な形状の円板を、中心軸が主軸台2aの回転軸202の回転中心Oと略一致する状態で台本体201に取り付けたものであり、円板の外径寸法D0は予め測定されている。
In FIG. 4, a circle indicated by a two-dot chain line indicates an outer diameter of one disk (here, referred to as a disk 601) of the master gauges 6 formed of a plurality of disks. The
寸法測定器5aおよび5bを用い、マスターゲージ6の円板601の外径に、投光器506から帯状の平行光を照射し、円板601によって遮られた位置を受光器507で測定する。測定された位置データをL0およびR0とする。一方、同じ寸法測定器5aおよび5bを用い、ロール100の外径に、投光器506から帯状の平行光を照射し、ロールによって遮られた位置を受光器507で測定する。測定された位置データをL1およびR1とする。
Using the
ロールの外径寸法D1は、寸法測定器5aおよび5bの測定データL0、L1、R0、R1を用いて下記(1)式で表される。
D1=D0−|L0−L1|−|R0−R1| -----(1)
The outer diameter dimension D1 of the roll is expressed by the following equation (1) using the measurement data L0, L1, R0, R1 of the
D1 = D0− | L0−L1 | − | R0−R1 | ----- (1)
式(1)において、円板601の外径寸法D0は予め正確に測定されており、またL0、L1、R1、R0の値は、寸法測定器5aおよび5bを用いて測定されている。従って、ロール100の外径寸法は、寸法測定器5aおよび5bを用いて帯状の平行光マスターゲージの円板およびロールの外径によって遮られる位置を測定することによって、求めることができる。
In Expression (1), the outer diameter dimension D0 of the
なお、図4では、ロールの外径寸法D1が円板の外径寸法D0より小さいものとして説明を行ったが、ロールの外径寸法D1が円板の外径寸法D0より大きい場合には、ロールの外径寸法D1は、下記式(2)で表される。
D1=D0+|L0−L1|+|R0−R1| -----(2)
In FIG. 4, the outer diameter dimension D1 of the roll is described as being smaller than the outer diameter dimension D0 of the disk, but when the outer diameter dimension D1 of the roll is larger than the outer diameter dimension D0 of the disk, The outer diameter D1 of the roll is represented by the following formula (2).
D1 = D0 + | L0-L1 | + | R0-R1 | ----- (2)
寸法測定器5aおよび5bとして市販の寸法測定器を用いた場合、ロール100の外径によって遮られる位置を+−0.003mmの精度で測定できるため、上述した方法で測定を行えば、ロールの外径D1を0.003mmの精度で測定できる。
When a commercially available size measuring device is used as the
またアーム移送手段4を動作させ、アーム3をロール100の中心軸と平行に移動させながら、寸法測定器5aおよび5bによる測定を繰り返すことにより、長さ方向の複数の位置におけるロールの外径寸法を測定できる。更に、ロール回転手段2を用いてロール100を所定の角度だけ回転させ、その状態で外径寸法の測定を行えば、円周方向におけるロール100の外径寸法の偏りを測定することもできる。
Further, by operating the arm transfer means 4 and moving the
上述の式(1)(2)から分かるように、ロールの外径寸法の算出には、寸法測定器5aおよび5bのアーム3への取り付け位置を示すデータを必要としない。従って、作業者が寸法測定器5aおよび5bのアーム3への取り付け位置を調整する際、目視でロール100の一部がプレート504の凹部505に挿入されるようにするだけでよい。そのため、寸法測定器5aおよび5bの位置調整を短時間で終えることができる。
As can be seen from the above formulas (1) and (2), the calculation of the outer diameter of the roll does not require data indicating the attachment positions of the
ところで、発明者等は、本発明にかかる形状測定装置の検討過程において、寸法測定器5aおよび5bをロールの上下に配置した構成、すなわち図4の構成を時計回りに90度回転させた構成を用い、同様の方法でロールの外径寸法を測定してみた。しかし、この構成では0.003mmの精度を確保することができず、測定精度が1桁近く悪い値となった。
By the way, the inventors have a configuration in which the
その原因について検討を行ったが、寸法測定器をロールの上下に配置する構成の場合、アームを垂直方向に立てた状態で水平方向に移送することになる。この場合、寸法測定器の重さによってアームに回転モーメントが働き、移送の際に、そのモーメントによってアームの先端が振動し、そのために測定精度が低下したものと思われる。 Although the cause was examined, in the structure which arrange | positions a dimension measuring device on the upper and lower sides of a roll, it transfers to a horizontal direction in the state which stood the vertical direction. In this case, it is considered that a rotational moment acts on the arm due to the weight of the dimension measuring device, and the tip of the arm vibrates due to the moment during the transfer, and the measurement accuracy is thus lowered.
これに対し、本発明の形状測定装置では、寸法測定器をアームから吊り下げる構成を採用しているために、アームに生じる回転モーメントが非常に小さく、結果として、アーム3がほとんど振動しないために、寸法測定器の本来の精度を維持できるものと思われる。
On the other hand, since the shape measuring apparatus of the present invention employs a configuration in which the dimension measuring device is suspended from the arm, the rotational moment generated in the arm is very small, and as a result, the
更に、本実施の形態では、階段状のフレーム7の上段フレーム702にアーム移送手段4を設置すると共に、アーム3の端部を固定したスライダ401を、上段フレーム702の上面に設置された一対のレール402で支持している。このような構成を採用した場合、アーム3の長さを必要最小限に留めることができるために、アームに生じる回転モーメントの値を一層小さくすることができる。
Further, in the present embodiment, the arm transfer means 4 is installed on the
なお、本実施の形態では、マスターゲージ6を構成する円板601、602および603を主軸台2aに取り付けているが、この構成に限定されない。ロール100の中心軸と同軸に配列されていれば、円板601、602および603を芯押台2bに取り付けてもよい。
In this embodiment, the
また本実施の形態では、複数の円板を用いてマスターゲージ6を構成したが、必ずしも円板を用いる必要はない。水平方向の寸法があらかじめ測定された複数の板状部材を用いても、円板を用いた場合と同様の機能を実現できる。ただし、この場合、投光器506から放射された平行光Lが板状部材の表面で反射して投光器506に入射すると、投光器に障害が生じる恐れがあるため、反射光が投光器に入射しないような形状を採用する必要がある。
Moreover, in this Embodiment, although the
更に、板状部材の数は3枚に限定されない。測定するロールの直径が広い範囲に及ぶ場合には、板状部材の数を増やせばよい。ただし、板状部材の数を増やすと構造が複雑になるため、測定するロールの直径の範囲に応じて適切な枚数を選択する必要がある。 Furthermore, the number of plate-like members is not limited to three. When the diameter of the roll to be measured extends over a wide range, the number of plate-like members may be increased. However, since the structure becomes complicated when the number of plate-like members is increased, it is necessary to select an appropriate number according to the range of the diameter of the roll to be measured.
<形状測定装置の制御系の構成>
次に、図5を参照して、本実施の形態にかかる形状測定装置の制御系の構成について説明する。図5は、形状測定装置1の制御系の構成を示すブロック図である。
<Configuration of control system of shape measuring device>
Next, the configuration of the control system of the shape measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
形状測定装置1の制御系は、寸法測定器5aおよび5b、アーム移送手段4、主軸台2a、芯押台2b、コントローラ8およびパーソルコンピュータ(以降、「PC」と略記する)9で構成されている。これらのうち寸法測定器5aおよび5bについては、先に詳しく説明したので、説明を省略する。
The control system of the
アーム移送手段4のエンコーダ411は、モータ408の回転軸に取り付けられており、モータ408の回転数を検出する。モータ408の回転数はスライダ401の移動距離に比例しているため、エンコーダ411でモータ408の回転数を検出することにより、アーム3の位置、すなわち寸法測定器5aおよび5bの測定位置を検出することができる。
The encoder 411 of the arm transfer means 4 is attached to the rotation shaft of the
主軸台2aのモータ206の回転軸に取り付けられたエンコーダ210は、主軸台2aの回転軸202の回転角度を検出する。エンコーダ210で検出した値によってモータ206の回転を制御することにより、ロール100を所定の角度だけ回転させることができる。
The
芯押台2bのエアーシリンダ260は、回転軸254を前方に押し出して傘型センター256をロール100の端面に押し付けるために用いられる。一方、アクチュエータ261は、台本体251が設置されたスペーサ252をレール253に固定するために用いられる。
The
スイッチパネル257には、エアーシリンダ260の動作をオン/オフさせるスイッチ、アクチュエータ261の動作をオン/オフさせるスイッチおよび緊急時にモータ206の回転を停止させるスイッチが設けられている。
The
コントローラ8は、形状測定装置1の各部の動作を制御するもので、フレーム7の近傍に設置されたボックス(図示せず)内に収容され、制御部801、演算部802、記憶部803、タッチパネル804、プリンタ805および電源806で構成されている。
The
図示しないが、コントローラ8はCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を内蔵しており、ROMに格納されたプログラムを読み出してCPUで実行することにより、制御部801および演算部802のそれぞれの機能を実現している。
Although not shown, the
制御部801は、記憶部803に格納された制御用データに基づいてモータ206の回転を制御することによってロール100の回転角度を調整し、同様に、モータ408の回転を制御することによってアーム3の移送位置を調整する。
The
演算部802は、寸法測定器5aおよび5bのそれぞれの受光器507から送られてきた測定データを用い、上述の式(1)または(2)に基づいてローラ100の外径寸法を算出する。演算部802で算出された外径寸法は、記憶部803に格納され、必要に応じてプリンタ805から打ち出される。
The
記憶部803は、通常、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成され、測定の際に必要となるデータ、測定データおよび演算部802で演算したデータを格納する。
The
液晶ディスプレイで構成されたタッチパネル804は、測定位置や測定角度、許容値等の、測定および判定の際に必要となるデータを入力するために用いられ、また測定結果を表示するために用いられる。プリンタ805は、測定データおよび演算部802の演算データを打ち出すために用いられる。
A
電源806は外部の商用電源807に接続されており、図示しないケーブルを介して、形状測定装置1の各部に動作用の電力を供給する。
The
PC9は、寸法測定器5a、5bの測定データおよび演算部802の演算データに基づいて、図8に示す真円度や円筒度のグラフを作成する。PC9に内蔵されたハードディスクには、真円度や円筒度のグラフを作成するためのソフトウェアが格納されている。PC9で作成されたグラフはディスプレイに表示される。真円度や円筒度のグラフの作成方法については、後に図8を用いて詳述する。
The PC 9 creates a graph of roundness and cylindricity shown in FIG. 8 based on the measurement data of the
<形状測定装置の動作>
次に、図2の正面図、図5のブロック図および図6のフローチャートを参照して、本実施の形態にかかる形状測定装置1の動作を説明する。形状測定装置1の一連の動作は、コントローラ8の制御に基づいて行われる。なお、形状測定装置1の動作を開始する前の状態では、アーム3は図2のAに示す位置で待機している。
<Operation of shape measuring device>
Next, the operation of the
最初に、主軸台2aと芯押台2bとの間に、測定対象であるロール100を取り付ける(ステップS11)。具体的には、ロール100の長さに応じて、作業者が芯押台2bを移動させる。更に、主軸台2aのセンターコーン204の先端をロール100の左側の端面の穴に挿入し、芯押台2bの傘型センター256の先端をロール100の右側の端面の穴に挿入する。
First, the
その後、芯押台2bのスイッチパネル257のスイッチを押して、アクチュエータ261を動作させ、スペーサ252をレール253に固定する。更にエアーシリンダ260を動作させ、回転軸254を前方に押し出して傘型センター256をロール100の端面に押し付ける。
Thereafter, the switch of the
主軸台2aおよび芯押台2bへのローラ100の取り付けが終了した後、作業者は、コントローラ8のタッチパネル804から測定条件を入力する(ステップS12)。具体的には、外径寸法を測定するロールの位置やロールの回転角度のデータ、外径寸法の許容値を示すデータを入力する。
After the attachment of the
次に、作業者はアーム3に対する寸法測定器5aおよび5bの位置を調整して、図4に示す位置、すなわち投光器506から照射された帯状の平行光の一部がロール100によって遮られる位置に取り付ける(ステップS13)。位置調整後、レバー502を回転して、ブラケット501をアーム3に固定する。
Next, the operator adjusts the positions of the
次に、キャリブレーションを行う(ステップS14)。キャリブレーションの際には、アーム3を図2のBに示す領域に移動させ、位置をずらしながら3つの円板601、602、603について、図4に示した方法で、投光器506から受光器507に向けて帯状の平行光を照射し、円板によって遮光される位置L0およびR0を測定し、測定データを記憶部803に格納する。
Next, calibration is performed (step S14). At the time of calibration, the
円板の大きさによっては、円板が帯状の平行光Lを遮光しない場合もあるため、3つの円板のうち位置L0およびR0が測定できた円板のいずれか(例えば測定値がロールの測定値に近い方)の測定値を、基準データL0およびR0として用いる。 Depending on the size of the disc, the disc may not shield the strip-shaped parallel light L, so one of the three discs at which the positions L0 and R0 can be measured (for example, the measured value is that of the roll). The measurement value closer to the measurement value) is used as the reference data L0 and R0.
キャリブレーションが終了した後、アーム3は待機位置(図2の位置A)を通過して測定領域(図2の領域C)に移動し、外径寸法の測定を行う(ステップS15)。具体的には、制御部801は、アーム移送手段4を駆動してアーム3を測定点まで移動させ、寸法測定器5aおよび5bを用いてロール100が帯状の平行光Lを遮光する位置L1、R1を測定した後、そのデータを記憶部803に格納する。
After the calibration is completed, the
図2の領域Cにおいて、アーム3を左から右に移動させながら上述の測定を繰り返す。また必要に応じて、ロール100を所定の角度だけ回転させ、更にアーム3を右から左に移動させながら測定を繰り返す。測定データは記憶部803に格納される。
In the region C of FIG. 2, the above measurement is repeated while moving the
予め定めた全ての測定点における測定が終了した場合(ステップS16でYes)、制御部801はアーム3を待機位置(図2の位置A)まで移動させ、その位置に停止させる(ステップS17)。一方、測定が終了していない場合(ステップS16でNo)、ステップS15の処理に戻って測定を継続する。
When measurement at all predetermined measurement points is completed (Yes in step S16), the
次に、演算部802は寸法測定器5a、5bの測定データを用い、式(1)または式(2)に基づいてロール100の測定点の外径寸法を算出し(ステップS18)、続いて、算出結果を、記憶部803に格納された許容値と比較して、ロールの適否を判定する(ステップS19)。具体的には、算出したロールの外径寸法が許容値の範囲内に含まれている場合は適、そうでない場合は否と判定する。
Next, the
判定結果は、制御部801によってタッチパネル804に表示されると共に、記憶部803に格納される。また必要な場合、作業者は、プリンタ805を操作して判定結果を打ち出す。
The determination result is displayed on the
最後に、ロール100を主軸台2aおよび芯押台2bから取り外して作業を終了する(ステップS20)。具体的には、芯押台2bのスイッチパネル257を操作して、エアーシリンダ260およびアクチュエータ261の動作を解除し、芯押台2bを手動で右方向に移動させ、ロール100を主軸台2aおよび芯押台2bから取り外す。以上で、ロール形状の測定作業は終了する。
Finally, the
表1に、平行光の幅Wが65mmの市販の寸法測定器を用い、図6に示したフローに従ってロール100の外径寸法を測定した結果の一例を示す。図7は、ロール100の外径寸法の測定点を示した図で、表1の測定結果に対応している。図7(a)は、ロール100を回転させながら測定を行ったときの測定角度、図7(b)は、アーム3をロール100に沿って移動させながら外径寸法を測定したときの測定位置を示している。
Table 1 shows an example of the result of measuring the outer diameter of the
表1に示すように、本実施の形態にかかる形状測定装置1を用いれば、ロールの外径寸法を0.001mmの単位で、かつ0.003mmの精度で測定することができる。
As shown in Table 1, when the
<ロールの形状に関するデータの作成例>
上述の実施の形態では、ロールの外径寸法を測定する場合についてのみ説明したが、本発明にかかる形状測定装置は外径寸法の測定に限定されず、寸法測定器で測定したデータを加工することによって、真円度、円筒度、芯振れ度等のロールの形状に関する様々なデータを作成することができる。
<Example of creating data on roll shape>
In the above-described embodiment, only the case of measuring the outer diameter dimension of the roll has been described. However, the shape measuring device according to the present invention is not limited to the measurement of the outer diameter dimension, and processes data measured by the dimension measuring instrument. Thus, various data relating to the shape of the roll, such as roundness, cylindricity, and runout, can be created.
図8は、表1に示した外径寸法の測定データを基に、専用のソフトウェアを用いて作成したデータをグラフ化したものである。図8(a)はロールの真円度を示すグラフ、図8(b)はロールの円筒度を示すグである。図中、実線は外径寸法の測定値D1を示し、細線は外径寸法の最大許容値Dmaxと最小許容値Dminを示す。 FIG. 8 is a graph of data created using dedicated software based on the measurement data of the outer diameter shown in Table 1. FIG. 8A is a graph showing the roundness of the roll, and FIG. 8B is a group showing the cylindricity of the roll. In the figure, the solid line indicates the measured value D1 of the outer diameter dimension, and the thin line indicates the maximum allowable value Dmax and the minimum allowable value Dmin of the outer diameter dimension.
図に示したロールの形状は、実際の形状とは異なり、外径寸法の最大許容値Dmaxと最小許容値Dminの近傍の値のみを示している。更に、測定角度および測定位置の中間の値は、測定データに基づいて作成した推定値である。 The shape of the roll shown in the figure is different from the actual shape, and shows only values in the vicinity of the maximum allowable value Dmax and the minimum allowable value Dmin of the outer diameter dimension. Further, the intermediate value between the measurement angle and the measurement position is an estimated value created based on the measurement data.
なお、図8のグラフは表1のデータだけでは作成できないため、追加の測定が必要となる。以下、その理由を簡単に説明する。 Note that the graph of FIG. 8 cannot be created using only the data in Table 1, so additional measurement is required. The reason will be briefly described below.
前述の図4に示した外径寸法の測定方法では、ロールの回転軸とマスターゲージ6の各円板の中心軸とが一致しているものとしたが、実際には若干のずれがある。ロールの外径寸法の測定であれば、このずれは測定値に影響しないが、図8に示すグラフを作成するためには、ロールの中心軸から外径までの距離すなわちロールの半径のデータが必要となる。
In the method for measuring the outer diameter shown in FIG. 4 described above, the rotation axis of the roll and the central axis of each disk of the
ロールの半径のデータを得るためには、任意の角度において外径寸法を測定した後、更にロールを180度回転させた状態で外径寸法を測定し、それら2つの測定データから、ロールの中心軸とマスターゲージ6の円板の中心軸との間のずれ量を算出し、ずれ量だけ半径の寸法を増減させる必要がある。
In order to obtain the roll radius data, the outer diameter dimension is measured at an arbitrary angle, and the outer diameter dimension is measured while the roll is further rotated 180 degrees. It is necessary to calculate the amount of deviation between the shaft and the central axis of the
図8(a)の真円度および図8(b)の円筒度のグラフを見れば、測定対象のロールがどのような形状をしているか、また外径寸法が許容値の範囲内にあるか否かを、視覚を通して簡単に確認することができる。 From the graph of roundness in FIG. 8A and cylindricity in FIG. 8B, the shape of the roll to be measured is in the allowable range. It can be easily confirmed through vision.
なお、上述の実施の形態では、本発明にかかる形状測定装置を用いて、グラビア印刷用のシリンダーの形状を測定する場合について説明したが、本発明にかかる形状測定装置の用途は、グラビア印刷用シリンダーの形状測定に限定されない。タービンの軸等のより径の大きいロールの形状測定にも適用できることは、云うまでもない。 In the above-described embodiment, the case where the shape of the gravure printing cylinder is measured using the shape measuring device according to the present invention is described. However, the shape measuring device according to the present invention is used for gravure printing. It is not limited to measuring the shape of a cylinder. Needless to say, the present invention can also be applied to the measurement of the shape of a roll having a larger diameter, such as a shaft of a turbine.
1 ロール形状測定装置
2 ロール回転手段
2a 主軸台
2b 芯押台
3 アーム
4 アーム移送手段
5a、5b 寸法測定器
6 マスターゲージ
7 フレーム
8 コントローラ
9 PC
201、251 台本体
202、254 回転軸
203、255、405、406 軸受
204 センターコーン
205、207 プーリ
206、408 モータ
208 ベルト
252 スペーサ
253、402 レール
256 傘型センター
257 スイッチパネル
401 スライダ
403 ネジ軸
404 ナット
407 カップリング
501 ブラケット
502 レバー
504 プレート
506 投光器
507 受光器
508、509 カバー
601、602、603 円板
701 下段フレーム
702 上段フレーム
703、704 凹部
801 制御部
802 演算部
803 記憶部
804 タッチパネル
805 プリンタ
806 電源
DESCRIPTION OF
201, 251
Claims (8)
前記ロールの上方において略水平に保たれ、かつ長手方向が前記ロールの中心軸と直交する方向に配置された直線状のアームと、
前記アームに吊り下げた状態で取り付けられ、前記ロールの外径寸法を測定する一対の寸法測定器と、
前記アームを、前記ロールの中心軸と平行な方向に移送するアーム移送手段とを備え、
前記一対の寸法測定器は、それぞれ
帯状の平行光を照射する投光器と、
前記帯状の平行光を受光する複数の受光素子が直線状に配置され、前記帯状の平 行光が前記ロールによって遮られる位置を検出する受光器と、
前記投光器および受光器を、一定の間隔を保ち、かつ前記帯状の平行光が鉛直方向に照射される状態で支持するプレートとで構成され、
前記一対の寸法測定器の前記アームへの取り付け位置は、前記ロールの直径に応じて調整され、それぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記ロールによって遮られる位置に取り付けられることを特徴とするロール形状測定装置。 Roll rotating means for rotating a cylindrical or columnar roll to be measured in a state where the central axis is kept horizontal;
A linear arm which is kept substantially horizontal above the roll and whose longitudinal direction is arranged in a direction perpendicular to the central axis of the roll;
A pair of dimension measuring devices attached to the arm in a suspended state and measuring the outer diameter of the roll;
Arm transfer means for transferring the arm in a direction parallel to the central axis of the roll;
Each of the pair of dimension measuring devices includes a projector that irradiates strip-shaped parallel light, and
A plurality of light receiving elements that receive the belt-like parallel light are arranged in a straight line, and a light receiver that detects a position where the belt-like parallel light is blocked by the roll;
The projector and the light receiver are configured with a plate that maintains a constant interval and supports the strip-shaped parallel light in a state of being irradiated in the vertical direction,
The mounting position of the pair of dimension measuring devices to the arm is adjusted according to the diameter of the roll, and is attached to a position where a part of the strip-shaped parallel light emitted from each projector is blocked by the roll. A roll shape measuring device characterized by the above.
前記一対の寸法測定器のそれぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記複数の板状部材のいずれかで遮られたときに前記受光器で測定された位置データは、
前記一対の寸法測定器のそれぞれの投光器から照射された帯状の平行光の一部が前記ロールの外径で遮られたときに前記受光器で測定された位置データを用いて前記ロールの外径寸法を算出するときの基準データとして用いられる、請求項1に記載のロール形状測定装置。 A master gauge which is installed in the vicinity of one end of the roll and has a hole through which the rotation shaft of the roll rotating means passes and which is composed of a plurality of plate-like members whose horizontal dimensions are measured in advance. Prepared,
The position data measured by the light receiver when a part of the strip-shaped parallel light irradiated from each projector of the pair of dimension measuring devices is blocked by any of the plurality of plate-like members,
The outer diameter of the roll using the position data measured by the light receiver when a part of the strip-shaped parallel light irradiated from each projector of the pair of dimension measuring devices is blocked by the outer diameter of the roll. The roll shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the roll shape measuring apparatus is used as reference data when calculating dimensions.
前記プレートは、角柱状に形成された前記アームを前記ブラケットの中空部に挿入することにより、前記アームに吊り下げられた状態で保持される、請求項1ないし3のいずれかに記載のロール形状測定装置。 The plate of the dimension measuring device is attached to the lower part of a square-shaped bracket,
The roll shape according to any one of claims 1 to 3, wherein the plate is held in a state of being suspended from the arm by inserting the arm formed in a prism shape into a hollow portion of the bracket. measuring device.
前記主軸台は、前記回転軸を回転可能に支持する台本体と、前記回転軸を回転させるモータとを備え、
前記芯押台は、前記回転軸を回転可能に支持する台本体と、当該台本体を、前記ロールの中心軸と平行な方向に移動させる一対のレールと、前記台本体を前記一対のレールに固定する固定部材と、前記回転軸を前記ロールの端面に押し付ける押圧部材とで構成される、請求項1ないし4のいずれかに記載のロール形状測定装置。 The roll rotating means includes a headstock that is inserted into a hole formed at a center portion of one end surface of the roll, and a tip end of the rotating shaft at a center portion of the other end surface of the roll. It consists of a tailstock that is inserted into the formed hole,
The headstock includes a base body that rotatably supports the rotating shaft, and a motor that rotates the rotating shaft,
The tailstock includes a base body that rotatably supports the rotation shaft, a pair of rails that move the base body in a direction parallel to a central axis of the roll, and the base body that is the pair of rails. The roll shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising a fixing member to be fixed and a pressing member that presses the rotating shaft against an end face of the roll.
前記アームの一方の端は、前記ナットに接続されたスライダに固定され、
前記スライダは、前記ロールの中心軸と平行に設置された一対のレールに沿って移動できるように構成されている、請求項1ないし5のいずれかに記載のロール形状測定装置。 The arm transfer means is constituted by a ball screw provided with a screw shaft arranged in parallel with the central axis of the roll, a nut screwed into the screw shaft, and a motor for rotating the screw shaft,
One end of the arm is fixed to a slider connected to the nut,
The roll shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the slider is configured to be movable along a pair of rails installed in parallel with a central axis of the roll.
前記アーム移送手段は、前記フレームの上段フレームの上面に設置される、請求項1ないし6のいずれかに記載のロール形状測定装置。 The roll rotating means is installed on the upper surface of the lower frame of the stepped metal frame,
The roll shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the arm transfer means is installed on an upper surface of an upper frame of the frame.
前記コントローラは、前記一対の寸法測定器で測定した前記ロールの外径の位置を示す第1のデータおよび前記マスターゲージのいずれかの板状棒材の位置を示す第2のデータ、ならびに当該板状部材の寸法を示す第3のデータに基づいて前記ロールの外径寸法を算出する、請求項1ないし7のいずれかに記載のロール形状測定装置。 A controller for controlling the operation of the roll rotation means, the arm transfer means and the pair of dimension measuring devices;
The controller includes: first data indicating a position of the outer diameter of the roll measured by the pair of dimension measuring instruments; second data indicating a position of any plate bar of the master gauge; and the plate The roll shape measuring apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein an outer diameter dimension of the roll is calculated based on third data indicating a dimension of the shaped member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013241737A JP2015102368A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Roll shape measuring device |
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JP2013241737A JP2015102368A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Roll shape measuring device |
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JP2013241737A Pending JP2015102368A (en) | 2013-11-22 | 2013-11-22 | Roll shape measuring device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113513961A (en) * | 2021-07-22 | 2021-10-19 | 南通理工学院 | Shaft part transmission wireless measuring device and method based on machine vision |
CN115523856A (en) * | 2022-11-23 | 2022-12-27 | 西安西部新锆科技股份有限公司 | Measuring device and measuring method for nuclear zirconium alloy pipe cold-rolled core rod |
-
2013
- 2013-11-22 JP JP2013241737A patent/JP2015102368A/en active Pending
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CN115523856A (en) * | 2022-11-23 | 2022-12-27 | 西安西部新锆科技股份有限公司 | Measuring device and measuring method for nuclear zirconium alloy pipe cold-rolled core rod |
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