JP2596482B2 - 板状物の厚み測定装置 - Google Patents

板状物の厚み測定装置

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JP2596482B2
JP2596482B2 JP3222114A JP22211491A JP2596482B2 JP 2596482 B2 JP2596482 B2 JP 2596482B2 JP 3222114 A JP3222114 A JP 3222114A JP 22211491 A JP22211491 A JP 22211491A JP 2596482 B2 JP2596482 B2 JP 2596482B2
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traveling
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眞悟 富永
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株式会社スガテック
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測定装置に関し、超音
波あるいは光(レーザー光も含む)を利用して対象物の
厚みを測定する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】直接、定規等を当てることができない物
体までの距離を測る場合には、超音波あるいは光を利用
して、該装置から物体までの距離を測ることが一般に行
われている。従って、該方法を利用して物体の厚みや幅
を測る場合には、測定しようとする物体の両側に超音波
あるいは光を利用して距離を測定する装置を配置し、該
装置から物体までの距離を測定し、測定装置の位置と測
定長さから演算して、物体の長さあるいは厚みを測定す
ることができることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記超
音波あるいは光を利用して距離を測定する方法において
は、超音波あるいは光を利用して距離を測定する装置に
測定誤差があり、該測定誤差は精度の良い装置であって
も最大測定長の0.5〜1パーセントという値で生じる
ことが知られている。従って、比較的一定の幅あるいは
厚みの物体を測る場合には、最大測定長の短い装置を用
意すれば、比較的精度良く測定することができるが、対
象物によって幅や厚みが大きく異なる物体の幅や厚みを
測定する場合には、最大測定長の長い装置を用意する必
要がある。ここで、例を挙げて説明すれば、0.3〜2
mの幅を有する物体を片側から測定する場合には少なく
とも1.8m程度の測定範囲を有する長さ測定装置が必
要となり、この場合には測定誤差が0.6%とすると最
大測定誤差は10.8mmとなり、0.3mの長さに対
しては3.6%の誤差を有することになり、更に前記物
体を両側から測定すると、その倍の誤差が生じることに
なる。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、直接定規を当てて測定することができない物体厚み
等を測定するに当たって、測定誤差の値を減少させて出
来るだけ正確な値を得ることができる板状物の厚み測定
装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の板状物の厚み測定装置は、ローラコンベアによっ
て搬送される板状物の上下に近距離を精度良く測定する
超音波又は光の反射を利用した無接触型距離測定手段を
それぞれ設けて、前記板状物の厚みを測定する装置であ
って、前記ローラコンベアに搭載されている前記板状物
の上下両側に設けられ、しかもそれぞれは平行配置され
た対となるリニアガイドと、前記リニアガイドとそれぞ
れ対となって平行に設けられ、中央を基準として左右に
は送りねじ部が形成された上ねじ軸及び下ねじ軸と、前
記リニアガイドに一部が支持され前記上ねじ軸の中央に
固定配置された固定こま、及び前記リニアガイドに摺動
自在に支持され、前記上ねじ軸の両側の送りねじ部にそ
れぞれ螺着された走行コマと、前記固定コマ及び走行コ
マにそれぞれ設けられた上下昇降具、並びに上下昇降具
の下部にそれぞれ設けられた無接触型距離測定手段と、
前記リニアガイドに一部が支持され前記下ねじ軸の中央
に固定配置された固定こま、及び前記リニアガイドに摺
動自在に支持され、前記下ねじ軸の両側の送りねじ部に
それぞれ螺着され、前記走行コマに対応して同期移動す
る走行コマと、前記固定コマ及び走行コマの上端部に固
定配置され、しかもその先端部は前記ローラコンベアの
搬送面の直下の至近距離にある無接触型距離測定手段
と、前記上ねじ軸及び下ねじ軸を回転させて、前記走行
コマ及びを所定位置まで同期移動させるステッピングモ
ータとを有し、前記走行コマを所定位置に移動させた状
態で、それぞれの前記上下昇降具を作動させて、前記無
接触型距離測定手段を前記板状物の至近距離に位置する
ように高さ調整を行い、前記板状物の上下に近接して配
置された前記無接触型距離測定手段で、該板状物の上面
までの距離及び下面までの距離を測定し、前記それぞれ
の無接触型距離測定手段の上下位置から、前記板状物の
幅方向の3箇所の厚みを同時に測定している。
【0005】
【作用】請求項1記載の板状物の厚み測定装置において
は、先ず、ステッピングモータを作動させてローラコン
ベア上の板状物の上下に配置されている上ねじ軸及び下
ねじ軸を同期回転させ、上ねじ軸及び下ねじ軸の両側の
送りねじ部にそれぞれ螺着されている走行コマをリニア
ガイドに摺動させながら所定位置に同期移動させる。そ
して、上側の走行コマ及び固定コマに設けられている上
下昇降具により無接触型距離測定手段を板状物の所定の
至近距離まで移動させる。そして、板状物の上下の走行
コマ及び固定コマに設けられている無接触型距離測定手
段で板状物の上面までの距離又は下面までの距離をそれ
ぞれ測定し、それぞれの無接触型距離測定手段の上下位
置から板状物の幅方向の3箇所の厚みを同時に測定す
る。
【0006】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図1は本発明の一実施例に係る板状物の厚
み測定装置の説明図である。
【0007】図1に示すように本発明の一実施例に係る
板状物の厚み測定装置34は、枠体35と、該枠体35
の側壁に端部が接合されたリニアガイド36、37と、
該リニアガイド36、37と平行に設けられて枠体35
の両内側壁の上部および下部を貫通する上ねじ軸38及
び下ねじ軸39と、該上、下ねじ軸38、39のそれぞ
れの左右にねじ切りの方向が異なるねじ部40、41及
び42、43と、前記枠体35の上部に設けられた上ね
じ軸38の中央に固定され、前記リニアガイド36にも
固定された固定コマ44と、前記リニアガイド36にガ
イドされ前記上ねじ軸38の左右のねじ部40、41に
それぞれ螺着された走行コマ45、46と、該走行コマ
45、46および固定コマ44の各々には無接触型距離
測定手段47を下端部に有する上下昇降具48と、前記
枠体35の下部に設けられた下ねじ軸39の中央及び前
記リニアガイド37の中央に固定された固定コマ49
と、前記下ねじ軸39の左右のねじ部42、43に螺着
された走行コマ50、51と、該走行コマ50、51お
よび固定コマ49の各々の上端部に設けられた昇降しな
い無接触型距離測定手段52と、前記上ねじ軸38に嵌
め込まれたタイミングプーリー53と、下ねじ軸39に
嵌め込まれたタイミングプーリー54と、該タイミング
プーリー54及びタイミングプーリー53を同期させる
ベルト55と、前記上ねじ軸38を駆動するステッピン
グモータ18によって構成されている。またローラコン
ベア24(キャリアローラ)上には板状物の一例である
スラブ23が載置されている。
【0008】前記のように構成された板状物の厚み測定
装置34について、以下その測定法を説明する。まず、
予め測定しようとする位置に上部左右の無接触型距離測
定手段47と下部の左右の無接触型距離測定手段52と
を移動させる為に、ステッピングモータ18によって上
ねじ軸38を回転させる。そして、走行コマ45、46
はリニアガイド36に案内されながら移動し所定の位置
にセットされる。次に、同一コントローラ(図示せず)
によって、走行コマ45、46及び固定コマ44に設け
られた同一高さの上下昇降具48を同時に上下させて所
定高に無接触型距離測定手段47を調整する。なお、こ
の無接触型距離測定手段47の高さは該無接触型距離測
定手段47からの距離測定が最大の精度を有するよう
に、その高さ調整を行う。また、枠体35の下部に設け
られた下ねじ軸39はタイミングプーリー53と同期し
て回転し、走行コマ50、51は前記走行コマ45、4
6と同一の距離を移動して測定対象位置に設定される。
次にローラコンベア24によって無接触型距離測定手段
47、52間に配置されたスラブ23に無接触型距離測
定手段47、52からレーザー光が発射され、測定した
距離のデータは図示されていない演算手段に送信されて
スラブ23の厚みが割り出される。具体的には、上下昇
降具48が特定の位置にある場合の定点から無接触型距
離測定手段52の先端の点をそれぞれP、Pとし、
〜P間の距離Lを一定とし、P点から無接触型
距離測定手段47の先端までの距離Xを一定(板状物
体の標準厚みに応じて変化する)とする。走行コマ4
5、固定コマ44および走行コマ46に設けたそれぞれ
の無接触型距離測定手段47からスラブ23上面までの
距離をX、X、Xとする。また走行コマ50、固
定コマ49および走行コマ51に設けたそれぞれの無接
触型距離測定手段52からスラブ23下面までの距離を
、Y、Yとする。従ってスラブ23の三部位に
おけるその厚さW、W、Wを求めると、W=L
−(X+X+Y)、W=L−(X+X+Y
)、W=L−(X+X+Y)という演算式で
求められる。なお、ここでXの距離は上下昇降具48
に設けた機械的距離センサーによって正確に求めるもの
であっても良いし、上下昇降具48にパルスモータを使
用し、パルスの数を計測してその距離を測定しても良
い。以上のように無接触型距離測定手段47および無接
触型距離測定手段52間にスラブ23を設けて、スラブ
23の厚みを測定することができる。
【0009】なお、本実施例ではレーザーを利用した無
接触型距離測定手段47、52を用いたが、板状物の形
状、測定範囲によって、超音波を利用するものを用いて
もよい。また板状物にはスラブ23を用いたが、他の金
属材料や合成樹脂、木材等によるものでも測定可能であ
る。また、本実施例の板状物の厚み測定装置は無接触型
距離測定手段47、52にセンサー等を備える制御機器
と連動させて規格外品の板状物を測定することも可能で
ある。
【0010】
【発明の効果】請求項1記載の板状物の厚み測定装置
は、以上の説明からも明らかなように、板状物を搬送す
るローラコンベアの下部に配置されている無接触型距離
測定手段を板状物の直下に固定して配置し、上部に配置
されている無接触型距離測定手段を上下昇降具の下部に
配置しているので、種々の厚みの板状物に対応すること
ができ、更に、下部の無接触型距離測定手段の上下昇降
具等が省略できて装置の簡略化が行える。また、上下に
対となって配置されている無接触型距離測定手段は、中
央と、左右に移動可能に設けられ、更に移動可能に配置
された左右の無接触型距離測定手段はそれぞれ上ねじ軸
及び下ねじ軸に取付けて同期移動させるので、板状物の
幅に対して調整でき、より正確な厚みを幅方向の3箇所
で同時に測定することができ、これによって板状物の厚
みのバラツキが直ちに測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る板状物の厚み測定装置
の測定説明図である。
【符号の説明】
18 ステッピングモータ 23 スラブ
(板状物) 24 ローラコンベア 34 板状物の
厚み測定装置 35 枠体 36 リニアガ
イド 37 リニアガイド 38 上ねじ軸 39 下ねじ軸 40 送りねじ
部 41 送りねじ部 42 送りねじ
部 43 送りねじ部 44 固定コマ 45 走行コマ 46 走行コマ 47 無接触型距離測定手段 48 上下昇降
具 49 固定コマ 50 走行コマ 51 走行コマ 52 無接触型
距離測定手段 53 タイミングプーリー 54 タイミン
グプーリー 55 ベルト

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ローラコンベア24によって搬送される
    板状物23の上下に近距離を精度良く測定する超音波又
    は光の反射を利用した無接触型距離測定手段47、52
    をそれぞれ設けて、前記板状物23の厚みを測定する装
    置であって、前記ローラコンベア24に搭載されている
    前記板状物23の上下両側に設けられ、しかもそれぞれ
    は平行配置された対となるリニアガイド36、37と、 前記リニアガイド36、37とそれぞれ対となって平行
    に設けられ、中央を基準として左右には送りねじ部40
    〜43が形成された上ねじ軸38及び下ねじ軸39と、 前記リニアガイド36に一部が支持され前記上ねじ軸3
    8の中央に固定配置された固定コマ44、及び前記リニ
    アガイド36に摺動自在に支持され、前記上ねじ軸38
    の両側の送りねじ部40、41にそれぞれ螺着された走
    行コマ45、46と、 前記固定コマ44及び走行コマ45、46にそれぞれ設
    けられた上下昇降具48、並びに上下昇降具48の下部
    にそれぞれ設けられた無接触型距離測定手段47と、 前記リニアガイド37に一部が支持され前記下ねじ軸3
    9の中央に固定配置された固定コマ49、及び前記リニ
    アガイド37に摺動自在に支持され、前記下ねじ軸39
    の両側の送りねじ部42、43にそれぞれ螺着され、前
    記走行コマ45、46に対応して同期移動する走行コマ
    50、51と、 前記固定コマ49及び走行コマ50、51の上端部に固
    定配置され、しかもその先端部は前記ローラコンベア2
    4の搬送面の直下の至近距離にある無接触型距離測定手
    段52と、 前記上ねじ軸38及び下ねじ軸39を回転させて、前記
    走行コマ45、46及び50、51を所定位置まで同期
    移動させるステッピングモータ18とを有し、前記走行
    コマ45、46を所定位置に移動させた状態で、それぞ
    れの前記上下昇降具48を作動させて、前記無接触型距
    離測定手段47を前記板状物23の至近距離に位置する
    ように高さ調整を行い、前記板状物23の上下に近接し
    て配置された前記無接触型距離測定手段47、52で、
    該板状物23の上面までの距離X、X、X及び下
    面までの距離Y、Y、Yを測定し、前記それぞれ
    の無接触型距離測定手段47、52の上下位置から、前
    記板状物23の幅方向の3箇所の厚みを同時に測定する
    ことを特徴とする板状物の厚み測定装置。
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