JP3023888U - 厚み測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡スチロール模型等の厚さを一人の作業者
で容易に測定すること。 【解決手段】 先端部側面に空気噴出口21を有し圧縮空
気を供給される中空の検出針10と、測定物表面に当接さ
せる当接面を有し検出針を当接面から突出するように進
退可能に支持した本体11と、本体に設けた検出針の進退
駆動手段12と、空気噴出口の閉鎖と開放とを検出針内部
の圧力変化で検出する圧力センサーと、本体と検出針と
の相対移動に基く検出針の移動位置検出手段13と、検出
針が測定物を刺し通したときに空気噴出口の閉鎖、開放
される位置の間の検出針の移動寸法を圧力センサー及び
位置検出手段の検出に基いて演算する演算手段とを具備
する。位置検出手段が直線スライド式の可変抵抗器であ
る。進退駆動手段がエヤーシリンダである。本体がピス
トル形で先端を当接面とし、本体に進退駆動手段、位置
検出手段、測定開始釦を設け、別の台車に制御盤及び圧
縮空気源を搭載した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ゲル状物質で針を刺し込み可能なものの厚み、例えば、フルモール ド法で使用する発泡スチロール模型や砂型等の厚みを測定する厚み測定器に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来、フルモールド法で使用する発泡スチロール模型の厚みを知るためには、 細い棒状物を使用していた。すなわち、模型の厚みの測定を行う部分の一方の面 （表面）から細い棒状物を刺し込み、他方の面（裏面）から棒状物が突き抜けた ことを目で確認して、棒状物を刺し込んだ量をスケールで測定していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この測定方法は、大型の模型になると棒状物が突き抜けたことを確認するため に二人の作業者が必要である点で問題がある。なお、このような発泡スチロール 模型の厚み測定には超音波測定は適用できない。 本考案は、一人の作業者で、発泡スチロール模型の任意の部分の厚さを測定で きる厚み測定器を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案の手段は、内孔を先端で封鎖され先端部側面に開口した空気噴出口を有 し内孔に圧縮空気を供給される中空の検出針と、測定物の測定部表面に当接させ る当接面を有し前記検出針をその当接面から直角に突出するように進退可能に支 持した本体と、その本体に設けた前記検出針の進退駆動手段と、前記空気噴出口 の閉鎖と開放とを検出針内部の圧力変化により検出する圧力センサーと、前記本 体と検出針との相対移動に基いて検出針の移動位置を連続的に検出可能な位置検 出手段と、前記検出針が測定物を刺し通したときに測定物により前記空気噴出口 の閉鎖される位置と開放される位置との間の検出針の移動寸法を前記圧力センサ ー及び前記位置検出手段の検出に基いて演算する演算手段とを具備することを特 徴とする。

【０００５】 検出針を後退させた状態で厚みを測定しようとする測定物の所望測定位置の表 面に本体の所定表面を当接させてから、進退駆動手段により検出針を前進させる と、検出針の先端部は測定体物の表面に突き刺さり、測定物内を通って裏面に出 る。これによって空気噴出口は測定物表面位置を通過すると閉じられ、測定物内 を移動する間は閉じられたままであり、測定物の裏面に通り抜けると開放される 。空気噴出口が閉鎖されると検出針内の空気圧が開放時の所定の値よりも上昇し 、次に空気噴出口が開放されると元の開放時の値に戻るから、この閉鎖時と開放 時との空気圧の変化は圧力センサーによって検出される。また、針の移動位置は 位置検出手段によって検出される。演算部手段は双方の検出に基いて空気噴出口 の閉鎖位置と開放位置との間の検出針の移動寸法を演算する。この空気噴出口の 閉鎖位置と開放位置との間の検出針の移動寸法が、測定物の表面から裏面までの 厚み寸法である。

【０００６】 前記手段において、前記位置検出手段は、前記本体側と検出針側との相対移動 によって抵抗値が変更されるように設けた直線スライド式の可変抵抗器で構成さ れているものとするのがよい。これは検出針の進退移動位置と、移動位置に応じ て変化する抵抗値とが対応するから、検出針の移動位置を連続的に検出できる。 従って検出針の移動中の圧力センサーによって検出される空気噴出口の閉鎖位置 と開放位置とが決まれば、その間の寸法を演算できる。

【０００７】 前記手段において、進退駆動手段はエヤーシリンダで構成するのがよい。これ は検出針に圧縮空気を使用するから、進退駆動手段に同じ圧縮空気源を利用でき る。

【０００８】 前記手段において、前記本体を筒状部にグリップを設けたピストル形に形成し 、前記筒状部先端を前記当接面に形成し、前記検出針を前記筒状部先端から突出 可能に筒状部内に配置し、前記本体に前記進退駆動手段及び位置検出手段を装着 するとともに測定開始スイッチ操作部を設け、前記演算部が演算した測定物の厚 み寸法をデジタル表示する表示部を有する制御盤及び検出針に圧縮空気を供給す る圧縮空気源を台車に搭載し、前記台車側と本体側をエヤーホース及び電線で連 絡した構成とするのがよい。 測定物の測定位置付近に台車を移動させ、グリップを片手で握り、本体の所定 当接面を測定物の表面に当接させ、測定開始スイッチの操作により測定を開始さ せて、所望位置の厚みを測定でき、測定した値は近くにある制御盤の表示部にデ ジタル表示される。

【０００９】

【考案の実施の形態】

本考案の一実施形態を図１〜図３を用いて説明する。この厚み測定器は、図１ （ａ）及び図２に概略の構成を示すように、測定部１とこれに付随する制御盤部 ２及び圧縮空気源３とからなる。測定部１は検出針１０、本体１１、進退駆動手 段１２、位置検出手段１３等で構成され、制御盤部２は、制御部１５、デジタル 表示部１６、演算手段としての演算部１７等で構成され、圧縮空気源３は、コン プレッサー１８、空気溜１９、圧力センサー１４等で構成されている。

【００１０】 検出針１０は、注射針のような中空のものであるが、図１（ｂ）に示すように 、内孔２０を先端で閉鎖され、先端部側面に開口した、つまりに横向きに開口し た空気噴出口２１を互いに反対向きに２個穿設してある。検出針１０の基端部は ホルダー２２に支持され、ホルダーに接続したエアホース２３からホルダーを介 して内孔２０に圧縮空気を供給するようになっている。

【００１１】 本体１１は、図１（ａ）の上半部に示すように、円筒状部２４に把手２５設け てピストル形に形成したものであり、円筒状部２４の先端に端面部材２６を設け て端面を測定物の測定位置表面に当接させる当接面２７とし、円筒状部２４の把 手２５より前側（図の左側）下面を溝状に切り欠いてある。この本体１１の円筒 状部２４内に検出針１０を配置し、円筒状部２４の内面でホルダー２２の部分を 検出針１０が直線的に進退可能に案内するようになっており、当接面２７を貫通 して検出針１０が突出できるように当接面２７には空気噴出口２１の空気の噴出 を妨げない程度の大きさで検出針の通る孔２８を穿設してある。把手２５には測 定開始用釦（押釦スイッチ）２９を設けてある。

【００１２】 進退駆動手段１２は、円筒状部２４の下側に平行して把手２５に取り付けられ た複動型のエアシリンダ３０であり、そのピストンロッド３１にブラケット３２ を介して検出針のホルダー２２を固定してある。検出針１０の先端はエアシリン ダ３０がストローク端まで短縮した状態では本体１１内にあり、他方のストロー ク端まで伸長した状態で当接面２７から最大に突出する。図中３３はエアシリン ダに接続するエアホースである。

【００１３】 位置検出手段１３は、直線スライド式の可変抵抗器であり、その抵抗体３４が 本体の円筒状部２４内に固定され、その接触子３５が検出針１０と一体となって 進退移動するようにホルダー２２に固定されている。抵抗体３４の長さはエアシ リンダ３０のストローク長に対応しており、この抵抗器は検出針１０の移動位置 に応じた抵抗値となるから、検出針１０の移動位置を検出できる。この抵抗器の 回路用の電線３６、押釦スイッチの電線３７及び前記エアホース２３、３３は、 本体１１の後部から引き出されて適当な長さで台車３８側に接続している。

【００１４】 制御盤部２及び空気圧源３は、図１（ａ）の下半部に示すように、手押し操作 できる小型の台車３８に搭載してある。制御盤部２は、台車３８の上部に設けて あり、図１（ａ）及び図２に示すように、マイコンを使用した制御部１５及び演 算部１７を内蔵し、デジタル表示部１６を正面に配置してある。図２に示すよう に、制御部１５は押釦スイッチ２９からの測定開始信号を受けて後述する電磁切 換弁３９を制御すると共に演算部１７に演算指令を与えて演算を行わせその結果 を表示部１６に表示させる。演算部１７は位置検出手段１３及び後述する圧力セ ンサー１４からの検出信号に基いて測定物の厚みを演算する。

【００１５】 圧縮空気源３は、コンプレッサー１８、空気溜１９を台車３８の下部に配置し 、コンプレッサー１８からの圧縮空気を空気溜１９に溜めて、空気溜１９からの 圧縮空気を減圧弁４０を介して所定圧力とし、エアホース２３を介して検出針１ ０に供給し、又別に空気溜１９からの圧縮空気を減圧弁４１を介して所定圧力と し、電磁切換弁３９、エアホース３３を介して進退駆動手段１２のエアシリンダ ３０に供給するようになっている。前記減圧弁４０と検出針１０との間には検出 針１０の空気噴出孔２１が閉鎖されたとき及び開放されたときの圧力変化を検知 する圧力センサー１４が設けられている。前記電磁切換弁３９は、例えば、４ポ ート３位置切換弁であり、中立の遮断位置と、進退駆動手段１２のエアシリンダ ３０を伸長動作させるように連通する切換位置と、エアシリンダ３０を短縮動作 させる用に連通するもう一つの切換位置とを有するものであり、制御部１５から の指令により切換動作する。

【００１６】 このように構成された厚み測定器は、次のようにして使用される。コンプレッ サー１８により空気溜１９に空気が溜められ、検出針１０の空気噴出口２１から 空気が噴出する状態で、把手２５を持ち、当接面２７を測定物４２の厚みを測定 しようとする位置の表面に当接させ、押釦２９を押す。これによって制御部が電 磁切換弁３９と演算部１７とに指令を出し、電磁切換弁３９は圧縮空気を進退駆 動手段１２に供給してエアシリンダ３０を伸長動作させ、演算部１７は演算動作 を開始する。エアシリンダ３０が伸長動作すると、図３（ａ）に示すように検出 針１０が前進して測定物４２に突き刺さり、更に前進すると、空気噴出口２１が 測定物４２内に入り閉鎖される。この閉鎖は圧力センサー１４によってエアホー ス２３内の空気圧の上昇として検出されて演算部１７に信号が送られる。また、 位置検出手段１３は検出針１０の移動位置を連続的に検出して演算部１７に信号 を送っているので、演算部１７は空気噴出口２１の閉鎖された検出針１０の位置 を記憶する。続いて更に検出針１０が前進すると、検出針１０の先端が測定物４ ２を突き抜け、そして空気噴出口２１が裏面に出て、図３（ｂ）に示すように開 放状態となる。この開放状態は圧力センサー１４によってエアホース２３内の空 気圧の上昇として検出されて演算部１７に信号が送られるから、その信号と位置 検出手段１３からの信号とにより演算部１７は空気噴出口２１が開放された検出 針１０の位置を記憶する。そして双方の記憶値から測定物４２の厚みを演算して 表示部１６にデジタル表示する。なお、前進した検出針１０はエアシリンダ３０ のストローク端で止まり、所定時間後に制御部１５からの指令で電磁切換弁３９ が切り換えられて進退駆動手段１２が後退動作して検出針１０を元の後退位置に 戻す。

【００１７】

【実施例】

前記実施形態における測定物はフルモールド法に用いられる発泡スチロール製 の模型である。前記検出針１０の、測定有効長さは７０ｍｍ、外径は１．５ｍｍ 、内径は０．７ｍｍ、空気噴出口の直径は０．５ｍｍであり、また、検出針１０ に対する供給空気のホールド設定圧力は０．９０ｋｇ／ｃｍ² （ゲージ圧）であ り、空気噴出口２１の開放状態での圧力センサー１４の検出圧力は０．７５〜０ ．８０ｋｇ／ｃｍ² 、空気噴出口２１の測定物による閉鎖状態での圧力センサー １４の検出圧力は０．９５〜１．０５ｋｇ／ｃｍ² 程度である。また、同実施形 態の進退駆動手段１２のエアシリンダ３０による検出針１０の移動速度は３０ｍ ｍ／ｓｅｃ程度である。測定精度は±１〜２ｍｍであったが、鋳物の許容誤差範 囲には収まる。

【００１８】

【考案の効果】

請求項１に記載の考案は、測定物に表面から検出針を刺し通すことによって、 検出針の空気噴出口が測定物により閉鎖された状態で移動する寸法を厚みとして 測定するから、作業者が測定物の裏側を観察している必要はなく、一人の作業者 では測定物の表面側に居ると裏側を観察できないような大きい測定物でも、一人 の作業者で厚みを測定できる効果を奏する。 請求項２に記載の考案は、直線移動する検出針の位置検出手段に直線スライド 式可変抵抗器を用いたから、位置と抵抗値とを簡単に且つ確実に対応させること ができ、単純な構成で製作しやすい効果を奏する。 請求項３に記載の考案は、進退駆動にエアシリンダは適していて単純であり、 しかも検出針に圧縮空気源を必要とするから、使用するエヤーシリンダに特別の 圧縮空気源を準備しなくても圧縮空気源を共用でき、コスト面で有利である効果 を奏する。 請求項４に記載の考案は、測定部を片手で操作できる、測定結果がデジタル表 示されるから、測定が容易である効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態を示し、（ａ）は全体の構
成を示す部分断面概略正面図、（ｂ）は検出針の先端部
の拡大断面図である。

【図２】同実施形態の各部の関連を示すブロック図であ
る。

【図３】同実施形態の測定部の使用状態を示し、（ａ）
は空気噴出口が閉鎖される直前の状態を示す概略正面
図、（ｂ）は空気噴出口が開放された直後の状態を示す
概略正面図である。

【符号の説明】

１ 測定部 ２ 制御盤部 ３ 圧縮空気源 １０ 検出針 １１ 本体 １２ 進退駆動手段 １３ 位置検出手段 １４ 圧力センサー １５ 制御部 １６ デジタル表示部 １７ 演算部（演算手段） １８ コンプレッサー １９ 空気溜 ２０ 内孔 ２１ 茎噴出口 ２３ エアホース ２４ 円筒状部 ２５ 把手 ２７ 当接面 ２９ 押釦（スイッチ） ３０ エアシリンダ ３１ ピストンロッド ３３ エアホース ３４ 抵抗体 ３５ 接触子 ３６ 電線 ３７ 電線 ３８ 台車 ４２ 測定物

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内孔を先端で封鎖され先端部側面に開口
   した空気噴出口を有し内孔に圧縮空気を供給される中空
   の検出針と、測定物の測定部表面に当接させる当接面を
   有し前記検出針をその当接面から直角に突出するように
   進退可能に支持した本体と、その本体に設けた前記検出
   針の進退駆動手段と、前記空気噴出口の閉鎖と開放とを
   検出針内部の圧力変化により検出する圧力センサーと、
   前記本体と検出針との相対移動に基いて検出針の移動位
   置を連続的に検出可能な位置検出手段と、前記検出針が
   測定物を刺し通したときに測定物により前記空気噴出口
   の閉鎖される位置と開放される位置との間の検出針の移
   動寸法を前記圧力センサー及び前記位置検出手段の検出
   に基いて演算する演算手段とを具備することを特徴とす
   る厚み測定器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の厚み測定器において、
   前記位置検出手段が、前記本体側と検出針側との相対移
   動によって抵抗値が変更されるように設けた直線スライ
   ド式の可変抵抗器で構成されていることを特徴とする厚
   み測定器。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の厚み測定
   器において、前記進退駆動手段がエヤーシリンダで構成
   されていることを特徴とする厚み測定器。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２、又は請求項３に記
   載の厚み測定器において、前記本体を筒状部にグリップ
   を設けたピストル形に形成し、前記筒状部先端を前記当
   接面に形成し、前記検出針を前記筒状部先端から突出可
   能に筒状部内に配置し、前記本体に前記進退駆動手段及
   び位置検出手段を装着するとともに測定開始スイッチ操
   作部を設け、前記演算部が演算した測定物の厚み寸法を
   デジタル表示する表示部を有する制御盤及び検出針に圧
   縮空気を供給する圧縮空気源を台車に搭載し、前記台車
   側と本体側をエヤーホース及び電線で連絡した構成であ
   ることを特徴とする厚み測定器。