JP3876704B2 - 寸法測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンベアによって移動する平鋼材，圧延材等の物品の幅寸法および厚さを測定する寸法測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンベア上を移動する圧延材等の物品にレーザー光線を当て、その影となる部分を測定することにより該物品の寸法を測定するレーザー寸法測定装置は周知である。しかしながら従来のレーザー寸法測定装置では、被測定物に付着した水膜，油膜および塵の影響を受け正確に測定できない欠点があった。また、レーザー寸法測定装置では測定ポイントが限られるので、圧延材のような被測定物では中央部分が窪んでいる場合が多いのに対して、その厚さを測定できない欠点があり、異形材料についても必要な寸法を測定できないという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消し、所要測定ポイントにて幅寸法および厚さを正確に測定し得る寸法測定装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の寸法測定装置は、コンベアによって水平に搬入し一時停止させた被測定物の幅寸法を測定する幅寸法測定機構と、該被測定物の厚さを測定する厚さ測定機構とからなり、幅寸法測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する水平レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第１シリンダを該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在に配置し、該第１シリンダの胴部とピストンロッドに夫々幅測定アームを設け、該第１シリンダを作動させることで該幅測定アームにより被測定物が両側から挟着されるようにするとともに、厚さ測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する第２の水平レールを設け、該水平レール上にタワーを移動可能に支持し、該タワーに鉛直レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第２シリンダを該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在に配置し、該第２シリンダの胴部とピストンロッドに夫々厚さ測定アームを設け、該第２シリンダを作動させることで該厚さ測定アームにより被測定物が上下から挟着されるようにし、さらに、前記幅測定アームと前記厚さ測定アームとを互いの干渉を避けるべく形成することで、被測定物の幅と厚さとが被測定物の搬送方向と直交する一鉛直面内にて測定され、かつ、前記タワーを第２の水平レールに沿って移動させることにより該鉛直面内における被測定物の厚さ変化が測定されるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に従い説明する。図１はこの寸法測定装置の縦断面図、図２はその部分断面平面図、図３は右側面図である。図中、１はフレーム２に搬送ローラ３を回転動するように設けたコンベアで、被測定物４は該搬送ローラ３上に支持されて矢印の方向に水平に搬送されエプロン５上にて一時停止する。６は一端部が該フレーム２の下部に延びるように設けた機台で、該機台上に被測定物４の幅寸法を測定するための幅寸法測定機構１０と、該被測定物の厚さを測定するための厚さ測定機構３０を設ける。なお、７はエプロン５の一端に突設された位置決め用ローラである。
【０００６】
幅寸法測定機構１０は、機台上に被測定物４の搬送方向と直交する方向に水平レール１１を設け、該水平レール上にスライダ１２ａ，１２ｂを介して水平動板１２を設け、該水平動板上に第１シリンダ１３を固定することで該第１シリンダ１３を該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在なるように配置する。１４，１５は該第１シリンダ１３の水平動範囲を制限するために機台上に設けたストッパである。該第１シリンダ１３は、空圧によってピストンロッド１６が進退動せられ、該ピストンロッドの位置が検出し得るように磁気センサが組み込まれ、その検出値が出力端子１７から電気量として送信し得るロッド位置検出機能を備えたものである。そして該第１シリンダ１３の胴部に被測定物４の一側面に向って延びる幅測定アーム１８を固設しその先端の測定子１９が該被測定物４の一側面に当接し得るようにするとともに、前記水平レール１１上にさらにスライダ２０ａによって水平動板２０を水平動自在なるように配置し該水平動板２０上にピストンロッド１６の先端部をピン２１をもって連結し、該水平動板２０上に被測定物４の他側面に向って延びる幅測定アーム２２を支持しその先端の測定子２３が該被測定物４の他側面に当接し得るようにする。このためピストンロッド１６が退動すると被測定物４は該幅測定アーム１８，２２により両側から挟着される。なお、なお、２５は水平動板２０のストッパである。ここで、測定子１９と測定子２３のいずれが先に被測定物４に当接してもピストンロッド１６がさらに退動することで第１シリンダ１３が水平レール１１に沿って水平動し、被測定物４は幅方向に移動することなく両測定子１９，２３をともに当接させることができる。
【０００７】
次に厚さ測定機構３０を説明する。機台６上であって前記第１シリンダ１３からは離間していてその真上にフレーム３１を構築し、該フレーム上に第２の水平レール３２を被測定物４の搬送方向と直交する方向（即ち、水平レール１１と平行）に設け、サーボモータ３４によって回転動する螺子軸３５を軸受３３によって支持することで水平レール３２と平行に設け、該水平レール３２上にタワー３６をスライダ３７を介在させることにより移動可能に支持し、該タワー３６の底部に螺子軸３５と螺合するボール螺子３８を設け、該サーボモータ３４を駆動することによって該タワー３６が水平レール３２に沿って進退動するように構成する。
【０００８】
そして該タワー３６の前面に鉛直レール３９を設け、該鉛直レール上にスライダ４０ａ，４０ｂを介して上下動板４０を設け、該上下動板に第２シリンダ４２を固定することで該第２シリンダ４２を該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在になるように配置する。４３，４４は該第２シリンダ４２の上下動範囲を制限するためにタワー前面に設けたストッパである。該第２シリンダ４２は、前記第１シリンダ１３と同様に空圧によってピストンロッド４５が進退動せられ、該ピストンロッドの位置が検出し得るように磁気センサが組み込まれ、その検出値が出力端子４６から電気量として送信し得るロッド位置検出機能を備えたものである。そして該第２シリンダ４２の胴部に被測定物４の上面に向って延びる厚さ測定アーム４７を固設しその先端の測定子４８が該被測定物４の上面に当接し得るようにするとともに、ピストンロッド４５の先端部を鉛直レール３９上にスライダ４９ａによって上下動板４９を上下動自在なるように配置し該上下動板上にピストンロッド４５の先端部をピン５０をもって連結し、該スライダに被測定物４の下面に向って延びる厚さ測定アーム５１を支持しその先端の測定子５２が該被測定物４の下面に当接し得るようにする。このため該ピストンロッド４５が退動すると被測定物４は該厚さ測定アーム４７，５１により上下から挟着される。なお、４１は上下動板４９のストッパである。ここで、測定子４８と測定子５２のいずれが先に当接してもピストンロッド４５がさらに退動することで第２シリンダ４２が鉛直レール３９に沿って上下動するので、被測定物４は動くことなく両測定子４８，５２を当接させることができる。
【０００９】
なお、前記水平レール１１と鉛直レール３９とは被測定物４の搬送方向と直交する一鉛直面内に設けられ、幅測定アーム１８と厚さ測定アーム５１とは図４に示されるように互いの干渉を避けるべく一方の厚さ測定アーム５１が所定の間隔を離した２枚の板から構成され、その間隔に他方の幅測定アーム１８が貫通されている。このため、該幅測定アーム１８と厚さ測定アーム５１とは測定子１９および測定子５２を夫々被測定物４の側面および下面の長手方向に係る同一ポイントに当接させることができる。
【００１０】
このように構成した寸法測定装置では、被測定物４の厚さを測定しようとするポイントに測定子４８，５２が当接し得るように、サーボモータ３４を駆動しタワー３６を水平レール３２に沿って移動させる。そして、図５に示したように、第１シリンダ１３のピストンロッド１６を退動させ測定子１９，２３を夫々被測定物４の両側面に当接させると同時に、第２シリンダ４２のピストンロッド４５を退動させ測定子４８，５２を夫々被測定物４の上下面に当接させる。そしてそのときの第１シリンダ１３のロッド位置検出値と第２シリンダ４２のロッド位置検出値により該被測定物４の幅寸法および厚さを同時に測定することができ、短時間で測定を終えることができる。
【００１１】
なお、上記のように測定子４８，５２を被測定物４の上下面に当接させたまま前記サーボモータ３４を駆動し該測定子４８，５２を被測定物４の幅方向に移動させるとともにそのときの第２シリンダ４２のロッド位置検出値の変位を読み取ることで該被測定物４の厚さ変化を測定することも可能である。
【００１２】
また、被測定物の形状は図示したものに限らず、横断面円形のものや、Ｈ型鋼，Ｉ型鋼等の異形断面のものを測定することもできる。その際、上記測定子１９，２３，４８，５２はその被測定物の形状に合せて適宜選択設定される。
また、第１シリンダ１３と第２シリンダ４２は、上記のように磁気センサが組み込まれたものに限らず、他の形態のリニヤ式エンコーダを設けてロッド位置を検出する機能を持たせることもできる。
【００１３】
【発明の効果】
このように本発明に係る寸法測定装置は、コンベアによって水平に搬入し一時停止させた被測定物の幅寸法を測定する幅寸法測定機構と、該被測定物の厚さを測定する厚さ測定機構とからなり、幅寸法測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する水平レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第１シリンダを該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在に配置し、該第１シリンダの胴部とピストンロッドに夫々幅測定アームを設け、該第１シリンダを作動させることで該幅測定アームにより被測定物が両側から挟着されるようにするとともに、厚さ測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する方向に移動可能に鉛直レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第２シリンダを該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在に配置し、該第２シリンダの胴部とピストンロッドに夫々厚さ測定アームを設け、該第２シリンダを作動させることで該厚さ測定アームにより被測定物が上下から挟着されるようにしたので、被測定物の所要測定ポイントにて幅寸法および厚さを正確に測定し得る有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る寸法測定装置の実施形態を示す縦断面図。
【図２】本発明に係る寸法測定装置の実施形態を示す部分断面平面図。
【図３】図１の右側面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図１の作動状態図。
【符号の説明】
１ コンベア
４ 被測定物
１０ 幅寸法測定機構
１１ 水平レール
１２ 水平動板
１３ 第１シリンダ
１６ ピストンロッド
１８，２２ 幅測定アーム
１９，２３ 測定子
３０ 厚さ測定機構
３２ 水平レール
３４ サーボモータ
３５ 螺子軸
３６ タワー
３８ ボール螺子
３９ 鉛直レール
４０ 上下動板
４２ 第２シリンダ
４５ ピストンロッド
４７，５１ 厚さ測定アーム
４８，５２ 測定子
【発明の属する技術分野】
本発明はコンベアによって移動する平鋼材，圧延材等の物品の幅寸法および厚さを測定する寸法測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンベア上を移動する圧延材等の物品にレーザー光線を当て、その影となる部分を測定することにより該物品の寸法を測定するレーザー寸法測定装置は周知である。しかしながら従来のレーザー寸法測定装置では、被測定物に付着した水膜，油膜および塵の影響を受け正確に測定できない欠点があった。また、レーザー寸法測定装置では測定ポイントが限られるので、圧延材のような被測定物では中央部分が窪んでいる場合が多いのに対して、その厚さを測定できない欠点があり、異形材料についても必要な寸法を測定できないという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消し、所要測定ポイントにて幅寸法および厚さを正確に測定し得る寸法測定装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の寸法測定装置は、コンベアによって水平に搬入し一時停止させた被測定物の幅寸法を測定する幅寸法測定機構と、該被測定物の厚さを測定する厚さ測定機構とからなり、幅寸法測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する水平レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第１シリンダを該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在に配置し、該第１シリンダの胴部とピストンロッドに夫々幅測定アームを設け、該第１シリンダを作動させることで該幅測定アームにより被測定物が両側から挟着されるようにするとともに、厚さ測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する第２の水平レールを設け、該水平レール上にタワーを移動可能に支持し、該タワーに鉛直レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第２シリンダを該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在に配置し、該第２シリンダの胴部とピストンロッドに夫々厚さ測定アームを設け、該第２シリンダを作動させることで該厚さ測定アームにより被測定物が上下から挟着されるようにし、さらに、前記幅測定アームと前記厚さ測定アームとを互いの干渉を避けるべく形成することで、被測定物の幅と厚さとが被測定物の搬送方向と直交する一鉛直面内にて測定され、かつ、前記タワーを第２の水平レールに沿って移動させることにより該鉛直面内における被測定物の厚さ変化が測定されるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図面に従い説明する。図１はこの寸法測定装置の縦断面図、図２はその部分断面平面図、図３は右側面図である。図中、１はフレーム２に搬送ローラ３を回転動するように設けたコンベアで、被測定物４は該搬送ローラ３上に支持されて矢印の方向に水平に搬送されエプロン５上にて一時停止する。６は一端部が該フレーム２の下部に延びるように設けた機台で、該機台上に被測定物４の幅寸法を測定するための幅寸法測定機構１０と、該被測定物の厚さを測定するための厚さ測定機構３０を設ける。なお、７はエプロン５の一端に突設された位置決め用ローラである。
【０００６】
幅寸法測定機構１０は、機台上に被測定物４の搬送方向と直交する方向に水平レール１１を設け、該水平レール上にスライダ１２ａ，１２ｂを介して水平動板１２を設け、該水平動板上に第１シリンダ１３を固定することで該第１シリンダ１３を該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在なるように配置する。１４，１５は該第１シリンダ１３の水平動範囲を制限するために機台上に設けたストッパである。該第１シリンダ１３は、空圧によってピストンロッド１６が進退動せられ、該ピストンロッドの位置が検出し得るように磁気センサが組み込まれ、その検出値が出力端子１７から電気量として送信し得るロッド位置検出機能を備えたものである。そして該第１シリンダ１３の胴部に被測定物４の一側面に向って延びる幅測定アーム１８を固設しその先端の測定子１９が該被測定物４の一側面に当接し得るようにするとともに、前記水平レール１１上にさらにスライダ２０ａによって水平動板２０を水平動自在なるように配置し該水平動板２０上にピストンロッド１６の先端部をピン２１をもって連結し、該水平動板２０上に被測定物４の他側面に向って延びる幅測定アーム２２を支持しその先端の測定子２３が該被測定物４の他側面に当接し得るようにする。このためピストンロッド１６が退動すると被測定物４は該幅測定アーム１８，２２により両側から挟着される。なお、なお、２５は水平動板２０のストッパである。ここで、測定子１９と測定子２３のいずれが先に被測定物４に当接してもピストンロッド１６がさらに退動することで第１シリンダ１３が水平レール１１に沿って水平動し、被測定物４は幅方向に移動することなく両測定子１９，２３をともに当接させることができる。
【０００７】
次に厚さ測定機構３０を説明する。機台６上であって前記第１シリンダ１３からは離間していてその真上にフレーム３１を構築し、該フレーム上に第２の水平レール３２を被測定物４の搬送方向と直交する方向（即ち、水平レール１１と平行）に設け、サーボモータ３４によって回転動する螺子軸３５を軸受３３によって支持することで水平レール３２と平行に設け、該水平レール３２上にタワー３６をスライダ３７を介在させることにより移動可能に支持し、該タワー３６の底部に螺子軸３５と螺合するボール螺子３８を設け、該サーボモータ３４を駆動することによって該タワー３６が水平レール３２に沿って進退動するように構成する。
【０００８】
そして該タワー３６の前面に鉛直レール３９を設け、該鉛直レール上にスライダ４０ａ，４０ｂを介して上下動板４０を設け、該上下動板に第２シリンダ４２を固定することで該第２シリンダ４２を該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在になるように配置する。４３，４４は該第２シリンダ４２の上下動範囲を制限するためにタワー前面に設けたストッパである。該第２シリンダ４２は、前記第１シリンダ１３と同様に空圧によってピストンロッド４５が進退動せられ、該ピストンロッドの位置が検出し得るように磁気センサが組み込まれ、その検出値が出力端子４６から電気量として送信し得るロッド位置検出機能を備えたものである。そして該第２シリンダ４２の胴部に被測定物４の上面に向って延びる厚さ測定アーム４７を固設しその先端の測定子４８が該被測定物４の上面に当接し得るようにするとともに、ピストンロッド４５の先端部を鉛直レール３９上にスライダ４９ａによって上下動板４９を上下動自在なるように配置し該上下動板上にピストンロッド４５の先端部をピン５０をもって連結し、該スライダに被測定物４の下面に向って延びる厚さ測定アーム５１を支持しその先端の測定子５２が該被測定物４の下面に当接し得るようにする。このため該ピストンロッド４５が退動すると被測定物４は該厚さ測定アーム４７，５１により上下から挟着される。なお、４１は上下動板４９のストッパである。ここで、測定子４８と測定子５２のいずれが先に当接してもピストンロッド４５がさらに退動することで第２シリンダ４２が鉛直レール３９に沿って上下動するので、被測定物４は動くことなく両測定子４８，５２を当接させることができる。
【０００９】
なお、前記水平レール１１と鉛直レール３９とは被測定物４の搬送方向と直交する一鉛直面内に設けられ、幅測定アーム１８と厚さ測定アーム５１とは図４に示されるように互いの干渉を避けるべく一方の厚さ測定アーム５１が所定の間隔を離した２枚の板から構成され、その間隔に他方の幅測定アーム１８が貫通されている。このため、該幅測定アーム１８と厚さ測定アーム５１とは測定子１９および測定子５２を夫々被測定物４の側面および下面の長手方向に係る同一ポイントに当接させることができる。
【００１０】
このように構成した寸法測定装置では、被測定物４の厚さを測定しようとするポイントに測定子４８，５２が当接し得るように、サーボモータ３４を駆動しタワー３６を水平レール３２に沿って移動させる。そして、図５に示したように、第１シリンダ１３のピストンロッド１６を退動させ測定子１９，２３を夫々被測定物４の両側面に当接させると同時に、第２シリンダ４２のピストンロッド４５を退動させ測定子４８，５２を夫々被測定物４の上下面に当接させる。そしてそのときの第１シリンダ１３のロッド位置検出値と第２シリンダ４２のロッド位置検出値により該被測定物４の幅寸法および厚さを同時に測定することができ、短時間で測定を終えることができる。
【００１１】
なお、上記のように測定子４８，５２を被測定物４の上下面に当接させたまま前記サーボモータ３４を駆動し該測定子４８，５２を被測定物４の幅方向に移動させるとともにそのときの第２シリンダ４２のロッド位置検出値の変位を読み取ることで該被測定物４の厚さ変化を測定することも可能である。
【００１２】
また、被測定物の形状は図示したものに限らず、横断面円形のものや、Ｈ型鋼，Ｉ型鋼等の異形断面のものを測定することもできる。その際、上記測定子１９，２３，４８，５２はその被測定物の形状に合せて適宜選択設定される。
また、第１シリンダ１３と第２シリンダ４２は、上記のように磁気センサが組み込まれたものに限らず、他の形態のリニヤ式エンコーダを設けてロッド位置を検出する機能を持たせることもできる。
【００１３】
【発明の効果】
このように本発明に係る寸法測定装置は、コンベアによって水平に搬入し一時停止させた被測定物の幅寸法を測定する幅寸法測定機構と、該被測定物の厚さを測定する厚さ測定機構とからなり、幅寸法測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する水平レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第１シリンダを該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在に配置し、該第１シリンダの胴部とピストンロッドに夫々幅測定アームを設け、該第１シリンダを作動させることで該幅測定アームにより被測定物が両側から挟着されるようにするとともに、厚さ測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する方向に移動可能に鉛直レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第２シリンダを該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在に配置し、該第２シリンダの胴部とピストンロッドに夫々厚さ測定アームを設け、該第２シリンダを作動させることで該厚さ測定アームにより被測定物が上下から挟着されるようにしたので、被測定物の所要測定ポイントにて幅寸法および厚さを正確に測定し得る有益な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る寸法測定装置の実施形態を示す縦断面図。
【図２】本発明に係る寸法測定装置の実施形態を示す部分断面平面図。
【図３】図１の右側面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】図１の作動状態図。
【符号の説明】
１ コンベア
４ 被測定物
１０ 幅寸法測定機構
１１ 水平レール
１２ 水平動板
１３ 第１シリンダ
１６ ピストンロッド
１８，２２ 幅測定アーム
１９，２３ 測定子
３０ 厚さ測定機構
３２ 水平レール
３４ サーボモータ
３５ 螺子軸
３６ タワー
３８ ボール螺子
３９ 鉛直レール
４０ 上下動板
４２ 第２シリンダ
４５ ピストンロッド
４７，５１ 厚さ測定アーム
４８，５２ 測定子
Claims (1)
- コンベアによって水平に搬入し一時停止させた被測定物の幅寸法を測定する幅寸法測定機構と、該被測定物の厚さを測定する厚さ測定機構とからなり、幅寸法測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する水平レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第１シリンダを該水平レールと同軸で該水平レールに沿い水平動自在に配置し、該第１シリンダの胴部とピストンロッドに夫々幅測定アームを設け、該第１シリンダを作動させることで該幅測定アームにより被測定物が両側から挟着されるようにするとともに、厚さ測定機構は前記コンベアの一側にその搬送方向と直交する第２の水平レールを設け、該水平レール上にタワーを移動可能に支持し、該タワーに鉛直レールを設け、ロッド位置検出機能を備えた第２シリンダを該鉛直レールと同軸で該鉛直レールに沿い上下動自在に配置し、該第２シリンダの胴部とピストンロッドに夫々厚さ測定アームを設け、該第２シリンダを作動させることで該厚さ測定アームにより被測定物が上下から挟着されるようにし、さらに、前記幅測定アームと前記厚さ測定アームとを互いの干渉を避けるべく形成することで、被測定物の幅と厚さとが被測定物の搬送方向と直交する一鉛直面内にて測定され、かつ、前記タワーを第２の水平レールに沿って移動させることにより該鉛直面内における被測定物の厚さ変化が測定されるようにしたことを特徴とする寸法測定装置。
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