JP5176650B2 - Plate thickness measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、リング状部材の板厚を測定する板厚測定装置に関する。 The present invention relates to a plate thickness measuring device that measures the plate thickness of a ring-shaped member.
特許文献1に、リング状部材の板厚を測定する板厚測定装置の一例が開示されている。この板厚測定装置では、板状のベース部材上に、リング状部材がリングの状態でセットされる。ベース部材には、セットされたリング状部材の内周面に当接する複数の支持部材と、リング状部材の外周面に当接する押圧部材と、セットされたリング状部材を挟んで押圧部材に当接する測定子と、測定子の変位を測定する変位センサが設けられている。押圧部材や支持部材は、ベース部材に対して移動可能に設けられている。
この板厚測定装置では、変位センサによる検出値により、リング状部材の板厚が測定される。
In this plate thickness measuring apparatus, the plate thickness of the ring-shaped member is measured by the detection value by the displacement sensor.
特許文献1の板厚測定装置では、セットされたリング部材に対して、作業者が押圧部材や支持部材の位置を調整する必要がある。また、押圧部材や支持部材の位置を一旦調整した後は、押圧部材や支持部材がベース部材に固定されるので、リング部材をセットする際や、セットしたリング部材を取り外す際に、押圧部材や支持部材が邪魔になってしまう。特に、押圧部材が固定された状態であると、押圧部材とそれに当接する測定子の間にリング状部材をセットしたり、その当接する両者の間からセットされたリング部材を取り外したりする必要がある。そのことから、特許文献1の板厚測定装置では、リング状部材の板厚を測定する作業を効率よく行うことが困難となる。
本発明は、上記の問題を解決するために創案された。すなわち、本発明は、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる技術を提供する。
In the plate thickness measuring device of
The present invention was created to solve the above problems. That is, this invention provides the technique which can measure the plate | board thickness of a ring-shaped member efficiently.
本発明の板厚測定装置は、セットされたリング状部材の板厚を測定する。この板厚測定装置は、複数の支持部材と、基準部材と、測定子と、変位センサと、第1可動体と、第2可動体と、アクチュエータを備えている。
複数の支持部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接し、リング状部材をリングの状態で支持する。基準部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している。測定子は、基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで基準部材の基準面に当接する。変位センサは、測定子の変位を測定する。第1可動体には、基準部材が取り付けられている。第1可動体は、セットされたリング状部材の内周面から基準部材の基準面を離間させる第1セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に基準部材の基準面を当接させる第1測定位置との間を移動可能である。第2可動体には、測定子が取り付けられている。第2可動体は、セットされたリング状部材の外周面から測定子を離間させる第2セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に測定子を当接させる第2測定位置との間を移動可能である。アクチュエータは、一方方向に動作することによって第1可動体を第1セット位置に移動させるとともに第2可動体を第2セット位置に移動させる。アクチュエータは、他方方向に動作することによって第1可動体を第1測定位置に移動させるとともに第2可動体を第2測定位置に移動させる。
The plate thickness measuring apparatus of the present invention measures the plate thickness of the set ring-shaped member. The plate thickness measuring device includes a plurality of support members, a reference member, a measuring element, a displacement sensor, a first movable body, a second movable body, and an actuator.
The plurality of support members abut on the inner peripheral surface of the set ring-shaped member and support the ring-shaped member in a ring state. The reference member has a reference surface that comes into contact with the inner peripheral surface of the set ring-shaped member. The measuring element is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the reference surface of the reference member, and contacts the reference surface of the reference member with the set ring-shaped member interposed therebetween. The displacement sensor measures the displacement of the probe. A reference member is attached to the first movable body. The first movable body abuts the reference surface of the reference member on the inner peripheral surface of the set ring-shaped member, and a first set position for separating the reference surface of the reference member from the inner peripheral surface of the set ring-shaped member It is possible to move between the first measurement positions. A measuring element is attached to the second movable body. The second movable body is between a second set position for separating the probe from the outer peripheral surface of the set ring-shaped member and a second measurement position for bringing the probe into contact with the outer peripheral surface of the set ring-shaped member. Is movable. The actuator moves in one direction to move the first movable body to the first set position and move the second movable body to the second set position. The actuator moves in the other direction to move the first movable body to the first measurement position and move the second movable body to the second measurement position.
上記した板厚測定装置では、アクチュエータを一方方向に動作させると、第1可動体に取り付けられている基準部材と、第2可動体に取り付けられている測定子を互いに離間する。それにより、基準部材と測定子の間にリング状部材をセットしたり、セットされたリング状部材を取り外したりする作業を容易に行うことができる。また、上記した板厚測定装置では、アクチュエータを他方方向に動作させると、基準部材と測定子がリング状部材を挟んで互いに当接する。それにより、セットされたリング状部材の板厚を測定することができる。
上記した板厚測定装置によると、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる。
In the plate thickness measuring apparatus described above, when the actuator is operated in one direction, the reference member attached to the first movable body and the measuring element attached to the second movable body are separated from each other. Thereby, the operation | work which sets a ring-shaped member between a reference | standard member and a measuring element, or removes the set ring-shaped member can be performed easily. In the plate thickness measuring apparatus described above, when the actuator is operated in the other direction, the reference member and the measuring element come into contact with each other with the ring-shaped member interposed therebetween. Thereby, the plate | board thickness of the set ring-shaped member can be measured.
According to the plate thickness measuring apparatus described above, the plate thickness of the ring-shaped member can be measured efficiently.
上記した板厚測定装置には、第1可動体を第1測定位置に向けて付勢する付勢手段が設けられていることが好ましい。
この構成によると、アクチュエータを一方方向に動作させたときに、先に第1可動体が第1測定位置まで移動し、次いで第2可動体が第2測定位置まで移動する。第1可動体には、板厚測定の基準となる基準部材が設けられている。第1可動体が先に位置決めされることで、板厚測定の基準となる基準部材の位置決めが正しく行われる。
It is preferable that the plate thickness measuring device described above is provided with a biasing unit that biases the first movable body toward the first measurement position.
According to this configuration, when the actuator is operated in one direction, the first movable body first moves to the first measurement position, and then the second movable body moves to the second measurement position. The first movable body is provided with a reference member serving as a reference for plate thickness measurement. By positioning the first movable body first, the reference member serving as a reference for thickness measurement is correctly positioned.
第1可動体には、複数の支持部材の少なくとも二つが、基準部材を挟んで設けられていることが好ましい。この場合、その二つの支持部材と基準部材の基準面は、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲するように支持することが好ましい。
この構成によると、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲させた状態で支持し、その板厚測定を行うことができる。
It is preferable that at least two of the plurality of support members are provided on the first movable body with the reference member interposed therebetween. In this case, it is preferable that the reference surfaces of the two support members and the reference member support the set ring-shaped member so as to bend in an arc shape.
According to this configuration, the set ring-shaped member can be supported in a state of being curved in an arc shape, and the plate thickness can be measured.
上記した板厚測定装置は、さらに、複数の支持部材のいずれかに対向する位置でセットされたリング状部材の外周面に当接し、回転することによってセットされたリング状部材をその周方向に送り出す回転子を備えていることが好ましい。その回転子には、その周方向に沿って、セットされたリング状部材の外周面に当接する大径部と、セットされたリング状部材の外周面から離間する小径部が設けられていることが好ましい。
板厚測定装置が上記した回転子を備えていると、回転子が回転したときに、回転子の大径部がリング状部材の外周面に当接している時にはリング状部材が周方向に沿って送り出される。回転子の小径部がリング状部材に対向している時には、回転子がリング状部材の外周面に当接しないので、リング状部材が周方向に送り出されない。単に回転子を回転させるだけで、リング状部材を周方向に間欠的に送り出すことができる。リング状部材が周方向に送り出されていない時に板厚の測定を行うことで、リング状部材の複数箇所における板厚の測定を連続的に行うことができる。
The plate thickness measuring apparatus described above further contacts the outer peripheral surface of the ring-shaped member set at a position facing any one of the plurality of support members, and rotates the ring-shaped member set by rotating in the circumferential direction. It is preferable that a rotor for feeding out is provided. The rotor is provided with a large-diameter portion that contacts the outer peripheral surface of the set ring-shaped member and a small-diameter portion that is separated from the outer peripheral surface of the set ring-shaped member along the circumferential direction. Is preferred.
When the plate thickness measuring device includes the above-described rotor, when the rotor rotates, the ring-shaped member extends along the circumferential direction when the large-diameter portion of the rotor is in contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped member. Sent out. When the small-diameter portion of the rotor faces the ring-shaped member, the rotor does not contact the outer peripheral surface of the ring-shaped member, so that the ring-shaped member is not sent out in the circumferential direction. The ring-shaped member can be intermittently sent out in the circumferential direction simply by rotating the rotor. By measuring the plate thickness when the ring-shaped member is not fed in the circumferential direction, the plate thickness can be continuously measured at a plurality of locations of the ring-shaped member.
上記した板厚測定装置は、さらに、第2基準部材と、第2測定子と、第2変位センサと、第3可動体と、第4可動体と、第2アクチュエータを備えていることが好ましい。第3基準部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している。第2測定子は、第2基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで第2基準部材の基準面に当接する。第2変位センサは、第2測定子の変位を測定する。第3可動体には、第2基準部材が取り付けられている。第3可動体は、セットされたリング状部材の内周面から第2基準部材の基準面を離間させる第3セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に第2基準部材の基準面を当接させる第3測定位置との間を移動可能である。第4可動体には、第2測定子が取り付けられている。第4可動体は、セットされたリング状部材の外周面から第2測定子を離間させる第4セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に第2測定子を当接させる第4測定位置との間を移動可能である。第2アクチュエータは、一方方向に動作することによって第3可動体を第3セット位置に移動させるとともに第4可動体を第4セット位置に移動させる。第2アクチュエータは、他方方向に動作することによって第3可動体を第3測定位置に移動させるとともに第4可動体を第4測定位置に移動させる。
この構成によると、リング状部材の板厚測定を同時に二箇所で行なうことができ、リング状部材の複数箇所における板厚を短時間で測定することが可能となる。
The plate thickness measuring device described above preferably further includes a second reference member, a second probe, a second displacement sensor, a third movable body, a fourth movable body, and a second actuator. . The third reference member has a reference surface that comes into contact with the inner peripheral surface of the set ring-shaped member. The second stylus is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the reference surface of the second reference member, and contacts the reference surface of the second reference member with the set ring-shaped member interposed therebetween. The second displacement sensor measures the displacement of the second probe. A second reference member is attached to the third movable body. The third movable body has a third set position for separating the reference surface of the second reference member from the inner peripheral surface of the set ring-shaped member, and a reference of the second reference member on the inner peripheral surface of the set ring-shaped member. It is possible to move between the third measurement positions where the surfaces abut. A second probe is attached to the fourth movable body. The fourth movable body has a fourth set position for separating the second probe from the outer circumferential surface of the set ring-shaped member, and a fourth measurement for bringing the second probe into contact with the outer circumferential surface of the set ring-shaped member. It can move between positions. The second actuator moves in one direction to move the third movable body to the third set position and move the fourth movable body to the fourth set position. The second actuator moves in the other direction to move the third movable body to the third measurement position and move the fourth movable body to the fourth measurement position.
According to this configuration, the plate thickness of the ring-shaped member can be measured simultaneously at two locations, and the plate thickness at a plurality of locations of the ring-shaped member can be measured in a short time.
本発明によると、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる。 According to the present invention, the plate thickness of the ring-shaped member can be measured efficiently.
以下に説明する実施例の特徴を整理しておく。
(特徴1)板厚測定装置は、第1フレームを第1測定位置に向けて付勢する付勢手段と測定子を基準部材の基準面に向けて付勢する付勢手段を備えている。第1フレームを付勢する付勢手段の付勢力は、測定子を付勢する付勢手段の付勢力よりも大きい。
(特徴2)板厚測定装置は、第2フレームに取り付けられており、第2測定位置に向けて付勢されているヘッド部を備えている。ヘッド部には、第1フレームに取り付けられている基準ピンと対向するクランプピンが形成されている。第2フレームが第2測定位置に移動すると、セットされたリング状部材にクランプピンが当接する。
(特徴3)アクチュエータは、シリンダと、シリンダに対してスライド移動するピストンロッドを備えている。アクチュエータのピストンロッドは、第1フレームに取り付けられている。アクチュエータのシリンダは、第2フレームに取り付けられている。シリンダに対してピストンロッドが一方方向に移動すると、第1フレームが第1セット位置に移動するとともに第2フレームが第2セット位置に移動する。シリンダに対してピストンロッドが他方方向に移動すると、第1フレームが第1測定位置に移動するとともに第2フレームが第2測定位置に移動する。
(特徴4)第1フレームが第1セット位置からさらにリング状部材の中心側に移動することを規制する第1ストッパが、第1フレームとワーク支持台の間に設けられている。第2フレームが第2セット位置からさらにリング状部材の遠心側に移動することを規制する第2ストッパが、第2フレームと第2ストッパ固定部材の間に設けられている。また、第1フレームが第1測定位置からさらにリング状部材の遠心側に向けて移動することを規制する第4ストッパが、第1フレームと第4ストッパ固定部材の間に設けられている。第2フレームが第2測定位置からさらにリング状部材の中心側に移動することを規制する第3ストッパが、第2フレームと第1フレームの間に設けられている。アクチュエータが一方方向に動作した際には、第1フレームの後退移動(第1フレームと第2フレームが離反する方向の移動)が第1ストッパによって停止し、第2フレームの後退移動が第2ストッパによって停止する。アクチュエータが他方方向に動作した際には、第1フレームの前進移動(第1フレームと第2フレームが近接する方向の移動)が第4ストッパによって停止し、第2フレームの前進移動が第3ストッパによって停止する。
The features of the embodiment described below will be summarized.
(Characteristic 1) The plate thickness measuring device includes urging means for urging the first frame toward the first measurement position and urging means for urging the measuring element toward the reference surface of the reference member. The urging force of the urging means for urging the first frame is larger than the urging force of the urging means for urging the measuring element.
(Feature 2) The plate thickness measuring device is attached to the second frame and includes a head portion that is biased toward the second measuring position. The head portion is formed with a clamp pin facing the reference pin attached to the first frame. When the second frame moves to the second measurement position, the clamp pin comes into contact with the set ring-shaped member.
(Feature 3) The actuator includes a cylinder and a piston rod that slides relative to the cylinder. The piston rod of the actuator is attached to the first frame. The cylinder of the actuator is attached to the second frame. When the piston rod moves in one direction with respect to the cylinder, the first frame moves to the first set position and the second frame moves to the second set position. When the piston rod moves in the other direction with respect to the cylinder, the first frame moves to the first measurement position and the second frame moves to the second measurement position.
(Characteristic 4) A first stopper for restricting the first frame from moving further toward the center of the ring-shaped member from the first set position is provided between the first frame and the work support base. A second stopper is provided between the second frame and the second stopper fixing member for restricting the second frame from further moving from the second set position to the distal side of the ring-shaped member. A fourth stopper is provided between the first frame and the fourth stopper fixing member for restricting the movement of the first frame from the first measurement position toward the centrifugal side of the ring-shaped member. A third stopper is provided between the second frame and the first frame to restrict the second frame from moving further from the second measurement position toward the center of the ring-shaped member. When the actuator is operated in one direction, the backward movement of the first frame (movement in the direction in which the first frame and the second frame are separated) is stopped by the first stopper, and the backward movement of the second frame is stopped by the second stopper. Stop by. When the actuator operates in the other direction, the forward movement of the first frame (movement in the direction in which the first frame and the second frame are close to each other) is stopped by the fourth stopper, and the forward movement of the second frame is stopped by the third stopper. Stop by.
図1に、セットされたリング状のワークWの板厚を測定する板厚測定システム1を示す。板厚測定システム1は、主に、無段変速機(CVT)用のCVTループの板厚測定に用いられる。板厚測定システム1は、測定基台2と、第1板厚測定装置1aと、第2板厚測定装置1bと、回転子3を備えている。
測定基台2は、固定台20と、支持ピン支持台22と、支持ピン24(支持部材の一例)と、ワーク支持台26を備えている。
固定台20は、平面視すると略長方形の形状を有している。
支持ピン支持台22は、固定台20の中央部に固定されている。支持ピン支持台22は、平面視すると円の形状を有している。支持ピン支持台22の上面は、固定台20の上面よりも高い位置にセットされている。
FIG. 1 shows a plate
The
The fixed
The support
2本の支持ピン24は、支持ピン支持台22上に取り付けられている。それぞれの支持ピン24は、円形の支持ピン支持台22の周縁の近傍に取り付けられている。2本の支持ピンは24、円形の支持ピン支持台22の中心を挟んで、固定台20の短手方向に配列されている。支持ピン24は、支持ピン支持台22に回転自在に取り付けられている。
ワーク支持台26は、支持ピン支持台22に取り付けられている。ワーク支持台26は、平面視すると、略正方形の2辺に凹部Dが形成されている形状を有している。凹部Dは、固定台20の短手方向に伸びている2辺に形成されている。ワーク支持台26は、支持ピン24の回転を妨げないように支持ピン24を回避して形成されている。
The two support pins 24 are mounted on the support
The
第1板厚測定装置1aは、固定台20の中央よりも長手方向の一方側(図1では右側)に配置されている。第2板厚測定装置1bは、固定台20の中央よりも長手方向の他方側(図1では左側)に配置されている。
第1板厚測定装置1aと第2板厚測定装置1bの構成について説明する。最初に、セットされるワークWの周辺の構成を説明する。
第1板厚測定装置1aは、2本の基準ピン43(支持部材の一例)と基準部材44と測定子55を備えている。2本の基準ピン43と基準部材44は、ワーク支持台26の一方の凹部D内に位置している。2本の基準ピン43と基準部材44は、リング状のワークWをセットしたときに、ワークWの内周側に位置するように配置されている。詳しくは後述するが、2本の基準ピン43と基準部材44は、ワークWの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークWの内周面に当接する側(ワークWの遠心側)への移動と、ワークWの内周面から離間する側(ワークWの中心側)への移動が可能となっている。測定子55は、リング状のワークWをセットしたときに、ワークWの外周側に位置するように配置されている。詳しくは後述するが、測定子55は、ワークWの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークWの外周面に当接する側(ワークWの中心側)への移動と、ワークWの外周面から離間する側(ワークWの遠心側)への移動が可能となっている。
The first plate
The configuration of the first plate
The first plate
第2板厚測定装置1bは、2本の基準ピン73(支持部材の一例)と基準部材74と測定子85を備えている。2本の基準ピン73と基準部材74は、ワーク支持台26の他方の凹部D内に位置している。2本の基準ピン43と基準部材44は、リング状のワークWをセットしたときに、ワークWの内周側に位置するように配置されている。第1板厚測定装置1aと同様に、2本の基準ピン73と基準部材74は、ワークWの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークWの内周面に当接する側(ワークWの遠心側)への移動と、ワークWの内周面から離間する側(ワークWの中心側)への移動が可能となっている。測定子85は、リング状のワークWをセットしたときに、ワークWの外周側に位置するように配置される。第1板厚測定装置1aと同様に、測定子85は、ワークWの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークWの外周面に当接する側(ワークWの中心側)への移動、及び、ワークWの外周面から離間する側(ワークWの遠心側)への移動が可能となっている。
The second plate
上記の構成により、板厚測定装置10では、2本の支持ピン24の外側と、第1板厚測定装置1aの基準ピン43と基準部材44の外側と、第2板厚測定装置1bの基準ピン73と基準部材74の外側を通るように、リング状のワークWをリングの状態でワーク支持台26にセットすることができる。
With the above configuration, in the plate thickness measuring device 10, the outside of the two support pins 24, the outside of the
回転子3は、平面視すると、その周方向に沿って中心からの径が大きい大径部32と、中心からの径が小さい小径部34を備えている。回転子3は、大径部32が成す扇型の中心点Mを軸に回転可能に構成されている。回転子3は、その大径部32が1本の支持ピン24の外側にセットされるワークWの外周面に当接する位置に配置されている。回転子3の大径部32の表面には、弾性部材36が取り付けられている。回転子3は、回転することによって、ワークWを周方向に送り出す。
The
次に、図2を参照して第1板厚測定装置1aの詳細な構成を説明する。なお、第2板厚測定装置1bは第1板厚測定装置1aと同じ構成であるので説明を省略する。第2板厚測定装置1bは、第1板厚測定装置1aをワークWの反対側に回転移動したものである。前述した図1の第2板厚測定装置1bの基準ピン73が、第1板厚測定装置1aの基準ピン43に対応する。また、第2板厚測定装置1bの基準部材74が、第1板厚測定装置1aの基準部材44に対応する。また、第2板厚測定装置1bの測定子85が、第1板厚測定装置1aの測定子55に対応する。
Next, a detailed configuration of the first plate
第1板厚測定装置1aは、第1可動部40と、第2可動部50と、アクチュエータ60を備えている。
第1可動部40は、第1フレーム45(第1可動体の一例)と、基準部材44と、基準ピン43と、変位センサ46を備えている。
第1フレーム45は、平面視すると略C字形状に形成されている。図2では、第1フレーム45に右下がりのハッチングが付されている。
第1フレーム45の一端側(ワークWの中心側)とワーク支持台26との間には、バネ41が設けられている。バネ41は、第1フレーム45をワークWの遠心側に付勢している。
第1フレーム45には、基準部材44が設けられている。基準部材44は、セットしたワークWの内周面に当接する基準面44aを備えている。基準面44aは、ワークWの内周面に沿うように、球面状に形成されている。
第1フレーム45には、2本の基準ピン43(支持部材の一例)が設けられている。2本の基準ピン43は、基準部材44を挟むように配置されている。基準ピン43は略円筒形状であり、図2の奥側から手前側に向けて伸びている。基準ピン43の先端部は、ワークWをセットし易いように径が小さくなっている。基準ピン43は、基準部材44の基準面44aよりもワークWの中心側に寄った位置に設けられている。これにより、基準面44aの外側にワークWをセットすると、2本の基準ピン43と基準部材44は、ワークWの内周面側に配置される。2本の基準ピン43と基準部材44の基準面44aは、ワークWを円弧状に湾曲するように支持する。
The first plate
The first
The
A
A
The
第1フレーム45の他端側(ワークWの遠心側であり、基準部材44の反対側)には、変位センサ46が取り付けられている。変位センサ46は、第1フレーム45が成す略C字の外側に、その本体が取り付けられている。変位センサ46はシャフト46aを備えている。シャフト46aは、第1フレーム45を貫通してワークWの中心方向に伸びている。シャフト46aは、伸縮自在な状態で、第1フレーム45を貫通している。このシャフト46aは、後に詳細を説明する測定子55に連結している。
A
第1フレーム45は、固定台20の長手方向にスライド移動可能に支持されている。第1フレーム45は、ワークWの中心側(図2の左側)とワークWの遠心側(図2の右側)にスライド移動する。第1フレーム45は、ワークWの中心側への移動がストッパS1で規制されている。ストッパS1は、第1フレーム45とワーク支持台26との間に取り付けられている。また、第1フレーム45は、ワークWの遠心側(図2では右側)への移動がストッパS4で規制されている。ストッパS4は、第1フレーム45と固定台20に形成されているストッパ固定部材27との間に取り付けられている。
これにより、第1フレーム45を備えている第1可動部40は、ストッパS1とストッパS4に規制される範囲内で、固定台20の長手方向にスライド移動することができる。
The
Thereby, the 1st
第2可動部50は、第2フレーム52(第2可動体の一例)と、測定子55を備えている。
第2フレーム52は、平面視すると凸字状に形成されている。図2では、第2フレームを右上がりの斜線で示している。
第2フレーム52は、凸字上の突部がワークWの中心側に向くように配置されている。
第2フレーム52には、突部が伸びている方向に長尺方向を揃えて測定子55が設けられている。測定子55は、第2フレーム52に対してスライド移動可能に設けられている。第2フレーム52と測定子55の間には、バネ56が設けられている。バネ56は、測定子55の長尺方向の中間位置に配置されている。バネ56によって測定子55がワークWの中心側に付勢されている。測定子55の先端P(ワークW側の端部)は、平面視すると第2フレーム52から突出している。測定子55の他方の端部は、前述した変位センサ46のシャフト46aと連結している。第1可動部40の位置が固定している状態で、測定子55がワークWの中心方向に変位すると、変位センサ46から突出しているシャフト46aは伸びる。測定子55がワークWの遠心方向に変位すると、シャフト46aは縮む。
The second
The
The
A measuring
第2フレーム52には、測定子55の先端Pを挟んで2本のクランプピン51が設けられている。クランプピン51は、ヘッド部52aに取り付けられている。ヘッド部52aと第2フレーム52は、2本のシャフトで連結している。2本のシャフトは、測定子55を挟んで配置されている。2本のシャフトは、測定子55とその長尺方向を揃えて平行に並んでいる。2本のシャフトは、第2フレーム52をスライド移動可能に貫通している。また、ヘッド部52aと第2フレーム52の間には2本のバネ53が設けられている。2本のバネ53は、測定子55を挟んで配置されている。2本のバネ53は、測定子55とその長尺方向を揃えて平行に並んでいる。2本のバネ53の一端がヘッド部52aに取り付けられており、2本のバネ53の他端が第2フレーム52に取り付けられている。バネ53bによってヘッド部52aがワークWの中心側に付勢されている。
The
第2フレーム52は、固定台20の長手方向にスライド移動可能に支持されている。第2フレーム52は、ワークWの中心側(図2の左側)とワークWの遠心側(図2の右側)にスライド移動する。第2フレーム52は、ワークWの中心側への移動がストッパS3で規制されている。ストッパS3は、第2フレーム52と第1フレーム45との間に取り付けられている。また、第2フレーム52は、ワークWの遠心側(図2では右側)への移動がストッパS2で規制されている。ストッパS2は、第2フレーム52と固定台20に形成されているストッパ固定部材28との間に取り付けられている。
これにより、第2フレーム52を備えている第2可動部50は、ストッパS3とストッパS2に規制される範囲内で、固定台20の長手方向にスライド移動することができる。
The
Thereby, the 2nd
なお、上記した第1フレーム45とワーク支持台26の間に設けられているバネ41の付勢力は、第2フレーム52と測定子55の間に設けられているバネ56の付勢力に第2フレーム52とヘッド部52aの間に設けられている2本のバネ53の付勢力を加算した付勢力よりも大きい。
Note that the biasing force of the
アクチュエータ60は、シリンダ62とピストンロッド64を備えている。ピストンロッド64は第1フレーム45に連結されている。シリンダ62は、第2フレーム52に連結されている。第1フレーム45と第2フレーム52は、双方が固定台20にスライド移動可能に設けられている。図2に示すように、ピストンロッド64がシリンダ62の底側から前進すると、第1フレーム45がワークWの中心側に移動してストッパS1によって停止するとともに、第2フレーム52がワークWの遠心側に移動してストッパS2によって停止する。第1フレーム45のこの位置を第1フレーム45のセット位置という。第2フレーム52のこの位置を第2フレーム52のセット位置という。第1フレーム45と第2フレーム52の双方がセット位置で停止しているときには、第1フレーム45に設けられている基準部材44の基準面44aと、第2フレーム52に設けられている測定子55の先端Pが離間している。基準面44aと測定子55の先端Pとの間にワークWをセットすることができる。
The
また、図3に示すように、ピストンロッド64がシリンダ62の底側に後退すると、第1フレーム45がワークWの遠心側に移動してストッパS4によって停止するとともに、第2フレーム52がワークWの中心側に移動してストッパS3によって停止する。第1フレーム45のこの位置を第1フレーム45の測定位置という。第2フレーム52のこの位置を第2フレーム52の測定位置という。第1フレーム45と第2フレーム52の双方が測定位置で停止しているときには、第1フレーム45に設けられている基準部材44の基準面44aと、第2フレーム52に設けられている測定子55の先端Pとにより、ワークWを挟むことができる。この際に、基準面44aはワークWの内周面に当接する。また、測定子55の先端Pは、ワークWの外周面に当接する。
Further, as shown in FIG. 3, when the
次に、図1から図4を参照して板厚測定システム1がリング状のワークWの板厚をリングの状態で測定する動作を説明する。
ここでは、図3に示すように、6点の測定点Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6で板厚を測定する場合について説明する。測定点Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6は、ワークWの円周上に、等間隔に定められている。
Next, an operation in which the plate
Here, as shown in FIG. 3, a case where the plate thickness is measured at six measurement points Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 will be described. Measurement points Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 are set at equal intervals on the circumference of the workpiece W.
まず、図4の時刻t0では、板厚測定システム1は、第1板厚測定装置1aが図2に示すワークWをセット可能な状態となっている。アクチュエータ60では、ピストンロッド64がシリンダ62に対して前進した(突出した)状態となっている。第1フレーム45は、ストッパS1によって停止しており、ワークWの中心側に移動したセット位置に配置されている。第2フレーム52は、ストッパS2によって停止しており、ワークWの遠心側に移動したセット位置に配置されている。この状態で、第1フレーム45に設けられている基準部材44の基準面44aと、第2フレーム52に設けられている測定子55の先端Pは、互いに離間している。基準面44aと測定子55の先端Pとの間に、ワークWを容易にセットすることができる。
同時に、第2板厚測定装置1bも、図2に示す第1板厚測定装置1aと同様に、ワークWをセット可能な状態となっている。
First, at time t0 in FIG. 4, the plate
At the same time, the second plate
図4の時刻t0から時刻t1の間に、ワークWをセットする。ワークWは、2本の支持ピン24の外側と、第1板厚測定装置1aの基準ピン43と基準部材44の外側と、第2板厚測定装置1bの基準ピンと基準部材の外側を通るように、リングの状態でセットされる。このとき、基準部材44の基準面44aには、図3に示す測定点Q1が隣接するものとする。この時、第2板厚測定装置1bの基準部材74の基準面には、図3に示す測定点Q4が隣接する。
The workpiece W is set between time t0 and time t1 in FIG. The workpiece W passes outside the two support pins 24, outside the
次に、時刻t1から時刻t2の間に、シリンダ62に対してピストンロッド64が後退する(収容される)ように、アクチュエータ60を動作させる。それにより、第1フレーム45はワークWの遠心側に移動し、第2フレーム52はワークWの中心側に移動する。やがて、第1フレーム45はストッパS4によって停止し、ワークWの遠心側に移動した測定位置に配置される。また、第2フレーム52はストッパS3によって停止し、ワークWの中心側に移動した測定位置に配置される。このとき、ばね41の付勢力により、第1フレーム45の方が先に測定位置に到達する。第1フレーム45及び第2フレーム52がそれぞれの測定位置まで移動することにより、基準部材44の基準面44aがセットされたワークWの内周面に当接するとともに、測定子55の先端PがセットされたワークWの外周面に当接する。即ち、測定子55は、セットされたワークWの測定点Q1を挟んで、基準部材44の基準面44aに当接する。測定子55は、バネ56による付勢力によって、一定の押圧力でワークWに当接する。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、測定子がワークWの測定点Q4を挟んで基準部材74の基準面に当接する。
Next, the
次に、時刻t2から時刻t3の間に期間Taで、第1板厚測定装置1aによって測定点Q1の板厚を測定する。第1板厚測定装置1aは、図3に示すように、ワークWの板厚を測定可能な状態となっている。変位センサ46により、測定子の位置が検出され、ワークWの測定点Q1における板厚が測定される。なお、板厚測定システム1には、予め測定子55のゼロ点が記憶されている。即ち、ワークWをセットしていない状態で測定子55の先端Pを基準面44aに当接させ、そのときの変位センサ46の測定値がゼロ点として記憶されている。期間Taで測定した測定子55の先端Pの位置と記憶されたゼロ点の位置との差分が、ワークWの測定点Q1における板厚となる。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、ワークWの測定点Q4の板厚を測定することができる。
Next, the plate thickness at the measurement point Q1 is measured by the first plate
次に、時刻t3から時刻t4の間で、シリンダ62に対してピストンロッド64が前進する(突出する)ように、アクチュエータ60を動作させる。即ち、図2に示すように、第1フレーム45及び第2フレームを、それぞれのセット位置まで移動させる。それにより、基準部材44の基準面44a及び測定子55は、ワークWから離間する。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、アクチュエータを動作させ、測基準部材74の基準面及び測定子85をワークWから離間させる。
Next, between time t3 and time t4, the
次に、時刻t4から時刻t5の間で、回転子3によってワークWが周方向に送り出される。図3に示すように、回転子3が反時計回りに回転することによって、ワークWが周方向に時計回りに送り出される。回転子3は中心点Mを軸に回転しており、回転子3の大径部32の弾性部材36がワークWの外周面に当接しながら回転するために、ワークWが周方向に時計周りに送り出される。弾性部材36が大径部32の外周面に形成されていることにより、ワークWが滑り難い。また、ワークWが傷つき難い。円周角にすると60度分のワークWを時計周りに送り出し、次の測定点Q2を基準面44aにセットする。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、ワークWの次の測定点Q5が、第2板厚測定装置1bの基準面にセットされる。
Next, the work W is sent out in the circumferential direction by the
なお、回転子3は、小径部34がワークWに対向している時には、回転子3とワークWが離間していることにより、ワークWは送り出されない。回転子3は、前述した時刻t1から時刻4までの間にも回転し続けているが、この期間は、小径部34がワークWに対向している。回転子3は、単に回転することによって、間欠的にワークWを周方向に送り出す。ワークWが周方向に送り出されていないときに、ワークWの板厚を測定する。
When the
同様にして、時刻t5から時刻t6の間で、アクチュエータ60を再度動作させ、測定子55をワークWの測定点Q2の外周面に当接させる。測定子55は、ワークWの測定点Q2を挟んで基準部材44の基準面44aに当接する。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子をワークWの測定点Q5の外周面に当接させる。測定子は、ワークWの測定点Q5を挟んで基準部材74の基準面に当接する。
Similarly, between time t5 and time t6, the
時刻t6から時刻t7の期間Tbで、第1板厚測定装置1aによってワークWの測定点Q2における板厚を測定する。第1板厚測定装置1aは、再び、ワークWの板厚を測定可能な状態となっている(図3参照)。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、ワークWの測定点Q5における板厚を測定する。第2板厚測定装置1bも同様に、ワークWの板厚を測定可能な状態となっている。
In the period Tb from the time t6 to the time t7, the plate thickness at the measurement point Q2 of the workpiece W is measured by the first plate
時刻t7から時刻t8の間で、アクチュエータ60を再度動作させ、測定子55を後退させる。第1板厚測定装置1aは、再び、図2に示すワークをセット可能な状態となる。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、アクチュエータ60を再度動作させ、測定子を後退させる。第2板厚測定装置1bも、再び、図2に示すワークをセット可能な状態となる。
時刻t8から時刻t9の間で、回転子3によってワークWが周方向に送り出され、第1板厚測定装置1aに次の測定点Q3がセットされる。この時、第2板厚測定装置1bにも次の測定点Q6がセットされる。
時刻t9から時刻t10の間で、アクチュエータ60を再度動作させ、測定子55をワークWの測定点Q3における外周面に当接させる。測定子55は、ワークWの測定点Q3を挟んで基準部材44の基準面44aに当接する。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子をワークWの測定点Q6における外周面に当接させる。測定子は、ワークWの測定点Q6を挟んで基準部材の基準面に当接する。
時刻t10から時刻t11の期間Tcで、第1板厚測定装置1aによってワークWの測定点Q3における板厚を測定する。第1板厚測定装置1aが、再び、図3に示すワークWの板厚を測定可能な状態となっている。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、ワークWの測定点Q6における板厚を測定する。第2板厚測定装置1bも同様に、ワークWの板厚を測定可能な状態となっている。
時刻t11から時刻t12の間で、アクチュエータ60を再度動作させ、測定子55を後退させる。第1板厚測定装置1aは、再び、図2に示すワークをセット可能な状態となる。この時、第2板厚測定装置1bでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子を後退させる。第2板厚測定装置1bも同様に、ワークをセット可能な状態となる。
以上により、ワークWの測定点Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6における板厚の測定が終了する。
時刻t12以降に、ワークWを取り出す。
Between time t7 and time t8, the
Between time t8 and time t9, the work W is sent out in the circumferential direction by the
Between time t9 and time t10, the
In a period Tc from time t10 to time t11, the plate thickness at the measurement point Q3 of the workpiece W is measured by the first plate
Between time t11 and time t12, the
Thus, the measurement of the plate thickness at the measurement points Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 of the workpiece W is completed.
After time t12, the workpiece W is taken out.
本実施例の板厚測定システム1では、アクチュエータ60を一方方向に動作させると、第1フレーム45に取り付けられている基準部材44と、第2フレーム52に取り付けられている測定子55が、互いに離間する。それにより、基準部材44と測定子55の間にリング状のワークWをセットしたり、セットされたワークWを取り外したりする作業を容易に行うことができる。また、板厚測定システム1では、アクチュエータ60を他方方向に動作させると、基準部材44と測定子55がワークWを挟んで互いに当接する。それにより、セットされたワークWの板厚を測定することができる。板厚測定システム1によると、ワークWのセット作業を容易に行うことができ、ワークWの板厚を効率よく測定することができる。
In the plate
本実施例の板厚測定システム1は、第1フレーム45を測定位置に向けて付勢するバネ41が設けられている。板厚測定システム1では、アクチュエータ60を一方方向に動作させたときに、先に第1フレーム45がその測定位置まで移動し、次いで第2フレーム52がその測定位置まで移動する。第1フレーム45には、板厚測定の基準となる基準部材44が設けられている。第1フレーム45が先に位置決めされることで、基準部材44に位置決めが正しく行われる。
The plate
本実施例の第1フレーム45には、二本の基準ピン43が、基準部材44を挟んで設けられている。二本の基準ピン43と基準部材44の基準面44aは、セットされたワークWを円弧状に湾曲するように支持する。この構成により、セットされたワークWを円弧状に湾曲させた状態で支持し、その板厚測定を行うことができる。
In the
本実施例の板厚測定システム1は、ワークWを周方向に送り出す回転子3を備えている。その回転子3には、その周方向に沿って、セットされたワークWの外周面に当接する大径部32と、セットされたワークWの外周面から離間する小径部34が設けられている。この構造により、回転子3の大径部32がワークWの外周面に当接している時には、回転子3の回転によってワークWが周方向に沿って送り出される。回転子3の小径部34がワークWに対向している時には、回転子3がワークWの外周面に当接しないので、ワークWが周方向に送り出されない。単に回転子3を連続的に回転させるだけで、ワークWを周方向に間欠的に送り出すことができる。ワークWが周方向に送り出されていない時に板厚測定点の板厚を測定することで、ワークWの複数箇所における板厚の測定を連続的に行うことができる。
The plate
本実施例の板厚測定システム1は、第1板厚測定装置1aと第2板厚測定装置1bを備えている。リング状のワークWの板厚測定を同時に二箇所で行なうことができ、ワークWの複数箇所における板厚を短時間で測定することができる。
The plate
本実施例では、アクチュエータ60のピストンロッド64側に第1フレーム45を連結させるとともに、アクチュエータ60のシリンダ62側に第2フレーム52を連結させる場合について説明した。アクチュエータ60のシリンダ62側に第1フレーム45を連結させるとともに、アクチュエータ60のピストンロッド64に第2フレーム52を連結させてもよい。
In the present embodiment, the case where the
本実施例では、板厚測定システム1が、第1板厚測定装置1aと第2板厚測定装置1bを備えている場合について説明したが、板厚測定システムは、3個以上の板厚測定装置を備えていてもよい。
In the present embodiment, the case where the plate
本実施例の板厚測定システム1は、測定基台2が2本の支持ピン24を備えている。リング状のワークWを、2本の支持ピン24と、第1板厚測定装置1aの2本の基準ピン43と基準部材44と、第2板厚測定装置1bの2本の基準ピンと基準部材により、真円に近い状態で支持する場合について説明した。ワークWを支持するための支持部材は、上記した各種のピンを併せて2本以上あればよい。ワークWは、必ずしも真円に近い状態で支持されていなくてもよい。
In the plate
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず特許請求の範囲を限定するものではない。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and has technical utility by achieving one of the purposes.
1:板厚測定システム
1a:第1板厚測定装置
1b:第2板厚測定装置
2:測定基台
3:回転子
20:固定台
22:支持ピン支持台
24:支持ピン
26:ワーク支持台
27,28:ストッパ固定部材
32:大径部
34:小径部
36:弾性部材
40:第1可動部
41,53,56:バネ
43:基準ピン
44:基準部材
44a:基準面
45:第1フレーム
46:変位センサ
46a: シャフト
50:第2可動部
51:クランプピン
52:第2フレーム
52a: ヘッド部
55:測定子
60:アクチュエータ
62:シリンダ
64:ピストンロッド
D:凹部
P:測定子55の端部
S1,S2,S3,S4: ストッパ
W:ワーク
1: Plate
Claims (5)
セットされたリング状部材の内周面に当接し、リング状部材をリングの状態で支持する複数の支持部材と、
セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している基準部材と、
前記基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで前記基準部材の基準面に当接する測定子と、
前記測定子の変位を測定する変位センサと、
前記基準部材が取り付けられており、セットされたリング状部材の内周面から前記基準部材の基準面を離間させる第1セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に前記基準部材の基準面を当接させる第1測定位置との間を移動可能な第1可動体と、
前記測定子が取り付けられており、セットされたリング状部材の外周面から前記測定子を離間させる第2セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に前記測定子を当接させる第2測定位置との間を移動可能な第2可動体と、
一方方向に動作することによって前記第1可動体を第1セット位置に移動させるとともに前記第2可動体を第2セット位置に移動させ、他方方向に動作することによって前記第1可動体を第1測定位置に移動させるとともに前記第2可動体を第2測定位置に移動させるアクチュエータと、
を備える板厚測定装置。 It is a plate thickness measuring device that measures the plate thickness of the set ring-shaped member,
A plurality of support members that contact the inner peripheral surface of the set ring-shaped member and support the ring-shaped member in a ring state;
A reference member having a reference surface in contact with the inner peripheral surface of the set ring-shaped member;
A measuring element that is provided so as to be capable of advancing and retreating with respect to the reference surface of the reference member, and that contacts the reference surface of the reference member across the set ring-shaped member;
A displacement sensor for measuring the displacement of the probe;
The reference member is attached, a first set position for separating the reference surface of the reference member from the inner peripheral surface of the set ring-shaped member, and the reference member on the inner peripheral surface of the set ring-shaped member A first movable body that is movable between a first measurement position that abuts the reference surface;
A second set position where the measuring element is attached and the measuring element is separated from the outer peripheral surface of the set ring-shaped member, and a second set position where the measuring element abuts on the outer peripheral surface of the set ring-shaped member. A second movable body movable between measurement positions;
The first movable body is moved to the first set position by operating in one direction, the second movable body is moved to the second set position, and the first movable body is moved to the first set position by operating in the other direction. An actuator for moving the second movable body to the second measurement position while moving the second movable body to the measurement position;
A plate thickness measuring device comprising:
その二つの支持部材と前記基準部材の基準面は、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲するように支持することを特徴とする請求項1または2に記載の板厚測定装置。 In the first movable body, at least two of the plurality of support members are provided with the reference member interposed therebetween,
3. The plate thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein the two support members and the reference surface of the reference member support the set ring-shaped member so as to bend in an arc shape.
その回転子には、その周方向に沿って、セットされたリング状部材の外周面に当接する大径部と、セットされたリング状部材の外周面から離間する小径部が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の板厚測定装置。 A rotor that abuts the outer peripheral surface of the ring-shaped member set at a position facing any of the plurality of support members, and sends the ring-shaped member set by rotating in the circumferential direction;
The rotor is provided with a large-diameter portion that contacts the outer peripheral surface of the set ring-shaped member and a small-diameter portion that is separated from the outer peripheral surface of the set ring-shaped member along the circumferential direction. The plate | board thickness measuring apparatus of any one of Claim 1 to 3 characterized by these.
前記第2基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで前記第2基準部材の基準面に当接する第2測定子と、
前記第2測定子の変位を測定する第2変位センサと、
前記第2基準部材が取り付けられており、セットされたリング状部材の内周面から前記第2基準部材の基準面を離間させる第3セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に前記第2基準部材の基準面を当接させる第3測定位置との間を移動可能な第3可動体と、
前記第2測定子が取り付けられており、セットされたリング状部材の外周面から前記第2測定子を離間させる第4セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に前記第2測定子を当接させる第4測定位置との間を移動可能な第4可動体と、
一方方向に動作することによって前記第3可動体を第3セット位置に移動させるとともに前記第4可動体を第4セット位置に移動させ、他方方向に動作することによって前記第3可動体を第3測定位置に移動させるとともに前記第4可動体を第4測定位置に移動させる第2アクチュエータと、
をさらに備える請求項1から4のいずれか1項に記載の板厚測定装置。
A second reference member having a reference surface in contact with the inner peripheral surface of the set ring-shaped member;
A second measuring element that is provided so as to be capable of advancing and retreating with respect to the reference surface of the second reference member, and that contacts the reference surface of the second reference member with the set ring-shaped member interposed therebetween;
A second displacement sensor for measuring the displacement of the second probe;
The second reference member is attached to a third set position for separating the reference surface of the second reference member from the inner peripheral surface of the set ring-shaped member, and an inner peripheral surface of the set ring-shaped member. A third movable body movable between a third measurement position where the reference surface of the second reference member contacts,
The second probe is attached, and a fourth set position for separating the second probe from the outer circumferential surface of the set ring-shaped member, and the second probe on the outer circumferential surface of the set ring-shaped member. A fourth movable body movable between a fourth measurement position for contacting
The third movable body is moved to the third set position by operating in one direction, the fourth movable body is moved to the fourth set position, and the third movable body is moved to the third set position by operating in the other direction. A second actuator for moving to the measurement position and moving the fourth movable body to the fourth measurement position;
The plate thickness measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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