JP6813375B2 - 寸法計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、角材やパネル材などのブロック材の寸法を計測する装置に関するものである。

従来、完成品や中間製品たるブロック材の外形検査を、縦横や厚みの寸法を測定することによって簡易に行うには、ノギス、マイクロメーター又は下記特許文献３に記載の道具が用いられていた。
しかしながら、そのような道具による計測は、測定者の技量によってその精度が異なる他、一個あたりの計測に相応の時間を要するため効率が悪いという問題がある。

一方、計測対象の１軸方向の寸法を測定する装置（例えば下記特許文献１参照）や、相互に直交する２軸方向の寸法を測定する装置（例えば下記特許文献２参照）も存在するが、所要の測定回数が多いことや、所要の測定時間が長いことなどの問題が存在する。

特開平０６−１８５９２５号公報 特開平０４−１６８３０１号公報 実用新案登録第３０３００９０号公報

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、ブロック材の相互に直交する２軸方向又は３軸方向の寸法情報を、作業者の技量を問わず正確に一括取得し得る簡素な寸法計測装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明による寸法計測装置は、相互に直角となる様に組み合わせた一つの滑走盤及び二つの規制部材と、各規制部材に対向して各々と垂直に進退し各々の進退方向が相互に直交する加圧部材と、各加圧部材を進退させる加圧手段と、各加圧手段を支持し各々の加圧部材をその進退方向に対して直交する方向へ平行移動させる往復手段と、各加圧部材の進退量を、各加圧部材が対向する規制部材の対物面（計測対象が当接し滑走する面）から各加圧部材の先端までの寸法に換算して出力する計測手段を備え、各加圧手段は、他の加圧手段の加圧を受けて前記往復手段を往動することを特徴とする。

本発明による寸法計測装置は、計測対象の指定寸法を保持する指定情報保持部と、前記計測手段が出力した採取寸法を受けて前記指定寸法と対比し適不適を出力する判定手段を備える構成、前記判定手段の出力が不適であるときに採取寸法を入れ替えて指定寸法を対比し適不適を出力する判定手段を備える構成、又は更に、前記計測手段が出力した採取寸法を保持する計測情報保持部と、前記採取寸法の変動量を導く変動演算部を備える構成を採ることができる。

各加圧部材は、閉鎖側に加圧部を備え、開放側に他の加圧部材の加圧部が侵入する切欠部を備える構成とすることができる。

本発明による寸法計測装置によれば、相互に直角となる様に組み合わせた一つの滑走盤及び二つの規制部材と、各規制部材に対向して各々と垂直に進退し各々の進退方向が相互に直交する加圧部材と、各加圧部材を進退させる加圧手段と、各加圧手段を支持し各々の加圧部材をその進退方向に対して直交する方向へ平行移動させる往復手段と、各加圧部材の進退量を、各加圧部材が対向する規制部材の対物面から各加圧部材の先端までの寸法に換算して出力する計測手段を備えることによって、計測対象であるブロック材を、前記滑走盤上において各加圧部材の進退方向に位置する規制部材へ確実に押し当て、正確な計測を行うことができる。

各加圧手段は、各々をその加圧部材の進退方向に対して直交する方向へ平行移動させる往復手段を備え、各加圧手段は、他の加圧手段の加圧を受けて当該往復手段により往動する構成を採ることによって、先に計測対象を加圧した加圧部材と加圧対象との位置関係を維持しつつ、遅れて計測対象に達する他の加圧部材による加圧を行うことができるため、一のブロック材に対する複数方向の計測を一の計測操作で正確に行うことができる。

また、計測対象の指定寸法を保持する指定情報保持部と、前記計測手段が出力した採取寸法を受けて前記指定寸法と対比し適不適を出力する判定手段を備える構成を採ることによって、個々の適否を瞬時に知ることができ、前記判定手段の出力が不適であるときに採取寸法を入れ替えて指定寸法を対比し適不適を出力する判定手段を備えることによって、２軸又は３軸の寸法が近似しているブロック材について、滑走盤上に載置する向きを間違えた場合にあっても正確な計測や判定が可能となる。

更に、前記計測手段の採取寸法を保持する計測情報保持部と、前記採取寸法の変動量を導く変動演算部を備える構成を採ることによって、製造時におけるブロック材の形状のバラツキや歩留まりを覚知することができる。
また、それぞれの加圧手段の支持位置を、各往復手段に沿って適宜変化させて計測することによって、ブロック材に対する位置の相違に伴う寸法のバラツキを検出することもできる。

一方、各加圧部材は、閉鎖側に加圧部を備え、開放側に他の加圧部材の加圧部が侵入する切欠部を備えることによって、加圧手段に関わらず計測対象に応じた加圧部の設定により、小さいブロック材の寸法をも測定することができる。

本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図及び平面図である。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図及び平面図である。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図及び平面図である。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図及び平面図である。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図及び平面図である。 本発明による寸法計測装置の一実施態様例を示す（Ａ）：左側面図，（Ｂ）：平面図，（Ｃ）：右側面図，（Ｄ）：Ａ−Ａ矢視図である。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における平面図である。 本発明による寸法計測装置の判定手段の一例を示すブロック図である。 本発明による寸法計測装置の判定手段での処理の一例を示すフローチャートである。 本発明による寸法計測装置の一例を示す計測作業時における正面図である。

以下、本発明による寸法計測装置の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図に示す例は、相互に直角となる様に組み合わせた一つの滑走盤１及び二つの規制部材２，２と、各規制部材２，２に対向して各々と垂直に進退し各々の進退方向が相互に直交する加圧部材３，３と、各加圧部材３，３を進退させる加圧手段４，４と、各加圧手段４，４をその進退方向に対して直交する方向へ平行移動させる往復手段５，５を備える。

この例は、更に、各加圧部材３，３の進退量を各加圧部材３，３が対向する規制部材２，２の対物面から各加圧部材３，３の先端までの寸法に換算して出力する計測手段６と、前記計測手段６が出力した採取寸法を受けて前記指定寸法と対比し適不適を出力する判定手段９を所謂コンピュータシステムとして備える。

この例の前記滑走盤１は、水平に配置される水平定盤であり、前記規制部材２は、前記滑走盤１の上に形成された滑走領域の相直行する二方向を区画するための直線的規制線又は規制面を形成する棒材又は板材である。
この例の規制部材２は、前記滑走盤１の滑走面に対して直行する平坦面を内側に備えた鉛直定盤であって、閉鎖側（前記加圧部材３の進行方向側）にＬ字状の角を有し、開放側に各加圧部材３，３の加圧手段４，４を配置する。

この例の前記滑走盤１及び規制部材２，２の対物面は、計測対象に対する滑性が与えられた平坦面として構成されているが、計測対象７が前記滑走盤１上を滑らかに滑走し、又は前記滑走領域の閉鎖側を直線的に規制しつつ各加圧手段４の加圧によって滑らかに移動させることができる限り、平坦面に限らず適宜選択することができる。

各加圧手段４は、各々の加圧部材３の進退方向に対して直交する規制部材２に沿って平行移動させる往復手段５で支持される。
この例の加圧手段４は、対向する規制部材２に対して各々の加圧部材３を垂直に進退させるエアシリンダである。

この例の往復手段５は、前記滑走盤１の表面に固定され、各加圧手段４の加圧部材３の進行方向に位置する規制部材２に対して平行に固定された直線形状の往復ガイド５ａと、当該往復ガイド５ａを把持して滑動する往復部材５ｂとで構成される。
この様な往復手段５に各加圧手段４が支持されることにより、各加圧手段４では、各々の往復方向と各加圧手段４の伸縮方向が相互に直交することとなる。

前記往復部材５ｂと前記往復ガイド５ａとの組合せ構造は、素材の組合せ、潤滑手段、滑走補助構造など、前記加圧手段４を各々支持する各往復部材５ｂが、前記往復ガイド５ａ上を他の加圧手段４の加圧力をもって、滑らかに移動するだけの滑性を付与する構造を備える（図１乃至図４参照）。

この例の加圧部材３は、計測対象に対して滑性に劣る硬質樹脂を素材とする。
当該加圧部材３は、進行方向端面の閉鎖側に直方形状に突出した加圧部を備え、開放側に他の加圧部材３の加圧部が侵入する直方形状の切欠部を備える。
この例では、いずれか一方の加圧部が他方の切欠部に進入することによって、加圧部の端面寸法を最小値とした計測を行うことができる（図７参照）。

この例の計測手段６は、前記加圧手段４各々の伸縮量を検出するストロークセンサ１３と、当該ストロークセンサ１３の出力をその伸びの限界、即ち、当該加圧手段４に対向する規制部材２の対物面から各加圧部材３の先端までの寸法に換算し、その寸法を計測対象７の採取寸法として出力する寸法演算部１４を備える。

この例の判定手段９は、計測対象７の指定寸法を保持する指定情報保持部８と、前記計測手段６が出力した採取寸法を保持する計測情報保持部１０と、前記計測手段６が出力した採取寸法を受けて前記指定寸法と対比し適不適の判定を出力する判定部１２と、前記採取寸法の変動量を導く変動演算部１１と、前記採取寸法、判定又は変動量の一部又は全てを表示する表示部１５を備える（図８参照）。

この例は、前記実施例１に加えて、前記滑走盤１に直交する軌道で加圧部材３を進退させる加圧手段（以下「垂下加圧手段４ｖ」という）４と、当該垂下加圧手段４ｖを当該滑走盤１に沿って平行移動させる往復手段（以下「架設往復手段５ｖ」という）５を備える。

前記架設往復手段５ｖは、計測対象７を鉛直方向から加圧する垂下加圧手段４ｖを、前記滑走盤１の上方において当該滑走盤１と平行に移動させる二次元走査機構である。
前記垂下加圧手段４ｖの架設往復手段５ｖは、実施例１と同様な構成を以って前記垂下加圧手段４ｖが落下しないように組み合わせた構造を備えたものであって、前記滑走盤１の上方に、前記規制部材２，２の一方と平行な往復ガイド５ａを架設すると共に、当該往復手段５の往復部材５ｂに、他方の規制部材２と平行な往復手段５の往復ガイド５ａを固定することによって、二軸に沿って自由に移動可能な前記二次元走査機構を構成したものである。
尚、この例の垂下加圧手段４ｖは、対向する滑走盤１に対して各々の加圧部材３を垂直に進退させるエアシリンダである（図１０参照）。

本発明による寸法計測装置は、以上のごとく構成され、計測対象７を相直行する規制部材２，２の閉鎖側に寄せて載置し、計測を開始することによって、前記実施例１にあっては、計測対象７は、前記規制部材２に密着しているか否かに関わらず、計測対象７が前記滑走盤１上を前記規制部材２に沿って滑走し、直角の角に密着して各加圧部材３と共に制動される。
両加圧手段４，４の制動が完了した際における両加圧手段４，４の出力を前記計測手段６で当該計測対象７の寸法として出力する。

その際、各加圧手段４のストロークや伸縮速度に差を設けるなど、前記計測対象７に対する前記加圧部材３，３の到達時間に、先に到達する加圧部材３が当該計測対象７に十分な圧力を与えるに足る時間差を設けることによって、先に到達した加圧部材３と前記計測対象７との間に生じ、且つ前記往復手段５の往復抵抗を凌駕し、更に当該計測対象７と前記滑走盤１及び前記規制部材２との摩擦力を凌駕する摩擦力が、後に到達した加圧部材３を介してその加圧手段４の圧力を先に到達した加圧部材３の加圧手段４へ伝え、当該加圧手段４をその往復手段５に沿って移動させる（図１乃至図４参照）。

更に、実施例２では、例えば、先ず、前記垂下加圧手段４ｖによって計測対象７を鉛直法から加圧し、次いで、前記実施例１と同様に、前記加圧手段４，４を、相互に時間差を設けて順次加圧することによって、当該計測対象７の三軸方向の寸法を計測することができる。
尚、前記実施例１及び実施例２のいずれにあっても、前記時間差は、各加圧手段４，４（，４）について、計測対象７の捕捉を誤らない（空振りしない）時間とする。

前記実施例のいずれにあっても、前記判定手段９の出力が不適であるときに採取寸法を入れ替えて指定寸法を対比し適不適を出力する判定手段９とすることができる。
前記採取寸法の入れ替えは、当該寸法計測装置が具備する加圧手段４の全ての組合せについて判定を行っても不適であるとき、又は採取寸法の入れ替えによって適が出力されたときに終了する（図９参照）。

１ 滑走盤，２ 規制部材，３ 加圧部材，
４ 加圧手段，４ｖ 垂下加圧手段，
５ 往復手段，５ａ 往復ガイド，５ｂ 往復部材，５ｖ 架設往復手段，
６ 計測手段，
７ 計測対象，
８ 指定情報保持部，
９ 判定手段，
１０ 計測情報保持部，
１１ 変動演算部，１２ 判定部，
１３ ストロークセンサ，１４ 寸法演算部，１５ 表示部，

Claims (5)

1. 相互に直角となる様に組み合わせた一つの滑走盤及び二つの規制部材と、
   各規制部材に対向して各々と垂直に進退し各々の進退方向が相互に直交する加圧部材と、
   各加圧部材を進退させる加圧手段と、
   各加圧手段を支持し各々の加圧部材をその進退方向に対して直交する方向へ平行移動させる往復手段と、
   各加圧部材の進退量を、各加圧部材が対向する規制部材の対物面から各加圧部材の先端までの寸法に換算して出力する計測手段を備え、
   各加圧手段は、他の加圧手段の加圧を受けて前記往復手段を往動することを特徴とする寸法計測装置。
2. 計測対象の指定寸法を保持する指定情報保持部と、
   前記計測手段が出力した採取寸法を受けて前記指定寸法と対比し適不適を出力する判定手段を備えることを特徴とする前記請求項１に記載の寸法計測装置。
3. 前記判定手段の出力が不適であるときに採取寸法を入れ替えて指定寸法を対比し適不適を出力する判定手段を備えることを特徴とする前記請求項２に記載の寸法計測装置。
4. 前記計測手段が出力した採取寸法を保持する計測情報保持部と、前記採取寸法の変動量を導く変動演算部を備えることを特徴とする前記請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の寸法計測装置。
5. 各加圧部材は、閉鎖側に加圧部を備え、開放側に他の加圧部材の加圧部が侵入する切欠部を備えることを特徴とする前記請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の寸法計測装置。
   

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