JPH0217285Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自記変歪測定装置、詳しくは、平板
状部材における平面度の狂い（反り・捻じれ・凹
凸・起伏などの変歪）を、単一の距離測定子を測
定スペース面に沿つてスキヤンさせることによつ
て測定し、その測定データーをコンピユータなど
の演算手段で処理して簡易に記録・デイスプレー
表示・印刷・解析できるようにした新装置に関す
るものであり、平面度を要求される板状製品の生
産管理機器として、また板状製品の平面精度測定
機器として役立つ。

〔従来の技術、および解決すべき技術的課題〕

従来、平板部材の平面度の歪みを測定する装置
としては、多数の歪測定子（差動トランス）を機
台フレームの一辺に沿い対辺方向に移動可能に列
置して成るものが提案されており、前記フレーム
上に測定対象の平板部材をセツトし、前記各歪測
定子を一辺から対辺に向けて移動させることによ
つて平面歪みを測定する方法を採用していた。

しかしながら、かゝる従来の平面歪み測定装置
は、機台フレームのサイズに合致する対象物しか
歪み測定を行い得ず、サイズの変化する平板部材
の歪み具合を測定できなかつたのに加えて、使用
する測定子も多数必要であつてコスト的に高価に
なると共に、多数の測定子を使用するために基準
点の設定が複雑となつて平面全体の歪量の解析も
充分に行なえず、また機能的にも単に歪みデータ
を記録するだけに止どまつて産業上の要望に充分
応え切れないものであつた。

本考案は、平板部材の平面度を測定する従来装
置に前述のような難点があつたことに鑑みて為さ
れたもので、多数の測定子を内蔵させなくても平
板部材の表面全体の変歪量を正確に測定でき、し
かも測定サイズの自由度が十分に大きい実用的な
平板部材用の変歪測定装置を提供することを技術
的課題とするものである。

また、本考案の他の技術的課題は、平板状部材
における平面度の狂いを、単一の距離測定子を測
定スペース面に沿つて走査させることによつて測
定し、その測定データーをコンピユータなどの演
算手段で処理して簡易に記録し、演算データをカ
ンターマツプ（contour map）式にグラフイツ
ク表示したり、変歪量と場所を数値的にデイジタ
ル表示したり、これらを印刷出力したり、さらに
演算データを解析することもできる機能性の高い
自記変歪測定装置を提供するにある。

さらに、本発明の他の目的は、構造が簡素で安
価に製作することができる経済的な自記変歪測定
装置を提供するにある。

〔課題解決のために採用した技術的手段〕

本考案者が上記技術的課題を解決するために採
用した手段を、添付図面を参照して説明すれば、
次のとおりである。

即ち、本考案は、ガイドビーム９を上下位置決
め自在に水平状態に支承せるフロントフレーム１
と；前記ガイドビーム９に水平移動可能に配設さ
れた上辺把持バイス１０と；フロントフレーム１
の下枠材に沿つて前記ガイドビーム９と対向状態
に配設されたガイドビーム１１と；このガイドビ
ーム１１に水平移動可能に配設された一対の下辺
把持バイス１２，１２′と、前記フロントフレー
ム１の後面に合致可能な形状を成し、当該フロン
トフレームの後面に連結部材T₁，T₂によつて面
合連結されたバツクフレーム２と；このバツクフ
レーム２に、前記上辺把持バイス１０および下辺
把持バイス１２，１２′が形成する測定スペース
面に対し一定間隔を保つて上下および左右に移動
可能に配設されたキヤリアー１６と；このキヤリ
アー１６の上下移動および左右移動を一定周期で
交互に行なわせる昇降モータ１９および横動モー
タ１９からなる駆動手段１８，１９と；このキヤ
リアー１６の現在座標位置を電気信号として出力
する座標位置信号発生手段２０，２１と；前記キ
ヤリアー１６の前面にフロントフレーム１を指向
する如く突設され、キヤリアー１６が上下移動お
よび左右移動を交互に反復することにより前記上
辺把持バイス１０と下辺把持バイス１２，１２′
とが形成する測定スペース面に沿つて走査動作
し、前記把持バイス１０，１２，１２′によつて
把持された測定対象物表面に対する各座標位置に
おける相対距離を当該測定対象物表面の全域に亙
つて連続的に測定し、得られた距離データを電気
信号として順次出力する距離測定子２４と；この
距離測定子２４から順次出力される距離データと
前記座標位置信号発生手段２０，２１から出力さ
れる現在座標位置とを対応的に演算処理し、当該
測定対象物表面の全域に亙る歪み状態の統合デー
タをデイスプレーテレビ３０またはプリンター３
１に表示または印刷出力せしめるCPU本体２７
といつた技術手段を連関統合させたことによつて
前述の技術的課題を満足することができる自記変
歪測定装置を完成したのである。

〔実施例〕

以下、本考案を添付図面に示す実施例に基い
て、更に詳しく説明する。なお、第１図は本考案
の実施例装置（以下、本実施例装置と略称）の構
成部品であるフロントフレームの一部破断斜視説
明図、第２図は本考案の実施例装置の構成部品で
あるバツクフレームの構造を概略的に示した斜視
説明図、第３図は前記フロントフレームとバツク
フレームとの連結機構を概略的に示す略示図、第
４図は本実施例装置を構成する演算処理機器の斜
視概要図、第５図は本実施例装置における信号処
理系統を示した回路ブロツク図である。

第１図において、符号１で指示するものはフロ
ントフレームであつて、その後部は第２図にバツ
クフレーム２の前面と嵌合可能になつており、第
３図に示すごとく二対の連結部材（ステーボル
ト）T₁および連結部材（ナツト）T₂によつて緊
締連結されることにより本実施例装置の測定部が
構成される。

しかして、本実施例装置におけるフロントフレ
ーム１は、中空角筒状の部材四本を、上辺框、左
右の竪辺框、下辺框として四辺形状に組み立て構
成したものである。このフロントフレーム１の上
辺框の内部には伝動軸３が軸回自在に支承されて
あり、この伝動軸３の竪辺框に対向する部位には
ベベルギア４，４が装着してあり、さらに当該伝
動軸３の一方の端部には手回ハンドル７が配設し
てある。また、このフロントフレーム左右の竪辺
框の各々にはスクリユーロツド６，６′が内装さ
れており、何れも軸回自在に支承してある。これ
らスクリユーロツド６，６′の上端にはベベルギ
ア５，５が各々装着されてあり、上記伝動軸３の
ベベルギア４，４と各々噛合している。なお、３
および４のベベルギアは何れも框材に隠れて図面
上表れない。

また、第１図において、符号８，８′で指示さ
れるものはスクリユーランナーであり、上記スク
リユーロツド６，６′の各々に左右対称に螺合状
態に装着されており、スクリユーロツド６，６′
が正逆方向に回転されると、このスクリユーラン
ナー８，８′も同時に昇降運動することになる。
このスクリユーランナー８，８′間にはガイドビ
ーム９が架橋状態に水平に配設してあり、このガ
イドビーム９に上辺把持バイス１が左右に移動自
在に配設してあるが、この上辺把持バイス１０は
従来周知の万力機構が採用されており、ハンドル
操作により平板部材を締付クランプできるように
なつている。

他方、符号１１で指示するものはガイドビーム
であり、フロントフレーム１の下辺框に沿つて上
記ガイドビーム９と平行状態に対向設置されてあ
る。このガイドビーム１１にも、一対の下辺把持
バイス１２，１２′が左右に移動自在に配設され
ており、上記上辺把持バイス１０と同じ機構によ
り平板部材の可変を締付クランプ可能になつてい
る。

次に、第２図に示されるバツクフレーム２は、
前述したように、上記フロントフレーム１の後部
に嵌合組合せ出来る筐枠形状に構成してあり、そ
の上辺框板と下辺框板との間にスライドレール１
３，１３′が対向的に平行に架設されている。そ
して、このスライドレール１３，１３′間にスラ
イダー１５，１５′を介してホルダープレート１
４が左右へ移動自在に装着されており、更にこの
ホルダープレート１４には上下方向へガイドレー
ル１７が配設してある。このガイドレール１７に
はキヤリアー１６がスライド自在に装着されてお
り、このキヤリアー１６の前面に距離測定子２４
が上記上辺把持バイス１０と下辺把持バイス１
２，１２′とが形成する測定スペース面を指向す
るごとく突設されてある。しかして、本実施例装
置においては、距離測定子２４として差動トラン
ス機構式の所謂「電子マイクロメータ」が採用さ
れており、当該距離測定子２４が測定対象物の表
面をトレースし、その歪み（凹凸・起伏）に応じ
て図示しない鉄心（core）の進退移動位置に対応
して変化する起電力に基いて電気的な距離データ
信号を出力するものである。

そして、上記ガイドレール１７の上端部には、
昇降モータ１９、また同ガイドレール下端部には
連続パルス発生器２１が配設してあり、両端が前
記キヤリアー１６に連結されたワイヤー２３を、
前記昇降モータ１９の出力軸と連続パルス発生器
２１の回転部とに巻き回すことにより、昇降モー
タ１９の正逆回転に応じてキヤリアー１６および
距離測定子２４が昇降動作されると共に、その移
動量が前記連続パルス発生器２１によつて検出さ
れるようになつている。かくして、距離測定子２
４の上下方向への移動制御は保障されるのである
が、同距離測定子２４の横方向への移動制御機構
は次のようになつている。

即ち、第２図におけるバツクフレーム２の一方
の竪框板（図示例では、右側）には横動モータ１
８が、またもう一方の竪框板には横動量検出用の
連続パルス発生器２０が附設されてあり、両端を
上記ホルダープレート１４に連結したワイヤー２
２を、前記横動モータ１８の出力軸と連続パルス
発生器２０の回転部とに巻き回すことにより、横
動モータ１８の正逆回転に応じてホルダープレー
ト１４および同プレート１４にキヤリアー１６を
介して装着された距離測定子２４が左右に進退動
作されると共に、その移動量が前記連続パルス発
生器２０によつて検出されることになるのであ
る。

かくして、上記キヤリアー１６の昇降運動とホ
ルダープレートの左右進退運動を組み合わせるこ
とによつて距離測定子２４の走査運動が実現され
るのであり、上記横動モータ１８および昇降モー
タ１９が本実施例装置における駆動手段１８，１
９を構成する。ちなみに、本実施例では、キヤリ
アー１６および距離測定子２４は、まず、第２図
においてスライドレール１３，１３′の左端側に
ホルダープレート１４を位置させる一方、キヤリ
アー１６をホルダープレート１４の上部に位置さ
せ、其処を出発点として前記昇降モータ１９を駆
動して当該キヤリアー１６をガイドレール１７に
沿つて下方へ移動させ、その際に距離測定子２４
が当該移動ライン各位置における測定対象物との
距離を連続的に測定して電気的な距離データを出
力してゆく。ついで、キヤリアー１６がガイドレ
ール１７が下限位置に達すると、横動モータ１８
が駆動して、ホルダープレート１４は所定の１ピ
ツチ分だけ右方へ移動され、つぎに今度は昇降モ
ータ１９が逆回転してキヤリアー１６を上方へ移
動せしめ、その移動ライン各位置における距離デ
ータを距離測定子２４が出力する。かくして、キ
ヤリアー１６による上記の運動によつて、本実施
例装置における距離測定子２４の走査運動が保障
されているのである。

そして、上記距離測定子２４の走査運動によつ
て測定対象物より測定した距離データは信号伝送
ケーブル２５を通じて送致されることになる。

第４図に図示するものは、本実施例装置におけ
るデータ演算・出力システムを表すものである。
図中における符号２６はCPU Ｉ／Ｆユニツト、
符号２７はCPU本体、符号２８は歪み位置表示
器、符号２９は歪量表示器、符号３０はデイスプ
レーテレビ、符号３１はプリンター、符号３２は
デイスク駆動器を示し、何れも従来周知のFA機
器である。

しかして、上記距離測定子２４が出力し信号伝
送ケーブル２５を通じて伝送されてくる距離デー
タは上記データ演算・出力システム２６，２７，
２８，２９，３０，３１に入力され、演算処理さ
れることになるのであるが、その信号処理は第５
図の回路ブロツク図に示される。

即ち、距離測定子２４から出力される距離デー
タは、歪量表示器２９を経由してCPU本体２７
に入力され、 横動モータ１８および昇降モーター１９の回転
方向を示す信号は、CPU Ｉ／Ｆユニツト２６を
経由してCPU本体２７に入力され、昇降モータ
１９および横動モータ１８の駆動によつて走査運
動されるキヤリアー１６上の距離測定子２４の現
在座標位置を検出して信号を出力する座標位置信
号発生手段（連続パルス発生器２０，２０）の出
力は、歪み位置表示器２８を経由してCPU本体
２７に入力されるのであり、 CPU本体２７は、入力された上記各信号を統
合的に演算処理して、測定対象物表面全域に亙る
歪み状態を統合データとして把持し、これをデイ
スプレー３０、プリンター３１、およびデイスク
駆動器３２に送致して適宜に制御することになる
のである。

本実施例装置は概ね上記のように構成される
が、本考案は前述の実施例に限定されるものでは
決してなく、「実用新案登録請求の範囲」の記載
内において種々設計変更が可能であることは云う
までもなく、例えば本実施例装置においては距離
測定子２４として接触タイプの差動トランス式の
ものを採択して説明したが、ホール素子方式や静
電容量方式のものなど従来周知の無接触タイプの
距離測定子に置換することは無論自由であり、ま
た当該距離測定子２４をスキヤンさせる運動機構
についても従来周知のメカニズムを取捨選択可能
であり、何れも本考案の技術的範囲に属する。

〔実施例装置の使用方法〕

次に、上記実施例装置を用いて平板部材の表面
歪み・平面度の狂い具合を測定する方法について
説明する。

まず、本実施例装置の手回ハンドル７を操作し
て伝動軸３、ベベルギア４，５、およびスクリユ
ーロツドを回転させてスクリユーランナー８，
８′の高さ位置を調節し、対象とする平板部材の
縦サイズに合つた位置に上辺把持バイス１０を位
置決めして当該平板部材の上辺を前記バイス１０
により締付クランプする。

次に、ガイドビーム１１に配設の下辺把持バイ
ス１２，１２′を対象平板部材の下部両隅近くに
まで移動させて同平板部材の下辺部を締付クラン
プする。

次に、図示しないメインスイツチをONにし
て、上記データ演算・出力システム２６，２７，
２８，２９，３０，３１を操作して、把持される
対象平板部材の対向面に沿つて距離測定子２４を
接触させ、上隅部から対角位置の下隅部まで当該
測定子を万遍に平板部材の全面域に亙り走査運動
せしめる。すると、距離測定子２４は平板部材と
の距離を連続的に測定し、測定された現在座標位
置および距離データは電気信号として信号伝送ケ
ーブル２５を通じてCPU本体２７に送致されて
ゆくことになる。そして、平板部材の何処かに起
伏があれば、その起伏量と位置が変歪量および歪
み位置として検出されるのであり、これらのデー
タは全てCPU本体２７で演算処理され、デイス
プレーテレビ３０にカンターマツプ的に等高線を
もつて表示したり、プリンターによつて印刷出力
したり、あるいはデイスク駆動器３２内のフロツ
ピーデイスクに記録したり等の記録・出力処理を
行なうことが可能となる。

〔本考案の効果〕

以上実施例をもつて説明したとおり、本考案装
置によれば、単一の測定子によつて平板部材全面
の変歪量・変歪位置を正確に測定できるのに加
え、測定対象とする平板部材のサイズが変わつて
も把持バイスの高さ位置および幅間隔を調節する
ことによつて簡単に対応することができるので、
頗る実用的である。

また、本考案装置によれば、演算データをカウ
ンターマツプ（contour map）式にグラフイツ
ク表示したり、変歪量と場所を数値的にデイジタ
ル表示したり、これらを印刷出力したり、さらに
演算データを解析することもできるなどといつた
多くの機能を簡単に付加することができ、最近
FA化が進行する工場の生産管理の機器として、
また平面精度の測定機器として非常に有用である
にも拘わらず、構造が簡素で安価に製作できる
等、経済的にも極めて効用が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例装置（本実施例装置）
の構成部品であるフロントフレームの一部破断斜
視説明図、第２図は本考案の実施例装置の構成部
品であるバツクフレームの構造を概略的に示した
斜視説明図、第３図は前記フロントフレームとバ
ツクフレームとの連結を概略的に示す略示図、第
４図は本実施例装置を構成部材である演算処理機
器の斜視概要図、第５図は本実施例装置における
信号処理系統を示した回路ブロツク図である。 １……フロントフレーム、２……バツクフレー
ム、９……ガイドビーム、１０……上辺把持バイ
ス、１１……ガイドビーム、１２，１２′……下
辺把持バイス、１６……キヤリアー、１８，１９
……駆動手段（昇降・横動モータ）、２０，２１
……座標位置信号発生手段、２４……距離測定
子、２７……CPU本体、３０……デイスプレー
テレビ、３１……プリンター、T₁，T₂……連結
部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガイドビーム９を上下位置決め自在に水平状態
   に支承せるフロントフレーム１と；前記ガイドビ
   ーム９に水平移動可能に配設された上辺把持バイ
   ス１０と；フロントフレーム１の下枠材に沿つて
   前記ガイドビーム９と対向状態に配設されたガイ
   ドビーム１１と；このガイドビーム１１に水平移
   動可能に配設された一対の下辺把持バイス１２，
   １２′と；前記フロントフレーム１の後面に合致
   可能な形状を成し、当該フロントフレームの後面
   に連結部材T₁，T₂によつて面合連結されたバツ
   クフレーム２と；このバツクフレーム２に、前記
   上辺把持バイス１０および下辺把持バイス１２，
   １２′が形成する測定スペース面に対し一定間隔
   を保つて上下および左右に移動可能に配設された
   キヤリアー１６と；このキヤリアー１６の上下移
   動および左右移動を一定周期で交互に行なわせる
   昇降モータ１９および横動モータ１９からなる駆
   動手段１８，１９と；このキヤリアー１６の現在
   座標位置を電気信号として出力する座標位置信号
   発生手段２０，２１と；前記キヤリアー１６の前
   面にフロントフレーム１を指向する如く突設さ
   れ、キヤリアー１６が上下移動および左右移動を
   交互に反復することにより前記上辺把持バイス１
   ０と下辺把持バイス１２，１２′とが形成する測
   定スペース面に沿つて走査動作し、前記把持バイ
   ス１０，１２，１２′によつて把持された測定対
   象物表面に対する各座標位置における相対距離を
   当該測定対象物表面の全域に亙つて連続的に測定
   し、得られた距離データを電気信号として順次出
   力する距離測定子２４と；この距離測定子２４か
   ら順次出力される距離データと前記座標位置信号
   発生手段２０，２１から出力される現在座標位置
   とを対応的に演算処理し、当該測定対象物表面の
   全域に亙る歪み状態の統合データをデイスプレー
   テレビ３０またはプリンター３１に表示または印
   刷出力せしめるCPU本体２７とを包含すること
   を特徴とした自記変歪測定装置。