JPH0332966Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、管の外径、楕円等の管形状の測定装
置に関する。

管の端部におけるこの管の外径、楕円を測定す
る装置として、従来は、管の端面に対向して旋回
可能な旋回アームを設け、この旋回アームに非接
触距離センサを取り付け、このセンサの取付位置
は、管の呼び径に応じてその半径にセンサの測定
可能範囲の半分の値を加えた位置とし、測定時は
センサ位置を保持させたまま旋回アームを旋回さ
せるものがある。

しかし、このような従来のものでは、管の楕円
度が大きい場合や、管中心と旋回アームの旋回中
心とが大きくずれている場合には、センサと管外
面との距離が部分的にセンサの測定可能範囲を越
えることがあり、そのため測定精度が低下するお
それがある。

そこで本考案は、センサの測定可能範囲を超え
るような管の楕円、管中心と旋回アームの旋回中
心との芯ずれがあつても、管の外径、楕円の測定
を可能にすることを目的とするものである。

この目的を達成するため本考案は、管の端面に
対向して配置され、この管の中心に対応した回転
中心を有する回転軸を中心として旋回可能なねじ
軸式旋回アームを設け、この旋回アームに螺合さ
れてこの旋回アームの長さ方向に移動可能である
とともに、この旋回アームにおける前記回転中心
から離れた位置から、前記回転軸などの回転駆動
機構のある側と反対側に向けて旋回アームに直角
に突出されたセンサ取付アームを設け、このセン
サ取付アームに取り付けられて管の外面に対向
し、前記旋回アームの長さ方向でかつ旋回アーム
の回転中心側に向かう方向の距離を測定する距離
センサを設け、この距離センサの信号を受けて、
前記旋回アームが旋回して距離センサと管の外面
との距離が変動したときに、前記旋回アームのね
じ軸の回転駆動手段をフイードバツク制御して、
前記距離センサと管外面との距離をこの距離セン
サの測定可能範囲内の一定値に調節させるねじ軸
駆動装置を設けたものである。

したがつて、距離センサと管外面との距離をこ
の距離センサの測定可能範囲内の一定値に調節可
能であることから、旋回アームの数度の旋回角ご
とに旋回アームの旋回中心から距離センサまでの
距離を求め、かつその旋回角から180度旋回した
ときの旋回中心から距離センサまでの距離を求め
ることにより、距離センサの測定可能範囲を超え
るような管の楕円、管中心と旋回アームの旋回中
心との芯ずれがあつても、何ら支障なく管の外
径、楕円を測定できる。

以下、本考案の一実施例を図面にもとづいて説
明する。第１図〜第２図において、１は被測定用
の管であり、水平方向に固定されている。管１の
端面２の近傍にはねじ軸３を有する旋回アーム４
が設けられており、この旋回アーム４は、軸受５
に支持された回転軸１８に連結され、かつ歯車機
構６を介したサーボモータ７により端面２に対向
して旋回可能とされている。また８はねじ軸駆動
装置としてのステツプモータであり、旋回アーム
４に取り付けられている。ねじ軸３には、管１の
外側に向けて管軸方向に突出するセンサ取付アー
ム９が螺合されており、このセンサ取付アーム９
の突出端には非接触式距離センサ１０が取り付け
られている。

１１は制御系である。ここで１２はＩ／Ｏユニ
ツトであり、サーボモータ７、ステツプモータ８
および距離センサ１０との間で入出力が行なえる
ようにされている。Ｉ／Ｏユニツト１２は、さら
に、コンピユータ１３およびデイスクユニツト１
４とに接続されている。またコンピユータ１３に
はプリンタ１５およびCRT１６が接続されてい
る。

管形状の測定方法を説明する。第１図に示す所
定位置に管１を固定し、ステツプモータ８を駆動
させて、距離センサ１０を管１から一定の距離１
７に離間させる。この一定距離１７は、たとえば
センサ１０の測定可能範囲の半分の位置が管１の
外径の設定寸法の位置となるように設定する。次
にサーボモータ７を駆動させ、旋回アーム４をゆ
つくりと旋回させる。このとき、管１の楕円や、
管中心と旋回アーム４の旋回中心との位置ずれに
より、管１と距離センサ１０との間の距離が変動
するようになるが、このような変動が生じ始めた
ならステツプモータ８を動作させ、前記距離１７
を常に一定とさせる。これとともに、旋回アーム
４の旋回中心から距離センサ１０までの距離を検
出し、そのデータをコンピユータ１３に記憶して
おく。このような操作を数度の旋回角ごとに実施
し、かつその旋回角から180度旋回したときの旋
回中心から距離センサ１０までの距離をも求め、
これらのデータから管１の外径寸法、楕円度を算
出する。なお、距離センサ１０の検出部がある程
度以上の面積を有する場合には、管１の曲率にも
とづく誤差を生じるおそれがあるため、管１の口
径が変化した場合には、曲率半径の違いによる示
値と実際の距離との補正が必要となる。

このように本考案によれば、ステツプモータ８
を駆動して距離センサ１０と管１外面との距離１
７を一定とするため、楕円の程度の激しい管１で
も形状を測定でき、また、管１の固定があまり正
確でなく、管１の中心と旋回アーム４の旋回中心
とが少々ずれていても測定できる。また、距離セ
ンサ１０は、距離１７だけの示値が正確であれば
よく、広い測定範囲は必要でない。

距離センサ１０として渦電流式変位計を使用し
た場合には、鋳鉄管の他導体でできている管（た
とえば鋼管、アルミ管）の測定に応用できる。ま
た、プラスチツク管等の非導電体の管であつて
も、表面に金属メツキ処理を行なうか、アルミホ
イルで蔽うことにより測定可能となる。距離セン
サ１０としては、レーザ等光学式で一定距離を精
度よく測定できるものも応用することができる。
この光学式のものの場合は、金属管、非金属管の
両方に応用することができる。

以上述べたように本考案によると、距離センサ
と管外面との距離をこの距離センサの測定可能範
囲内の一定値に調節可能であることから、旋回ア
ームの数度の旋回角ごとに旋回アームの旋回中心
から距離センサまでの距離を求め、かつその旋回
角から180度旋回したときの旋回中心から距離セ
ンサまでの距離を求めることにより、距離センサ
の測定可能範囲を超えるような管の楕円、管中心
と旋回アームの旋回中心との芯ずれがあつても、
何ら支障なく管の外径、楕円を測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す図、第２図は
その−断面図である。 １……管、２……端面、３……ねじ軸、４……
旋回アーム、８……ステツプモータ（ねじ軸駆動
装置）、９……センサ取付アーム、１０……距離
センサ、１１……制御系。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管の端面に対向して配置され、この管の中心に
   対応した回転中心を有する回転軸を中心として旋
   回可能なねじ軸式旋回アームを設け、この旋回ア
   ームに螺合されてこの旋回アームの長さ方向に移
   動可能であるとともに、この旋回アームにおける
   前記回転中心から離れた位置から、前記回転軸な
   どの回転駆動機構のある側と反対側に向けて旋回
   アームに直角に突出されたセンサ取付アームを設
   け、このセンサ取付アームに取り付けられて管の
   外面に対向し、前記旋回アームの長さ方向でかつ
   旋回アームの回転中心側に向かう方向の距離を測
   定する距離センサを設け、この距離センサの信号
   を受けて、前記旋回アームが旋回して距離センサ
   と管の外面との距離が変動したときに、前記旋回
   アームのねじ軸の回転駆動手段をフイードバツク
   制御して、前記距離センサと管外面との距離をこ
   の距離センサの測定可能範囲内の一定値に調節さ
   せるねじ軸駆動装置を設けたことを特徴とする管
   形状の測定装置。