JPH07332960A - 板材の寸法計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板材の外形寸法を、単なる長方形の板材だけ
でなく、斜辺を有する板材でも計測できるようにする。 【構成】 板材を搬送する搬送装置に、所定位置で停止
させるストッパー３３と板材を幅方向中央に位置させる
センタリング機構Ｈを設け、該センタリング機構Ｈに幅
計測を行うセンサーを設け、ストッパー方向に板材を押
し付ける走行体３９に奥行き長を計測するセンサーを設
け、また、前記走行体に板材を押す当接部４０ａを少な
くとも二つ平行に設け、このそれぞれの当接部の進退位
置をセンサーにて検知し、端面の傾斜を検出するように
構成し、また、前記走行体３９に、板材の幅方向に対し
て移動可能なサブ走行体６６を設け、該サブ走行体６６
の幅方向の移動距離を測定するセンサーを取り付け、板
材の前側の傾斜を検出するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材の外形寸法を計測
する装置において、単なる長方形の板材だけでなく、斜
辺を有する板材でも計測できるようにする計測装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から板材の外形寸法を計測してその
データを、板材加工ラインに入力して板材を加工するこ
とは行われており、この板材の外形を計測するためには
様々な方法があり、人手でメジャーを使用して計測した
り、距離センサーを用いて計測したり、板材を搬送する
途中にセンサーを設けて、そのセンサー部を通過する時
間を計測することにより長さを求めたりしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人手では時間
がかかり正確性が劣り、搬送する時の通過時間で長さを
計測する場合には、計測時間は短くなるが一方向の長さ
しか計測できず、距離センサーを用いる場合には、基準
点から端部までの長さを計測するので、単なる長方形の
板材は簡単に計測できるが、端面の形状に傾斜があると
正確に計測できなかったのである。そこで、本発明は斜
辺があるような異形の板材であっても正確に計測できる
計測装置を提供しようとする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は以上の如くであり、該課題を解決するために、板材を
搬送する搬送装置に、所定位置で停止させるストッパー
と板材を幅方向中央に位置させるセンタリング機構を設
け、該センタリング機構にセンタリング移動距離を検出
するセンサーを設けて幅計測を行い、ストッパー方向に
板材を押し付けるように走行する走行体に走行移動距離
を検出するセンサーを設けて奥行き長を計測するように
寸法計測装置を構成し、また、前記走行体に板材を押す
当接部を少なくとも二つ平行に設け、このそれぞれの当
接部を取り付け基部より進退可能に設け、この進退位置
をセンサーにて検知し、端面の傾斜を検出するように構
成した。また、前記走行体に、板材の幅方向に対して移
動可能なサブ走行体を設け、該サブ走行体の幅方向の移
動距離を測定するセンサーを取り付けるとともに、この
サブ走行体に板材と当接する当接部を設け、走行体の搬
送方向の移動距離とサブ走行体の幅方向の移動距離で傾
斜を検出するように構成したものである。

【０００５】

【作用】このような手段を用いることによって、請求項
１によれば、センタリング機構により板材をセンタリン
グしたときの移動距離を測定することで幅方向の長さを
測定することができ、当接部で板材をストッパー方向へ
押し付け、その当接部の移動距離を測定することで奥行
き方向の長さを測定できる。また、請求項２によれば、
前記ストッパー方向へ押し付ける当接部を少なくとも二
つ平行に押し付けることで、二つの進退距離が異なる場
合には、その差を測定することで端面の傾斜を測定する
ことができる。そして、請求項３によれば、走行体をス
トッパー側へ移動して、搬送方向で数箇所、サブ走行体
を幅方向へ移動させて、それぞれの移動距離を測定する
ことで、ストッパー側の傾斜を測定することができる。

【０００６】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に従って説明す
ると、図１は板材加工ラインの途中に本発明の寸法計測
装置を配置した全体平面図、図２は計測コンベアの平面
図、図３は同じく側面図、図４は計測ユニットの平面
図、図５は同じく側面図、図６は同じく後面図、図７は
図５におけるＸ−Ｘ矢視断面図、図８は図７におけるＹ
−Ｙ矢視断面図、図９は図８におけるＺ−Ｚ矢視断面
図、図１０は板材の周囲各辺の長さを測定する模式図で
ある。

【０００７】図１において本発明の寸法計測装置を配置
する板材加工ラインの全体構成から説明すると、図１紙
面右側から左側へ平板のワーク（板材）Ｗを搬送しなが
ら計測後に加工するようにしており、右側から順に搬入
移載ステーションＡ、バリ取り装置Ｂ、寸法計測装置
Ｃ、面取り装置Ｄ、搬出移載ステーションＥと配置して
おり、搬入移載ステーションＡの素材台車１上にワーク
Ｗが載置されて搬入装置２によってコンベア３上にワー
クＷが一枚ずつ載置される。コンベア３上に載置された
ワークＷは搬送途中で板厚測定機４によって板厚が測定
され、バリ取り装置Ｂがその板厚に応じて高さが変更さ
れてバリを除去し、次に寸法計測装置Ｃによって縦横の
長さと傾斜辺の角度を計測してそれぞれのデータを得
て、次にその形状と長さに応じて面取り装置Ｄの加工部
の加工工程が補正されて正確に外周辺の面取りが行わ
れ、加工後に搬出移載ステーションＥの搬出装置６によ
って製品台車５へ製品が載置され、搬出される。

【０００８】本発明の寸法計測装置Ｃは図２〜図６に示
すように、計測コンベアＦ上に計測ユニットＧが載置さ
れており、計測コンベアＦは図２、図３に示すように、
コンベア枠３６上にローラー３０・３０・・・を平行に
多数配置して、それぞれのローラー３０・３０・・・の
軸端にスプロケットを固設し、コンベア枠３６下部に設
けたモーターＭ１の駆動軸上にもスプロケットを固設
し、前記スプロケットにチェーンを巻回してモーターＭ
１の駆動によりローラーを回転駆動して搬送できるよう
にしてローラーコンベアを構成している。この計測コン
ベアＦのワークＷを搬送する始端（上流）側に通過検出
センサー３１、終端（下流）側に載荷検出センサー３２
とストッパー３３が配設され、該ストッパー３３はシリ
ンダー３３ａを伸縮させることによって突出・収納可能
とされ、その位置を原点とし、計測コンベアＦの始端側
の両側にはガイド３４・３４が配設されてワークＷの搬
送姿勢を矯正し、終端側にはセンタリング機構Ｈが配設
されている。

【０００９】該センタリング機構Ｈはローラー上の両側
にプレート３５・３５を配置し、該プレート３５・３５
はコンベア枠３６に横架したガイド杆２９・２９に摺動
自在に平行移動できるようにガイドされ、そのガイド杆
２９とガイド杆２９の間には送りネジ２８を横架してプ
レート３５・３５の中央部を螺装し、該送りネジ２８は
左右逆ネジに構成して、一端にスプロケット４２を固設
して、コンベア枠３６下部に配設したモーターＭ２の駆
動軸上のスプロケットとチェーン４３を介して駆動でき
るようにし、このモーターＭ２を駆動させることによっ
てプレート３５・３５を中央側または両側へ平行移動さ
せられるようにしており、このプレート３５とコンベア
枠３６の間にはリニアセンサー３８が設けられて、プレ
ート３５の移動距離が計測できるようにしており、両側
のプレート３５・３５を中央側へ移動させてワークＷを
挟んで停止した位置を測定することで、ワークＷの幅を
測定するようにしている。但し、前記送りネジ２８の駆
動部またはモーターＭ２の駆動部には過負荷センサー４
４が設けられて、ワークＷを挟むと過負荷が生じ、これ
を過負荷センサー４４で検知してモーターＭ２の駆動を
停止して、ワークＷの幅を検出するようにしている。

【００１０】また、コンベア枠３６上に計測ユニットＧ
が配設されており、該計測ユニットＧは図４、図５、図
６に示すように、コンベア枠３６の上部側面に計測枠３
７の脚部３７ａ・３７ａ・・・を固設し、該計測枠３７
の上部には搬送方向と平行に走行レール３７ｂ・３７ｂ
が横架され、該走行レール３７ｂ・３７ｂ上を走行体３
９が搬送（紙面左右）方向に走行可能に設けられてい
る。

【００１１】該走行体３９は図７に示すように、メイン
フレーム３９ａの中央上にモーターＭ３と検知ヘッド６
１が配設され、該モーターＭ３の駆動軸上にはピニオン
６２が固設されて、計測枠３７の搬送方向に固設された
梁３７ｃに付設されたラック６３とピニオン６２が噛合
して配置され、モーターＭ３の駆動によって走行体３９
が搬送方向に走行できるようにし、この走行距離は前記
梁３７ｃに付設されたリニアスケール６４と前記検知ヘ
ッド６１により構成されるリニアセンサーにて移動距離
が測定される。なお、リニアセンサーは前記センタリン
グ機構のリニアセンサーや後述するリニアセンサーも含
めて、本実施例では磁気式のリニアセンサーを用いてい
るが、光学式や、電磁誘導式、静電式、または、回転式
やアナログ式等により測定することも可能であって限定
するものではない。

【００１２】そして、前記メインフレーム３９ａの下部
の幅方向中央部にはシリンダー６５・６５を介してワー
クＷの奥行き（縦或いは長手）方向の長さを検知するた
めの検知体４０・４０が進行方向平行に配置され、該検
知体４０は図８、図９に示すように、メインフレーム３
９ａに垂設したシリンダー６５のピストンロッド先端に
取付フレーム４０ｄを水平方向に固設し、該取付フレー
ム４０ｄにシリンダー４０ｂとガイドロッド４０ｃを搬
送方向平行に取り付けて、各々の先端に当接部４０ａを
ワークＷ側へ突出して取り付けている。前記シリンダー
４０ｂは常に突出方向に付勢して当接部４０ａが押し付
けられると徐々に摺動するようにしており、前記取付フ
レーム４０ｄには近接センサー４０ｅ・４０ｆが配設さ
れて、ガイドロッド４０ｃ先端を検出するようにしてい
る。但し、近接センサー４０ｅ・４０ｆの代わりにリニ
アセンサー等ロッドの位置を検出するものであれば限定
するものではない。

【００１３】また、前側の斜辺の傾斜を検知するために
検知体４１が前記検知体４０近傍のメインフレーム３９
ａ下部の左右方向に設けられており、該メインフレーム
３９ａ下部にサブ走行体６６が左右方向に走行できるよ
うに配置され、該サブ走行体６６より垂直方向に設けた
シリンダー６７を介して検知体４１が取り付けられてお
り、該検知体４１はシリンダーとリニアセンサーが一体
的に構成され、左右方向の中央側へ当接部４１ａが伸縮
できるようにしている。また、前記サブ走行体６６はモ
ーターＭ４によってボールネジ６６ａを回動できるよう
にしており、該ボールネジ６６ａに螺合された摺動体６
６ｂは前記モーターＭ４の駆動で左右に摺動し、その移
動距離はリニアセンサーを構成する検知ヘッド６６ｃに
よって測定される。

【００１４】このように構成した寸法計測装置Ｃにより
ワークＷの縁部の辺の寸法を計測する場合、図１０に示
すように、前記コンベア３によりワークＷを搬送して、
通過検出センサー３１がワークＷを検出するとストッパ
ー３３を上方に突出させ、載荷検出センサー３２がワー
クＷを検出すると搬送速度を低下させて、ワークＷの先
端がストッパー３３に当接させる位置で搬送を停止さ
せ、センタリング機構ＨのモーターＭ２を駆動してプレ
ート３５・３５を中央方向移動させてワークＷを挟んで
過負荷センサー４４がＯＮするとモーターＭ２の駆動を
停止して、その位置での幅方向の横長さＬ１が測定され
る。

【００１５】次に、走行体３９を始端側に位置させてお
き、シリンダー６５・６５を伸長して当接部４０ａ・４
０ａがワークＷの高さまで下降し、シリンダー４０ｂ・
４０ｂを伸長させた状態で、走行体３９を前進させて、
当接部４０ａ・４０ａがワークＷの端部に当接して近接
センサー４０ｅがＯＮすると、走行体３９の走行速度を
低下させて、ロッド４０ｃが所定距離短縮する（近接セ
ンサー４０ｆがＯＮする）と、走行体３９の走行を停止
し、縦の長さＬ２が検出ヘッド６１によって測定され
る。この時左右の当接部４０ａ・４０ａがワークＷの端
部に当接して同じ距離短縮した場合には進行方向と直角
であるのでワークＷは長方形であり縦横の長さが測定さ
れて次の工程へ搬出される。

【００１６】前記検知体４０・４０の一方は所定距離短
縮するが、他方はその長さまで短縮しない時はワークＷ
の後端が斜辺であり、この場合には、当接部４０ａ・４
０ａの間の幅方向の距離Ｌ３と当接部４０ａ・４０ａの
進行方向の差Ｌ４から傾斜角θ１を演算する。つまり、
一方の近接センサー４０ｆがＯＮしてその距離を測定
し、更に走行体３９を走行させて他方の近接センサー４
０ｆがＯＮするまで走行してその距離を測定し、その両
者の距離の差がＬ４となる。そして、前記Ｌ１と当接部
４０ａの位置Ｐ０が分かっているので、幅方向の距離Ｌ
５とＬ６を求めて〔Ｌ５＝（Ｌ１−Ｌ３）／２、Ｌ６＝
（Ｌ１＋Ｌ３）／２〕、このＬ５とＬ６とθ１及びＬ２
から位置Ｐ１の長さＬ７とＰ２の長さＬ８を求める（Ｌ
７＝Ｌ２＋Ｌ５×ｔａｎθ１、Ｌ８＝Ｌ２−Ｌ６×ｔａ
ｎθ１）ことができる。

【００１７】そして、前端側が斜辺の場合には、シリン
ダー６５・６５を縮小して当接部４０ａ・４０ａを持ち
上げ、走行体３９を前部まで走行してシリンダー６７を
伸長して検知体４１の当接部４１ａがワークＷの高さの
位置まで下降させ、サブ走行体６６を駆動して当接部４
１ａがワークＷに当接するまで中央側へ移動し、当接し
て停止したその時の距離を測定して第一の長さＬ１１と
し、次に走行体３９を一定距離（Ｌ１０）前進させて、
再び距離を測定して長さＬ１２とし、更に走行体３９を
一定距離（Ｌ１０）前進させて長さＬ１３を測定する。
この測定値がセンタリング機構Ｆで求めた幅の長さ（Ｌ
１／２）と一致していると、更に前進して計測するよう
にしており、二箇所で測定した長さＬ１２とＬ１３と移
動距離Ｌ１０からθ２を演算し、前記同様に位置Ｐ３と
位置Ｐ４位置（座標）を演算し、形状を確定するのであ
る。このようにして寸法計測装置ＣによってワークＷの
寸法を測定し、その計測されたデータは後の面取り装置
Ｄ等の板材加工機の加工データとされ、加工時に補正さ
れて正確に加工できるようにしている。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１の如く、
搬送装置に設ける板材のセンタリング機構にセンサーを
取り付けて、幅方向の長さを測定するので、装置を簡略
化でき、奥行き方向も板材を押し付けることにより、走
行体の位置で長さを測定でき、短時間で縦横の長さを容
易に測定できたのである。

【００１９】請求項２の如く構成したので、板材後方の
端面に斜辺があっても、二つの検知体の移動距離の差か
ら傾斜角を求めて、板材寸法を計測でき、奥行き方向の
計測装置を利用できて、新たに傾斜角センサーを設ける
ことなく、簡単な構成で計測できるようになる。

【００２０】請求項３の如く構成したので、板材前方の
端面に斜辺があっても、検知体で数箇所幅方向の移動距
離を計測するだけで傾斜を測定でき、その板材の寸法も
計測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】板材加工ラインの途中に本発明の寸法計測装置
を配置した全体平面図である。

【図２】計測コンベアの平面図である。

【図３】同じく側面図である。

【図４】計測ユニットの平面図である。

【図５】同じく側面図である。

【図６】同じく後面図である。

【図７】図５におけるＸ−Ｘ矢視断面図である。

【図８】図７におけるＹ−Ｙ矢視断面図である。

【図９】図８におけるＺ−Ｚ矢視断面図である。

【図１０】板材の周囲各辺の長さを測定する模式図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ 寸法計測装置 Ｈ センタリング機構 ３３ ストッパー ３８ リニアセンサー ３９ 走行体 ４０・４１ 検知体 ４０ａ・４１ａ 当接部 ４０ｅ・４０ｆ 近接センサー ６１ 検知ヘッド ６６ サブ走行体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材を搬送する搬送装置に、所定位置で
   停止させるストッパーと板材を幅方向中央に位置させる
   センタリング機構を設け、該センタリング機構にセンタ
   リング移動距離を検出するセンサーを設けて幅計測を行
   い、ストッパー方向に板材を押し付けるように走行する
   走行体に走行移動距離を検出するセンサーを設けて奥行
   き長を計測する板材の寸法計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の走行体に板材を押す当接
   部を少なくとも二つ平行に設け、このそれぞれの当接部
   を取り付け基部より進退可能に設け、この進退位置をセ
   ンサーにて検知し、端面の傾斜を検出する板材の寸法計
   測装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の走行体に、板材の幅方向
   に対して移動可能なサブ走行体を設け、該サブ走行体の
   幅方向の移動距離を測定するセンサーを取り付けるとと
   もに、このサブ走行体に板材と当接する当接部を設け、
   走行体の搬送方向の移動距離とサブ走行体の幅方向の移
   動距離で傾斜を検出する板材の寸法計測装置。