JPH08340662A - センターリング計測装置及び計測方法 - Google Patents

センターリング計測装置及び計測方法

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JPH08340662A
JPH08340662A JP8069292A JP6929296A JPH08340662A JP H08340662 A JPH08340662 A JP H08340662A JP 8069292 A JP8069292 A JP 8069292A JP 6929296 A JP6929296 A JP 6929296A JP H08340662 A JPH08340662 A JP H08340662A
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JP
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Application number
JP8069292A
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English (en)
Inventor
Ryosaku Wakabayashi
良作 若林
Yoshihiro Takase
与志広 高瀬
Kazuo Okazaki
和夫 岡崎
Yoshibumi Fujii
義文 藤井
Hisao Ono
久雄 大野
Hiromoto Ashida
宏大 芦田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nachi Fujikoshi Corp
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】計測の工期を短縮でき工数節減と発電機の停止
による多大の損失を少なくし、高所の足場を必要とせず
安全を優先した、より信頼性の高いセンターリング計測
装置を提供。 【構成】計測装置12を細線2に対しほぼ平行な任意の上
下位置で位置決めし、計測装置12に取り付けられた左右
方向にほぼ対称に重力バランスして伸縮可能な一対の計
測アーム14を計測すべき被測定体3の手前まで伸ばし位
置決めし、その後で計測アーム14の先端の一方のスライ
ダー装置37を被測定体内面と接触する位置まで伸ばしか
つ位置決めし、他方のスライダー装置37の計測器で、又
は一対の各スライダー装置先端の接触端子17で振れ止め
し他方のスライダー装置37の接触プローブ16で、被測定
体と第2スライダー装置先端の基準位置との間の距離を
測定し、被測定体の半径又は半径の偏差をそれぞれ自動
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水車発電機等の回転主軸
のセンターリング計測といった、特に半径が約40cmから
約5米前後といった大径円筒穴の変化する複数の内面の
半径を5〜10μm単位の精度で計測するような、センタ
ーリング計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のかかるセンターリング計測
装置を示す。円筒穴最上部10に支持されたセンターリン
グ架台1の軸芯より、先端に重錘7をつけたピアノ線2
が垂らされ、各計測部所に対応する図示しない足場が組
まれ、足場上の人手で計測棒であるインサイドマイクロ
メータ4を被計測面3とピアノ線2に当て、インサイド
マイクロメータ4がピアノ線2に接触した電気音を計測
者がレシーバ5で聞いてその時のインサイドマイクロメ
ータの目盛りを読んで5〜10μm単位の精度で計測して
いた。6は電池、8は油9を入れた容器である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来の内径計測方法では、5〜10μm単位の高精度の計測
を必要とするため、計測が極めて難しく高度の熟練技術
者に頼らざるを得ず、インサイドマイクロメータ4の読
み違い又は体温の熱伝導によるインサイドマイクロメー
タ4の把持部4′の伸びなど信頼性に十分考慮を払う必
要があり、水車発電機等の回転主軸のセンターリング計
測に3週間程度といった多くの日数を必要とし時間もか
かり、多大の工数と、発電機の停止による多大の損失が
あり、さらに高所の足場での作業のため安全上の考慮が
必要などの課題もあった。本発明の課題は、かかる従来
技術の課題を解決し、計測の工期を短縮でき工数節減と
発電機の停止による多大の損失を少なくし、高所の足場
を必要とせず安全を優先した、より信頼性の高いセンタ
ーリング計測装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため本発明の第1発
明は、円筒穴最上部中央から垂直に垂らされた細線に対
しほぼ平行に上下動可能にかつ水平に支持された吊り下
げ架台に前記細線の位置を検出する非接触XY位置セン
サーを取り付けた計測装置を任意の上下位置で位置決め
し、前記計測装置に取り付けられた左右方向にほぼ対称
に重力バランスして伸縮可能な一対の計測アームを計測
すべき前記円筒穴の内面の手前まで伸ばしかつその位置
で位置決めし、一対の各前記計測アームの先端にそれぞ
れ取り付けられたスライダー装置をその最先端が前記円
筒穴の内面に当たる直前の位置まで予め定めた距離だけ
伸ばしかつその位置で位置決めし、前記スライダー装置
の一方の先端に取り付けた距離測定器で前記スライダー
装置の先端基準位置と前記円筒穴の内面との間の距離を
測定し、それぞれ位置決めされた位置における、前記非
接触XY位置センサーによる前記細線に対する吊り下げ
架台の計測装置の軸心位置、前記軸心位置から前記距離
測定器を取り付けた前記スライダー装置の先端基準位置
までの長さ、及び前記距離測定器が検出した前記先端基
準位置と前記円筒穴の内面との間の距離測定値、から前
記被測定体の半径又は半径の偏差を計測することを特徴
とするセンターリング計測方法及び装置を提供すること
によって上述した従来技術の課題を解決した。
【0005】本発明の第2発明は、円筒穴最上部中央か
ら垂直に垂らされた細線に対しほぼ平行に上下動可能に
かつ水平に支持された吊り下げ架台に前記細線の位置を
検出する非接触XY位置センサーを取り付けた計測装置
を任意の上下位置で位置決めし、前記計測装置に取り付
けられた左右方向にほぼ対称に重力バランスして伸縮可
能な一対の計測アームを計測すべき前記円筒穴の内面の
手前まで伸ばしかつその位置で位置決めし、各前記計測
アームの一方の先端に固定した第1のスライダー装置の
先端に取り付けた振れ止め接触端子が前記円筒穴の内面
に接触する位置まで予め定めた距離だけ伸ばしかつその
位置で位置決めし、前記計測アームの他方の先端に固定
した第2のスライダー装置の先端に取り付けた振れ止め
接触端子が前記円筒穴の内面に接触するまで伸ばしかつ
その位置で位置決めし、各前記接触端子が前記円筒穴の
内面に接触した状態で、前記第2のスライダー装置の先
端に取り付けた振れ止め接触端子と並んで取り付けた先
端が伸縮可能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な接
触プローブを伸長させて前記円筒穴の内面の被測定体と
接触させその位置で位置決めし、それぞれ位置決めされ
た位置における、前記非接触XY位置センサーによる前
記細線に対する吊り下げ架台の計測装置の軸心位置、前
記軸心位置から前記接触プローブを取り付けた前記スラ
イダー装置の先端基準位置までの長さ、及び前記接触プ
ローブが検出した前記先端基準位置と前記被測定体まで
の長さ測定値、から前記被測定体の半径又は半径の偏差
を計測することを特徴とするセンターリング計測方法及
び装置を提供することによって上述した従来技術の課題
を解決した。
【0006】
【実施例】以下添付した図1乃至図4に基づきこの発明
を詳細に説明する。図1(a)は本発明の一実施例セン
ターリング計測装置の構成を示す一部を切り欠いた概略
正面図で計測アームは縮められた状態で示し、図1
(b)は図1(a)のb−b線でみた矢視図、図2
(a)は図1(a)の計測アームの一方を伸長した状態
で示す概略半平面図で計測アームの他方は説明の便宜上
縮められた状態で示し、図2(b)は図2(a)の計測
アームの一方の概略半側面図、図2(c)は図2(a)
の接触端子及び接触プローブを示す部分拡大図、図3は
図1(a)の計測アームの駆動部を示す一部を切り欠い
た拡大側面図、図4は図1のセンターリング計測装置の
制御系統を示すブロック図である。
【0007】本発明の実施例センターリング計測装置
は、円筒穴最上部10中央から垂直に垂らされた細線であ
るピアノ線2に対しほぼ平行に上下動可能にかつ任意の
上下位置で位置決め可能な水平に支持された吊り下げ架
台11に取り付けられた計測装置12を有し、計測装置12
は、中央にピアノ線2を取り囲みピアノ線2の位置を検
出する非接触XY位置センサー13であるレーザーXYセ
ンサー、左右方向にほぼ対称に重力バランスして伸縮可
能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な一対の計測ア
ーム14を有する。計測アーム14の一方の先端に伸縮可能
でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な第2のスライダ
ー装置37が取り付けられ、第2のスライダー装置37の先
端に、弾性部材を先端16′に介した振れ止め接触端子17
及びこれと並んで先端が伸縮可能でかつ任意の伸縮位置
で位置決め可能な接触プローブ16が固定され、前記計測
アーム14の図2に図示しない他方の先端に伸縮可能でか
つ任意の伸縮位置で位置決め可能な図示しない第1のス
ライダー装置が取り付けられ、その先端に図2(c)の
接触端子17と同様な図示しない接触端子が固定されてい
る。非接触XY位置センサー13はレーザーXYセンサー
以外のものであってもよく、接触プローブ16に代えた図
示しない距離測定器又は非接触レーザー距離測定器であ
ってもよく、さらに代替的に、一対の各計測アーム14の
先端に伸縮可能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な
スライダー装置37を取り付け、スライダー装置37の一方
の先端には、接触端子を取付けることなく、図示しない
距離測定器又は非接触レーザー距離測定器を固定しても
よい。
【0008】作動においは、水平に支持された吊り下げ
架台11に前記細線の位置を検出する非接触XY位置セン
サー13を取り付けた計測装置12をピアノ線2に対しほぼ
平行な任意の上下位置で位置決めし、計測装置12に取り
付けられた一対の計測アーム14を計測すべき円筒穴の内
面である被測定体3(図2)の手前まで伸ばしかつその
位置で位置決めし、計測アーム14の一方の先端に取り付
けられた図示しない第1のスライダー装置を先端に取り
付けた振れ止め接触端子が図示しない反対側円筒穴の内
面に接触する位置まで予め定めた距離(ピアノ線2から
円筒穴の内面である被測定体3までの設計上の距離は既
知である)だけ伸ばしかつその位置で位置決めし、先端
に振れ止め接触端子17及びこれと並んで接触プローブ16
を固定した他方の計測アーム14先端の第2のスライダー
装置37を伸ばし円筒穴の内面である被測定体3に接触端
子17が接触するまで伸ばしかつその位置で位置決めし、
各接触端子17が円筒穴の内面に接触した状態で、第2の
スライダー装置の先端に取り付けた接触プローブ16先端
16′を円筒穴の内面の被測定体3と接触させその位置で
位置決めし、それぞれ位置決めされた位置における、非
接触XY位置センサー13によるピアノ線2に対する吊り
下げ架台の計測装置12の軸心位置、前記軸心位置から接
触プローブ16を取り付けた第2のスライダー装置37の先
端基準位置までの長さ、及び接触プローブ16が検出した
前記先端基準位置と被測定体3までの長さ測定値、から
被測定体3の半径又は半径の偏差を、それぞれ計測に人
手を使わず自動計測することができる。このため、水車
発電機等の回転主軸のセンターリング計測の工期を1週
間程度短縮でき、工数を約2/3に節減でき、発電機の
停止による多大の損失を少なくし、そして高所の足場を
必要とせず安全を優先したより信頼性の高いセンターリ
ング計測装置を提供するものとなった。
【0009】第1及び第2のスライダー装置に接触端子
17を取付けることなく、かつ接触プローブ16に代えて図
示しない距離測定器又は非接触レーザー距離測定器を取
付けた場合は、第2のスライダー装置37の先端に取り付
けた振れ止め接触端子17が円筒穴の内面の被測定体3と
接触させられその位置で位置決めしたとき、前記非接触
レーザー距離測定器は前記先端基準位置と円筒穴の内面
の被測定体3までの長さ又は複数回長さを測定して長さ
の偏差を測定するようにしてもよい。図1の実施例で
は、吊り下げ架台11は円筒穴最上部10に支持されかつ数
値制御される第1のXYテーブル21、22及び数値制御さ
れる回転テーブル23上に載置された上部架台24上のエン
コーダ/ブレーキ付きモータ25、25を有する一対の巻き
上げウインチ26、26によりワイヤーロープ27、27で図示
しない装置を介して吊り下げられており、吊り下げ架台
11及び計測装置12は、円筒穴の内面の被測定体3の半径
計測又は半径の偏差を、8分割といった適当な分割位置
で行うことができる。計測装置12の各計測アーム14は長
さ計測器であるエンコーダ/減速機付きモータ18で駆動
されるピニオン19/ラック20装置を有する剛性の高い複
数段のスライドアーム31〜36で形成され、第1及び第2
のスライダー装置37は長さ計測器であるエンコーダ/ボ
ールネジで遅送りされるシリンダー38で形成され、各先
端部は極めて正確な位置決めができるようにされてい
る。第1のXYテーブル21、22及び回転テーブル23は人
力により数値制御されなくてもよく、ウインチ26、26は
エンコーダ/ブレーキ付きでなくてもよく、各計測アー
ム14のエンコーダはリニアエンコーダでもよい。さらに
代替的に、一対の各計測アーム14の先端に伸縮可能でか
つ任意の伸縮位置で位置決め可能なスライダー装置37を
取り付け、スライダー装置37の一方の先端に図示しない
距離測定器又は非接触レーザー距離測定器を固定しても
よいが、この場合のように非接触レーザー距離測定器を
使用するときは、第1及び第2のスライダー装置の先端
は円筒穴の内面することなく、被測定体3の半径を測定
するが、複数回測定し半径の偏差を求めてもよい。
【0010】計測装置12は、一端を計測装置12のほぼ中
央上部27、27に、そして他端を第1及び第2のスライダ
ー装置37のシリンダー38の支持部42に、それぞれ連結さ
れた伸縮可能のワイヤー43を有するスプリングバランサ
ー44を有し、接触プローブ16を先端に固定したシリンダ
ー38を被測定体3の手前約数mm〜約300mm 迄延ばしその
位置でさらに正確な位置決めするとき、スプリングバラ
ンサー44でワイヤー43に張力を掛けスライドアーム31〜
36及び第1及び第2のスライダー装置37をその位置で固
定する。接触端子17は第1及び第2のスライダー装置37
に支持されたシリンダー38のロッド先端40の取り付けフ
ランジ39に取り付けられ外方に弾性部材の先端41を有
し、接触端子17の先端41が円筒穴の内面の被測定体3に
当たったときクッションで先端41が後退するようにされ
た振れ止め部材である。スプリングバランサー44でワイ
ヤー43に張力を掛けスライドアーム31〜36及び第1及び
第2のスライダー装置37をその位置で固定された後で、
シリンダー38のロッド先端40が伸ばされ、両端の接触端
子17の可撓性の先端41が被測定体3に接触してスライド
アーム31〜36及び第1及び第2のスライダー装置37の振
れ止めし、その後に被測定体3の半径又は半径の偏差が
測定される。
【0011】接触プローブ16先端16′は外方に伸縮自在
にされかつ接触端子17と平行にフランジ39に取り付けら
れており、シリンダー38が遅送りされ各接触端子17が円
筒穴の内面と接触しスライドアーム31〜36及び第1及び
第2のスライダー装置37が振れ止めされてから、さらに
接触プローブ16先端16′を微速で伸ばし接触プローブ先
端16′を被測定体3と接触させるようにされている。計
測が終了すると、接触プローブ16先端16′が元の位置ま
で引き込まれ、第1及び第2のスライダー装置37及びス
ライドアーム31〜36が元の位置まで縮められて引き込ま
れ、数値制御される回転テーブル23が回転され円周方向
の8分割された8ポイントの次の測定点に位置決めされ
同様な測定をし、8ポイントが終わると、上下動して次
の測定平面に計測装置12が移動される。さらにピアノ線
2は第1のXYテーブル21、22とは独立に円筒穴最上部
10に支持され数値制御される第2のXYテーブル45を介
して支持することにより、第2のXYテーブル45を操作
することにより従来のような人手によらず自動的に円筒
穴最上部10軸心にピアノ線2を垂らすことができる。
【0012】半径被測定体3の半径又は半径の偏差は、
ピアノ線2に対する計測装置12の軸心位置を計測した非
接触XY位置センサー13のデータ、エンコーダ52、53/
減速機付きモータで駆動されるピニオン19/ラック20装
置を有する剛性の高い複数段のスライドアーム31〜36で
形成された各計測アーム14の各エンコーダ52,53 のデー
タ、エンコーダ/ボールネジで遅送りされるシリンダー
で形成された前記第1及び第2のスライダー装置37の各
エンコーダ54、55のデータ、及び接触プローブ16が検出
したデータ、から算出され、各スライドアーム31〜36及
び各第1及び第2のスライダー装置37、及び接触プロー
ブ16は、は、極めて正確な計測ができるようにされてい
る。図1の実施例装置による本発明の実施例方法では、
非接触XY位置センサー13のデータ、各計測アーム14の
長さ計測器である各エンコーダ52、53のデータ、第1及
び第2のスライダー装置37の長さ計測器である各エンコ
ーダ54、55のデータ、及び接触プローブ16が検出したデ
ータ、をそれぞれケーブルを介してコンピュータ56に入
力する。コンピュータ56はそれぞれ、非接触XY位置セ
ンサー13のデータをピアノ線2に対する計測装置12の軸
心位置のずれ量に変換して算出したずれ補正値、各計測
アーム14の長さ計測器である各エンコーダ52、53のデー
タを変換しかつ加算して各計測アーム14が伸長されたと
きの計測アーム14の先端基準点と前記計測装置12の軸心
との間の距離として算出された計測アーム先端基準点長
値、第1及び第2のスライダー装置37の長さ計測器であ
る各エンコーダ54,55 のデータを変換し計測アームの先
端基準点長値と第1及び第2のスライダー装置37先端基
準点長値との間の距離とした第1及び第2のスライダー
装置伸長値、及び接触プローブ16が検出したデータを変
換し接触プローブ先端点と第1及び第2のスライダー装
置先端基準点長値との間の距離とした接触プローブ先端
16′伸長値、を算出し被測定体3の半径又は半径の偏差
はこれらを加算して算出されるので、遠隔自動制御によ
り自動的に計測を行うことがことができる。
【0013】又図4のコンピュータ56、操作盤57、手動
パルス発生器58、制御ユニット59は円筒穴最上部10に隣
接して配置し、手動パルス発生器58の制御パルス、非接
触XY位置センサー13のデータ、各エンコーダ50〜55の
データは接続ケーブルで送られている。これにより、本
実施例センターリング計測方法では、円筒穴最上部10と
同じフロアーから自動制御して自動計測を行うことがで
き、より安全な自動計測を行うことがことができる。接
触プローブ先端16′と被測定体3との接触は計測装置1
2、好ましくは第2のスライダー装置37に配置されたマ
シンビジョン装置である投光器付きテレビカメラ60で検
知するようにすると計測をより自動化することができ
る。61は光フィアイバーケーブルで操作盤57に接続され
ており、操作盤57に設けた図示しない制御装置で操作で
きるようにされている。好ましくは、これら1部又は全
部を無線で受発信するとより自動化できる。吊り下げ架
台11に支持された計測装置12の水準化は吊り下げ架台11
の図示しない2か所に取り付けた図示しない一対のワイ
ヤの張出し量により、又は計測装置12に配置された図示
しない傾斜センサーで前記計測装置の水準を測定するこ
とにより行うようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、計測装
置を細線に対しほぼ平行な任意の上下位置で位置決め
し、計測装置に取り付けられた左右方向にほぼ対称に重
力バランスして伸縮可能な一対の計測アームを計測すべ
き被測定体の手前まで伸ばし位置決めし、その後で計測
アームの先端の一方のスライダー装置を被測定体内面と
接触する位置まで伸ばしかつ位置決めし、他方のスライ
ダー装置の計測器で、又は一対のスライダー装置先端の
振れ止め接触端子で振れ止めしかつ接触端子並んで他方
のスライダー装置に取付けられた接触プローブで、被測
定体と第2スライダー装置先端の基準位置との間の距離
を測定し、被測定体の半径又は半径の偏差をそれぞれ自
動計測することができる。このため、水車発電機等の回
転主軸のセンターリング計測の工期を1週間程度短縮で
き、工数を約2/3に節減でき、発電機の停止による多
大の損失を少なくし、そして高所の足場を必要とせず安
全を優先した、より信頼性の高いセンターリング計測装
置及び計測方法を提供するものとなった。
【0015】好ましくは、被測定体の半径及び半径の偏
差は、非接触XY位置センサーのデータ、各計測アーム
の各エンコーダのデータ、第1及び第2のスライダー装
置の各エンコーダのデータ、及び接触プローブが検出し
たデータ、をそれぞれコンピュータに入力し、コンピュ
ータがそれぞれ、非接触XY位置センサーのデータを細
線に対する計測装置の軸心位置のずれ量に変換して算出
したずれ補正値、各計測アームの各エンコーダのデータ
を変換しかつ加算して計測アームが伸長されたときの計
測アームの先端基準点と計測装置の軸心との間の距離と
して算出された計測アーム先端基準点長値、第1及び第
2のスライダー装置の各エンコーダのデータを変換し計
測アームの先端基準点長値と第1及び第2のスライダー
装置先端基準点長値との間の距離とした第1及び第2の
スライダー装置伸長値、及び計測器である接触プローブ
が検出したデータを変換し接触プローブ先端点と第1及
び第2のスライダー装置先端基準点長値との間の距離と
した接触プローブー先端の伸長値、を加算して算出され
るので、遠隔自動制御により自動的にセンターリング計
測を行うことがことができる。
【0016】さらに好ましくは、コンピュータ、及びそ
の操作盤、手動パルス発生器、制御ユニットは円筒穴最
上部に隣接して配置し、手動パルス発生器の制御パル
ス、非接触XY位置センサーのデータ、各記エンコーダ
のデータは接続ケーブルで送られるようにすることによ
り、円筒穴最上部と同じフロアーから自動制御して計測
を行うことができ、より安全に自動計測を行うことがこ
とができる。接触プローブ先端と被測定体との接触は計
測装置に配置されたマシンビジョン装置で検知するよう
にすると計測をより自動化することができる。又手動パ
ルス発生器の制御パルス、非接触XY位置センサーのデ
ータ、各エンコーダのデータの1部又は全部を無線で受
発信するするとより自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の(a)は一実施例センターリング計測
装置の構成を示す一部を切り欠いた概略正面図で計測ア
ームは縮められた状態で示し、(b)は(a)のb−b
線でみた矢視図である。
【図2】(a)は図1の計測アームの一方を伸長したと
きの概略半平面図で計測アームの他方は説明の便宜上縮
められた状態で示し、(b)は(a)の概略半側面図、
(c)は(a)の接触端子及び接触プローブを示す部分
拡大図を示す。
【図3】図1(a)の計測アームの駆動部を示す一部を
切り欠いた拡大側面図を示す。
【図4】図1のセンターリング計測装置の制御系統を示
すブロック図である。
【図5】従来のセンターリング計測装置を示す概略ブロ
ック図である。
【符号の説明】
2..ピアノ線(細線) 3..被測定体 10..円筒穴最上部 11..吊り下げ架台 12..計測装置 13..非接触XY位置センサーであるレーザーXYセン
サー 14..計測アーム 16..接触プローブ 16′..接触プローブの先端 17..振れ止め接触端子 21,22..第1のXYテーブル 23..回転テーブル 24..上部架台 26..ウインチ 31〜36..スライドアーム(計測アーム) 37..第2のスライダー装置 38..第2のスライダー装置のシリンダー 39..取り付けフランジ 44..スプリングバランサー 45..第2のXYテーブル 60..投光器付きテレビカメラ(マシンビジョン装置)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 与志広 富山県富山市不二越本町一丁目1番1号 株式会社不二越内 (72)発明者 岡崎 和夫 富山県富山市不二越本町一丁目1番1号 株式会社不二越内 (72)発明者 藤井 義文 富山県富山市不二越本町一丁目1番1号 株式会社不二越内 (72)発明者 大野 久雄 東京都足立区千住桜木1丁目11番5─23号 (72)発明者 芦田 宏大 埼玉県大宮市北袋町1丁目190番2号A− 231

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒穴最上部中央から垂直に垂らされた
    細線に対しほぼ平行に上下動可能にかつ任意の上下位置
    で位置決め可能で水平に支持された吊り下げ架台に取り
    付けられた計測装置を有し、前記計測装置は、中央に前
    記細線を取り囲み前記細線の位置を検出する非接触XY
    位置センサー、左右方向にほぼ対称に重力バランスして
    伸縮可能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な一対の
    計測アーム、前記計測アームの先端に伸縮可能でかつ任
    意の伸縮位置で位置決め可能な一対のスライダー装置、
    及び前記スライダー装置の一方の先端に距離測定器を固
    定したことを特徴とするセンターリング計測装置。
  2. 【請求項2】 前記一対のスライダー装置はそれえぞれ
    先端に、弾性部材を先端に介した振れ止め接触端子を固
    定し、前記スライダー装置の前記一方の先端に前記距離
    測定器に代わり接触端子と並んで先端が伸縮可能でかつ
    任意の伸縮位置で位置決め可能な接触プローブを固定し
    たことを特徴とする請求項1記載のセンターリング計測
    装置。
  3. 【請求項3】 前記非接触XY位置センサーはレーザー
    位置XY位置センサーであり、前記吊り下げ架台は前記
    円筒穴の最上部に支持されかつ第1のXYテーブル及び
    回転テーブル上に載置された上部架台上の一対の巻き上
    げウインチによりワイヤーロープで吊り下げられてお
    り、各前記計測アームはラック/ピニオン装置を有する
    剛性の高い複数段のスライドアームで形成され、各前記
    スライダー装置は遅送りされるシリンダーで形成された
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセンター
    リング計測装置。
  4. 【請求項4】 前記計測装置は、一端を前記計測装置の
    ほぼ中央上部に、そして他端を各前記スライダー装置
    に、それぞれ連結された伸縮可能のワイヤーを有するス
    プリングバランサーを有することを特徴とする請求項1
    又は請求項2記載のセンターリング計測装置。
  5. 【請求項5】 前記細線は前記第1のXYテーブルとは
    独立に前記円筒穴最上部に支持された第2のXYテーブ
    ルを介して支持されたことを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載のセンターリング計測装置。
  6. 【請求項6】 円筒穴最上部中央から垂直に垂らされた
    細線に対しほぼ平行に上下動可能にかつ水平に支持され
    た吊り下げ架台に前記細線の位置を検出する非接触XY
    位置センサーを取り付けた計測装置を任意の上下位置で
    位置決めし、前記計測装置に取り付けられた左右方向に
    ほぼ対称に重力バランスして伸縮可能な一対の計測アー
    ムを計測すべき前記円筒穴の内面の手前まで伸ばしかつ
    その位置で位置決めし、一対の各前記計測アームの先端
    にそれぞれ取り付けられたスライダー装置をその最先端
    が前記円筒穴の内面に当たる直前の位置まで予め定めた
    距離だけ伸ばしかつその位置で位置決めし、前記スライ
    ダー装置の一方の先端に取り付けた距離測定器で前記ス
    ライダー装置の先端基準位置と前記円筒穴の内面との間
    の距離を測定し、それぞれ位置決めされた位置におけ
    る、前記非接触XY位置センサーによる前記細線に対す
    る吊り下げ架台の計測装置の軸心位置、前記軸心位置か
    ら前記距離測定器を取り付けた前記スライダー装置の先
    端基準位置までの長さ、及び前記距離測定器が検出した
    前記先端基準位置と前記円筒穴の内面との間の距離測定
    値、から前記被測定体の半径又は半径の偏差を計測する
    ことを特徴とするセンターリング計測方法。
  7. 【請求項7】 前記吊り下げ架台の芯出しは前記円筒穴
    最上部に支持された上部架台の第1のXYテーブルを介
    して行われ、前記吊り下げ架台の回転及び割り出し計測
    は前記上部架台上の回転テーブルの回転計測器のデータ
    により、前記吊り下げ架台に支持された前記計測装置の
    水準化及び上下位置計測は前記上部架台上の一対の巻き
    上げウインチの回転計測器のデータにより、前記被測定
    体の半径又は半径の偏差は、前記細線に対する前記計測
    装置の軸心位置を計測した前記非接触XY位置センサー
    のデータ、前記軸心位置から前記距離測定器を取り付け
    た前記スライダー装置の先端基準位置までの長さとして
    各前記計測アームを形成するラック/ピニオン装置を有
    する剛性の高い複数段のスライドアーム及び前記スライ
    ダー装置のそれぞれの長さ計測器のデータ、及び前記距
    離測定器が検出した前記先端基準位置と前記円筒穴の内
    面との間の距離測定値データ、から算出される、ことを
    特徴とする請求項6記載のセンターリング計測方法。
  8. 【請求項8】 前記非接触XY位置センサーはレーザー
    位置XY位置センサーであり、前記距離測定器は非接触
    レーザー距離測定器であることを特徴とする請求項6記
    載のセンターリング計測方法。
  9. 【請求項9】 円筒穴最上部中央から垂直に垂らされた
    細線に対しほぼ平行に上下動可能にかつ水平に支持され
    た吊り下げ架台に前記細線の位置を検出する非接触XY
    位置センサーを取り付けた計測装置を任意の上下位置で
    位置決めし、前記計測装置に取り付けられた左右方向に
    ほぼ対称に重力バランスして伸縮可能な一対の計測アー
    ムを計測すべき前記円筒穴の内面の手前まで伸ばしかつ
    その位置で位置決めし、各前記計測アームの一方の先端
    に固定した第1のスライダー装置の先端に取り付けた振
    れ止め接触端子が前記円筒穴の内面に接触する位置まで
    予め定めた距離だけ伸ばしかつその位置で位置決めし、
    前記計測アームの他方の先端に固定した第2のスライダ
    ー装置の先端に取り付けた振れ止め接触端子が前記円筒
    穴の内面に接触するまで伸ばしかつその位置で位置決め
    し、各前記接触端子が前記円筒穴の内面に接触した状態
    で、前記第2のスライダー装置の先端に取り付けた振れ
    止め接触端子と並んで取り付けた先端が伸縮可能でかつ
    任意の伸縮位置で位置決め可能な接触プローブを伸長さ
    せて前記円筒穴の内面の被測定体と接触させその位置で
    位置決めし、それぞれ位置決めされた位置における、前
    記非接触XY位置センサーによる前記細線に対する吊り
    下げ架台の計測装置の軸心位置、前記軸心位置から前記
    接触プローブを取り付けた前記スライダー装置の先端基
    準位置までの長さ、及び前記接触プローブが検出した前
    記先端基準位置と前記被測定体までの長さ測定値、から
    前記被測定体の半径又は半径の偏差を計測することを特
    徴とするセンターリング計測方法。
  10. 【請求項10】 前記第2のスライダー装置の先端に取
    り付けた前記接触プローブに代わり非接触レーザー距離
    測定器を取り付け、各前記接触端子が前記円筒穴の内面
    に接触した状態で、前記非接触レーザー距離測定器は前
    記先端基準位置と前記円筒穴の内面の前記被測定体まで
    の長さを測定するようにされたことを特徴とする請求項
    9記載のセンターリング計測方法。
  11. 【請求項11】前記吊り下げ架台の芯出しは前記円筒穴
    最上部に支持された上部架台の第1のXYテーブルを介
    して行われ、前記吊り下げ架台の回転及び割り出し計測
    は前記上部架台上の回転テーブルの回転計測器のデータ
    により、前記吊り下げ架台に支持された前記計測装置の
    水準化及び上下位置計測は前記上部架台上の一対の巻き
    上げウインチの回転計測器のデータにより、前記被測定
    体の半径又は半径の偏差は、前記細線に対する前記計測
    装置の軸心位置を計測した前記非接触XY位置センサー
    のデータ、前記軸心位置から前記接触プローブを取り付
    けた前記スライダー装置の先端基準位置までの長さは、
    各前記計測アームを形成するラック/ピニオン装置を有
    する剛性の高い複数段のスライドアーム及び前記スライ
    ダー装置のそれぞれの長さ計測器のデータ、及び前記接
    触プローブが検出した前記先端基準位置と前記被測定体
    までの長さ測定値データ、から算出される、ことを特徴
    とする請求項9記載のセンターリング計測方法。
  12. 【請求項12】 前記第1のXYテーブル、前記回転テ
    ーブル、前記第2のXYテーブルの少なくとも1つは数
    値制御され、前記一対の巻き上げウインチは回転計測器
    /ブレーキ付きモータを有することを特徴とする請求項
    7又は請求項11記載のセンターリング計測方法。
  13. 【請求項13】 各前記データ及び前記数値制御を行う
    装置の各データはケーブルを介して前記円筒穴最上部に
    隣接して配置された各前記データの変換、表示又は/及
    び記録に必要な装置、操作盤又は/及び制御ユニットを
    介して行うようにされたことを特徴とする請求項7、請
    求項11又は請求項12記載のセンターリング計測方
    法。
  14. 【請求項14】 各前記データはの1部又は全部を無線
    で受発信することを特徴とする請求項7、請求項11、
    請求項12又は請求項13記載ののセンターリング計測
    方法。
  15. 【請求項15】 前記第2のスライダー装置の先端に取
    り付けた前記接触プローブ先端と前記被測定体との接触
    は前記計測装置に配置されたマシンビジョン装置で検知
    するようにされたことを特徴とする請求項9記載のセン
    ターリング計測方法。
  16. 【請求項16】 前記吊り下げ架台に支持された前記計
    測装置の水準化は前記吊り下げ架台の2か所に取り付け
    た一対のワイヤの張出し量により、又は前記計測装置に
    配置された傾斜センサーで前記計測装置の水準を測定す
    ることにより行うようにした請求項6又は請求項9記載
    のセンターリング計測方法。
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JPWO2013118912A1 (ja) * 2012-02-09 2015-05-11 株式会社Ihi 内径測定装置
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