JPH09113253A - 変位検出のための基準位置設定装置 - Google Patents

変位検出のための基準位置設定装置

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JPH09113253A
JPH09113253A JP27153895A JP27153895A JPH09113253A JP H09113253 A JPH09113253 A JP H09113253A JP 27153895 A JP27153895 A JP 27153895A JP 27153895 A JP27153895 A JP 27153895A JP H09113253 A JPH09113253 A JP H09113253A
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賢治 山岸
Eiichi Hanamura
栄一 花村
Haruhiko Izawa
治彦 井沢
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 物体の変位量を検出する際に、検出のための
基準位置を容易に設定することが出来るとともに、検出
対象物の寸法にばらつきがあるような場合であっても、
その寸法のばらつきに追従して短時間における変位量の
検出を可能にする基準位置設定装置を提供する。 【解決手段】 基盤1と、センサ取付板9を有する昇降
フレーム3と、昇降フレーム3を基盤1に対して接離さ
せるシリンダ4と、昇降フレーム3に設けられた当接部
8Aと、当接部8Aを昇降フレーム3から離間する方向
に付勢するとともにシリンダ4の基盤1から昇降フレー
ム3を離間させる力よりも大きい付勢力を有するばね7
と、当接部8Aと一体的にスライドされることにより他
端部がセンサ取付板9に対してその位置を変化させるガ
イドシャフト5と、シリンダ4を任意の位置でロックす
るロック部4Bとを備え、スライド部の軸方向の変位を
検出する変位検出器が変位検出器の取付け部に取付け自
在である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、物体の変位を検
出する際の検出基準位置を設定する基準位置設定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、はりの撓み試験や構造物の強度
試験等のように、負荷が作用する物体の変位量を測定す
る場合には、物体の負荷作用点に測定器をセットし、無
負荷の状態の負荷作用点の位置を基準に負荷を与えた時
の負荷作用点の位置を検出してその点の変位を測定す
る。
【0003】従来、このような変位量の測定は、無負荷
の状態の測定対象物に測定器をセットした際のその測定
器の表示値と、負荷を与えた時の測定器の表示値との差
を演算して求めたり、測定対象物に測定器をセットした
際に測定器の表示値をリセットしてゼロ調節することに
より行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような変位量の測定等を行う場合に、従来のように、無
負荷状態での測定値と負荷をかけた時の測定値との差を
演算によって求める方法では、直接的に変位を求めるこ
とが出来ず演算が面倒であったり、測定誤差が生ずる虞
がある。また、測定対象物に測定器をセットした際に測
定器の表示値をリセットする方法では、その操作が煩雑
である。
【0005】そして、もし、測定値の演算や測定器の表
示値のリセットを行わない場合には、測定対象物が無負
荷の状態のときに表示値がゼロになるように、測定器を
慎重にセットしなければならない。
【0006】また、ベルトコンベアによって搬送されて
くる製品に順次負荷を与えていって、その負荷作用点の
変位量を検出することにより、その製品が一定の強度を
有しているか否かを検査する品質検査等を自動的に行お
うとするような場合には、次々に流れてくる製品毎に検
出器を短時間でセットして変位量の検出を行う必要が有
るが、従来のような変位量の検出の方法では、短時間で
検出器を製品にセットしその表示値の調節等を行って検
出を開始するのは難しい。特に、検査対象物の寸法にば
らつきがあるような場合には、測定器をセットして各製
品毎に変位量検出のための基準位置を設定するのは困難
である。
【0007】この発明は、上記のような従来の変位量の
検出における問題点を解決するためになされたものであ
る。すなわち、この発明は、物体の変位量を検出する際
に、検出のための基準位置を容易に設定することが出来
るとともに、検出対象物の寸法にばらつきがあるような
場合であっても、その寸法のばらつきに追従して短時間
における変位量の検出を可能にする基準位置設定装置を
提供することを目的とする。
【0008】さらに、この発明は、変位検出値の誤差が
少なく、しかも簡易な構成の基準位置設定装置を提供す
ることを目的とする。またさらに、この発明は、変位検
出対象物の複数の変位検出部位における変位を検出する
ことが出来る基準位置設定装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第1の発明は、基台と、この基台に対し接離自在に設
けられるとともに変位検出器の取付け部を有する可動台
と、基台に固定されるとともに可動部が可動台に連結さ
れてこの可動台を基台に対して接離させる駆動部材と、
可動台に対し基台と反対側に配置され可動台の基台に対
する接離方向と同一方向に接離自在に設けられた当接部
と、この当接部と可動台との間に介装されて当接部を可
動台から離間する方向に付勢するとともに駆動部材の基
台から可動台を離間させる力よりも大きい付勢力を有す
る付勢部材と、可動台に当接部の接離方向に沿って軸線
が延びるようにスライド自在に取付けられ、一端部が当
接部に連結されて当接部と一体的にスライドされること
により他端部が前記変位検出器の取付け部に対してその
位置を変化させるスライド部と、駆動部材を任意の位置
でロックするロック部材とを備え、スライド部の軸方向
の変位を検出する変位検出器が変位検出器の取付け部に
取付け自在であることを特徴としている。
【0010】上記第1の発明による変位検出のための基
準位置設定装置は、他の装置のフレーム等に基台が固定
され、可動台に設けられた変位検出器の取付け部に変位
検出器が取り付けられて使用される。このとき、基台
は、当接部の移動方向が変位を検出しようとする変位検
出対象物の部位に作用する負荷の作用方向と一致するよ
うに取り付けられる。また、変位検出器の取付け部に
は、例えば、近接センサ,ダイヤルゲージおよびリニア
エンコーダ等が取り付けられる。
【0011】そして、変位検出対象物の変位検出部位が
基準位置設定装置の当接部に対向するとともに当接部か
ら離間した位置に位置決めされると、駆動部材が駆動さ
れてその可動部を介して可動台が基台から離間する方向
にスライドされる。この可動台のスライドによって、当
接部が変位検出対象物の変位検出部位に接近して当接さ
れる。
【0012】このとき、この当接部と可動台との間に介
装されて当接部を可動台から離間する方向に付勢する付
勢部材の付勢力が駆動部材の基台から可動台を離間させ
る力よりも大きくなるように設定されているので、当接
部が変位検出対象物の変位検出部位に当接すると可動台
の移動が停止する。このとき、当接部が可動台に接近す
ることはない。この状態でロック部材によって駆動部材
がロックされることにより、可動台がその位置に固定さ
れる。
【0013】この後、変位検出対象物の変位検出部位に
負荷が作用されると、この変位検出部位の変位に伴っ
て、当接部が付勢部材の付勢力に抗して可動台に接近す
る方向に変位し、この当接部の変位に伴ってスライド部
材が可動台に対してスライドしてその他端部の変位検出
器の取付け部に対する位置関係が変化する。このスライ
ド部材の変位検出器の取付け部に対する位置関係の変化
を変位検出器によって検出することにより、変位検出対
象物の変位検出部位における変位が検出される。
【0014】前記目的を達成するための第2の発明は、
上記第1の発明の構成に加えて、スライド部材が、可動
台の基台に対する接離方向と同一方向に沿って可動台に
対して接離するように当接部をガイドするガイドシャフ
トであることを特徴としている。
【0015】上記第2の発明による変位検出のための基
準位置設定装置は、上記第1の発明のスライド部材が、
当接部を可動台の移動方向と同一方向にガイドするガイ
ドシャフトによって構成されていることにより、当接部
が変位検出対象物に当接され変位検出部位に負荷が作用
された際に、当接部が可動台に対して可動台の基台に対
する接離方向と同一方向にスライドするようにガイドさ
れる。
【0016】前記目的を達成するための第3の発明は、
前記第1の発明の構成に加えて、当接部が複数配置さ
れ、付勢部材がそれぞれの当接部と可動台との間に介装
され、スライド部材がそれぞれの当接部毎に可動台にス
ライド自在に取付けられ、変位検出器の取付け部がそれ
ぞれの当接部毎に設けられていることを特徴としてい
る。
【0017】上記第3の発明による変位検出のための基
準位置設定装置は、複数配置された当接部を同時に変位
検出対象物に当接させ、それぞれの変位検出部位に負荷
を作用させれば、それぞれの変位検出部位における変位
が個別に検出される。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、この発明の最も好ましいと
思われる実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0019】図1および2は、この発明による基準位置
設定装置をパレットのがたつきを検知する場合に適用し
た実施例を示したものである。この実施例の基準位置設
定装置は、以下に説明するように、検査対象物であるパ
レットに対して負荷を二箇所に作用させてそのがたつき
を検知するようになっているのに対応して、変位検出部
aを二組備えているものである。
【0020】図1および2において、基準位置設定装置
Aは左右対称に構成されており、基板1の両側にそれぞ
れ一対のガイドシャフト2が基板1を貫通した状態で上
下動自在に取り付けられている。そして、ガイドシャフ
ト2の下端に昇降板3が固定され、このガイドシャフト
2によって昇降フレーム3が、基板1に対して平行状態
を保持したまま上下方向にガイドされるようになってい
る。
【0021】基板1の上面には、一対のガイドシャフト
2の中間位置に、軸線方向がガイドシャフト2と平行に
なるようにシリンダ4が固定されている。そして、この
シリンダ4のピストンロッド4Aが基板1の下面から下
向きに突出し、その下端部が昇降フレーム3の上面中央
部に固定されていて、このシリンダ4の作動により昇降
フレーム3が基板1に対して上下動されるようになって
いる。このシリンダ4は、空気圧式であっても油圧式で
あってもよい。
【0022】シリンダ4は図3および4に示されるよう
なロック部4Bを有し、このロック部4Bによってピス
トンロッド4Aが任意の位置でロック出来るようになっ
ている。図3はロック部4Bのロック開放状態を、図4
はロック部4Bのロック状態を示している。
【0023】このシリンダ4のロック部4Bは、ケーシ
ング4a内にピストンロッド4Aに外嵌されたブレーキ
ピストン4bを有し、このブレーキピストン4bがポー
トp1とポートp2から導入される空気圧によってピス
トンロッド4Aに沿って上下動するようになっている。
【0024】そして、図3のロック開放状態において
は、ブレーキピストン4bが図において下降位置に在
り、この状態でポートp2から空気圧が導入されると、
この空気圧によって付勢されて上昇される。ブレーキピ
ストン4bが上昇されると、図4に示されるように、ケ
ーシング4a内に回動自在に取り付けられたブレーキア
ーム4cが、その一端部をブレーキピストン4bのテー
パ部4b’により外側方向に付勢されることによって回
動される。
【0025】このブレーキアーム4cの回動によって、
アームの他端部がピストンロッド4Aの外周に巻回され
たブレーキシュー4dをピストンロッド4Aに押圧し
て、ピストンロッド4Aをロックする。
【0026】このピストンロッド4Aのロック状態は、
ポートp1から導入される空気圧によって、ブレーキピ
ストン4bが下降されることにより解除される。昇降フ
レーム3の両端部は、それぞれ一対ずつのガイドシャフ
ト5が昇降フレーム3を貫通した状態で上下動自在に取
り付けられ、このガイドシャフト5の下端に昇降板6が
固定されていて、ガイドシャフト5によって昇降板6が
昇降フレーム3に対して平行状態を保持したまま上下方
向にガイドされるようになっている。
【0027】昇降板6と昇降フレーム3との間には、ば
ね7が、それぞれ中心をガイドシャフト5に挿通された
状態で介装されていて、昇降板6を昇降フレーム3に対
して下方向に付勢している。このばね7のばね力F1
は、シリンダ4によって昇降フレーム3を下方向に押す
力F2よりも大きくなるように設定されている(図5参
照)。
【0028】昇降板6には、一対のガイドシャフト5の
中間位置に、ロッド8が、ガイドシャフト5の軸方向と
平行にかつ下端部が昇降板6の下方に突出した状態で固
定されていて、このロッド8の下端に後述する検査対象
物であるパレットPに当接される当接部8Aが形成され
ている。
【0029】昇降フレーム3の上面には、それぞれ一対
のガイドシャフト5の間に、センサ取付板9が立設され
ており、このセンサ取付板9の上端部に近接センサ10
が取り付けられている。また、それぞれ一対のガイドシ
ャフト5のうち一方のシャフトの上端に検出子11が取
り付けられていて、この検出子11がガイドシャフト5
の上昇に伴って近接センサ10に接近すると、その上昇
が近接センサ10によって検知されるようになってい
る。
【0030】この近接センサ10によって検知されるま
での検出子11の上昇高さ、すなわち検査対象物の負荷
作用点の変位量は、それぞれ検査対象物に対応して設定
される。ここでは、後述するように、パレットPの表エ
ッジボードp1に負荷を与えた時の表エッジボードp1
の浮上がり許容量に設定される。
【0031】次に、上記基準位置設定装置Aの使用方法
を説明する。上記基準位置設定装置Aは、パレットPを
搬送するコンベアベルト(図示せず)の側方部に配置さ
れた本体フレームFの上縁部に基板1が固定されること
によって、コンベアベルトの側部上方に位置するように
配置される。このとき、基板1は、シリンダ4が鉛直向
き(したがってガイドシャフト2,ガイドシャフト5お
よびロッド8も鉛直向き)になるように固定される。
【0032】そして、検査対象物であるパレットPがベ
ルトコンベアによって搬送され、基準位置設定装置Aの
下方部に位置決めされると、シリンダ4が作動され、ピ
ストンロッド4Aが下方に向って突き出されて、昇降フ
レーム3がガイドシャフト2によってガイドされながら
水平状態を保ったまま下降される。そして、この昇降フ
レーム3の下降によって、ロッド8の当接部8Aがパレ
ットPの表エッジボードp1の上面に当接される。
【0033】図5に、ロッド8の当接部8Aがパレット
Pの表エッジボードp1の上面に当接されている状態が
示されている。この図5において、シリンダ4が昇降フ
レーム3を下方向に押す力F2は、前述したように、ば
ね7のばね力F1よりも小さいので、当接部8Aが下降
してパレットPの表エッジボードp1に当接した際に、
ばね7が圧縮されることはない。したがって、パレット
Pの表エッジボードp1の高さにばらつきがあっても、
当接部8AがパレットPの上面に当接されると、昇降フ
レーム3と昇降板6との間隔が変化することはなく、昇
降フレーム3の下降が停止する。
【0034】この昇降フレーム3の下降が停止した状態
でシリンダ4のピストンロッド4Aを、ロック部4Bの
ポートp2に空気圧を導入してロックすることにより、
後述するように、パレットPの表エッジボードp1に負
荷を作用させた時のボードの変位検出の際の検出基準位
置が設定される。
【0035】上記のように、シリンダ4のピストンロッ
ド4Aをロックした後、適宜手段により、パレットPの
裏けた板p2を固定するとともに、表エッジボードp1
のロッド8の当接部8Aが当接している位置の裏面に垂
直上向きに負荷F3を作用させる。この表エッジボード
p1に作用される負荷F3の大きさは、ばね7のばね力
F1よりも大きく、また裏けた板p2を固定する力F4
よりも小さくなるように設定される。
【0036】また、表エッジボードp1に負荷F3を作
用させた時に昇降フレーム3が上昇しないような力F5
によって、シリンダ4のピストンロッド4Aが固定され
ている。
【0037】上記のように、パレットPの表エッジボー
ドp1に負荷を作用する手段としては、図6に示すよう
に、互いに平行な一対のブラケットB1およびB2を水
平方向に進退自在に配置し、この一対のブラケットB1
およびB2を前進させてパレットPの表エッジボードp
1と裏けた板p2との間に進入させ、その後、この一対
のブラケットB1およびB2を互いに離間する方向にス
ライドさせ、下側のブラケットB2によって裏けた板p
2を押えて固定した後、上側のブラケットB1によって
表エッジボードp1を持ち上げるようにして負荷を与え
るような機構のものが考えられる。
【0038】この負荷F3を表エッジボードp1に作用
させることによって、パレットPの表エッジボードp1
とブロックp3との間にがたつきがある場合には、表エ
ッジボードp1がブロックp3から浮き上がり、上方に
変位して、昇降板6およびガイドシャフト5をばね7に
抗して上方に上昇させる。
【0039】このガイドシャフト5の上昇量、すなわち
表エッジボードp1の浮き上がり量があらかじめ設定さ
れている許容量よりも大きい時には、検出子11が近接
センサ10によって検知され、図示しないランプの点灯
やブザーの作動等の手段により、表エッジボードp1の
がたつきが検出される。
【0040】以上のような作動が終了すると、表エッジ
ボードp1への負荷が解除された後、シリンダ4のロッ
ク部4Bのポートp2に空気圧が導入されることにより
ピストンロッド4Aのロックが解除された後、ピストン
ロッド4Aが引き込まれる方向にシリンダ4が作動され
る。これによって、昇降フレーム3がもとの待機位置ま
で上昇される。そして昇降板6は、ばね7によって付勢
されることにより、昇降フレーム3に対して相対的に下
降され、もとの待機位置に復帰される。
【0041】以上の実施例においては、基準位置設定装
置AをパレットPのがたつき検出に使用し、負荷を作用
させた際のパレットPの表エッジボードp1の変位を近
接センサ10によって検出しているが、近接センサ10
の代りにダイヤルゲージやリニアエンコーダ等の測定器
を昇降フレーム3とガイドシャフト5間に設置して、表
エッジボードp1の変位量を計量的に測定することも出
来る。
【0042】また、上記実施例においては、負荷の作用
点に対応して、基準位置設定装置Aが変位検出部aを二
組備えているが、この変位検出部aは、図7に示される
ように一組であってもよい。
【0043】図7において、基準位置設定装置A’は、
基板21の両側に一対のガイドシャフト22が基板21
を貫通した状態で上下動自在に取り付けられている。そ
して、ガイドシャフト22の下端に昇降フレーム23が
固定され、ガイドシャフト22によって昇降フレーム2
3が、基板21に対して平行状態を保持したまま上下方
向にガイドされるようになっている。
【0044】基板21の上面には、一対のガイドシャフ
ト22の中間位置に、ガイドシャフト22と軸線方向が
平行になるようにシリンダ24が固定されている。そし
て、このシリンダ24のピストンロッド24Aが基板2
1の下面から下向きに突出し、その下端部が昇降フレー
ム23の上面中央部に固定されていて、このシリンダ2
4の作動により昇降フレーム23が基板21に対して上
下動されるようになっている。
【0045】ここまでの構造は、図1および2の基準位
置設定装置Aとほぼ同様である。昇降フレーム3のピス
トンロッド4Aの取付け位置とガイドシャフト22の取
付け位置との間に、それぞれ、ガイドシャフト25が昇
降フレーム23を貫通した状態で上下動自在に取り付け
られている。
【0046】ガイドシャフト25の下端には昇降板26
が固定されていて、ガイドシャフト25によって昇降板
26が基板21に対して平行状態を保持したまま上下方
向にガイドされるようになっている。
【0047】昇降板26と昇降フレーム23との間に
は、ばね27が、それぞれ中心部をガイドシャフト25
に挿通された状態で介装されていて、昇降板26を昇降
フレーム23に対して下方向に付勢している。
【0048】昇降板26の中央部には、ロッド28がガ
イドシャフト25の軸方向と平行にかつ昇降板26の下
方に突出した状態で固定され、このロッド28の下端に
検査対象物に当接される当接部28Aが形成されてい
る。
【0049】昇降フレーム23の上面には、シリンダ2
4のピストンロッド24Aと一方のガイドシャフト25
の間に、センサ取付板29が立設されていて、このセン
サ取付板29の上端部に近接センサ30が取り付けられ
ている。また、一方のガイドシャフト25の上端に検出
子31が取り付けられていて、この検出子31がガイド
シャフト25の上昇に伴って近接センサ30に接近する
と、その上昇が検知されるようになっている。
【0050】この基準位置設定装置A’も、前述した基
準位置設定装置Aと同様に、近接センサ30の代りにダ
イヤルゲージやリニアエンコーダ等の変位測定器を取付
けて変位測定を行うことが出来るが、この場合には物体
の負荷作用点における変位を計量的に検出することが出
来る。
【0051】基準位置設定装置A’の使用方法は、前述
の基準位置設定装置Aと同様ある。また、上記説明にお
いては、基準位置設定装置AおよびA’を、変位の検出
を行う対象物の上方に設置して使用しているが、負荷の
作用する方向に対応して変位検出対象物の側方や下方に
配置して使用することも出来る。
【0052】以上のように、上記各実施例の基準位置設
定装置AおよびA’は、これらを一つのユニットとして
構成しておくことにより、例えば、はりの撓み試験機等
に容易に組み込むことが出来、これによって、変位測定
の際の容易な基準位置設定を可能にする。
【0053】
【発明の効果】以上のように、第1の発明による変位検
出のための基準位置設定装置よれば、変位検出対象物の
変位検出部位に基準位置設定装置の当接部が当接される
と駆動部材が停止するので、その位置で駆動部材をロッ
クすることにより、変位検出のための基準位置が容易に
設定される。そして、検出対象物の寸法にばらつきがあ
るような場合であっても、当接部と可動台との相対的位
置関係に変化を与えることなく駆動部材の停止によって
当接部の位置決めが行われるので、寸法のばらつきに追
従して短時間における変位量の検出が可能になる。
【0054】第2の発明による変位検出のための基準位
置設定装置は、上記第1の発明の効果に加えて、当接部
が変位検出対象物に当接され変位検出部位に負荷が作用
された際に、当接部が可動台に対して可動台の基台に対
する接離方向と同一方向にスライドするようにガイドさ
れるので、変位検出値の誤差が少なくなるとともに、変
位検出のためのスライド部材とガイドシャフトとを兼用
することによって、簡易な構成の装置とすることが出来
る。
【0055】第3の発明による変位検出のための基準位
置設定装置は、上記第1の発明の効果に加えて、変位検
出対象物の複数の変位検出部位の変位を同時にかつ個別
に検出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の一例を示す正面図であ
る。
【図2】同例の側面図である。
【図3】同例におけるシリンダのロック部のロック開放
状態を示す側断面図である。
【図4】同例におけるシリンダのロック部のロック状態
を示す側断面図である。
【図5】同例の作動を説明するための作動説明図であ
る。
【図6】変位検出対象物に負荷を作用させる装置の一例
を示す部分図である。
【図7】この発明の他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
1,21…基盤(基台) 3,23…昇降フレーム(可動台) 4,24…シリンダ(駆動部材) 4A,24A…ピストンロッド(可動部) 4B…ロック部 5,25…ガイドシャフト(スライド部材) 6,26…昇降板 7,27…ばね(付勢部材) 8A,28A…当接部 9,29…センサ取付板(変位検出器の取付け部)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台と、 この基台に対し接離自在に設けられるとともに変位検出
    器の取付け部を有する可動台と、 前記基台に固定されるとともに可動部が前記可動台に連
    結されてこの可動台を基台に対して接離させる駆動部材
    と、 前記可動台に対し基台と反対側に配置され可動台の基台
    に対する接離方向と同一方向に接離自在に設けられた当
    接部と、 この当接部と前記可動台との間に介装されて当接部を可
    動台から離間する方向に付勢するとともに前記駆動部材
    の基台から可動台を離間させる力よりも大きい付勢力を
    有する付勢部材と、 前記可動台に前記当接部の接離方向に沿って軸線が延び
    るようにスライド自在に取付けられ、一端部が当接部に
    連結されて当接部と一体的にスライドされることにより
    他端部が前記変位検出器の取付け部に対してその位置を
    変化させるスライド部と、 前記駆動部材を任意の位置でロックするロック部材とを
    備え、 前記スライド部の軸方向の変位を検出する変位検出器が
    前記変位検出器の取付け部に取付け自在であることを特
    徴とする変位検出のための基準位置設定装置。
  2. 【請求項2】 前記スライド部材が、可動台の基台に対
    する接離方向と同一方向に沿って可動台に対して接離す
    るように当接部をガイドするガイドシャフトである請求
    項1に記載の変位検出のための基準位置設定装置。
  3. 【請求項3】 前記当接部が複数配置され、前記付勢部
    材がそれぞれの当接部と可動台との間に介装され、前記
    スライド部材がそれぞれの当接部毎に可動台にスライド
    自在に取付けられ、前記変位検出器の取付け部がそれぞ
    れの当接部毎に設けられている請求項1に記載の変位検
    出のための基準位置設定装置。
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