JPH09257426A - ロール部材測定装置 - Google Patents
ロール部材測定装置Info
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- JPH09257426A JPH09257426A JP6592896A JP6592896A JPH09257426A JP H09257426 A JPH09257426 A JP H09257426A JP 6592896 A JP6592896 A JP 6592896A JP 6592896 A JP6592896 A JP 6592896A JP H09257426 A JPH09257426 A JP H09257426A
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Abstract
性があり、ロール部材の端面位置をも簡単な機構で容易
に測定できるロール部材測定装置を提供する。 【解決手段】 ロール部材10の回転軸11を下方から
支持して当該ロール部材10を保持する保持手段20A
および20Bと、前記ロール部材の前記回転軸の一端面
に当接する基準面28aを有する基準端部材28と、前
記ロール部材の径方向に走査されて当該ロール部材の前
記径方向の寸法を測定するレーザ測定手段50と、前記
保持手段20Aおよび20Bおよび前記基準端部材28
を軸方向に移動するための移動手段と、この移動手段に
より移動された位置での前記基準面に対する前記レーザ
測定手段の位置を検出する位置検出手段と、前記レーザ
測定手段、前記移動手段および前記位置検出手段を制御
して前記ロール部材の凸部の端面位置を検出する制御手
段とを具備する。
Description
ール部材の凸部の端面の軸方向位置を簡易な機構で検出
することができるロール部材測定装置に関する。
器等に用いられるゴムロール等のロール部材は、その外
径や回転振れ、楕円度、あるいは真直度等の規格を管理
するため、これらの測定をする必要がある。そしてかか
る測定には、通常、レーザ光線を用いて非接触で測定で
きる測定器が用いられる。一般的な従来のレーザ測定器
は、レーザ光線を発振しながら上下方向に走査されるレ
ーザ発信器と、このレーザ光線を受信する受信器とから
なり、これらレーザ発信器とレーザ受信器との間にロー
ル部材を載置することにより、ロール部材の凸部の外径
および回転時の外径振れを測定するものである。
コロ(凸部)を有し、軸方向に凹部と凸部とが交互に配
置された状態となったロール部材がある。このようなロ
ール部材では、各凸部の位置が規定されている。
物差しを用いて、人手を介して行われている。これは、
従来、凸部の位置を簡易に且つ高精度に測定できる測定
器がなかったからである。
のために現場で行われることが多いが、軸方向の位置を
測定するためには、軸方向の位置決めをした状態でロー
ル部をセットしなければならないという問題があり、さ
らに、種々の規格のロール部材に対応しなければならな
いという問題もある。従って、測定器に汎用性を持たせ
るとセットに時間がかかるようになり、一方、セットを
容易にすると、汎用性がなくなるという問題がある。
部材のセットが非常に容易で且つ汎用性があり、ロール
部材の端面位置をも簡単な機構で容易に測定できるロー
ル部材測定装置を提供することを課題とする。
明は、ロール部材の回転軸を下方から支持して当該ロー
ル部材を保持する保持手段と、この保持手段に保持され
た前記ロール部材の前記回転軸の一端面に当接する基準
面を有する基準端部材と、前記ロール部材の前記回転軸
とは直交する径方向に走査されて当該ロール部材の前記
径方向の寸法を測定するレーザ測定手段と、前記保持手
段および前記基準端部材か前記レーザ測定手段かの何れ
かを前記ロール部材の軸方向に移動する移動手段と、こ
の移動手段により移動された位置での前記基準面に対す
る前記レーザ測定手段の位置を検出する位置検出手段
と、前記レーザ測定手段、前記移動手段および前記位置
検出手段を制御して前記ロール部材の凸部の端面位置を
検出する制御手段とを具備することを特徴とするロール
部材測定装置にある。
ール部材の前記凸部の端面の予想位置入力値の周囲の所
定幅を所定のステップ量で前記レーザ測定手段を移動し
つつ各位置で径寸法を測定するように制御し且つ当該測
定値が所定のしきい値より大きくなった位置または当該
測定値が所定のしきい値より小さくなった位置の直前位
置を前記ゴムロール部の端面の位置とする。
ル部材を前記回転軸中心に回転させながら保持する機構
を有する。
ル部材の前記回転軸の外周面に摺接し且つ当該回転軸の
回転力を当該回転軸を前記基準面方向に付勢する付勢力
に変換する軸押さえ部を有する。
ル部材の軸方向に移動可能である。
ル部材の前記凸部の直径、振れ、楕円度および真直度の
少なくとも何れか一つをさらに測定するように制御する
ものである。
ール部材の直径、振れ等の測定装置と同様な簡易な機構
により、直径等とともに、コロ(凸部)の端面位置をも
測定できるようにしたものである。
の予想位置入力値の周囲の所定幅を所定のステップ量で
レーザ測定手段を移動しつつ各位置で径寸法を測定する
ように制御し且つ当該測定値が所定のしきい値より大き
くなった位置または当該測定値が所定のしきい値より小
さくなった位置の直前位置を前記ゴムロール部の端面の
位置とするようにして端面位置を測定することにより、
端面位置の迅速な測定が可能となった。
回転軸中心に回転させながら保持する機構を有し、且つ
ロール部材の前記回転軸の外周面に摺接し且つ当該回転
軸の回転力を当該回転軸を前記基準面方向に付勢する付
勢力に変換する軸押さえ部を有するようにすることによ
り、ロール部材の基準面に対する保持位置を容易に一定
に保つことができるので、端面位置の測定が正確且つ容
易となる。
方向に移動可能とすることにより、回転軸の端部保持機
構と比較して、保持可能なロール部材の自由度が増す。
面を参照しながら詳細に説明する。
定装置の正面図を、図2にはその平面図を、図3および
図4にはその保持装置周辺の要部概略図を、それぞれ示
す。これらの図面に示すように、回転軸に所定の間隔を
置いて複数個のゴム部材からなるコロ12が固着されて
いるロール部材であるゴムロール10は、保持装置20
Aおよび20Bに保持されている。保持装置20Aおよ
び20Bは、その上端部に、それぞれ一対ずつのプーリ
21Aおよび21Bが回転自在に設けられており、ゴム
ロール10は、その回転軸11をプーリ21Aおよび2
1B上に載置することで保持されるようになっている。
また、保持装置20Aには、その上端部の回転部材を回
転駆動する回転用モータ22が付設されており、この駆
動により、保持装置20Aおよび20Bに保持されたゴ
ムロール10が回転駆動されるようになっている。具体
的には、保持装置20Aの上端部のプーリ21Aおよび
21Bを挟むように従動プーリ23が設けられ、従動プ
ーリ23と回転用モータ22の駆動軸に固着した駆動プ
ーリ24とに巻回されたゴムベルト25にが、プーリ2
1Aおよび21Bの下面側に圧接されており、このゴム
ベルト25を介してプーリ21Aおよび21Bが回転駆
動されるようになっている。また、ゴムベルト25の下
側にはゴムベルト25に所定のテンションをかけるため
のテンションプーリ26が設けられている。なお、この
駆動力伝達は、ゴムベルトのほか、ギア機構など公知の
方法により行えばよいことはいうまでもない。ここで、
プーリ21Aおよび21Bは固定であり、太さにより回
転軸11の中心位置が上下方向に変動するが、これに対
応して後述するレーザ測定手段50の光軸を上下方向に
移動できるようになっている。
回転用モータ22は、保持装置支持部材27上に前記ゴ
ムロール10の軸方向に移動自在で所望の位置に固定用
ねじ27aで固定できるように設けられている。さら
に、保持装置20Aの側方には、基準端部材28が設け
られている。基準端部材28は、保持装置20Aおよび
20Bに保持されたゴムロール10の回転軸11の一端
面に当接する基準面28aを有しており、回転軸11の
一端面を基準面28aに当接させることにより、ゴムロ
ール10の保持位置を所定の位置に保持できるようにな
っている。
ぞれの上端部には、上述したプーリ21Aおよび21B
を覆うように開閉自在に設けられたレバー61がそれぞ
れ配設されている。レバー61は、その基端部を、保持
装置20Aおよび20Bのフレームに設けられた支軸6
2により基端部をそれぞれ回動自在に支持されて開閉自
在となっており、その先端部下側には、傾斜ロール63
がそれぞれ回転自在に設けられている。本例では、傾斜
ロール63は、適度の摩擦係数を有するゴムロールであ
る。レバー61は、その基端部の回転中心より先端部側
と保持装置20のフレームとの間にそれぞれ設けられた
ばね64のばね力により、傾斜ロール63がプーリ21
Aおよび21B上に載置されたゴムロール10の回転軸
11の上面に圧接される方向に回動するように付勢され
ている。ここで、傾斜ロール63は、回転軸11に当接
されて当該回転軸11とは傾斜する軸中心に従動回転す
るようになっており、その作用力により、回転軸11を
前記基準端部材28方向に付勢してその端面を基準面2
8aに当接させるようになっている。
持装置支持部材27および基準端部材28は、基台40
上に前記ゴムロール10の軸方向に位置決め移動可能に
設けられた基準テーブル30上に設けられており、当該
基準テーブル30とともに移動自在となっている。具体
的には、基準テーブル30の下面に設けられた図示を省
略するボールねじ機構および移動用モータ31により、
基準テーブル30が基台40に対して位置決め移動可能
になっている。また、基台40に対する基準テーブル3
0の前記ゴムロール10の軸方向の正確な位置を検出す
るために、例えば、移動方向の正確な位置を自動的に検
出可能なリニアスケール33が設けられている。
1の移動位置を挟むように配置されたレーザ発信器51
およびレーザ受信器52からなるレーザ測定手段50が
設けられている。ここで、レーザ発信器51は、上下方
向に走査されながらレーザビームを発振し、レーザ受信
器52は、このレーザビームを受信するものであり、レ
ーザビームの受信状態から両者の間にあるレーザビーム
遮断物の上下方向の寸法を測定するものである。
に、上述した回転用モータ22、移動用モータ31、リ
ニアスケール33およびレーザ測定手段50等を制御す
る図示しないコンピュータからなる制御部を有する。ま
た、制御部には、所定の測定条件を指示入力するための
入力手段、測定結果等を表示するために表示装置および
結果等を印刷するプリンタを具備する。
場合の測定フローの一例を説明しながら本測定装置をさ
らに詳細に説明する。なお、図5には全体の測定フロー
の一例を、図6には外径、振れ、楕円度の測定フロー、
図7には端面位置の測定フロー、図8には真直度の測定
フローをそれぞれ示す。
なるゴムロール10(ワークともいう)を保持装置20
Aおよび20B上に載置し、傾斜ロール63Aおよび6
3Bを回転軸11上に当接させる。このとき、保持装置
20Aおよび20Bは、コロ12が存在しない位置に適
宜調整移動することができる。
数値を入力する。 ・シャフト径(回転軸の回転数を制御するために用いら
れる) ・直径(および振れ、楕円度)の測定位置 ・直径設計値および公差 ・振れ公差 ・楕円度公差 ・端面位置の測定位置、 ・端面位置の設計値および公差 ・しきい値(通常、端面位置の直径から公差を引いた値
とする) ・真直度の測定位置(始点位置) ・測定間隔および測定回数 ・公差 なお、各測定におけるレーザビームの走査範囲、直径測
定時等のワーク半回転当たりの測定回数、端面位置測定
における測定範囲並びに測定のステップ量(きざみ
量)、真直度測定時の送り速度も別途設定することがで
きる。
真直度の測定は、従来から公知のフローによって行うこ
とができる。一方、端面位置測定は、前記コロ12の端
面の位置入力値の周囲の所定幅(設定されている検出範
囲)を所定のステップ量で前記レーザ測定手段を移動し
つつ各位置で径寸法を測定し、コロ12の測定移動方向
上流側の端面の場合には当該測定値が所定のしきい値よ
り大きくなった位置を端面位置とし、また、コロ12の
測定移動方向下流側の端面の場合には当該測定値が所定
のしきい値より小さくなった位置の直前位置を端面位置
とするように処理することにより、非常に簡易に端面位
置を測定することができる。
5に示すように、測定をスタート(ステップ100)す
ると、まず、回転軸11の太さの入力値に応じて保持装
置20Aおよび20Bの上端の回転部材の位置調整によ
り、ワークの高さを調節(ステップ200)した後、基
準面28aの位置を測定位置になるようにワークを原点
復帰させる(ステップ300)。なお、このとき、ワー
クを回転させて回転軸11の端面を基準面28aに自動
的に当接させるようにしてもよい。次いで、ワークを図
中左方に移動しながら、所定の位置で外径、振れおよび
楕円度を測定し(ステップ400)、続いて、逆方向に
移動しながら端面位置の測定(ステップ500)、およ
び真直度の測定(ステップ600)し、測定を終了する
(ステップ700)。
は、図6に示すように、まず、ワーク回転を開始し(ス
テップ401)、テーブルを測定位置まで移動し(ステ
ップ402)、その測定位置の正確な位置をガラススケ
ールから読み込む(ステップ403)。この読み込み回
数は、設定された半回転当たりの測定回数aであり、読
み込み回数が設定値aになるまで読み込みを繰り返す
(ステップ404)。次いで、外径、振れおよび楕円度
を計算し(ステップ406)、測定個所数が設定数bよ
り小さいかどうかを判断して(ステップ407)、小さ
い場合には次の測定個所まで移動して測定を継続し(ス
テップ402〜407)、全ての測定個所を終了した場
合には、ワークの回転を停止して(ステップ408)測
定を終了する。
定は、ワークを回転しながら行うが、上述したように、
本例の測定装置では、ゴムロール10の回転軸11に当
接する傾斜ロール63が設けられ、常に、回転する回転
軸11を基準面28aに当接させる方向に付勢してい
る。したがって、ゴムロール10の軸方向の位置にズレ
が生じることがなく、外径等の正確な測定を行うことが
できる。また、以下の端面位置の測定等において、ゴム
ロール10の位置が基準位置に位置しているので、ゴム
ロール10の保持位置を確認する必要もなく、端面位置
が誤測定されることがない。
テップ405では、次のような処理が行われる。
光がワーク10Aにより遮断された範囲Dであり、最大
径DMAX、最小径DMINも検出して、必要に応じて、公差
との比較を行って、製品の合否も判断する。なお、レー
ザ光走査範囲は、予め設定された範囲である。
MINとの差であり、ΔD=DMAX−DMINを楕円度とし、
必要に応じて、公差との比較を行う。
レーザ操作範囲の上端位置である基準とワーク10Aの
上端位置との間であるクリアランスから計算するもの
で、その最大値CMAXと最小値CMINとの差ΔC(=C
MAX−CMIN)を振れとし、必要に応じて、公差との比較
を行う。
ーで行われる。図7に示すように、まず、最初の測定開
始位置までテーブルを移動する(ステップ501)。こ
の位置は、最初の端面の予想位置を中心に設定値の検出
範囲測定できる位置である。次いで、テーブルを所定の
ステップ量(きざみ量)だけ移動し(ステップ50
2)、この位置で上述したように外径を側定してその値
を読み込み(ステップ503)、この読み込み量が所定
の範囲に入ったかどうかを判断し(ステップ504)、
所定の範囲に入るまで測定を繰り返し(ステップ502
および503)、所定の範囲に入った値が得られたと判
断した場合には(ステップ504)、その位置のガラス
スケールを読み込み(ステップ505)、次の端面測定
位置まで移動して(ステップ506およびステップ50
1)、次の端面位置を測定する。ここで、ステップ50
4での判断は、例えば、コロ12の端面がきざみ移動方
向の上流側に向いている場合(コロ12の外側からきざ
み移動を開始して端面を測定する場合)には、前回の測
定値が設定値であるしきい値より小さく且つ今回の測定
値がしきい値以上かどうかで行い、コロ12の端面がき
ざみ移動方向に対して下流側を向いている場合(コロ1
2の内側位置からきざみ移動を開始して端面を測定する
場合)には、前回の測定値が設定値であるしきい値より
大きく且つ今回の測定値がしきい値以下かどうかで行
う。なお、設定された検出範囲を越えてもステップ50
4の判断で端面位置の検出ができない場合には、端面が
存在しないものとして次の端面測定に移行する。
る。図10は、ワーク10Bのコロ12Bの直径設定値
がD1、その公差設定値が±δ、回転軸11Bの直径設
定値がD2であり、端面予想位置Oの位置から検出幅L
の半分だけ上流の位置aからきざみ幅sで測定した状態
を示している。この場合、しきい値は、D1−δであ
り、dの地点でしきい値を越えているので、端面E1の
位置は、dの位置として検出される。また、端面E2の
測定では、jの地点でしきい値より小さい値が得られて
いるので、端面E2の位置は、jの一つ前のiの位置と
して検出される。
続けられ(ステップ506)、測定終了した場合には、
端面位置の計算をする(ステップ507)。コロ12の
端面がきざみ移動方向の上流側に向いている場合には、
その測定値が得られたときのガラススケールの読みとり
位置が端面位置であり、コロ12の端面がきざみ移動方
向に対して下流側を向いている場合には、その測定値が
得られたときのガラススケールの読みとり位置からステ
ップ量を差し引いた値が端面位置である。なお、端面位
置の測定における基準端面の位置だしは、例えば、長さ
が既知の基準ゲージをセットしてレーザ測定手段で端面
の位置検出を行い、ゲージ長を引いて端面位置とするこ
とにより行う。また、端面位置は、回転軸11の一端面
である原点からの距離で表すようにしてもよいし、例え
ば、まず、原点近傍のEリング用溝の位置を測定し、こ
の位置を基準とした値で表してもよい。
で行われる。まず、測定開始位置までテーブルを移動し
(ステップ601)、設定された測定間隔および測定回
数からドライブ速度を算出して(ステップ602)、そ
の速度でワークを回転させないでテーブルの定速移動を
開始し(ステップ603)、所定の測定間隔で上述した
クリアランスCの読み込みを行う(ステップ604)。
このクリアランス読み込みは設定された測定数aとなる
まで行われる(ステップ604および605)。そし
て、所定の回数だけクリアランスの読み込みを行った時
点で低速ドライブを停止し(ステップ606)、真直度
の計算を行う(ステップ607)。
ークの軸方向移動量とクリアランスCとをプロットして
始点と終点を直線で結び、この直線に平行で全てのデー
タを挟み込む2直線を引き、この2直線間の距離を真直
度とする。
形式は、任意であり、表あるいはグラフまたは両者を画
面および/またはプリンタに出力するようにする。
なく、それぞれの測定項目を任意に測定してもよい。ま
た、各測定項目の順番その他の測定フローは上述したも
のに限定されないことはいうまでもない。
材測定装置は、ロール部材のセットが非常に容易で且つ
汎用性があり、ロール部材の端面位置をも簡単な機構で
容易に測定できるものである。
置の正面図である。
置の平面図である。
置の保持装置を示す要部概略正面図である。
置の保持装置を示す要部概略側面図である。
置の測定フローの一例を示すフローチャートである。
置による直径等の測定フローの一例を示すフローチャー
トである。
置による端面位置の測定フローの一例を示すフローチャ
ートである。
置による真直度の測定フローの一例を示すフローチャー
トである。
置による直径および振れの測定を説明する説明図であ
る。
装置による端面測定を説明する説明図である。
装置による真直度測定を説明する説明図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ロール部材の回転軸を下方から支持して
当該ロール部材を保持する保持手段と、この保持手段に
保持された前記ロール部材の前記回転軸の一端面に当接
する基準面を有する基準端部材と、前記ロール部材の前
記回転軸とは直交する径方向に走査されて当該ロール部
材の前記径方向の寸法を測定するレーザ測定手段と、前
記保持手段および前記基準端部材か前記レーザ測定手段
かの何れかを前記ロール部材の軸方向に移動する移動手
段と、この移動手段により移動された位置での前記基準
面に対する前記レーザ測定手段の位置を検出する位置検
出手段と、前記レーザ測定手段、前記移動手段および前
記位置検出手段を制御して前記ロール部材の凸部の端面
位置を検出する制御手段とを具備することを特徴とする
ロール部材測定装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記制御手段は、前
記ロール部材の前記凸部の端面の予想位置入力値の周囲
の所定幅を所定のステップ量で前記レーザ測定手段を移
動しつつ各位置で径寸法を測定するように制御し且つ当
該測定値が所定のしきい値より大きくなった位置または
当該測定値が所定のしきい値より小さくなった位置の直
前位置を前記ゴムロール部の端面の位置とすることを特
徴とするロール部材測定装置。 - 【請求項3】 請求項1または2において、前記保持手
段が、前記ロール部材を前記回転軸中心に回転させなが
ら保持する機構を有することを特徴とするロール部材測
定装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記保持装置が、前
記ロール部材の前記回転軸の外周面に摺接し且つ当該回
転軸の回転力を当該回転軸を前記基準面方向に付勢する
付勢力に変換する軸押さえ部を有することを特徴とする
ロール部材測定装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4において、前記保持装置
は、前記ロール部材の軸方向に移動可能であることを特
徴とするロール部材測定装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5において、前記制御手段
は、前記ロール部材の直径、振れ、楕円度および真直度
の少なくとも一つをさらに測定するように制御するもの
であることを特徴とするロール部材測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06592896A JP3704193B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ロール部材測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP06592896A JP3704193B2 (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | ロール部材測定装置 |
Publications (2)
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JPH09257426A true JPH09257426A (ja) | 1997-10-03 |
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ID=13301123
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101487440B1 (ko) * | 2013-06-05 | 2015-01-28 | 한국기계연구원 | 롤 표면 직선 패턴의 진직도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법 |
CN107621234A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-01-23 | 无锡万奈特测量设备有限公司 | 高精度超微测力零件表面形状跟踪装置 |
CN109211124A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-15 | 浙江德清龙立红旗制药机械有限公司 | 冲模尺寸激光检测机构 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP06592896A patent/JP3704193B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN107621234B (zh) * | 2017-10-27 | 2023-12-01 | 无锡万耐特自动化设备股份公司 | 高精度超微测力零件表面形状跟踪装置 |
CN109211124A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-15 | 浙江德清龙立红旗制药机械有限公司 | 冲模尺寸激光检测机构 |
CN109211124B (zh) * | 2018-10-31 | 2023-11-21 | 浙江德清龙立红旗制药机械有限公司 | 冲模尺寸激光检测机构 |
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