JPS60135708A - 自動測厚機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］　。

本発明は、面積の比較的広い偏平薄肉状の被測定物の厚
さを測定するに適した自動側厚壁に関する。

［背景技術］ 各種工業製品の高級化や、自動組立てや自動加工のため
の被加工物等の高精度化に伴ない、被加工物等の迅速汁
つ正確な測定が種々の場面でめられている。例えば、面
積の広り偏平薄肉状の被測定物の厚さ測定においても同
様であるが、この場合には、被測定物の両側面から測定
子を直接当接させることが困難であり、しかも、面積の
広い偏平薄肉状の被測定物は一般に軟弱で形状が不安定
であるため、そのような被測定物の種々の点（多点）を
自動測定することが困難であった６［発明の目的］ 本発明の目的は、面積の広い偏平薄肉状の被測定物の多
点測定を正確且つ迅速に行なうことのできる自動測厚機
を提供することにある。

［発明の構成］ そのため、本発明は、面積の広い偏平薄肉状の被測定物
をテーブル面上に吸着固定する吸着溝を有し且つＸ、Ｙ
方向に位置決めルＩ御されるＸ−Ｙテーブルと、テーブ
ル面上の被測定物に向って当接可能に付勢される測定子
を有し且つ測定子の移動変位罎によりテーブル面か゛ら
の被測定物の厚さを測定する変位検出装置と、前記測定
子が被測定物に当接する直前に測定点の周囲近傍の被測
定物。

をテーブル面に押圧する抑圧装置と、予め決められた手
順に従って測定点を順次変更しながら各測定点の測定を
行なうよう前記Ｘ−Ｙテーブル、変位検出装置等の構成
要素を制御する制御装置と、を設けることにより前記目
的を達成しようとするものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図には本発明に係る自動測厚機の一実施例が示
され、これらの図において、Ｘ−Ｙテーブル面上の上端
部であるテーブル面１２は極めて平滑に高精度加工され
、このテーブル面１２には吸着溝１３が所定の配置状態
で設けられている。

すなわち、吸着溝１３は被測定物１４（第３図参照）の
大きさに対応して設けられた第１．第２゜第３の吸着溝
１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの複数の系統よりなり、第１、
第２、第３の吸着溝１３Ａ。

１３Ｂ、１３ｃは夫々第１、第２．第３の電磁弁１５Ａ
、１５Ｂ、１５ｃを介して共に真空ポンプ１６に接続さ
れ、電磁弁１５Ａ、１５Ｂ、１５ｃを適宜開閉制御する
ことにより、被測定物１４の大きさに対応して、前記第
１、第２、第３の吸着溝１３Ａ、１３Ｂ、１３ｃが被測
定物１４をテーブル面１２上に吸着固定するようになっ
ている。

また、テーブル面１２にはマーカ１７が適宜位置に付さ
れており、マーカ１７により被測定物１４とテーブル面
１２との位置合わせが容易に行なわれ得るようになって
いる。

前記Ｘ−Ｙテーブル１１の底面（下端面）側にはＸ−Ｙ
テーブル１１を、互いに直交するＸ、Ｙ方向に位置決め
制御するテーブル制御装置２１が設けられている。テー
ブル制御装置２１は、Ｘ方向モータ２３により回転され
且つＸ方向に向けられたＸ方向ねじ軸２４と、Ｙ方向モ
ータ２５により回転され且つＹ方向に向けて配置された
Ｙ方向ねじ軸２６を有している。

前記Ｘ方向ねじ軸２４は基台２７に回転自在に支持され
るとともに、この基台２７にはＸ方向レール２８がＸ方
向ねじ軸２４と平行に数句けられている。一方、前記：
Ｙ方向ねじ軸２６はスライド台２９に回転自在に支持さ
れるとともに、このスライド台２９にはＹ方向レール３
１がＹ方向ねじ軸２６と平行に取付けられている。

また、スライド台２９は、第２図に示されるように、脚
部３２を介してＸ方向レール２８に゛摺動自在に案内支
持され、かつ、スライド台２９はＸ方向ねじ軸２４に、
このねじ軸２４に螺合するナンド部３３を介して係合さ
れ、これにより、Ｘ方向モータ２３の回転量に応じてス
ライド台２９がＸ方向に沿って移動されるようになって
いる。

また、１１０記Ｘ−Ｙテーブル１１の底面には脚部３４
が設けられ、この脚部３４を介してＸ−Ｙテーブル１１
がＹ方向レール３１に沿って摺動自在に案内支持されて
いる。Ｙ方向ねじ軸２６にはす７１部３５が螺合され、
このナツト部３５を介してＹ方向ねし軸２６にＸ−Ｙテ
ーブル１１が係合され、Ｙ方向モータ２５の回転量に応
じてＸ−Ｙテーブルｌｌかスライド台２９に対して移動
されるようになっている。なお、前記各ねじ軸２４．２
６には夫々これらねし輔２４．２６の回転量（回転角度
）を検出してＸ−Ｙテーブル１１のＸ、Ｙ方向の夫々の
位置を検出する検出手段（図示せず）が設けられている
。

Ｘ−Ｙテーブル１１のテーブル面１２の上方側の所定位
置には検出部４０が、Ｘ、Ｙ方向に対しては固定的に且
つ」ニ下方向（Ｚ方向）に対してはｙ？降ｎ（能に配置
され、この検出部４０は、変位検出装置４１（第３，４
図参照）と制御装置７１（第５図参照）とから構成され
ている。

変位検出装置４１は、第３図に示されるように、水平腕
４３にばね４４およびす’ン）　４５を介して固定され
、この水平腕４３は、Ｘ、Ｙ方向には固定的に配回され
口、つ上下方向には昇降可能とされた昇降フレーム４２
に固定されている。また、変位検出装置４１には、変位
検出装置４１内に内蔵された付勢手段（図示せず）によ
りテーブル面１２に向って進退するようスピンドル４６
か装着され、別言すれば、」ニ下方向に沿って進退Ｏｆ
能で且つテーブル面１２側に当接可能に付勢されたスピ
ンドル４６か装着され、このスピンドル４６の先端には
測定子４７が設けられている。

ル（１１定子４７の先端には水平面４７Ａが形成され、
この水平面４７Ａが、テーブル面１２上に吸ｒ、固定さ
れた被測定物１４の測定点１４Ａに当接するようになっ
ている。ここにおいて、前記被測定物１４は、例えば牛
乳容器等の食料品用容器（牛乳パック）の展開紙等であ
り、その展開紙の山型の折り目（筋目）が前記測定点１
４Ａである。

また、昇降フレーム４２には押圧装置５１が備えられ、
押圧装置５１は揺動アーム５２を有している。揺動アー
ム５２は、取付板５３を介して昇降フレーム４２および
水平腕４３に数句けられた支＠５４に、揺動自在に支持
されるとともに、付勢手段としての圧縮コイルばね５５
が水平腕４３と揺動アーム５２との間に介装され、この
ばね５５により揺動アーム５２の一端側（図中右端側）
がテーブル面１２偏に接近するよう付勢されている。ま
た、昇降フレーム４２の所定位置にはストッパ５６が固
定され、このストッパ５６に揺動ア−１，５２が当接し
た状態で前記付勢方向の揺動アーム５２の揺動が停止さ
れるようになっている。

揺動アーム５２の前記一端側は、第４５４に示されるよ
うに、中央に切欠部５７が形成されて二股状に分割され
、この切欠部５７内には前記スピンドル４６が遊挿通さ
れている。

スピンドル４６の所定位置には当接部としてのフランジ
５８が周定され、このフランジ５８には、揺動アーム５
２が圧縮コイルばね５５の付勢力に抗して第３図中時計
方向に揺動したときに、前記切欠部５７の両側を構成す
る分割部５９に図中下端側から当接され、これによりス
ピンドル４６即ち測定子４７がテーブル面１２側から押
上げられるよう構成されでいる。

また、分割部５９の外側面には夫々取付軸６１を介して
略偏平コ字型状に形成された抑圧片６２が揺動自在に支
持され（第４図中参照）、この押圧片６２により測定点
１４Ａの周囲近傍の被測定物１４がテーブル面１２側に
押圧されるようになっている。

また、昇降フレーム４２には押上げ手段としてのシリン
ダ装置６３が取付けられ、このシリンダ装置６３の進退
軸６４の先端にはその先端部が例えば円錦台形状等に形
成された押し込みブロックロ５が固定されている。一方
、前記揺動アーム５２の他端側にはローラ６６が軸支さ
れ、このローラ６６の上側面には前記進退軸６４の進出
時に押し込みブロック６５が当接され（第３図中２点鎖
線参照）、これにより、揺動アーム５２が圧縮コイルば
ね５５の付勢力に抗して第３図中時計方向に揺動される
ようになっている。すなわち、前記進退軸６４が進出す
ると、測定子４７および押圧片６２がテーブル面１２か
ら離隔するよう構成されている。

第５図には本実施例の制御系統が示されている。

図中、制御装置７１にはマニュアル入力手段７２により
マニュアル操作用信号が、自動入力手段７３により予め
定められた手順に従う自動操作信吟が入力されるととも
に、制御装置７１からはドライブ回路７４．７５を介し
て前記Ｘ方向モータ２３、Ｙ方向モータ２５の夫々に駆
動信号が与えられ、これにより、マニュアル操作に従う
或いはプログラムに従うＸ−Ｙテーブルのｘ、Ｙ方向の
位置決め制御がなされるようになっている。また、この
際、速度切換手段７６によりＸ、Ｙ方向の位置決めを行
な□う際の速度が切替えられ得るようになっている。

制御装置７１からは前記電磁弁１５Ａ、１５Ｂ、１５ｃ
に夫々操作信号が与えられ、これにより、被測定物１４
の大きさに対応して吸着溝１３の切替え選択が行なわれ
るようになっている。

また、制御装置７１により昇降フレーム４２を昇降させ
る昇降モータ等の昇降手段７７および前記押圧装置５１
のシリンダ装置６３が前記入力手段７２．７３から入力
された入力信号に従って操作され得るようになっている
とともに、この制御装置７１および変位検出装置４１は
夫々インタフェイス７８に接続され、インタフェイス７
８にはＣＲＴ表示装置７９やプリンタ８０等の表示装置
が接続され、これらＣＲＴ表示装置７９等により被測定
物１４のＸ、Ｙ方向の所定の位置におけるＡ１１ｌ定結
果が表示され得るよう構成されている。

次に、本実施例の作用につき説明する。

昇降手段７７により昇降フレーム４２を上昇させて変位
検出装置４１や押圧装置５１とテーブル面１２との間に
所定の比較的充分な間隙を設けた後、マーカ１７により
位置合わせを行ないながら被測定物１４をテーブル面１
２上に載置して吸着溝１３により吸着固定させる。この
後、昇降手段７７により昇降フレーム４２を下降させて
変位検出装置４１および押圧装置５１をテーブル面１２
から所定の高さ位置に配置するが、この際、押し込みブ
ロック６５をローラ６６に当接させておき、駆動アーム
５２の一端によりフランジ５８が押」二げられて測定子
４７がテーブル面１２から所定の高さ位置に押上げ状態
とされ、目、つ押圧片６２も同様にテーブル面１２から
所定の高・さ位置に押上げられた状態にさせておく。

このように測定子４７および押圧片６２がテーブル面１
２から離隔した所定の高さ位置に停止して、いるとき、
制御装ｗ７１により制御信号を与えてＸ−Ｙテーブル１
１をＸ、Ｙ方向に位置決め制御させ、被測定物１４の測
定点１４Ａを定める。

ＡＮ定点１４Ａが定められた後、押し込みブロック６５
を後退させてローラ６６から離隔させると、揺：動アー
ム５２が圧縮コイルばね５５のばね力に従゛い回動され
、抑圧片６２が測定点１４Ａの周囲近傍の被測定物１４
をテーブル面１２に押圧するンともに、前記分割層５９
によるフランジ５８の押上げ状態が解除されて、スピン
ドル４６が測定点１４Ａに向って移−変位し、スピンド
ル４６先−の測定子４７の水皐面４７Ａが測定点１４Ａ
に当接してスピンドル４６の移動変位が停止する。

スピンドル４６の移動量は、変位検出装置４１内の作動
トランスや各種エンコーダ等により検出され、この測定
信号は前記インタフェイス７８に入力されるとともに、
このインタフェイス７８には制御装置７１から前記測定
点１４ＡのＸ、Ｙ方向における位置が入力され、これら
両信号はＣＲＴ表示装置７９やプリンタ８Ｏにより表示
されることとなる。このようにしである測定点１４Ａの
測定が完了した後は、再び、押し込みブロック６５をロ
ーラ６６に当接させることにより揺動アーム５２を第３
図中時計方向へと回動させて測定子４７および押圧片６
２をテーブル面１２から離隔させ、この離隔させた状態
で、ｘ−ｙテーブルｌｌを丹びＸ、Ｙ方向に位置決め制
御して測定点１４Ａを変更し、この後は、ｍ述と同様の
操作により測定を行ない、□以下同様にして被測定物１
４の多点測定を行なうこととなる。

なお、変位検出装置４１は比較測定を行なうものであり
、被測定物１４の測定に先立ち、テープル面１２Ｊ二に
被測定物１４が載置されない状態で、まず、テーブル面
１２に測定子４７を当接させて基準位置を定め、この基
準位置を記憶させた状態で被測定物１４の多点測定を行
ない、且つ、表示させることとする。

また、このような一連の操作はマニュアル入力手段７２
によりマニュアル操作してもよいし、自動入力手段７３
により予め定められた手順（プログラム）に従い自動測
定するものであってもよい。

このような本実施例によれば次のような効果がある。

吸着溝１３によりテーブル面１２上に偏平薄肉で剛性の
低い軟弱な被測定物１４を吸着させ且つ測定点１４Ａの
周囲近傍は抑圧片６２によりテーブル面１２に押圧させ
た状態で測定点１４Ａの測定を行なうものであるため、
極めて高精度な厚さ測定を行なうことができる。また、
テーブル面１２上に被測定物１４を吸着固定し、被測定
物１４の一側面側に測定子４７を当接させるものである
ため、被測定物１４が面積の広い場合にあっても、容易
に厚さ測定を行なうことができる。

また、ｘ−ｙテーブル１１をテーブル制御装置２１によ
りＸ、Ｙ方向の夫々に位置決め制御させながら、Ｘ−Ｙ
チーブルミｔが停止されたときには、単に押し込みブロ
ック６５をローラ６６から離隔させるだけで測定子４７
および抑圧片６２が被測定物１４に当接して厚さ測定が
行なわれるものであり、別Ｊすれば、各測定点１４λ毎
に昇降、フレーム４２を昇降させるものではないため、
動作が単純且つ迅速であり、多点測定を迅速に行なうこ
とができるという効果がある。

また、押し込みブロック６５をローラ６６に向って進退
させるだけで、測定子４７および押圧片６２の両方の昇
降移動をさせることができ、この点からも、迅速な動作
を確実に行なわせることができる。

また、測定子４７の先端に水平面４７Ａが形成されてい
るため１例えば被測定物１４が牛乳パックの展開紙であ
り、測定点１４Ａが前記展開紙を組立てる際の山型の筋
目（折り目）であるような場合にあっても、測定子４７
を測定点１４Ａに当接させた際に測定点１４Ａから測定
子４７が外れる等のことがなく、測定点１４Ａの正確な
測定がなされる。

また、前述の牛乳パックの展開紙の測定の場合、抑圧片
６２により山型の測定点１４Ａの周囲を押えた状態で測
定子４７を測定点１４Ａに当接させるため、山（測定点
１４Ａ）が浮き上がらないとともに、山の高さが崩れず
、この点からも正確な測定を行うことができる。更にま
た。多点１１定であるため、単に各所ｊｌＩ１１定植を
めるにとどまらず、展開紙等の紙の厚さに対する山の高
さを正確にめることができる。

また、このように被測定物１４の多点測定を自動的に行
なうことができるため、特に、被測定物１４が牛乳パッ
クの展開紙等であるときには、食品衛生」−からも好ま
しい。

なお、実施にあたり、吸着溝１３は第１．第２、第３の
吸着ｙｔ１３Ａ　、　１３Ｂ　、　１３ＣヨＪＡ−るも
ので所定系統毎に切替選択Ｕ（能に構成される場合に限
らないが、このように構成されていれば、被測定物１４
の大きさが種々変更される場合にも容易に対応すること
ができる。

また、前記変位検出装置４１および揺動アーム５２の構
成は前記場合に限られないが、このように構成されてお
れば、押し込みブロック６５の進退操作により測定子４
７および押圧片６２の双方の操作を容易且つ迅速に行な
うことができて便宜である。また；アニュアル人力手段
７２は必ずしも必要ではない。

［発明の効果１ に述のように本発明によれば、面積の広い偏平薄肉状の
被測定物の多点測定を正確且つ迅速に行なうことのでき
る自動温厚機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１１ｉ１および第２図は夫々本発明に係る自動温厚機
の一実施例の全体構成を示す平面図および正面図、第３
図は前記実施例の検出部を拡大して示す正面図、第４図
は前記検出部の要部を示す斜視図、第５図は前記実施例
の制御系統を示すブロック図である。 １１・・・Ｘ−Ｙテーブル、１２・・・テーブル面、１
３．１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ・・・吸着溝、１４・・・
被測定物、１４Ａ・・・測定点、１５Ａ、１５Ｂ、１５
Ｃ・・・電磁弁、１６・・・真空ポンプ、１７・・・マ
ーカ、２１・・・テーブル制御装置、４０・・・検出部
、４１・・・変位検出装置、４２・・・昇降フレーム、
４６・・・スピンドル、４７・・・測定子、４７Ａ・・
・水平面、５１・・・押圧装置、５２・・・揺動アーム
、５５・・・付勢手段としての圧縮コイルばね、５８・
・・当接部としてのフランジ、６２・・・抑圧片、６３
・・・押上げ装置としてシリンダ装置、６５・・・押し
込みブロック、７１・・・制ｍ　９　置、７２・・・マ
ニュアル入力手段、７３・・・自動入力手段、７６・・
・速度切換手段、７７・・・昇降手段、７９．８０・・
・表示装置としてのＣＲＴ表示装置、プリンタ。 代理人　ｊＰ理土　木下　実正　（ほか１名）第１図 第２図 第４図 第５図 フ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｌ）被測定物をテーブル面上に吸着固定する吸着溝を
   有し１．つＸ、Ｙ方向に位置決め制御されるＸ−Ｙテー
   ブルと、テーブル面上の被測定物に向って当接可能に伺
   勢される測定子を有し且つ測定子の移動変位量によりテ
   ーブル面からの被測定物の厚さを検出する変位検出装置
   と、前記測定子が被測定物に当接する際に１１１１定点
   の周囲近傍の被測定物をテーブル面に押圧する抑圧装置
   と、予め決められた手順に従って測定点を順次変更しな
   がら各測定点の測定を行なうよう前記Ｘ−Ｙテーブル、
   変位検出装置等の構成要素を制御する制御装置と、が備
   えられていることを特徴とする自動測厚機。。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記吸着溝は被
   測定物の大きさに対応して所定系統毎に切（＋選択可能
   に構成されていることを特徴とする自動測厚機。 （３）４８許請求の範囲第１項または第２項において、
   前記変位検出装置には、テーブル面に向って進退するよ
   う装着されたスピンドルの先端に前記測定子が設けられ
   るとともに、前記抑圧装置は。 付勢手段によりその一端がテーブル面側に近づくように
   イツ勢され且つ押し上げ手段により前記付勢手段に抗し
   て前記一端が・テーブル面から離隔するよう揺動される
   揺動アームを備え、この揺動アームの前記一端には測定
   点の周囲近傍の被測定物をテーブル面に押圧する押圧片
   が設けられ、一方、前記変位検出装置のスピンドルには
   前記揺動アームの前記一端が押し上げられるときにこの
   一端に当接してスピンドルを移動させて測定子をテーブ
   ル面側から押し上げる当接部が設けられていることを特
   徴とする自動測厚機。