JPS6139923Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は板材の板厚分布をオフラインで高精度
で測定する装置に関する。

従来板厚分布をオンラインで測定する装置とし
ては種々の型式のフライイングマイクロメータが
実用化されているが、オフラインで板厚分布を高
精度で測定しようとした場合、最も簡単なのがマ
イクロメータ等を用いて人間が直接測定する方法
であるが、この場合測定者の熟練度に測定精度が
左右される上、板厚分布としては離散的なデータ
しか得られない、さらに測定に時間を要するなど
多くの欠点がある。これらの欠点を解消していて
現在実用化されているものにＸ線あるいはγ線な
どの放射線を利用したものがある。しかしながら
この型式のものでも測定者が放射線を浴びる危険
性が否定できない上、被測定物の材質が限定され
てくるなどの欠点を有しており、高価なこともあ
つて簡単に利用できる装置ではない。

本考案はこれらの従来法の欠点を解消したもの
であり、本考案の板厚分布測定装置は、被測定板
を固定する手段と、走査方向に移動自在な変位計
保持台と、変位計保持台の移動を案内する保持台
ガイド機構と、前記固定手段端部から突出した被
測定板の自由端近傍の板面に垂直な方向で板を介
して測定端子が相対向するようにして前記変位計
保持台に取り付けられた一対の変位計と、前記変
位計保持台を走査方向に移動する駆動機構とを備
えた装置において、前記固定手段は板測定部の変
形を矯正する板厚方向の力を板に加える手段を備
え、前記変位計保持台と駆動機構の間に走査方向
以外の力の伝達機構を介在せしめないように構成
してなることを特徴としている。

以下図面にもとづいて本考案を詳述する。

第１図は本考案の装置の主要部の側面図を示し
ている。被測定板１は固定式のテーブル２と上下
動可能な押え用クロスヘツド３によつてクランプ
されており、この固定部より突出した被測定板１
を、対向した形で保持台６に取り付けられている
一対の変位計４，５によつてはさんでいる。変位
計４，５の先端はバネあるいは空気圧等によつて
被測定板に軽く押し付けられている。したがつて
被測定板を取り除いたときには変位計４，５の先
端は互いに接触することになる。この状態を零点
とし、被測定板をはさんだときの変位計４，５の
出力の和をとることにより被測定板の板厚を得る
ことができる。この状態で変位計保持台６を紙面
に垂直な方向に走査することにより板厚分布を測
定することができる。このとき板厚の変化状況だ
けを高精度で測定したい場合は上述のように変位
計４，５の先端が接触した状態を零点とする必要
はなく、むしろ被測定板をはさんだ状態を零点と
したほうが好ましい。しかしながらいずれの場合
も変位計４，５の測定軸は被測定板面に垂直で互
いにくい違うことのないように十分調整しておく
ことが重要である。被測定板をクランプするため
の押え用クロスヘツドは、人間が締付けてもよい
し、油圧，空気圧あるいはモータによつて駆動し
てもよい。また機能として被測定板を固定できさ
えすればよいので、テーブル２に吸盤や磁石など
を配置して押え用クロスヘツド３を省くことも考
えられる。変位計４，５はその出力の和をとらな
ければならないので出力が電気信号として得られ
るものがよい。例えば差動トランスやひずみゲー
ジを利用したアナログ方式のもの、磁気スポツト
をカウントする型式のデイジタル方式のものなど
が利用できる。

次に変位計保持台６を測定方向に走査する機構
とガイドする機構について述べる。第２図には第
１図の測定装置主要部の平面図を示すが、変位計
保持台６を測定方向にのみ可動とし、その他の方
向には動かないようにガイドする機構としてガイ
ドレール７を用いている。図ではガイドレール７
は１本としているが、平行に配置したものを複数
個使用してもよい。測定方向に変位計保持台６を
走査する機構は、送り台８、送りネジ９および送
り台ガイド棒１０より構成されている。測定時、
送りネジ９は駆動され回転し、雌ネジを切つてあ
る送り台８は測定方向に平行移動し、同時に変位
計保持台６を移動する。送り台ガイド棒１０は送
り台８が送りネジ９の回転運動にともなつて回転
したり振動したりしないようにするためのもので
あるが、一般に送り台８の測定方向以外の微小な
運動は避けられないため、これが変位計保持台６
に伝わらないように送り台８と変位計保持台６の
間にはクリアランスがあつて、測定時のみ軽く接
触するようになつており、測定方向以外の方向の
力は伝達しない構造になつている。このような構
造によつて変位計保持台６を滑らかに走査するこ
とができ高精度の測定が可能となる。また板厚分
布を測定する場合、板厚の測定値と測定位置を対
応づける必要があるが、第２図の装置では送りネ
ジ９に歯車１１を固定し、非接触式センサー１２
によつて歯数を検出，積算することによつて間接
的に測定位置を検出している。このような測定位
置の対応づけの精度に対する要求は、測定の目的
によつて異なつてくるので目的に応じて、送り速
度が一定であるとして時間で対応づける方法や直
接変位計保持台６の位置を測定する方法などを採
用すればよい。ところで変位計保持台に測定方向
以外の力を伝えることなしに変位計保持台を駆動
できる機構としては第１図，第２図に示した機構
のほかに糸とプーリを用いた形式のものが考えら
れる。すなわち変位計保持台に糸を結びつけ、こ
の糸をプーリを介してモーターで引張る形式のも
のである。糸は張力しか伝えないため、この形式
によつても測定方向以外に変位計保持台に力が加
わるのを防ぐことができる。

次に平坦度の悪い板の測定を行なう装置につい
て説明する。第３図は第１図，第２図に示した装
置に平坦度の悪い板をセツトし測定している状況
の正面図である。図からわかるように被測定板面
の接線が変位計４，５の測定軸に対して傾いてい
る場所では板厚を実際より大きく測定することに
なり、このままでは正確な板厚測定は不可能であ
る。そこでこのような悪い形状の板を測定する場
合には第４図のような装置を用いる。第４図は第
１図と同じく板厚分布測定装置の側面図を示して
いる。この装置の場合、押え用クロスヘツド３の
押え力が十分大きく、悪い形状の板であつても固
定部において一時的に形状を矯正している。さら
に固定部から離れると急に形状が悪くなるので、
第４図の装置では測定点をできる限り固定部端に
近づけられるようにテーブル２と押え用クロスヘ
ツド３の端部を測定部側にせり出している。した
がつてこの場合測定部端直近を常に測定するため
固定部端と測定方向はほぼ平行にする必要があ
る。本考案の装置で実測した結果、固定部端より
20mm以内の部分を測定すれば、形状のかなり悪い
板でも測定可能であることがわかつた。

ところで表面粗度の大きい板の板厚分布の測定
を行なう場合、これまでの図に示してきたように
変位計の測定端を直接板表面に当てる方式では変
位計にスラスト力が作用し好ましくない。これを
避けるには変位計の先端にローラーをつける方法
などが考えられるが、測定板が金属板である場
合、渦電流を利用した非接触式変位計を用いる方
法がある。第５図には変位計としてこのような非
接触式変位計１３，１４を用いた場合の図を示
す。このような型式の装置によると表面粗度のか
なり大きい板でも板厚分布の測定は容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は平坦度の良い板の測定を行なつている
板厚分布測定装置の主要部の側面図、第２図は第
１図の板厚分布測定装置の平面図、第３図は平坦
度の悪い板の測定を行なつている状態の平面図で
問題点を指摘するための図、第４図は平坦度の悪
い板を測定するための方策を施した装置の側面
図、第５図は変位計として非接触式変位計を用い
た装置の側面図である。 １……被側定板、２……テーブル、３……押え
用クロスヘツド、４……上部変位計、５……下部
変位計、６……変位計保持台、７……ガイドレー
ル、８……送り台、９……送りネジ、１０……送
り台ガイド棒、１１……歯車、１２……歯数検出
器、１３……上部非接触式変位計、１４……下部
非接触式変位計。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定板を固定する手段と、走査方向に移動自
   在な変位計保持台と、変位計保持台の移動を案内
   する保持台ガイド機構と、前記固定手段端部から
   突出した被測定板の自由端近傍の板面に垂直な方
   向で板を介して測定端子が相対向するようにして
   前記変位計保持台に取り付けられた一対の変位計
   と、前記変位計保持台を走査方向に移動する駆動
   機構とを備えた装置において、前記固定手段は板
   測定部の変形を矯正する板厚方向の力を板に加え
   る手段を備え、前記変位計保持台と駆動機構の間
   に走査方向以外の力の伝達機構を介在せしめない
   ように構成してなることを特徴とする板厚分布測
   定装置。