JPS63165707A - リング状物体の自動計測装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は断面Ｔ型のフレーム等のリング状物体の自動計
測装置に関する。

〔従来の技術〕

従来Ｔ型フレームの計測では計測ポイント毎に計測治具
（センサー治具）ｔ−当てて、そのデーターｔｌ／イン
ドづり、計測器に取込んでメモリーさせる。そのメモリ
ーデーターを事務所へ持ち帰勺オフコンにて処理をさせ
、記録紙としてアウトグツトさせている。つまり計測と
しては、全て手作業で行なわれており、作業性が悪い。

従来第１θ図（ａ）　、　（ｃ）の様な断面Ｔ型のフレ
ーム１００で、まず計測しなければならない部分の数量
が２４ポイント（１５″′ピツチ）の箇所も計測しシ ており、その中の１ポイントで、第１０（ｂ）のよう■
７ランジ寸法、■フレーム寸法、■上部ウェブ寸法、■
下部ウェブ寸法、■フランジ傾斜角。

■フレーム傾斜角の寸法計測が必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の計測は、１点づつ実際に計測治具を当てて寸法と
角度４計測しなければならず、計測ポイントも多量であ
る。

また従来の計測器では項目毎の初期値データーが必要で
例えば７ランノ部の計測を行なうためデーターをセット
すれば７ラング部の計測項目のみ。

２４点計測しなければならず、途中で他の例えばフレー
ム計測項目の計測は無理である。この意味において現状
では簡易装置Ｉ（スケール式でデーターをメモリー出来
る＋！Ａ器）で計測しているため、７ラング寸法の初期
値を入力すると７ランノ部のみを順に計測、次にウェブ
のポイントを順に計測と言う形式となる。

さらに計測器には簡易なプリンターを備えており、計測
データーの表示を行なうことができるが、計測器に対応
する番号ぐらいしか表示されず、ミス計測や計測不可能
な箇所がある場合、そのデーターと計測部分の計測状態
を計測員が把揖していなければならない。

そこで、本発明は計測作業を自動化して計測作業の省力
化を図り、装置化による計測作業の信頼性の向上や計測
自動化の実績を上げることができるリング状物体の自動
計測装ｆｉｌｅ提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、リング状物体を載置
して回転させる回転装置と、この回転装置上のリング状
物体に近接した位置に配置される移動可能な台車上のア
クセス機構に支持され、かつ上記リング状物体との距＊
’を調整可能であってリング状物体の寸法等を測定する
複数の非接触式センサと、この非接触式センサからの検
出信号を入力し、基準値との比較演算処理して上記リン
グ状物体の各ポイン）Ｋおける計測値を出力するパソコ
ンとからなるものである。・ 〔作用〕 上記のように構成することによシ、リング状物体を回転
装置と計測機構の同期をとって、回転装置を回わしなが
ら全ポイントの計測を自動で行うことができ、このため
上記目的を達成できる。

〔実施例〕

以下、本発明について図面を参照して説明する。

第１図はこの一実施例を示す概略構成図であり。

これは第２図に示す断面Ｔ型のリング状のＴフレーム１
００を載置して回転させる回転装置１、Ｔフレーム１０
０のサイズ別に対応出来ルセンサー取付のアクセス機構
２、センサー２１〜２７で取込んだ量を計測値に演算さ
せる計測ユニット３、その計測値を表示、記録等、計測
システムを管理する／４’ンコン４とから構成されてい
る。

回転装置１１はモータ１１の回転によって回転するリン
ク枢動ローラー１２で回転する回転テーブル１３と、Ｔ
フレーム１００と摺接スるがイドローラ１４と、上記モ
ータを半径方向くスライド可能に案内するレール１５と
、計測装置１６と、アンプボックス（ＢＯＸ）　１７と
からなっている。アクセス機構２は架台２０に７種のセ
ンサ２１，２２゜２３．２４，２５．２６．２１が支持
され、この各センサ２１〜２７の検出出力は直接計測ユ
ニット３に、あるいはエンコーダ２８を介して計測ユニ
ット３に入力されるよう罠なっている。

このようなアクセス機構２と回転装置１は計測時には第
２図の様になり、計測の第１ポイントからセットしてＴ
フレーム１００に一回転させるとともに、スタートから
直径入力されたデーターを元に円周の２４等分の距ｌＩ
ｌを演算し、その距離ごとに計測データーを計測ユニッ
トＪ−ｆ３ｆ介してｉ４ンコン４に、取込む。

ここで、上記センサ２１〜２１の機能について第５図を
参照して説明する。

センサ２１と２２によ＃）Ｔフレーム１００のフランジ
面の直線寸法Ｗｔ−計測し、センサ２６と２７によりＴ
フレーム１００フレーム面の直線寸法ｖを計測し、セン
サ２１と２３でＴフレーム１００の上段ウェブ寸法Ｂ、
ヲ計測する。ウェブ寸法Ｂ、は、センサー２５．２６間
の距離Ａからセンサ検出距離ａとｂの加算値を差し引く
ことによシ求めることができる。

Ｂ、＝Ａ　　（Ａ　＋　ｂ　） ただしＡは基準値（初期データー）である。

また下段ウェブ寸法Ｂ２はＷからＢ、とＴフレーム１０
０の板厚ｔを引いたものすなわちＢ　　＝Ｗ−（Ｂ、＋
ｔ） から求めることができる。

さらに、角度θは、フランジ面の傾きをセンサ２５．２
６で計測し、フレームＶの傾きをセンサ２３．２４で計
測し、 θ＝ｔ　、、　−＋　　（’　　”　）により求めるこ
とができる。

上記センサ２１〜２７は次のような理由からレーザーセ
ンサのごとき非接触式センサを用いる。

すなわち、 （イ）計測部の中央にあるＴフレーム１００が移動又、
リング（計測物）を廻わすことによシ、偏心（Ｔフレー
ム１００が左右にゆれる）することを基本として、機械
的な接触式では接触部の摩耗や破損などから、信頼性を
考慮して、非接触式センサーを用いる。

（→　又、（イ）にならい移動や偏心による移動ｆ＆（
＝Ｔフレーム１００とセンサ２１〜２７間の距離）が大
きい方が良い丸め、汎用センサーの中から計測可能距離
の大きな物を選別（基準距離７５　ＩＩ　ｐ最大計測Ｉ
ＱＯｎ＋ｓレーデーセンサーンこのように各種の汎用セ
ンサーから比べ、非接触で計測範囲が大きく、センサー
とＴフレーム１００関（基準距離）が大きくとれると言
うことで、非接触式センサを用いて＾る。

上記各センサ２１〜２７は、第８図のようにセンサ取付
棒２人とセンサカバー２Ｂを取付け、その間にエアーを
流し、センサの冷却効果を上げるような構造となってお
り、その後のエアーが真下に吹出すため、計測ポイント
のゴミ等が除去されるようになっている。

上記センサ間は、第６図のように回転目盛２Ｃにより確
認できるようになっている。

上記回転装ｆＩｔ１は、Ｔフレーム１００を回転させな
がら連続計測する次め、Ｔフレーム１００が機構内で安
定しない事と計測基準の設定（センサー間設定）が計測
物を対象にして基準を取ることが出来ない、この事を基
本として機構部に次の機能を取入れている。

第３図において、機構台車１８ｆＴフレーム付近ヘセツ
トし固定する。センサー２１．２２がＴフレーム１００
の７ランジ上下面七ンブー２５゜２６がフランジ側面を
とらえる様機構全体をスライド調整ネジ３０．３１によ
シ簡単にセット出来る様になっている。基準となるセン
サー間設定は、センサー機構を基準として、センサー出
しろ寸法により相互のセンサー間基準寸法を設定するた
めセンサー取付金具に入れであるセット目盛及び１回転
１０移動する回転ネジにより設定出来るようになってい
る。センサー２１の取付部機構では、Ａから見九図の様
に可倒式にして機構セット詩文、計測終了時の移動がス
ムーズに行なえる様になっている。

第３図は上記計測装置１６の具体的な構成を示すもので
、前後方向に移動可能な機構台車１８と、この機構台車
１８に載置固定され、かつスライド調整ネジ３１によ＃
）前後方向に微調整可能な上記アクセス機構２と、機構
調整ネジ３０により上下に移動する架台に支持され九計
測アゲゲタ機構１９とから構成されている。

上記アクセス機構２において設けである計測アゲゲタ−
機構１９は次のようになっている。Ｔフレーム１００の
先端は開先形状（突起形状）になりてお）、かつ上下の
偏心移動もあることからセンサ２２が突起部に確実にあ
友らないため、第７図のようにＴフレーム１００の先端
を支持するローラ３２を支持するための部材にスゲリン
グ３３が設けられている。このためＴフレーム１００の
先端部の距離をとらえることが出来、左右偏心又、上下
の移動に対応可能である。なお、計測のためのセンサー
２１〜２７間はローラ一部３３の厚みを加算した目盛位
置にすることにより、ローラー３３の厚みを無視出来る
。

上記アクセス機構２は回転テーブル１３上のフレームに
セットするため、第３図のように機構調整ネジ（ハンド
ル）３０でセンサー２１〜２７の架台２０が上下出来る
ようになってＡる。ま九機構台車１８の車輪によって、
前後出来るようになっておシ、センサ２７を支持して＾
る機構部Ａｉ調整ネジ３９の！！Ｉｌ整によシｍ後にス
ライドし、セット目盛に合せて、上部固定ネジにより固
定できるよう罠なっている。

上記パソコン４は第４図に示すようにキー＆　−ド４１
、グリンタ４２、フロッピー４３、データ処理部４４と
から構成されている。

以上のように構成されたものにおいて、計測装置１６を
〒フレーム１００にセットし、キーボードよシイ１演算
のための初期値（計測する基準寸法、計測物のアドレス
等）を入力し計測開始となる。キーが−ド４１から開始
する時点では、センサー２１〜２７からの信号は信号変
換部３７で待機した状態にあり、開始命令によってその
データーをパソコン４で読み込み、初期データーから演
算を行なつて計測の数値デ〒ターとなる。これより回転
装置１を駆動させ、Ｔフレーム１００を回転させること
によシフレームに接触したエンコーダー２８がカウント
してノぐルスｔ−Ｂ部に送る。ノ９ソコン４ではこのパ
ルスを逐時読み込み、初期入力の日直形から計算された
指示外周（計測ポイントからポイントまでの距離）の数
値データーと比較し、同期した点でＡ部が測距データー
を計測ユニット３から読み取シ、第２ポイント、第３ポ
イントと計測処理してゆく、読み込まれたデーターは初
期値（基準寸法）からの演算にて順時計測データーとな
シ、メモリーヘファイルされてそのファイルデーターを
逐時、表示ディスクファイル等の処理を行なう。

本発明は以上述べた実施例に限定嘔れず、センサー取付
の形状を変えているいろな形状寸法計測をシステム的に
適用出来る。すなわち、コンベア上に流れる品物の寸法
を計測する場合など、センサーの組合せにＬシ、計測出
来、上記のように計尺機構を持たせることによって、寸
法計測する物体の大小の範囲が調整可能である。−例と
して第９図のコンベア５０上に断面台形状の計測物５１
が入り、この高さ、Ｓを計測する場合、上記の様な機Ｓ
を組み、計測物５１によりセンサー５２〜５５間Ａ　Ｉ
　Ｂｔ＝　１４　＊する。計尺機構の利点では、計測物
５１の大きさによって、センサー５２〜５５間を大小に
調整（機構の可動範囲内）出来ることであり、このセン
サー５２〜５５間（センサー位置）調整はエンコーダー
付の駆動モーター等を組込むことによって、自動でも可
能となる。この様に、計測物５１の形状に合わせた機構
を組む。

ことで、コンベア５０上に流れる、１工程としても用い
ることが可能であシ、加工→検査等のラインに組み込め
る。

以上述ぺ九実施例によれば、次のような効果が得られる
。

（１）非接触セン？−２１〜２７を用いているので、移
動偏心するＴフレーム１００を計測できる。

（２Ｊ　　センサー２１〜２７を組合せたので、Ｔフレ
ーム１００の直線寸法、角度を計測することができる。

（，３）　　Ｔフレーム１００の移動によるセンサーと
の干渉に影響されない。

（４）センサー２１〜２７をアクセス機構２に容易にセ
ットできる。すなわち高さ調整を機構調整ネジ３０１ケ
所とし、センサー調整ネジ５０によりセンサー２１〜２
１間の調整を回転目盛によりｉｉ認出来るからである。

また調整ネジ３９の目盛によって目視だけで移動セット
が可能であシ、計測アダプター機構１９により突起形状
のポイントが確実に計測可能である。

（５）　　エアープロ一方式により、センサーと計測対
象に対する熱、ゴミ等の悪影響防止できる。

（６）計測作業を容易にするため、現場にパソコン４を
設置し、計測作業の効率を高めることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、計測作業を自動化して、計
測作業の省力化を園り、装置化による計測作業の信頼性
の向上や計測自動化の実績を上げることができるリング
状物体の自動計測器盤を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリング状物体の自動計測ｊ！１の
一実施例を示す概略構成図、第２図は第１サーの機能を
説明するための因、第６図は第１図のセンサーに取付ら
れている調整ネジの構造を示す図、第７図は第１図のＴ
フレームとセンサーの関係を示す図、第８図は第１図の
センサー取付棒を示す因、第９図は本発明の変形例を示
す図、第１０図は従来のＴフレームの計測方法を説明す
るための図である。 １・・・回転装置、２・・・アクセス機構、３・・・計
測ユニット、４・・・パソコン。 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第４１・１ （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第５１′４ （ａ） 偽六二（：ｒる１多責力 第７図 〜：工了の攪れ 第８図　　　　第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リング状物体を載置して回転させる回転装置と、この回
   転装置上のリング状物体に近接した位置に配置される移
   動可能な台車上のアクセス機構に支持され、かつ上記リ
   ング状物体との距離を調整可能であってリング状物体の
   寸法等を測定する複数の非接触式センサと、この非接触
   式センサからの検出信号を入力し、基準値との比較演算
   処理して上記リング状物体の各ポイントにおける計測値
   を出力するパソコンとからなるリング状物体の自動計測
   装置。