WO2010125683A1 - 生地厚測定装置及び生地厚測定方法 - Google Patents

Abstract

　所定の圧力がかかった時点の生地厚を簡易、迅速かつ正確に測定することができる生地厚測定装置及び生地厚測定方法を提供することにある。生地厚測定装置を、ベース面（２１）を有する固定部（２０）と、ベース面（２１）に対し生地（１）を押圧させる押圧端（３１）を有する可動部（３０）と、初期位置から押圧端（３１）がベース面（２１）に対し生地（１）を事前設定圧力を超える圧力で押圧する超過押圧位置まで可動部（３０）を非回転直線移動させるための可動部駆動機構（４０）と、ベース面（２１）に対し押圧端（３１）が生地（１）を押圧する圧力を検出するロードセル（２２）と、可動部（３０）が初期位置から超過押圧位置へと移動する間のロードセル（２２）による検出値が事前設定圧力に達した時点におけるベース面（２１）と押圧端（３１）の間隔すなわち生地厚を可動部（３０）の変位量に基づいて検出するパルスコーダ（３４）及び制御部（５２）とから構成する。

Description

生地厚測定装置及び生地厚測定方法

　本発明は、生地厚測定装置及び生地厚測定方法に関し、更に詳しくは、種々の生地に対するボタン、ハトメ等の取付けの適否を事前に把握するため、生地に所定の圧力を加えた時の生地厚を測定する装置及び方法に関する。

　ボタン、ハトメ等（以下、単に「ボタン」という。）の衣類等の生地への取付けは、一般に、生地を挟んで上方の取付けダイにボタンを、下方の取付けダイにアイレット、プロング等の取付部材をそれぞれ保持させ、次いで、プレス機を操作して上方の取付けダイを下方の取付けダイに対し約２００～３００Ｎの力でプレスすることによって行われる。このプレスにより、取付部材の一部が生地を貫通して加締められ、この加締め部分でボタンが生地上に係止される。このようにボタンが固定された生地は、上記加締め部分により圧縮されて厚さが薄くなるが、この薄くなる程度は、生地の種類や初期厚さ、あるいは取付部材、特にその生地を貫通させる部分のサイズや材質等によって変化する。そのため、生地とボタン及びその取付部材との組合せが悪いと、ボタンの取付けにより生地が過度に薄くなって破れ易くなったり、あるいは加締め部分による圧縮が不足して生地があまり薄くならず、ボタンが生地から外れ易くなるといった不具合が生じ得る。このような取付不良を防ぐため、従来から、生地に上記プレス時にかかる圧力をかけ、この時の生地厚を測定することにより、この厚さとほぼ等しいボタン取付け時の生地厚を事前に把握して、当該生地に適したボタン及びその取付部材を選定するようにしている。

　特許第２９８９５８９号公報に従来の生地厚測定装置が開示される。この生地厚測定装置は、円弧形フレームの一端部に固定部を、他端部に可動部を備え、固定部と可動部との間に測定対象の生地を配置した後、ダイヤル回転式操作部を操作して可動部を回転させながら固定部へと移動させて可動部により生地を徐々に圧縮し、この生地に対する圧力を円弧形フレームの歪みから検出しつつ、圧力が事前に設定した値（例えば２００Ｎ）となったところで可動部の移動を止め、この時の可動部の変位量から生地厚を把握するように構成されている。

　しかしながら、上記従来の生地厚測定装置では、生地にかかる圧力が所定値に達するまで操作部を回し続ける必要があるため、測定に時間や手間がかかった。また、可動部を回転させながら生地に押し付けるものであるため、回転摩擦が生じ、生地の種類によっては無視できない測定誤差が生じた。

特許第２９８９５８９号公報

　本発明は、上記従来装置の問題点に着目してなされたもので、その目的は、所定の圧力がかかった時点の生地厚を簡易、迅速かつ正確に測定することができる生地厚測定装置及び生地厚測定方法を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明によれば、事前に設定した圧力で生地を押圧した時点の生地の厚さを測定するための生地厚測定装置であって、ベース面を有する固定部と、ベース面に対し生地を押圧させる押圧端を有する可動部と、押圧端が生地に接触しない初期位置から押圧端がベース面に対し生地を前記事前に設定した圧力を超える圧力で押圧する超過押圧位置まで可動部を非回転直線移動させるための可動部駆動機構と、ベース面に対し押圧端が生地を押圧する圧力を検出するための圧力検出手段と、可動部が前記初期位置から前記超過押圧位置へと移動する間の前記圧力検出手段による検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点におけるベース面と押圧端との間の間隔を検出するための間隔検出手段とを備えた生地厚測定装置が提供される。

　本発明では、可動部を初期位置から生地にかかる圧力が事前設定値（例えば、約２００～３００Ｎ）を超える超過押圧位置まで移動させ、その途中の生地にかかる圧力が事前設定値になった時点におけるベース面と押圧端の間隔を生地厚として検出する。超過押圧位置における生地にかかる圧力は事前設定値をたとえわずかでも超えていればよく、従って、超過押圧位置は固定的な位置ではなく任意の位置であり、実際には可動部の移動がベース面によって制限されて停止する位置である。そのため、可動部の停止位置における生地にかかる圧力が事前設定値を少なくとも少しは上回るように可動部駆動機構等が設計される。可動部を特定の位置までぴったりと移動させるのに比べ、任意の超過押圧位置まで移動させることは簡単で瞬時に行うことが可能である。本発明では、可動部を初期位置から任意の超過押圧位置まで非回転直線運動により一挙にあるいは迅速に移動させることができ、また、生地に回転摩擦は生じない。

　圧力検出手段としては、ロードセル等の圧力センサを用いることができる。圧力センサは、固定部のベース面又は可動部の押圧端に設けることができる。

　間隔検出手段としては、パルスコーダー等の変位センサや位置センサを用いることができる。本発明では、変位センサによって可動部の初期位置からの変位量を検出し、この変位量に基づいてベース面と押圧端の間隔すなわち生地厚を決定することができる。

　本発明において、可動部が前記初期位置から前記超過押圧位置へと移動する間の前記圧力検出手段による検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点におけるベース面と押圧端との間の間隔を検出するため、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を有する制御部を用いることができる。この場合、例えば、事前設定圧力値をＲＯＭに格納しておき、圧力検出手段及び間隔検出手段からの圧力及び間隔検出値を入力インターフェースを介してリアルタイムでＲＡＭに取り込み、ＣＰＵが、圧力検出値を事前設定値と比較し、圧力検出値が事前設定値と一致した（又は超えた）時点の間隔検出値を出力インターフェースから出力するように設計することができる。

　本発明では、表示部と、前記圧力検出手段による検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点における前記間隔検出手段による検出値を前記表示部に表示させる上述したような制御部とを更に備えることができる。表示部としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ブラウン管等を用いることができる。

　本発明の一実施形態において、前記可動部駆動機構は、操作レバーと、操作レバーを回動可能に支持する固定軸と、測定者が操作レバーを握ることによって生じる操作レバーの回動動作を可動部に伝達し、可動部を前記初期位置から前記圧力超過位置へと移動させるリンク機構部とを含む。この場合、測定者が操作レバーを握るだけで、可動部を初期位置から圧力超過位置まで移動させることができる。また、前記可動部駆動機構は、前記固定軸に設けられた軸受けを有し、該軸受けは可動部の一側部を支持するように設計することができる。ベース面に対し押圧端を突き当てる可動部は繰り返しの使用により歪むおそれがあり、この場合、測定誤差が発生し得るが、固定軸の軸受けに可動部の一側部をサポートさせることで、該歪みを防ぐ一助とすることができる。

　別の本発明によれば、事前に設定した圧力で生地を押圧した時点の生地の厚さを測定するための生地厚測定方法であって、固定部のベース面と可動部の押圧端との間に生地を配置する工程と、押圧端が生地に接触しない初期位置から押圧端がベース面に対し生地を前記事前に設定した圧力を超える圧力で押圧する超過押圧位置まで可動部を非回転直線移動させる工程と、ベース面に対し押圧端が生地を押圧する圧力を検出する工程と、可動部が前記初期位置から前記超過押圧位置へと移動する間の前記圧力の検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点におけるベース面と押圧端との間の間隔を検出する工程とを含む生地厚測定方法が提供される。前記間隔検出工程は、前記初期位置から前記圧力の検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点までの可動部の変位量を検出する工程を含むことができる。

　本発明では、初期位置から生地にかかる圧力が設定値を上回る超過押圧位置まで可動部を非回転直線運動により迅速に移動させ、その間の一時点のベース面と押圧端の間隔を生地厚として把握することができるため、測定作業が簡易かつ迅速で、更に、生地に回転摩擦が生じないため測定を正確に行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る生地厚測定装置の構成図である。 図２は、操作レバーを引いて可動部を前進させた状態を示す測定器の側方説明図である。

　以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る生地厚測定装置の構成図であり、生地厚測定装置は、測定者が片手で操作可能なレバーハンドル式の測定器１０と、測定器１０から入力される後述する検出信号を処理して生地厚として表示部５１に表示させる制御ボックス５０とから構成される。制御ボックス５０には、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換部及び増幅部等を含む入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータ構成の制御部５２が組み込まれ、他に電源回路等も収容されている。

　測定器１０は、後方（図１において右側；以下、図１の右側を「後方」、左側を「前方」とする）を向く円形のベース面２１を有する固定部２０と、固定部２０のベース面２１に対し後方から前方へと生地１を押圧させる押圧端３１を前端に有し、ベース面２１の軸線に沿う非回転直線進退運動可能なバー状の可動部３０と、測定者が手で操作レバー４１を握るすなわち後方に引くことによって可動部３０を後述する初期位置から超過押圧位置まで一挙にすなわち迅速に移動させる可動部駆動機構４０と、ベース面２１に対し押圧端３１が生地１を押圧する力を検出するための圧力検出手段として、ベース面２１に組み込まれたロードセル２２と、可動部３０の初期位置からの変位量を検出するための可動部変位量検出手段として、可動部３０の中空円筒状に形成された後方部分３２を支持させる支持軸３３に組み込んだパルスコーダ３４と、これらの構成要素を支持して一体化するフレーム体１１とを備える。フレーム体１１は、下向きコの字状の前方フレーム部１１ａと、ボックス状の後方フレーム部１１ｂ（図１及び図２において側方を開放して示す）とから成り、前方フレーム部１１ａの前方の一端部に固定部２０が設定され、前方フレーム部１１ｂの他端部と後方フレーム部１１ｂの前壁は軸受け１２を介して可動部３０の前方部分を前後動可能に支持する。後方フレーム部１１ｂには、操作レバー４１の一部（可動グリップ部４１ａ）を除く可動部駆動機構４０、押圧端３１を含む前方部分を除く可動部３０、及びパルスコーダ３４が収容される。ロードセル２２及びパルスコーダ３４は信号線５３を介して制御ボックス５０の制御部５２に接続される。パルスコーダ３４が組み込まれた上記支持軸３３は、後端が後方フレーム部１１ｂの後壁に支持され、前方へと固定部２０のベース面２１と同軸状に延びる。更に、支持軸３３は、その外周に軸方向に沿って延びる凸部（図示せず）が周方向に複数形成されたスプライン軸であり、他方、可動部３０の中空円筒状の後方部分３２の内周には、支持軸３３の凸部と嵌合する軸方向に延びる溝（図示せず）が周方向に凸部と同数形成される。この支持軸３３の凸部と可動部３０の溝との係合により、可動部３０は回転不能となり、かつ軸線に沿って前後方向に案内される。

　可動部駆動機構４０は、後方フレーム部１１ｂの底壁の開口１３から下方に突出する可動グリップ部４１ａを含む操作レバー４１と、操作レバー４１を回動可能に支持する固定軸４２と、可動部３０の後端部に連結される前後移動部４３と、操作レバー４１の可動グリップ部４１ａとは反対側のレバー反端部４１ｂの動きを前後移動部４３に伝達するため、レバー反端部４１ｂと前後移動部４３との間に設けられるリンク部４４とを備える。なお、レバー反端部４１ｂ、前後移動部４３及びリンク部４４は、操作レバー４１の回動を可動部３０に伝達するリンク機構部を構成する。可動部駆動機構４０は更に、固定軸４２に設けられる軸受け４５と、レバー反端部４１ｂと後方フレーム部１１ｂの前壁との間に設けられるばね４６とを含む。軸受け４５は、使用によりベース面２１に対し押圧端３１を繰り返し突き当てることにより歪むおそれのある可動部３０の上側部を前後動時に上方から支持して、可動部３０の変形を防ぐ役割を担う。なお、可動部３０の変形は可動部３０の変位量の検出に誤差をもたらし得る。ばね４６の機能については後述する。参照番号４７は、後方フレーム部１１ｂの底壁に連結された固定グリップ部４７であり、測定者は、操作レバー４１を操作する際、固定グリップ部４７に親指を掛けて操作レバー４１の可動グリップ部４１ａを握る。図２は、図１の状態から測定者が操作レバー４１を引いて可動部３０を前進させた状態を示す。測定者が図１の状態から操作レバー４１の可動グリップ部４１ａを後方へ引くと、操作レバー４１が固定軸４２を中心に回動し、レバー反端部４１ｂがばね４６の付勢に抗して反時計回り方向に変位し、この変位がリンク部４４を介して前後移動部４３を前方に引き寄せ、これに連動して可動部３０が前進する（図２参照）。この状態から操作者が操作レバー４１を離すと、ばね４６がレバー反端部４１ｂを後方、すなわち固定軸４２を中心とする時計回り方向に押し、可動部３０及び可動部駆動機構４０を上述した動作とは逆の動作により図１の位置に復帰させる。そのため、ダイアルを回転させて可動部を後退させる必要があった従来装置に比べ、本実施形態の生地厚測定装置では可動部３０を初期位置に戻す作業が格段に減る。

　次に、以上のように構成された生地厚測定装置の使用状態を、生地１に一例として２００Ｎの圧力がかかった時の生地１の厚さを測定する場合を例に説明する。なお、圧力値２００Ｎは固定データとして制御部５２のＲＯＭに事前に格納される。また、測定開始にあたり、測定器１０の操作レバー４１を引く前の可動部３０の位置を、パルスコーダ３４が検出する変位量がゼロとなるとして設定する。なお、次回の測定時では初期位置で変位量がゼロであることを確認する。その後に測定者が行う動作は、まず、固定部２０のベース面２１と初期位置の可動部３０の押圧端３１との間のベース面２１付近に測定対象の生地（生地片）１を手で持って配置し、次いで、測定レバー４１を引き、これにより移動する可動部３０が固定部２０によって止められたら、測定レバー４１から手を離すだけである。なお、測定器１０を、ベース面２１が上向き水平になるように縦に使う場合、生地１は単にベース面２１上に載せられる。

　測定者が測定レバー４１を引くと、可動部駆動機構４０により可動部３０が初期位置から前進し、その押圧端３１が固定部２０のベース面２１に対して生地１を圧縮した後、ベース面２１によって移動が制限されて停止する。この可動部３０の移動は約１～２秒程度で終了する。可動部駆動機構４０は、この可動部３０が停止する位置において押圧端３１が生地１にかける圧力が測定基準値である２００Ｎを若干上回るように構成される。本実施形態では、一例として、可動部駆動機構４０は、測定者が測定レバー４１を引くと（この力は約４９Ｎ（５ｋｇ重）で済む）、可動部３０の押圧端３１が生地を約２４５Ｎ（２５ｋ重）までの力で押圧するように設計される。従って、可動部３０の停止時点で、押圧端３１が生地１にかける圧力は基準値２００Ｎを少なくとも少しは超えている。そのため、以下、可動部３０の停止位置を「超過押圧位置」という。可動部３０が初期位置から超過押圧位置まで移動する間、パルスコーダ３４は可動部３０の初期位置からの変位量をリアルタイムで検出し、この検出値はアナログ信号として信号線５３から制御部５２の入力インターフェースへと送られ、ここで増幅及びデジタル変換されてＲＡＭに連続的に格納される。同時並行に、ロードセル２２は、可動部３０の押圧端３１が生地１に接触した時点から過押圧位置に達する時点までベース面２１にかかる圧力すなわち押圧端３１が生地１を押圧する力をリアルタイムで検出し、この検出値も信号線５３から制御部５２の入力インターフェースを介してＲＡＭに連続的に格納される。そして、ＣＰＵは、ＲＡＭの圧力検出値をＲＯＭに事前に格納された圧力基準値とリアルタイムで比較し、両者が一致した時点（又は圧力検出値が圧力基準値を初めて上回った時点）の変位量測定値を生地厚に変換して出力インターフェースを介して表示部５１に表示する。

　以上のように、測定者が測定時に行う動作は操作レバー４１を引くだけであり、これにより、可動部３０が初期位置から固定部２０によって止められる超過押圧位置まで一挙に直線移動するため、測定作業が簡単かつ迅速であり、また、可動部３０の移動は回転を伴わないため、測定時に生地１に回転摩擦が生じることはなく、測定を正確に行うことができる。

　１　生地
　１０　測定器
　２０　固定部
　２１　ベース面
　２２　ロードセル（圧力検出手段）
　３０　可動部
　３１　押圧端
　３４　パルスコーダ（間隔検出手段／変位量検出手段）
　４０　可動部駆動機構
　４１　操作レバー
　４１ｂ　レバー反端部
　４２　固定軸
　４３　前後移動部
　４４　リンク部
　４６　ばね
　５０　制御ボックス
　５１　表示部
　５２　制御部

Claims (8)

1. 　事前に設定した圧力で生地を押圧した時点の生地の厚さを測定するための生地厚測定装置であって、
   　ベース面（２１）を有する固定部（２０）と、
   　ベース面（２１）に対し生地（１）を押圧させる押圧端（３１）を有する可動部（３０）と、
   　押圧端（３１）が生地（１）に接触しない初期位置から押圧端（３１）がベース面（２１）に対し生地（１）を前記事前に設定した圧力を超える圧力で押圧する超過押圧位置まで可動部（３０）を非回転直線移動させるための可動部駆動機構（４０）と、
   　ベース面（２１）に対し押圧端（３１）が生地（１）を押圧する圧力を検出するための圧力検出手段（２２）と、
   　可動部（３０）が前記初期位置から前記超過押圧位置へと移動する間の前記圧力検出手段（２２）による検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点におけるベース面（２１）と押圧端（３１）との間の間隔を検出するための間隔検出手段（３４）とを備えた生地厚測定装置。
2. 　表示部（５１）と、
   　前記圧力検出手段（２２）による検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点における前記間隔検出手段（３４）による検出値を前記表示部（５１）に表示させる制御部（５２）とを更に備えた請求項１の生地厚測定装置。
3. 　前記間隔検出手段（３４）は、可動部（３０）の前記初期位置からの変位量を検出するための可動部変位量検出手段（３４）を含み、該変位量に基づいてベース面（２１）と押圧端（３１）との間の間隔を検出する請求項１又は２の生地厚測定装置。
4. 　前記圧力検出手段（２２）は前記ベース面（２１）に組み込まれる請求項１の生地厚測定装置。
5. 　前記可動部駆動機構（４０）は、操作レバー（４１）と、操作レバー（４１）を回動可能に支持する固定軸（４２）と、測定者が操作レバー（４１）を握ることによって生じる操作レバー（４１）の回動動作を可動部（３０）に伝達し、可動部（３０）を前記初期位置から前記圧力超過位置へと移動させるリンク機構部（４１ｂ、４３、４４）とを含む請求項１の生地厚測定装置。
6. 　前記可動部駆動機構（４０）は、前記固定軸（４２）に設けられた軸受け（４５）を有し、該軸受け（４５）は可動部（３０）の一側部を支持する請求項５の生地厚測定装置。
7. 　事前に設定した圧力で生地を押圧した時点の生地の厚さを測定するための生地厚測定方法であって、
   　固定部（２０）のベース面（２１）と可動部（３０）の押圧端（３１）との間に生地を配置する工程と、
   　押圧端（３１）が生地（１）に接触しない初期位置から押圧端（３１）がベース面（２１）に対し生地（１）を前記事前に設定した圧力を超える圧力で押圧する超過押圧位置まで可動部（３０）を非回転直線移動させる工程と、
   　ベース面（２１）に対し押圧端（３１）が生地（１）を押圧する圧力を検出する工程と、
   　可動部（３０）が前記初期位置から前記超過押圧位置へと移動する間の前記圧力の検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点におけるベース面（２１）と押圧端（３１）との間の間隔を検出する工程とを含む生地厚測定方法。
8. 　前記間隔検出工程は、前記初期位置から前記圧力の検出値が前記事前に設定した圧力に達した時点までの可動部（３０）の変位量を検出する工程を含む請求項７の生地厚測定方法。

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