JPH0354411A - 矯正丸棒の外径、及び振れ量の自動測定装置 - Google Patents

矯正丸棒の外径、及び振れ量の自動測定装置

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JPH0354411A
JPH0354411A JP18981989A JP18981989A JPH0354411A JP H0354411 A JPH0354411 A JP H0354411A JP 18981989 A JP18981989 A JP 18981989A JP 18981989 A JP18981989 A JP 18981989A JP H0354411 A JPH0354411 A JP H0354411A
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JP
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straightening
length
straightening round
outer diameter
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JP18981989A
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Ichiro Ozaki
一朗 小崎
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Daido Machinery Ltd
Daido Kikai Seisakusho KK
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Daido Machinery Ltd
Daido Kikai Seisakusho KK
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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、矯正丸棒(矯正加工を終えた丸棒のことをい
う)の矯正効果の確認、或いは評価を行うための基準と
なる真円度、円筒度、真直度などを求めることを目的と
して、矯正丸棒の各部の外径、及び振れ量を自動的に、
しかも高精度で測定するための自動測定装置に関するも
のである.〔従来の技術〕 矯正丸棒は、コイル状に巻回されている素材を所定長さ
に切断し、これを直線矯正して得られるものである.こ
の矯正丸棒の矯正効果の基準としては、真円度、円筒度
、真直度などがあり、これらを求めるには、矯正丸棒の
各部の外径と振れ量とを測定する必要がある. 従来、矯正丸棒の外径、及び振れ量を測定するには、第
22図及び第23図に示されるように、複数台の支持台
51によって矯正丸棒52を回転可能に支持し、矯正丸
棒52の両端部の外径と振れ量を測定するには、外側に
設けられた支持台5lから矯正丸棒52の端部を所定長
さ突出させ、測定者がこの矯正丸棒52を回転させなが
ら、マイクロメータによってその端部の外径を測定する
と共に、ダイヤルゲージ53によってその端部の振れ量
を測定していた. また、複数台の支持台5lによって矯正丸棒52を基準
スパンで支持し、矯正丸棒52における各スパンの中央
の外径と振れ量も、端部と全く同様にして測定していた
. なお、矯正丸棒52の両端部は、その長さ方向に沿って
小間隔をおいた多点で外径を測定しており、これは、コ
イル状に巻回されている素材を所定長さに切断したもの
を直線矯正して矯正丸棒にしているために、その両端部
分が、他の部分に比較して外径が大きく (太く)なる
傾向があり、この両端部分の外径を集中的に測定して、
この部分の真円度、及び円筒度を求め、これにより正し
い矯正効果の確認、或いは評価を行う必要があるからで
ある. このように、従来の矯正丸棒の外径及び振れ量の測定は
、マイクロメータ及びダイヤルゲージを使用して人が行
う手動測定のため、測定に時間がかかると共に、測定誤
差が不可避のために、測定精度が悪かった。特に、振れ
量の測定に関しては、矯正丸棒の径が小さくなると、ダ
イヤルゲージ53の押付け力によって、矯正丸棒がわん
曲されることがあり、これでは真の振れ量を測定するこ
とができない, (発明が解決しようとする!Iff) 本発明は、矯正丸棒の外径と振れ量との測定を無接触で
自動的に行って、測定能率と測定精度の双方を高め、し
かも、矯正丸棒の両端部を片持ち状に支持して、この部
分の外径を、長さ方向に沿って小間隔をおいた多点で測
定すると共に、当該部分の特定の一点において、その振
れ量の測定を行う捧端測定と、矯正丸棒をほぼ基準スパ
ンで支持して、各支持スパンの中央の一点において矯正
丸棒の外径と振れ量との測定を行うスパン中央測定との
、合計四#1類の異なる測定作業を、無接触式測定器の
一往復路において連続して行えるようにすることを課題
としてなされたものである.〔課題を解決するための手
段〕 請求項1に記載の発明は、複数個の支持ロールで矯正丸
棒を支持して回転させる構成であって、少なくとも両端
に配置されるものが、前記支持ロールによって支持され
ている矯正丸棒の長さ方向に沿って所定範囲内において
移動可能なように、該矯正丸棒の長さ方向に沿って所定
の間隔をおいてベッドに取付けられる複数台の回転台と
;各回転台で支持される矯正丸棒の全長にわたって該矯
正丸棒の長さ方向に沿って走行可能であると共に、制御
手段によってその停止位置が制御されて、前記各回転台
で支持される矯正丸棒の長さ方向に沿った特定位置の外
径及び振れ量を測定するための無接触式測定器と;前記
各回転台の支持ロールで支持されて回転している矯正丸
棒の回転角を検出するための回転角検出器と:を備えて
いることを特徴としている矯正丸棒の外径、及び振れ量
の自動測定装置である. また、請求項2に記載の発明は、複数個の支持ロールで
矯正丸棒を支持して回転させる構戒であって、該支持ロ
ールによって支持される矯正丸棒の長さ方向に沿って所
定の間隔をおいてベッドに固定して取付けられる複数台
の回転台と;上記した無接触式測定器及び回転角検出器
と;を備えていることを特徴としている矯正丸棒の外径
、及び振れ量の自動測定装置である. 〔発明の作用〕 請求項1に記載の発明においては、回転角検出器によっ
て矯正丸棒の回転位置を検出して、無接触式測定器によ
って矯正丸棒の長さ方向に沿った特定位直の回転角に対
する外径、及び振れ量が連続的に測定され、この無接触
式測定器を矯正丸棒の長さ方向に沿って移動させて、制
御手段によって特定位置に停止させることにより、矯正
丸棒の長さ方向に沿った測定位置の変更が行われる.ま
た、両端に配置されている前記各回転台を矯正丸棒の両
端よりも設定長さだけ内側に移動させて、回転台の基準
スパンのほぼ整数倍の長さを有する矯正丸棒を、その両
端部を片持ち状態にして各回転台に保持させ、この状態
で、矯正丸棒の両端部の外径を、その長さ方向に沿って
小間隔をおいた多点で測定すると共に、当該部分の特定
の一点において振れ量の測定を行う.また、両端に配置
されている前記各回転台を外側に移動させて正規の位置
に戻すことにより、各回転台のスパンが全て基準スパン
となるように配置し直し、この状態において各回転台の
スパンの中央の一点において、矯正丸棒の外径と振れ量
との測定を行う.請求項2に記載の発明においては、矯
正丸棒を支持するための各回転台が基準スパンを保って
固定されていて、各回転台に矯正丸棒を支持した状態で
、該矯正丸棒の両端部は片持ち状態となっている.この
ため、矯正丸棒の一端から、順次無接触式測定器を移動
させて、矯正丸棒の両端部分の多点において外径を測定
すると共に、当該部分の特定の一点において振れ量を測
定する棒端測定と、矯正丸棒の支持スパンの中央の一点
において外径及び振れ量を測定するスパン中央測定とが
、回転台を移動させることなく、無接触式測定器の一往
復路において連続して行われる. 〔実施例〕 以下、実施例を挙げて、本発明に係わる自動測定装置を
更に詳細に説明する. 第l図において、ベッドlの長さ方向の中央部に固定式
回転台S1が該ベッドlに固定して取付けられ、この固
定式回転台S1の両側に、べ7ドlの長さ方向に沿って
所定範囲内において移動可能な構造の移動式回転台S2
がそれぞれ取付けられている. 固定式回転台S1は、第2図及び第3図に示されるよう
に、側面視において逆門形となっている回転台本体2の
相対向する支持板部2aに駆動回転軸3がベッドlの長
さ方向に沿って支持され、この駆動回転軸3の一端部に
駆動モータ4の駆動軸4aが直結されていると共に、そ
の他端部に回転角検出器5の軸5aが直結されており、
この駆動回転軸3にブーリー6が取付けられていて、こ
のブーリー6は、回転台本体2の相対向する支持板部2
aの間に形成される中空部7に配置されている。
駆動回転軸3よりも上方に一対の支持ロール取付け軸8
がベソド1の幅方向に沿って所定の間隔をおいて回転台
本体2の各支持板部2aに支持されており、各支持ロー
ル取付け軸8に支持ロール9が回転可能に取付けられて
いる.支持ロール9には、プーリーIfが一体に形威さ
れていて、各支持ロール9と一体に形威されている各ブ
ーリー11と、駆動回転軸3に取付けられた前記ブーリ
ー6との間にそれぞれベルト12が掛装されている.こ
れにより、各支持ロール9は、同方向に回転して、各支
持ロール9に支持されている矯正丸棒Rは、これと反対
の方向に従動回転させられる.また、駆動回転軸3の回
転数と、一対の支持ロール9の間に支持されて回転する
矯正丸棒Rの回転数とは、比例関係にあるので、駆動回
転軸3の回転数を回転角検出器5によって検出すること
により、矯正丸棒Rの回転敗が間接的に検出されるよう
になっている. また、第4図ないし第6図に移動式回転台Stが示され
ており、回転部の構成は、駆動回転輪3に回転角検出器
5が直結されていない点が異なるのみで、他の構戒は、
前記固定式回転台S,と同一である。ベッド1に基板l
3が固定され、この基板l3の幅方向に沿った両端部に
ガイドレールl4がベッドlの長さ方向に沿って取付け
られ、回転台本体2の下面に取付けられたガイドロール
l5が前記ガイドレールl4に嵌まり込み、これにより
回転台本体2はベッドlの長さ方向に沿って移動可能に
なっている.基板l3の長さ方向の両端部にそれぞれ支
持ブロックl6が取付けられ、ねじ棒17の両端部分が
各支持ブロックl6に支持されており、一方の支持ブロ
ックl6に取付けられた駆動モータl8の駆動軸18a
と、ねじ棒l7の一端とが直結されていると共に、回転
台本体2の下部に装着されたナット19と、ねじ棒l7
とが螺合しており、駆動モータl8を正逆回転させると
、回転台本体2はベッドlの長さ方向に沿って直線移動
するI威になっている.また、第1図、第6図ないし第
8図に示されるように、ベッド1の幅方向の両端部には
、一対のガイドレール2Iが所定の間隔をおいて該ベッ
ド1の長さ方向に沿って設けられている.各ガイドレー
ル21に案内されて走行台車22が走行するようになっ
ており、左右の走行台車22は門形アム23で互いに連
結されている.各走行台車22には、それぞれレーザー
測定器Eを構成しているレーザー投光器24、及びレー
ザー受光器25が載せられている, 第1図及び第9図に示されるように、各ガイドレール2
1の両端部には、それぞれベルト駆動軸26、及びベル
ト被動軸27が回転可能に支持されていて、その両端部
はガイドレール21の外面から突出していて、この突出
した部分にそれぞれタイミングベルト用の歯車28が取
付けられ、ベルト駆動軸26、及びベルト被動軸27に
それぞれ取付けられた歯車28にタイミングベルト29
が掛装されていると共に、このタイξングベルト29は
、前記走行台車22に連結されている.宋た、ベルト駆
動軸26の中央部に取付けられたタイミングベルト用の
歯車3lと、ステンピングモータ32の駆動軸32a4
こ取付けられた同様の歯車33との間にタイミングベル
ト34が掛装され、ステンピングモータ32の駆動回転
によって、各走行台車22は、停止位置を制御されて走
行するようになっている. 第1図に示されているように、三台の固定式、及び移動
式の各回転台S.Stは、固定式回転台S,を中央にし
て、その両側に移動式回転台S2が配置され、各回転台
S+.Szに取付けられている一対の支持ロール9の間
で長尺の矯正丸棒Rが支持されており、ステフピングモ
ータ32によって走行台車22を走行させて目的位置で
停止させ、三対の支持ロール9によって支持されている
矯正丸棒Rを回転させながら、レーザー測定器已によっ
て矯正丸棒Rの特定位置における回転角に対する外径と
振れ量を測定するのである. レーザー測定器已によって矯正丸棒Rの外径と振れ量と
が測定される原理が、第10図ないし第l3図に示され
ている. 第lO図及び第1l図に示されるように、被測定物であ
る矯正丸棒Rは、レーザー投光器24から発せられるレ
ーザー光線の走査IFと直交して配置されており、この
矯正丸棒Rが走査線Fを遮る部分の長さ(G,)を測定
することにより、矯正丸棒Rの外径が測定される. 矯正丸棒Rは回転させられているので、矯正丸棒Rの長
さ方向に沿った特定位置における回転角(θ)に対する
外径(D>が測定される(第l2図参照).このように
して、回転角(θ)に対する矯正丸棒Rの外径(D>を
測定する目的は、矯正丸棒Rの真円度と円筒度とを求め
ることであり、実際には、一定角度(図示の例では45
゜)ずつ円周方向の位相の異なる複数箇所(図示の例で
は五箇所)においてその外径D +, D *. D 
s, D a. D sを測定し、その最大径、最小径
、平均径を読み取っている. また、第13図に示されるように、レーザー光線の走査
&!IFの上端、或いは下端から被測定物までの長さ(
Cat)を測定することにより、矯正丸棒の振れ量が測
定される. 引き続き、上記した自動測定装置による矯正丸棒Rの外
径と握れ量との測定を、具体的数値を挙げて説明する, 第16図ないし第18図に示される例は、矯正丸棒Rの
長さが、回転台の基準スパン(lm)の整数倍(2倍)
のく2m)の場合であって、駆動モータIBを起動させ
て、両端に設けられている各移動式回転台S,を正規の
位置から内側に移動させ、三対の支持ロール9によって
矯正丸棒Rを支持した場合に 矯正丸棒Rの両端が片持
ち状に支持されていて、そのオーバーハング部の長さが
(250 m)となるように、各移動式回転台Stの位
置を定める〔第16図及び第181F(イ)〕。
なお、この状態では、各回転台S,,S2のスパンは、
基準スパン(1m)よりも短くなっている.レーザー測
定器Eは、右端に待機していて、ステンピングモータ3
2を起動させて、走行台車22を走行させると、レーザ
ー測定器Eが矯正丸棒Rの右端を検出して停止し、この
位置から設定ピンチ(P)ずつレーザー測定器Eを移動
させては停止させ(第14図参照)、各停止位置におい
て矯正丸棒Rの回転角に対する外径と振れ量とを順次測
定すると共に、棒端から特定長さ位置の一点のみにおい
て振れ量の測定を行う〔以後、この測定を捧端測定と称
して、図面においては(A)で表示する〕.右端のオー
バーハング部の棒端測定を終えたならば、レーザー測定
器Eを左方に移動させて、左端に配置された回転台S2
の付近でレザー測定器Eを停止させ、この位置からレー
ザ測定器Eを左方に設定ピッチ(P)ずつ移動させて、
左端のオーバーハング部の棒端測定を上記と同様にして
行う. 左端のオーバーハング部の棒端測定を終えたならば、移
動式の各回転台S8を外側に移動させて正規の位置に戻
し、各回転台S+.Stのスパンを基準スパン(In)
にし〔第17図及び第l8図(口)〕、レーザー測定器
Eを右方に移動させる途中において各回転台31,S!
のスパンの中央でレーザー測定器Eを停止させ、各スパ
ンの中央の一点において矯正丸棒Rの外径と振れ量とを
測定する〔以下、この測定をスパン中央測定と称して、
図面においてはCB)で表示する]. スパン中央測定を終えたならば、レーザー測定器Eを元
の待機位置に戻しておく. なお、上例において、矯正丸棒の両端のオーバハング部
の長さ(250m) 、及び各回転台の基準スパン(1
m)は、いずれも矯正丸棒の矯正効果を!!認するため
に行われる各部の外径、及び振れ量の測定において多用
されている数値である.そして、上記のようにして矯正
丸棒Rの各部分の外径を回転角の異なる複数箇所におい
て測定することにより、矯正丸棒Rの特定部分の真円度
が分かる.また、このようにして測定した矯正丸棒Rの
長さ方向に沿った特定位置における回転角の異なる複数
箇所の外径の平均径を算出し、矯正丸棒Rの長さ方向の
位if (L)と、この部分における矯正丸棒Rの平均
径(D.)とを表示したグラフが第15図に示されてい
る.これにより、矯正丸棒Rの両端部の最も外径の大き
な部分の棒端からの位置( L l+ L t)が分か
ると共に、矯正丸棒Rの長さ方向に沿って異なる位置の
平均径の差を読み取ることにより、矯正丸棒Rの円筒度
(太り量)を求めることができる.更に、矯正丸棒Rの
各部分の振れ量を読み取ることにより、矯正丸棒Rの真
直度が分かる.これらの結果を総合的に判断して、矯正
丸棒の矯正効果の確認、或いは評価を行うのである. また、矯正丸棒Rの長さが、回転台の基準スパン(1m
)の非整数倍の(2.5s)の場合には、第19図及び
第20図に示されるように、三台の各回転台S+,St
のスパンが、いずれも基準スパンとなるように配置して
おき、矯正丸棒Rの両端のオーバーハング部の長さが、
それぞれ(250 m )となるようにして、この矯正
丸棒Rを三対の支持ロール9によって支持し、両端の各
移動式回転台S2を移動させることなく固定したままで
、レーザー測定器Eの一往復路において、上記した棒端
測定、及びスパン中央測定を行うのである. 上記実施例の自動測定装置は、矯正丸棒の長さが(2m
)及び(2.5m)の場合の測定装置であって、例えば
長さが(3m)及び(3.5ts)の矯正丸棒の測定を
行う場合の装置としては、中央部に(1m)の基準スパ
ンをおいて二台の固定式回転台S1を設け、その外側に
それぞれ移動式回転台S2を設ければよい.全く同様に
して、長さが(4m〉及び(4.5+m)の矯正丸棒の
測定を行う場合の装置としては、中央部に(1m)の基
準スパンをおいて三台の固定式回転台S1を設け、その
外側にそれぞれ移動式回転台S2を設ければよい.また
、第20図に示されるように、矯正丸棒Rの長さが(2
m)の場合であっても、二台の固定式回転台S,を基準
スパン(1m)をおいて配置し、各固定式回転台SIで
矯正丸棒Rを支持して、両端部をそれぞれ(500 f
l)だけオーバーハングさせ、このオーバーハング部の
全長にわたって棒端測定を行うことなく、棒端からの長
さが(C)の部分においてのみ棒端測定を行う測定方法
もあるが、この場合には、矯正丸棒Rを支持する回転台
は、固定しておいて移動させる必要がない.請求項2に
記載の自動測定装置の例としては、このような場合を挙
げることができる. 〔発明の効果〕 本発明によれば、矯正丸棒の外径と振れ量との測定を無
接触で自動的に行うことができるので、測定能率と測定
精度の双方を一挙に高めることができる.また、矯正丸
棒の両端部を片持ち状に支持して、このオーバーハング
部の外径を、長さ方向に沿って小間隔をおいた多点で測
定すると共に、特定の一点において振れ量の測定を行う
棒端測定と、矯正丸棒を基準スパンで支持して、その基
準スパンの中央における一点で矯正丸棒の外径と振れ量
とを測定するスパン中央測定との、合計四種類の異なる
測定作業を、無接触式測定器の一往復路において連続し
て行なうことができる.
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第20図は、本発明を説明するための図で
あって、第1図は、本発明に係わる自動測定装置の全体
斜視図、第2図及び第3図は、固定式回転台S,の側面
断面図、及び正面断面図、第4図ないし第6図は、それ
ぞれ移動式回転台S2の平面図、側面断面図、及び正面
図、第7図は、レーザー測定器Eの側面図、第8図は、
レーザー光線の走査線Fと被測定物である矯正丸棒Rと
の位置関係を示す図、第9図は、ベルト駆動軸26の部
分の一図を破断した正面図、第10図は、レザー光線の
走査線Fによって被測定物の外径が測定される原理を示
す図、第11図は、矯正丸棒Rの外径の測定位置を示す
図、第12図は、矯正丸棒Rの回転角(θ〉と、その外
径(D)とを示すグラフ、第l3図は、レーザー光線の
走査線Fによって被測定物の振れ量が測定される原理を
示す図、第14図は、棒端測定とスパン中央測定とを説
明するための図、第15図は、矯正丸棒Rの長さ方向の
位i1 (L)と、その部分の平均径(Do)とを示す
グラフ、第16図は、矯正丸棒Rの両端部を片持ち状に
して支持している状態の測定装置の側面図、第17図は
、矯正丸棒Rを基準スパンが支持している状態の測定装
置の側面図、第18図(イ〉.(口)は、それぞれレー
ザー測定HEの往路、及び復路における測定部分を示す
図、第19図は、移動式回転台S!を移動させないで測
定を行う測定方法を示す測定装置の側面図、第20図は
、同様の測定を行う場合におけるレーザ測定器Eの測定
部分を示す図、第21図は、二台の固定式の回転台S,
を使用した矯正丸棒Rの外径、及び振れ量の測定方法を
説明するための図である. 第22図及び第23図は、従来の矯正丸棒の測定方法を
説明するための図であって、それぞれ側面図、及び正面
図である. 本発明を構或している主要部分の符号の説明は以下の通
りである.

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数個の支持ロールで矯正丸棒を支持して回転さ
    せる構成であって、少なくとも両端に配置されるものが
    、前記支持ロールによって支持されている矯正丸棒の長
    さ方向に沿って所定範囲内において移動可能なように、
    該矯正丸棒の長さ方向に沿って所定の間隔をおいてベッ
    ドに取付けられる複数台の回転台と、 各回転台で支持される矯正丸棒の全長にわたって該矯正
    丸棒の長さ方向に沿って走行可能であると共に、制御手
    段によってその停止位置が制御されて、前記各回転台で
    支持される矯正丸棒の長さ方向に沿った特定位置の外径
    、及び振れ量を測定するための無接触式測定器と、 前記各回転台の支持ロールで支持されて回転している矯
    正丸棒の回転角を検出するための回転角検出器と、 を備え、前記回転角検出器によって矯正丸棒の回転位置
    を検出して、前記無接触式測定器によって該矯正丸棒の
    長さ方向に沿った特定位置の回転角に対する外径及び振
    れ量の測定を行うと共に、前記無接触式測定器を矯正丸
    棒の長さ方向に沿って移動させることにより、矯正丸棒
    の長さ方向に沿った測定位置の変更を行い、しかも両端
    に配置されている前記各回転台を矯正丸棒の両端よりも
    設定長さだけ内側に移動させて、回転台の基準スパンの
    ほぼ整数倍の長さを有する矯正丸棒を、その両端部を片
    持ち状態にして各回転台に保持させると共に、この状態
    において、両端に配置されている前記各回転台を外側に
    移動させて正規の位置に戻すことにより、各回転台のス
    パンが全て基準スパンとなるように構成されていること
    を特徴とする矯正丸棒の外径、及び振れ量の自動測定装
    置。
  2. (2)複数個の支持ロールで矯正丸棒を支持して回転さ
    せる構成であって、該支持ロールによって支持される矯
    正丸棒の長さ方向に沿って所定の間隔をおいてベッドに
    固定して取付けられる複数台の回転台と、 各回転台で支持される矯正丸棒の全長にわたって該矯正
    丸棒の長さ方向に沿って走行可能であると共に、制御手
    段によってその停止位置が制御されて、各回転台で支持
    される矯正丸棒の長さ方向に沿った特定位置の外径、及
    び振れ量を測定するための無接触式測定器と、 前記各回転台の支持ロールで支持されて回転している矯
    正丸棒の回転角を検出するための回転角検出器と、 を備え、前記回転角検出器によって矯正丸棒の回転位置
    を検出して、前記無接触式測定器によって該矯正丸棒の
    長さ方向に沿った特定位置の回転角に対する外径及び振
    れ量の測定を行うと共に、前記無接触式測定器を矯正丸
    棒の長さ方向に沿って移動させることにより、矯正丸棒
    の長さ方向に沿った測定位置の変更を行うように構成さ
    れていることを特徴とする矯正丸棒の外径、及び振れ量
    の自動測定装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398690A (zh) * 2013-08-20 2013-11-20 合肥凯邦电机有限公司 电机转子外径测量装置
JP2014134539A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Sheng Kuo Machinery Co Ltd 高い計測精度を備える計測器

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