JPH0432572Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願考案は鋳造直管たとえば遠心力鋳鉄管の真
円度、とくに挿口と呼ばれる管の端部近くの真円
度を測定する装置に関する技術である。

［従来の技術］ 鋳造直管の真円度は鋳造条件の管理次第では多
少のばらつきが生じることがあり、この真円度の
ばらつきは、管と管とを繋いで管路（水道用、ガ
ス用、下水用など）を形成する布設工事の上で障
害となる。また水圧、気圧の保持上からも障害と
ならないように厳しくチエツクする必要がある。

従来は検査の工程において測定管の端部に検査
員が最大および最小の板ゲージを手作業で管周へ
嵌め込み、許容を越える測定管を不合格と設定し
て不良マークを表示していた。

検査員の手作業および目視による真円度測定は
言うまでもなく個人差の生じることが避け難い。

多数の管を測定することは非常に気疲れのする
作業であり、そのために測定値の信頼性が徐々に
低落することもないとは言えない。また、鋳造管
の鋳造・手入れは最近かなり合理化され、いわゆ
るFAを駆使するか、少なくとも半自動の段階に
届いて量産化された流れ作業を実現しているか
ら、最も重要な部門である中間検査の段階で、製
造に追随できない非能率や検査員の個癖に伴なう
結果のばらつきを放置することは工程全系列の上
から見て大きな問題を抱えることとなる。

一方、鋳造直管は一種類に限らず、管の口径に
おいて75mm、100mm、……2600mmまで27種あり、
受口の形状においてＡ型、Ｋ型、Ｔ型、……など
12種あり（以上JIS）、これらの組合わせ上200種
を越える管種があり、それらが入り混つて次々に
検査場へ送り込まれてくる訳であるから検査員の
管理も一通りでない苦労と緊張が伴なう。

一方このような煩瑣な手作業から解放されるた
めに、機械的に円筒体や円柱体の真円度や中心を
自動測定する技術も提案されている。たとえば特
開昭57−119208号公報においては第６図に示した
ように被測定体Ｐを支えローラ３ａ，３ａで回動
し、この外周面近くに設けた測定の本体１０１に
よつて外周面上を転動する車輪１０２と、その間
で円周方向の変位検出器１０３、半径方向の変位
検出器１０４を支持している。この構成によつて
被測定体Ｐの全周の任意分割位置での公称管径と
の差を自動的に読み取り真円度を求めることがで
きるとしている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

円管、円筒体の真円度の検査を量的に消化する
ためには、支えローラの上へ鋳造直管を載せてこ
れを低速で回動し必要な数値を測定すれば最も合
理的である。従来から真円度を測定するにはこの
基本的な構成を採るのが最も多いのも当然であ
る。

しかし支えローラ上へ直管を載せて回動したと
き、正確に真円度を検知できるのは、管軸方向の
うち、当該支えローラで支えられている円周部に
限られた点に問題がある。鋳造直管は管軸方向に
対しても多少の湾曲（反り）が生じ軸線が直線で
形成されているとは限らないから、支えローラに
載せた鋳造直管が回動したとき支えローラから外
方へ伸びたオーバーハング部分は支えローラ上と
は異なる点を中心として回動し、端面の画く軌跡
は支えローラ上で画く軌跡と一致しない。このよ
うに管軸方向の軸線のずれの影響を無視して支え
ローラ上の真円度を測定したところで管端の真円
度を知ることとはならない点にこの問題の難しさ
がある。

さきに引用した第６図の従来技術では、支えロ
ーラ３ａと本体１０１との軸線方向との位置関係
が不明であるが、軸線上同じ位置であればその真
円度は単に支えローラと接する外周面を示したに
過ぎず端面の真円度と一致するとは限らないし、
軸線上異なる位置、たとえば被測定体Ｐの端面で
真円度を測定したのであれば、支えローラから端
面までの軸線方向の歪みの影響が加わつて、大き
く外側へ振れて動く偏心円の軌跡を捉えたに過ぎ
ず、端面の真円度そのものの測定値とは大きな乖
離が生じる。

測定用のセンサーを直接被検体である鋳造直管
の粗雑な鋳肌に接触する点も問題である。測定用
のセンサーは一般に1/1000〜1/100mmの単位の凹
凸を測定する精密な機材であるのに、粗雑な外周
面に当てて表面のはげしい凹凸による振動に直撃
され回転方向へ絶えず外力が加わつては到底長い
使用に耐えられない。

本願考案は以上の問題点を解決するために、鋳
造直管の真円度を管種の如何に拘らず自動的に計
測してその結果を検査基準に照合して良否を判断
表示する自動測定装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本願考案に係る鋳造直管の真円度自動測定装置
は、測定しようとする鋳造直管を搬入する搬送機
を設け、該搬送機の管軸方向両側にそれぞれ２輪
の支えローラを配し、その一方の外側に測定ユニ
ツトは管軸方向（Ｘ方向）へ移動可能な水平フレ
ーム２４上へ昇降（Ｙ方向）自在に支持された昇
降フレーム９と、該昇降フレーム９の上端から管
軸と直角方向（Ｚ方向）へ移動自在に吊支された
水平フレーム１０と、該水平フレーム１０に吊支
された押えローラ４、および前記水平フレーム１
０の下方で押えローラ４と対向し常に上方へ付勢
される測定ローラ５を具え、鋳造直管Ｐを支えロ
ーラ３と押えローラ４とで挟持しつつ回転すると
きの測定ローラ５の上下変動を検知するリニアス
ケール６および該リニアスケールの測定値を電気
信号に置換して制御装置へ入力し、既に該制御装
置へあらかじめ入力した設定値と比較して良否を
表示する手段を具えたことにより先に述べた問題
点を解決した。

［作用］ 実施例を示す第１図（斜視図）、第２図（正面
図）、第３図（側面図）に基いて本願考案の作用
を説明する。

測定しようとする鋳造直管Ｐは搬送機２の上に
搭載されて装置内へ搬入される。搬送機２の管軸
方向の両側に２輪の支えローラ３，３があり、そ
の上に測定管Ｐが載置される。この支えローラの
更に外側には測定ユニツト１が配置され、この測
定ユニツト１内では管軸方向（Ｘ方向）へ移動可
能な水平フレーム２４の上へ昇降自在（Ｙ方向）
に昇降フレーム９を支持し、この昇降フレーム９
の上方からＸ方向と直角方向（Ｚ方向）へ移動自
在に水平フレーム１０、および押えローラ４を吊
支している。他方、水平フレーム１０の下方では
測定ローラ５を吊支し、この測定ローラ５は上方
へ付勢されている。このユニツトに装着された２
輪の押えローラ４，４で測定管を押え得る位置ま
で押えローラをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの調
整を行なう。押えローラが測定管の外面に接触し
軽く押圧することによつて前記の支えローラと共
に管を挟持して位置が決まる。

測定ユニツトには押えローラ４，４と対向して
常に上方へ付勢されている１輪の測定ローラ５が
あるから位置の決まつた測定管Ｐの外周下底面を
常に上方へ押圧し、測定管の同一円周上に３輪の
ローラによる３点接触が行われている。

ここで測定管を360°回転すると、管が真円であ
れば３点接触の位置は変わらず測定ローラ５の位
置も不動である。しかし現実の鋳造直管では若干
の乖離は避けられないから、測定ローラは付勢力
に抗して押し下げられ又は付勢力のため押し上げ
られて上下に変動し、この変動量をリニアスケー
ル６でとることができる。

この場合、鋳造直管Ｐが回動して管軸方向の歪
みのため管端では支えローラ上とは異なる軌跡を
画いて大きく振れて回動しても、押えローラ４と
測定ローラ５は常にその軌跡に応動してＹ方向、
Ｚ方向へ同調して変位し、両ローラ間に生じる相
対的な変化だけを捉えてリニアスケールへ伝える
ものである。すなわち管軸方向の歪みの影響を打
ち消して正確に管端の絶対的な真円度だけを検知
する点が大きな特徴である。

リニアスケールの測定値は電子回路で処理可能
なように電気信号に置換して制御装置７へ入力
し、この制御装置７内へあらかじめ設定器８より
入力してあつた設定値と比較して良否を判断し、
異常の場合には外部に注意を喚起する手段を作動
させる。

［実施例］ 本願考案の好ましい実施例を同じ第１図（全体
図）と第２図（正面図）および第３図（側面図）
に基いて説明する。

測定管Ｐは第２図に示すように遠心力鋳造管で
一方が受口、他方が挿口で形状が異なる。

搬送機２は第１図のように搬送台車上に載つて
搬入され、台車上の持ち上げ装置（図示せず、油
圧シリンダーなど）で管ごと持ち上げられて所定
の高さに達すると支えローラ３，３の上に載置
し、検査のための位置決めが終わる。

押えローラ、測定ローラを管の測定をする上で
Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に対して移動可能とするた
めの好ましい実施例としてはローラを装着したフ
レームが管に対してＸ軸、Ｚ軸に移動可能なよう
に駆動機構と組み合わせ、上下方向のみをフレー
ム内でローラが独立して移動可能とする型式を推
賞する。その具体例を図に基いて説明する。

Ｙ軸に昇降する昇降フレーム９にＺ軸に移動で
きる水平フレーム１０が取り付けられていて水平
フレームの上部に馬蹄形の押えローラ４，４が設
けられその下側にシリンダー１１で上下に移動す
る測定ローラ５があり、その支持ロツド１２より
測定アーム１３が出ていてアーム下面にリニアス
ケール６の測定子が内蔵されているスプリングに
よつて伸縮する構造になつていて常に上方向へ付
勢して接している。

この昇降フレーム９はＸ軸に移動出来る水平フ
レーム２４に搭載され移動装置１４によつてＸ軸
に対し前進後退出来る様になつている。

搬送機２で支えローラ３，３に測定管Ｐが載せ
られると、測定ユニツト１がＸ軸方向に前進して
押えローラ４，４と測定ローラ５を測定管の測定
位置まで挿入する。次に昇降フレーム９のシリン
ダー１５の油圧を除圧すると昇降フレーム９は下
降して押えローラ４，、４で管の外面を押える。
管は支えローラ３，３と押えローラ４，４で規制
された後、測定ローラ５のシリンダー１１を除圧
するとシリンダーに内蔵されているスプリングに
よつて上昇し管外面の下面に測定ローラ５が接す
る。リニアスケール６の測定子は測定ローラが上
昇すると測定アーム１３に接したまま上昇する。
この状態で支えローラ３，３を駆動すると回転ロ
ーラに載つている測定管Ｐは１回転される間に測
定ローラ５は上下の動きを行ない、それに取り付
けられている測定アーム１３を介してリニアスケ
ール６の測定子と接し、上下の変位量をリニアス
ケールで測定し、この測定値はＡ／Ｄ変換器１６
に入つて電子回路で処理可能にデジタル化された
のちマイクロコンピユータ７に入力する。

鋳造直管の真円度は管の口径によつて規定され
ており、たとえば口径（Ｄ）が75mmではプラス径
（＋ΔD）が２mm、マイナス径（−ΔD）も２mmで
あるが、Ｄが500mmになると＋ΔDが２mm、−ΔD
は３mmとなり、Ｄが1600mmを越えると＋ΔDが４
mm、−ΔDが５mmとその許容限を定めている。

このように管種によつて異なる規格をそれぞれ
関連つけて真円度の設定器８に入れておき、当該
測定管Ｐの管種を指定することによつて設定値
（基準値）はＡ／Ｄ変換器１７を経て電気的にマ
イクロコンピユータ７の内で記憶されているか
ら、測定値Dpと設定値Ｄとの比較を行ない、結
果はＤ／Ａ変換器１８を介して表示器（プリント
アウトも可能）１９に表示する。

測定値が基準（±ΔD）を越えるときはマイク
ロコンピユータ７からＤ／Ａ変換器２０を経て不
良マーキング２１のローラ刷毛を上昇させる作動
命令が出力され、同時に支えローラ３，３への作
動命令も出力されて管外面に不良マーキングを施
す。なおさらに検査員の注意を喚起するために
Ｄ／Ａ変換器２２を経てリレーが働いて警報２３
を吹鳴させるのも好ましい実施例である。

マイクロコンピユータ７を中心とする情報伝達
のルートを図示したブロツク図が第４図であり、
マイクロコンピユータ内での処理手順を示したフ
ローチヤートが第５図である。

Ｙ軸の昇降フレーム９のシリンダー１５は単動
式で片側にスプリングを内蔵しており、油圧を除
圧することにより上下方向の動きはスプリングに
より自由になる。またＺ軸へ水平に移動できるフ
レーム１１はスライドベヤリング２５にて上下を
支持されていて、上部支持面端にスプリング２６
にてフレーム１０は中央に位置する様にバランス
させ、Ｙ軸の昇降フレーム９に取り付けられてい
る。

昇降フレーム９と水平フレーム１０の二つのフ
レームの組み合わせによつて円周360°可動できる
構造になつていて、それに取り付けられている馬
蹄形の押えローラ４，４と測定ローラ５は管の外
面に接した状態のまま管の回転に追随して測定で
き、曲がりのある管も正確に測定できる。

［考案の効果］ 本願考案は以上に述べた構成と作用を生じるか
ら、管種によつて定められた全ての真円度測定を
あらかじめ読み込んでおけば、いかに複雑な規定
であつても確実に測定値と比較して良否の判断を
物理的に果たす。したがつて検査員の手動と目視
によつて犯し勝ちな錯覚や誤謬を完全に免れ得
る。また検査用のセンサー（リニアスケール）が
直接鋳造直管の粗い外周面に接触しないことも従
来技術と異なる点であり、流れてくる量産品の検
査のうえでは欠くことのできない特徴となつてい
る。

しかも、作業性は格段に向上し機械化量産化さ
れた製造工程に追随して検査の合理化自動化で対
応することができ、工場の全系列の能率を著しく
増進する。

また、これによつて省人化ができ工場経済上の
有利性を享受できることも大きな効果と言うべき
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の好ましき実施例の全体斜視
図、第２図は同じく正面図、第３図は同じく側面
図、第４図は情報伝達のブロツク図、第５図は制
御装置の実施例（マイクロコンピユータ）内のフ
ローチヤート、第６図は従来技術の一例を示す側
面図。 １……測定ユニツト、２……搬送機、３，３…
…支えローラ、４，４……押えローラ、５……測
定ローラ、６……リニアスケール、７……制御装
置（マイクロコンピユータ）、Ｐ……測定管、Ｄ
……外径の基準値、±ΔD……許容公差、Dp……
肉厚の測定値。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 測定しようとする鋳造直管Ｐを搬入する搬送機
   ２を設け、該搬送機２の管軸方向両側にそれぞれ
   ２輪の支えローラ３を配し、その一方の外側に測
   定ユニツト１を配置し、該測定ユニツト１は管軸
   方向へ移動可能な水平フレーム２４上へ昇降自在
   に支持された昇降フレーム９と、該昇降フレーム
   ９の上方から管軸と直角方向へ移動自在に吊支さ
   れた水平フレーム１０と、該水平フレーム１０に
   吊支された押えローラ４、および前記水平フレー
   ム１０の下方で押えローラ４と対向し常に上方へ
   付勢される測定ローラ５を具え、鋳造直管Ｐを支
   えローラ３と押えローラ４とで挟持しつつ回転す
   るときの測定ローラ５の上下変動を検知するリニ
   アスケール６および該リニアスケールの測定値を
   電気信号に置換して制御装置へ入力し、既に該制
   御装置へあらかじめ入力した設定値と比較して良
   否を表示する手段を具えたことを特徴とする鋳造
   直管端部の真円度自動測定装置。