JPH0727554A - 長尺材の変位測定法およびその測定装置 - Google Patents
長尺材の変位測定法およびその測定装置Info
- Publication number
- JPH0727554A JPH0727554A JP19397793A JP19397793A JPH0727554A JP H0727554 A JPH0727554 A JP H0727554A JP 19397793 A JP19397793 A JP 19397793A JP 19397793 A JP19397793 A JP 19397793A JP H0727554 A JPH0727554 A JP H0727554A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- shaped object
- joint
- measured
- displacement
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで精度よく測定することができる長
尺材の変位測定法とその測定装置を提供する。 【構成】 長尺材１９の表面に肉厚が一定のリング状物
１５を接触させ、前記リング状物１５の内周面の位置の
変動を前記リング状物１５内に設けたセンサ１８で測定
する。
尺材の変位測定法とその測定装置を提供する。 【構成】 長尺材１９の表面に肉厚が一定のリング状物
１５を接触させ、前記リング状物１５の内周面の位置の
変動を前記リング状物１５内に設けたセンサ１８で測定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、長尺材の変位測定方法
とその測定装置に関する。
とその測定装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、長尺材の変位測定方法の変位測定方
法としては、例えば図４に示すようなローラ付きの差動
トランス式変位センサを用いた、接触式変位測定方法が
用いられている。図中、１は差動トランス式変位セン
サ、２はローラ、３は被測定材である。被測定材３が柔
軟材である場合には、ローラ２が被測定材３に食い込ん
で正確な変位測定ができなくなるのを防止するために、
所望の圧力で押圧して測定する。
法としては、例えば図４に示すようなローラ付きの差動
トランス式変位センサを用いた、接触式変位測定方法が
用いられている。図中、１は差動トランス式変位セン
サ、２はローラ、３は被測定材である。被測定材３が柔
軟材である場合には、ローラ２が被測定材３に食い込ん
で正確な変位測定ができなくなるのを防止するために、
所望の圧力で押圧して測定する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この接
触式変位測定方法には以下のような問題があった。即
ち、 １）測定精度を上げるためには、ローラの外円柱面（被
測定材との接触面）と回転軸との中心線とはいつも平行
の状態を保つことが望ましい。そのためには、回転軸と
軸受けの製作精度を高くし、それらの嵌合状態も精度よ
くする必要があるが、このことは、製作コストを高くす
ることになる。 ２）通常、柔軟材の表面には凹凸がある。従って、柔軟
材の変位を測定する場合には、この凹凸による変位を除
くために、幅や径の大きな高精度のローラを用いる必要
がある。しかしながら、このようなローラを精度よく、
偏心のないように製作することは容易でなく、製作コス
トが高くなる。 ３）被測定材を移動させながら測定する場合、被測定材
の表面に追従させて、ローラを確実に表面に接触させる
ことが困難である。
触式変位測定方法には以下のような問題があった。即
ち、 １）測定精度を上げるためには、ローラの外円柱面（被
測定材との接触面）と回転軸との中心線とはいつも平行
の状態を保つことが望ましい。そのためには、回転軸と
軸受けの製作精度を高くし、それらの嵌合状態も精度よ
くする必要があるが、このことは、製作コストを高くす
ることになる。 ２）通常、柔軟材の表面には凹凸がある。従って、柔軟
材の変位を測定する場合には、この凹凸による変位を除
くために、幅や径の大きな高精度のローラを用いる必要
がある。しかしながら、このようなローラを精度よく、
偏心のないように製作することは容易でなく、製作コス
トが高くなる。 ３）被測定材を移動させながら測定する場合、被測定材
の表面に追従させて、ローラを確実に表面に接触させる
ことが困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した長尺材の変位測定法とその測定装置を提供するも
ので、長尺材の表面に肉厚が一定のリング状物を接触さ
せ、前記リング状物の内周面の位置の変動を前記リング
状物内に設けたセンサで測定することを第１発明とし、
リング状物を軸受けで受け、前記軸受けをジョイントを
介して支点に取り付けられたアームにより支持し、前記
ジョイントはリング状物の回転方向には相対的に大きな
剛性を有し、他の方向には小さな剛性を有することを特
徴とする前記発明の長尺材の変位測定法の測定装置を第
２発明とするものである。
決した長尺材の変位測定法とその測定装置を提供するも
ので、長尺材の表面に肉厚が一定のリング状物を接触さ
せ、前記リング状物の内周面の位置の変動を前記リング
状物内に設けたセンサで測定することを第１発明とし、
リング状物を軸受けで受け、前記軸受けをジョイントを
介して支点に取り付けられたアームにより支持し、前記
ジョイントはリング状物の回転方向には相対的に大きな
剛性を有し、他の方向には小さな剛性を有することを特
徴とする前記発明の長尺材の変位測定法の測定装置を第
２発明とするものである。
【０００５】
【作用】第１発明のように、リング状物の内周面の位置
の変動を前記リング状物内に設けたセンサで測定するた
めには、リング状物の内周面の位置はセンサから独立し
て変動するようにする。従って、測定精度を高くするた
めに、リング状物の回転軸と軸受けの製作精度を高くす
る必要はなく、また、その嵌合状態も精度よくする必要
はない。また、高い測定精度を得るために必要な充分な
大きさで肉厚が一定のリング状物を製作することは、困
難なことではない。従って、本発明の方法では、低コス
トで精度よく長尺材の変位を測定することができる。ま
た、第２発明のように、リング状物の回転方向には相対
的に大きな剛性を有し、他の方向には小さな剛性を有す
るジョイントを用いてリング状物を支持すると、リング
状物を長尺材に確実に密着させることができ、測定精度
を上げることができる。
の変動を前記リング状物内に設けたセンサで測定するた
めには、リング状物の内周面の位置はセンサから独立し
て変動するようにする。従って、測定精度を高くするた
めに、リング状物の回転軸と軸受けの製作精度を高くす
る必要はなく、また、その嵌合状態も精度よくする必要
はない。また、高い測定精度を得るために必要な充分な
大きさで肉厚が一定のリング状物を製作することは、困
難なことではない。従って、本発明の方法では、低コス
トで精度よく長尺材の変位を測定することができる。ま
た、第２発明のように、リング状物の回転方向には相対
的に大きな剛性を有し、他の方向には小さな剛性を有す
るジョイントを用いてリング状物を支持すると、リング
状物を長尺材に確実に密着させることができ、測定精度
を上げることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
を詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本
発明にかかる長尺材の変位測定方法の一実施例である、
シート状の柔軟材の厚さの測定方法の側面説明図とＡ−
Ａ断面説明図である。本実施例では、被測定材１９であ
るシート状の柔軟材を上下から挟むように、被測定材１
９の両側に鉄製の円形リング１５を配置し、リング１５
内には渦電流式変位センサ１８を設置し、リング１５内
面の変位を測定する。リング１５の片側には、リング１
５の外径よりもやや小さい円板２４が中心が一致するよ
うに取り付けられおり、この円板２４の中央には回転軸
の軸受け１７が取り付けられている。この軸受け１７
は、ジョイント１６を介して支点１０に取り付けられた
アーム１４により支持されている。
を詳細に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本
発明にかかる長尺材の変位測定方法の一実施例である、
シート状の柔軟材の厚さの測定方法の側面説明図とＡ−
Ａ断面説明図である。本実施例では、被測定材１９であ
るシート状の柔軟材を上下から挟むように、被測定材１
９の両側に鉄製の円形リング１５を配置し、リング１５
内には渦電流式変位センサ１８を設置し、リング１５内
面の変位を測定する。リング１５の片側には、リング１
５の外径よりもやや小さい円板２４が中心が一致するよ
うに取り付けられおり、この円板２４の中央には回転軸
の軸受け１７が取り付けられている。この軸受け１７
は、ジョイント１６を介して支点１０に取り付けられた
アーム１４により支持されている。
【０００７】このジョイント１６は、リング１５の回転
方向（垂直方向）に対しては大きな剛性を有し、他の方
向に対しては相対的に小さな剛性を有するものとする。
こうすることにより、リング１５の被測定材１９への押
圧力を変動させずに、リング１５外面を被測定材１９面
に密着させることができる。また、所望のモーメントを
アーム１４に与える手段として、被測定材１９の上側お
よび下側のアーム１４上には、支点１０に対する相対的
位置が調節できるように錘１３が設けられている。アー
ム１４、錘１３およびリング１５は、支点１０に対する
モーメントによって、リング１５と被測定材１９の間に
一定の押圧力Ｆ1 、Ｆ2 を与える。その押圧力の大きさ
は、錘１３の重量Ｗ1 、Ｗ2 および位置の調節により容
易に調整することができる。変位センサ１８および支点
１０は架台１２に取り付けられ、架台１２は精密ステー
ジ１１に固定されている。上下の精密ステージ１１の相
対的位置はマイクロメータ２２により調節することがで
きる。
方向（垂直方向）に対しては大きな剛性を有し、他の方
向に対しては相対的に小さな剛性を有するものとする。
こうすることにより、リング１５の被測定材１９への押
圧力を変動させずに、リング１５外面を被測定材１９面
に密着させることができる。また、所望のモーメントを
アーム１４に与える手段として、被測定材１９の上側お
よび下側のアーム１４上には、支点１０に対する相対的
位置が調節できるように錘１３が設けられている。アー
ム１４、錘１３およびリング１５は、支点１０に対する
モーメントによって、リング１５と被測定材１９の間に
一定の押圧力Ｆ1 、Ｆ2 を与える。その押圧力の大きさ
は、錘１３の重量Ｗ1 、Ｗ2 および位置の調節により容
易に調整することができる。変位センサ１８および支点
１０は架台１２に取り付けられ、架台１２は精密ステー
ジ１１に固定されている。上下の精密ステージ１１の相
対的位置はマイクロメータ２２により調節することがで
きる。
【０００８】図中、Ｌは精密ステージ１１を位置決めす
る固定部材２１の間隔で一定値である。この固定部材２
１は図示されていない支持台枠に固定されている。
Ｐ1 、Ｐ2 は精密ステージ１１端面と固定部材２１表面
との間隔で、マイクロメータ２２により調節可能なもの
である。Ｓ1 、Ｓ2 は精密ステージ１１端面と変位セン
サ１８端面との距離で、一定の値になっている。ｄ1 、
ｄ2 はリング１５内面と変位センサ１８との間隔で、測
定される数値である。
る固定部材２１の間隔で一定値である。この固定部材２
１は図示されていない支持台枠に固定されている。
Ｐ1 、Ｐ2 は精密ステージ１１端面と固定部材２１表面
との間隔で、マイクロメータ２２により調節可能なもの
である。Ｓ1 、Ｓ2 は精密ステージ１１端面と変位セン
サ１８端面との距離で、一定の値になっている。ｄ1 、
ｄ2 はリング１５内面と変位センサ１８との間隔で、測
定される数値である。
【０００９】ここで、リング１５の厚さをｔ1 、ｔ2 と
する。そうすると、被測定材１９の厚さＨは以下のよう
に表現できる。即ち、 Ｈ＝Ｌ−（Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）−
（ｄ1 ＋ｄ2 ） ここで、Ｌ、Ｓ1 、Ｓ2 、ｔ1 、ｔ2 の値を直接用いな
い場合を考察する。先ず、二つの精密ステージ１１を調
整して上下のリング１５を接触させる。そのときの
Ｐ1 、Ｐ2 をＰ10、Ｐ20とし、ｄ1 、ｄ2 をｄ10とｄ20
とする。そうすると、 ０＝Ｌ−（Ｐ10＋Ｐ20＋Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）−
（ｄ10＋ｄ20） 従って、 Ｌ−（Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）＝Ｐ10＋Ｐ20＋ｄ10＋
ｄ20 となるので、 Ｈ＝Ｐ10＋Ｐ20＋ｄ10＋ｄ20−（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（ｄ1
＋ｄ2 ） となる。従って、定期的にＰ10、Ｐ20、ｄ10、ｄ20の値
を確認することにより、リングの磨耗による誤差、即
ち、ｔ1 、ｔ2 の変化による誤差を防ぐことができる。
なお、Ｐ1 、Ｐ2 の設定は、被測定材１９の厚さの規格
値を考慮して行う。
する。そうすると、被測定材１９の厚さＨは以下のよう
に表現できる。即ち、 Ｈ＝Ｌ−（Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）−
（ｄ1 ＋ｄ2 ） ここで、Ｌ、Ｓ1 、Ｓ2 、ｔ1 、ｔ2 の値を直接用いな
い場合を考察する。先ず、二つの精密ステージ１１を調
整して上下のリング１５を接触させる。そのときの
Ｐ1 、Ｐ2 をＰ10、Ｐ20とし、ｄ1 、ｄ2 をｄ10とｄ20
とする。そうすると、 ０＝Ｌ−（Ｐ10＋Ｐ20＋Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）−
（ｄ10＋ｄ20） 従って、 Ｌ−（Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋ｔ1 ＋ｔ2 ）＝Ｐ10＋Ｐ20＋ｄ10＋
ｄ20 となるので、 Ｈ＝Ｐ10＋Ｐ20＋ｄ10＋ｄ20−（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（ｄ1
＋ｄ2 ） となる。従って、定期的にＰ10、Ｐ20、ｄ10、ｄ20の値
を確認することにより、リングの磨耗による誤差、即
ち、ｔ1 、ｔ2 の変化による誤差を防ぐことができる。
なお、Ｐ1 、Ｐ2 の設定は、被測定材１９の厚さの規格
値を考慮して行う。
【００１０】本発明に用いるジョイントには各種の構造
が考えられる。例えば、図２（ａ）、（ｂ）はジョイン
ト１６の一例を示す平面図と側面図である。このジョイ
ント１６は、アーム１４の中間にバネ板２３をバネ板２
３面が垂直になるように介在させたものである。従っ
て、このジョイント１６はリングの回転方向（垂直方
向）には変形しにくいが、その他の方向、捩じれには容
易に変形する。図３は他の例の平面図であり、このジョ
イント１６はアーム１４の中間にネジの連結部を設けた
もので、アーム１４の軸回りの捩じれが可能になってい
るが、リングの回転方向には変形しない。また、上記実
施例において、リングの軸受けはバネのような弾性構造
体を用いてもよい。また、変位センサも渦電流式変位セ
ンサに限定されるものではない。さらに、円形リングの
代わりに、リング状ベルトを用いてもよい。
が考えられる。例えば、図２（ａ）、（ｂ）はジョイン
ト１６の一例を示す平面図と側面図である。このジョイ
ント１６は、アーム１４の中間にバネ板２３をバネ板２
３面が垂直になるように介在させたものである。従っ
て、このジョイント１６はリングの回転方向（垂直方
向）には変形しにくいが、その他の方向、捩じれには容
易に変形する。図３は他の例の平面図であり、このジョ
イント１６はアーム１４の中間にネジの連結部を設けた
もので、アーム１４の軸回りの捩じれが可能になってい
るが、リングの回転方向には変形しない。また、上記実
施例において、リングの軸受けはバネのような弾性構造
体を用いてもよい。また、変位センサも渦電流式変位セ
ンサに限定されるものではない。さらに、円形リングの
代わりに、リング状ベルトを用いてもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の長尺材の変
位測定法によれば、長尺材の表面に肉厚が一定のリング
状物を接触させ、前記リング状物の内周面の位置の変動
を前記リング状物内に設けたセンサで測定するため、リ
ング状物の回転軸と軸受けの製作精度を高くする必要が
なく、また、その嵌合状態も精度よくする必要がないの
で、取り付け、組み立てが簡単で、メンタナンスが容易
であり、低コストで精度よく測定することができるとい
う優れた効果がある。また、本発明の測定装置では、リ
ング状物を軸受けで受け、前記軸受けをジョイントを介
して支点に取り付けられたアームにより支持し、前記ジ
ョイントをリング状物の回転方向には相対的に大きな剛
性を有し、他の方向には小さな剛性を有するようにする
ので、リング状物を長尺材に確実に密着させることがで
き、測定精度を上げることができるという優れた効果も
ある。
位測定法によれば、長尺材の表面に肉厚が一定のリング
状物を接触させ、前記リング状物の内周面の位置の変動
を前記リング状物内に設けたセンサで測定するため、リ
ング状物の回転軸と軸受けの製作精度を高くする必要が
なく、また、その嵌合状態も精度よくする必要がないの
で、取り付け、組み立てが簡単で、メンタナンスが容易
であり、低コストで精度よく測定することができるとい
う優れた効果がある。また、本発明の測定装置では、リ
ング状物を軸受けで受け、前記軸受けをジョイントを介
して支点に取り付けられたアームにより支持し、前記ジ
ョイントをリング状物の回転方向には相対的に大きな剛
性を有し、他の方向には小さな剛性を有するようにする
ので、リング状物を長尺材に確実に密着させることがで
き、測定精度を上げることができるという優れた効果も
ある。
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明にかか
る長尺材の変位測定方法の一実施例の測定方法の側面説
明図とＡ−Ａ断面説明図である。
る長尺材の変位測定方法の一実施例の測定方法の側面説
明図とＡ−Ａ断面説明図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明にかかる長尺材の変位
測定方法に用いるジョイントの一実施例の平面図と側面
図である。
測定方法に用いるジョイントの一実施例の平面図と側面
図である。
【図３】本発明にかかる長尺材の変位測定方法に用いる
ジョイントの他の実施例の平面図である。
ジョイントの他の実施例の平面図である。
【図４】従来の長尺材の変位測定方法の説明図である。
１０ 支点 １１ 精密ステージ １２ 架台 １３ 錘 １４ アーム １５ リング １６ ジョイント １７ 軸受け １８ 変位センサ １９ 被測定材 ２１ 固定部部材 ２２ マイクロメータ ２３ バネ板 ２４ 円板
Claims (3)
- 【請求項１】 長尺材の表面に肉厚が一定のリング状物
を接触させ、前記リング状物の内周面の位置の変動を前
記リング状物内に設けたセンサで測定することを特徴と
する長尺材の変位測定法。 - 【請求項２】 リング状物を軸受けで受け、前記軸受け
をジョイントを介して支点に取り付けられたアームによ
り支持し、前記ジョイントはリング状物の回転方向には
相対的に大きな剛性を有し、他の方向には小さな剛性を
有することを特徴とする請求項１記載の長尺材の変位測
定法の測定装置。 - 【請求項３】 ジョイントはバネ板により構成されてい
ることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19397793A JPH0727554A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 長尺材の変位測定法およびその測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19397793A JPH0727554A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 長尺材の変位測定法およびその測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727554A true JPH0727554A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16316928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19397793A Pending JPH0727554A (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 長尺材の変位測定法およびその測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727554A (ja) |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP19397793A patent/JPH0727554A/ja active Pending
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