JPH09203627A

JPH09203627A - 定圧厚み測定器

Info

Publication number: JPH09203627A
Application number: JP3129596A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Okamoto; 吉晃岡本; Mitsuo Kimura; 三夫木村
Original assignee: M S TEC KK
Current assignee: M S TEC KK
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】試験片に加える荷重を任意に選択してその荷重
による加圧力によって変化した試験片の厚みを自動的に
測定する定圧厚み測定器を提供する。【解決手段】架台３に立てたスライドガイド２上を上下
に昇降するスライドベース１を備え、このスライドベー
ス１と、モータ９で回転駆動するようにしたボールねじ
４のボールナット６とを連結して上記スライドベース１
を昇降できるように構成し、このボールねじ４又はモー
タ９の回転数を検知するエンコーダ７を上記ボールねじ
４又はモータ９に連結し、また上記スライドベース１に
ロードセルを内蔵した１個ないし複数個の腕１３を取り
付け、この腕１３に加圧ヘッド１７を着脱自在に取り付
け、この加圧へッド１７の下方に試験片２３を載せる基
準ベース２４を備え、これらを制御するための操作部２
７を備えたことを特徴とする定圧厚み測定器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木などに用いる編
物、織物や不織布などの繊維製産業資材であるジオテキ
スタイル、ゴム、スポンジ、ポリエチレンフィルム、
紙、その他の各種素材に一定の圧力を加えたときの厚み
を測定する定圧厚み測定器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の定圧厚み測定器は、棹秤りの機構
を応用して構成されており、図５及び図６に示すよう
に、バランサー４４により支点４５で釣り合っている棹
４６の途中に加圧板４７を取り付けておいて、上記加圧
板４７の下に設置した基準ベース４８の上に素材の試験
片２３を置き、上記棹４６の端部に分銅４９を載せて加
圧板４７を下降させることによって試験片２３に定荷重
をかけて加圧する。そして、荷重のかけ始めと、かけた
後の加圧板４７にスタンド５０で支持されたダイヤルゲ
ージ５１の測定端子５２を当てて目盛りを読み取り、そ
の差から試験片２３が変形した後の厚みを測定するよう
に構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手段は、荷重を変えるときに、いちいち分銅を取り
替えなければならないから手間がかかり、作業効率が悪
かった。また、準備した分銅の重さ単位での厚み測定し
かできないから、任意の荷重を選択出来ないという問題
があった。しかも、スタンドに取り付けたダイヤルゲー
ジを作業者が手動で動かして、その測定端子を加圧板に
当てて目盛りを読み取ろうとするために手間がかかって
作業効率が悪く、また測定誤差が大きくなるなどの問題
があった。

【０００４】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するためになされたもので、試験片に加える荷重を任
意に選択してその荷重による加圧力によって変化した試
験片の厚みを自動的に測定する定圧厚み測定器を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の定圧厚み測定器は、架台に立てたスライドガ
イド上を上下に昇降するスライドベースを備える。この
スライドベースと、パルスモータ、サーボモータ、その
他、回転数を自由に制御できる適宜のモータで回転駆動
するようにしたボールねじのボールナットとを連結して
上記スライドベースを昇降できるように構成し、このボ
ールねじ又はモータの回転数を検知するエンコーダを上
記ボールねじ又はモータに連結する。

【０００６】また、上記スライドベースに測定可能な最
大荷重値の異なるロードセルを内蔵した１個ないし複数
個の腕を取り付け、この腕に加圧ヘッドを着脱自在に取
り付ける。このロードセルは、ひずみの大きさにより測
定荷重上限値の制限があり、そして上限値の異なるロー
ドセルをそれぞれに取り付けておけば、複数個の腕それ
ぞれの最小精度を変えることが出来る。

【０００７】もって、ボールねじ又はモータの回転数を
上記エンコーダで検出して、この回転数から加圧ヘッド
の下降距離を算出するように構成する。

【０００８】さらに、上記加圧へッドの下方に基準ベー
スを備え、この上に試験片を載せて、これを上記加圧ヘ
ッドで加圧する初めと終わりの荷重値を上記腕に内蔵し
たロードセルで自動検出できるように構成する。この荷
重値と、荷重をかける前後の加圧ヘッドの下降距離を自
動的に算出して加圧量に対する試験片の厚みを自動測定
できるように構成されている。

【０００９】上記構成要素は、全て操作部から制御でき
るように構成されており、この操作部には、測定条件及
び結果を入力及び出力するための表示パネルとプリンタ
ーとを備えている。

【００１０】本発明の定圧厚み測定器は、ＪＩＳ規格に
規定されている厚み測定に準じた、ジオテキスタイル試
験のデジタル式厚み測定器として使用できるが、それ以
外の材料、ゴム、スポンジ、ポリエチレンフィルムや紙
などの厚み測定をすることが出来る。また、例えば座椅
子のクッション材の加圧変形厚みの測定に応用したり、
加圧を変えて厚みを測定することにより、素材の弾性係
数を求めたりすることもできる。

【００１１】

【作用】その作用を説明すると、上記試験片に加える加
圧負荷の範囲に入る腕を選択して、その腕に加圧ヘッド
を取り付ける。次に、操作部の表示パネルから測定条件
を入力する。上記加圧ヘッドの下方に設置した基準ベー
ス上に規格で定められた大きさに切られた試験片を載せ
る。始動スイッチを押すと、モータが作動してボールね
じが正回転する。すると、ボールナットが下降するので
これに連結されたスライドベースを介して、腕と、この
腕に取り付けた加圧ヘッドが下降する。加圧ヘッドが試
験片に当たると、腕に内蔵したロードセルに負荷が伝わ
り、加圧開始時の試験片の厚みを検出する。このときの
値を試験片の初期厚みとする。さらに、加圧ヘッドが下
降して入力設定した加圧力まで試験片を加圧する。この
ときまでに、下降した加圧ヘッドの下降距離を検出し
て、これを試験片の負荷厚みとして検出する。入力した
測定加圧時間が経過すると、モータを逆回転させて加圧
ヘッドを上昇させて初期上昇位置に戻す。この測定結果
を操作部の表示パネルに表示するとともに、プリンター
で出力する。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を例示図にもとづいて説明す
る。

【００１３】図１及び図２に示すように、上下に昇降す
るスライドベース１を備えたスライドガイド２を設け、
これを架台３上に立てる。このスライドガイド２に隣接
して、ボールねじ４をその下端にベアリング５を取り付
けて架台３に支持する。他方、上記ボールねじ４上を上
下に昇降するボールナット６を設け、これと上記スライ
ドベース１とを連結する。

【００１４】また、架台３にエンコーダ７を取り付け、
これとボールねじ４の上部軸端部とを連結してボールね
じ４の回転数を検出できるように構成する。

【００１５】さらに、ボールねじ４の下方軸部にタイミ
ングプーリ８を取り付け、このタイミングプーリ８と、
架台３上に置かれたパルスモータ９の出力軸１０に取り
付けたタイミングプーリ１１との間にタイミングベルト
１２をかけて、ボールねじ４を正逆回転できるように構
成する。

【００１６】さらに、スライドベース１上に左右に３個
並べた（１個ないし複数個の内、本実施例では３個取り
付けた）腕１３の一端部を固定する。この腕１３は、水
平に延びる角棒で構成され、この中にロードセルを内蔵
しておく。また、上記腕１３の先端部付近に垂直方向の
支持穴１４を貫通しておき、この支持穴１４に向けて側
部から取り付け用ねじ穴１５を貫通する。そして、上記
支持穴１４に、円盤の中央に支柱１６を取り付けた加圧
ヘッド１７の支柱１６を挿入できるように構成する。こ
の支柱１６の側部には、複数個の止め穴１８があいてお
り、上記支柱１６を支持穴１４に差し込み、のぞいた止
め穴１８にロック金具１９に付いている丸棒２０を差し
込んでから、ロック金具１９に開けた穴２１に固定ノブ
２２の雄ねじを取り付け用ねじ穴１５に入れてロック金
具１９で止める。この加圧ヘッド１７はロック金具１９
を取り外せば腕１３から取り外すことが出来る。

【００１７】上記３個の腕１３はそれぞれ最大値２ＫＰ
ａ、２０ＫＰａ、２００ＫＰａの負荷を測定するロード
セルを内蔵している。試験片２３の測定目的に応じて、
この３種類の中から適宜に負荷を選択して、その腕１３
に上記加圧ヘッド１７を取り付ける。

【００１８】上記ロードセルは、荷重の変換器にひずみ
ゲージ式ロードセルを用いて、応力によって生じたひず
みをゲージの電気抵抗値の変化に置き換え、電気量に変
換し、微少電圧を増幅回路で増幅し、出てきたアナログ
信号を、デジタル信号に変換し、演算処理回路で重量値
に変換し、表示パネル２８に重量表示されるように構成
されている。

【００１９】また、上記加圧ヘッド１７の下方に、試験
片２３を載せる基準ベース２４を架台３上に取り付け
る。加圧ヘッド１７の下面と、この基準ベース２４の上
面とは互いに精度よく平行になるように構成されてい
る。

【００２０】図３は本測定器の外観図を示したもので、
架台３の下にレベルアジャスター２５を備え、水準器２
６を目安にして基準ベース２４を水平に調整することが
できるように構成されている。２７は制御部を内蔵した
操作部で、測定条件の入力及び測定結果を出力するため
の表示パネル２８とプリンター２９とからなる。

【００２１】次に図４に示すように、上記操作部２７の
表示パネル２８について説明すると、測定使用加圧の設
定表示部には３本の腕１３に内蔵したロードセルそれぞ
れに該当して、２ＫＰａ、２０ＫＰａ、２００ＫＰａの
３種類の数値を表示したＬＥＤランプ３０を点灯させ
る。本実施例で使用したロードセルの精度は２０００分
の１であるから、それぞれの最小測定表示値は、０．０
０１ＫＰａ、０．０１ＫＰａ、０．１ＫＰａとなる。ま
た、３１は厚み測定表示部を示し、測定したロット番
号、年月日、測定時間などを表示し、回数表示及びモー
ド変更表示部３２には、設定回数及び測定回数、入力し
た設定モードを表示する。

【００２２】また、測定加圧表示部３３には測定値及び
入力値を表示する。他方、テンキー部３４のMODEキー３
５はモード変更を変更したり、入力データを変更したり
するときに使用し、L−No.キー３６はロット番号を入力
するためのキー、TIMEキー３７は測定加圧時間を入力す
るためのキー、COUNT キー３８は測定回数を入力するた
めのキー、ＳＥＴキー３９は変更値を入力したときに設
定するためのキー、または測定開始を指示するときに押
すキー、ZERO/Cキー４０は入力値を初期化するためのキ
ー、9/UPキー４１は数値０、又は加圧ヘッド１７の下降
を指令入力するキー、0/DWキー４２は数値０、又は加圧
ヘッドの上昇を指令入力するキー、１〜８は数値１〜８
を入力するためめのテンキー４３である。

【００２３】なお、本実施例では、測定厚み範囲を５
０．００mmとした。加圧ヘッド１７の昇降距離の最小表
示値はパルスモータ９のパルス数に相当するボールナッ
ト６の昇降距離に相当し、最小測定距離を０．０１mmと
して構成する。また、測定加圧時間を１〜９９秒の可変
とし、測定回数を１〜１００回まで設定できるものとす
る。測定結果の出力は感熱シリアルドットプリンタ２９
を採用して、その印字内容を測定回数、測定加圧値、測
定厚みを出力し、また、測定年月日、時間、ロット番
号、加圧平均値、厚み平均値、厚み最大値、厚み最小
値、加圧時間、加圧面積を出力印字するように設定して
おく。

【００２４】他方、表示内容は、測定加圧値、測定厚み
値、測定回数、使用した加圧値とする。また、測定条件
の入力方法は上記した通り、操作部２７の表示パネル２
８上のテンキー入力とする。さらに、加圧ヘッド１７の
動作方法は、加圧ヘッド１７が試験片２３に当たるまで
のロス時間を短縮するために、試験片２３に達するまで
パルスモータ９を高速回転させるようにし、続いて低速
自動切り替えにして加圧する。加圧終了後は上死点まで
加圧ヘッド１７を自動上昇復帰させるものとする。ま
た、加圧ヘッド１７の円盤の面積及び形状は、２５cm²
とする。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、以下に記載する効果を奏する。

【００２６】従来のように、手作業に頼らず、操作部か
ら測定条件を入力設定するだけで、全て自動で試験片の
厚みを測定することが出来るようになったから、作業効
率が向上した。

【００２７】従来は、いちいち分銅を取り替えたり、試
験片を入れ変えるたびに加圧する前と、加圧後のレベル
をダイヤルゲージで測定する必要があったが、本発明で
は、それらを全て自動で作動できるから、作業性が向上
した。

【００２８】従来は、測定するたびにダイヤルゲージの
先端を手で移動させて加圧板に当てて目盛りを読み取っ
ていたから、測定誤差が大きかった。しかしながら、本
発明では、全てモータの回転数をエンコーダで検出して
その回転数から加圧板の昇降距離を換算するようにして
いるから、測定誤差が小さく、精度が向上した。

【００２９】また、加圧する負荷重値はロードセルによ
るから、測定荷重値の検出精度も高い。

【００３０】そのうえ、試験片に加える荷重を任意に選
択して、その値を操作部から数値入力するだけの簡単な
操作で加圧値を変えることが出来るから、試験片の特性
をより詳細に分析することが可能となった。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内部構成を示す全体斜視図である。

【図２】加圧ヘッドの取り付け状態を示した斜視図であ
る。

【図３】全体外観図を示す。

【図４】操作部の表示パネルを示した平面図である。

【図５】従来の実施例を示す正面図である。

【図６】図４の平面図である。

【符号の説明】

１スライドベース２スライドガイド３架台４ボールねじ６ボールナット９モータ１３腕１７加圧ヘッド２３試験片２４基準ベース２７操作部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】架台３に立てたスライドガイド２上を上
下に昇降するスライドベース１を備え、このスライドベ
ース１と、モータ９で回転駆動するようにしたボールね
じ４のボールナット６とを連結して上記スライドベース
１を昇降できるように構成し、このボールねじ４又はモ
ータ９の回転数を検知するエンコーダ７を上記ボールね
じ４又はモータ９に連結し、また上記スライドベース１
にロードセルを内蔵した１個ないし複数個の腕１３を取
り付け、この腕１３に加圧ヘッド１７を着脱自在に取り
付け、この加圧へッド１７の下方に試験片２３を載せる
基準ベース２４を備え、これらを制御するための操作部
２７を備えたことを特徴とする定圧厚み測定器。