JPH1047905A - 厚さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイプ等の厚さを自動的に正確に測定できる
厚さ測定装置を提供する。 【解決手段】 テーブル１１に一対のスライド部材１７
Ｕ，１７Ｌを互いに接近、離間可能に支持し、これらス
ライド部材１７Ｕ，１７Ｌが当接可能な基準ゲージ部２
１および載置部２２を有するゲージ部材２０をテーブル
１１に設けるとともに、ケース３１から接触子３２が変
位可能に突出し、該接触子３２の変位に応じた信号を出
力する変位センサ３０Ｕ，３０Ｌをそれぞれスライド部
材１７Ｕ，１７Ｌに取り付け、パイプＰの端部を載置部
２２上に載せて定置し、スライド部材１７Ｕ，１７Ｌを
ゲージ部材２０の基準ゲージ部２１に当接させた状態で
変位センサ３０Ｕ，３０Ｌの接触子３２をパイプＰの内
面と外面に接触させ、これら変位センサ３０Ｕ，３０Ｌ
の接触子３２の変位およびゲージ部材２０の基準ゲージ
部２１の厚さを基にパイプＰの肉厚Ｐｔを算出する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、厚さ測定装置、
特に、パイプ等の肉厚寸法の測定に適した厚さ測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニルパイプ等は、押出成形機によ
り成形して所定長さに切断し、切断後において、外径や
内径、また、厚み等の寸法を測定し、寸法不良が発見さ
れた場合は、寸法不良のパイプを排除するとともに、押
出成形機を調整することを行っている。そして、従来、
このような塩化ビニルパイプの厚さの測定に際しては、
検査員がマイクロメータ等を用いて手作業により測定を
行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
厚さの測定にあっては、検査員がマイクロメータ等を用
いて手作業で厚みを測定するため、検査に多大な工数を
要するという問題があった。また、検査員の手作業によ
る測定では、全数検査が実務的に不可能であり、抜き取
り検査によらざるを得ず、寸法状態、すなわち、成形機
の成形状態を迅速に知ることができず、成形機において
成形不良が長時間にわたって続くという問題もあった。
この発明は、上記問題に鑑みなされたもので、パイプ等
の厚さを自動的に正確に測定できる厚さ測定装置を提供
し、検査員の負担軽減を図り、また、パイプの成形等に
際して不良品の発生を迅速に把握して不良品の発生を少
なくすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明にかかる厚さ測定装置は、装
置基体に一対のスライド部材を互いに接近、離間可能に
支持し、これらスライド部材が当接可能な基準ゲージ部
を有するゲージ部材を前記装置基体に設けるとともに、
ケースから接触子が変位可能に突出し、該接触子の変位
に応じた信号を出力する変位センサをそれぞれ前記スラ
イド部材に取り付け、前記スライド部材を前記ゲージ部
材の基準ゲージ部に当接させた状態で前記変位センサの
接触子を被測定物に両側から接触させ、これら変位セン
サの接触子の変位および前記ゲージ部材の基準ゲージ部
の厚さを基に前記被測定物の厚さを算出するように構成
した。

【０００５】また、請求項４に記載の発明にかかる厚さ
測定装置は、装置基体にスライド部材を移動可能に支持
するとともにゲージ部材を着脱可能に取り付け、該ゲー
ジ部材に前記スライド部材が当接可能な基準ゲージ部お
よび被測定物の測定部位と線または点接触する載置部を
形成するとともに、ケースから接触子が変位可能に突出
し、該接触子の変位に応じた信号を出力する変位センサ
を前記スライド部材に取り付け、前記スライド部材を前
記ゲージ部材の基準ゲージ部に当接させた状態で前記変
位センサの接触子を被測定物の測定部位に接触させ、変
位センサの接触子の変位および前記ゲージ部材の基準ゲ
ージ部の厚さを基に前記被測定物の測定部位の厚さを算
出するように構成した。

【０００６】そして、請求項１および請求項４に記載の
発明にかかる厚さ測定装置は、前記基準ゲージ部の寸法
が異なる複数種のゲージ部材を備え、前記被測定物の厚
さ寸法に応じて前記ゲージ部材を着脱交換する態様（請
求項２）に構成でき、また、請求項１に記載の発明にか
かる厚さ測定装置は、前記ゲージ部材が前記被測定物の
測定部位を載置可能な載置部を一体に備え、該載置部に
前記変位センサの接触子に対面して該接触子が遊合可能
な欠落部を形成する態様（請求項３）に構成することが
できる。

【０００７】装置基体は、案内部材、例えば、１本のガ
イドレールあるいは平行な１対のガイドレールを有し、
このガイドレールにスライド部材が摺動自在に支持され
る。スライド部材は、作業者の手動操作により、あるい
は、装置基体に設けたエアシリンダ等のアクチュエータ
により駆動され、請求項１の厚さ測定装置においては互
いが接近、離間する方向に移動する。これらスライド部
材にはそれぞれアームやブラケットにより変位センサが
固定的に取り付けられる。

【０００８】ゲージ部材は、基準ゲージ部が被測定物の
厚さ寸法と対応した厚さ寸法を有する複数種が準備さ
れ、被測定物の測定部位の厚さ寸法に応じて着脱交換さ
れる。このゲージ部材は、装置基体に取り付けた状態で
基準ゲージ部がスライド部材間に位置し、計測時に基準
ゲージ部の両面にそれぞれスライド部材が当接する。ま
た、このゲージ部材には被測定物の測定部位を載置可能
な載置部（請求項１）、あるいは、測定部位と点や線で
接触する載置部（請求項４）が形成され、被測定物は測
定時において載置部に測定部位を載せて厚さが測定され
る。請求項１の厚さ測定装置においては、載置部に切欠
や穴からなる欠落部が形成され、この欠落部に一方の変
位センサの接触子が遊合貫通して測定部位と当接する。

【０００９】変位センサは、ケースがスライド部材に取
り付けられ、このケースから接触子が変位可能に突出
し、また、ケース内に接触子の変位を検出する検出部を
内蔵する。検出部は、コントローラ等の演算装置に接続
され、検出した接触子の変位を電気信号として出力す
る。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明にかかる厚さ測定装置
は、厚さの測定に際しては、先ず、パイプ等の被測定物
の厚さに応じたゲージ部材を装置基体に装着し、この後
に、被測定物を所定の位置に定置、例えば、測定部位を
ゲージ部材の載置部に載せる等することで被測定物を定
置する。次いで、スライド部材を変位センサの接触子が
被測定物の測定部位に接近する方向に移動させ、スライ
ド部材をそれぞれゲージ部材の基準ゲージ部に当接さ
せ、また、変位センサの接触子をそれぞれ被測定物の測
定部位の両面に接触させる。そして、各変位センサがそ
れぞれ出力する電気信号を基に各接触子の変位を算出
し、これら接触子の変位とゲージ部材の基準ゲージ部の
厚さ寸法から被測定物の測定部位の厚さを算出する。

【００１１】また同様に、請求項２に記載の発明にかか
る厚さ測定装置は、被測定物の測定部位の一面をゲージ
部材の載置部に点や線で接触させて載置し、スライド部
材をゲージ部材の基準ゲージ部と当接させて変位センサ
の接触子を測定部位の他面に接触させ、ゲージ部材の基
準ゲージ部の厚さ寸法と変位センサの接触子の変位から
被測定物の厚さを算出する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１から図３は請求項１に記載
の発明の一の実施の形態にかかる厚さ測定装置をパイプ
の肉厚の測定に適用して示し、図１が一部を断面した正
面図、図２が図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３が主要部品
であるゲージ部材の平面図である。

【００１３】図１，２中、Ｐは被測定物である塩化ビニ
ール製のパイプ、１０は本発明にかかる厚さ測定装置を
示す。前述したように、パイプＰは、成形ステーション
において押出成形機等により成形され、成形後に切断ス
テーションにおいて切断機により切断される。厚さ測定
装置１０は、切断ステーションに続く検査ステーション
に配置される。

【００１４】厚さ測定装置１０は、テーブル１１を有
し、テーブル１１の一端（図１中、左端）に一対のバー
チカルメンバ１２Ｌ，１２Ｒ（以下、番号１２で代表す
る）が間隔を隔て鉛直に固設され、また、上部にバーチ
カルメンバ１２と隣接して取付ブロック１３が固設され
る。取付ブロック１３には上部に一対の突条１３ａ，１
３ａが平行に突設され、これら突条１３ａ，１３ａ間に
ゲージ部材２０が着脱自在に取り付けられる。

【００１５】ゲージ部材２０は、図３に示すように、平
面視略矩形状をなし、一側に厚肉の基準ゲージ部２１
を、他側に薄肉の載置部２２を有する。ゲージ部材２０
は、基準ゲージ部２１の両縁部を上述した突条１３ａ，
１３ａ間に嵌着させ、図示しないボルト等により取付ブ
ロック１３に着脱可能に固定される。このゲージ部材２
０は、基準ゲージ部２１の厚さ寸法Ｇｔの異なる複数種
が準備され、厚さを計測するパイプＰの種類に応じ選択
されて取付ブロック１３に取り付けられる。

【００１６】基準ゲージ部２１は、パイプＰの肉厚に対
応した厚さ寸法Ｇｔを有し、表裏両面が平行な平坦面を
なす。後述するが、パイプＰの厚さの測定時において基
準ゲージ部２１の表裏にはそれぞれスライド部材が当接
する。載置部２２は、上面が平坦面をなし、この表裏を
貫通する検知穴２２ａが形成される。この載置部２２
は、測定時において、上面にパイプＰの端部が載置さ
れ、検知穴２２ａに後述する変位センサの接触子が遊合
してパイプＰの外面と接触する。

【００１７】バーチカルメンバ１２には、上端および下
端にそれぞれ取付板１４Ｕ，１４Ｌが固定され、また、
上側部分および下側部分にそれぞれ取付板１４Ｕ，１４
Ｌと隣接してベース部材１５Ｕ，１５Ｌが固設される。
上側の取付板１４Ｕには上面にシリンダ１６Ｕが取り付
けられ、このシリンダ１６Ｕのロッドが取付板１４Ｕを
貫通してスライド部材１７Ｕと連結する。同様に、下側
の取付板１４Ｌには下面にシリンダ１６Ｌが取り付けら
れ、このシリンダ１６Ｌのロッドが取付板１４Ｌを貫通
してスライド部材１７Ｌと連結する。

【００１８】スライド部材１７Ｕは、略四角柱状をな
し、一側面（図１中右面）にシュー１８が固設され、他
側面（図１中左面）にブラケット１９により変位センサ
３０Ｕが取り付けられる。同様に、スライド部材１７Ｌ
も、略四角柱状をなし、一側面（図１中右面）にシュー
１８が固設され、他側面（図１中左面）にブラケット１
９により変位センサ３０Ｌが取り付けられる。これらス
ライド部材１７Ｕ，１７Ｌはそれぞれシュー１８がベー
ス部材１５Ｕ，１５Ｌに固設されたガイドレール２９と
摺動自在に嵌合する。ブラケット１９は２つの取付穴１
９ａが形成され、これら穴１９ａの前方に変位センサが
嵌着される。

【００１９】後述するが、スライド部材１７Ｕは、取付
板１４Ｕとゲージ部材２０の基準ゲージ部２１上面との
間をシリンダ１６Ｕにより駆動されて上下に移動し、測
定時において下端が基準ゲージ部２１の上面と当接す
る。同様に、スライド部材１７Ｌは、取付板１４Ｌとゲ
ージ部材２０の基準ゲージ部２１下面との間をシリンダ
１６Ｌにより駆動されて上下に移動し、測定時において
上端が基準ゲージ部２１の下面と当接する。

【００２０】変位センサ３０Ｕ，３０Ｌは、ブラケット
１９に嵌着された略円筒形状のケース３１の一端から接
触子３２が変位自在に突出し、ケース３１内に接触子３
２の変位を検出する検知部を内蔵する。そして、上側の
変位センサ３０Ｕは接触子３２を下向きに、下側の変位
センサ３０Ｌは接触子３２を上向きにケース３１が取り
付けられる。図示しないが、これら変位センサ３０Ｕ，
３０Ｌは、検知部がコントローラの演算装置に接続さ
れ、検知部が接触子３２の変位を検出して検知信号を演
算装置に出力する。演算装置は、ゲージ部材２０の基準
ゲージ部２１の厚さ寸法Ｇｔや変位センサ３０Ｕ，３０
Ｌの検知信号等を基にパイプＰの厚さを算出する。

【００２１】この実施の形態にかかる厚さ測定装置は、
パイプＰの製造ラインの検査ステーション等に設置さ
れ、成形、切断された全てのパイプＰに付いて肉厚Ｐｔ
を測定、すなわち、全数検査する。そして、パイプＰの
肉厚Ｐｔの測定に際しては、先ず、測定しようとするパ
イプＰの肉厚Ｐｔと対応したゲージ部材２０を取り付け
た後、測定しようとする肉厚範囲の中心厚さのブロック
ゲージをゲージ部材２０の載置部２２上に載置し、ブロ
ックゲージの厚みを測定して演算装置の初期化を行う。

【００２２】次いで、パイプＰの肉厚Ｐｔを測定する。
そして、測定に際しては、パイプＰが真空吸着パッドや
コンベア等により搬送されて端部を載置部２２上に載せ
た状態に定置される。そして、パイプＰが定置される
と、シリンダ１６Ｕ，１６Ｌにより駆動されてスライド
部材１７Ｕが下降、スライド部材１７Ｌが上昇してスラ
イド部材１７Ｕ，１７Ｌがそれぞれゲージ部材２０の基
準ゲージ部２１の表裏に当接する。

【００２３】また、この時、変位センサ３０Ｕ，３０Ｌ
はそれぞれ、接触子３２がパイプＰの内外面に当接して
変位を生じ、この接触子３２の変位信号を演算装置に出
力する。そして、演算装置は、前述したブロックゲージ
により初期化してあるため接触子３２の変位からパイプ
Ｐの肉厚Ｐｔを算出する。

【００２４】すなわち、基準ゲージ部２１の厚みをＧ
ｔ、上側のスライド部材１７Ｕの下面と上側の変位セン
サ３０Ｕの接触子３２の先端との高さの差をＳＵ、上側
の変位センサ３０Ｕの接触子３２の変位をＸＵ、下側の
スライド部材１７Ｌの上面と下側の変位センサ３０Ｌの
接触子３２の先端との高さの差をＳＬ、下側の変位セン
サ３０Ｌの接触子３２の変位をＸＬとすると、パイプＰ
の肉厚Ｐｔは下式により求められる。 Ｐｔ＝Ｇｔ−ＳＵ−ＳＬ＋ＸＵ＋ＸＬ

【００２５】そして、この後に、異なる肉厚Ｐｔのパイ
プＰの肉厚測定を行う場合は、ゲージ部材２０を基準ゲ
ージ部２１の厚さＧｔが対応したものに交換するのみで
測定を行うことができ、異種のパイプＰの厚み測定の切
換も容易に行える。すなわち、異種のパイプＰの肉厚測
定をする場合、変位センサ３０Ｕ．３０Ｌのスライド部
材１７Ｕ，１７Ｌに対する位置調節、換言すれば、上述
した寸法ＳＵ，ＳＬの変更を行う必要がなく、異なるパ
イプＰの肉厚測定への切替えも容易である。

【００２６】上述のように、この実施の形態にあって
は、パイプＰの肉厚測定を自動的に行え、全数検査も容
易かつ正確に行える。このため、成形機において肉厚不
良等が発生しても、成形機の調整等の対策を速やかに採
ることができ、不良の発生を少なくできる。

【００２７】図４は請求項４に記載の発明の厚さ測定装
置の一の実施の形態を示す正断面図である。なお、この
実施の形態においては、前述した図１の実施の形態と同
一の部分には添字の無い番号を付して図示と説明を割愛
する。

【００２８】この実施の形態は、ゲージ部材２０の載置
部２２の平坦な上面にパイプＰを線接触させて載置し、
スライド部材１７を下降させてゲージ部材２０の基準ゲ
ージ部２１上面に当接させ、この状態で変位センサ３０
の接触子３２をパイプＰの内面に接触させ、接触子３２
の変位および基準ゲージ部２１の上面と載置部２２の上
面との高さの差からパイプＰの肉厚Ｐｔを算出する。

【００２９】この実施の形態においても、パイプＰは外
面が載置部２２に線接触するため、パイプＰの肉厚Ｐｔ
を正確に測定できる。そして、異なる種類のパイプＰの
肉厚を測定する場合は、ゲージ部材２０を交換すること
で変位センサ３０とスライド部材１７の相対位置を変更
する必要がないため、被測定物であるパイプＰの切替え
も容易である。

【００３０】なお、上述した各実施の形態では、パイプ
Ｐの肉厚測定を例示するが、パイプＰの肉厚に限らず、
板状の部材等の厚さの測定にも適用可能であることは述
べるまでもない。また、上述した図４の実施の形態で
は、載置部２２の上面を平坦面に形成してパイプＰを線
接触させるが、変位センサ３０の直下位置に突条を形成
して線接触させることもでき、また、突起を形成して点
で接触させることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明にかかる厚さ測定装置によれば、一対のスライド部
材を接近、離間可能に備えるとともに、これらスライド
部材が当接可能な基準ゲージ部を有するゲージ部材を着
脱交換可能に備え、スライド部材にそれぞれ接触子を有
する変位センサを設け、スライド部材をゲージ部材の基
準ゲージ部に当接させた状態で変位センサの接触子を被
測定物の両面に接触させ、変位センサの接触子の変位と
ゲージ部材の基準ゲージ部の厚さから被測定物の厚さを
測定するため、厚さを自動的に正確に測定でき、また、
厚さが大きく異なる被測定物の測定もゲージ部材の交換
のみで対処でき、優れた汎用性が得られる。

【００３２】また、請求項２に記載の発明にかかる厚さ
測定装置によれば、移動可能なスライド部材に変位セン
サを設けるとともに、スライド部材が当接可能な基準ゲ
ージ部および被測定物の測定部位を線や点で接触させて
載置可能な載置部が形成されたゲージ部材を着脱交換可
能に設け、スライド部材を基準ゲージ部に当接させた状
態で変位センサの接触子を被測定物に当接させて変位さ
せ、この接触子の変位と基準ゲージ部の寸法とにより被
測定物の厚さを測定するため、厚さの自動測定が可能と
なり、また、厚さが異なる被測定物の測定もゲージ部材
の交換のみで対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一の実施の形態にかか
る厚さ測定装置を断面した正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】同厚さ測定装置の主要部品であるゲージ部材の
平面図である。

【図４】請求項４に記載の発明の一の実施の形態にかか
る厚さ測定装置の正断面図である。

【符号の説明】

１０ 厚さ測定装置 １１ テーブル（装置基体） １５Ｕ，Ｌ ベース部材 １６Ｕ，Ｌ シリンダ（アクチュエータ） １７Ｕ，Ｌ スライド部材 １８ シュー ２０ ゲージ部材 ２１ 基準ゲージ部 ２２ 載置部 ２２ａ 検知穴 ２９ ガイドレール ３０Ｕ，Ｌ 変位センサ ３１ ケース ３２ 接触子 Ｓ パイプ（被測定物）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置基体に一対のスライド部材を互いに
   接近、離間可能に支持し、これらスライド部材が当接可
   能な基準ゲージ部を有するゲージ部材を前記装置基体に
   設けるとともに、ケースから接触子が変位可能に突出
   し、該接触子の変位に応じた信号を出力する変位センサ
   をそれぞれ前記スライド部材に取り付け、前記スライド
   部材を前記ゲージ部材の基準ゲージ部に当接させた状態
   で前記変位センサの接触子を被測定物の測定部位に両側
   から接触させ、これら変位センサの接触子の変位および
   前記ゲージ部材の基準ゲージ部の厚さを基に前記被測定
   物の測定部位の厚さを算出することを特徴とする厚さ測
   定装置。
2. 【請求項２】 前記基準ゲージ部の寸法が異なる複数種
   のゲージ部材を備え、前記被測定物の厚さ寸法に応じて
   前記ゲージ部材を着脱交換するようにした請求項１に記
   載の厚さ測定装置。
3. 【請求項３】 前記ゲージ部材は前記被測定物の測定部
   位が載置可能な載置部を一体に備え、該載置部に前記変
   位センサの接触子に対面して該接触子が遊合可能な欠落
   部を形成した請求項１または請求項２に記載の厚さ測定
   装置。
4. 【請求項４】 装置基体にスライド部材を移動可能に支
   持するとともにゲージ部材を着脱可能に取り付け、該ゲ
   ージ部材に前記スライド部材が当接可能な基準ゲージ部
   および被測定物の測定部位と線または点接触する載置部
   を形成するとともに、ケースから接触子が変位可能に突
   出し、該接触子の変位に応じた信号を出力する変位セン
   サを前記スライド部材に取り付け、前記スライド部材を
   前記ゲージ部材の基準ゲージ部に当接させた状態で前記
   変位センサの接触子を被測定物の測定部位に接触させ、
   変位センサの接触子の変位および前記ゲージ部材の基準
   ゲージ部の厚さを基に前記被測定物の測定部位の厚さを
   算出することを特徴とする厚さ測定装置。