JPH1068620A - 薄板の平坦度測定方法および装置 - Google Patents
薄板の平坦度測定方法および装置Info
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- JPH1068620A JPH1068620A JP22695896A JP22695896A JPH1068620A JP H1068620 A JPH1068620 A JP H1068620A JP 22695896 A JP22695896 A JP 22695896A JP 22695896 A JP22695896 A JP 22695896A JP H1068620 A JPH1068620 A JP H1068620A
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄鋼板などを定盤上に載置して平坦度を測定
する従来の方法では、自重による変形が含まれて精度の
良い測定ができない。また、反り量の測定にあたっては
吊り下げテストが別途必要で、測定作業に手間がかか
る。 【解決手段】 測定ベッド2の表面からエアーを噴出さ
せて薄板1を浮上させ、エアーを停止して薄板1が慣性
により上昇を継続した後に自由落下する間での空中に位
置するときの薄板1の空間座標を、上方に設けたレーザ
ー式距離センサー10…により検出し平坦度を算出す
る。このように、空中で重力以外の外力が作用しない状
態とした薄板1は、自重に左右されない反りや板波が素
直に出現する。このときの薄板形状を検出することで、
急峻度と共に反り量も短時間で求めることができ、効率
的な平坦度測定が可能となる。
する従来の方法では、自重による変形が含まれて精度の
良い測定ができない。また、反り量の測定にあたっては
吊り下げテストが別途必要で、測定作業に手間がかか
る。 【解決手段】 測定ベッド2の表面からエアーを噴出さ
せて薄板1を浮上させ、エアーを停止して薄板1が慣性
により上昇を継続した後に自由落下する間での空中に位
置するときの薄板1の空間座標を、上方に設けたレーザ
ー式距離センサー10…により検出し平坦度を算出す
る。このように、空中で重力以外の外力が作用しない状
態とした薄板1は、自重に左右されない反りや板波が素
直に出現する。このときの薄板形状を検出することで、
急峻度と共に反り量も短時間で求めることができ、効率
的な平坦度測定が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鋼板やアル
ミニウム板、銅合金板等の薄板の平坦度測定方法および
装置に関するものである。
ミニウム板、銅合金板等の薄板の平坦度測定方法および
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、上記したような金属薄板について
は、打抜きやプレス加工装置の自動化の進展に伴い、平
坦度に対する要求がますます高度化しつつある。すなわ
ち、平坦度の悪い薄板は、自動加工装置のハンドリング
過程でガイドや工具に突っかかり、不良品を発生させた
り、甚だしい場合にはラインを停止せしめて生産性を著
しく阻害する。
は、打抜きやプレス加工装置の自動化の進展に伴い、平
坦度に対する要求がますます高度化しつつある。すなわ
ち、平坦度の悪い薄板は、自動加工装置のハンドリング
過程でガイドや工具に突っかかり、不良品を発生させた
り、甚だしい場合にはラインを停止せしめて生産性を著
しく阻害する。
【0003】一方、間仕切り(パーティッション)、配
電盤、冷蔵庫外板、洗濯機外板等に使用される薄板は、
外観の美観が極めて重要な品質であるので、さらに厳格
な平坦度が要求される。これらの要求に応えるために、
連続焼鈍ライン、めっきライン、リコイラーライン等の
薄板の製造ラインや、レベラーシャーライン等のコイル
加工ラインで、厳格な平坦度出荷検査が実施されてい
る。
電盤、冷蔵庫外板、洗濯機外板等に使用される薄板は、
外観の美観が極めて重要な品質であるので、さらに厳格
な平坦度が要求される。これらの要求に応えるために、
連続焼鈍ライン、めっきライン、リコイラーライン等の
薄板の製造ラインや、レベラーシャーライン等のコイル
加工ラインで、厳格な平坦度出荷検査が実施されてい
る。
【0004】従来の平坦度検査は、図6に示すように、
切板状の薄板31、またはコイル状に巻き取られる製造ラ
イン上のストリップを、表面が平坦に加工された測定ベ
ッド(定盤)32上に静置し、「隙間ゲージ」と呼ばれる
特殊な測定具33を用いて、薄板31の波高さHを人手によ
り測定するという極めて能率の悪い方法により行われて
いる。すなわち、この方法でライン上の薄板を測定する
場合には、この間、当然ラインを停止せざるを得ず、生
産性を著しく阻害するのみならず、ラインの自動化・省
力化の大きな妨げとなっている。
切板状の薄板31、またはコイル状に巻き取られる製造ラ
イン上のストリップを、表面が平坦に加工された測定ベ
ッド(定盤)32上に静置し、「隙間ゲージ」と呼ばれる
特殊な測定具33を用いて、薄板31の波高さHを人手によ
り測定するという極めて能率の悪い方法により行われて
いる。すなわち、この方法でライン上の薄板を測定する
場合には、この間、当然ラインを停止せざるを得ず、生
産性を著しく阻害するのみならず、ラインの自動化・省
力化の大きな妨げとなっている。
【0005】この問題を解決する測定法として、人手に
よる測定に代わり、レーザー変位計等による板表面の空
間座標測定装置を用いて、短時間で自動的に測定する方
法が知られている(日本鉄鋼協会編,圧延理論部会第10
0 回記念シンポジウム「圧延技術・圧延理論の発展と将
来の潮流」平成6年6月発行,P.186-187 参照)。この
方法によれば、図7に示すように、ラインに組込まれた
測定ベッド(図示せず)上を移動する鋼板41の上方に、
レーザー変位計から成る複数の距離センサー42…が並設
され、これら距離センサー42…によって、鋼板表面まで
の距離が鋼板41の移動に伴って順次検出される。この検
出信号が演算装置43に入力され、この演算装置43によっ
て、測定ベッドからの鋼板表面41の高さ寸法の変化と、
測定間隔に関するデータとから、伸び率・急峻度などが
算出される。
よる測定に代わり、レーザー変位計等による板表面の空
間座標測定装置を用いて、短時間で自動的に測定する方
法が知られている(日本鉄鋼協会編,圧延理論部会第10
0 回記念シンポジウム「圧延技術・圧延理論の発展と将
来の潮流」平成6年6月発行,P.186-187 参照)。この
方法によれば、図7に示すように、ラインに組込まれた
測定ベッド(図示せず)上を移動する鋼板41の上方に、
レーザー変位計から成る複数の距離センサー42…が並設
され、これら距離センサー42…によって、鋼板表面まで
の距離が鋼板41の移動に伴って順次検出される。この検
出信号が演算装置43に入力され、この演算装置43によっ
て、測定ベッドからの鋼板表面41の高さ寸法の変化と、
測定間隔に関するデータとから、伸び率・急峻度などが
算出される。
【0006】ところで、上記のように測定ベッドに鋼板
を載置した状態で平坦度を測定する従来法では、板の自
重によって潜在化している平坦度不良を認識できない。
特に板の反りは、上記の方法では殆ど測定することがで
きず、このため、通常「吊り下げテスト」と呼ばれる測
定がさらに実施されている。すなわち、図8(a) に示す
切板状の吊り下げテスト用サンプル51に対し、同図(b)
に示すように、板幅方向Cを上下方向にして上方縁の中
央箇所PA で吊り下げ、このときの水平方向の反り量
を、圧延方向Lに沿うL反り量として測定する。また、
同図(c) に示すように、圧延方向Lを上下方向にして上
方縁の中央箇所PB で吊り下げ、このときの水平方向の
反り量を、板幅方向Cに沿うC反り量として測定するの
である。
を載置した状態で平坦度を測定する従来法では、板の自
重によって潜在化している平坦度不良を認識できない。
特に板の反りは、上記の方法では殆ど測定することがで
きず、このため、通常「吊り下げテスト」と呼ばれる測
定がさらに実施されている。すなわち、図8(a) に示す
切板状の吊り下げテスト用サンプル51に対し、同図(b)
に示すように、板幅方向Cを上下方向にして上方縁の中
央箇所PA で吊り下げ、このときの水平方向の反り量
を、圧延方向Lに沿うL反り量として測定する。また、
同図(c) に示すように、圧延方向Lを上下方向にして上
方縁の中央箇所PB で吊り下げ、このときの水平方向の
反り量を、板幅方向Cに沿うC反り量として測定するの
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た測定ベッド上での測定に加え、さらに上述の吊り下げ
テストを行う場合には、このテストでは板を立て、なお
かつ板を吊り上げる作業が必要となるため、さらに余分
な時間を要するばかりでなく、作業者の肉体的負荷も大
きく、効率的な測定を行えないという問題を有してい
る。
た測定ベッド上での測定に加え、さらに上述の吊り下げ
テストを行う場合には、このテストでは板を立て、なお
かつ板を吊り上げる作業が必要となるため、さらに余分
な時間を要するばかりでなく、作業者の肉体的負荷も大
きく、効率的な測定を行えないという問題を有してい
る。
【0008】本発明は、上記した問題点に鑑みなされた
ものであって、板の反りを含む平坦度を短時間で精度良
く測定でき、また、全体の構成をより簡素なものとなし
得る薄板の平坦度測定方法および装置を提供することを
目的としている。
ものであって、板の反りを含む平坦度を短時間で精度良
く測定でき、また、全体の構成をより簡素なものとなし
得る薄板の平坦度測定方法および装置を提供することを
目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1の薄板の平坦度測定方法は、薄
板を測定ベッドの上方空間に移動させた後に移動力を解
除して薄板に自由落下を生じさせる薄板移動手段を設
け、この薄板移動手段による移動力解除後に薄板が空中
に位置する時点での薄板各部の空間座標を検出して、こ
の薄板の平坦度を求めることを特徴とするものである。
めに、本発明の請求項1の薄板の平坦度測定方法は、薄
板を測定ベッドの上方空間に移動させた後に移動力を解
除して薄板に自由落下を生じさせる薄板移動手段を設
け、この薄板移動手段による移動力解除後に薄板が空中
に位置する時点での薄板各部の空間座標を検出して、こ
の薄板の平坦度を求めることを特徴とするものである。
【0010】すなわち、上記方法のように、薄板を測定
ベッドの上方空間に移動した後に移動力を解除し、これ
に作用する外力が重力を除いてほぼゼロの非拘束状態と
することで、この状態での薄板は、その内部応力のみに
よる変形、すなわち、自重に左右されない反りや板波が
素直に出現する。したがって、このときの薄板の表面形
状から精度の良い平坦度の測定が可能となる。
ベッドの上方空間に移動した後に移動力を解除し、これ
に作用する外力が重力を除いてほぼゼロの非拘束状態と
することで、この状態での薄板は、その内部応力のみに
よる変形、すなわち、自重に左右されない反りや板波が
素直に出現する。したがって、このときの薄板の表面形
状から精度の良い平坦度の測定が可能となる。
【0011】しかも上記では、非拘束状態で空中に位置
する薄板に対し、その各部の空間座標が検出され、これ
ら空間座標から、薄板の急峻度の他、全体的なL反り量
やC反り量も同時に求めることができる。したがって、
より短時間で精度の良い平坦度の測定を効率的に行うこ
とが可能となる。請求項2の薄板の平坦度測定方法は、
略水平状態の薄板を上記薄板移動手段によって上方へと
移動させる途中で移動力を解除することにより、移動力
解除後の薄板に慣性による上昇移動を生じさせ、この上
昇移動とその後の自由落下移動との間で速度がほぼゼロ
となった時点での薄板各部の空間座標から、この薄板の
平坦度を求めることを特徴とするものである。
する薄板に対し、その各部の空間座標が検出され、これ
ら空間座標から、薄板の急峻度の他、全体的なL反り量
やC反り量も同時に求めることができる。したがって、
より短時間で精度の良い平坦度の測定を効率的に行うこ
とが可能となる。請求項2の薄板の平坦度測定方法は、
略水平状態の薄板を上記薄板移動手段によって上方へと
移動させる途中で移動力を解除することにより、移動力
解除後の薄板に慣性による上昇移動を生じさせ、この上
昇移動とその後の自由落下移動との間で速度がほぼゼロ
となった時点での薄板各部の空間座標から、この薄板の
平坦度を求めることを特徴とするものである。
【0012】すなわち、薄板が略水平状態で空中を上下
方向に移動する場合には、その移動速度に応じた空気抵
抗が外力として作用する。そこで、上記では、薄板を上
方へと移動させる途中で移動力を解除することにより、
移動力解除後の薄板に慣性による上昇移動を生じさせ
る。この上昇移動の速度は重力の作用で次第に減速して
速度がゼロになった後、自由落下状態に移行することと
なる。この間の速度がゼロとなった時点では、上記した
空気抵抗もほぼゼロとなることから、このときの薄板各
部の空間座標を検出することで、重力および空気抵抗に
も左右されない精度の良い平坦度を求めることができ
る。
方向に移動する場合には、その移動速度に応じた空気抵
抗が外力として作用する。そこで、上記では、薄板を上
方へと移動させる途中で移動力を解除することにより、
移動力解除後の薄板に慣性による上昇移動を生じさせ
る。この上昇移動の速度は重力の作用で次第に減速して
速度がゼロになった後、自由落下状態に移行することと
なる。この間の速度がゼロとなった時点では、上記した
空気抵抗もほぼゼロとなることから、このときの薄板各
部の空間座標を検出することで、重力および空気抵抗に
も左右されない精度の良い平坦度を求めることができ
る。
【0013】なお、上記の方法を好適に実施するための
平坦度測定装置は、請求項3記載のように、薄板がほぼ
水平状態で載置される測定ベッドと、この測定ベッドの
上方空間に位置するときの薄板各部の空間座標を検出す
る空間座標検出手段と、薄板を測定ベッドの上方空間に
移動させた後に移動力を解除して薄板に自由落下を生じ
させる薄板移動手段と、空間座標検出手段からの検出信
号に基づき薄板が空中に位置するときの空間座標からこ
の薄板の平坦度を演算する演算手段とを設けて構成され
る。
平坦度測定装置は、請求項3記載のように、薄板がほぼ
水平状態で載置される測定ベッドと、この測定ベッドの
上方空間に位置するときの薄板各部の空間座標を検出す
る空間座標検出手段と、薄板を測定ベッドの上方空間に
移動させた後に移動力を解除して薄板に自由落下を生じ
させる薄板移動手段と、空間座標検出手段からの検出信
号に基づき薄板が空中に位置するときの空間座標からこ
の薄板の平坦度を演算する演算手段とを設けて構成され
る。
【0014】さらに、上記装置における薄板移動手段
は、例えば請求項4記載のように、測定ベッドの表面か
ら加圧ガスを上方に噴射して薄板を測定ベッド上に浮上
させる加圧ガス噴射装置で構成することができる。すな
わち、測定ベッドをいわゆるエアー浮上テーブル構造と
し、加圧ガスとして例えば圧縮空気を測定ベッド表面か
ら噴射させて、薄板を測定ベッド上に浮上させる。
は、例えば請求項4記載のように、測定ベッドの表面か
ら加圧ガスを上方に噴射して薄板を測定ベッド上に浮上
させる加圧ガス噴射装置で構成することができる。すな
わち、測定ベッドをいわゆるエアー浮上テーブル構造と
し、加圧ガスとして例えば圧縮空気を測定ベッド表面か
ら噴射させて、薄板を測定ベッド上に浮上させる。
【0015】このような構成によれば、測定ベッド上の
薄板の全体にわたってほぼ均一に浮上力を作用させるこ
とも、測定ベッド表面に例えば加圧ガス噴射ノズルを適
宜の間隔で配置することで容易に行うことができる。し
たがって、測定ベッドから上方への移動時に、さらに自
重による変形が加わることを抑え、略水平状態を維持し
た状態で浮上させることができるので、浮上力を停止し
た後には薄板本来の形状が速やかに出現し、空中での薄
板本来の形状に基づく空間座標を確実に検出することが
できる。
薄板の全体にわたってほぼ均一に浮上力を作用させるこ
とも、測定ベッド表面に例えば加圧ガス噴射ノズルを適
宜の間隔で配置することで容易に行うことができる。し
たがって、測定ベッドから上方への移動時に、さらに自
重による変形が加わることを抑え、略水平状態を維持し
た状態で浮上させることができるので、浮上力を停止し
た後には薄板本来の形状が速やかに出現し、空中での薄
板本来の形状に基づく空間座標を確実に検出することが
できる。
【0016】しかも、上記のように浮上力を加えた後に
この浮上力を瞬間的に解除する制御も、例えば加圧ガス
の供給配管に介設した開閉弁の開閉操作で簡単に行うこ
とができるので、薄板を空中に移動させる薄板移動手段
を、その制御構成も含め、より簡素な構成とすることが
できる。
この浮上力を瞬間的に解除する制御も、例えば加圧ガス
の供給配管に介設した開閉弁の開閉操作で簡単に行うこ
とができるので、薄板を空中に移動させる薄板移動手段
を、その制御構成も含め、より簡素な構成とすることが
できる。
【0017】
〔実施形態1〕次に、本発明の一実施形態について図面
を参照して説明する。図1に示す平坦度測定装置は、鋼
板やアルミニウム板、銅合金板などの被測定板材として
の薄板1が載置される測定ベッド2を備え、表面が平坦
に加工されたこの測定ベッド2に、薄板移動手段として
の加圧ガス噴射装置3が付設されている。この装置3
は、測定ベッド2の表面に埋め込まれた多数のエアー噴
出ノズル4…と、コンプレッサポンプ5と、このコンプ
レッサポンプ5に各エアー噴出ノズル4…を接続するエ
アー供給管6と、このエアー供給管6に介設された電磁
弁より成る開閉弁7と、この開閉弁7およびコンプレッ
サポンプ5の作動を制御するエアー供給制御装置8とか
ら構成されている。
を参照して説明する。図1に示す平坦度測定装置は、鋼
板やアルミニウム板、銅合金板などの被測定板材として
の薄板1が載置される測定ベッド2を備え、表面が平坦
に加工されたこの測定ベッド2に、薄板移動手段として
の加圧ガス噴射装置3が付設されている。この装置3
は、測定ベッド2の表面に埋め込まれた多数のエアー噴
出ノズル4…と、コンプレッサポンプ5と、このコンプ
レッサポンプ5に各エアー噴出ノズル4…を接続するエ
アー供給管6と、このエアー供給管6に介設された電磁
弁より成る開閉弁7と、この開閉弁7およびコンプレッ
サポンプ5の作動を制御するエアー供給制御装置8とか
ら構成されている。
【0018】エアー供給制御装置8によりコンプレッサ
ポンプ5が起動され、その後、開閉弁7が開弁される
と、所定圧力に加圧された圧縮空気(以下、エアーと略
記する)が、エアー供給管6を通して各エアー噴出ノズ
ル4…に供給され、これにより、これらノズル4…から
ほぼ均一な圧力のエアーがそれぞれ上方に向けて噴出す
る。
ポンプ5が起動され、その後、開閉弁7が開弁される
と、所定圧力に加圧された圧縮空気(以下、エアーと略
記する)が、エアー供給管6を通して各エアー噴出ノズ
ル4…に供給され、これにより、これらノズル4…から
ほぼ均一な圧力のエアーがそれぞれ上方に向けて噴出す
る。
【0019】一方、測定ベッド2の上方には、薄板1の
平坦度を演算する演算処理装置(演算手段)9に接続さ
れた多数のレーザー式距離センサー10…が空間座標検出
手段として設けられている。これら距離センサー10…
は、測定ベッド2と平行な面(センサー取付け面)11
に、所定の配列で二次元的に設置されている。後述する
ように、平坦度の測定に当たって薄板1を測定ベッド2
の上方空間に上昇させて自由落下させる際、各距離セン
サー10…で薄板1表面までの距離を、所定のサンプリン
グ時間毎に検出し得るように構成されている。
平坦度を演算する演算処理装置(演算手段)9に接続さ
れた多数のレーザー式距離センサー10…が空間座標検出
手段として設けられている。これら距離センサー10…
は、測定ベッド2と平行な面(センサー取付け面)11
に、所定の配列で二次元的に設置されている。後述する
ように、平坦度の測定に当たって薄板1を測定ベッド2
の上方空間に上昇させて自由落下させる際、各距離セン
サー10…で薄板1表面までの距離を、所定のサンプリン
グ時間毎に検出し得るように構成されている。
【0020】これら各距離センサー10…で検出される距
離信号が演算処理装置9に入力される。この演算処理装
置9は、距離信号をz座標、センサー取付け面11での各
距離センサー10…の二次元配列位置をx座標・y座標と
する空間座標値を、薄板1表面における各検出点に対応
付け、そして、これら空間座標から、薄板1の急峻度や
全体的な反り量を求める演算を行うように構成されてい
る。
離信号が演算処理装置9に入力される。この演算処理装
置9は、距離信号をz座標、センサー取付け面11での各
距離センサー10…の二次元配列位置をx座標・y座標と
する空間座標値を、薄板1表面における各検出点に対応
付け、そして、これら空間座標から、薄板1の急峻度や
全体的な反り量を求める演算を行うように構成されてい
る。
【0021】図2には、前記エアー噴出ノズル4…およ
び距離センサー10…の配置の一例を示している。図中○
印が測定ベッド2表面でのエアー噴出ノズル4…の埋め
込み位置を示しており、これらは、測定ベッド2のほぼ
全面にわたって千鳥状に配置されている。また、距離セ
ンサー10…は、同図中□印で示すように、測定ベッド2
の幅方向Cにおける中心線上と、長手方向Lにおける中
心線および各端部側の直線上に、それぞれ所定の間隔で
配置されている。
び距離センサー10…の配置の一例を示している。図中○
印が測定ベッド2表面でのエアー噴出ノズル4…の埋め
込み位置を示しており、これらは、測定ベッド2のほぼ
全面にわたって千鳥状に配置されている。また、距離セ
ンサー10…は、同図中□印で示すように、測定ベッド2
の幅方向Cにおける中心線上と、長手方向Lにおける中
心線および各端部側の直線上に、それぞれ所定の間隔で
配置されている。
【0022】次に、上記構成の平坦度測定装置における
測定手順について説明する。前記エアー供給制御装置8
により、開閉弁7を閉にしてコンプレッサポンプ5が起
動され、この状態で薄板1が測定ベッド2上に載置され
ると、まず、開閉弁7が開弁される。これにより、前記
したように、各エアー噴出ノズル4…からほぼ均一圧力
のエアーが上方に向けて噴出する。この結果、測定ベッ
ド2上の薄板1が、下側からのエアーの押上げ力によ
り、測定ベッド2の表面から離間して、略水平状態を維
持し上方に浮上する。そして、薄板1の上昇移動の途
中、すなわち、エアーによる浮上力と薄板1の自重とが
バランスして薄板1の上昇移動が停止する前に、開閉弁
7が閉弁され、これにより、エアーの噴出が停止する。
測定手順について説明する。前記エアー供給制御装置8
により、開閉弁7を閉にしてコンプレッサポンプ5が起
動され、この状態で薄板1が測定ベッド2上に載置され
ると、まず、開閉弁7が開弁される。これにより、前記
したように、各エアー噴出ノズル4…からほぼ均一圧力
のエアーが上方に向けて噴出する。この結果、測定ベッ
ド2上の薄板1が、下側からのエアーの押上げ力によ
り、測定ベッド2の表面から離間して、略水平状態を維
持し上方に浮上する。そして、薄板1の上昇移動の途
中、すなわち、エアーによる浮上力と薄板1の自重とが
バランスして薄板1の上昇移動が停止する前に、開閉弁
7が閉弁され、これにより、エアーの噴出が停止する。
【0023】上記の操作によって浮上する薄板1の浮上
高さの時間推移は、概ね図3に示すように表される。同
図において、点がエアー噴出停止点であり、この時点
までは薄板1はエアー浮上力によって上昇する。そし
て、この上昇移動の途中でエアーの噴出を停止させる
と、薄板1は点以降も慣性によって幾分上昇を継続す
る。この慣性による上昇移動は、その速度が重力によっ
て次第に減速されて速度ゼロ(同図中の点)となり、
次いで、重力に応じた自由落下状態となって測定ベッド
2上に降下する。
高さの時間推移は、概ね図3に示すように表される。同
図において、点がエアー噴出停止点であり、この時点
までは薄板1はエアー浮上力によって上昇する。そし
て、この上昇移動の途中でエアーの噴出を停止させる
と、薄板1は点以降も慣性によって幾分上昇を継続す
る。この慣性による上昇移動は、その速度が重力によっ
て次第に減速されて速度ゼロ(同図中の点)となり、
次いで、重力に応じた自由落下状態となって測定ベッド
2上に降下する。
【0024】このように薄板1に上昇・落下移動を生じ
させる過程においては、薄板1にはその移動速度に応じ
た空気抵抗が外力として作用するが、の時点から慣性
で上昇を続けた後に速度がゼロになるの時点では、上
記の空気抵抗もゼロとなる。この瞬間、薄板1に作用す
る外力は重力を除いてほぼゼロとなり、このとき、薄板
1はその内部応力によってのみ変形する。すなわち、自
重に左右されない反りや板波が素直に出現することにな
り、このときの薄板1の表面形状を検出することで、精
度の良好な平坦度の算出が可能となる。
させる過程においては、薄板1にはその移動速度に応じ
た空気抵抗が外力として作用するが、の時点から慣性
で上昇を続けた後に速度がゼロになるの時点では、上
記の空気抵抗もゼロとなる。この瞬間、薄板1に作用す
る外力は重力を除いてほぼゼロとなり、このとき、薄板
1はその内部応力によってのみ変形する。すなわち、自
重に左右されない反りや板波が素直に出現することにな
り、このときの薄板1の表面形状を検出することで、精
度の良好な平坦度の算出が可能となる。
【0025】そこで、上記の平坦度測定装置では、上記
の時点における各距離センサー10…での検出距離信号
に基づいて、平坦度の算出が行われる。すなわち、エア
ー噴出停止点の時点から、距離センサー10…による薄
板1表面までの距離の検出が開始され、以降、所定のサ
ンプリング時間毎に検出される距離信号が演算処理装置
9に逐次入力される。
の時点における各距離センサー10…での検出距離信号
に基づいて、平坦度の算出が行われる。すなわち、エア
ー噴出停止点の時点から、距離センサー10…による薄
板1表面までの距離の検出が開始され、以降、所定のサ
ンプリング時間毎に検出される距離信号が演算処理装置
9に逐次入力される。
【0026】演算処理装置9では、これら入力信号中、
例えば測定ベッド2の中心上に位置する距離センサー10
での検出距離信号の変化から、エアー噴出停止後に、薄
板1が最上位の高さ(点)に達してほぼ静止状態とな
った時点を判別する。すなわち、上記の検出距離信号
は、エアー噴出停止点以降の慣性による上昇過程で次
第に小さくなり、点で最小となった後、その後の自由
落下状態で次第に大きくなる。そこで、前回サンプリン
グ時からの減少度合いがほぼゼロとなった時点を点と
判別して、この時点での各距離センサー10…からの検出
距離信号に基づき、前記したように、この薄板1の急峻
度や反り量などの平坦度が算出される。
例えば測定ベッド2の中心上に位置する距離センサー10
での検出距離信号の変化から、エアー噴出停止後に、薄
板1が最上位の高さ(点)に達してほぼ静止状態とな
った時点を判別する。すなわち、上記の検出距離信号
は、エアー噴出停止点以降の慣性による上昇過程で次
第に小さくなり、点で最小となった後、その後の自由
落下状態で次第に大きくなる。そこで、前回サンプリン
グ時からの減少度合いがほぼゼロとなった時点を点と
判別して、この時点での各距離センサー10…からの検出
距離信号に基づき、前記したように、この薄板1の急峻
度や反り量などの平坦度が算出される。
【0027】図4には、本実施形態での薄板1の平坦度
測定に要する測定時間の一例を示している。本実施形態
の平坦度測定装置によれば、同図に本発明法として示す
ように、約10秒前後で、薄板1の急峻度と共に、L反り
量やC反り量も同時に測定される。これに対し、前述し
た吊り下げテストによるL反り量・C反り量の測定で
は、同図中に従来法として示すように、少なくとも90秒
を超える測定時間が必要である。したがって、本実施形
態での測定によれば、従来法に比べ、著しく測定時間が
短縮される。
測定に要する測定時間の一例を示している。本実施形態
の平坦度測定装置によれば、同図に本発明法として示す
ように、約10秒前後で、薄板1の急峻度と共に、L反り
量やC反り量も同時に測定される。これに対し、前述し
た吊り下げテストによるL反り量・C反り量の測定で
は、同図中に従来法として示すように、少なくとも90秒
を超える測定時間が必要である。したがって、本実施形
態での測定によれば、従来法に比べ、著しく測定時間が
短縮される。
【0028】〔実施形態2〕前記の実施形態1では、薄
板移動手段として、薄板1をエアー浮上させるための加
圧ガス噴射装置3を測定ベッド2に付設して構成した
が、本実施形態においては、図5に示すような真空吸着
式の吊り上げ装置20により、薄板移動手段が構成されて
いる。この装置20は、例えば、板厚が厚くエアーでは浮
上させ難い重量のある板に対して採用される。
板移動手段として、薄板1をエアー浮上させるための加
圧ガス噴射装置3を測定ベッド2に付設して構成した
が、本実施形態においては、図5に示すような真空吸着
式の吊り上げ装置20により、薄板移動手段が構成されて
いる。この装置20は、例えば、板厚が厚くエアーでは浮
上させ難い重量のある板に対して採用される。
【0029】測定ベッド2の上方に設けられたこの吊り
上げ装置20は、二次元的に配置された多数の吸盤21…を
備え、これら吸盤21…を支持する格子状の枠体22は、図
示しない吊り上げ駆動ユニットに吊設されている。吸盤
21…には、電磁弁より成る開閉弁23が介設された真空配
管24によってバキュームポンプ25に接続され、このバキ
ュームポンプ25を吸着制御装置26により起動し、開閉弁
23を開弁することによって、各吸盤21…に真空吸引力が
発生する。
上げ装置20は、二次元的に配置された多数の吸盤21…を
備え、これら吸盤21…を支持する格子状の枠体22は、図
示しない吊り上げ駆動ユニットに吊設されている。吸盤
21…には、電磁弁より成る開閉弁23が介設された真空配
管24によってバキュームポンプ25に接続され、このバキ
ュームポンプ25を吸着制御装置26により起動し、開閉弁
23を開弁することによって、各吸盤21…に真空吸引力が
発生する。
【0030】この吊り上げ装置20を用いて薄板1の平坦
度を測定する場合には、測定ベッド2上の薄板1に吸盤
21…を密着させて上記した真空吸引力によりこの薄板1
を保持し、この状態で、枠体22を上昇させる。そして、
上昇の途中で開閉弁23を閉弁すると共に各吸盤21…を大
気に連通させることによって保持力を解除し、これによ
って、この薄板1に、前記と同様に、保持力解除後に慣
性による上昇移動を幾分継続させた後、自由落下させ
る。この間、吊り上げ装置20の上方に設けられている前
記同様のレーザー式距離センサー10…により、格子状の
枠体22を通して各センサー10…と薄板1表面までの距離
が検出され、この検出信号が前記演算処理装置9に入力
されて、薄板1の平坦度が前記同様に算出される。
度を測定する場合には、測定ベッド2上の薄板1に吸盤
21…を密着させて上記した真空吸引力によりこの薄板1
を保持し、この状態で、枠体22を上昇させる。そして、
上昇の途中で開閉弁23を閉弁すると共に各吸盤21…を大
気に連通させることによって保持力を解除し、これによ
って、この薄板1に、前記と同様に、保持力解除後に慣
性による上昇移動を幾分継続させた後、自由落下させ
る。この間、吊り上げ装置20の上方に設けられている前
記同様のレーザー式距離センサー10…により、格子状の
枠体22を通して各センサー10…と薄板1表面までの距離
が検出され、この検出信号が前記演算処理装置9に入力
されて、薄板1の平坦度が前記同様に算出される。
【0031】なお、上記各実施形態における平坦度測定
装置は、切板状の薄板1を被測定対象物とする他、さら
に、コイル状に巻き取られる薄板製造ラインに組込ん
で、ライン上を移動するストリップを被測定対象物とし
て構成することも可能である。すなわち、平坦度測定時
には、測定ベッド上で張力をリリースしてストリップを
弛ませた状態とし、また、浮上高さを小さくすること
で、浮上する被測定領域のストリップに、拘束力が作用
しない状態で空中を上下に移動させることができ、この
空中に位置するときに検出される空間座標から、前記と
同様に、急峻度の他、同時にL反り量やC反り量を求め
ることができる。
装置は、切板状の薄板1を被測定対象物とする他、さら
に、コイル状に巻き取られる薄板製造ラインに組込ん
で、ライン上を移動するストリップを被測定対象物とし
て構成することも可能である。すなわち、平坦度測定時
には、測定ベッド上で張力をリリースしてストリップを
弛ませた状態とし、また、浮上高さを小さくすること
で、浮上する被測定領域のストリップに、拘束力が作用
しない状態で空中を上下に移動させることができ、この
空中に位置するときに検出される空間座標から、前記と
同様に、急峻度の他、同時にL反り量やC反り量を求め
ることができる。
【0032】そしてこの場合には、反り量も同時に求め
られるので、従来の吊り下げテスト用の切板状サンプル
を別途採取する必要が無く、これにより、歩留りが向上
し、また、不必要な小コイルの発生が防止される。以上
の説明のように、上記各実施形態では、薄板1を空中に
移動させ、そして、移動力を解除した後に薄板1に作用
する外力が重力を除いてほぼゼロとなった時点で、薄板
各部の空間座標を検出して薄板の平坦度が求められる。
られるので、従来の吊り下げテスト用の切板状サンプル
を別途採取する必要が無く、これにより、歩留りが向上
し、また、不必要な小コイルの発生が防止される。以上
の説明のように、上記各実施形態では、薄板1を空中に
移動させ、そして、移動力を解除した後に薄板1に作用
する外力が重力を除いてほぼゼロとなった時点で、薄板
各部の空間座標を検出して薄板の平坦度が求められる。
【0033】すなわち、重力を除く外力をゼロとした非
拘束状態では、薄板1は、その内部応力のみによる変形
が自由に出現し、この状態での薄板各部の空間座標を検
出することにより、これら空間座標から、自重に左右さ
れない薄板1の急峻度が求められ、同時に、全体的なL
反り量やC反り量が求められる。したがって、より短時
間で精度の良い平坦度の測定を効率的に行うことができ
る。また、平坦度測定に係る作業負担も大幅に低減され
ることから、要員の省力が可能となり、さらに、処理ラ
インの作業統合が可能となる。
拘束状態では、薄板1は、その内部応力のみによる変形
が自由に出現し、この状態での薄板各部の空間座標を検
出することにより、これら空間座標から、自重に左右さ
れない薄板1の急峻度が求められ、同時に、全体的なL
反り量やC反り量が求められる。したがって、より短時
間で精度の良い平坦度の測定を効率的に行うことができ
る。また、平坦度測定に係る作業負担も大幅に低減され
ることから、要員の省力が可能となり、さらに、処理ラ
インの作業統合が可能となる。
【0034】なお、上記の各実施形態は本発明を限定す
るものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能で
ある。例えば上記各実施形態では、空間座標検出手段と
してレーザー式距離センサー10を用いた例を示したが、
例えば超音波式や渦電流式など、同様な機能を発揮する
その他のセンサーを用いて構成することができる。ま
た、薄板移動手段としては、実施形態1でのエアー浮上
方式に基づく加圧ガス噴射装置3や、実施形態2での真
空吸着式吊り上げ装置20の他、例えば電磁石式の吊り上
げ装置、或いは機械押上げ式などのその他の構成とする
ことが可能である。この場合、測定ベッド2上にほぼ水
平に載置されている薄板1を上方空間へと移動させる際
には、薄板1のほぼ全面にわたる一様な支持状態を維持
して上昇させることが必要である。すなわち、薄板を局
部的に支持して上昇させる構成では、上昇の過程で自重
に起因する湾曲変形がさらに加わり、この場合は、上昇
移動力を解除して空中で非拘束状態としても、上記の湾
曲変形状態からの復帰動作に例えば振動を生じてすぐに
は解消されず、薄板本来の形状を空中で検出できなくな
る。
るものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能で
ある。例えば上記各実施形態では、空間座標検出手段と
してレーザー式距離センサー10を用いた例を示したが、
例えば超音波式や渦電流式など、同様な機能を発揮する
その他のセンサーを用いて構成することができる。ま
た、薄板移動手段としては、実施形態1でのエアー浮上
方式に基づく加圧ガス噴射装置3や、実施形態2での真
空吸着式吊り上げ装置20の他、例えば電磁石式の吊り上
げ装置、或いは機械押上げ式などのその他の構成とする
ことが可能である。この場合、測定ベッド2上にほぼ水
平に載置されている薄板1を上方空間へと移動させる際
には、薄板1のほぼ全面にわたる一様な支持状態を維持
して上昇させることが必要である。すなわち、薄板を局
部的に支持して上昇させる構成では、上昇の過程で自重
に起因する湾曲変形がさらに加わり、この場合は、上昇
移動力を解除して空中で非拘束状態としても、上記の湾
曲変形状態からの復帰動作に例えば振動を生じてすぐに
は解消されず、薄板本来の形状を空中で検出できなくな
る。
【0035】そこで、実施形態1のように、測定ベッド
2の表面全体にわたって多数のエアー噴出ノズル4…を
設け、或いはエアー噴出孔を形成して、これらからエア
ーがほぼ均一な圧力で噴出されるように構成すれば、上
記のような略水平状態を維持して薄板1を浮上させるこ
とができ、しかも、浮上力を付与し薄板1を上方に移動
させた後に瞬間的に浮上力を解除する制御も、エアー供
給配管の開閉弁7の開閉操作で簡単に行うことができ
る。したがって、このようなエアー浮上方式を採用する
ことで、制御構成も含めて全体の構成をより簡素なもの
とすることができる。
2の表面全体にわたって多数のエアー噴出ノズル4…を
設け、或いはエアー噴出孔を形成して、これらからエア
ーがほぼ均一な圧力で噴出されるように構成すれば、上
記のような略水平状態を維持して薄板1を浮上させるこ
とができ、しかも、浮上力を付与し薄板1を上方に移動
させた後に瞬間的に浮上力を解除する制御も、エアー供
給配管の開閉弁7の開閉操作で簡単に行うことができ
る。したがって、このようなエアー浮上方式を採用する
ことで、制御構成も含めて全体の構成をより簡素なもの
とすることができる。
【0036】一方、上記各実施形態では、略水平状態の
薄板1を上下に移動させる際の空気抵抗を考慮し、薄板
1の慣性による上昇移動後の最上位に位置する時点での
薄板各部の空間座標を検出するように構成した例を示し
たが、本発明の請求項1、3、4の範囲においては、薄
板1が非拘束状態で空中を移動するときの任意の時点で
の空間座標を検出し、この検出値から平坦度を求めるよ
うに構成することも可能であり、例えば慣性による上昇
移動を生じさせることなく、移動力の解除後にすぐに自
由落下状態となる構成においても、空気抵抗を無視する
ことができるような微小な速度域での空間座標を検出す
ることで、精度の良好な平坦度を求めることができる。
薄板1を上下に移動させる際の空気抵抗を考慮し、薄板
1の慣性による上昇移動後の最上位に位置する時点での
薄板各部の空間座標を検出するように構成した例を示し
たが、本発明の請求項1、3、4の範囲においては、薄
板1が非拘束状態で空中を移動するときの任意の時点で
の空間座標を検出し、この検出値から平坦度を求めるよ
うに構成することも可能であり、例えば慣性による上昇
移動を生じさせることなく、移動力の解除後にすぐに自
由落下状態となる構成においても、空気抵抗を無視する
ことができるような微小な速度域での空間座標を検出す
ることで、精度の良好な平坦度を求めることができる。
【0037】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明の請求項1
の薄板の平坦度測定方法においては、薄板を測定ベッド
の上方空間に移動させ、移動力解除後に薄板が空中に位
置する時点、すなわち、自重に左右されない反りや板波
が素直に出現した時点での薄板各部の空間座標を検出す
るので、この空間座標から、薄板の急峻度の他、全体的
なL反り量やC反り量も同時に求めることができ、これ
によって、より短時間で精度の良い平坦度の測定を効率
的に行うことができる。
の薄板の平坦度測定方法においては、薄板を測定ベッド
の上方空間に移動させ、移動力解除後に薄板が空中に位
置する時点、すなわち、自重に左右されない反りや板波
が素直に出現した時点での薄板各部の空間座標を検出す
るので、この空間座標から、薄板の急峻度の他、全体的
なL反り量やC反り量も同時に求めることができ、これ
によって、より短時間で精度の良い平坦度の測定を効率
的に行うことができる。
【0038】また、請求項2の平坦度測定方法において
は、略水平状態の薄板を上方へと移動させる途中で移動
力を解除し、移動力解除後の薄板に慣性による上昇移動
を生じさせて、この上昇移動とその後の自由落下移動と
の間で速度がほぼゼロとなった時点での薄板各部の空間
座標から平坦度を求めるので、さらに空中移動時の空気
抵抗にも左右されない精度の良い平坦度を求めることが
できる。
は、略水平状態の薄板を上方へと移動させる途中で移動
力を解除し、移動力解除後の薄板に慣性による上昇移動
を生じさせて、この上昇移動とその後の自由落下移動と
の間で速度がほぼゼロとなった時点での薄板各部の空間
座標から平坦度を求めるので、さらに空中移動時の空気
抵抗にも左右されない精度の良い平坦度を求めることが
できる。
【0039】一方、上記の方法を好適に実施するための
請求項3記載の平坦度測定装置の中で、薄板を測定ベッ
ドの上方空間に移動させた後に移動力を解除する薄板移
動手段を、請求項4のように、測定ベッドの表面から加
圧ガスを上方に噴射して薄板を測定ベッド上に浮上させ
る加圧ガス噴射装置で構成すれば、測定ベッドから上方
への移動時に、さらに自重による変形が加わることを抑
えて略水平状態を維持した状態で浮上させることがで
き、浮上力停止後に、薄板本来の形状を速やかに出現さ
せて、その空間座標を確実に検出することができる。し
かも、浮上力を加えた後にこの浮上力を瞬間的に解除す
る制御も、例えば加圧ガスの供給配管に介設した開閉弁
の開閉操作で簡単に行うことができるので、その制御構
成も含め、全体的な構成をより簡素なものとすることが
できる。
請求項3記載の平坦度測定装置の中で、薄板を測定ベッ
ドの上方空間に移動させた後に移動力を解除する薄板移
動手段を、請求項4のように、測定ベッドの表面から加
圧ガスを上方に噴射して薄板を測定ベッド上に浮上させ
る加圧ガス噴射装置で構成すれば、測定ベッドから上方
への移動時に、さらに自重による変形が加わることを抑
えて略水平状態を維持した状態で浮上させることがで
き、浮上力停止後に、薄板本来の形状を速やかに出現さ
せて、その空間座標を確実に検出することができる。し
かも、浮上力を加えた後にこの浮上力を瞬間的に解除す
る制御も、例えば加圧ガスの供給配管に介設した開閉弁
の開閉操作で簡単に行うことができるので、その制御構
成も含め、全体的な構成をより簡素なものとすることが
できる。
【図1】本発明の一実施形態における薄板の平坦度測定
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図2】上記平坦度測定装置における測定ベッドに設け
られたエアー噴出ノズルと上方の距離センサーとの各配
置を示す平面図である。
られたエアー噴出ノズルと上方の距離センサーとの各配
置を示す平面図である。
【図3】上記平坦度測定装置での平坦度測定時における
薄板の浮上高さの時間的推移を示すグラフである。
薄板の浮上高さの時間的推移を示すグラフである。
【図4】上記平坦度測定装置での平坦度測定に要する時
間を従来法と比較して示すグラフである。
間を従来法と比較して示すグラフである。
【図5】本発明の他の実施形態での平坦度測定装置にお
ける薄板移動手段を示す概略構成図である。
ける薄板移動手段を示す概略構成図である。
【図6】従来の平坦度測定法を示すものであって、要部
拡大断面図Eを付記した斜視図である。
拡大断面図Eを付記した斜視図である。
【図7】従来の他の平坦度測定装置を示す概略構成図で
ある。
ある。
【図8】従来の吊り下げテスト法を示すものであって、
同図(a) は切板状の測定サンプルの斜視図、同図(b) は
L反り量を測定するときの吊り下げ状態を示す斜視図、
同図(c) はC反り量を測定するときの吊り下げ状態を示
す斜視図である。
同図(a) は切板状の測定サンプルの斜視図、同図(b) は
L反り量を測定するときの吊り下げ状態を示す斜視図、
同図(c) はC反り量を測定するときの吊り下げ状態を示
す斜視図である。
1 薄板 2 測定ベッド 3 加圧ガス噴射装置(薄板移動手段) 9 演算処理装置(演算手段) 10 距離センサー(空間座標検出手段)
Claims (4)
- 【請求項1】 薄板を測定ベッドの上方空間に移動させ
た後に移動力を解除して薄板に自由落下を生じさせる薄
板移動手段を設け、この薄板移動手段による移動力解除
後に薄板が空中に位置する時点での薄板各部の空間座標
を検出して、この薄板の平坦度を求めることを特徴とす
る薄板の平坦度測定方法。 - 【請求項2】 略水平状態の薄板を上記薄板移動手段に
よって上方へと移動させる途中で移動力を解除すること
により、移動力解除後の薄板に慣性による上昇移動を生
じさせ、この上昇移動とその後の自由落下移動との間で
速度がほぼゼロとなった時点での薄板各部の空間座標か
ら、この薄板の平坦度を求めることを特徴とする請求項
1記載の薄板の平坦度測定方法。 - 【請求項3】 薄板がほぼ水平状態で載置される測定ベ
ッドと、この測定ベッドの上方空間に位置するときの薄
板各部の空間座標を検出する空間座標検出手段と、薄板
を測定ベッドの上方空間に移動させた後に移動力を解除
して薄板に自由落下を生じさせる薄板移動手段と、空間
座標検出手段からの検出信号に基づき薄板が空中に位置
するときの空間座標からこの薄板の平坦度を演算する演
算手段とを備えていることを特徴とする薄板の平坦度測
定装置。 - 【請求項4】 上記薄板移動手段が、測定ベッドの表面
から加圧ガスを上方に噴射して薄板を測定ベッド上に浮
上させる加圧ガス噴射装置であることを特徴とする請求
項3記載の薄板の平坦度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22695896A JPH1068620A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 薄板の平坦度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22695896A JPH1068620A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 薄板の平坦度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068620A true JPH1068620A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16853294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22695896A Pending JPH1068620A (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 薄板の平坦度測定方法および装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH1068620A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-08-28 JP JP22695896A patent/JPH1068620A/ja active Pending
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