JPS6113105A - 板状物の厚さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　発明の目“的 （産業上の利用分野） この発明は、各種板状物の厚さをこの板状物上の複数の
測定点で測定する厚さ測定装置に関し、測定点を変える
ことにより生じる誤差を嫌うような精音な測定を行なう
場合に有効である。

（従来の技術） 厚さ測定の対象となるような板状物として、例えば第３
〜４図に示すようなシリンダへラドガスケットがある。

このシリンダへラドガスケット１には、シリノダ頂部の
開口形状に合せた円形のボア孔２．２、シリンダ゛へ・
ンドをシリング′プロ・ンクに固定するためのボルトを
挿通する小円孔３．３、冷却水や潤滑油を通すための透
孔４．４が穿設されている。５は各ボア孔２．２の内周
縁部に装着した金属薄板製のグロメットであり、このグ
ロメット５は、第４図に示すように各ボア孔２．２の周
縁部に装着してこの周縁部に於けるシリンダへラドガス
ケット１の厚さをその他の部分よりも少しだけ大きくし
、このシリンダへラドガスケット１をシリンダブロック
上面とシリンダへンド下面との間で強く押圧した場合に
、このようなグロメット５を設けた各ボア孔２．２の周
縁部の押圧力が特に大きくなるようにするものである。

即ち、このようなボア孔２，２の周縁部の押圧力を特に
大きくすることにより、シリンダ内で発生する高圧の燃
焼ガスが外部に漏洩するのを有効に防止している。

ところで、このようなシリンダへラドガスケットのシー
ト材７は、第４図にその一部を示すように、フンク付鉄
板６或は金網を芯材として用い、この芯材の表裏両面に
黒鉛或はアスベストを主成分とするコンパウンドを塗布
（或は貼着）して構成されているが、シリンダヘッド下
面とシリンダブロック上面との間の無電、液密を良好に
保持するためには、このシート材７の厚さが全面に亘っ
て均一でなければならない。また、特に高度な気雀性を
要求されるグロメット装着部分の厚さは、グロメット５
の全面に亘り厳密に等しくなるようにしなければならな
い。

ところが、このようなシート材７の厚さはシート材成型
用ロールの表面精度が悪かったり、或はロール取付用の
軸が傾くことにより不同となる。

また、グロメット圧着用分の厚さは、シート材７の厚さ
が不同な場合だけでなく、グロメット圧着用のプレス型
の押圧面の精度が悪いことによっても不同となる。

このため、性能の良好なシリンダへラドガスケットを提
供するためには、完成後のシリンダへラドガスケット上
の複数の測定点に於いて厚さ測定を行ない、厚さが不同
であった場合には直ちにその原因を除くようにしなけれ
ばならない。そこで、従来は第５図に示すような測定装
置によってシリンダヘッドカスケラトｌの厚さを複数の
測定点で測定していた。即ち、この従来の装置は、基台
８の上面に設けたレール９．９の上に載せた下テーブル
ｌＯを、モータ１１により矢印ａ方向の移動自在とし、
この下テーブル１０の上面に載せた上テーブル１２をモ
ータ１３により、下テーブル１０の移動方向と直角な矢
印す方向に移動自在としている。上テーブルエ２の上面
には、平板状の試料受１４が載置されている。また、こ
の試料受１４の上方に設けた天板１５には、コンパレー
タ１６が装着されており、このコンパレータ１６の測定
端子１７が天板１５の下面に突出している。天板１５は
、基台８の上方に、この基台８の上面に対して平行に固
定または上下動自在にフレーム（図示省略）によって設
けられており、上記コンパレータ１６のうち少なくとも
測定端子１７は、このような天板１５に対してンレノイ
ド等の駆動装置により若干の上下動自在（コンパレータ
１６全体か一定量だけ一ヒ下動するようにしても、或は
測定端子１７だけが一定量だけ伸縮するようにしても良
い。）で、かつ上下両端位置で保持自在に設けることに
より、天板１５の下面から測定端子１７か突出する量を
加減できるようにしている。

このような従来の厚さ測定装置により、板状の試料の複
数の測定点に於ける厚さを測定するには、次のようにし
て行なう。即ち、まず天板１５を適当な高さ位置まで移
動させた後固定しく天板１５が上下動可能な場合）、コ
ンパレータ１６が下降した（コンパレータ１６全体が上
下動する場合）場合に、このコンパレータ１６の測定端
子１７の下端面が試料受１４の上面に当接できるが、コ
ンパレータ１６の上昇時には、上記測定端子１７の下端
面が試料受１４の上面から十分（試料受１４に載せられ
る試料の厚さ以上）に離れるようにする。このように天
板１５の位置を決めてこの天板１５を固定した後、測定
端子１７を上昇させた状態で試料受１４の上面にシリン
ダへラドガスケット等の板状の試料１８を載置し、測定
端子１７を下降させてこの測定端子１７の下端面を試料
１８の上面に弾接させ、この時コンパレータ１６が示す
値と、試料載置前に測定端子１７の下端面が試料受上面
に弾接した際にコンパレータ１６が示す値との差を試料
１８の厚さとして求める。試料１８の厚さを測定する点
を変える場合には、測定端子１７を上昇させ、測定端子
１７の下端面を試料１８の上面から離した状態で、モー
タ１１．１３の少なくとも一方に通電し、上下テーブル
１０．１２の少なくとも一方を適当量だけ水平移動させ
た後停止し、次いで測定端子１７を下降させて前記の場
合と異なる測定点に於いて試料１８の厚さ測定を行なう
。以下、このような動作を繰り返して試料１８上の複数
の測定点に於いてその厚さ測定を行なった後、測定端子
１７を上昇させた状態で試料１８を試料受１４の上面か
ら取り出し、代りに別の試料を試料受１４上に載せる。

このようにして試料の厚さを複数の測定点で測定する際
、モータ１１．１３への通電による試料受１４の平行移
動と、この移動前後に於ける測定端子１７の昇降とは、
シーケンス回路、或はマイクロコンピュータにより予め
定められた順番に従って自動的に行なわれるため、作業
員は試料受１４上への試料の出し入れをするだけで、試
料の厚さ測定を自動的に行なうことができる。

ところが、上述のように構成され作用する従来の板状物
の厚さ測定装置は次に述へるような欠点をＩ−４ってい
た３即ち、厚さ測定時に測定端子１７の下端面との間で
試料１８を挾持する試料受１４は、試料１８の面積と同
等以上の面積を有する平坦面が必要となり、この広い面
積を正確な水平面としなければならないため、この試料
受１４の製作費が嵩んでしまう。また、この試料受１４
はレール９．９、下テーブル１０、上テーブル１２を介
して基台８上に、水平方向の移動自在に支持されている
ため、試料受１４を水平移動させた場合、その上面の高
さが変化しないようにするためには、これらの部材９．
１０．１２も精密に造らなければならない。このように
多くの部材を精密に什」二げることは、装置全体の製作
費を相当に高くするだけでなく、各部材の製作誤差が積
算され易いため、精密な測定を行ない難くなる。例えば
、第５図に示すような従来の厚さ測定装置によって、厚
さ２〜３　ｍ／ｍ程度のシリンタヘントカスケントの厚
さ測定を行なう場合、測定点を１００　ｍ＃ｎ移動させ
ると、厚さ測定値に±ｌｏｇ程度の誤差が生じることが
避けられなかった。

このような不都合を解消するため１本発明者は先に、厚
さ測定時にコンパレータの測定端子に対向する板状物の
下面部分を支える受ブロツクを固定式とした板状物の厚
さ測定装置を発明した（実願１１？ｌ　５８−０８９８
６５号）。この先発間に係る厚さ測定装置は第６図に示
すように、基台８の上面に、中央に透孔２０を有する枠
状の下テーブル１０ａを水＝＋ｉ方向の移動自在に設け
、この下テーブル１０ａの上面に設けられ中央に透孔２
１を有する枠状のＪｌテーブル１２ａを、丁テーブル１
０ａの移動方向と直角方向に水平移動自在どし、この上
テーブル１２ａの一ヒ面に枠状の試料受１４ａを、上テ
ーブル１２．ａに対して眉降自在に設け、基台８の」二
面でこの試料受１４ａに囲まれた部分に、ｌ一端面１９
ａを水平面とした柱状の受ブロック１９を固定し、基台
８の上方に位置する天板１５＋、＝コンパレータ１６を
支持し、このコンノルレータ１６の天板１５の下面に突
出した測定端子１７を昇降自在と１〜たちのである。こ
の先発間に係る板状物の厚さ測定装置により板状の試料
１８の複数個所に於ける厚さを測定する場合、この試料
１８を受ブロツク１９の上端面と測定端子１７の下端面
との間で挾持することにより行ない、試料１８を水平移
動させて測定点を変える場合には、測定端子１７を十分
に上昇させた後試料受１４ａを少し土臭させ、上下テー
ブル１２ａ。

１０ａを移動させてから試料受１４ａと測定端子１７と
を下降させて受ブロツク１９の北端面１９ａと測定端子
１７の下端面との間で試料１８を挾持し、異なる測定点
で試料の厚さ測定を行なう。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述のように構成され作用する先発間に係る
板状物の厚さ測定装置に於いては、依然として次に述べ
るような不都合を生じた。

即ち、Ｊｌｌｌ定点を変えるために試料１８を水平移動
させる場合、試料１８の上面と受プロ、り１９の上端面
１９ａとが摺接して試料１８がずれ動かないようにする
ため、この試料１８を載置している枠状の試料受１４ａ
をと昇させなければならない。ところが、試料１８を載
置する試料受１４ａは大きくしかも重量が嵩むため、昇
降機構が複雑で大型化してしまう。更に、上面に載置し
た試料を所定場所から外さないようにするために、試料
受１４ａのＲ降速度をあまり早くすることができず、複
数の測定点に於いて試料の厚さを測定するのに要する時
間が長くなってしまう。

本発明の板状物の厚さ測定装置はこのような不都合を解
消するものである。

ｂ９発明の構成 （問題を解決するだめの手段） 本発明の板状物の厚さ測定装置は、基台の上面に水平移
動自在に設けた枠状の下テーブルの上に、この下テーブ
ルの移動方向と直角方向に水平方向移動自在な枠状の上
テーブルを設け、上記基台」−面の上下両テーブルに囲
まれた部分１こ昇降自在な試料受を設けている。この試
料受の−に端面は、試料受の上昇時に試料を載置する面
と同一平面に位置するように構成し、試料受を上昇した
状態に保持する力Ｐは、コンパレータの測定端子が試料
を下方に押圧する力ｐよりも十分に大きく（Ｐ＞ｐ）し
ている。

（作　　　用） 以上に述へたように構成される本発明の板状物の厚さ測
定装置により、板状の試才゛１の厚さを複数の測定点に
於いて測定する場合、各測定点を試料受の−」一端面と
コンパレータの測定端子の下端面との間で挾持して厚さ
測定を行なう。この測定の際、試料受が測定端子に押さ
れて下降することはない。

測定点を変えるために試料を移動させる場合は、試料受
を下降させてこの試料受の上端面と試料の下面とを離隔
させ、移動時に両面が摺接しないようにしてから上Ｆ両
テーブルのうち少なくとも−・方を移動させる。新たな
測定点が試料受の」三方にまで移動したならば、それま
で下降していた試料受を上昇させ、次いでコンパレータ
の測定端子を下降させて試料受と測定端子との間で試料
を挟持し、この試料の厚さ測定を行なう。

（実　施　例） 次に、図示の実施例を説明しつつ本発明を更に詳しく説
明する。

第１図は本発明の実施例を示している。基台８上にレー
ル９．９を介して矢印ａ方向の移動自在に＋′！ｆ、ｍ
された下テーブル１０ａの中央部には透孔２０か、この
下テーブルｌｏａの１面に矢印ａ方向と直角な矢印す方
向の移動自在に載置されたしテーブル１２ａの中央部に
は透孔２１がそれぞれ形成されている。両テーブル１０
ａ、１２ａの中央部に形成した各透孔２０．２１の大き
さはほぼ同じとし、少なくとも上テーブル１２ａの中央
の透孔２１の幅は、この」−テーブル１２ａの上面に載
置される試料１８の幅よりも少し小さく形成して、この
上テーブル１２ａにより試料１８の側縁部下面を支持で
きるようにしている。但し、試料１８を上テーブル１２
ａに載置するため、試料１８よりも大きな板状のアダプ
タを用意し、このアダプタを介して試料１８を上テーブ
ル１２ａの上面に載置するように構成すれば、上テーブ
ル１２ａの透孔２１の幅を試料の幅よりも大きくしても
構わない。

基台８の１−面で上下両テーブルｌｏａ、１２ａに囲ま
れる部分には、昇降自在な試料受２２が設けられている
。この試料受２２は、上端面２２ａを水平面となしたピ
ストン杆状で、エアシリンダ、ソレノイド等の昇降機構
２３により昇降自在としている。試料受２２の上端面２
２ａは、昇降機構２３により試料受２２が上昇した場合
に、試料を載置する面と同一平面に位置するように構成
している。即ち試料受２２の上昇時にこの試料受の上端
面が、試料を直接上テーブル１２ａの上面に載置する場
合にｔ４上テーブル１２ａの上面と、試料をアダプタを
介して上テーブル１２ａの」二面に載置する場合にはア
ダプタの上面とそれぞれ同一平面に位置するように構成
している。

試料受２２を昇降させるための機構としては、ソレノイ
ド、エアシリンダ等従来から知られている各種機構を採
用することかでき、要は試料受の昇降を迅速に行なうこ
とができて上昇時にはコンパレータの測定端子が試料を
下方に押すカ（測定力）よりも強い力で試料受２２を」
三方に押し続けられるものであれば良い。

例えば昇降機構２３をエアシリンダにより構成する場合
、第２図に示すように構成することができる。即ち、シ
リンダ筒２４内に試料受２２の下端に固着したピストン
２５を遊嵌し、このピストン２５の一ヒ面とシリンダ筒
２４との間に圧縮ばね２６を設け、ピストン２５と試料
受２２とにｆ方に向く弾力を付与している。シリンダ筒
２４の下部に設けた給排気口２７には、管２８の一端が
接続されており、この管２８の他端は圧縮空気源２９に
通している。３０は管２８の途中に設けた三方弁で、シ
リンダ筒２４内への圧縮空気供給と、このシリンダ筒２
４内からの圧縮空気排出とを制御する。試料受２２を上
昇させる場合は、三方弁３０を第２図の状態から切換え
て圧縮空気源２９からシリンダ筒２４内に圧縮空気を送
り込めば、下端にピストン２５を固定した試料受２２が
圧縮ばねの弾力に抗して上昇し、試料受２２を下降させ
る場合は三方弁３０を第２図に示した状態に切換えれば
、シリンダ筒２４内の圧縮空気が三方弁３０を通って排
出され、試料受２２は圧縮ばね２６の弾力により下降す
る。

エアシリングによる昇降機構としてはこれと逆に、上昇
する力を圧縮ばねによって得、下降する力を圧縮空気に
よって得るようにしても良く、更に圧縮ばねを用いずに
圧縮空気をビスＩ・ンの上下両側に交互に給排するよう
に構成しても良い。

その他、−上下両テーブル１２ａ、ｌｅａを駆動する機
構、天板１５にコンパレータ１６を装着する機構等につ
いては、はぼ従来装置と同様であるため詳しい説明を省
略する。但し、北下両テーブル１２ａ、ｌＯａを移動さ
せるために基台８、下テーブル１０ａの上面に設けられ
るモータｌｉ、１３とこのモータ１１．１３により回転
駆動されるシャフト３１．３２（各テーブルの下面に固
定した雌ねじと螺合するねし杆）とは、透孔２０．２１
を避け、各テーブル１０ａ、１２ａの端に寄せて設けて
いる。土工テーブルｌｏａ、１２ａの駆動機構としては
、この他にもリニアモータ等を利用できるが、この場合
はシャフト３１．３２は不要となり、配置を考慮する必
要はない。

次に、このように構成される本発明の板状物の厚さ測定
装置により、板状物の複数個所に於ける厚さを測定する
際の作用について説明する。

まずコンパレータ１６の測定端子１７を上昇させた状態
で枠状の上テーブル１２ａの」二に直接又はアダプタを
介して試料１８を載置し、この試料１８の縁部下面を支
持する。この際、試料受２２は」二昇した状態、或は下
降した状態のいずれでも良い。次に、試料受２２が下降
した状態であった場合にはこれを上昇させて（上昇状態
であればそのまま）、試料受２２の上端面２２ａを試＊
４１８の一部下面に当接させた後、測定端子１７を下降
させ、試料１８の一部をこの測定端子１７の下端面と試
料受２２の上端面２２ａとの間で挾持してこの試料１８
の厚さを測定する。試料１８を載せずに、測定端子１７
の下端面を試料受２２の下端面２２ａに直接当接させた
際の測定値を予め求めておくことは、従来装置の場合と
同様である。但し、測定端子下端面と試料受上端面とが
直接当接した際にコンパレータ１６（図示のようなダイ
ヤルゲージ的なものだけでなく、静電容量変化により測
定端子１７の変位量を検出する電気的なもの等、種々の
構造のものが利用できる。）の指示値が０となるように
、零位置調節ができるようにすれば、測定に先立って零
位置調節を行なうだけで、後は試料１８の厚さを直接読
取ることができる。

１点に於ける試料１８の厚さ測定が終γしたならば、測
定端子１７を上昇させ、次いで試料受２２を下降させる
。これにより、試料１８の１−下面は測定端子１７の下
端面とも試料受２２の」二端面２２ａとも接触しない状
態となる。そこで、モータ１１．１３の少なくとも一方
に通電して試料１８を平行移動し、所定量移動後上記通
電を停止する。上下テーブル１２ａ、ｌｏａの中央部に
は透孔２１．２０が形成されているため、これらの透孔
の内周縁に試料受２２かぶつからない範囲で、上下両テ
ーブル１２ａ、１０ａを移動させることができる。上下
両テーブル１２ａ、ｌｏａか所定量移動後停止したなら
ば試料受２２を上昇させてこの試料受２２の上端面２２
ａを試料１８の下面に当接させた後、測定端子１７を下
降させ、試＊’ｌ　１８の別の点を試料受２２の上端面
２２ａとＡｌ１１定端子１７の下端面との間で挾持し、
この点に於ける試料の厚さを測定する。

なお、以上の説明に於いては、試料の厚さ自体を測定す
るために、試料を取外した状態で測定端子１７の下端面
が試料受２２の上端面２２ａと当接自在になるようにし
たが、測定点ごとの厚さの違い（差）を求めるだけであ
れば、上記下端面と上端面と、は必ずしも直接当接する
必要はなく、測定端子１７の下端面は試料の」−面に当
接できれば良い。

Ｃ９発明の効果 本発明の板状物の厚さ測定装置は、以上に述べたように
構成され作用するため、試料を水平移動させて測定点を
変えても、測定端子１７の下端面と試料受２２の一ヒ端
面２２ａとの関係は全く変化することがなく、試料を水
平移動することによって測定誤差が生ずる余地がないた
め、測定精度が飛躍的に向上し、更に構成部材の精度誤
差が積算されるようなことがなく、単に受ブロック１９
の上端面１９ａを精密に仕上げるだけで済むため、製作
費の低廉化を図れるという先発明と同様の効果に加え、
試料を移動させる際に昇降させる部分が小さくしかも試
料自体を昇降させることがないため、装置の小型化と製
作費のより一層の低廉化を図れ、Ｗｌｌｌ外定の迅速化
も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の板状物の厚さ測定装置の実施例を示す
要部斜視図、第２図は試料受の昇降機構の１例を示す略
縦断面図、＠３図は被測定物の１例であるシリンダへラ
ドガスケットの平面図、第４図は第３図の拡大Ａ−Ａ断
面図、第５図は従来の厚さ測定装置の１例を示す斜視図
、第６図は先発明に係る厚さ測定装置を示す斜視図であ
る。 １：シリンダヘッドカスケラト、２：ポア孔、３：小円
孔、４：透孔、５：グロメット、６：フック付鉄板、７
：シート材、８：基台、９：レール、１０．１０ａ：下
テーブル、１１：モータ、１２．１２ａ：上テーブル、
１３：モータ、１４．１４ａ：試料受、１５：天板、１
６：：１７パレータ、１７・測定端子、１８：試ネ゛［
，１９：受ブロック、１９ａ：上端面、２０．２１．透
孔、２２．試料受、２２ａ：Ｊ一端面、２３：昇降機構
、２４ニジリング筒、２５：ピストン、２６：圧縮ばね
、２７・給排気口、２８：管、２９；圧縮空気源、３０
：三方弁、３１．３２：シャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基台の上面に水平方向の移動自在に設けられた中央に透
   孔を有する枠状の下テーブルと、下テーブルの上面に位
   置し、この下テーブルの移動方向と直角方向に水平移動
   自在で中央に透孔を有する枠状の上テーブルと、上記基
   台の上面の上下テーブルに囲まれた部分に設けられ、上
   昇時に上端面を試料を載置する面と同一平面に位置させ
   る昇降自在なピストン杆状の試料受と、基台の上方に位
   置する天板に支持され、この天板の下面に突出した測定
   端子を昇降自在としたコンパレータとから成り、試料受
   を上昇した状態に保持する力を測定端子が試料を下方に
   押す力よりも大きくした板状物の厚さ測定装置。