JPS61215901A - 曲率半径測定装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は５円形、円弧形状を有する鋼管、Ｕ型鋼等の曲
率半径測定装置に関する。

［従来の技術１ 第７図は、従来の３点法を用いた曲率半径測定装置ｌを
示す斜視図であり、この曲率半径測定装Ｗ１１は、第８
図、第９図に示すように、被測定面２に当接可能とされ
る２つの固定接触子３と、両固定接触子３の中央部に配
置され、該両固定接触子３が被測定面２に当接する状態
下で被測定面２に当接して出入変位する測定針４とを備
えている。すなわち、曲率半径測定装Ｍｌは、測定針４
の変位量を測定することにより１両固定接触子３の配設
スパンと上記測定針４の変位量とから被測定面２の曲率
半径を近似的に求めることを可能としている。

［発明が解決しようとする問題点１ しかしながら、上記従来の曲率半径測定装置ｌにあって
は１両固定接触子３の被測定面２に対する接触部が球面
座となっており、被測定面２と固定接触子３とが点接触
となる。したがって、測定者がこの曲率半径測定装置ｌ
を被測定面２に押し当て、測定する場合には、第８図、
第９図に矢印で示すように、測定者の手の振れ等によっ
て装置本体が揺動して測定表示値がたえず変動したり、
或いは装置本体を被測定面２に対して垂直に設定、保持
しに＜＜、迅速に高い精度の測定を行うことに困難があ
る。

また、上記従来の曲率半径測定装Ｍｌにあっては、測定
される測定針４の変位量検出信号を、この曲率半径測定
装ａｔｌと別体のコンピュータに入力して演算処理して
おり、演算処理装置の可搬性に難点があり、曲率半径の
迅速な測定、生産ライン内におけるインライン測定を困
難にしている。

なお、上記従来の曲率半径測定装置１にあっては、固定
接触子３と測定針４が装置本体に一体化されていること
から、被測定面２の曲率半径の大きさに応じて両固定接
触子３の配設スパンを異ならせる場合には、装置の全体
を交換する必要がある。

本発明の第１は、曲率半径の測定を迅速かつ高精度に行
うことを目的とする。

また１本発明の第２は、あらゆる測定場所において、曲
率半径の測定を迅速かつ高精度に行うことを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の第１は、被測定面に当接可能とされる２つの固
定接触子を愉える測定ベースと、測定ベースに支持され
、上記両固定接触子が被測定面に当接する状態下で被測
定面に当接して変位する測定針を備え、該測定針の変位
量を検出する検出部とを有してなる曲率半径測定装置に
おいて、少なくとも一方の固定接触子の被測定面に対す
る接触部を、両固定接触子を結ぶ線に交差する方向に延
びる線状に形成するようにしたものである。

また１本発明の第２は、被測定面に当接可能とされる２
つの固定接触子を備える測定ベースと、測定ベースに支
持され、上記両固定接触子が被測定面に当接する状態下
で被測定面に当接して変位する測定針を備え、＃測定針
の変位量を検出する検出部とを有してなる曲率半径測定
装置において、少なくとも一方の固定接触子の被測定面
に対する接触部を、両固定接触子を結ぶ線に交差する方
向に延びる線状に形成するとともに、前記検出部の検出
結果を表示する直接表示部と、外部からのトリが一信号
により前記検出部の検出結果を演算処理して被測定面の
曲率半径を演算するとともに、該演算結果を静止表示す
る曲率半径演算表示部と、上記曲率半径演算表示部の演
算結果をプリントアウトするプリント部とを備えてなる
ようにしたものである。

［作　用］ 本発明の第１によれば、少なくとも一方の固定接触子が
１両固定接触子を結ぶ線に交差する方向において、被測
定面に線接触することとなる。したがって、固定接触子
と測定針の被測定面に対する当接状態を安定化し、測定
針の振れを極小に抑え、検出部を被測定面に対して垂直
に設定、保持する状態で測定可能となり、曲率半径の測
定を迅速かつ高精度に行うことが可能となる。

また、本発明の第２は、直接表示部、曲率半径演算表示
部、プリント部を備えていることから、可搬性が良好と
なり、あらゆる測定場所において、測定と同時にその測
定結果を知ることが可能となり１曲率半径の測定を迅速
かつ高精度に行うことが可能となる。

［実施例］ まず１本発明において用いられる３点法による曲率半径
の測定原理について説明する。第３図に示すように、半
径Ｒを有する被測定面２に曲率半径ｒを有する２つの固
定接触子３を当接し１両固定接触子３の配設スパンを２
（ｒ＋ａ）とすると、前固定接触子３を結ぶ接線ＡＡと
、この接線ＡＡに平行な被測定面２の接線ＢＢとの距離
りを、測定針４の変位量を介して測定することにより、
被測定面２の曲率半径Ｒを下記（１）式で表わすことが
可能となる。

Ｒ＝　（（ｒ＋ａ）２／２ｈｌ　＋　（ｈ／２）−ｒ・
−（１） 、　　ここで、固定接触子３の先端部の曲率半径ｒを無
視、すなわち固定接触子３の先端部をナイフェツジとす
る場合には、被測定面２の曲率半径Ｒは下記（２）式で
表わされる。

Ｒ−（ａ／２ｈ）＋　（ｈ／２）　　　−（２）第１図
は本発明の一実施例に係る曲率半径測定装置ｌＯを示す
正面図、第２図は曲率半径測定装置ｌＯの要部側面図で
ある。

曲率半径測定装ｍｔｏは、被測定面１１に当接可能とさ
れる２つの固定接触子１２．１３を備える測定ベース！
４を有している。また１曲率半径測定装ａｌｌＯは、測
定ベース１４に支持され、前固定接触子１２．１３が被
測定面１１に当接する状態下で被測定面１１に当接して
変位する測定針１５を備え、該測定針１５の変位量を検
出する検出部１６を有している。測定ベース１４の前固
定接触子１２．１３は、それらの配設スパンを２ａもし
くは２（ａ＋ｒ）としている、また、検出部１６の測定
針１５は、前固定接触子１２．１３の中央部で１両固定
接触子１２．１３によって定まる平面に対し垂直方向に
出入変位するようになっている。検出部１６は、歪ゲー
ジ式変位計、差動トランス、マグネットスケール等を内
蔵し、測定針１５の変位量りを電気信号に変換可能とし
ている。

しかして、上記曲率半径測定装置１０は、前固定接触子
１２．１３の被測定面１１に対する接触部１２Ａ、１３
Ａを１両固定接触子１２．１３を結ぶ線に直交する方向
に延びる線状に形成している。

また、曲率半径測定装置１０は、検出部１６の検出結果
、すなわち測定針１５の変位量りを表示する直接表示部
１７を有している。

また１曲率半径測定装置１０は、検出部１６の検出信号
と、スパン入力ダイヤル１８によって予め設定されてい
る前固定接触子１２．１３の配設スパン［２ａもしくは
２（ａ＋ｒ）］とに基づき、前記（１）式もしくは（２
）式を用いて被測定面１１の曲率半径を演算するととも
に、その演算結果を表示する曲率半径演算表示部１９を
有している。上記曲率半径演算表示部１９は、連続的に
変化する直接表示部１７の表示値を基に測定者が任意の
タイミングで外部入力スイッチ°２０を用いてトリガー
信号を与えることにより、その時点の検出部１６の検出
信号に基づいて上記曲率半径の演算を行い、その演算結
果の表示は次のトリガー信号が入るまで静止表示可能と
している。外部入力スイッチ２０は、手動スイッチもし
くはフットスイッチからなり、フットスイッチとする場
合には、測定者が測定時に検出部１６を両手で保持する
ことが可能となり、より高い精度の測定を行うことが可
能となる。

また１曲率半径測定装置１０は、上記曲率半径演算表示
部１９の演算結果をプリントアウトするプリント部２１
を有している。なお、２２は電源スィッチ、２３は零調
整スイッチ（リセットスイッチ）である、零調整スイッ
チ２３は、検出部１６の検出基準零レベルを決定すると
ともに、直接表示部１７および曲率半径演算表示部１９
の両者に対して検出信号レベルの零入力を行うことを可
能としている・ また、曲率半径測定装置１１０は、被測定面１１の曲率
半径および測定ピッチの大きさに応じて両固定接触子１
２．１３の配設スパンを異ならせている複数の測定ベー
ス１４を用意し、検出＄１６をそれら複数の測定ベース
１４のいずれかに着脱可能としている。２４は、測定ベ
ース１４と検出部１６との固定ねじである。すなわち、
上記曲率半径測定装置１０の使用において、両固定接触
子１２．１３の配設スパンが被測定面１１の曲率半径に
対して大きくなりすぎると、連続して変化している一面
の測定時に１曲率半径の変化を詳細に測定することがで
きず１両固定接触子１２．１３の間の被測定面１１の平
均的な曲率半径を測定することとなる。他方１両固定接
触子１２．１３の配設スパンを小さくしていくと、被測
定面１１の微小区間における曲率半径を測定することが
可能となり１曲率の変化については詳細に測定可能とな
るものの、測定針１５の変位量が小さくなるため、測定
誤差割合が大きくなり、曲率半径の測定精度が悪くなる
。したがって、上記曲率半径測定装置ｌＯの使用時には
、被測定面ｌｌの曲率半径の大小および測定ピッチに応
じて、適当な配設スパンの固定接触子１２．１３を備え
てなる測定ベース１４を用いる必要がある。

上記実施例によれば１両固定接触子１２．１３の接触部
１２Ａ、１３Ａが、それらの固定接触子１２．１３を結
ス；線に直交する方向において被測定面１１に線接触す
ることとなり、したがって。

被測定面１１に対する固定接触子１２．１３および測定
針１５の接触状態を安定化させることが可能となる。こ
れにより、測定針１５の振れは極小に抑えられ、検出部
１６を被測定面１１に対する垂直方向に安定して設定、
保持することが可能となり、被測定面１１の曲率半径を
迅速かつ高精度に測定することが可能となる。

また、上記実施例によれば、曲率半径測定装置ｌＯが直
接表示部１７．曲率半径演算表示部１９、プリント部２
１を備えていることから、可搬性が良好となり、あらゆ
る測定場所において、測定と同時にその測定結果を知る
ことが可能となる。

また、上記実施例によれば、被測定面１１の曲率半径お
よび測定ピッチの大きさに応じて、適当な配設スパンの
固定接触子１２．１３を備える測定ベース１４を用いる
ことにより、広範囲の曲率半径を高能率かつ高精度で測
定することが可能となる。また、固定接触子１２．１３
の接触部１２．１３が摩耗もしくは損傷した場合には、
測定ベース１４のみの交換によって、曲率半径測定装Ｗ
１ｉｏを迅速に修繕可能である。

第４図は本発明の変形例に係る曲率半径測定装置１３０
を示す正面図、第５図は第４図の側面図である。この曲
率半径測定装ａｔ３０が前記曲率半径測定装置ｉｏと異
なる点は、一方の固定接触子１２の接触部１２Ａのみを
線状とし、他方の固定接触子３１の接触部３１Ａは球面
状としたことのみにある。この曲率半径測定装！３０に
よる場合にも、一方の固定接触子１２の接触部１２Ａが
被測定面１１に線接触することとなり、前記曲率半径測
定装！！ｌＯにおけると同様に、固定接触子１２．１３
および測定針１５の被測定面１１に対する接触状態を安
定化し、被測定面１１の曲率半径を迅速かつ高精度に測
定することが可能である。

以下２本発明の具体的実施結果について説明する。すな
わち１本発喫者等は、第１図に示した曲率半径測定装Ｍ
ＩＯを用い、旋盤によって精密加工された直径２００ｍ
５の円筒体の曲率半径を繰返し測定し、その測定精度お
よび測定１＠当りに要した測定時間を従来装置による場
合に対して比較した。なお、上記曲率半径測定装置ｌＯ
による曲率半径の測定手順は以下の通りである。

（ａ）固定接触子１２．１３の長さが２０ｍｍで両固定
接触子１２．１３の配設スパンが１０ｍｍである測定ベ
ース１４に、検出部１６を装着し、固定ねじ２４を用い
て両者を固定するとともに、スパン入力ダイヤル１８を
１０ａｓに設定する。

Ｃｂ）’ＪＲ点調整平面台に測定ベース１４と検出部１
６を押し当て１両固定接触子１２．１３と測定針１５と
が同一面すなわち水平レベルにある状態を形成し、この
状態下で、零調整スイッチ２３をオンすることにより、
検出部１６の検出基準零レベルを決定するとともに、直
接表示部１７および曲率半径演算表示部１９の両者に対
する検出信号レベルの零入力を行う。

（Ｃ）次に測定ベース１４および検出部１６を被測定面
１１に当接し、直接表示部１７に表示される検出信号の
表示値が最高値を示す時点で、外部入力スイッチ２０を
オンする。これにより、曲率半径演算表示部１９が作動
し、被測定面１１の曲率半径が演算されるとともに、そ
の演算結果が静止表示される。また、この演算結果がプ
リント部２１に記録される。なお、曲率半径演算表示部
１９に表示された曲率半径の表示は、外部入力スイッチ
２０による次のトリが一信号の人力時点まで保持される
。

上記具体的測定作業を１０回繰返した後、以下の結果を
得た。まず、測定精度については、第６図に示すように
５本発明に係る曲率半径測定装置１０の使用により、従
来装置に比べて誤差並びにばらつきの小さい高精度の測
定が可能となることが認められた。また１曲率半径測定
装置ｔｌｏを使用した測定１回当りに要した測定時間は
３．１秒であり、従来装置による１４．７秒に比して極
めて迅速な測定が可能となることが認められた。

［発明の効果Ｊ 以上のように１本発明の第１は、被測定面に当接回部と
される２つの固定接触子を備える測定ベースと、測定ベ
ースに支持され、上記前固定接触子が被測定面に当接す
る状態下で被測定面に当接して変位する測定針を備え、
該測定針の変位量を検出する検出部とを有してなる曲率
半径測定装置において、少なくとも一方の固定接触子の
被測定面に対する接触部を１両固定接触子を結ぶ線に交
差する方向に延びる線状に形成するようにしたものであ
る。したがって、曲率半径の測定を迅速かつ高精度に行
うことが可能となる。

また、本発明の第２は、被測定面に当接可１戯とされる
２つの固定接触子を備える測定ベースと。

測定ベースに支持され、上記前固定接触子が被測定面に
当接する状態下で被測定面に当接して変位する測定針を
備え、該測定針の変位量を検出する検出部とを有してな
る曲率半径測定装置において、少なくとも一方の固定接
触子の被測定面に対する接触部を、前固定接触子を結ぶ
線に交差する方向に延びる線状に形成するとともに、前
記検出部の検出結果を表示する直接表示部と、外部から
のトリガー信号により前記検出部の検出結果を演算処理
して被測定面の曲率半径を演算するとともに、該演算結
果を静止表示する曲率半径演算表示部と、上記曲率半径
演算表示部の演算結果をプリントアウトするプリント部
とを備えてなるようにしたものである。したがって、あ
らゆる測定場所において１曲率半径の測定を迅速かつ高
精度に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る曲率半径測定装置を示
す正面図、第２図は同曲率半径測定装ｄの要部側面図、
第３図は３点法による曲率半径の測定原理を示す模式図
、第４ｒｊ４は本発明の変形例に係る曲率半径測定装置
を示す正面図、第５図は第４図の側面図、第６図は本発
明の効果を示す線図、第７図は従来装置を示す斜視図、
第８図は従来装置の測定状態を示す正面図、第９図は従
来装置の測定状態を示す平面図である。 １Ｏ１３０・・・曲率半径測定装置、 １１・・・被測定面。 １２．１３．３１・・・固定接触子、 １２Ａ、１３Ａ・・・接触部、１４・・・測定ベース、
１５・・・測定針、１６・・・検出部、１７・・・直接
表示部、 １９・・・曲率半径演算表示部、 ２０・・・外部入力スイッチ、２１・・・プリント部。 代理人　　弁理士　　塩　川　修　治 第３図 第４図　　′ＭＩＩＪＳ図 第６　図 Ｉ！Ｊ７図　　　Ｍ８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定面に当接可能とされる２つの固定接触子を
   備える測定ベースと、測定ベースに支持され、上記両固
   定接触子が被測定面に当接する状態下で被測定面に当接
   して変位する測定針を備え、該測定針の変位量を検出す
   る検出部とを有してなる曲率半径測定装置において、少
   なくとも一方の固定接触子の被測定面に対する接触部を
   、両固定接触子を結ぶ線に交差する方向に延びる線状に
   形成したことを特徴とする曲率半径測定装置。
2. （２）前記検出部は、被測定面の曲率半径の大きさに応
   じて両固定接触子の配設スパンを異ならせている複数の
   測定ベースのそれぞれに着脱可能とされる特許請求の範
   囲第１項に記載の曲率半径測定装置。
3. （３）被測定面に当接可能とされる２つの固定接触子を
   備える測定ベースと、測定ベースに支持され、上記両固
   定接触子が被測定面に当接する状態下で被測定面に当接
   して変位する測定針を備え、該測定針の変位量を検出す
   る検出部とを有してなる曲率半径測定装置において、少
   なくとも一方の固定接触子の被測定面に対する接触部を
   、両固定接触子を結ぶ線に交差する方向に延びる線状に
   形成するとともに、前記検出部の検出結果を表示する直
   接表示部と、外部からのトリガー信号により前記検出部
   の検出結果を演算処理して被測定面の曲率半径を演算す
   るとともに、該演算結果を静止表示する曲率半径演算表
   示部と、上記曲率半径演算表示部の演算結果をプリント
   アウトするプリント部とを備えてなることを特徴とする
   曲率半径測定装置。
4. （４）前記検出部は、被測定面の曲率半径の大きさに応
   じて両固定接触子の配設スパンを異ならせている複数の
   測定ベースのそれぞれに着脱可能とされる特許請求の範
   囲第３項に記載の曲率半径測定装置。