JP2004325433A - Pipe shape measuring instrument and measuring method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば複写機の感光ドラム用の基体や素管等の管体の形状測定装置および同方法等に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the shape of a tube such as a substrate for a photosensitive drum of a copying machine or a raw tube.
各種機械装置において回転部品等として使用される管体には、その形状精度を測定することが求められる場合がある。たとえば、複写機等の電子写真システムに用いられる感光ドラム用の基体や素管では、高い形状精度を確保するため、製管工程後の管体に対して形状測定が行われている。 In some cases, it is required to measure the shape accuracy of a tubular body used as a rotating part or the like in various types of mechanical devices. For example, in the case of a photosensitive drum base and a tube used in an electrophotographic system such as a copying machine, the shape of the tube after the tube forming process is measured in order to ensure high shape accuracy.
このような形状測定方法として、図29、図30に示す方法がある。この方法は、管体10の両端近傍の外周面12を基準ローラ91で支持しておき、管体90外周面の長手方向中央部の、たとえば3箇所に変位測定器92を当接させる。そして、前記基準ローラ91の回転により管体90を回転させたときの前記変位測定器92の検出値の変化量から、この回転に伴う管体90外周面の長手方向中央部の変位量を測定するというものである。こうして得られる変位量は、管体90の端部近傍外周面を基準とした中央部外周面のフレが表れている。
As such a shape measuring method, there is a method shown in FIGS. In this method, the outer
また、管体90がその両側の内周面で回転支持される場合には、管体90の肉厚分布(偏肉の程度)も回転精度に影響を与える。このため、高い形状精度が求められる場合には、肉厚測定器等により管体90の最大肉厚および最小肉厚を求めて偏肉の程度も合わせて評価することが考えられる。 When the tube 90 is rotatably supported on the inner peripheral surfaces on both sides thereof, the wall thickness distribution (the degree of uneven thickness) of the tube 90 also affects the rotation accuracy. For this reason, when high shape accuracy is required, it is conceivable that the maximum thickness and the minimum thickness of the tubular body 90 are obtained by a thickness measuring device or the like, and the degree of uneven thickness is also evaluated.
また、特開平11−271008号、特開昭63−131018号、特開2001−336920号、特開平8−141643号、特開平11−63955、特開平3−113114号、特開2000−292161号、特開平2−275305号等には、管体の形状を測定する種々の技術が開示されている。
しかしながら、上述した図29,図30の管体90の外周面のフレ測定と肉厚測定器等を用いた肉厚の測定による管体の形状測定方法によると、以下の問題がある。 However, according to the above-described method of measuring the shape of the tubular body by measuring the deflection of the outer peripheral surface of the tubular body 90 in FIGS. 29 and 30 and measuring the thickness using a thickness measuring device or the like, there are the following problems.
(1)すなわち、外周面のフレの測定と肉厚の測定をそれぞれ別個の測定器によって行うため、測定器の機器バラツキ、それを使用する測定者の測定器の使い方に起因する誤差、さらに測定者間のバラツキ等が累積されてしまい、高い測定精度を得にくい。 (1) In other words, since the measurement of the deflection of the outer peripheral surface and the measurement of the thickness of the outer peripheral surface are performed by separate measuring devices, the device variation of the measuring device, the error caused by the use of the measuring device by the measurer using the measuring device, and the measurement. Variations between persons are accumulated, and it is difficult to obtain high measurement accuracy.
(2)また、外周面のフレと肉厚の分布は互いに幾何学的に相殺される場合があるにもかかわらず、これらを別個に測定しているために、このような場合を考慮することができず、結果として過剰品質を要求することになっている可能性もある。 (2) In addition, although the distribution of deflection and thickness on the outer peripheral surface may be geometrically offset each other, since these are measured separately, such cases should be considered. May be unable to do so, resulting in demands for excess quality.
また、上述した種々の公開特許には、そのいずれにも簡便かつ高精度に管体の外周面のフレを測定する技術についての開示がない。 Further, none of the above-mentioned various published patents discloses a technique for simply and accurately measuring the deflection of the outer peripheral surface of the tubular body.
また、従来の真円度計測器を用いた管体の形状測定方法も考えられるが、この場合、管体が置かれる測定テーブルの回転軸と測定対象である管体の中心軸位置を合わせる芯出し、および測定テーブルの回転軸と管体の中心軸とを平行に合わせる水平出しを、各管体ごとに繰り返し行うことが必要であり、非常に時間と手間がかかるという問題がある。 In addition, a method of measuring the shape of a tube using a conventional roundness measuring device is also conceivable. It is necessary to repeatedly perform the leveling and horizontal leveling for making the rotation axis of the measurement table and the center axis of the tube parallel to each other, and there is a problem that it takes much time and labor.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、簡素にかつ高い精度で管体の形状を測定できる管体の形状測定方法、同装置、またそのような管体の検査方法、同システム、さらにそのような管体の製造方法および同システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, a method for measuring the shape of a tube that can measure the shape of the tube simply and with high accuracy, the same device, a method for inspecting such a tube, the same system, It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing such a tube and the same system.
本発明は、下記の手段を提供する。すなわち、
(1)略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、
を備えたことを特徴とする管体の形状測定装置。
The present invention provides the following means. That is,
(1) a pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near the both end portions of the tubular body in a substantially horizontal posture;
A support roller that is arranged two at each side end of the pipe body, abuts against the outer peripheral lower surface of the pipe body, supports the pipe body, and presses the pipe body against the pair of reference portions,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A displacement detector that detects a radial displacement amount of the outer peripheral surface of the tubular body due to the rotation when rotated in a state of contact with the portion;
A shape measuring device for a tubular body, comprising:
(2)前記支持ローラ上に支持された前記管体を、その内周下面が前記一対の基準部に当接する測定位置と、その内周下面が前記一対の基準部から離間する離間位置との間で昇降動作させるべく、前記支持ローラを略上下方向に昇降動作させる昇降手段を備えることを特徴とする前項1に記載の管体の形状測定装置。
(2) The pipe body supported on the support roller is positioned between a measurement position at which the inner lower surface is in contact with the pair of reference portions and a separation position at which the inner lower surface is separated from the pair of reference portions. 2. The tube shape measuring apparatus according to the
(3)前記昇降手段は、前記管体の両側端部それぞれにおいて、2つの支持ローラが回転可能に支持された昇降部材と、前記昇降部材の動作方向を略上下方向に規制する動作方向規制手段と、前記昇降部材を昇降駆動する昇降駆動手段と、を備えたことを特徴とする前項2に記載の管体の形状測定装置。
(3) The elevating means includes an elevating member having two supporting rollers rotatably supported at both side ends of the tube, and an operation direction restricting means for restricting an operation direction of the elevating member in a substantially vertical direction. 3. The tubular body shape measuring device according to the
(4)前記支持ローラのうち少なくとも1つを回転駆動する回転駆動手段を備えたことを特徴とする前項1〜3のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (4) The tube shape measuring device according to any one of (1) to (3), further comprising: a rotation driving unit configured to rotationally drive at least one of the support rollers.
(5)前記管体の少なくとも一方側の端部に配置された2つの前記支持ローラに接触してこれらと連動回転する連動ローラを備え、
前記回転駆動手段は、前記連動ローラを回転駆動することにより前記支持ローラを回転駆動することを特徴とする前項4に記載の管体の形状測定装置。
(5) an interlocking roller that contacts the two support rollers disposed at at least one end of the tube body and rotates in conjunction therewith;
The tube shape measuring device according to the preceding
(6)略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の少なくとも一方側の端部に配置された2つの前記支持ローラに接触してこれらと連動回転する連動ローラと、
前記管体の少なくとも前記一方側の端部において、2つの前記支持ローラと前記連動ローラが回転可能に支持された昇降部材と、
前記昇降部材の動作方向を略上下方向に規制する動作方向規制手段と、
前記支持ローラ上に支持された前記管体を、その内周下面が前記一対の基準部に当接する測定位置と、その内周下面が前記一対の基準部から離間する離間位置との間で昇降動作させるべく、前記昇降部材を略上下方向に昇降動作させる昇降駆動手段と、
前記連動ローラを回転駆動することにより2つの前記支持ローラを回転駆動する回転駆動手段と、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、
を備えたことを特徴とする管体の形状測定装置。
(6) a pair of reference portions abutting on the lower surface of the inner peripheral portion near both side ends of the tubular body in a substantially horizontal posture;
A support roller that is arranged two at each side end of the pipe body, abuts against the outer peripheral lower surface of the pipe body, supports the pipe body, and presses the pipe body against the pair of reference portions,
An interlocking roller that contacts the two support rollers disposed at at least one end of the tube body and rotates in conjunction therewith;
At least one end of the tube body, two lifting rollers and the supporting roller and the interlocking roller is rotatably supported,
Operating direction regulating means for regulating the operating direction of the elevating member in a substantially vertical direction,
The tube supported on the support roller is moved up and down between a measurement position where the inner lower surface is in contact with the pair of reference portions and a separation position where the inner lower surface is separated from the pair of reference portions. Lifting and lowering drive means for raising and lowering the lifting member in a substantially vertical direction to operate;
Rotation driving means for rotating the two supporting rollers by rotating the interlocking roller,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A displacement detector that detects a radial displacement amount of the outer peripheral surface of the tubular body due to the rotation when rotated in a state of contact with the portion;
A shape measuring device for a tubular body, comprising:
(7)前記回転駆動手段は、回転駆動源が1つのみであることを特徴とする前項4〜6のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (7) The shape measuring device for a tubular body according to any one of (4) to (6) above, wherein the rotation driving means has only one rotation driving source.
(8)前記回転駆動手段は、前記管体を1回転以上させることを特徴とする前項6または7に記載の管体の形状測定装置。 (8) The apparatus for measuring the shape of a tubular body according to the above (6) or (7), wherein the rotation drive means rotates the tubular body one or more times.
(9)前記支持ローラは、前記管体の両側の外周端部に当接して、前記管体を前記一対の基準部に押し付けることを特徴とする前項1〜8のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (9) The tube according to any one of (1) to (8) above, wherein the support roller is in contact with outer peripheral ends on both sides of the tube to press the tube against the pair of reference portions. Shape measuring device.
(10)前記支持ローラは、前記管体の外周下面に当接する小径部と、前記小径部の外側に大径部を形成するべく形成され、前記管体の両側端面に当接して前記管体の軸方向位置を規定する立ち上がり面と、をそれぞれ有することを特徴とする前項1〜9のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (10) The support roller is formed so as to form a small-diameter portion in contact with the outer peripheral lower surface of the tube, and a large-diameter portion outside the small-diameter portion. And a rising surface that defines an axial position of the tubular body.
(11)前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置と前記管体の軸方向位置が異なる位置において前記管体と接触するように配置されたことを特徴とする前項1〜10のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(11) The support roller is arranged to be in contact with the tube at a position where the pair of reference portions abuts on the tube and the axial position of the tube are different. The pipe shape measuring device according to any one of the
(12)前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置よりも前記管体の軸方向位置について両外側に外れた位置において前記管体と接触するように配置されたことを特徴とする前項1〜11のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(12) The support roller is arranged to be in contact with the tube at a position deviated to both outsides in an axial position of the tube from a contact position between the pair of reference portions and the tube. 12. The tube shape measuring apparatus according to any one of the
(13) 前記支持ローラは仮置き台をなすことを特徴とする前項1〜12のいずれかに記載の形状測定装置。 (13) The shape measuring device as described in any one of (1) to (12) above, wherein the support roller forms a temporary placing table.
(14)略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、
一対の基準部と前記管体との当接位置よりも前記管体の軸方向位置について両外側に外れた位置において前記管体と接触するように前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する3つ以上の変位検出器と、を備え、
前記変位検出器のうちの2つは前記一対の基準部に対峙する位置における変位量をそれぞれ検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置における変位量を検出することを特徴とする管体の形状測定装置。
(14) a pair of reference portions abutting on the lower surface of the inner peripheral surface near the both end portions with respect to the tube body having a substantially horizontal posture;
Two on each side end of the tubular body so as to contact the tubular body at a position deviated to both outsides in the axial direction of the tubular body from the contact position between the pair of reference portions and the tubular body. A support roller that is arranged and abuts against the outer peripheral lower surface of the tube body to support the tube body and press the tube body against the pair of reference portions,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. And three or more displacement detectors for detecting the amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body caused by the rotation when rotated in contact with the portion,
Two of the displacement detectors each detect a displacement amount at a position facing the pair of reference portions, and at least one of the displacement detectors detects a displacement amount at a position not facing the pair of reference portions. A tube shape measuring device characterized by the above-mentioned.
(15)
前記一対の基準部は、前記管体の使用時における支持予定位置に当接するように配置されたことを特徴とする前項1〜14のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(15)
15. The shape measuring device for a tubular body according to any one of
(16)前記一対の基準部は、回転自在に支持される回転体として構成され、その外周面において前記管体の内周面と接触し、前記管体の回転に対して連れ回りすることを特徴とする前項1〜15のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(16) The pair of reference portions is configured as a rotatable body that is rotatably supported, and its outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the tubular body and rotates with the rotation of the tubular body. A tube shape measuring apparatus according to any one of the preceding
(17)前記回転体は円筒形状部材として構成され、その外周面において前記管体の内周面と線接触することを特徴とする前項16に記載の管体の形状測定装置。 (17) The tube shape measuring apparatus according to the above (16), wherein the rotating body is configured as a cylindrical member, and its outer peripheral surface is in line contact with the inner peripheral surface of the tubular body.
(18)前記回転体は、耐アキシアル荷重性を有する軸受によって支持されていることを特徴とする前項16または17に記載の管体の形状測定装置。 (18) The tubular body shape measuring device according to the above (16) or (17), wherein the rotating body is supported by a bearing having an axial load resistance.
(19)前記回転体は、前記管体の両外側からそれぞれ基準部支持軸により支持され、
前記基準部支持軸は、それぞれ前記管体の両側端部より外側に配置された軸受けにより回転自在に支持されていることを特徴とする前項16〜18のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(19) The rotating body is supported from both outer sides of the tubular body by reference portion support shafts, respectively.
19. The shape measurement of the tubular body according to any one of the
(20)前記一対の基準部が前記管体の両側端部から出没するように、前記一対の基準部を前記管体の軸方向にスライド動作させる出没駆動手段を備えることを特徴とする前項1〜19のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (20) An excavating / retracting drive unit that slides the pair of reference portions in the axial direction of the tube so that the pair of reference portions protrudes and retracts from both side ends of the tube. 20. The tubular shape measuring device according to any one of claims to 19.
(21)前記変位検出器は、前記一対の基準部に対峙する位置以外の位置の変位量を検出することを特徴とする前項1〜20のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(21) The tube shape measuring device according to any one of the preceding
(22)前記変位検出器を複数備え、そのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部の一方に対峙する位置の変位量を検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置の変位量を検出することを特徴とする前項1〜20のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(22) A plurality of the displacement detectors are provided, at least one of which detects a displacement amount at a position facing one of the pair of reference portions, and at least one of them does not face the pair of reference portions. 21. The tube shape measuring device according to any one of the
(23)前記変位検出器を3つ以上備え、そのうちの2つは前記一対の基準部に対峙する位置における変位量をそれぞれ検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置における変位量を検出することを特徴とする前項1〜20のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(23) Three or more displacement detectors are provided, two of which detect displacements at positions facing the pair of reference portions, respectively, and at least one of them does not face the pair of reference portions. 21. The tube shape measuring apparatus according to any one of the
(24)前記変位検出器は、前記一対の基準部に対峙する位置以外の複数の位置における変位量を検出することを特徴とする前項1〜23のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(24) The tube shape measurement device according to any one of the preceding
(25)前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置とは周方向位置が異なる位置において、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器を備えることを特徴とする前項1〜24のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(25) With respect to a virtual straight line passing through two abutting portions where the inner circumferential surface of the tubular body and the pair of reference portions abut, a circumferential position is different from a position facing from outside the tubular body. 25. The tube shape measuring device according to any one of the
(26)前記管体の少なくとも1の軸方向位置において、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置と、その位置と周方向位置が半周分異なる位置とにおいて、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する1または複数の変位検出器を備えることを特徴とする前項1〜25のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(26) In at least one axial position of the tube, a virtual straight line passing through two abutting portions where the inner peripheral surface of the tube and the pair of reference portions abut with each other, It is characterized by comprising one or a plurality of displacement detectors for detecting the amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tube at a position facing from the outside and a position where the position is different from the position in the circumferential direction by a half turn. The tube shape measuring device according to any one of the preceding
(27)前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置と前記管体の軸方向位置が異なる位置において前記管体と接触するように配置され、
前記変位検出器を複数備え、そのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部の一方に対峙する位置の変位量を検出することを特徴とする前項1〜26のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(27) The support roller is arranged so as to be in contact with the tube at a position where the contact position between the pair of reference portions and the tube and the axial position of the tube are different,
The shape of the tubular body according to any one of the preceding
(28)前記変位検出器は、前記管体が回転される全期間または一部期間において連続的に行うことを特徴とする前項1〜27のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(28) The apparatus for measuring the shape of a tubular body according to any one of the
(29)前記変位検出器は、前記管体が回転される間に断続的に行うことを特徴とする前項1〜27のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (29) The tube shape measuring apparatus according to any one of (1) to (27), wherein the displacement detector is intermittently performed while the tube is rotated.
(30)前記変位検出器は、前記管体の外周面と非接触でその半径方向の変位量を検出することを特徴とする前項1〜29のいずれかに記載の管体の形状測定方法。
(30) The method for measuring the shape of a tubular body according to any one of the preceding
(31)前記変位検出器は、前記管体に対してその外側から光を照射し、前記管体によって遮られず透過した光を検出することによって、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出することを特徴とする前項30記載の管体の形状測定方法。
(31) The displacement detector irradiates the tube body with light from the outside thereof and detects light transmitted without being blocked by the tube body, thereby displacing the outer peripheral surface of the tube body in the radial direction. 31. The method for measuring the shape of a tubular body according to the
(32)前記管体を所定の搬入位置から前記支持ローラ上まで搬送する管体搬送手段を備えたことを特徴とする前項1〜31のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 (32) The tube shape measuring apparatus according to any one of the above items (1) to (31), further comprising a tube conveying means for conveying the tube from a predetermined carry-in position to above the support roller.
(33)前記一対の基準部が前記管体の両側端部から出没するように、前記一対の基準部を前記管体の軸方向にスライド動作させる出没駆動手段と、
前記管体を所定の搬入位置から前記支持ローラ上まで搬送する管体搬送手段と、
前記出没駆動手段により前記一対の基準部が前記管体の両側端部の外側に退避しているときに、前記管体搬送手段により前記管体を前記支持ローラ上に搬送するように、前記出没駆動手段および前記管体搬送手段の動作を連動して制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする前項1〜31のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(33) retraction drive means for sliding the pair of reference portions in the axial direction of the tube so that the pair of reference portions protrude and retreat from both side ends of the tube;
Pipe transport means for transporting the pipe from a predetermined loading position to above the support roller,
When the pair of reference portions are retracted to the outside of both side ends of the tubular body by the retracting drive means, the projecting and retracting means transports the tubular body onto the support roller by the tubular body transporting means. Control means for controlling the operation of the driving means and the pipe conveying means in conjunction with each other,
The pipe shape measuring device according to any one of the preceding
(34)前記管体は感光ドラム用の基体であることを特徴とする前項1〜33のいずれかに記載の管体の形状測定装置。
(34) The shape measuring device for a tube according to any one of the
(35)前項1〜34のいずれかに記載の管体の形状測定装置と、前記変位検出器によって検出された前記変位量に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査する比較手段とを備えたことを特徴とする管体の検査装置。
(35) A predetermined allowable range in which the shape of the tubular body is set in advance based on the shape measuring device for a tubular body according to any one of the
(36)管体を製管する製管装置と、
前項35記載の管体の検査装置と、
前記検査装置による検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定する合否判定手段と、
を備えたことを特徴とする管体の製造システム。
(36) a pipe-making apparatus for forming a pipe;
35. A tube inspection apparatus according to the preceding clause 35,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range in the inspection result by the inspection device, a pass / fail determination unit that determines the tube as a completed product,
A pipe manufacturing system, comprising:
(37)前記検査装置による検査結果を前記製管装置にフィードバックするフィードバック手段を備えたことを特徴とする前項36に記載の管体の製造システム。 (37) The pipe manufacturing system according to (36), further including a feedback unit that feeds back an inspection result of the inspection apparatus to the pipe manufacturing apparatus.
(38)略水平姿勢の管体の両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部を当接させ、
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置された支持ローラを前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付け、
前記管体が前記一対の基準部に押し付けられた状態で、前記管体と前記一対の基準部との当接部分が前記管体の内周面上で周方向にずれていくように前記管体を回転させ、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出することを特徴とする管体の形状測定方法。
(38) A pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near the both end portions of the tube in a substantially horizontal posture are brought into contact with each other,
While supporting the pipe body by contacting two support rollers respectively disposed on both side ends of the pipe body with the outer peripheral lower surface of the pipe body, pressing the pipe body against the pair of reference portions,
In a state where the tube is pressed against the pair of reference portions, the tube is so arranged that a contact portion between the tube and the pair of reference portions is circumferentially shifted on an inner peripheral surface of the tube. Rotate your body,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A method of measuring the shape of a tubular body, comprising: detecting a radial displacement of an outer peripheral surface of the tubular body caused by the rotation when the tubular body is rotated in a state in which the tubular body is abutted.
(39)前項38に記載の管体の形状測定方法により管体の形状を測定し、この測定結果に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査することを特徴とする管体の検査方法。 (39) The shape of the tube is measured by the method for measuring the shape of the tube according to the item 38, and based on the measurement result, whether or not the shape of the tube is within a predetermined allowable range. A method for inspecting a tubular body, comprising inspecting a tube.
(40)管体を製管し、前項39に記載の管体の検査方法により前記管体の形状を検査し、この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定することを特徴とする管体の製造方法。 (40) A pipe is formed, and the shape of the pipe is inspected by the inspection method of the pipe according to the above item 39. If the inspection result indicates that the shape of the pipe is within the predetermined allowable range, Is a method for manufacturing a tubular body, wherein the tubular body is determined to be a finished product.
(41)前記検査結果を前記管体の製管における製管条件の設定にフィードバックすることを特徴とする前項40に記載の管体の製造方法。 (41) The method for manufacturing a pipe according to the preceding item 40, wherein the inspection result is fed back to setting of pipe manufacturing conditions in the pipe manufacturing of the pipe.
(42)前項40または41に記載の管体の製造方法によって製造されたことを特徴とする管体。 (42) A tube manufactured by the method for manufacturing a tube according to the above item 40 or 41.
(43)前項40または41に記載の管体の製造方法によって製造されたことを特徴とする感光ドラム用基体。 (43) A substrate for a photosensitive drum manufactured by the method for manufacturing a tube according to the above (40) or (41).
(44)前記支持ローラは、前記管体の両側の外周端部に当接して、前記管体を前記一対の基準部に押し付けることを特徴とする前項38に記載の管体の形状測定方法。 (44) The method for measuring the shape of a tubular body according to the aforementioned item 38, wherein the supporting roller is in contact with outer peripheral ends on both sides of the tubular body and presses the tubular body against the pair of reference portions.
(45)管体を製造し、
前項44に記載の管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、
この測定結果に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、
この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定することを特徴とする管体の製造方法。
(45) Manufacturing a pipe,
The shape of the tube is measured by the method for measuring the shape of the tube according to the above item 44,
Based on this measurement result, inspect whether the shape of the tube is within a predetermined allowable range set in advance,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range as a result of the inspection, the tube is determined to be a completed product, and the method of manufacturing a tube is characterized in that it is determined.
(46)前項45に記載の管体の製造方法によって製造され、両端部以外の外周面には周方向に延びる接触の痕跡がないことを特徴とする感光ドラム用基体。 (46) A substrate for a photosensitive drum manufactured by the method for manufacturing a tube described in the above item 45, wherein the outer peripheral surface other than both end portions has no trace of contact extending in the circumferential direction.
(47)管体を製造し、
前項38に記載の管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量の測定結果が、予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、
この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定することを特徴とする管体の製造方法。
(47) Manufacturing a tube,
The shape of the tube is measured by the method for measuring the shape of the tube according to item 38,
A position facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube body, and does not face the pair of reference portions. Inspection whether the measurement result of the radial displacement amount of the outer peripheral surface of the pipe body at the position is within a predetermined allowable range,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range as a result of the inspection, the tube is determined to be a completed product, and the method of manufacturing a tube is characterized in that it is determined.
(48)前項47に記載の管体の製造方法によって製造され、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体。
(48) manufactured by the method for manufacturing a tube according to the above item 47,
A position facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube body, and does not face the pair of reference portions. A tubular body, wherein a radial displacement of an outer peripheral surface of the tubular body at a position is 20 μm or less.
(49)複数本の管体の集合であって、
前項47に記載の管体の製造方法によって製造され、
当該集合に含まれるすべての管体は、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体の集合。
(49) A collection of a plurality of pipes,
The pipe is manufactured by the method for manufacturing a pipe according to the above item 47,
All the tubes included in the set are located at positions facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube. A radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body at a position not opposed to the pair of reference portions is 20 μm or less.
本発明にかかる管体の形状測定装置によると、略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、を備えたため、管体の内周面を基準とした外周面のフレ、すなわち、管体の偏肉の影響が加味された外周面のフレを測定することができる。したがって、内周面を回転支持される用途に供される管体に対して、その使用状態に近似した測定を行うことができる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、管体の肉厚を別途測定する場合のような測定機器バラツキの累積や過剰品質の要求を防止できる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、測定の短時間化を図ることができる。また、管体の内周面側に基準を当接させて管体の外周面側を計測するだけの簡素な構成であるから、測定誤差の累積を可及的に低減して、形状測定の高い精度を得ることができる。また、内周面側には基準部を当接させることができればよいので、内径の小さい管体の形状測定にも好適に採用することができる。また、管体の重量は下側から支持ローラで支持するため、管体と一対の当接部との接触圧を管体の重量によらず適正に設定し、制御することができ、これにより形状測定について高い信頼性を得ることができる。また、支持ローラは管体の両側にそれぞれ2つ配置されているため、管体の軸の位置および管体の姿勢を安定させることができ、これにより管体の回転動作を安定させ、高い測定精度を得ることができる。また、支持ローラが管体の重量を支持する機能とともに、管体の軸を位置決めする機能をも果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。 According to the tube shape measuring apparatus of the present invention, a pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tube in a substantially horizontal posture, and two side portions on both side ends of the tube, respectively. A support roller that is disposed one by one, abuts against the outer peripheral lower surface of the tubular body to support the tubular body, and presses the tubular body against the pair of reference portions; and an inner peripheral surface of the tubular body and the pair of reference portions. When the tube rotates in a state in which it contacts the pair of reference portions at a position facing from the outside of the tube with respect to an imaginary straight line passing through two contact portions where the tube abuts, And a displacement detector for detecting the amount of displacement of the outer peripheral surface of the tube body in the radial direction due to rotation, so that deflection of the outer peripheral surface with respect to the inner peripheral surface of the tube body, The deflection of the outer peripheral surface to which the influence is added can be measured. Therefore, it is possible to perform a measurement approximating the state of use of a tubular body used for a purpose whose inner peripheral surface is rotatably supported. Further, since the influence of uneven thickness is added to the measured deflection of the outer peripheral surface, it is possible to prevent the accumulation of measurement instrument variations and the demand for excessive quality as in the case of separately measuring the wall thickness of a tube. In addition, since the influence of uneven thickness is added to the deflection of the outer peripheral surface to be measured, it is possible to shorten the measurement time. In addition, since it is a simple configuration in which the reference is brought into contact with the inner peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the tube is simply measured, accumulation of measurement errors is reduced as much as possible, High accuracy can be obtained. Further, since it is sufficient that the reference portion can be brought into contact with the inner peripheral surface side, it can be suitably used for measuring the shape of a tube having a small inner diameter. In addition, since the weight of the tube is supported by the support rollers from below, the contact pressure between the tube and the pair of contact portions can be appropriately set and controlled regardless of the weight of the tube. High reliability can be obtained for shape measurement. Further, since two support rollers are arranged on both sides of the tube, the position of the axis of the tube and the posture of the tube can be stabilized, whereby the rotation of the tube can be stabilized, and high measurement can be performed. Accuracy can be obtained. Further, since the supporting roller has the function of supporting the weight of the tube and also the function of positioning the axis of the tube, the number of members that come into contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube.
また、前記支持ローラ上に支持された前記管体を、その内周下面が前記一対の基準部に当接する測定位置と、その内周下面が前記一対の基準部から離間する離間位置との間で昇降動作させるべく、前記支持ローラを略上下方向に昇降動作させる昇降手段を備えるようにすると、一対の基準部を動かすことなく、管体を一対の基準部と当接する測定位置と離間する離間位置とに昇降動作させることができるため、一対の基準部の位置を安定させて、高い測定精度を得ることができる。また、測定基準となる基準部を動かす場合と比較して高い測定精度を確保しながら、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。また、支持ローラが管体を測定位置に移動させる前に一時的に載置しておく機能、管体を測定位置に移動させる機能を果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。 Further, the pipe body supported on the support roller may be moved between a measurement position where an inner peripheral lower surface abuts the pair of reference portions and a separation position where the inner peripheral lower surface is separated from the pair of reference portions. In order to move the support roller up and down in the up and down direction, the supporting roller is provided with an elevating means that moves up and down in a substantially vertical direction, without moving the pair of reference portions, separating the tube from the measurement position in contact with the pair of reference portions. Since it can be moved up and down to the position, the positions of the pair of reference portions can be stabilized, and high measurement accuracy can be obtained. In addition, it is possible to reduce the size and cost of the device while ensuring higher measurement accuracy than when moving a reference portion serving as a measurement reference. In addition, since the support roller has a function of temporarily placing the tube before moving the tube to the measurement position and a function of moving the tube to the measurement position, the number of members that come into contact with the tube can be reduced. . Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube.
また、前記昇降手段は、前記管体の両側端部それぞれにおいて、2つの支持ローラが回転可能に支持された昇降部材と、前記昇降部材の動作方向を略上下方向に規制する動作方向規制手段と、前記昇降部材を昇降駆動する昇降駆動手段と、を備えるようにすると、管体の両側端部それぞれの2つの支持ローラが昇降部材に回転可能に支持されるため、支持ローラを昇降させる際、2つの支持ローラの相対位置関係を適正に支持することができる。また、昇降部材の動作方向が規制されるため、2つの支持ローラを適正な昇降動作方向に動作させることができる。これらにより、形状測定時の管体の軸位置および姿勢を安定させて、一対の基準部と適正に当接させ、高い形状測定精度を得ることができる。 In addition, the elevating means includes an elevating member in which two support rollers are rotatably supported at both end portions of the tubular body, and an operation direction restricting means for restricting an operation direction of the elevating member in a substantially vertical direction. The lifting drive means for driving the lifting member up and down, so that the two supporting rollers at both end portions of the tubular body are rotatably supported by the lifting member, when raising and lowering the support roller, The relative positional relationship between the two support rollers can be properly supported. Further, since the operation direction of the elevating member is restricted, the two support rollers can be operated in the appropriate elevating operation direction. Accordingly, it is possible to stabilize the axial position and the posture of the tubular body at the time of shape measurement, to appropriately contact the pair of reference portions, and to obtain high shape measurement accuracy.
また、前記支持ローラのうち少なくとも1つを回転駆動する回転駆動手段を備えるようにすると、支持ローラが管体を回転させる機能を果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。 In addition, when a rotation driving unit that rotates at least one of the support rollers is provided, the support roller has a function of rotating the tube, so that the number of members that come into contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube.
また、前記管体の少なくとも一方側の端部に配置された2つの前記支持ローラに接触してこれらと連動回転する連動ローラを備え、前記回転駆動手段は、前記連動ローラを回転駆動することにより前記支持ローラを回転駆動するようにすると、管体の一方の端部に接触する2つの支持ローラの回転が連動することで等速化することができるため、管体の回転を安定させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。 Further, an interlocking roller is provided which contacts the two support rollers disposed at least at one end of the tube body and rotates in conjunction therewith, and the rotation driving means drives the interlocking roller to rotate. When the support roller is driven to rotate, the rotation of the two support rollers contacting one end of the tube can be linked to make the speed uniform, so that the rotation of the tube is stabilized, High reliability of the measurement can be obtained.
また、本発明にかかる管体の形状測定装置によると、略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、前記管体の少なくとも一方側の端部に配置された2つの前記支持ローラに接触してこれらと連動回転する連動ローラと、前記管体の少なくとも前記一方側の端部において、2つの前記支持ローラと前記連動ローラが回転可能に支持された昇降部材と、前記昇降部材の動作方向を略上下方向に規制する動作方向規制手段と、前記支持ローラ上に支持された前記管体を、その内周下面が前記一対の基準部に当接する測定位置と、その内周下面が前記一対の基準部から離間する離間位置との間で昇降動作させるべく、前記昇降部材を略上下方向に昇降動作させる昇降駆動手段と、前記連動ローラを回転駆動することにより2つの前記支持ローラを回転駆動する回転駆動手段と、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、を備えたため、管体の内周面を基準とした外周面のフレ、すなわち、管体の偏肉の影響が加味された外周面のフレを測定することができる。したがって、内周面を回転支持される用途に供される管体に対して、その使用状態に近似した測定を行うことができる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、管体の肉厚を別途測定する場合のような測定機器バラツキの累積や過剰品質の要求を防止できる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、測定の短時間化を図ることができる。また、管体の内周面側に基準を当接させて管体の外周面側を計測するだけの簡素な構成であるから、測定誤差の累積を可及的に低減して、形状測定の高い精度を得ることができる。また、内周面側には基準部を当接させることができればよいので、内径の小さい管体の形状測定にも好適に採用することができる。また、管体の重量は下側から支持ローラで支持するため、管体と一対の当接部との接触圧を管体の重量によらず適正に設定し、制御することができ、これにより形状測定について高い信頼性を得ることができる。また、支持ローラは管体の両側にそれぞれ2つ配置されているため、管体の軸の位置および管体の姿勢を安定させることができ、これにより管体の回転動作を安定させ、高い測定精度を得ることができる。また、支持ローラが管体の重量を支持する機能、管体の軸を位置決めする機能、支持ローラが管体を測定位置に移動させる前に一時的に載置しておく機能、管体を測定位置に移動させる機能、管体を回転させる機能を果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。また、一対の基準部を動かすことなく、管体を一対の基準部と当接する測定位置と離間する離間位置とに昇降動作させることができるため、一対の基準部の位置を安定させて、高い測定精度を得ることができる。また、管体の両側端部それぞれの2つの支持ローラが昇降部材に回転可能に支持されるため、支持ローラを昇降させる際、2つの支持ローラの相対位置関係を適正に支持することができる。また、昇降部材の動作方向が規制されるため、2つの支持ローラを適正な昇降動作方向に動作させることができる。これらにより、形状測定時の管体の軸位置および姿勢を安定させて、一対の基準部と適正に当接させ、高い形状測定精度を得ることができる。また、管体の一方の端部に接触する2つの支持ローラの回転が連動することで等速化することができるため、管体の回転を安定させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。 Further, according to the tube shape measuring apparatus according to the present invention, a pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side end portions of the tube body in a substantially horizontal posture, and two side end portions of the tube body Two supporting rollers are arranged, each supporting the tubular body in contact with the outer peripheral lower surface of the tubular body and pressing the tubular body against the pair of reference portions, and at least one end of the tubular body at one end thereof. An interlocking roller that contacts the two arranged support rollers and rotates in conjunction therewith; and at least one end of the tube body, the two support rollers and the interlocking roller are rotatably supported. An elevating member, an operation direction restricting means for restricting an operation direction of the elevating member in a substantially vertical direction, and a measurement in which an inner lower surface of the tube supported on the support roller abuts on the pair of reference portions. Position and below its inner circumference Lifting and lowering drive means for raising and lowering the raising and lowering member in a substantially vertical direction so as to perform lifting and lowering movement between the pair of reference portions, and the two support rollers by rotating the interlocking roller. Rotational driving means for rotating the pipe, and a virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the pipe and the pair of reference portions are in contact with each other, at a position facing the outside of the pipe. A displacement detector for detecting a radial displacement amount of an outer peripheral surface of the tubular body caused by the rotation when the tubular body is rotated in a state in which the tubular body is in contact with the pair of reference portions. It is possible to measure the deflection of the outer peripheral surface with reference to the inner peripheral surface of the body, that is, the deflection of the outer peripheral surface in which the influence of uneven wall thickness of the tube is taken into account. Therefore, it is possible to perform a measurement approximating the state of use of a tubular body used for a purpose whose inner peripheral surface is rotatably supported. Further, since the influence of uneven thickness is added to the measured deflection of the outer peripheral surface, it is possible to prevent the accumulation of measurement instrument variations and the demand for excessive quality as in the case of separately measuring the wall thickness of a tube. In addition, since the influence of uneven thickness is added to the deflection of the outer peripheral surface to be measured, it is possible to shorten the measurement time. In addition, since it is a simple configuration in which the reference is brought into contact with the inner peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the tube is simply measured, accumulation of measurement errors is reduced as much as possible, High accuracy can be obtained. Further, since it is sufficient that the reference portion can be brought into contact with the inner peripheral surface side, it can be suitably used for measuring the shape of a tube having a small inner diameter. In addition, since the weight of the tube is supported by the support rollers from below, the contact pressure between the tube and the pair of contact portions can be appropriately set and controlled regardless of the weight of the tube. High reliability can be obtained for shape measurement. Further, since two support rollers are arranged on both sides of the tube, the position of the axis of the tube and the posture of the tube can be stabilized, whereby the rotation of the tube can be stabilized, and high measurement can be performed. Accuracy can be obtained. In addition, the function of the support roller to support the weight of the tube, the function of positioning the axis of the tube, the function of temporarily placing the tube before the support roller moves the tube to the measurement position, and the function of measuring the tube Since the function of moving to the position and the function of rotating the tube are achieved, the number of members that come into contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube. Further, since the pipe body can be moved up and down between the measurement position where it comes into contact with the pair of reference portions and the separated position where it is separated without moving the pair of reference portions, the position of the pair of reference portions is stabilized, and the height is increased. Measurement accuracy can be obtained. In addition, since the two support rollers at both end portions of the tube body are rotatably supported by the elevating member, the relative positional relationship between the two support rollers can be appropriately supported when the support rollers are raised and lowered. Further, since the operation direction of the elevating member is restricted, the two support rollers can be operated in the appropriate elevating operation direction. Accordingly, it is possible to stabilize the axial position and the posture of the tubular body at the time of shape measurement, to appropriately contact the pair of reference portions, and to obtain high shape measurement accuracy. In addition, since the rotation of the two support rollers contacting one end of the tube can be made uniform by interlocking the rotation, the rotation of the tube can be stabilized, and high reliability can be obtained for shape measurement. it can.
また、前記回転駆動手段は、回転駆動源が1つのみであるとすると、複数の回転駆動源を用いた場合に生じやすい回転ムラを抑制することができるとともに、回転の制御を簡素化することができるため、形状測定について高い信頼性を得ることができる。 In addition, when the rotation drive unit has only one rotation drive source, it is possible to suppress rotation unevenness that is likely to occur when a plurality of rotation drive sources are used, and to simplify rotation control. Therefore, high reliability can be obtained for the shape measurement.
また、前記回転駆動手段は、前記管体を1回転以上させるようにすると、管体の周方向について全周の形状を検出することができる。 In addition, when the rotation driving unit rotates the pipe one or more times, it is possible to detect the shape of the entire circumference in the circumferential direction of the pipe.
また、前記支持ローラは、前記管体の両側の外周端部に当接して、前記管体を前記一対の基準部に押し付けるようにすると、管体の中央部の大部分に対して支持ローラを当接させずに済むため、支持ローラ…が当接することにより管体の外周面が損傷する可能性を低減することができる。 Further, when the support roller abuts against the outer peripheral end portions on both sides of the tubular body and presses the tubular body against the pair of reference portions, the support roller is provided for most of the central portion of the tubular body. Since there is no need to make contact, the possibility that the outer peripheral surface of the tubular body is damaged by contact of the support rollers can be reduced.
また、前記支持ローラは、前記管体の外周下面に当接する小径部と、前記小径部の外側に大径部を形成するべく形成され、前記管体の両側端面に当接して前記管体の軸方向位置を規定する立ち上がり面と、をそれぞれ有するようにすると、支持ローラが管体の管体を下側から支持する機能、管体の軸を位置決めする機能とともに、管体の軸方向の位置決めを行う機能をも果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。また、管体を支持ローラに載置するだけで、管体の軸の位置と管体の軸方向の位置を同時に規定することができるため、形状測定の省力化や短時間化を図ることができる。 Further, the support roller is formed so as to form a small-diameter portion abutting on the outer peripheral lower surface of the tubular body, and a large-diameter portion outside the small-diameter portion, and abuts on both side end surfaces of the tubular body to form the tubular body. And a rising surface that defines the axial position, the support roller has a function of supporting the tubular body from below, a function of positioning the tubular axis, and an axial positioning of the tubular body. Therefore, the number of members in contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube. Also, simply by placing the tube on the support roller, the position of the shaft of the tube and the position of the tube in the axial direction can be defined at the same time. it can.
また、前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置と前記管体の軸方向位置が異なる位置において前記管体と接触するように配置されるようにすると、一対の基準部に対向する位置に支持ローラが位置しないため、この一対の基準部に対向する断面の変位量を検出することができ、これにより、この断面の肉厚を得ることができる。 Further, when the support roller is disposed so as to be in contact with the tube at a position where the abutting position of the pair of reference portions and the tube is different from the position in the axial direction of the tube, a pair of the rollers is formed. Since the support roller is not positioned at the position facing the reference portion, the amount of displacement of the cross section facing the pair of reference portions can be detected, whereby the thickness of the cross section can be obtained.
また、前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置よりも前記管体の軸方向位置について両外側に外れた位置おいて前記管体と接触するように配置されるようにすると、一対の基準部に対向する位置を開けて、この一対の基準部に対向する断面の変位量を検出することができるとともに、支持ローラが管体の両側端部のより外側を支持することで形状測定時の管体の姿勢を安定させることができる。また、管体の中央部の大部分に対して支持ローラを当接させないで済むため、支持ローラが当接することによって管体の外周面が損傷する可能性も低減することができ、感光ドラム基体等の管体の形状測定にも好適である。 Further, the support roller is disposed so as to be in contact with the tube at a position deviated to both outer sides with respect to an axial position of the tube from a contact position between the pair of reference portions and the tube. By doing so, the position facing the pair of reference portions is opened, the displacement amount of the cross section facing the pair of reference portions can be detected, and the support rollers support the outer sides of both side ends of the tubular body. By doing so, the posture of the tube at the time of shape measurement can be stabilized. Further, since the support roller does not need to contact a large part of the central portion of the tube, the possibility that the outer peripheral surface of the tube is damaged by the contact of the support roller can be reduced, and the photosensitive drum base can be reduced. It is also suitable for measuring the shape of a tubular body.
また、前記支持ローラは仮置き台をなすようにすると、管体を一時的に支持するための別途の部材等を要さず、管体が他の部材等を接触する機会を減らして、管体の外周面が損傷する可能性を低減することができる。 Further, when the supporting roller forms a temporary placing table, a separate member or the like for temporarily supporting the tube is not required, and a chance that the tube contacts another member or the like is reduced, and The possibility of damaging the outer peripheral surface of the body can be reduced.
また、本発明にかかる管体の形状測定装置によると、略水平姿勢の管体に対し、その両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部と、一対の基準部と前記管体との当接位置よりも前記管体の軸方向位置について両外側に外れた位置において前記管体と接触するように前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する3つ以上の変位検出器と、を備え、前記変位検出器のうちの2つは前記一対の基準部に対峙する位置における変位量をそれぞれ検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置における変位量を検出するようにしたため、管体の内周面を基準とした外周面のフレ、すなわち、管体の偏肉の影響が加味された外周面のフレを測定することができる。したがって、内周面を回転支持される用途に供される管体に対して、その使用状態に近似した測定を行うことができる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、管体の肉厚を別途測定する場合のような測定機器バラツキの累積や過剰品質の要求を防止できる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、測定の短時間化を図ることができる。また、管体の内周面側に基準を当接させて管体の外周面側を計測するだけの簡素な構成であるから、測定誤差の累積を可及的に低減して、形状測定の高い精度を得ることができる。また、内周面側には基準部を当接させることができればよいので、内径の小さい管体の形状測定にも好適に採用することができる。また、管体の重量は下側から支持ローラで支持するため、管体と一対の当接部との接触圧を管体の重量によらず適正に設定し、制御することができ、これにより形状測定について高い信頼性を得ることができる。また、支持ローラは管体の両側にそれぞれ2つ配置されているため、管体の軸の位置および管体の姿勢を安定させることができ、これにより管体の回転動作を安定させ、高い測定精度を得ることができる。また、支持ローラが管体の重量を支持する機能とともに、管体の軸を位置決めする機能をも果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。また、支持ローラが一対の基準部に対向する位置を隠すことなく、この一対の基準部のそれぞれと当接している2つの位置における管体の肉厚を検出することができ、これにより管体の軸方向について肉厚分布の変化を予測することができるとともに、この肉厚を他の検出位置における検出結果と組み合わせることで、より具体的に管体の形状を把握することができる。たとえば、管体の両端近傍の外周面を基準として他の部位の外周面の変位を計測する従来の検査に準じた検査結果も算出することが可能である。また、支持ローラが管体の両側端部のより外側を支持することで形状測定時の管体の姿勢を安定させることができる。また、管体の中央部の大部分に対して支持ローラを当接させないで済むため、支持ローラが当接することによって管体の外周面が損傷する可能性も低減することができ、感光ドラム素管等の管体の形状測定にも好適である。 Further, according to the tube shape measuring apparatus according to the present invention, a pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tube in a substantially horizontal posture, a pair of reference portions, and the tube The outer periphery of the tubular body is disposed on both sides of the tubular body so as to be in contact with the tubular body at a position deviated to both outsides with respect to the axial position of the tubular body from the contact position with the tubular body. A support roller that contacts the lower surface and presses the tube against the pair of reference portions while supporting the tube, and two contact portions where the inner peripheral surface of the tube and the pair of reference portions contact each other. At a position facing the virtual straight line passing from the outside of the tubular body, when the tubular body is rotated in a state in contact with the pair of reference portions, an outer peripheral surface of the tubular body accompanying this rotation is formed. Three or more displacement detectors for detecting the amount of displacement in the radial direction Two of the displacement detectors each detect a displacement amount at a position facing the pair of reference portions, and at least one of the displacement detectors detects a displacement amount at a position not facing the pair of reference portions. Therefore, it is possible to measure the deflection of the outer peripheral surface with reference to the inner peripheral surface of the tubular body, that is, the deflection of the outer peripheral surface in which the influence of uneven thickness of the tubular body is added. Therefore, it is possible to perform a measurement approximating the state of use of a tubular body used for a purpose whose inner peripheral surface is rotatably supported. Further, since the influence of uneven thickness is added to the measured deflection of the outer peripheral surface, it is possible to prevent the accumulation of measurement instrument variations and the demand for excessive quality as in the case of separately measuring the wall thickness of a tube. In addition, since the influence of uneven thickness is added to the deflection of the outer peripheral surface to be measured, it is possible to shorten the measurement time. In addition, since it is a simple configuration in which the reference is brought into contact with the inner peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the tube is simply measured, accumulation of measurement errors is reduced as much as possible, High accuracy can be obtained. Further, since it is sufficient that the reference portion can be brought into contact with the inner peripheral surface side, it can be suitably used for measuring the shape of a tube having a small inner diameter. In addition, since the weight of the tube is supported by the support rollers from below, the contact pressure between the tube and the pair of contact portions can be appropriately set and controlled regardless of the weight of the tube. High reliability can be obtained for shape measurement. Further, since two support rollers are arranged on both sides of the tube, the position of the axis of the tube and the posture of the tube can be stabilized, whereby the rotation of the tube can be stabilized, and high measurement can be performed. Accuracy can be obtained. Further, since the supporting roller has the function of supporting the weight of the tube and also the function of positioning the axis of the tube, the number of members that come into contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube. Further, without hiding the position where the supporting roller faces the pair of reference portions, it is possible to detect the wall thickness of the tube at two positions in contact with each of the pair of reference portions. A change in the thickness distribution can be predicted in the axial direction, and the thickness of the tube can be more specifically grasped by combining the thickness with the detection result at another detection position. For example, it is also possible to calculate an inspection result according to a conventional inspection for measuring the displacement of the outer peripheral surface of another portion with reference to the outer peripheral surfaces near both ends of the tube. In addition, since the supporting rollers support the outer sides of both ends of the tube, the posture of the tube at the time of shape measurement can be stabilized. In addition, since the support roller does not need to contact a large part of the central portion of the tube, the possibility that the outer peripheral surface of the tube is damaged due to the contact of the support roller can be reduced, and the photosensitive drum element can be reduced. It is also suitable for measuring the shape of a pipe such as a pipe.
また、前記一対の基準部は、前記管体の使用時における支持予定位置に当接するように配置するようにすると、管体の実際の使用時に回転動作等の基準となる部分を基準として形状測定することができるため、より実際に即した測定を行うことができる。 Further, when the pair of reference portions are arranged so as to abut on a position to be supported at the time of use of the tube, the shape measurement is performed based on a portion serving as a reference for a rotation operation or the like at the time of actual use of the tube. Therefore, it is possible to perform more practical measurement.
また、前記一対の基準部は、回転自在に支持される回転体として構成され、その外周面において前記管体の内周面と接触し、前記管体の回転に対して連れ回りするようにすると、管体の内周面と一対の基準部とが転がり接触状態となるため、一対の基準部が管体の内周面に当接することで管体の回転を妨げることを軽減し、管体をなめらかに回転させて、より正確な管体の形状測定を行うことができる。 In addition, the pair of reference portions is configured as a rotatable body rotatably supported, and its outer peripheral surface is brought into contact with the inner peripheral surface of the tubular body so as to rotate with the rotation of the tubular body. Since the inner peripheral surface of the tubular body and the pair of reference portions are in rolling contact with each other, the pair of reference portions abut against the inner peripheral surface of the tubular body to reduce the hindrance of rotation of the tubular body, Can be smoothly rotated to more accurately measure the shape of the tubular body.
また、前記回転体は円筒形状部材として構成され、その外周面において前記管体の内周面と線接触するようにすると、管体の内周面に一対の基準部が当接することによる圧力を分散して、管体の内周面が損傷することを防止することができる。 Further, the rotating body is configured as a cylindrical member, and when the outer circumferential surface is in line contact with the inner circumferential surface of the tubular body, the pressure caused by the pair of reference portions contacting the inner circumferential surface of the tubular body is reduced. Dispersion can prevent the inner peripheral surface of the tube from being damaged.
また、前記回転体は、耐アキシアル荷重性を有する軸受によって支持されているようにすると、形状測定対象である管体が曲がっている等の原因により、一対の基準部にアキシアル荷重が作用するような場合であっても、一対の基準部、ひいては管体をなめらかに回転させ、安定して形状測定を行うことができる。 Further, when the rotating body is supported by a bearing having an axial load resistance, an axial load acts on a pair of reference portions due to a cause such as a bent pipe body whose shape is to be measured. Even in such a case, the pair of reference portions, and thus the tubular body, can be smoothly rotated to perform the shape measurement stably.
また、前記回転体は、前記管体の両外側からそれぞれ基準部支持軸により支持され、前記基準部支持軸は、それぞれ前記管体の両側端部より外側に配置された軸受けにより回転自在に支持されているようにすると、軸受けを管体の内側に挿入しないので軸受けを管体の内側寸法に制限されることがないため、たとえば耐荷重性能に優れた軸受けを採用することができ、一対の基準部をより安定して回転させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。 Further, the rotating body is supported by reference portion support shafts from both outer sides of the tube, respectively, and the reference portion support shafts are rotatably supported by bearings disposed outside both side ends of the tube, respectively. Since the bearing is not inserted into the inside of the tubular body, the bearing is not limited to the inside dimensions of the tubular body.For example, a bearing excellent in load-bearing performance can be adopted. The reference portion can be rotated more stably, and high reliability can be obtained for shape measurement.
また、前記一対の基準部が前記管体の両側端部から出没するように、前記一対の基準部を前記管体の軸方向にスライド動作させる出没駆動手段を備えるようにすると、管体をセットするときに、一対の基準部を軸方向外側に退避させ、管体を軸方向に移動動作させることなく、この形状測定装置にセットすることができる。また、この一対の基準部の軸方向のスライド動作では軸位置自体は動かないため、一対の基準部の形状測定の基準としての精度も確保しやすく、形状測定について高い信頼性を保つことができる。 In addition, when a pair of reference portions is protruded and retracted from both side ends of the tube, the pair of reference portions are provided with protrusion / retract driving means for sliding the tube in the axial direction of the tube. At this time, the pair of reference portions can be retracted to the outside in the axial direction, and can be set in the shape measuring device without moving the pipe body in the axial direction. In addition, since the axial position itself does not move in the axial sliding operation of the pair of reference portions, the accuracy of the shape measurement of the pair of reference portions can be easily secured as a reference, and high reliability of the shape measurement can be maintained. .
また、前記変位検出器は、前記一対の基準部に対峙する位置以外の位置の変位量を検出するようにすると、管体の肉厚を加味した管体の外周面の変位量を測定することができる。 Further, when the displacement detector detects a displacement amount at a position other than a position facing the pair of reference portions, the displacement detector measures a displacement amount of an outer peripheral surface of the tube in consideration of a wall thickness of the tube. Can be.
また、前記変位検出器を複数備え、そのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部の一方に対峙する位置の変位量を検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置の変位量を検出するようにすると、基準部と当接している部分における管体の肉厚を検出することができ、この肉厚を他の検出位置における検出結果と組み合わせることで、より具体的に管体の形状を把握することができる。 Also, a plurality of the displacement detectors are provided, at least one of which detects a displacement amount at a position facing one of the pair of reference portions, and at least one of them detects a displacement amount at a position not facing the pair of reference portions. By detecting the amount of displacement of the pipe, it is possible to detect the wall thickness of the pipe at the portion in contact with the reference portion, and by combining this thickness with the detection result at another detection position, more specific It is possible to grasp the shape of the pipe body.
また、前記変位検出器を3つ以上備え、そのうちの2つは前記一対の基準部に対峙する位置における変位量をそれぞれ検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置における変位量を検出するようにすると、一対の基準部のそれぞれと当接している2つの位置における管体の肉厚を検出することができ、これにより管体の軸方向について肉厚分布の変化を予測することができるとともに、この肉厚を他の検出位置における検出結果と組み合わせることで、より具体的に管体の形状を把握することができる。たとえば、管体の両端近傍の外周面を基準として他の部位の外周面の変位を計測する従来の検査に準じた検査結果も算出することが可能である。 Further, three or more displacement detectors are provided, two of which detect displacement amounts at positions facing the pair of reference portions, respectively, and at least one of them detects a displacement amount not facing the pair of reference portions. Is detected, the thickness of the tube at two positions in contact with each of the pair of reference portions can be detected, whereby the change in the thickness distribution in the axial direction of the tube can be detected. Can be predicted, and by combining this thickness with the detection results at other detection positions, the shape of the tube can be grasped more specifically. For example, it is also possible to calculate an inspection result according to a conventional inspection for measuring the displacement of the outer peripheral surface of another portion with reference to the outer peripheral surfaces near both ends of the tube.
また、前記変位検出器は、前記一対の基準部に対峙する位置以外の複数の位置における変位量を検出するようにすると、複数の位置における管体の外周面のフレを測定することができ、これらを組み合わせることで管体の軸方向についての形状の変化を把握することができる。 Further, when the displacement detector is configured to detect the amount of displacement at a plurality of positions other than the position facing the pair of reference portions, it is possible to measure the deflection of the outer peripheral surface of the tubular body at the plurality of positions. By combining these, a change in the shape of the tube body in the axial direction can be grasped.
また、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置とは周方向位置が異なる位置において、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器を備えるようにすると、管体の肉厚を加味した外周面の変位量を測定することができる。 In addition, a position where a circumferential position is different from a position facing the outside from the outside of the tubular body with respect to a virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tubular body and the pair of reference portions contact each other. In the above, if a displacement detector is provided for detecting the amount of displacement of the outer peripheral surface of the tube in the radial direction, the amount of displacement of the outer surface in consideration of the thickness of the tube can be measured.
また、前記管体の少なくとも1の軸方向位置において、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置と、その位置と周方向位置が半周分異なる位置とにおいて、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する1または複数の変位検出器を備えるようにすると、これら2つの変位検出位置において検出される変位量を組み合わせることにより、これら2つの変位検出位置を通る管体の直径を求めることができ、これにより、より具体的に管体の形状を把握することができる。 In addition, at least one axial position of the tubular body, a virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tubular body and the pair of reference portions contact each other, the outer side of the tubular body. When one or a plurality of displacement detectors for detecting the amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body are provided at a position facing from the position and a position where the position and the circumferential position are different by half a circle, By combining the displacement amounts detected at the two displacement detection positions, the diameter of the tube passing through these two displacement detection positions can be obtained, and thereby the shape of the tube can be more specifically grasped. .
また、前記支持ローラは、前記一対の基準部と前記管体との当接位置と前記管体の軸方向位置が異なる位置において前記管体と接触するように配置され、前記変位検出器を複数備え、そのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部の一方に対峙する位置の変位量を検出するようにすると、基準部と当接している部分における管体の肉厚を検出することができる。そして、この肉厚を他の検出位置における検出結果と組み合わせることで、より具体的に管体の形状を把握することができる。たとえば、管体の両端近傍の外周面を基準として他の部位の外周面の変位を計測する従来の検査に準じた検査結果も算出することが可能である。 Further, the support roller is disposed so as to be in contact with the tube at a position where the pair of reference portions and the tube are in contact with each other and an axial position of the tube is different, and a plurality of the displacement detectors are provided. If at least one of them detects the amount of displacement at a position facing one of the pair of reference portions, it is possible to detect the wall thickness of the tube at the portion in contact with the reference portion. Then, by combining this thickness with the detection result at another detection position, the shape of the tube can be grasped more specifically. For example, it is also possible to calculate an inspection result according to a conventional inspection for measuring the displacement of the outer peripheral surface of another portion with reference to the outer peripheral surfaces near both ends of the tube.
また、前記変位検出器は、前記管体が回転される全期間または一部期間において連続的に行うようにすると、管体の周方向について局部的な形状変化も検出することができる。 In addition, when the displacement detector is continuously operated during the entire period or a partial period in which the tube is rotated, a local shape change in the circumferential direction of the tube can also be detected.
また、前記変位検出器は、前記管体が回転される間に断続的に行うようにすると、管体の外周面の変位量を簡易に検出することができる。 Further, if the displacement detector is performed intermittently while the tube is being rotated, the displacement of the outer peripheral surface of the tube can be easily detected.
また、前記変位検出器は、前記管体の外周面と非接触でその半径方向の変位量を検出するようにすると、管体の外周面を傷めるおそれなく、管体の外周面の変位量を検出することができる。 Further, when the displacement detector detects the amount of displacement in the radial direction without contacting the outer peripheral surface of the tubular body, the amount of displacement of the outer peripheral surface of the tubular body is reduced without fear of damaging the outer peripheral surface of the tubular body. Can be detected.
また、前記変位検出器は、前記管体に対してその外側から光を照射し、前記管体によって遮られず透過した光を検出することによって、前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出するようにすると、管体の外周面の変位量を容易かつ正確に検出することができる。 Further, the displacement detector irradiates the tube body with light from the outside thereof and detects light transmitted without being blocked by the tube body, whereby a displacement amount in a radial direction of an outer peripheral surface of the tube body is detected. Is detected, the amount of displacement of the outer peripheral surface of the tubular body can be easily and accurately detected.
また、前記管体を所定の搬入位置から前記支持ローラ上まで搬送する管体搬送手段を備えるようにすると、管体をこの形状測定装置にセットする工程を自動的に行うことができる。 In addition, if the apparatus is provided with a tube conveying means for conveying the tube from a predetermined carry-in position to above the support roller, the step of setting the tube in the shape measuring device can be performed automatically.
また、前記一対の基準部が前記管体の両側端部から出没するように、前記一対の基準部を前記管体の軸方向にスライド動作させる出没駆動手段と、前記管体を所定の搬入位置から前記支持ローラ上まで搬送する管体搬送手段と、前記出没駆動手段により前記一対の基準部が前記管体の両側端部の外側に退避しているときに、前記管体搬送手段により前記管体を前記支持ローラ上に搬送するように、前記出没駆動手段および前記管体搬送手段の動作を連動して制御する制御手段と、を備えるようにすると、一対の基準部が管体の両側端部の外側に退避しているときに管体が支持ローラ上に搬送されるため、搬送中の管体を軸方向に移動動作させなることなく一対の基準部と干渉させずに、管体をこの形状測定装置にセットすることができる。また、この一対の基準部の軸方向のスライド動作では軸位置自体は動かないため、一対の基準部の形状測定の基準としての精度も確保しやすく、形状測定について高い信頼性を保つことができる。管体をこの形状測定装置にセットする工程を自動的に行うことができる。 A retracting drive means for sliding the pair of reference portions in the axial direction of the tube so that the pair of reference portions protrude and retract from both side ends of the tube; A pipe transport means for transporting the pipes from above to the support roller; and when the pair of reference portions are retracted to the outside of both side ends of the pipe by the retracting drive means, the pipe transport means transfers the pipe. Control means for interlocking and controlling the operation of the retracting drive means and the tube transport means so as to transport the body onto the support roller, wherein a pair of reference portions are provided at both ends of the tubular body. Since the tube is conveyed onto the support rollers while retracting to the outside of the portion, the tube being conveyed is not moved in the axial direction and does not interfere with the pair of reference portions, and the tube is moved. It can be set in this shape measuring device. In addition, since the axial position itself does not move in the axial sliding operation of the pair of reference portions, the accuracy of the shape measurement of the pair of reference portions can be easily secured as a reference, and high reliability of the shape measurement can be maintained. . The step of setting the tube in this shape measuring device can be performed automatically.
また、本発明にかかる管体の検査装置によると、上記いずれかの管体の形状測定装置と、前記変位検出器によって検出された前記変位量に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査する比較手段とを備えたため、管体の形状が許容範囲内にあるか否かを判別することができる。 Further, according to the tube inspection apparatus according to the present invention, the shape of the tube is set in advance based on any one of the tube shape measuring devices and the displacement amount detected by the displacement detector. And a comparing means for inspecting whether or not the shape is within a predetermined allowable range, it is possible to determine whether or not the shape of the tubular body is within the allowable range.
また、本発明にかかる管体の製造システムによると、管体を製管する製管装置と、上記の管体の検査装置と、前記検査装置による検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定する合否判定手段と、を備えたため、過剰品質に陥ることなく、必要十分な形状精度を持った管体を提供することができる。 Further, according to the pipe manufacturing system according to the present invention, the pipe manufacturing apparatus for manufacturing the pipe, the pipe inspection apparatus, and the inspection result of the inspection apparatus, the shape of the pipe is the predetermined shape. And a pass / fail judgment means for judging the tube as a finished product when it is within the allowable range, so that a tube having necessary and sufficient shape accuracy can be provided without falling into excessive quality. .
また、本発明にかかる管体の製造システムにおいて、前記検査装置による検査結果を前記製管装置にフィードバックするフィードバック手段を備えると、より確実に必要十分な形状精度を持った管体を提供することができる。 Further, in the pipe manufacturing system according to the present invention, when a feedback unit that feeds back an inspection result of the inspection apparatus to the pipe manufacturing apparatus is provided, it is possible to more reliably provide a pipe having a necessary and sufficient shape accuracy. Can be.
また、本発明にかかる管体の形状測定方法によると、略水平姿勢の管体の両側端部近傍の内周下面に当接する一対の基準部を当接させ、前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置された支持ローラを前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付け、前記管体が前記一対の基準部に押し付けられた状態で、前記管体と前記一対の基準部との当接部分が前記管体の内周面上で周方向にずれていくように前記管体を回転させ、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出するため、管体の内周面を基準とした外周面のフレ、すなわち、管体の偏肉の影響が加味された外周面のフレを測定することができる。したがって、内周面を回転支持される用途に供される管体に対して、その使用状態に近似した測定を行うことができる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、管体の肉厚を別途測定する場合のような測定機器バラツキの累積や過剰品質の要求を防止できる。また、測定される外周面のフレには偏肉の影響が加味されているから、測定の短時間化を図ることができる。また、管体の内周面側に基準を当接させて管体の外周面側を計測するだけの簡素な構成であるから、測定誤差の累積を可及的に低減して、形状測定の高い精度を得ることができる。また、内周面側には基準部を当接させることができればよいので、内径の小さい管体の形状測定にも好適に採用することができる。また、管体の重量は下側から支持ローラで支持するため、管体と一対の当接部との接触圧を管体の重量によらず適正に設定し、制御することができ、これにより形状測定について高い信頼性を得ることができる。また、支持ローラは管体の両側にそれぞれ2つ配置されているため、管体の軸の位置および管体の姿勢を安定させることができ、これにより管体の回転動作を安定させ、高い測定精度を得ることができる。また、支持ローラが管体の重量を支持する機能とともに、管体の軸を位置決めする機能をも果たすため、管体に接触する部材を少なく抑えることができる。これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、形状測定について高い信頼性を得ることができるとともに、管体が損傷する可能性を低減することができる。 Further, according to the shape measurement method of the tubular body according to the present invention, a pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tubular body in a substantially horizontal posture are brought into contact with each other, and The two supporting rollers respectively contact the outer peripheral lower surface of the tubular body to support the tubular body and press the tubular body against the pair of reference portions, and the tubular body is pressed against the pair of reference portions. In this state, the pipe is rotated so that the contact portion between the pipe and the pair of reference portions is shifted in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the pipe, and the inner circumference of the pipe is rotated. A state in which the pipe body is in contact with the pair of reference parts at a position facing from the outside of the pipe body with respect to an imaginary straight line passing through two contact parts where a surface and the pair of reference parts contact with each other. When the rotation is performed, the amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tube caused by the rotation is detected. Therefore, the inner peripheral surface outer circumferential surface relative to the deflection of the tube, i.e., it is possible to measure the deflection of the outer circumferential surface of the influence of the uneven thickness is consideration of the tubular body. Therefore, it is possible to perform a measurement approximating the state of use of a tubular body used for a purpose whose inner peripheral surface is rotatably supported. Further, since the influence of uneven thickness is added to the measured deflection of the outer peripheral surface, it is possible to prevent the accumulation of measurement instrument variations and the demand for excessive quality as in the case of separately measuring the wall thickness of a tube. Further, since the influence of uneven thickness is added to the deflection of the outer peripheral surface to be measured, the measurement can be shortened in a short time. In addition, since it is a simple configuration in which the reference is brought into contact with the inner peripheral surface of the tube and the outer peripheral surface of the tube is simply measured, accumulation of measurement errors is reduced as much as possible, High accuracy can be obtained. In addition, since it is sufficient that the reference portion can be brought into contact with the inner peripheral surface side, it can be suitably used for shape measurement of a tube having a small inner diameter. In addition, since the weight of the tube is supported by the support rollers from below, the contact pressure between the tube and the pair of contact portions can be appropriately set and controlled regardless of the weight of the tube. High reliability can be obtained for shape measurement. Further, since two support rollers are arranged on both sides of the tube, the position of the axis of the tube and the posture of the tube can be stabilized, whereby the rotation of the tube can be stabilized, and high measurement can be performed. Accuracy can be obtained. Further, since the supporting roller has a function of supporting the weight of the tube and also a function of positioning the axis of the tube, the number of members that come into contact with the tube can be reduced. Thereby, it is possible to eliminate an error factor and contribute to accurate shape measurement, to obtain high reliability of the shape measurement, and to reduce the possibility of damage to the tube.
また、本発明にかかる管体の検査方法によると、上記の管体の形状測定方法により管体の形状を測定し、この測定結果に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査するため、管体の形状が許容範囲内にあるか否かを判別することができる。 Further, according to the method for inspecting a tube according to the present invention, the shape of the tube is measured by the method for measuring the shape of the tube, and based on the measurement result, the shape of the tube is set to a predetermined value. In order to check whether the pipe is within the allowable range, it is possible to determine whether the shape of the tube is within the allowable range.
また、本発明にかかる管体の製造方法によると、管体を製管し、上記の管体の検査方法により前記管体の形状を検査し、この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定するため、過剰品質に陥ることなく、必要十分な形状精度を持った管体を提供することができる。 Further, according to the method of manufacturing a tube according to the present invention, the tube is manufactured, and the shape of the tube is inspected by the above-described inspection method of the tube. Is within the allowable range, it is possible to provide a tube having necessary and sufficient shape accuracy without falling into excessive quality because the tube is determined as a finished product.
また、本発明にかかる管体の製造方法において、前記検査結果を前記管体の製管における製管条件の設定にフィードバックするようにすると、より確実に必要十分な形状精度を持った管体を提供することができる。 In the method for manufacturing a pipe according to the present invention, when the inspection result is fed back to setting of pipe manufacturing conditions in the pipe manufacturing of the pipe, a pipe having a necessary and sufficient shape accuracy is more reliably formed. Can be provided.
また、本発明にかかる管体によると、上記の管体の製造方法によって製造されるため、その形状が許容範囲内に収まり、各種用途に好適に使用することができる。 In addition, according to the pipe according to the present invention, since the pipe is manufactured by the above-described method for manufacturing a pipe, the shape falls within an allowable range and can be suitably used for various applications.
また、本発明にかかる感光ドラム用基体によると、上記の管体の製造方法によって製造されるため、その形状が許容範囲内に収まり、電子写真システムにおける優れた画像形成に貢献することができる。 Further, since the photosensitive drum substrate according to the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a tubular body, its shape falls within an allowable range, and can contribute to excellent image formation in an electrophotographic system.
また、前記支持ローラは、前記管体の両側の外周端部に当接して、前記管体を前記一対の基準部に押し付けるようにすると、管体の両端部以外の外周面に接触の痕跡を付けることなく、管体の形状測定を行うことができる。 In addition, when the support roller comes into contact with the outer peripheral end portions on both sides of the tubular body and presses the tubular body against the pair of reference portions, traces of contact are formed on the outer peripheral surfaces other than both end portions of the tubular body. It is possible to measure the shape of the tube without attaching it.
また、本発明に係る管体の製造方法によると、管体を製造し、前述の管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、この測定結果に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定するため、確実にその形状が所定の許容範囲内にある管体を得ることができる。 According to the method of manufacturing a tube according to the present invention, the tube is manufactured, and the shape of the tube is measured by the above-described method of measuring the shape of the tube. Based on the measurement result, the shape of the tube is determined. Is inspected as to whether it is within a predetermined allowable range set in advance, and if the shape of the tube is within the predetermined allowable range as a result of this inspection, it is determined that the tube is a completed product Therefore, it is possible to surely obtain a tubular body whose shape is within a predetermined allowable range.
また、前述の管体の製造方法によって製造され、両端部以外の外周面には周方向に延びる接触の痕跡がない感光ドラム用基体によると、電子写真システムにおける優れた画像形成に貢献することができる。 Further, according to the photosensitive drum substrate manufactured by the above-described tube manufacturing method and having no trace of contact extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface other than both end portions, it is possible to contribute to excellent image formation in an electrophotographic system. it can.
また、本発明にかかる管体の製造方法によると、管体を製造し、上述した管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量の測定結果が、予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定するため、確実にその形状が所定の許容範囲内にある管体を得ることができる。 Further, according to the method for manufacturing a tube according to the present invention, the tube is manufactured, and the shape of the tube is measured by the above-described method for measuring the shape of the tube, and the inner peripheral surface of the tube and the pair of standards are measured. A position facing the straight line passing through the two contact portions where the portions abut, from the outside of the tube, and a radial direction of the outer peripheral surface of the tube at a position not facing the pair of reference portions. It is checked whether the measurement result of the displacement amount is within a predetermined allowable range set in advance, and if the shape of the tube is within the predetermined allowable range in the inspection result, the pipe body is checked. Is determined as a finished product, it is possible to surely obtain a tube whose shape is within a predetermined allowable range.
また、前述の管体の製造方法によって製造され、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体によると、感光ドラム用の基体等の用途に好適に使用することができる。 Further, a position manufactured from the outside of the tube body with a straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions abut with each other are manufactured by the above-described tube body manufacturing method. According to the tubular body, the radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body at a position not opposed to the pair of reference portions is 20 μm or less. Can be suitably used.
また、複数本の管体の集合であって、前述の管体の製造方法によって製造され、当該集合に含まれるすべての管体は、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体の集合によると、感光ドラム用の基体等の用途に好適に使用することができる。 Further, a set of a plurality of pipes, which is manufactured by the above-described method of manufacturing a pipe, and all the pipes included in the set, the inner peripheral surface of the pipe and the pair of reference portions are provided. The amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tube at a position facing the straight line passing through the two abutting portions from the outside of the tube and not facing the pair of reference portions is According to the collection of tubes characterized by being 20 μm or less, they can be suitably used for applications such as a substrate for a photosensitive drum.
(測定原理)
以下、本発明にかかる管体の形状測定方法および装置について実施形態に基づいて説明するが、まず、その測定原理について模式的な説明図を参照しながら説明する。
(Measurement principle)
Hereinafter, a method and an apparatus for measuring the shape of a tubular body according to the present invention will be described based on an embodiment. First, the measurement principle will be described with reference to a schematic explanatory diagram.
図1は本発明にかかる管体の形状測定方法の原理を示す正面断面図、図2は同じく側面断面図、図3は同じく斜視図、図4は形状測定対象である管体(ワーク)の使用状態を示す説明斜視図、図5は本発明にかかる管体の形状測定方法における変位量の検出位置の説明図である。 FIG. 1 is a front sectional view showing the principle of a tube shape measuring method according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view, FIG. 3 is a perspective view, and FIG. 4 is a tube (work) to be measured. FIG. 5 is an explanatory perspective view showing a use state, and FIG. 5 is an explanatory view of a detection position of a displacement amount in the method for measuring the shape of a tubular body according to the present invention.
<管体>
本発明における形状測定対象としての管体は、内周面および外周面とも各断面において円をなす円筒形状のものを想定している。さらに、この実施形態において例示する管体(ワーク)10は、図4に示すように、その両端の内側に挿入されるフランジ80,80によって内側から支持され、適宜回転させて使用されるものである。このフランジ80,80が管体10に接触して、管体10を回転支持する位置は、たとえば管体10の両端から幅dだけ内側に至る領域S(図4中にハッチングを施した領域)となっている。
<Tube>
The tubular body as the shape measurement target in the present invention is assumed to have a cylindrical shape in which both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are circular in each cross section. Further, as shown in FIG. 4, a tube (work) 10 exemplified in this embodiment is supported from the inside by
このような管体(ワーク)10の素材は、たとえばアルミニウム合金等を挙げることができる。ただし、これに限定されるものではなく、各種金属や合成樹脂等であってもよい。 As a material of such a tubular body (work) 10, for example, an aluminum alloy or the like can be given. However, the present invention is not limited to this, and various metals, synthetic resins, and the like may be used.
また、その製造方法としては、後述するように、押出成形および引き抜き成形の組み合わせを挙げることができる。ただし、これに限定されるものではなく、押出成形、引き抜き成形、鋳造、鍛造、射出成形、切削加工またはこれらの組み合わせなど、管体を製管できる方法であればよい。 Moreover, as a manufacturing method thereof, a combination of extrusion molding and pultrusion molding can be mentioned as described later. However, the present invention is not limited to this, and any method capable of producing a pipe, such as extrusion molding, pultrusion molding, casting, forging, injection molding, cutting, or a combination thereof, may be used.
このような管体10としては、具体的には、電子写真システムを採用した複写機やプリンタ等における感光ドラム用の基体や素管を挙げることができる。なお、感光ドラム用の基体とは、切削加工や引抜き加工等が行われた後の管体であって、感光層の形成前の管体をいう。また、感光ドラム用基体に感光層を形成した後の管体も、本発明の形状測定等を行う対象たる管体とできる。
Specific examples of such a
<全体概略>
図1〜図3に示すように、本発明にかかる管体の形状測定方法は、このような管体(ワーク)10に対して、その両側端部近傍の内周面11に一対の基準部20,20を当接させ、この状態で管体10を回転させたときに、管体10の外側に配置された変位検出器30…によって管体10の外周面12の半径方向の変位量を検出するものである。
<Overall overview>
As shown in FIGS. 1 to 3, a method for measuring the shape of a tube according to the present invention uses a pair of reference portions on an inner
なお、管体10の回転は、測定作業者が手で管体10をつかんで回転させても、図示しない駆動ローラ等を管体10に接触させて回転させても、あるいは他の任意の方法で回転させてもよい。また、管体10の回転の中心は、およそ管体10の管形状の軸心に相当する位置である。
The rotation of the
<基準部>
一対の基準部20,20は、少なくとも管体10を回転させるときには、その位置が固定され、管体10との当接部分は、管体10の内周面11上で周方向にずれていくことになる。管体10は、この一対の基準部20,20によって、少なくとも回転するときは位置決めされ、形状測定の基準が定められる。
<Reference part>
At least when rotating the
ここでは、この一対の基準部20,20は、管体10の実際の使用時における支持予定位置(図4でハッチングを施した領域S内)で、管体10と当接している。これにより管体10が実際に使用されるときに回転動作の基準となる部分を、形状測定における基準とすることができ、より実際に即した測定を実現することができる。
Here, the pair of
また、この一対の基準部20,20は球体状に形成され、管体10の内周面11にそれぞれ略点接触状態で当接している。これにより、形状測定の基準位置を明確に特定することができる。
Further, the pair of
<変位検出器>
変位検出器30…は、管体10の外側に配置されており、少なくとも管体10を回転させるときには、管体10の周方向についての位置(変位量の検出位置31…,32…)が固定されるようになっている。すなわち、管体10を回転させるとき、変位検出器30…による変位量の検出位置31…,32…は、管体10の外周面12上を周方向にずれていくことになる。
<Displacement detector>
The
この変位検出器30…によって検出される管体10の外周面12の半径方向の変位量とは、いわゆるフレ(外径フレ)である。本発明においては、上述した管体10の内周面11に当接する一対の基準部20,20により、管体10の内周面11を基準とした外周面12のフレが検出(測定)されることに一つの特徴がある。
The amount of displacement of the outer
ここでは、管体10の軸方向位置が異なる5箇所を変位量(フレ)の検出位置31…,32…とできるように、5個の変位検出器30…を配置した場合を例示している。
Here, an example is shown in which five
そして特に外側の2つの変位検出器30,30は、管体10の両端近傍で上述した一対の基準部20,20に対峙する位置31,31を変位量の検出位置とするように配置されている。これらの位置31,31では、基準部20,20と変位検出器30,30で挟み込まれた管体10の肉厚を計測することができる。
In particular, the two
一方、他の3つの変位検出器30…は、前記一対の基準部20,20に対峙する位置31,31以外の位置32…を変位量の検出位置とするように配置されている。これらの位置32…では、各位置における管体10の外周面のフレを検出することができる。
On the other hand, the other three
また、5個の変位検出器30…の周方向についての位置は、図3に示すように、管体10の内周面11と一対の基準部20,20とが当接する2つの当接点P1,P2を通る仮想的な直線Qに対し、管体10の外側から管体10の肉厚(図3中にハッチングを施した領域R)を介して対峙する位置31…,32…となっている。
The positions of the five
図5は、管体10の周方向について、各変位量の検出位置の特徴を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the characteristics of the detection position of each displacement amount in the circumferential direction of the
本発明にかかる管体の形状測定方法では、基準部20は形状測定の基準であるからその位置は安定して固定させるが、この基準部20に当接する管体10は、基準部20に当接している部分を除いて、その位置(管体10の姿勢)が不安定である可能性がある。たとえば、図5に示すように、測定中(回転中)の管体10は、実線で示す中心が位置Oにある状態から、破線で示す中心が位置O’にある状態にずれる可能性がある。
In the tube shape measuring method according to the present invention, the position of the
このとき、基準部20との当接点P1,P2を通仮想的な直線Qに対峙する位置Aは、他の位置B,C,Dに比較して、管体10の外周面12の管体10の半径方向(図5で各位置A,B,C,Dに示した矢印方向)の変位量に、上記管体のずれ(O→O’)の影響が最も小さい位置となっている。すなわち、仮想的な直線Qに対峙する位置を変位量の検出位置とすれば、仮に形状測定中に管体10にずれが生じたとしてもその影響をほとんど受けることなく、安定した形状測定を行うことができる。
At this time, the position A where the contact points P1 and P2 with the
なお、後述する具体的な形状測定装置においては、管体10の位置を安定させる工夫を加え、上記形状測定中の管体10のずれという問題を軽減している。
In a specific shape measuring device to be described later, a device for stabilizing the position of the
このように管体10の内周面11に一対の基準部20,20を当接させた状態で管体10を回転させたとき、管体10が完全な円筒形であれば管体の外周面12は半径方向に全く変位しない。逆に、管体10が完全な円筒形からの逸脱があれば、変位検出器30…に外周面の変位量として検出されることになる。
When the
(不良管の例)
次に、図6〜図8を参照しながら、管体10の代表的な不良の例について説明する。
(Example of defective pipe)
Next, an example of a typical failure of the
<曲がり管>
図6(a)は、管体の不良例である曲がり管101の斜視図である。曲がり管101とは、管体の軸が屈曲したものである。ここでは、他の不良要因を排除するように、その全長にわたって各断面では内周面がなす円(内周円)および外周面がなす円(外周円)がともに真円であり、内周円と外周円の中心が一致(同心)し、したがって管体の肉厚は均一である場合を想定している。
<Bent tube>
FIG. 6A is a perspective view of a
このような曲がり管101が実際に使用されるとき、図4において説明したように、管体両端の内側に挿入したフランジによって回転させると、図6(a)に示すように、曲がり管101は両端近傍の内周円の中心を通る直線T1を軸として回転し、曲がり管101の軸方向の中央部にフレ(振れ)が生じる。なお、図6(a)の二点鎖線は、実線の状態から180度回転させた状態を示している。
When such a
図6(b)は、この曲がり管101の軸方向中央部の断面図であり、二点鎖線は、実線の状態から180度回転させた状態における外周面(外周円)を示している。この図に示すように、管体101は、実線の状態では上方に持ち上がっているが、180度回転したところで二点鎖線に示すように下方に押し下げられ、さらに180度回転したところで実線の状態に戻る。すなわち360度周期のフレが生じている。
FIG. 6B is a cross-sectional view of the central part in the axial direction of the
このようなフランジによる回転では、フランジによって支持される管体の一方の端部近傍の内周円の中心と他方の端部近傍の内周円の中心とを通る直線が回転軸T1となるが、曲がり管101の軸方向の中央部では、外周円の中心とこの回転軸T1とがずれてしまう。曲がり管101の軸方向の中央部のフレは、管体101の両端近傍の内周円によって決定される回転軸T1と、着目する断面における外周円の中心とのずれに起因する。
In the rotation by such a flange, the rotation axis T1 is a straight line passing through the center of the inner peripheral circle near one end of the pipe supported by the flange and the center of the inner peripheral circle near the other end. In the central part of the
<偏肉管>
図7(a)は、管体の不良例である偏肉がある管(以下、偏肉管と呼ぶ。)102の斜視図である。偏肉管102とは、管体の断面において、周方向に肉厚が変化するものである。ここでは、他の不良要因を排除するように、管体の軸は直線であり、その断面は全長にわたって内周面がなす円(内周円)および外周面がなす円(外周円)がともに真円であるが、内周円と外周円の中心がずれている(偏心している)ために偏肉が生じている場合を想定している。また、管体の軸方向についてその断面形状は一定であり、かつ、ねじれていない場合を想定している。
<Uneven tube>
FIG. 7A is a perspective view of a
このような偏肉管102が実際に使用されるとき、図4において説明したように、管体両端の内側に挿入したフランジによって回転されると、図7(a)に示すように、偏肉管102は両端近傍の内周円の中心を通る直線T2を軸として回転し、偏肉管102はその軸方向の全長にわたって振れ(フレ)が生じる。なお、図7(a)の二点鎖線は、実線の状態から180度回転させた状態を示している。
When such an
図7(b)は、この偏肉管102の任意の断面の断面図であり、二点鎖線は、実線の状態から180度回転させた状態における外周面(外周円)を示している。この図に示すように、偏肉管102は、実線の状態では上部に厚肉部が位置しているため、その外周面は全体的に上方に持ち上がっているが、180度回転したところでは二点鎖線に示すように厚肉部が下部に移動し、上部には薄肉部が位置するため、全体的に下方に押し下げられ、さらに180度回転したところで実線の状態に戻る。すなわち360度周期のフレが生じている。
FIG. 7B is a cross-sectional view of an arbitrary cross section of the
このようなフランジによる回転では、フランジによって支持される管体の一方の端部近傍の内周円の中心と他方の端部近傍の内周円の中心とを通る直線が回転軸T2となるのは、上述した曲がり管と同様である。偏肉管102では、その全長にわたって内周円と外周円の中心がずれているために、その全長にわたって内周円を基準に決定される回転軸T2と外周円の中心とがずれてしまう。偏肉管102の全長にわたるフレは、管体102の両端近傍の内周円によって決定される回転軸T2と、着目する断面における外周円の中心とのずれに起因する。
In such rotation by the flange, the rotation axis T2 is a straight line passing through the center of the inner peripheral circle near one end of the pipe supported by the flange and the center of the inner peripheral circle near the other end. Is the same as the above-described bent pipe. Since the center of the inner circumferential circle and the center of the outer circumferential circle are shifted over the entire length of the
<扁平管>
図8(a)は、管体の不良例として断面が真円ではない管であって、特に断面が扁平な管(以下、扁平管と呼ぶ。)103の斜視図である。扁平管103とは、管体の断面が真円でなく、上下あるいは左右からはさみ付けて押しつぶしたような楕円状の断面をもつものである。ここでは、他の不良要因を排除するように、管体の軸は直線であり、その断面は内周円と外周円とがほぼ相似形で肉厚が一定であり、断面形状が全長にわたって一定であって、かつ、ねじれていない場合を想定している。
<Flat tube>
FIG. 8A is a perspective view of a
このような扁平管103が実際に使用されるとき、図4において説明したように、管体両端の内側にフランジを挿入すると、管体(扁平管)に対してどのようにフランジがセットされるか、言い換えればフランジの中心という回転軸に対して管体(扁平管)103の位置や姿勢がどうなるかは、管体の扁平度や強度、フランジの大きさや強度等の関係によって決まるため、一意に決められない。ここでは、管体103の両端ともフランジの中心が扁平管の断面の内周円の中心に相当する位置にセットされた場合を想定する。この状態でこの管体(扁平管)103を回転させると、図8(a)に示すように、内周円の中心に相当する位置を通る直線T3を軸にして回転し、扁平管103はその軸方向の全長にわたって振れ(フレ)が生じる。なお、図8(a)の二点鎖線は、実線の状態から90度回転させた状態を示している。
When such a
図8(b)は、この扁平管103の任意の断面の断面図であり、二点鎖線は、実線の状態から90度回転させた状態における外周面(外周円)を示している。
FIG. 8B is a cross-sectional view of an arbitrary cross section of the
この図に示すように、管体103は、実線の状態で縦長姿勢となっているが、90度回転したところでは二点鎖線に示すように横長姿勢となり、さらに90度回転したところで実線の状態に戻る。よって外周面では外側に膨らんだり内側にへこんだりを繰り返し、180度周期のフレが生じている。
As shown in this figure, the
この扁平管103の回転の回転軸Tは、上述したように、管体(扁平管)103の両端の断面において内周円の中心を通ることを想定している。さらに、全長にわたって一定断面であることを想定しているこの例では、任意の断面においてもその外周円(真円ではない)の中心を通る。したがって、扁平管103の全長にわたるフレは、管体103の各断面における外周円が真円からずれていることに起因する。図8(c)については後述する。
As described above, it is assumed that the rotation axis T of the rotation of the
(測定例)
次に、上記のような不良管を測定対象として、その形状測定を行った場合について、図9を参照しながら説明する。図9は、形状測定対象である管体(ワーク)10を回転させながら外周面の変位量を検出した結果の例を示すグラフである。図9において、横軸は管体(ワーク)の回転角度を示し、縦軸は変位検出器30…によって検出される管体10の外周面の半径方向の変位量の検出値を示している。
(Example of measurement)
Next, a case where the shape of the defective pipe as described above is measured will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph showing an example of a result of detecting a displacement amount of an outer peripheral surface while rotating a pipe (work) 10 as a shape measurement target. In FIG. 9, the horizontal axis represents the rotation angle of the tube (work), and the vertical axis represents the detected value of the amount of displacement of the outer peripheral surface of the
<完全管の測定>
まず、曲がり、偏肉、断面の変形のいずれもない完全な円筒型の管体10に対し、図1〜図3に示した測定原理に基づいて管体の形状を測定すると、上述したように、管体10の外周面は全く変位しないため、5つの変位測定器30…によって検出される変位量は、いずれも図9(a)に示すように変化がないものとなる。
<Measurement of complete tube>
First, when the shape of the tubular body is measured based on the measurement principle shown in FIGS. 1 to 3 for a complete cylindrical
<曲がり管の測定>
図6に示した曲がり管101では、その内周面が真円であることを想定しているため、一対の基準部20,20を曲がり管の内周面に当接したまま管体101を回転させても、この一対の基準部20,20と当接する管体の内周面は動かない。したがって、この曲がり管101に対する測定では、管体の両側にフランジを挿入して回転させた状態を示した図6(a)と同様に回転することになる。なお、ここでは図5で想定した回転中心位置のずれは無視している。
<Measurement of bent pipe>
In the
このとき、一対の基準部20に対向する管体101の両端近傍の検出位置31,31では、図6(a)から明らかなように、検出される変位量は図9(a)に示すような変化のないものとなる。これは、基準部20,20に対向する検出位置31,31は、この位置31,31における管体101の肉厚が検出されるものであること、そして、上述したように図6の曲がり管101では肉厚が一定である管体を想定したことから明らかである。
At this time, at the detection positions 31, 31 near both ends of the
これに対し、基準部20,20に対峙する位置31,31以外の位置32…では、図6(b)に管体101の下側の矢印に示すように、管体101の外周面は半径方向に変位し、その周期は360度であるから、図9(b)に示すような外周面12のフレが検出される。すなわち、この管体101の形状測定法法によれば、管体101の曲がりに起因する外周面のフレを検出することができる。
On the other hand, at
また、管体101の中央の3つの変位量検出位置32…のうち、真ん中の検出位置において、最も大きい変位(フレ)が検出される。このような各検出位置32…でのフレ量の程度比較により、管体101の不良が曲がりによるものであること、また、その曲がりの程度を推測することも可能である。
The largest displacement (deflection) is detected at the center detection position among the three displacement amount detection positions 32 at the center of the
なお、図6のような曲がり管101のフレは、上述した従来の外周面を基準とした外周面のフレ検出方法(図29、図30)でも検出することができるものではある。
The deflection of the
<偏肉管の測定>
図7に示した偏肉管102では、その内周面が真円であることを想定しているため、一対の基準部20,20を曲がり管の内周面に当接したまま管体102を回転させても、この一対の基準部20,20と当接する管体102の内周面は動かない。したがって、この偏肉管102に対する測定では、管体の両側にフランジを挿入して回転させた状態を示した図7(a)と同様に回転することになる。なお、ここでは図5で想定した回転中心位置のずれは無視している。
<Measurement of uneven wall tube>
Since the inner peripheral surface of the
このとき、一対の基準部20に対向する管体102の両端近傍の検出位置31,31、およびそれ以外の検出位置32…の全てにおいて、図7(b)に管体102の下側の矢印に示すように、管体102の外周面は半径方向に変位し、その周期は360度であるから、図9(b)に示すような外周面12のフレが検出される。すなわち、この管体の形状測定方法によれば、管体102の偏肉に起因する外周面のフレを検出することができる。
At this time, in all of the detection positions 31, 31 near both ends of the
とくに、基準部20,20に対向する検出位置31,31では管体102の肉厚が直接的に検出されるものであるため、この位置31,31で検出されたフレから、管体102の周方向にわたる肉厚分布を得ることも可能である。
In particular, since the wall thickness of the
また、一般に管体は曲がりや偏肉といった不良要因が複合的に備わっているものであるが、この管体の形状測定方法によれば、これらの影響を重ね合わせた結果を1回の形状測定で得ることができる。 Generally, a tubular body is provided with a combination of defective factors such as bending and uneven thickness. According to this tubular body shape measuring method, the result of superimposing these influences is measured once. Can be obtained at
また、偏肉が管体の全長にわたってほぼ同じであると仮定するならば、管体10の基準部に対峙する検出位置31,31で検出される変位量から判明する管体10の周方向についての肉厚分布が、管体10の全長にわたって同じであると推定することができる。この場合、基準部20に対峙する検出位置31,31以外の検出位置32…において検出される変位量には、偏肉に起因する変位量が含まれているが、これから検出位置31、31で検出される変位量を引き算することによって消去して偏肉以外の原因に起因する不良の影響のみを取り出すことも可能である。このようにすれば、たとえば曲がりと偏肉の不要要因を複合的に有する管体に対して、これらの影響を重ね合わせた結果を得られると共に、これら不良による影響を分離して、それぞれの不良の程度を検討することも可能である。
Further, if it is assumed that the thickness deviation is substantially the same over the entire length of the tubular body, the circumferential direction of the
このような偏肉が管体の全長にわたってほぼ同じであるとする仮定は、管体の製造方法の特性等に基づいて行える場合が多い。たとえば、押出によって連続的に製管され、これを所定長さに切断して製造された管体であれば、各管体の全長程度はその断面形状がほぼ同じと仮定できる場合が多い。 Such an assumption that the uneven thickness is substantially the same over the entire length of the tubular body can often be made based on the characteristics of the method of manufacturing the tubular body. For example, in the case of a tube manufactured by extruding a tube continuously by extrusion and cutting the tube to a predetermined length, it can be often assumed that the cross-sectional shape of each tube is almost the same as the entire length.
なお、図7のような偏肉管102のフレは、上述したとおり、従来の外周面を基準とした外周面のフレ検出方法(図29、図30)では検出できないものである。
As described above, the deflection of the
<扁平管の測定>
図8に示した扁平管103の測定では、一対の基準部20,20を管体(扁平管)103の内周面に当接したまま管体103を回転させると、図8(c)のように、管体(扁平管)103は外観的には上下動することとなる。
<Measurement of flat tube>
In the measurement of the
このとき、図1〜図3に示した測定方法では、一対の基準部20,20が管体に当接する2点を通る仮想的な直線Qに対峙する位置、すなわち図8(c)における管体103の下側を変位量の検出位置としているので、この図8(c)の管体103の下側に示す矢印から明らかなように変位量の変化がないことが図9(a)のように検出される。これは、管体103に曲がりがなく、肉厚も一定であるためである。結局、図1〜図3に示した測定方法では、このような管体の断面が真円でないという扁平等の非円形断面に起因する不良は検出できない。
At this time, in the measurement method shown in FIGS. 1 to 3, the position where the pair of
なお、図8のような扁平管のフレは、上述した従来の外周面を基準とした外周面のフレ検出方法(図29、図30)でも検出することはできない。 In addition, the deflection of the flat tube as shown in FIG. 8 cannot be detected by the above-described conventional method for detecting the deflection of the outer peripheral surface with reference to the outer peripheral surface (FIGS. 29 and 30).
(第2の方法の原理)
そこで、次に、この扁平管103のような断面が非円形であることに起因する不良をも検出することができる本発明にかかる第2の管体の形状測定方法について、その原理を模式的な説明図を参照しながら説明する。
(Principle of the second method)
Then, next, the principle of the second tube shape measuring method according to the present invention, which can detect a defect caused by a non-circular cross section such as the
図10は、本発明にかかる前記第2の形状測定方法の原理を示す正面断面図、図11は同じく側面断面図である。 FIG. 10 is a front sectional view showing the principle of the second shape measuring method according to the present invention, and FIG. 11 is a side sectional view of the same.
上述した図1〜図3に示した本発明にかかる管体の形状測定方法(以下、第1の方法と呼ぶ。)では、5つの変位検出器30…は、基準部20,20と当接する2つの当接部分P1,P2を通仮想的な直線Qに対し、管体10の外側から対峙する位置31…,32…に配置していた。特にそのうちの2つの位置31,31は、一対の基準部20,20に対峙する位置としていた。
In the tube shape measuring method (hereinafter, referred to as a first method) according to the present invention shown in FIGS. 1 to 3 described above, the five
本発明にかかる第2の形状側手方法は、図10および図11に示すように、上述した第1の方法における5つの変位検出器30…に加え、新たに5つの変位検出器30…を配置したものである。
As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the second shape side hand method according to the present invention includes five
これら新たに配置した5つの検出器30…は、第1の方法の変位量の検出位置31…,32…に対して、管体10の軸方向位置が一致し、周方向位置が半周分異なる位置33…,34…を変位量の検出位置とするように配置されている。すなわち、第1の方法における検出位置31…,32…に対して、管体10の周方向について逆位相位置(180度位相がずれた位置)33…,34…を検出位置とするように新たな変位検出器30…が配置されている。
The newly arranged five
このように、管体10の各軸方向位置で管体10を挟んで両側から外周面の半径方向の変位量を検出すれば、各軸方向位置における管体10の外周面(外周円)の直径を得ることができる。具体的には、管体10を回転させながら、周方向について各回転角度において、管体10を挟む2つの検出位置で検出される変位量の差を求めることによって、各周方向位置における管体10の直径の変化量を得ることができる。
As described above, by detecting the amount of displacement of the outer peripheral surface in the radial direction from both sides of the
これによって、このような検出位置を設定した管体10の軸方向についての各断面において、管体10の外周面形状(外形状)をほぼ把握することが可能となる。
Thereby, in each cross section in the axial direction of the
特に一対の基準部20,20に対峙する検出位置31,31で検出される変位量は、上述したように管体10の肉厚を表しているため、この検出位置31,31とこれに対向する逆位相の検出位置33,33によれば、この断面における管体10の肉厚および直径が周方向についてどのように変化するのかを得ることができる。したがって、この断面では、内周面(内周円)を含めて、その断面形状をほぼ把握することが可能となる。
In particular, the displacement amount detected at the detection positions 31 facing the pair of
また、これらの検出位置33…,34…は、図5に示した位置Cに相当する。この位置Cは、管体10の形状測定中(回転中)に、管体10の内周面11が基準部20,20に当接しながら管体10の中心位置がずれたとき、このずれに対する検出量の影響が検出位置Aに次いで小さい部位である。このため、仮に形状測定中に管体10にずれが生じたとしても、検出位置33…,34…における変位量の検出値は、その影響をほとんど受けることなく、安定した形状測定を行うことができる。
Further, these
<扁平管の測定>
このような第2の方法によって、図8に示した扁平管を対象として形状測定を行う場合を考えると、上述したように、基準部20,20に対峙する検出位置31,31およびそれと周方向位置が同じ検出位置32…(図8(c)の管体103の下側の検出位置)においては、図9(a)のように変位量に変化のないことが検出されるのみである。
<Measurement of flat tube>
Considering the case where the shape measurement is performed on the flat tube shown in FIG. 8 by the second method as described above, as described above, the detection positions 31 and 31 facing the
これに対し、検出位置31…,32…と逆位相の検出位置33…,34…では、図8(c)に管体103の上側の矢印に示すように、管体103の外周面は半径方向に変位する。この変位の周期は180度であるから、これら検出位置33…,34…では、図9(c)に示すような外周面12のフレが検出される。すなわち、この第2の管体の形状測定方法によれば、管体の断面が非円形であることに起因する不良をも検出することができる。
On the other hand, at the detection positions 33,..., 34, which are in the opposite phase to the detection positions 31,..., 32, as shown by the upper arrow of the
また、この検出される変位の変化の状態(図9(c)のグラフの形状)等から、測定対象の管体103の断面形状を推測することも可能である。
It is also possible to estimate the cross-sectional shape of the
また、この第2の方法は、上述した第1の方法と同様にして管体の曲がりや偏肉等の不良をも検出することができるが、前記の管体断面が非円形であることに伴う不良をも併せて、これらの不良の影響を重ね合わせた結果を得ることができる。 In addition, this second method can detect a defect such as bending or uneven wall thickness of the pipe in the same manner as in the first method described above. The result of superimposing the effects of these defects can be obtained together with the accompanying defects.
また逆に、これらの各不良の典型的な検出パターンを考慮することにより、各不良毎の程度や大きさ、内容(非円形断面の場合の断面形状)等を分別することもできる。これにより、各不良の解消対策にも寄与できる。 Conversely, by considering the typical detection pattern of each of these defects, the degree, size, content (cross-sectional shape in the case of a non-circular cross section) and the like for each defect can be classified. As a result, it is possible to contribute to measures for eliminating each defect.
なお、上述した図1〜図3に示した第1の方法および図10および図11に示した第2の方法とも、図29および図30に示した従来の外周面を基準とした外周面のフレ量に相当するフレ量を得ることは可能である。すなわち、基準部20,20に対峙する2つの検出位置31,31と、管体10の軸方向について中央に配置された他の検出位置32…との距離の比率から、これら2つの検出位置31,31で検出された変位量が他の検出位置32…に与える変位量を求め、こうして求められた変位量を、他の検出位置32…において実際に検出された変位量から引き算すればよい。こうして算出される他の検出位置32…の変位量は、2つの検出位置31,31を基準として測定した変位量となる。
In both the first method shown in FIGS. 1 to 3 and the second method shown in FIGS. 10 and 11, the outer peripheral surface based on the conventional outer peripheral surface shown in FIGS. 29 and 30 is used. It is possible to obtain a deflection amount corresponding to the deflection amount. That is, based on the ratio of the distance between the two
(具体例)
次に、以上のような原理に基づいて管体の形状測定を行う管体の形状測定装置について具体的な例を挙げて説明する。この装置は、管体(ワーク)10を形状測定装置の駆動力により自動的に回転させて形状測定を行う自動型の形状測定装置5である。
(Concrete example)
Next, a tube shape measuring device for measuring the shape of a tube based on the above principle will be described with a specific example. This apparatus is an automatic
図12は、この自動型の形状測定装置5の全体斜視概略図である。図13は、同装置5における管体10の支持構造の拡大斜視図である。図14は、同装置5の要部の正面断面説明図である。図15は、同装置5の要部の側面断面図である。図16は、基準ローラの支持形態を示す正面断面図である。図17は、管体搬送装置の平面説明図である。図18は、管体搬送装置の側面説明図である。
FIG. 12 is an overall perspective schematic view of the automatic
この形状測定装置5は、管体10の内周面11に当接して形状測定の基準となる一対の基準ローラ(基準部)52,52と、管体10をその両端部で下側から支持するとともに、管体10を回転駆動する支持ローラ54…と、管体10の軸方向に直交する方向から管体10を挟み込むように配置された光透過型の変位検出器53…と、管体(ワーク)10を搬入・搬出する管体搬送装置55と、各部の動作を制御するコントローラ56と、これら各部品が取り付けられる本体ベース50と、を備えている。
The
<一対の基準部>
一対の基準ローラ52,52は、図15等に示すように、管体10の両端近傍の内周面11であって、その下方位置(内周下面)に当接し、形状測定の基準となるものである。
<A pair of reference parts>
As shown in FIG. 15 and the like, the pair of
この一対の基準ローラ52,52は、端部周縁に滑らかなアールが施された円柱体形状の部材からなる。この一対の基準ローラ52,52は、それぞれベアリング523,523を介して基準支持軸521,521に対して回転自在に取り付けられている。このように一対の基準ローラ52,52は回転自在に取り付けられることで、管体10の内周面11に当接して管体10の回転に対して連れ回りし、管体10の回転を妨げることなく、滑らかにその当接位置をずらしていくことができる。また、このように一対の基準ローラ52,52は円柱体として構成されることで管体10の内周面11と線接触し、これにより圧力を分散して管体10の内周面11が損傷することを防止することができる。
The pair of
ベアリング523は、耐アキシアル荷重性を有する軸受けとして構成されている。具体的には、図16に示すように、2列のアンギュラ玉軸受けから構成され、軸方向外向きおよび内向きの両方向の荷重(アキシアル荷重)に対しても耐性を有している。これにより、管体10が曲がっているなどの原因により、基準ローラ52,52にアキシアル荷重が作用する場合でも、基準ローラ52,52の滑らかな回転を確保し、これによって管体10を滑らかに回転させて、安定した形状測定が可能となるようになっている。
The
一対の基準ローラ52,52を支持する基準支持軸521,521は、十分に高い剛性を有する金属軸体から構成され、本体ベース50上に管体10を軸方向から挟むように立設された機器ボックス511,511を貫通して取り付けられている。このような構造により、基準支持軸521,521は、その位置が管体10の軸方向に直交するいずれの方向(図12の上下方向および奥行き方向)にずれることも防止され、ひいては、一対の基準ローラ52,52の位置(測定の基準位置)が管体10の軸方向に直交するいずれの方向(図12の上下方向および奥行き方向)にもずれないようになっている。これにより、管体10の円滑な回転動作が妨げられないようになっている。
The
また、この基準支持軸521,521は、機器ボックス511,511内に設けられた出没駆動部522,522によって、管体10の軸方向について出没駆動動作可能となっている。これにより、管体10をセットするときに一対の基準ローラ52,52を軸方向外側に退避させ、管体10を軸方向に移動動作させることなく、この形状測定装置にセットできるようになっている。すなわち、この出没駆動部522,522は、出没駆動手段として機能する。なお、この一対の基準ローラ52,52の出没動作は、管体10の軸方向へのスライド動作に限定されており、出没動作によっても軸位置自体は動かないようになっている。これにより、一対の基準ローラ52,52の形状測定の基準としての精度を確保して、形状測定について高い信頼性を保つことができるようになっている。
The
また、この一対の基準ローラ52,52は、図4で示したように、管体10が使用時に挿入されるフランジ等によって回転支持される部位(支持予定位置)で管体10の内周面と当接するようになっている。これにより、実際の使用時と同様の条件で形状測定を行いうるようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, the pair of
<支持ローラ>
支持ローラ54…は、管体10をその両端部で下側から支持するとともに、管体10を所定の押圧力で一対の基準ローラ52,52に押し付けるものである。また、この支持ローラ54…は、管体10を回転駆動する機能、管体10の軸方向位置を位置決めする機能、管体10を上下に移動動作させる機能、管体10を下側から支持し、その高さ位置を安定させる機能、矯正および形状測定前に、管体10を一時的に支持する仮置き台としての機能をも同時に実現するようになっている。
<Support roller>
The
この支持ローラ54…は、管体10の両端部の下側に、それぞれ2つずつ同一高さで配置されており、管体10の両端側を合わせて4つの支持ローラ54…が設けられている。管体10の一方の端部に配置された2つの支持ローラ54,54は、図15等に示すように、回転軸方向が平行な一対のローラ対として構成されている。このように支持ローラ54…は管体10の両側にそれぞれ2つ配置されているため、管体10の軸の位置および管体10の姿勢を安定させることができる。
The two
各支持ローラ54は、管体10の外周面12と当接して管体10を下側から支持する小径部541と、その外側に設けられた同心の大径部542とからなる。
Each
支持ローラ54…の小径部541…は、図14等に示すように、管体10の内周面11側で一対の基準ローラ52,52が当接している軸方向位置よりも外側の管体10の両端部でのみ管体10と接触するようになっている。これにより、変位検出器53…が、一対の基準ローラ52,52が当接している断面の変位量を検出することを妨げることなく、この断面についての変位量を検出できるようになっている。また、管体10の両側端部を支持することで形状測定時の管体10の姿勢をより安定させることができる。また、管体10の中央部の大部分に対して支持ローラを当接させずに済むため、支持ローラ54…が当接することにより管体10の外周面12が損傷する可能性も低減することができる。この点から、とくに感光ドラム基体等の形状測定に好適である。
As shown in FIG. 14 and the like, the small-
各支持ローラ54…の大径部542…は、管体10の軸方向端面に当接して、この装置5にセットされる管体10の軸方向の位置決めが行われるようになっている。このため、管体10の軸方向両側の各支持ローラ54…は、その間隔が管体10の長さサイズに適応するように設定されている。このように、管体10を支持する支持ローラ54…によって管体10の軸方向の位置決めを行うことで、管体10に接触する部材を少なく抑られている。これにより誤差要因ができるだけ排除されている。また、形状測定に高い信頼性が得られる。また、管体10が損傷を受ける可能性も低減されている。
The large-
この支持ローラ54…は、管体10の両側のそれぞれにおいて、支持ローラ支持体543,543に、回転自在に取り付けられている。これら支持ローラ支持体543,543は、それぞれ上述した機器ボックス511,511に対してスライド動作可能に取り付けられており、動作方向規制レール547,547によってそのスライド動作方向が上下方向のみに規制されている。すなわち、支持ローラ支持体543,543は、昇降部材として機能し、動作方向規制レール547,547は、動作方向規制手段として機能する。またこれらは同時に昇降手段の一部としても機能する。このように支持ローラ54…を支持ローラ支持体543,543に取り付けたことにより、管体10の両側それぞれの2つの支持ローラ54,54は相対位置関係を適正に維持し、形状測定について高い信頼性を得ることができる。また、支持ローラ支持体543,543のスライド動作方向を規制しているため、支持ローラ54…の昇降動作方向を安定させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。
The
この支持ローラ54…の下側には、この支持ローラ54…の大径部の外周面に当接する連動ローラ544,544が、前記支持ローラ支持体543,543に対して回転可能に取り付けられている。このように、管体10の両側それぞれで2つの支持ローラ54…が連動ローラ544,544によって連動することにより、2つの支持ローラ54…の回転を等速化することできる。これにより、管体10の回転を安定させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。
Below the
また、この連動ローラ544,544の一方は、機器ボックス511内に収容された駆動モータ545の駆動力によって、所定方向に回転駆動され、当接する2つの支持ローラ54,54に等速の回転を伝達し、ひいては管体10を回転駆動するようになっている。すなわち、駆動モータ545は、支持ローラ45を回転駆動する回転駆動手段として機能する。また駆動モータ545は同時に昇降手段の一部としても機能する。このように、管体10を支持する支持ローラ54…によって管体10に回転駆動力を伝達するため、管体10に接触する部材を少なく抑え、これにより誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができる。また、管体10の回転を1つの回転駆動源によって行うため、複数の回転駆動源を用いた場合のような回転ムラの発生を抑制することができる。また、回転の制御を簡素化することができる。
One of the interlocking
また、支持ローラ54…および連動ローラ544,544が取り付けられた支持ローラ支持体543,543は、機器ボックス511,511に設けられた上下駆動シリンダ546,546によって上下方向にスライド動作されるようになっている。すなわち、この上下駆動シリンダ546,546は、支持ローラ54…を昇降動作させる昇降駆動手段として機能する。また上下駆動シリンダ546,546は同時に昇降手段の一部としても機能する。。
The
この上下駆動シリンダ546,546によって支持ローラ支持体543,543がスライド動作することにより、支持ローラ54…上に支持された管体10は、その内周下面が一対の基準ローラ52,52に当接する測定位置と、その内周下面が一対の基準ローラ52,52からから離間した離間位置との間を行き来できる。
By the sliding operation of the supporting roller supports 543 and 543 by the
また、上下駆動シリンダ546,546は、管体10の形状測定を行うときには、前記測定位置に前記管体10を持ち上げるとともに、さらに支持ローラ支持体543,543に所定の上向きの力を付与することにより、前記測定位置にある管体10を所定の押圧力で前記一対の基準ローラ52,52に押し付けるようになっている。これにより、管体10の形状測定時には、管体10の内周下面と一対の基準ローラ52,52との接触圧を適正に維持して、形状測定について高い信頼性を得ることができる。
When measuring the shape of the
また、管体10の重量を支持ローラ54…によって下側から支持しているため、管体10の内周下面と一対の基準ローラ52,52との接触圧を管体10の重量によらず、管体10の重量以上あるいは以下の任意の接触圧に設定することが可能である。これにより、形状測定に最も適当な接触圧を実現して正確な形状測定を実行することができる。具体的には、この接触圧として、管体10の端部に対して実質的な変形を伴わない圧力を設定することができる。あるいはまた、管体10の端部に積極的に多少の変形を生じさせる圧力を設定することもできる。
Further, since the weight of the
<変位検出器>
変位検出器53…は、管体10の外周面12の半径方向の変位量を検出するものであり、ここでは、管体10の軸方向位置の異なる5箇所にそれぞれ非接触型のものが設けられている。これら5箇所の変位検出器53…のうち両側の2つはそれぞれ一対の基準ローラ52,52と対峙する位置を含む断面の変位量を検出するように配置されている。
<Displacement detector>
The
各変位検出器53…は、管体10の軸方向に直交する方向から管体10を挟み込むように配置された光透過型の変位検出器である。このため、管体10を挟み込むように配置された光照射部と受光部とが一組となってそれぞれの変位検出器53をなしており、光照射部から照射された光(たとえばレーザ光)のうち管体によって遮られず透過した光を受光部によって検出し、これによって管体10の外周面12の表面位置を検出するようになっている。
The
各変位検出器53…の検出域531…、532…は、図14等に示すように、管体10の直径を超える高さ方向の幅を有しており、各変位検出器53は、管体10の外周面の一箇所の変位量だけではなく、それに対向する位置(管体10の周方向について半周分異なる位置、180度回転した位置、あるいは逆位相位置)の変位量も同時に検出できるようになっている。これにより、互いに対向する位置において検出される変位量を組み合わせることにより、これら2つの位置を通る管体10の直径を求めることができ、より具体的に管体10の形状を把握することができる。
Each of the
すなわち、この変位検出器53…では、図10および図11の構成の形状測定方法と同様の形状測定が可能となっている。
That is, the
<管体搬送装置>
管体搬送装置(管体搬送手段)55は、図17、図18に示すように、この形状測定装置5に供給される管体10を、所定の搬入位置55Aから、形状測定が行われる支持ローラ54上まで搬送する第1搬送装置551と、形状測定を終えた管体10を支持ローラ54上から所定の搬出位置55Bまで搬送する第2搬送装置552とを備えている。
<Pipe transfer device>
As shown in FIGS. 17 and 18, the tube transport device (tube transport means) 55 supports the
第1搬送装置551は、管体10の両側にそれぞれ配置された搬送アーム553、553を備えており、各搬送アーム553、553の先端には、管体10内に挿し込まれるピックアップ突起554,554が形成されている。また、この第1搬送装置551は、搬送アーム553,553を管体10の軸方向に移動させるスライド駆動源555,555と、ピックアップ突起554,554で管体10をピックアップした搬送アーム553,553を前記搬入位置55Aから支持ローラ54上の位置まで移動させる移動レール556、556とを備えている。
The
同様に、第2搬送装置552もまた、管体10の両側にそれぞれ配置された搬送アーム553、553を備えており、各搬送アーム553、553の先端には、管体10内に挿し込まれるピックアップ突起554,554が形成され、搬送アーム553,553を管体10の軸方向に移動させるスライド駆動源555,555と、搬送アーム553,553を前記支持ローラ54…上の位置から搬出位置55Bまで移動させる移動レール556,556とを備えている。
Similarly, the
<コントローラ>
コントローラ(制御手段)56は、形状測定装置5の各部の動作を統括的に制御するものであり、たとえばCPUやメモリ等を備えたコンピュータからなるシーケンサ等で構成されている。
<Controller>
The controller (control means) 56 comprehensively controls the operation of each unit of the
このコントローラ56に制御される動作部としては、一対の基準ローラ52,52を出没動作させる出没駆動部522,522、支持ローラ54…を回転駆動する駆動モータ545,545、支持ローラ54…を上下動作させる上下駆動シリンダ546,546、管体10の形状測定を行う変位検出器53…、第1搬送装置551のスライド駆動源554,554や移動動作源555、第2搬送装置552スライド駆動源558,558や移動動作源559等を挙げることができ、コントローラ56は、これら各動作部を形状測定手順の各タイミングにおいて制御するようになっている。
The operating units controlled by the
このコントローラ56の制御の下で実行される形状測定の手順は、以下の例を挙げることができる。
The procedure of the shape measurement executed under the control of the
コントローラ56は、まず第1搬送装置551により、搬入位置55Aにある管体10を支持ローラ54…上に搬入させる。
First, the
具体的には、スライド駆動源555,555により搬送アーム553、553を両外側に拡げた状態で、移動レール556、556によって搬送アーム553、553を搬入位置55Aに移動させる。そして、スライド駆動源555,555により搬送アーム553,553の間隔を狭めることにより、ピックアップ突起554,554を管体10の内側に挿し込む。この状態で移動レール556、556によって搬送アーム553、553を搬入位置55Aから支持ローラ54…上の位置まで移動させることにより、管体10を搬入する。この移動レール556の軌道は搬入位置から斜め上方に上昇し、略水平に支持ローラ54…の上方位置に至り、ここから斜め下方に降下するようになっている。このような軌道形状により、搬送される管体10が変位検出器53…に干渉することが防止されている。
Specifically, the
この管体10の搬入時には、コントローラ56は、一対の基準ローラ52,52を出没駆動部522,522の出没動作によって両外側に退避させておく。これにより、搬入される管体10が基準ローラ52,52と干渉することも防止されている。
When the
第1搬送装置551は、管体10を支持ローラ54…上の位置まで搬入すると、スライド駆動源555,555により搬送アーム553、553を両外側に拡げて管体10を支持ローラ54…の小径部541…上に降ろす。そして、搬送アーム553,553を拡げたままの状態で移動レール556、556によって搬送アーム553,553を搬入位置55Aに戻し、次の管体10の搬送に備える。
When the first transporting
つづいて、コントローラ56は、出没駆動部522,522の出没動作によって一対の基準ローラ52,52を管体10の内側に挿入する。そして、この状態で上下駆動シリンダ546,546によって支持ローラ54…とともに、その上に載せられた管体10を持ち上げる。
Subsequently, the
管体10の内周面10に一対の基準ローラ52,52が当接すれば、さらに所定の押圧力で管体10を一対の基準ローラ52,52に押し付け、この状態のまま、駆動モータ545,545により連動ローラ544および支持ローラ54…を介して管体10を回転させる。
When the pair of
このとき、各変位検出器53…により、管体10の各軸方向断面における外周面12の半径方向の変位量を検出する。
At this time, the
管体10を一回転以上させて、周方向について全周の変位量を検出すれば、上記と逆の手順で、管体10の回転を止め、管体10を下げて基準ローラ52,52との当接状態を解除し、一対の基準ローラ52,52を再び両外側に退避させる。
If the
そして、コントローラ56は、第1搬送装置551による搬入手順と同様の手順で第2搬送装置552により形状測定の終了した管体10を支持ローラ54…上から搬出位置55Bに搬出して、1本の管体10に対する一連の形状測定作業を完了する。
Then, the
<作用効果>
このように構成された形状測定装置5では、上述した図10および図11の構成の形状測定方法と同様の作用効果を奏することができる。
<Effects>
The
さらに、この自動型の形状測定装置5では、管体10が支持ローラ54…上に載せられれば、自動的にその形状測定を行うことができるため、自動化ラインに容易に組み込むことができる。
Furthermore, in the automatic type
また、管体10を支持する支持ローラ54…は、管体10への回転駆動力の伝達、管体10の軸方向の位置決め、管体10の上下移動動作、管体10を下側から支持して基準ローラ52,52との当接状態の維持という各機能を同時に果たすため、管体10の形状測定位置へのセッティングや形状測定のための動作部を集約して動作部の数が少ない構造を実現している。また、多数の部品が測定対象である管体10に接触する部品の数も少ない。これにより、誤差要因を排除して正確な形状測定に寄与することができ、また、形状測定について高い信頼性を得ることができる。
The
また、支持ローラ52…は、管体10をその両端部で支持するため、変位測定器53…によって、一対の基準ローラ52,52が当接する断面をも変位測定対象とすることができる。これにより、上述したように、管体10の肉厚分布等を得ることができ、管体10の形状をより詳細に特定することができる。
In addition, since the supporting
また、非接触型の変位検出器53…が用いられているため、管体10の外表面に損傷を与えることがない。
Further, since the non-contact
また、この非接触型の変位検出器53…は、光透過型の変位検出器であるため、光を遮る管体10の外周面12近傍では光が回折して受光部に到達し、必要以上に微細な外周面12の形状凹凸を捨象した検出結果が得られる。このため、必要以上に微細な表面欠陥による外周面12の変位量を除いた適切な検出結果を容易に得ることできる。
Further, since the non-contact
また、一対の基準ローラ52,52は、管体10を形状測定装置5にセットするにあたり、管体10の軸方向に直交する方向について移動しないため、基準部として固定されるべき方向についてその位置が安定し、正確な形状測定に寄与することができる。
Further, the pair of
また、支持ローラ54…を管体10の両側の端部に当接させながら、この管体10を一対の基準ローラ52,52に押し付けるため、管体10の端面に所定長さに切断する際にできたバリ等が残っている場合であってもこれを脱落させることができる。このため、管体10が支持ローラ54…に接触した状態を確実に保つことができ、これにより形状測定の高い精度を確保することができる。また、この形状測定装置5をバリ取り加工装置として機能させることができる。
In order to press the
具体的に、この自動型の形状測定装置5において、種々の変位量を有する複数の管体に対してそれぞれ10回の形状測定を行ったところ、図19に示すように、各回の測定結果のバラツキ(測定誤差)は、最大で3μmであり、高い信頼性を備えていることが確認できる。この測定誤差は、量産に対応できる管体の形状測定装置としては極めて優れた値であり、測定誤差を吸収する余裕を小さくして、良品が不良品と誤判定されてしまう事態を減らすことができる。
Specifically, when the automatic
管体の内周面を基準とした外周面のフレ量の許容範囲が、たとえば管体10の不良要因である曲がりや偏肉のそれぞれの加工限界精度レベルの合計である20μm以下であった場合には、測定誤差の最大値3μmを考慮して、フレ量の測定結果が17μm以下であるものを良品として管体を選別する検査を行えばよい。このようにすると、不良品と誤判定される数を抑えながら、検査で良品とされた全数が確実に許容範囲である20μm以下に収まっている管体の集合を得ることができる。
When the allowable range of the amount of deflection of the outer peripheral surface with respect to the inner peripheral surface of the tubular body is, for example, 20 μm or less, which is the sum of the respective processing limit precision levels of bending and uneven thickness, which are the causes of the failure of the
さらに、計測誤差を考慮してしきい値を設定し、管体を選別することにより、フレ量が15μm以下に収まっている好適な管体の集合を得ることができる。また、従来の管体の製法では極めて加工が困難なレベルであるフレ量が10μm以下に収まっている特に好適な管体の集合や、さらにフレ量が5μm以下に収まっている極めて好適な管体の集合を得ることができる。究極には、フレ量が測定誤差の最大値である3μm以下に収まっている管体の集合も得ることができる。 Further, by setting the threshold value in consideration of the measurement error and selecting the pipes, it is possible to obtain a suitable set of pipes having a deflection amount of 15 μm or less. In addition, a particularly suitable set of pipes having a deflection amount of 10 μm or less, which is a level that is extremely difficult to process with a conventional pipe manufacturing method, and a very suitable pipe body with a deflection amount of 5 μm or less Can be obtained. Ultimately, it is possible to obtain a set of pipes in which the amount of deflection falls within 3 μm, which is the maximum value of the measurement error.
また、この管体の形状測定装置5では、順次、管体10を自動的に搬入し、セットし、形状測定し、搬出する一連の工程を、管体1本につき、60秒以下程度で行うことができる。さらに、高速運転すれば、管体1本につき30秒以下、10秒以下、5秒以下で一連の工程を行うことも可能である。
In addition, in the pipe
このように、この形状測定装置5は、高速で各管体の形状測定を行うことができるため、製造されるすべての管体の形状測定および合否判定を容易に行うことができ、ひいては、公知の加工精度の限界レベルにおいて出荷する管体の全数についてフレ量等が所定範囲にあることを保証できる。
As described above, since the
たとえば、感光ドラム用基体は、一般に複数本を一単位として、ケース等に収容されて搬送され、取引され、通常は、一単位は10本以上であり、たとえば、80本や140本である。この形状測定装置5によれば、この全数についてフレ量がたとえば20μm以下であることを保証できる。
For example, a plurality of photosensitive drum substrates are generally housed in a case or the like, transported, and traded, and one unit is usually 10 or more, for example, 80 or 140. According to the
(検査装置)
次に、本発明にかかる管体の検査装置について説明する。
(Inspection equipment)
Next, a tube inspection apparatus according to the present invention will be described.
図21は、この検査装置6の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 21 is a functional block diagram showing the configuration of the
この検査装置6は、上述した自動型の形状測定装置5と、形状測定装置5によって検出された管体10の外周面の変位量データから外周面のフレ量を算出するフレ量算出部61と、管体10の外周面12のフレ量の許容範囲が設定され、記憶される許容範囲記憶部62と、フレ量算出部61において算出された管体10のフレ量が許容範囲内にあるか否かを検査する比較部63と、この検査結果を出力する出力部64とを備えている。
The
フレ量算出部61、許容範囲記憶部62、比較部63、および出力部64は、具体的には、コンピュータ上でそれぞれの機能を果たすソフトウェアおよびハードウェアから構成される。
The shake
これらフレ量算出部61、許容範囲記憶部62および比較部63において取り扱われるフレ量は、は、たとえば形状測定装置5により管体10の軸方向について5箇所(5断面)における外周面12の変位量を検出する場合であれば、5箇所すべてのフレ量としても、あるいは、そのうちの一部としてもよい。
The deflection amount handled by the deflection
また、複数箇所(例えば5箇所)のフレ量を用いる場合であっても、最終検査結果で合格とする条件としては、全てのフレ量がそれぞれが所定の許容範囲内にあることとしても、複数箇所のフレ量を組み合わせた結果が所定の許容範囲内にあることとしてもよい。フレ量の組み合わせとは、たとえば、複数箇所のフレ量のいずれもが所定の範囲内にあり、かつこれらフレ量の合計が所定の範囲内にあること等を挙げることができる。 In addition, even when the deflection amount at a plurality of locations (for example, five locations) is used, the condition for accepting the final inspection result is such that all the deflection amounts are within a predetermined allowable range. The result obtained by combining the deflection amounts of the portions may be within a predetermined allowable range. The combination of the amounts of deflection may include, for example, that all of the amounts of deflection at a plurality of locations are within a predetermined range, and that the sum of the amounts of deflection is within a predetermined range.
なお、ここでは、形状測定装置5で検出された管体10の外周面の変位量の生データを加工して、外周面のフレ量等の管体10の形状を表現する指標値等を算出する算出手段を、形状測定装置5の外側に表現したが、形状測定装置5自身がこのような算出手段を有していてもよいことはいうまでもない。また、その算出結果を出力する出力手段を有していてもよい。
Here, the raw data of the displacement amount of the outer peripheral surface of the
このような検査装置6によれば、所定の形状精度を有する管体、および管体の集合を容易、かつ確実に選別することができる。
According to such an
(製造システム)
次に、本発明にかかる管体の製造システムについて説明する。
(Manufacturing system)
Next, a tube manufacturing system according to the present invention will be described.
図22は、この製造システム7の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 22 is a functional block diagram showing the configuration of the
この製造システム7は、管体10を製管する製管装置71と、上述した検査装置6と、検査装置6の検査結果に基づいて管体10を完成品とするか否かを判定する合否判定部72と、検査装置6の検査結果を製管装置71にフィードバックするフィードバック部73とを備えている。
The
製管装置71は、たとえば、アルミニウム合金の引抜き加工によって感光ドラム基体を製管する場合であれば、原料を溶解させて押出加工材料を製造する工程、押出工程、引抜工程、曲がり矯正工程、所定長さへの切断工程、粗洗浄工程、仕上げ洗浄工程等を実行する各機械装置の集合として構成されている。
For example, in the case where the photosensitive drum substrate is formed by drawing of an aluminum alloy, the
押出工程は、たとえばアルミニウム製のビレットを押出してアルミニウム押出素管を得る工程である。 The extrusion step is, for example, a step of extruding an aluminum billet to obtain an aluminum extruded raw tube.
図23は、この押出工程を行う押出機の概略平面図である。押出機本体73から押し出されたアルミニウム押出素管74は、複数対配置された支持ローラ75…によって押出方向前方に搬送され、切断機76により所定長さRに切断される。
FIG. 23 is a schematic plan view of an extruder that performs this extrusion step. The extruded
図24は、押出機本体が備える押出ダイスの一例における断面図である。この押出ダイス77は、ポートホールダイスであり、771はダイス雌型、772はダイス雄型である。ダイス雌型771には中央部に貫通上の押出孔773が形成されるとともに、押出孔773の入口側の周面が円形のベアリング部774となされている。なお、775はレリーフ部である。一方、ダイス雄型772は、その中央部に断面円形の成型凸部776を有するとともに、成形凸部776の先端周面に円形のベアリング部777が形成されている。なお778は、アルミニウムビレットを通過させる通過孔である。そして、前記ダイス雌型771と前記ダイス雄型772とが組み合わされ、雄型772の成形凸部776先端が雌型771の押出孔773に望んで雌雄両型ののベアリング部774,777が感情の成形間隙779を介して対向状の配置されている。
FIG. 24 is a cross-sectional view of an example of an extrusion die provided in the extruder main body. The extrusion die 77 is a porthole die, 771 is a female die, and 772 is a male die. In the
なお、押出方式は特に限定されることはなく、ポートホールダイスを用いたものでもマンドレル押出でもよい。 The extrusion method is not particularly limited, and may be a method using a porthole die or a mandrel extrusion.
引抜き工程は、押出加工によって得られた所定長さのアルミニウム押出素管を引抜き加工してアルミニウム引抜管を得る工程である。 The drawing step is a step of drawing an aluminum extruded raw tube having a predetermined length obtained by extrusion to obtain an aluminum drawn tube.
図25は、この引抜き工程を行う引抜き機の一例を示す断面である。この引抜き機78は、たとえば、アルミニウム押出素管781を引抜きダイス782と引抜きプラグ783との間に通し、押出素管781先端に形成された口付け部784をキャリッジ部のチャック部785で掴んで該キャリッジ部を前方に移動させることにより、アルミニウム引抜き管786を得るようになっている。引抜きプラグ783は、ロッド787によって支持されている。このロッド787には1個または複数個の中子788がその略全長に亘って装着されており、この中子788は、押出素管781の内周面に当接して自重により押出素管781がたわむことを防止して、引抜きの初めから終わりまで押出素管781の軸線をダイス782の軸線に一致した状態に保持できるようになっている。また、引抜き加工中には、引抜きダイス782と押出素管781との間に潤滑油が供給されるようになっている。
FIG. 25 is a cross section showing an example of a drawing machine that performs this drawing step. The drawing
なお、この引抜き工程は、プラグを固定しない浮きプラグ引き方式によって引抜きを行うようにしてもよい。また、引抜きは、1回だけ行ってアルミニウム引抜き管を得るようにしてもよいが、引抜きを複数回繰り返し行って順次的に縮径し、もってアルミニウム引抜き管を得るようにするのが好ましい。とくに、引抜きを2回行ってアルミニウム引抜き管を得るのが好ましい。 In the drawing step, the drawing may be performed by a floating plug drawing method in which the plug is not fixed. The drawing may be performed only once to obtain an aluminum drawn tube. However, it is preferable that the drawing be repeated a plurality of times to sequentially reduce the diameter, thereby obtaining an aluminum drawn tube. In particular, it is preferable to perform the drawing twice to obtain an aluminum drawn tube.
曲がり矯正工程は、引抜き加工によって得られたアルミニウム引抜き管の曲がりを矯正する工程である。具体的には、引抜き加工によって得られたアルミニウム引抜き管は、まず、その口付け部がプレス切断法により除去され、その後、ロール矯正機に投入され、内部の矯正ロールの作用で真っ直ぐに矯正される。 The bending correction step is a step of correcting the bending of the aluminum drawn tube obtained by the drawing process. Specifically, the aluminum drawn tube obtained by the drawing process, first, its mouth portion is removed by a press cutting method, and thereafter, it is put into a roll straightening machine and straightened by the action of an internal straightening roll. .
図26は、口付け部切除工程を行う切断機の一例を示す断面図である。この切断機79は、アルミニウム引抜き管791の口付け部792側の端部を金型793,793の内方に挿入し、切断刃794を下降させることにより、該口付け部792を切断除去する。この切断は突切り刃によって行われるから切粉の発生はなく、切粉等がロール矯正機内に持ち込まれ、アルミニウム引抜き管791にキズがつくことがないようになっている。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing an example of a cutting machine that performs a kissing part cutting step. The cutting
図27は、曲がり矯正工程を行うロール矯正機の一例を示す概念図である。このロール矯正機81は、その内部の矯正ローラ812の作用によって、口付け部が切除されたアルミニウム引抜き管811を真っ直ぐに矯正するようになっている。
FIG. 27 is a conceptual diagram illustrating an example of a roll straightening machine that performs a bending straightening process. The
粗洗浄工程は、上記引抜き工程等においてアルミニウム引抜き管に付着した潤滑油等を除去する工程である。この粗洗浄工程は、たとえば脱脂力を有する溶剤を用いて行われる。具体的手法としては、特に限定されないが、たとえば浸漬法、シャワー法等が挙げられる。 The rough cleaning step is a step of removing lubricating oil and the like adhering to the aluminum drawn tube in the drawing step and the like. This rough cleaning step is performed using, for example, a solvent having a degreasing power. The specific method is not particularly limited, and examples thereof include an immersion method and a shower method.
仕上げ洗浄工程は、好適には、たとえば超音波洗浄によって行われる。 The finish cleaning step is preferably performed, for example, by ultrasonic cleaning.
図28は、超音波洗浄機の一例を示す概念図である。この超音波洗浄機83は、洗浄増831に貯められた洗浄液832に被洗浄物である複数個のアルミニウム引抜き管833を浸漬しておき、振動子834によって洗浄液832中に超音波を送ることにより、被洗浄物であるアルミニウム引抜き管833を洗浄するものである。
FIG. 28 is a conceptual diagram illustrating an example of an ultrasonic cleaning machine. The
超音波の照射方式は特に限定されることはなく、図28に示す投げ込み型のほか、接着型、振動伝達子型その他各種の洗浄機を用いることができる。また、洗浄液としては、一般には白灯油、軽油、アルカリ、界面活性剤あるいはトリクロロエチレンなどが用いられるが、これらに限定されることはなく、水系、炭化水素系、塩素系有機溶媒などを適宜用いればよい。 The method of irradiating the ultrasonic wave is not particularly limited, and in addition to the throw-in type shown in FIG. 28, an adhesive type, a vibration transmitter type and other various types of washing machines can be used. Further, as the cleaning liquid, generally, white kerosene, light oil, alkali, surfactant or trichloroethylene is used, but is not limited thereto, and water, hydrocarbon, and chlorine-based organic solvents may be used as appropriate. Good.
上記のような押出工程、切断工程、引抜き工程、曲がり矯正工程、洗浄工程、仕上げ洗浄工程を経て得られた管体(アルミニウム引抜き管)10は、表面品質に優れ、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラム基体として好適である。 The tube (aluminum drawn tube) 10 obtained through the above-described extrusion process, cutting process, drawing process, straightening process, washing process, and finishing washing process has excellent surface quality, and is excellent in copiers, printers, facsimiles, and the like. It is suitable as a photosensitive drum substrate of the electrophotographic apparatus.
こうして製管された管体(アルミニウム引抜き管)10は、上述した検査装置6において形状が所定の許容範囲内にあるか否かが検査され、合否判定部72は、この検査結果に基づいて所定の許容範囲内にあるのであれば、その管体10を完成品と判定する。
The pipe (aluminum drawn pipe) 10 manufactured in this manner is inspected by the above-described
また、検査装置6が備える管体の形状測定装置5において、管体10に発生している不良の種類や特徴等が判別された場合には、この検査結果をフィードバック部73が製管装置71にフィードバックし、これにより不良管の発生を未然に防止するようになっている。
When the type and characteristics of the defect occurring in the
こうして検査結果がフィードバックされた製管装置71においては、検査結果の内容に応じて、製管条件の設定に供される。具体的には、押出ダイスの取付状態や押出速度等の押出条件の設定、素管の選別、引抜きダイスの取付状態の確認や引抜き速度等の引抜き条件の設定、ロール矯正機におけるロール高さ調整や搬送速度等のロール矯正機条件が制御される。これにより、より確実に必要十分な形状精度を持った管体を得ることができるとともに、仮に不良管が発生した場合でも、速やかにこれに対応し、不良管の発生数を抑えることができる。
The
この製造システム7においては、製管装置71から検査装置6の形状測定装置5に管体10を自動搬送する自動搬送装置を備えていることが望ましい。とくに、合否判定部72において合格とされた完成品と、不合格と判定された不良被疑品とを異なる場所に選別して搬送する搬送装置を備えることが望ましい。
It is preferable that the
このような製造システム7によれば、所定の形状精度を有する管体、および管体の集合を確実に得ることができる。
According to such a
(その他の実施形態)
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記に限定されず、以下のように構成してもよい。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and may be configured as follows.
(1)上記実施形態では、一対の基準部を管体の使用時における支持予定位置に当接させたが、管体の内周面であれば他の位置であってもよい。ただし、支持予定位置の近傍であることが望ましい。支持予定位置と断面形状が近似している可能性が高いためである。 (1) In the above-described embodiment, the pair of reference portions are brought into contact with the positions to be supported when the tubular body is used. However, other positions may be used as long as the inner circumferential surface of the tubular body is used. However, it is desirable to be near the supporting position. This is because there is a high possibility that the cross-sectional shape is similar to the planned support position.
(2)上記実施形態においては、管体10の軸方向を略水平方向にして形状測定を行ったが、管体10の軸方向を略鉛直方向に立てて形状測定を行うようにしてもよい。このようにすると、管体10が自重でたわむことが軽減されるため、管体10本来の形状を測定することができる。
(2) In the above-described embodiment, the shape measurement is performed with the axial direction of the
(3)上記実施形態においては、一対の基準部と管体との当接部分を通る仮想的な直線に対峙する位置、およびそれと対向する位置を変位量の検出位置としたが、周方向について他の位置を検出位置としてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the position facing the virtual straight line passing through the contact portion between the pair of reference portions and the tube body and the position facing the virtual straight line are set as the displacement detection positions. Another position may be set as the detection position.
(4)上記実施形態においては、変位量の検出位置を複数設けたが、少なくとも1つあればよい。 (4) In the above embodiment, a plurality of displacement amount detection positions are provided, but at least one is sufficient.
(5)上記実施形態においては、形状測定対象である管体10として感光ドラム素管を挙げたが、これに限らず、複写機等に用いられる搬送ローラ、現像ローラ、転写ローラでも好適に適用できる。その他、管体であれば本発明の測定対象となりうる。
(5) In the above-described embodiment, the photosensitive drum is used as the
(6)上記実施形態においては、変位検出器として、管体10の外周面に接触しない光透過型の検出器(透過式の光学式センサ)を例示したが、変位検出器としては、管体10の外周面12の半径方向の変位量が得られればこれらに限定するものではない。変位検出器としては、たとえば、管体10の外周面に接触する接触子を有し、この接触子の動きから変位を検出する接触型変位センサ、非接触で検出できる反射型の光学式センサ、非接触で検出でき、材料を選ばず汎用的な画像処理用のCCDカメラやラインカメラ、非接触で検出でき、高精度、高速、環境に強く、かつ安価なうず電流式の変位センサ、非接触で検出でき、高精度な静電容量式の変位センサ、非接触で検出できるエアー(差圧)式の変位センサ、あるいは、非接触で検出でき、長距離計測が可能な超音波式変位センサ等、種々の測定原理に基づく検出器を採用することができる。
(6) In the above-described embodiment, the light transmission type detector (transmission type optical sensor) that does not contact the outer peripheral surface of the
(7)上記実施形態では、一対の基準部(基準ローラ)52,52を回転支持するベアリング523、523を基準ローラ52,52とともに管体10の内部に挿入するようにしたが、このようなベアリングを管体10の外側に配置するようにしてもよい。具体的には、図20に示すように、基準ローラ57を支持軸571に回転不能に固着しておき、この支持軸571を管体10の外側でベアリング573によって回転自在に支持する形態を挙げることができる。このようにすると、管体10の内側寸法に制限されることなく大きなベアリングを採用することが可能となり、一対の基準部をより安定して回転させ、形状測定について高い信頼性を得ることができる。
(7) In the above-described embodiment, the
(8)上記実施形態では、管体10を搬送する管体搬送装置55を備えた構成としたが、作業者等が管体10を手で掴むなどして支持ローラ54上の形状測定位置に搬入・搬出するようにしてもよい。
(8) In the above-described embodiment, the configuration is provided in which the
10 管体(ワーク)
11 内周面
12 外周面
5 管体の形状測定装置
52 基準ローラ
521 基準支持軸
522 出没駆動部(出没駆動手段)
523 ベアリング
53 変位検出器
54 支持ローラ
543 支持ローラ支持体(昇降部材)
544 連動ローラ
545 駆動モータ (回転駆動手段、昇降手段)
546 上下駆動シリンダ(昇降駆動手段、昇降手段)
547 動作方向規制レール(動作方向規制手段,昇降手段)
55 管体搬送装置(管体搬送手段)
56 コントローラ(制御手段)
10 Tube (work)
11 Inner
523
544 interlocking
546 Vertical drive cylinder (elevation driving means, elevating means)
547 Operating direction regulating rail (moving direction regulating means, elevating means)
55 Pipe transfer device (pipe transfer means)
56 controller (control means)
Claims (49)
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、
を備えたことを特徴とする管体の形状測定装置。 A pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tube in a substantially horizontal posture,
A support roller that is arranged two at each side end of the pipe body, abuts against the outer peripheral lower surface of the pipe body, supports the pipe body, and presses the pipe body against the pair of reference portions,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A displacement detector that detects a radial displacement amount of the outer peripheral surface of the tubular body due to the rotation when rotated in a state of contact with the portion;
A shape measuring device for a tubular body, comprising:
前記回転駆動手段は、前記連動ローラを回転駆動することにより前記支持ローラを回転駆動することを特徴とする請求項4に記載の管体の形状測定装置。 An interlocking roller that contacts and rotates with the two support rollers arranged at at least one end of the tube body,
The apparatus according to claim 4, wherein the rotation driving unit rotationally drives the support roller by rotationally driving the interlocking roller.
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の少なくとも一方側の端部に配置された2つの前記支持ローラに接触してこれらと連動回転する連動ローラと、
前記管体の少なくとも前記一方側の端部において、2つの前記支持ローラと前記連動ローラが回転可能に支持された昇降部材と、
前記昇降部材の動作方向を略上下方向に規制する動作方向規制手段と、
前記支持ローラ上に支持された前記管体を、その内周下面が前記一対の基準部に当接する測定位置と、その内周下面が前記一対の基準部から離間する離間位置との間で昇降動作させるべく、前記昇降部材を略上下方向に昇降動作させる昇降駆動手段と、
前記連動ローラを回転駆動することにより2つの前記支持ローラを回転駆動する回転駆動手段と、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する変位検出器と、
を備えたことを特徴とする管体の形状測定装置。 A pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tube in a substantially horizontal posture,
A support roller that is arranged two at each side end of the pipe body, abuts against the outer peripheral lower surface of the pipe body, supports the pipe body, and presses the pipe body against the pair of reference portions,
An interlocking roller that contacts the two support rollers disposed at at least one end of the tube body and rotates in conjunction therewith;
At least one end of the tube body, two lifting rollers and the supporting roller and the interlocking roller is rotatably supported,
Operating direction regulating means for regulating the operating direction of the elevating member in a substantially vertical direction,
The tube supported on the support roller is moved up and down between a measurement position where the inner lower surface is in contact with the pair of reference portions and a separation position where the inner lower surface is separated from the pair of reference portions. Lifting and lowering drive means for raising and lowering the lifting member in a substantially vertical direction to operate;
Rotation driving means for rotating the two supporting rollers by rotating the interlocking roller,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A displacement detector that detects a radial displacement amount of the outer peripheral surface of the tubular body due to the rotation when rotated in a state of contact with the portion;
A shape measuring device for a tubular body, comprising:
一対の基準部と前記管体との当接位置よりも前記管体の軸方向位置について両外側に外れた位置において前記管体と接触するように前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置され、前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付ける支持ローラと、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出する3つ以上の変位検出器と、を備え、
前記変位検出器のうちの2つは前記一対の基準部に対峙する位置における変位量をそれぞれ検出し、またそのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部に対峙しない位置における変位量を検出することを特徴とする管体の形状測定装置。 A pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near both side ends of the tube in a substantially horizontal posture,
Two on each side end of the tubular body so as to contact the tubular body at a position deviated to both outsides in the axial direction of the tubular body from the contact position between the pair of reference portions and the tubular body. A support roller that is arranged and abuts against the outer peripheral lower surface of the tube body to support the tube body and press the tube body against the pair of reference portions,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. And three or more displacement detectors for detecting the amount of radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body caused by the rotation when rotated in contact with the portion,
Two of the displacement detectors each detect a displacement amount at a position facing the pair of reference portions, and at least one of the displacement detectors detects a displacement amount at a position not facing the pair of reference portions. A tube shape measuring device characterized by the above-mentioned.
前記基準部支持軸は、それぞれ前記管体の両側端部より外側に配置された軸受けにより回転自在に支持されていることを特徴とする請求項16〜18のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 The rotating body is supported by reference portion support shafts from both outer sides of the tubular body,
The shape of the tubular body according to any one of claims 16 to 18, wherein the reference portion support shafts are rotatably supported by bearings arranged outside both end portions of the tubular body. measuring device.
前記変位検出器を複数備え、そのうちの少なくとも1つは前記一対の基準部の一方に対峙する位置の変位量を検出することを特徴とする請求項1〜26のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 The support roller is disposed so as to be in contact with the tube at a position where the pair of reference portions and the tube are in contact with each other and an axial position of the tube is different,
The tube body according to any one of claims 1 to 26, further comprising a plurality of the displacement detectors, at least one of which detects a displacement amount at a position facing one of the pair of reference portions. Shape measuring device.
前記管体を所定の搬入位置から前記支持ローラ上まで搬送する管体搬送手段と、
前記出没駆動手段により前記一対の基準部が前記管体の両側端部の外側に退避しているときに、前記管体搬送手段により前記管体を前記支持ローラ上に搬送するように、前記出没駆動手段および前記管体搬送手段の動作を連動して制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜31のいずれかに記載の管体の形状測定装置。 As the pair of reference portions protrudes and retracts from both side ends of the tube, the pair of reference portions slide in and out in the axial direction of the tube,
Pipe transport means for transporting the pipe from a predetermined loading position to above the support roller,
When the pair of reference portions are retracted to the outside of both side ends of the tubular body by the retracting drive means, the projecting and retracting means transports the tubular body onto the support roller by the tubular body transporting means. Control means for controlling the operation of the driving means and the pipe conveying means in conjunction with each other,
The tube shape measuring device according to any one of claims 1 to 31, further comprising:
請求項35記載の管体の検査装置と、
前記検査装置による検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定する合否判定手段と、
を備えたことを特徴とする管体の製造システム。 A pipe making device for forming a pipe,
An inspection device for a tubular body according to claim 35,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range in the inspection result by the inspection device, a pass / fail determination unit that determines the tube as a completed product,
A pipe manufacturing system, comprising:
前記管体の両側端部にそれぞれ2つずつ配置された支持ローラを前記管体の外周下面に当接して前記管体を支持するとともに前記管体を前記一対の基準部に押し付け、
前記管体が前記一対の基準部に押し付けられた状態で、前記管体と前記一対の基準部との当接部分が前記管体の内周面上で周方向にずれていくように前記管体を回転させ、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る仮想的な直線に対し、前記管体の外側から対峙する位置において、前記管体が前記一対の基準部に当接した状態で回転したときに、この回転に伴う前記管体の外周面の半径方向の変位量を検出することを特徴とする管体の形状測定方法。 A pair of reference portions abutting on the inner peripheral lower surface near the both end portions of the tube in a substantially horizontal posture are brought into contact with each other,
While supporting the pipe body by contacting two support rollers respectively disposed on both side ends of the pipe body with the outer peripheral lower surface of the pipe body, pressing the pipe body against the pair of reference portions,
In a state where the tube is pressed against the pair of reference portions, the tube is so arranged that a contact portion between the tube and the pair of reference portions is circumferentially shifted on an inner peripheral surface of the tube. Rotate your body,
At a position facing the virtual straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions come into contact with each other, at a position facing the outside of the tube body, the tube body is connected to the pair of reference portions. A method of measuring the shape of a tubular body, comprising: detecting a radial displacement of an outer peripheral surface of the tubular body caused by the rotation when the tubular body is rotated in a state in which the tubular body is abutted.
請求項44に記載の管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、
この測定結果に基づいて、前記管体の形状が予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、
この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定することを特徴とする管体の製造方法。 Manufacture the tube,
The shape of the tube is measured by the method for measuring the shape of the tube according to claim 44,
Based on this measurement result, inspect whether the shape of the tube is within a predetermined allowable range set in advance,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range as a result of the inspection, the tube is determined to be a completed product, and the method of manufacturing a tube is characterized in that it is determined.
請求項38に記載の管体の形状測定方法により、管体の形状を測定し、
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量の測定結果が、予め設定された所定の許容範囲内にあるか否かを検査し、
この検査結果において前記管体の形状が前記所定の許容範囲内にある場合には、その管体を完成品と判定することを特徴とする管体の製造方法。 Manufacture the tube,
The shape of the tube is measured by the method of measuring the shape of the tube according to claim 38,
A position facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube body, and does not face the pair of reference portions. Inspection whether the measurement result of the radial displacement amount of the outer peripheral surface of the pipe body at the position is within a predetermined allowable range,
When the shape of the tube is within the predetermined allowable range as a result of the inspection, the tube is determined to be a completed product, and the method of manufacturing a tube is characterized in that it is determined.
前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体。 It is manufactured by the method for manufacturing a tube according to claim 47,
A position facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube body and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube body, and does not face the pair of reference portions. A tubular body, wherein a radial displacement of an outer peripheral surface of the tubular body at a position is 20 μm or less.
請求項47に記載の管体の製造方法によって製造され、
当該集合に含まれるすべての管体は、前記管体の内周面と前記一対の基準部とが当接する2つの当接部分を通る直線に対して前記管体の外側から対峙する位置であって、前記一対の基準部には対峙しない位置における前記管体の外周面の半径方向の変位量が20μm以下であることを特徴とする管体の集合。
A set of pipes,
It is manufactured by the method for manufacturing a tube according to claim 47,
All the tubes included in the set are located at positions facing the straight line passing through two contact portions where the inner peripheral surface of the tube and the pair of reference portions contact each other from the outside of the tube. A radial displacement of the outer peripheral surface of the tubular body at a position not opposed to the pair of reference portions is 20 μm or less.
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JP2003360740A JP2004325433A (en) | 2003-04-09 | 2003-10-21 | Pipe shape measuring instrument and measuring method thereof |
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JP2008157863A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Device and method for measuring roundness |
-
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- 2003-10-21 JP JP2003360740A patent/JP2004325433A/en active Pending
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