JP2009244036A - 板厚測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リング状部材の板厚を効率よく測定する技術を提供する。
【解決方法】 板厚測定装置は、基準部材が取り付けられており、セットされたワークＷ（リング状部材）の内周面から基準部材の基準面を離間させる第１セット位置と、セットされたワークＷの内周面に基準部材の基準面を当接させる第１測定位置との間を移動可能な第１可動体と、測定子が取り付けられており、セットされたワークＷの外周面から測定子を離間させる第２セット位置と、セットされたワークＷの外周面に測定子を当接させる第２測定位置との間を移動可能な第２可動体と、一方方向に動作することによって第１可動体を第１セット位置に移動させるとともに第２可動体を第２セット位置に移動させ、他方方向に動作することによって第１可動体を第１測定位置に移動させるとともに第２可動体を第２測定位置に移動させるアクチュエータを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リング状部材の板厚を測定する板厚測定装置に関する。

特許文献１に、リング状部材の板厚を測定する板厚測定装置の一例が開示されている。この板厚測定装置では、板状のベース部材上に、リング状部材がリングの状態でセットされる。ベース部材には、セットされたリング状部材の内周面に当接する複数の支持部材と、リング状部材の外周面に当接する押圧部材と、セットされたリング状部材を挟んで押圧部材に当接する測定子と、測定子の変位を測定する変位センサが設けられている。押圧部材や支持部材は、ベース部材に対して移動可能に設けられている。
この板厚測定装置では、変位センサによる検出値により、リング状部材の板厚が測定される。

特開平１１−２９５００７号公報

特許文献１の板厚測定装置では、セットされたリング部材に対して、作業者が押圧部材や支持部材の位置を調整する必要がある。また、押圧部材や支持部材の位置を一旦調整した後は、押圧部材や支持部材がベース部材に固定されるので、リング部材をセットする際や、セットしたリング部材を取り外す際に、押圧部材や支持部材が邪魔になってしまう。特に、押圧部材が固定された状態であると、押圧部材とそれに当接する測定子の間にリング状部材をセットしたり、その当接する両者の間からセットされたリング部材を取り外したりする必要がある。そのことから、特許文献１の板厚測定装置では、リング状部材の板厚を測定する作業を効率よく行うことが困難となる。
本発明は、上記の問題を解決するために創案された。すなわち、本発明は、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる技術を提供する。

本発明の板厚測定装置は、セットされたリング状部材の板厚を測定する。この板厚測定装置は、複数の支持部材と、基準部材と、測定子と、変位センサと、第１可動体と、第２可動体と、アクチュエータを備えている。
複数の支持部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接し、リング状部材をリングの状態で支持する。基準部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している。測定子は、基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで基準部材の基準面に当接する。変位センサは、測定子の変位を測定する。第１可動体には、基準部材が取り付けられている。第１可動体は、セットされたリング状部材の内周面から基準部材の基準面を離間させる第１セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に基準部材の基準面を当接させる第１測定位置との間を移動可能である。第２可動体には、測定子が取り付けられている。第２可動体は、セットされたリング状部材の外周面から測定子を離間させる第２セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に測定子を当接させる第２測定位置との間を移動可能である。アクチュエータは、一方方向に動作することによって第１可動体を第１セット位置に移動させるとともに第２可動体を第２セット位置に移動させる。アクチュエータは、他方方向に動作することによって第１可動体を第１測定位置に移動させるとともに第２可動体を第２測定位置に移動させる。

上記した板厚測定装置では、アクチュエータを一方方向に動作させると、第１可動体に取り付けられている基準部材と、第２可動体に取り付けられている測定子を互いに離間する。それにより、基準部材と測定子の間にリング状部材をセットしたり、セットされたリング状部材を取り外したりする作業を容易に行うことができる。また、上記した板厚測定装置では、アクチュエータを他方方向に動作させると、基準部材と測定子がリング状部材を挟んで互いに当接する。それにより、セットされたリング状部材の板厚を測定することができる。
上記した板厚測定装置によると、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる。

上記した板厚測定装置には、第１可動体を第１測定位置に向けて付勢する付勢手段が設けられていることが好ましい。
この構成によると、アクチュエータを一方方向に動作させたときに、先に第１可動体が第１測定位置まで移動し、次いで第２可動体が第２測定位置まで移動する。第１可動体には、板厚測定の基準となる基準部材が設けられている。第１可動体が先に位置決めされることで、板厚測定の基準となる基準部材の位置決めが正しく行われる。

第１可動体には、複数の支持部材の少なくとも二つが、基準部材を挟んで設けられていることが好ましい。この場合、その二つの支持部材と基準部材の基準面は、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲するように支持することが好ましい。
この構成によると、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲させた状態で支持し、その板厚測定を行うことができる。

上記した板厚測定装置は、さらに、複数の支持部材のいずれかに対向する位置でセットされたリング状部材の外周面に当接し、回転することによってセットされたリング状部材をその周方向に送り出す回転子を備えていることが好ましい。その回転子には、その周方向に沿って、セットされたリング状部材の外周面に当接する大径部と、セットされたリング状部材の外周面から離間する小径部が設けられていることが好ましい。
板厚測定装置が上記した回転子を備えていると、回転子が回転したときに、回転子の大径部がリング状部材の外周面に当接している時にはリング状部材が周方向に沿って送り出される。回転子の小径部がリング状部材に対向している時には、回転子がリング状部材の外周面に当接しないので、リング状部材が周方向に送り出されない。単に回転子を回転させるだけで、リング状部材を周方向に間欠的に送り出すことができる。リング状部材が周方向に送り出されていない時に板厚の測定を行うことで、リング状部材の複数箇所における板厚の測定を連続的に行うことができる。

上記した板厚測定装置は、さらに、第２基準部材と、第２測定子と、第２変位センサと、第３可動体と、第４可動体と、第２アクチュエータを備えていることが好ましい。第３基準部材は、セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している。第２測定子は、第２基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで第２基準部材の基準面に当接する。第２変位センサは、第２測定子の変位を測定する。第３可動体には、第２基準部材が取り付けられている。第３可動体は、セットされたリング状部材の内周面から第２基準部材の基準面を離間させる第３セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に第２基準部材の基準面を当接させる第３測定位置との間を移動可能である。第４可動体には、第２測定子が取り付けられている。第４可動体は、セットされたリング状部材の外周面から第２測定子を離間させる第４セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に第２測定子を当接させる第４測定位置との間を移動可能である。第２アクチュエータは、一方方向に動作することによって第３可動体を第３セット位置に移動させるとともに第４可動体を第４セット位置に移動させる。第２アクチュエータは、他方方向に動作することによって第３可動体を第３測定位置に移動させるとともに第４可動体を第４測定位置に移動させる。
この構成によると、リング状部材の板厚測定を同時に二箇所で行なうことができ、リング状部材の複数箇所における板厚を短時間で測定することが可能となる。

本発明によると、リング状部材の板厚を効率よく測定することができる。

以下に説明する実施例の特徴を整理しておく。
（特徴１）板厚測定装置は、第１フレームを第１測定位置に向けて付勢する付勢手段と測定子を基準部材の基準面に向けて付勢する付勢手段を備えている。第１フレームを付勢する付勢手段の付勢力は、測定子を付勢する付勢手段の付勢力よりも大きい。
（特徴２）板厚測定装置は、第２フレームに取り付けられており、第２測定位置に向けて付勢されているヘッド部を備えている。ヘッド部には、第１フレームに取り付けられている基準ピンと対向するクランプピンが形成されている。第２フレームが第２測定位置に移動すると、セットされたリング状部材にクランプピンが当接する。
（特徴３）アクチュエータは、シリンダと、シリンダに対してスライド移動するピストンロッドを備えている。アクチュエータのピストンロッドは、第１フレームに取り付けられている。アクチュエータのシリンダは、第２フレームに取り付けられている。シリンダに対してピストンロッドが一方方向に移動すると、第１フレームが第１セット位置に移動するとともに第２フレームが第２セット位置に移動する。シリンダに対してピストンロッドが他方方向に移動すると、第１フレームが第１測定位置に移動するとともに第２フレームが第２測定位置に移動する。
（特徴４）第１フレームが第１セット位置からさらにリング状部材の中心側に移動することを規制する第１ストッパが、第１フレームとワーク支持台の間に設けられている。第２フレームが第２セット位置からさらにリング状部材の遠心側に移動することを規制する第２ストッパが、第２フレームと第２ストッパ固定部材の間に設けられている。また、第１フレームが第１測定位置からさらにリング状部材の遠心側に向けて移動することを規制する第４ストッパが、第１フレームと第４ストッパ固定部材の間に設けられている。第２フレームが第２測定位置からさらにリング状部材の中心側に移動することを規制する第３ストッパが、第２フレームと第１フレームの間に設けられている。アクチュエータが一方方向に動作した際には、第１フレームの後退移動（第１フレームと第２フレームが離反する方向の移動）が第１ストッパによって停止し、第２フレームの後退移動が第２ストッパによって停止する。アクチュエータが他方方向に動作した際には、第１フレームの前進移動（第１フレームと第２フレームが近接する方向の移動）が第４ストッパによって停止し、第２フレームの前進移動が第３ストッパによって停止する。

図１に、セットされたリング状のワークＷの板厚を測定する板厚測定システム１を示す。板厚測定システム１は、主に、無段変速機（ＣＶＴ）用のＣＶＴループの板厚測定に用いられる。板厚測定システム１は、測定基台２と、第１板厚測定装置１ａと、第２板厚測定装置１ｂと、回転子３を備えている。
測定基台２は、固定台２０と、支持ピン支持台２２と、支持ピン２４（支持部材の一例）と、ワーク支持台２６を備えている。
固定台２０は、平面視すると略長方形の形状を有している。
支持ピン支持台２２は、固定台２０の中央部に固定されている。支持ピン支持台２２は、平面視すると円の形状を有している。支持ピン支持台２２の上面は、固定台２０の上面よりも高い位置にセットされている。

２本の支持ピン２４は、支持ピン支持台２２上に取り付けられている。それぞれの支持ピン２４は、円形の支持ピン支持台２２の周縁の近傍に取り付けられている。２本の支持ピンは２４、円形の支持ピン支持台２２の中心を挟んで、固定台２０の短手方向に配列されている。支持ピン２４は、支持ピン支持台２２に回転自在に取り付けられている。
ワーク支持台２６は、支持ピン支持台２２に取り付けられている。ワーク支持台２６は、平面視すると、略正方形の２辺に凹部Ｄが形成されている形状を有している。凹部Ｄは、固定台２０の短手方向に伸びている２辺に形成されている。ワーク支持台２６は、支持ピン２４の回転を妨げないように支持ピン２４を回避して形成されている。

第１板厚測定装置１ａは、固定台２０の中央よりも長手方向の一方側（図１では右側）に配置されている。第２板厚測定装置１ｂは、固定台２０の中央よりも長手方向の他方側（図１では左側）に配置されている。
第１板厚測定装置１ａと第２板厚測定装置１ｂの構成について説明する。最初に、セットされるワークＷの周辺の構成を説明する。
第１板厚測定装置１ａは、２本の基準ピン４３（支持部材の一例）と基準部材４４と測定子５５を備えている。２本の基準ピン４３と基準部材４４は、ワーク支持台２６の一方の凹部Ｄ内に位置している。２本の基準ピン４３と基準部材４４は、リング状のワークＷをセットしたときに、ワークＷの内周側に位置するように配置されている。詳しくは後述するが、２本の基準ピン４３と基準部材４４は、ワークＷの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークＷの内周面に当接する側（ワークＷの遠心側）への移動と、ワークＷの内周面から離間する側（ワークＷの中心側）への移動が可能となっている。測定子５５は、リング状のワークＷをセットしたときに、ワークＷの外周側に位置するように配置されている。詳しくは後述するが、測定子５５は、ワークＷの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークＷの外周面に当接する側（ワークＷの中心側）への移動と、ワークＷの外周面から離間する側（ワークＷの遠心側）への移動が可能となっている。

第２板厚測定装置１ｂは、２本の基準ピン７３（支持部材の一例）と基準部材７４と測定子８５を備えている。２本の基準ピン７３と基準部材７４は、ワーク支持台２６の他方の凹部Ｄ内に位置している。２本の基準ピン４３と基準部材４４は、リング状のワークＷをセットしたときに、ワークＷの内周側に位置するように配置されている。第１板厚測定装置１ａと同様に、２本の基準ピン７３と基準部材７４は、ワークＷの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークＷの内周面に当接する側（ワークＷの遠心側）への移動と、ワークＷの内周面から離間する側（ワークＷの中心側）への移動が可能となっている。測定子８５は、リング状のワークＷをセットしたときに、ワークＷの外周側に位置するように配置される。第１板厚測定装置１ａと同様に、測定子８５は、ワークＷの径方向に沿ってスライド可能に設けられており、ワークＷの外周面に当接する側（ワークＷの中心側）への移動、及び、ワークＷの外周面から離間する側（ワークＷの遠心側）への移動が可能となっている。

上記の構成により、板厚測定装置１０では、２本の支持ピン２４の外側と、第１板厚測定装置１ａの基準ピン４３と基準部材４４の外側と、第２板厚測定装置１ｂの基準ピン７３と基準部材７４の外側を通るように、リング状のワークＷをリングの状態でワーク支持台２６にセットすることができる。

回転子３は、平面視すると、その周方向に沿って中心からの径が大きい大径部３２と、中心からの径が小さい小径部３４を備えている。回転子３は、大径部３２が成す扇型の中心点Ｍを軸に回転可能に構成されている。回転子３は、その大径部３２が１本の支持ピン２４の外側にセットされるワークＷの外周面に当接する位置に配置されている。回転子３の大径部３２の表面には、弾性部材３６が取り付けられている。回転子３は、回転することによって、ワークＷを周方向に送り出す。

次に、図２を参照して第１板厚測定装置１ａの詳細な構成を説明する。なお、第２板厚測定装置１ｂは第１板厚測定装置１ａと同じ構成であるので説明を省略する。第２板厚測定装置１ｂは、第１板厚測定装置１ａをワークＷの反対側に回転移動したものである。前述した図１の第２板厚測定装置１ｂの基準ピン７３が、第１板厚測定装置１ａの基準ピン４３に対応する。また、第２板厚測定装置１ｂの基準部材７４が、第１板厚測定装置１ａの基準部材４４に対応する。また、第２板厚測定装置１ｂの測定子８５が、第１板厚測定装置１ａの測定子５５に対応する。

第１板厚測定装置１ａは、第１可動部４０と、第２可動部５０と、アクチュエータ６０を備えている。
第１可動部４０は、第１フレーム４５（第１可動体の一例）と、基準部材４４と、基準ピン４３と、変位センサ４６を備えている。
第１フレーム４５は、平面視すると略Ｃ字形状に形成されている。図２では、第１フレーム４５に右下がりのハッチングが付されている。
第１フレーム４５の一端側（ワークＷの中心側）とワーク支持台２６との間には、バネ４１が設けられている。バネ４１は、第１フレーム４５をワークＷの遠心側に付勢している。
第１フレーム４５には、基準部材４４が設けられている。基準部材４４は、セットしたワークＷの内周面に当接する基準面４４ａを備えている。基準面４４ａは、ワークＷの内周面に沿うように、球面状に形成されている。
第１フレーム４５には、２本の基準ピン４３（支持部材の一例）が設けられている。２本の基準ピン４３は、基準部材４４を挟むように配置されている。基準ピン４３は略円筒形状であり、図２の奥側から手前側に向けて伸びている。基準ピン４３の先端部は、ワークＷをセットし易いように径が小さくなっている。基準ピン４３は、基準部材４４の基準面４４ａよりもワークＷの中心側に寄った位置に設けられている。これにより、基準面４４ａの外側にワークＷをセットすると、２本の基準ピン４３と基準部材４４は、ワークＷの内周面側に配置される。２本の基準ピン４３と基準部材４４の基準面４４ａは、ワークＷを円弧状に湾曲するように支持する。

第１フレーム４５の他端側（ワークＷの遠心側であり、基準部材４４の反対側）には、変位センサ４６が取り付けられている。変位センサ４６は、第１フレーム４５が成す略Ｃ字の外側に、その本体が取り付けられている。変位センサ４６はシャフト４６ａを備えている。シャフト４６ａは、第１フレーム４５を貫通してワークＷの中心方向に伸びている。シャフト４６ａは、伸縮自在な状態で、第１フレーム４５を貫通している。このシャフト４６ａは、後に詳細を説明する測定子５５に連結している。

第１フレーム４５は、固定台２０の長手方向にスライド移動可能に支持されている。第１フレーム４５は、ワークＷの中心側（図２の左側）とワークＷの遠心側（図２の右側）にスライド移動する。第１フレーム４５は、ワークＷの中心側への移動がストッパＳ１で規制されている。ストッパＳ１は、第１フレーム４５とワーク支持台２６との間に取り付けられている。また、第１フレーム４５は、ワークＷの遠心側（図２では右側）への移動がストッパＳ４で規制されている。ストッパＳ４は、第１フレーム４５と固定台２０に形成されているストッパ固定部材２７との間に取り付けられている。
これにより、第１フレーム４５を備えている第１可動部４０は、ストッパＳ１とストッパＳ４に規制される範囲内で、固定台２０の長手方向にスライド移動することができる。

第２可動部５０は、第２フレーム５２（第２可動体の一例）と、測定子５５を備えている。
第２フレーム５２は、平面視すると凸字状に形成されている。図２では、第２フレームを右上がりの斜線で示している。
第２フレーム５２は、凸字上の突部がワークＷの中心側に向くように配置されている。
第２フレーム５２には、突部が伸びている方向に長尺方向を揃えて測定子５５が設けられている。測定子５５は、第２フレーム５２に対してスライド移動可能に設けられている。第２フレーム５２と測定子５５の間には、バネ５６が設けられている。バネ５６は、測定子５５の長尺方向の中間位置に配置されている。バネ５６によって測定子５５がワークＷの中心側に付勢されている。測定子５５の先端Ｐ（ワークＷ側の端部）は、平面視すると第２フレーム５２から突出している。測定子５５の他方の端部は、前述した変位センサ４６のシャフト４６ａと連結している。第１可動部４０の位置が固定している状態で、測定子５５がワークＷの中心方向に変位すると、変位センサ４６から突出しているシャフト４６ａは伸びる。測定子５５がワークＷの遠心方向に変位すると、シャフト４６ａは縮む。

第２フレーム５２には、測定子５５の先端Ｐを挟んで２本のクランプピン５１が設けられている。クランプピン５１は、ヘッド部５２ａに取り付けられている。ヘッド部５２ａと第２フレーム５２は、２本のシャフトで連結している。２本のシャフトは、測定子５５を挟んで配置されている。２本のシャフトは、測定子５５とその長尺方向を揃えて平行に並んでいる。２本のシャフトは、第２フレーム５２をスライド移動可能に貫通している。また、ヘッド部５２ａと第２フレーム５２の間には２本のバネ５３が設けられている。２本のバネ５３は、測定子５５を挟んで配置されている。２本のバネ５３は、測定子５５とその長尺方向を揃えて平行に並んでいる。２本のバネ５３の一端がヘッド部５２ａに取り付けられており、２本のバネ５３の他端が第２フレーム５２に取り付けられている。バネ５３ｂによってヘッド部５２ａがワークＷの中心側に付勢されている。

第２フレーム５２は、固定台２０の長手方向にスライド移動可能に支持されている。第２フレーム５２は、ワークＷの中心側（図２の左側）とワークＷの遠心側（図２の右側）にスライド移動する。第２フレーム５２は、ワークＷの中心側への移動がストッパＳ３で規制されている。ストッパＳ３は、第２フレーム５２と第１フレーム４５との間に取り付けられている。また、第２フレーム５２は、ワークＷの遠心側（図２では右側）への移動がストッパＳ２で規制されている。ストッパＳ２は、第２フレーム５２と固定台２０に形成されているストッパ固定部材２８との間に取り付けられている。
これにより、第２フレーム５２を備えている第２可動部５０は、ストッパＳ３とストッパＳ２に規制される範囲内で、固定台２０の長手方向にスライド移動することができる。

なお、上記した第１フレーム４５とワーク支持台２６の間に設けられているバネ４１の付勢力は、第２フレーム５２と測定子５５の間に設けられているバネ５６の付勢力に第２フレーム５２とヘッド部５２ａの間に設けられている２本のバネ５３の付勢力を加算した付勢力よりも大きい。

アクチュエータ６０は、シリンダ６２とピストンロッド６４を備えている。ピストンロッド６４は第１フレーム４５に連結されている。シリンダ６２は、第２フレーム５２に連結されている。第１フレーム４５と第２フレーム５２は、双方が固定台２０にスライド移動可能に設けられている。図２に示すように、ピストンロッド６４がシリンダ６２の底側から前進すると、第１フレーム４５がワークＷの中心側に移動してストッパＳ１によって停止するとともに、第２フレーム５２がワークＷの遠心側に移動してストッパＳ２によって停止する。第１フレーム４５のこの位置を第１フレーム４５のセット位置という。第２フレーム５２のこの位置を第２フレーム５２のセット位置という。第１フレーム４５と第２フレーム５２の双方がセット位置で停止しているときには、第１フレーム４５に設けられている基準部材４４の基準面４４ａと、第２フレーム５２に設けられている測定子５５の先端Ｐが離間している。基準面４４ａと測定子５５の先端Ｐとの間にワークＷをセットすることができる。

また、図３に示すように、ピストンロッド６４がシリンダ６２の底側に後退すると、第１フレーム４５がワークＷの遠心側に移動してストッパＳ４によって停止するとともに、第２フレーム５２がワークＷの中心側に移動してストッパＳ３によって停止する。第１フレーム４５のこの位置を第１フレーム４５の測定位置という。第２フレーム５２のこの位置を第２フレーム５２の測定位置という。第１フレーム４５と第２フレーム５２の双方が測定位置で停止しているときには、第１フレーム４５に設けられている基準部材４４の基準面４４ａと、第２フレーム５２に設けられている測定子５５の先端Ｐとにより、ワークＷを挟むことができる。この際に、基準面４４ａはワークＷの内周面に当接する。また、測定子５５の先端Ｐは、ワークＷの外周面に当接する。

次に、図１から図４を参照して板厚測定システム１がリング状のワークＷの板厚をリングの状態で測定する動作を説明する。
ここでは、図３に示すように、６点の測定点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６で板厚を測定する場合について説明する。測定点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６は、ワークＷの円周上に、等間隔に定められている。

まず、図４の時刻ｔ０では、板厚測定システム１は、第１板厚測定装置１ａが図２に示すワークＷをセット可能な状態となっている。アクチュエータ６０では、ピストンロッド６４がシリンダ６２に対して前進した（突出した）状態となっている。第１フレーム４５は、ストッパＳ１によって停止しており、ワークＷの中心側に移動したセット位置に配置されている。第２フレーム５２は、ストッパＳ２によって停止しており、ワークＷの遠心側に移動したセット位置に配置されている。この状態で、第１フレーム４５に設けられている基準部材４４の基準面４４ａと、第２フレーム５２に設けられている測定子５５の先端Ｐは、互いに離間している。基準面４４ａと測定子５５の先端Ｐとの間に、ワークＷを容易にセットすることができる。
同時に、第２板厚測定装置１ｂも、図２に示す第１板厚測定装置１ａと同様に、ワークＷをセット可能な状態となっている。

図４の時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に、ワークＷをセットする。ワークＷは、２本の支持ピン２４の外側と、第１板厚測定装置１ａの基準ピン４３と基準部材４４の外側と、第２板厚測定装置１ｂの基準ピンと基準部材の外側を通るように、リングの状態でセットされる。このとき、基準部材４４の基準面４４ａには、図３に示す測定点Ｑ１が隣接するものとする。この時、第２板厚測定装置１ｂの基準部材７４の基準面には、図３に示す測定点Ｑ４が隣接する。

次に、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に、シリンダ６２に対してピストンロッド６４が後退する（収容される）ように、アクチュエータ６０を動作させる。それにより、第１フレーム４５はワークＷの遠心側に移動し、第２フレーム５２はワークＷの中心側に移動する。やがて、第１フレーム４５はストッパＳ４によって停止し、ワークＷの遠心側に移動した測定位置に配置される。また、第２フレーム５２はストッパＳ３によって停止し、ワークＷの中心側に移動した測定位置に配置される。このとき、ばね４１の付勢力により、第１フレーム４５の方が先に測定位置に到達する。第１フレーム４５及び第２フレーム５２がそれぞれの測定位置まで移動することにより、基準部材４４の基準面４４ａがセットされたワークＷの内周面に当接するとともに、測定子５５の先端ＰがセットされたワークＷの外周面に当接する。即ち、測定子５５は、セットされたワークＷの測定点Ｑ１を挟んで、基準部材４４の基準面４４ａに当接する。測定子５５は、バネ５６による付勢力によって、一定の押圧力でワークＷに当接する。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、測定子がワークＷの測定点Ｑ４を挟んで基準部材７４の基準面に当接する。

次に、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に期間Ｔａで、第１板厚測定装置１ａによって測定点Ｑ１の板厚を測定する。第１板厚測定装置１ａは、図３に示すように、ワークＷの板厚を測定可能な状態となっている。変位センサ４６により、測定子の位置が検出され、ワークＷの測定点Ｑ１における板厚が測定される。なお、板厚測定システム１には、予め測定子５５のゼロ点が記憶されている。即ち、ワークＷをセットしていない状態で測定子５５の先端Ｐを基準面４４ａに当接させ、そのときの変位センサ４６の測定値がゼロ点として記憶されている。期間Ｔａで測定した測定子５５の先端Ｐの位置と記憶されたゼロ点の位置との差分が、ワークＷの測定点Ｑ１における板厚となる。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、ワークＷの測定点Ｑ４の板厚を測定することができる。

次に、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間で、シリンダ６２に対してピストンロッド６４が前進する（突出する）ように、アクチュエータ６０を動作させる。即ち、図２に示すように、第１フレーム４５及び第２フレームを、それぞれのセット位置まで移動させる。それにより、基準部材４４の基準面４４ａ及び測定子５５は、ワークＷから離間する。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、アクチュエータを動作させ、測基準部材７４の基準面及び測定子８５をワークＷから離間させる。

次に、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間で、回転子３によってワークＷが周方向に送り出される。図３に示すように、回転子３が反時計回りに回転することによって、ワークＷが周方向に時計回りに送り出される。回転子３は中心点Ｍを軸に回転しており、回転子３の大径部３２の弾性部材３６がワークＷの外周面に当接しながら回転するために、ワークＷが周方向に時計周りに送り出される。弾性部材３６が大径部３２の外周面に形成されていることにより、ワークＷが滑り難い。また、ワークＷが傷つき難い。円周角にすると６０度分のワークＷを時計周りに送り出し、次の測定点Ｑ２を基準面４４ａにセットする。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、ワークＷの次の測定点Ｑ５が、第２板厚測定装置１ｂの基準面にセットされる。

なお、回転子３は、小径部３４がワークＷに対向している時には、回転子３とワークＷが離間していることにより、ワークＷは送り出されない。回転子３は、前述した時刻ｔ１から時刻４までの間にも回転し続けているが、この期間は、小径部３４がワークＷに対向している。回転子３は、単に回転することによって、間欠的にワークＷを周方向に送り出す。ワークＷが周方向に送り出されていないときに、ワークＷの板厚を測定する。

同様にして、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間で、アクチュエータ６０を再度動作させ、測定子５５をワークＷの測定点Ｑ２の外周面に当接させる。測定子５５は、ワークＷの測定点Ｑ２を挟んで基準部材４４の基準面４４ａに当接する。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子をワークＷの測定点Ｑ５の外周面に当接させる。測定子は、ワークＷの測定点Ｑ５を挟んで基準部材７４の基準面に当接する。

時刻ｔ６から時刻ｔ７の期間Ｔｂで、第１板厚測定装置１ａによってワークＷの測定点Ｑ２における板厚を測定する。第１板厚測定装置１ａは、再び、ワークＷの板厚を測定可能な状態となっている（図３参照）。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、ワークＷの測定点Ｑ５における板厚を測定する。第２板厚測定装置１ｂも同様に、ワークＷの板厚を測定可能な状態となっている。

時刻ｔ７から時刻ｔ８の間で、アクチュエータ６０を再度動作させ、測定子５５を後退させる。第１板厚測定装置１ａは、再び、図２に示すワークをセット可能な状態となる。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、アクチュエータ６０を再度動作させ、測定子を後退させる。第２板厚測定装置１ｂも、再び、図２に示すワークをセット可能な状態となる。
時刻ｔ８から時刻ｔ９の間で、回転子３によってワークＷが周方向に送り出され、第１板厚測定装置１ａに次の測定点Ｑ３がセットされる。この時、第２板厚測定装置１ｂにも次の測定点Ｑ６がセットされる。
時刻ｔ９から時刻ｔ１０の間で、アクチュエータ６０を再度動作させ、測定子５５をワークＷの測定点Ｑ３における外周面に当接させる。測定子５５は、ワークＷの測定点Ｑ３を挟んで基準部材４４の基準面４４ａに当接する。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子をワークＷの測定点Ｑ６における外周面に当接させる。測定子は、ワークＷの測定点Ｑ６を挟んで基準部材の基準面に当接する。
時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間Ｔｃで、第１板厚測定装置１ａによってワークＷの測定点Ｑ３における板厚を測定する。第１板厚測定装置１ａが、再び、図３に示すワークＷの板厚を測定可能な状態となっている。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、ワークＷの測定点Ｑ６における板厚を測定する。第２板厚測定装置１ｂも同様に、ワークＷの板厚を測定可能な状態となっている。
時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間で、アクチュエータ６０を再度動作させ、測定子５５を後退させる。第１板厚測定装置１ａは、再び、図２に示すワークをセット可能な状態となる。この時、第２板厚測定装置１ｂでも同様に、アクチュエータを再度動作させ、測定子を後退させる。第２板厚測定装置１ｂも同様に、ワークをセット可能な状態となる。
以上により、ワークＷの測定点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６における板厚の測定が終了する。
時刻ｔ１２以降に、ワークＷを取り出す。

本実施例の板厚測定システム１では、アクチュエータ６０を一方方向に動作させると、第１フレーム４５に取り付けられている基準部材４４と、第２フレーム５２に取り付けられている測定子５５が、互いに離間する。それにより、基準部材４４と測定子５５の間にリング状のワークＷをセットしたり、セットされたワークＷを取り外したりする作業を容易に行うことができる。また、板厚測定システム１では、アクチュエータ６０を他方方向に動作させると、基準部材４４と測定子５５がワークＷを挟んで互いに当接する。それにより、セットされたワークＷの板厚を測定することができる。板厚測定システム１によると、ワークＷのセット作業を容易に行うことができ、ワークＷの板厚を効率よく測定することができる。

本実施例の板厚測定システム１は、第１フレーム４５を測定位置に向けて付勢するバネ４１が設けられている。板厚測定システム１では、アクチュエータ６０を一方方向に動作させたときに、先に第１フレーム４５がその測定位置まで移動し、次いで第２フレーム５２がその測定位置まで移動する。第１フレーム４５には、板厚測定の基準となる基準部材４４が設けられている。第１フレーム４５が先に位置決めされることで、基準部材４４に位置決めが正しく行われる。

本実施例の第１フレーム４５には、二本の基準ピン４３が、基準部材４４を挟んで設けられている。二本の基準ピン４３と基準部材４４の基準面４４ａは、セットされたワークＷを円弧状に湾曲するように支持する。この構成により、セットされたワークＷを円弧状に湾曲させた状態で支持し、その板厚測定を行うことができる。

本実施例の板厚測定システム１は、ワークＷを周方向に送り出す回転子３を備えている。その回転子３には、その周方向に沿って、セットされたワークＷの外周面に当接する大径部３２と、セットされたワークＷの外周面から離間する小径部３４が設けられている。この構造により、回転子３の大径部３２がワークＷの外周面に当接している時には、回転子３の回転によってワークＷが周方向に沿って送り出される。回転子３の小径部３４がワークＷに対向している時には、回転子３がワークＷの外周面に当接しないので、ワークＷが周方向に送り出されない。単に回転子３を連続的に回転させるだけで、ワークＷを周方向に間欠的に送り出すことができる。ワークＷが周方向に送り出されていない時に板厚測定点の板厚を測定することで、ワークＷの複数箇所における板厚の測定を連続的に行うことができる。

本実施例の板厚測定システム１は、第１板厚測定装置１ａと第２板厚測定装置１ｂを備えている。リング状のワークＷの板厚測定を同時に二箇所で行なうことができ、ワークＷの複数箇所における板厚を短時間で測定することができる。

本実施例では、アクチュエータ６０のピストンロッド６４側に第１フレーム４５を連結させるとともに、アクチュエータ６０のシリンダ６２側に第２フレーム５２を連結させる場合について説明した。アクチュエータ６０のシリンダ６２側に第１フレーム４５を連結させるとともに、アクチュエータ６０のピストンロッド６４に第２フレーム５２を連結させてもよい。

本実施例では、板厚測定システム１が、第１板厚測定装置１ａと第２板厚測定装置１ｂを備えている場合について説明したが、板厚測定システムは、３個以上の板厚測定装置を備えていてもよい。

本実施例の板厚測定システム１は、測定基台２が２本の支持ピン２４を備えている。リング状のワークＷを、２本の支持ピン２４と、第１板厚測定装置１ａの２本の基準ピン４３と基準部材４４と、第２板厚測定装置１ｂの２本の基準ピンと基準部材により、真円に近い状態で支持する場合について説明した。ワークＷを支持するための支持部材は、上記した各種のピンを併せて２本以上あればよい。ワークＷは、必ずしも真円に近い状態で支持されていなくてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず特許請求の範囲を限定するものではない。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

板厚測定システム１を平面視した図である。 第１板厚測定装置１ａの詳細を説明する図である。 第１板厚測定装置１ａの詳細を説明する図である。 セットされたリング状のワークＷの板厚を測定する手順を示すタイムチャート図である。

符号の説明

１：板厚測定システム
１ａ：第１板厚測定装置
１ｂ：第２板厚測定装置
２：測定基台
３：回転子
２０：固定台
２２：支持ピン支持台
２４：支持ピン
２６：ワーク支持台
２７，２８：ストッパ固定部材
３２：大径部
３４：小径部
３６：弾性部材
４０：第１可動部
４１，５３，５６：バネ
４３：基準ピン
４４：基準部材
４４ａ：基準面
４５：第１フレーム
４６：変位センサ
４６ａ： シャフト
５０：第２可動部
５１：クランプピン
５２：第２フレーム
５２ａ： ヘッド部
５５：測定子
６０：アクチュエータ
６２：シリンダ
６４：ピストンロッド
Ｄ：凹部
Ｐ：測定子５５の端部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４： ストッパ
Ｗ：ワーク

Claims (5)

1. セットされたリング状部材の板厚を測定する板厚測定装置であり、
   セットされたリング状部材の内周面に当接し、リング状部材をリングの状態で支持する複数の支持部材と、
   セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している基準部材と、
   前記基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで前記基準部材の基準面に当接する測定子と、
   前記測定子の変位を測定する変位センサと、
   前記基準部材が取り付けられており、セットされたリング状部材の内周面から前記基準部材の基準面を離間させる第１セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に前記基準部材の基準面を当接させる第１測定位置との間を移動可能な第１可動体と、
   前記測定子が取り付けられており、セットされたリング状部材の外周面から前記測定子を離間させる第２セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に前記測定子を当接させる第２測定位置との間を移動可能な第２可動体と、
   一方方向に動作することによって前記第１可動体を第１セット位置に移動させるとともに前記第２可動体を第２セット位置に移動させ、他方方向に動作することによって前記第１可動体を第１測定位置に移動させるとともに前記第２可動体を第２測定位置に移動させるアクチュエータと、
   を備える板厚測定装置。
2. 前記第１可動体を前記第１測定位置に向けて付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の板厚測定装置。
3. 前記第１可動体には、前記複数の支持部材の少なくとも二つが、前記基準部材を挟んで設けられており、
   その二つの支持部材と前記基準部材の基準面は、セットされたリング状部材を円弧状に湾曲するように支持することを特徴とする請求項１または２に記載の板厚測定装置。
4. 前記複数の支持部材のいずれかに対向する位置でセットされたリング状部材の外周面に当接し、回転することによってセットされたリング状部材をその周方向に送り出す回転子をさらに備え、
   その回転子には、その周方向に沿って、セットされたリング状部材の外周面に当接する大径部と、セットされたリング状部材の外周面から離間する小径部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の板厚測定装置。
5. セットされたリング状部材の内周面に当接する基準面を有している第２基準部材と、
   前記第２基準部材の基準面に対して進退可能に設けられており、セットされたリング状部材を挟んで前記第２基準部材の基準面に当接する第２測定子と、
   前記第２測定子の変位を測定する第２変位センサと、
   前記第２基準部材が取り付けられており、セットされたリング状部材の内周面から前記第２基準部材の基準面を離間させる第３セット位置と、セットされたリング状部材の内周面に前記第２基準部材の基準面を当接させる第３測定位置との間を移動可能な第３可動体と、
   前記第２測定子が取り付けられており、セットされたリング状部材の外周面から前記第２測定子を離間させる第４セット位置と、セットされたリング状部材の外周面に前記第２測定子を当接させる第４測定位置との間を移動可能な第４可動体と、
   一方方向に動作することによって前記第３可動体を第３セット位置に移動させるとともに前記第４可動体を第４セット位置に移動させ、他方方向に動作することによって前記第３可動体を第３測定位置に移動させるとともに前記第４可動体を第４測定位置に移動させる第２アクチュエータと、
   をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載の板厚測定装置。
   

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