JP6601939B2 - 測長装置 - Google Patents

Description

本発明は、加工装置により加工されるワークの長さを測定する測長装置に関する。

従来から、ワークの長さを測定する測長装置が提供されており、例えば、下記特許文献１に開示された測長装置が知られている。特許文献１には、スライドレールに対してスライド自在に設置された測定器を有するスライド体に、ワークの端面に当接する当接部を設け、この当接部がワークの端面に当接した状態での測定器の測定値からワークの長さを測定する構成が開示されている。

一方、被加工物であるワークに対して、切断、穴開け、線引き等の各種加工を行う加工装置が広く知られているが、このような加工装置において、ワークに対して正確な切断位置、穴開け位置、線引き位置等の加工位置で加工を行うために、ワークの所望の場所から加工位置までの長さを正確に測定する必要がある。

このため、特許文献１に開示された測長装置では、スライドレールに沿って測定器（スライド体）をスライドさせ、クランプレバーを操作することで、所望の長さに対応した位置に測定器を固定することができるように構成されている。

特開２０１２−００２７０６号公報

しかし、従来、スライドレールに対して測定器を固定する際に測定器が僅かにスライドするなどして、所望の固定位置からずれてしまった場合には、最初から固定操作をやり直す必要があり、所望の位置に正確に固定するのが困難であった。スライド体を所望の位置に正確に固定できなければ、ワークの長さを高精度に測定することもできない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、スライドレールに対して測定器を所望の位置に正確に固定することができ、ワークの長さを高精度に測定することのできる測長装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る測長装置は、ワーク加工装置と組み合わせて使用され、前記ワーク加工装置により加工されるワークの長さを測定する測長装置において、前記ワーク加工装置に一体に固定されるスライドレールと、前記スライドレールにスライド自在に設置されたスライド部であって、前記スライドレールにスライド自在に取り付けられたリニアガイドを有するスライド本体と、前記スライド本体が前記スライドレールに沿って移動した距離を測定する測長器と、仮固定体と、前記スライド本体と前記仮固定体とを前記スライド本体のスライド方向において相対的に移動可能に連結する微調整機構と、前記スライド本体を前記スライドレールに対して固定するための第一クランプと、前記仮固定体を前記スライドレールに対して固定するための仮固定クランプと、を有し、前記リニアガイドがスライド本体にのみ設置されているスライド部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る測長装置によれば、スライドレールに対して測定器を所望の位置に正確に固定することができ、ワークの所定の部分の長さを精度よく測定することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る測長装置の斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大斜視図である。 図４は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大図である。 図５は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大図である。 図６は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大図である。 図７は、本発明の実施形態に係る測長装置の主要部の拡大図である。 図８は、本発明の実施形態に係る測長装置の使用状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る測長装置について説明する。本実施形態では、切断装置により所定の長さに切断されるワークの長さを計測する測長装置について説明する。図１は本実施形態に係る測長装置の斜視図である。

図２及び図３は、本実施形態に係る測長装置の主要部（ベース部とスライド部の一部）の拡大斜視図であり、図３では、一部の部材を透明にして示している。図４乃至図７は、測長装置の主要部を拡大して示す図である。図４（Ａ）は、測長装置の主要部（ベース部とスライド部の一部）の側面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ線による水平断面図である。

図５（Ａ）は、測長装置の主要部（ベース部とスライド部の一部）の平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線による鉛直断面図である。図６（Ａ）は、測長装置の主要部（ベース部とスライド部の一部）の平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＣ−Ｃ線による鉛直断面図である。図７（Ａ）は、測長装置の主要部（ベース部とスライド部の一部）の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＤ−Ｄ線による鉛直断面図である。なお、図４乃至図７の断面図は、一部構成を概略的に示している。

測長装置１は、後述する切断装置に対して固定されるベース部１０と、ベース部１０に対してスライド自在に設置されたスライド部２０とを備えている。ベース部１０は、長板形状のベース台１１と、ベース台１１上に設置されたスライドレール１３と、スライドレール１３の一方の端部（図１において略右端部）に設置されたスライドストッパー１５とを備える。

スライドレール１３は、スライド方向の両側面にスライド方向に伸びる一対のスライド溝１４が形成されている。スライドストッパー１５は、スライド部２０がスライドレール１３の末端端から離脱するのを防いでいる。

スライド部２０は、スライド本体３０と、仮固定体４０と、スライド本体３０と仮固定体４０とのスライド方向の相対位置を微調整する微調整機構５０と、アーム部６０と、デジタル測長器７０とを備え、スライド本体３０を介してスライドレール１３上にスライド可能に設置されている。

スライド本体３０は、筺体３１と、筐体３１をスライドレール１３に対して固定するための第一クランプ３５と、筐体３１の下面に固定されたリニアガイド３９とを備える。筺体３１は、仮固定体４０を収容するための囲み空間３４１が形成されている。図４（Ｂ）は、囲み空間３４１の部分の水平断面図である。筐体３１の囲み空間３４１に面する部分には、後述する微調整機構５０の送りねじ５１が貫通するおねじ挿通穴３２が形成されている。おねじ挿通穴３２の内径は、後述する送りねじ５１の軸外径よりも大きい。

また、筐体３１は、おねじ挿通穴３２の囲み空間３４１と逆側の外側入口部分に、送りねじ５１に形成されたフランジ５３を嵌め込むためのフランジ溝３２１が形成されている。筐体３１は、送りねじ５１のフランジ５３をフランジ溝３２１に嵌め込んだ状態で外側から押さえ付けて固定するためのフランジ固定板３３を備えている。筐体３１は、後述するアーム部６０を保持するためのアーム保持部３４２を備えている。

第一クランプ３５は、クランプレバー３６と、挟持体３７と、クランプ軸３８とを備え
、筐体３１に固定されて設置されている。図５（Ｂ）は、第一クランプ３５が設置された部分のスライド方向に垂直な鉛直断面図である。クランプ軸３８は、スライド方向と直交する方向に配置されている。クランプレバー３６は、クランプ軸３８の一端に固定設置されており、クランプレバー３６をクランプ軸３８の軸周りに回転させることで、クランプ軸３８をその軸周りに回転させることができる。

挟持体３７は、クランプ軸３８に軸支され、スライドレール１３を挟み込むように配置された一対のブロックから構成されている。クランプ軸３８にはネジ溝が刻まれており、回動させることで挟持体３７を構成する一対のブロックの間隔を調整することができる。

よって、第一クランプ３５は、クランプレバー３６を操作することで、スライド本体３０をスライドレール１３に対して固定する固定状態と、スライド本体３０をスライドレール１３に対してスライド自在に解放する固定解除状態とを切り換えることができる。図５（Ｂ）に示すように、固定状態では、挟持体３７はスライドレール１３を挟み込んで挟持しており、固定解除状態では、挟持体３７はスライドレール１３から退避して離れている。

リニアガイド３９は、筐体３１の下面に固定されており、スライドレール１３に対して滑らかにスライド可能に取り付けられている。図６（Ｂ）は、リニアガイド３９が設置された部分のスライド方向に垂直な鉛直断面図である。

仮固定体４０は、スライド本体３０の囲み空間３４１に配置される仮固定ブロック４１と、仮固定ブロック４１をスライドレールに対して固定するための仮固定クランプ４５とを備える。仮固定ブロック４１は、囲み空間３４１内において、スライド本体３０に対してスライド方向に相対的に移動可能な形状、サイズである。仮固定ブロック４１には、後述する微調整機構５０の送りねじ５１がねじ込まれる、スライド方向に延在するめねじ穴４２が形成されている。

仮固定クランプ４５は、クランプレバー４６と、挟持体４７と、クランプ軸４８とを備え、仮固定ブロック４１の下面に固定されて設置されている。図７（Ｂ）は、仮固定クランプ４５が設置された部分のスライド方向に垂直な鉛直断面図である。クランプ軸４８は、スライド方向と直交する方向に配置されている。

クランプレバー４６は、クランプ軸４８の一端に固定設置されており、クランプ軸４８に対して略平行に寝かせて倒した状態と、略垂直に起こした状態とを切り換えることができる。クランプレバー４６を倒したり起こしたりすることで、クランプ軸４８をその軸方向に往復動させることができる。

挟持体４７は、クランプ軸４８に軸支され、スライドレール１３を挟み込むように配置された一対のブロックから構成されている。クランプ軸４８をその軸方向にスライドさせることで、挟持体４７を構成する一対のブロックの間隔を調整することができる。

よって、仮固定クランプ４５は、クランプレバー４６を操作することで、仮固定体４０をスライドレール１３に対して固定する固定状態と、仮固定体４０をスライドレール１３に対してスライド自在に解放する固定解除状態とを切り換えることができる。図７（Ｂ）に示すように、固定状態では、挟持体４７はスライドレール１３を挟み込んで挟持しており、固定解除状態では、挟持体４７はスライドレール１３から退避して離れている。なお、仮固定クランプ４５は、第一固定クランプ３５よりも締付力（固定力）の弱いものが使用されている。

微調整機構５０は、スライド本体３０（筐体３１）と仮固定体４０（仮固定ブロック４１）を相対的に移動可能に連結するねじ送り機構であり、おねじである送りねじ５１を備えている。送りねじ５１は、頭部に設置された取っ手５２と、頭部近くに形成されたフランジ５３と、先端側に形成されたおねじ部５４とを備えている（図４（Ｂ）等参照）。

送りねじ５１は、フランジ５３が筐体３１のおねじ挿通穴３２の入口に形成されたフランジ溝３２１に嵌まった状態で、フランジ固定板３３によりフランジ５３がフランジ溝３２１から抜けないように押さえ付けられている。よって、送りねじ５１は、筐体３１に対して、スライド方向への移動が制限され、送りねじ５１と筐体３１とのスライド方向における相対位置は固定されている。

送りねじ５１のおねじ部５４は、めねじ穴４２にねじ込まれており、送りねじ５１が軸周りに回転すると、おねじ部５４とめねじ穴４２との螺合により、送りねじ５１と仮固定ブロック４１とが、スライド方向においてねじ送りにより相対的に移動する。

上述したように、スライド方向において、送りねじ５１と筐体３１とは相対的に固定されている。よって、送りねじ５１が軸周りに回転すると、スライド方向において、スライド本体３０と仮固定体４０とが相対的に移動することになる。

本実施形態では、送りねじ５１が一回転すると、送りねじ５１と筐体３１とがスライド方向において0.8mm移動するように構成されており、送りねじ５１を回転させることで、スライド本体３０と仮固定体４０との相対的な位置を微調整することができる。

ここで、上述したように、仮固定体４０は、スライド本体３０の筺体３１の中央付近に形成された囲み空間３４１内に配置されている（図２、図４（Ｂ）等参照）。このため、微調整機構５０によって仮固定体４０とスライド本体３０とがスライド方向において相対位置を微調整される際、仮固定体４０の相対的な移動範囲は、囲み空間３４１内に制限される。これにより、送りねじ５１の回しすぎによって送りねじ５１がめねじ穴４２から外れてしまうのを防止することができる。

もちろん、仮固定体４０の設置場所は、微調整機構５０によってスライド本体３０とスライド可能に連結可能な位置であれば適宜変更可能であり、例えば、スライド本体３０の筐体３１と隣り合わせに設置してもよい。

また、微調整機構５０として、ねじ送り機構以外の構造を採用してもよく、スライド方向に沿ってスライド本体３０と仮固定体４０との相対的な位置関係を微調整できるものであれば、例えば、ラック＆ピニオン式であるとか、押しネジ式の構造等を採ることができる。

アーム部６０は、スライド本体３０のアーム保持部３４２に保持されるアーム支持軸６２と、スプリング６３と、ワーク当接アーム６４とを備える。ワーク当接アーム６４の先端部分が、測長する際にワークと当接するワーク当接部６５となる。

ワーク当接アーム６４は、スライド方向に延在するアーム支持軸６２によってスライド方向にスライド可能に軸支されている。スプリング６３は、アーム支持軸６２に同軸に設置され、ワーク当接アーム６４をワーク当接部６５が位置する先端方向に付勢している。

デジタル測長器７０は、スライド本体３０のスライドレール１３に対するスライド距離を測定する測距部７１（図示せず）と、測距部７１が測定した測定値を表示する表示部７２とを備える。測定値は、作業者がデジタル測長器７０を操作することにより、スライド距離を0にリセットすることができる。

ここで、測長装置１は、ワークの一端から測定対象であるワークの所定の部分までの距離を測定するためのものであり、測距部７１は、スライド距離がリセットされた場所を原点として、この原点からの距離を測定値として出力するように構成されている。

測距部７１は、原点である加工位置から離れる方向（図１において略右方向）を正方向として計測しており、原点からのスライド部２０の総スライド距離ではなく、スライド部２０が現在位置する場所の原点からの距離を表示するよう構成されている。

以上、測長装置１の構成について説明したが、続いて、測長装置１によるワークの長さを計測する際の手順について説明する。まず、微調整機構５０によりスライド位置を微調整しながら、スライド本体３０をスライドレールの所望に位置に位置決め固定する手順について説明する。

まず、仮固定工程として、スライド部２０をスライドレール１３の所望の位置の近傍に仮固定する。具体的には、デジタル測長器７０の表示部７２の測定値を確認しながら、リニアガイド３９を介してスライド本体３０をスライドレール１３に対しておおよそ所望の長さとなる位置まで手作業でスライドさせる。

所望の位置の近傍までスライド本体３０を移動させると、仮固定体４０の仮固定クランプ４５を閉じて、仮固定体４０をスライドレール１３に対してしっかりと固定する。このとき、仮固定体４０は、微調整機構５０を介してスライド本体３０と連結されているため、スライド本体３０もスライドレール１３に対して間接的に仮固定された状態となる。

次に、微調整工程として、微調整機構５０によりスライド本体３０のスライドレール１３に対するスライド位置を微調整し、所望のスライド位置に正確に位置決めする。具体的には、再度、表示部７２の測定値を確認しながら、取っ手５２を回すことで、ねじ送り機構によりスライドレール１３に固定された仮固定体４０に対して、スライド本体３０をスライド方向に微少距離移動させる。

そして、表示部７２の測定値が所望の長さに一致した場所でネジ送りによる微調整を終了し、第一クランプ３５を閉じて、スライド本体３０をスライドレール１３に対して固定させる。これにより、スライド本体３０を所望の位置に正確にしっかりと固定することができる。

このように、仮固定工程と微調整工程とを備える本実施形態によれば、仮固定工程では、手動でスライド部２０を素早く移動させ、その後、微調整工程において、スライド位置の微調整を行うことで、全体として短時間で正確な位置決めをすることができる。

続いて、測長装置１によりワークの長さを計測する際の手順について説明する。図８は、本実施形態に係る測長装置の使用状態を示す斜視図である。本実施形態では、測長装置１を切断装置５と組み合わせて使用しており、測長装置１により測長することで、切断装置５は切断位置（加工位置）においてワークを所望の長さで切り出す。

具体的には、ワークの設置前に、アーム部６０のワーク当接部６５を加工位置である切断位置に位置させたうえで、デジタル測長器７０の測定値を0にリセットする。なお、このときに、上述した方法でスライド本体３０のスライド位置を位置決めすることで、ワーク当接部６５が切断位置に正確に位置する状態でリセットすることができる。

続いて、スライド部２０を加工位置から離れる方向（図１において略右方向）にスライドさせて、ワーク当接アーム６４をワークの設置場所から退避させる。このとき、スライド部２０をスライドさせると、デジタル測長器７０の表示部７２には、測定値をリセットした位置からのスライド本体２０の移動距離、すなわち、ワーク当接部６５の原点からの距離が表示される。

そして、作業者は、表示部７２の測定値が、所望の長さの値となる位置でスライド部２０を固定する。このとき、上述した方法でスライド本体３０のスライド位置を位置決めすることで、スライド部２０を正確に所望の長さだけスライドさせた位置で固定することができる。

そうすると、原点からワーク当接部６５までの距離が所望の長さになる。そして、一端がワーク当接部６５に接するようにワークを切断位置に設置すると、ワークを所望の長さで切断することができる。

以上、本実施形態に係る測長装置１について詳細に説明したが、本実施形態によれば、スライド部２０を固定する際に、まず仮固定体４０をおおよその位置で先に固定し、その後、微調整機構５０によりスライド本体３０のスライド位置を微調整して固定することによって、スライド本体３０を所望の位置に正確に固定することができる。

上述したように、微調整機構５０は、送りねじ５１が一回転すると、スライド本体３０と仮固定体４０とがスライド方向に0.8mm移動するように構成されており、0.1mm単位でスライド本体３０のスライド位置を微調整して、正確に所望の位置に固定することができる。スライド本体３０を所望の位置に正確に位置決めできれば、加工されるワークの長さを高精度に正確に測定することができる。

また、本実施形態では、仮固定体４０を仮固定し、スライド位置の微調整後にスライド本体３０を本固定する際に、仮固定体４０に対して固定するのではなく、直接スライドレール１３に対して固定しているので、本固定後に仮固定クランプ４５が緩んだとしてもスライド本体３０のスライド位置は第一クランプ３５によってしっかりと固定されたままである。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る測長装置を構成する各部材の形状やサイズは適宜変更可能である。

また、本実施形態では、測長装置を組み合わせて使用する加工装置として、切断装置を例に挙げて説明したが、ワークの所定の場所に穴を開ける穴開け装置や、ワークの所定の場所に線を引く線引き装置など、他の様々な加工装置を組み合わせて使用することができる。

また、上記実施形態では、スライドレールに対して滑らかにスライドするリニアガイドをスライド本体にのみ設置し、仮固定体にはリニアガイドを設置していないが、仮固定体にもリニアガイドを設置するようにしても良い。

１ 測長装置
１０ ベース部
１１ ベース台
１３ スライドレール
１４ スライド溝
１５ スライドストッパー
２０ スライド部
３０ スライド本体
３１ 筺体
３２ おねじ挿通穴
３２１ フランジ溝
３３ フランジ固定板
３４１ 囲み空間
３４２ アーム保持部
３５ 第一クランプ
３６ クランプレバー
３７ 挟持体
３８ クランプ軸
３９ リニアガイド
４０ 仮固定体
４１ 仮固定ブロック
４２ めねじ穴
４５ 仮固定クランプ
４６ クランプレバー
４７ 挟持体
４８ クランプ軸
５０ 微調整機構
５１ 送りねじ
５２ 取っ手
５３ フランジ
５４ おねじ部
６０ アーム部
６４ ワーク当接アーム
６５ ワーク当接部
７０ デジタル測長器
７１ 測距部
７２ 表示部

Claims (3)

1. ワーク加工装置と組み合わせて使用され、前記ワーク加工装置により加工されるワークの長さを測定する測長装置において、
   前記ワーク加工装置に一体に固定されるスライドレールと、
   前記スライドレールにスライド自在に設置されたスライド部であって、
   前記スライドレールにスライド自在に取り付けられたリニアガイドを有するスライド本体と、
   前記スライド本体が前記スライドレールに沿って移動した距離を測定する測長器と、
   仮固定体と、
   前記スライド本体と前記仮固定体とを前記スライド本体のスライド方向において相対的に移動可能に連結する微調整機構と、
   前記スライド本体を前記スライドレールに対して固定するための第一クランプと、
   前記仮固定体を前記スライドレールに対して固定するための仮固定クランプと、を有し、前記リニアガイドがスライド本体にのみ設置されているスライド部と、
   を備えることを特徴とする測長装置。
2. 前記微調整機構は、送りねじと、前記送りねじに形成されたフランジと、を有するねじ送り機構であり、
   前記スライド本体は、前記フランジが嵌め込まれるフランジ溝と、前記フランジを前記フランジ溝に嵌め込んだ状態で押さえ付けるフランジ固定板と、を有し、
   前記スライド本体と前記送りねじとの前記スライド方向における相対位置が固定されていることを特徴とする請求項１記載の測長装置。
3. 前記仮固定体は、前記スライド本体によって囲まれた空間内に設置され、前記スライド方向における前記スライド本体に対する相対的な移動範囲が、前記スライド本体によって制限されていることを特徴とする請求項１又は２記載の測長装置。

Images