JPH05280962A - 板材厚み測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板材の表面に不規則な凹凸があり、板材の抵
抗率が一定でない場合であっても、連続的かつ安定した
厚み測定を板材に接触することなく正確に行なうことが
できる板材厚み測定装置を提供する。 【構成】 一対の可動ヘッド２と固定ヘッド３とのそれ
ぞれの端面２１、３１が相対面するように対向して設け
られる。固定ヘッド３は枠体１に固定され、可動ヘッド
２は前記対向方向摺動自在に枠体１に支持される。そし
て、固定ヘッド３と可動ヘッド２のそれぞれの前記端面
には、相符合する圧縮流体噴射口２２、３２が開口さ
れ、該噴射口２２、３２には圧縮流体供給手段４が接続
され、枠体１には該可動ヘッド２の摺動距離検出器５が
設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材厚み測定装置に係
り、さらに詳しくは表面に不規則な凹凸（表面あらさ）
がある材料、例えば毛羽立ちがある皮膜９１が施された
シート材など、の厚み測定に特に適する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、板材に接触することなく、その厚
みを測定する手段としては、次に述べるものが知られて
いる。

【０００３】第一に、図５に示すように、一対のうず電
流センサＡを板厚方法対向状に配設して測定する方法が
ある。しかしながらこの測定方法は、板材９が一様な抵
抗率を有しかつ導電体である場合のみ、正確に計測する
ことができるものである。したがって、導電体である板
材９本体に、厚みが一定でない皮膜９１（特に絶縁体）
が施されている場合や、板材９全体が絶縁体で構成され
ている場合などには、板材９全体の厚みを正確に測定す
ることはできない。特に、種々の皮膜９１が施された材
料を連続的に測定するには、採用し難い。

【０００４】第二に、図６に示すように、レーザセンサ
Ｂにより板材９の上下をはさみ込み、測定する方法があ
る。この方法によれば、うず電流センサＡによる場合と
異なり板材９の抵抗率によらず、厚みを高精度に測定で
きる。しかしながら、この方法によるときは、装置全体
として高価なものとなるばかりでなく、スポット的に測
定するものであるため、板材９の表面に不規則な凹凸
（表面あらさ）がある場合、測定位置によっては、板材
９表面の山（板材９の表面の最上方の点）と山（板材９
の裏面の最下方の点）との間の距離や、谷（板材９の表
面の最下方の点）と谷（板材９の裏面の最上方の点）と
の間の距離が、板厚として計測されてしまい測定値にば
らつきを生じ易いという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、板材
の表面に不規則な凹凸があり、板材の抵抗率が一定でな
い場合であっても、連続的かつ安定した厚み測定を板材
に接触することなく正確に行なうことができる装置を提
供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、板材厚み測定装置において、それぞれの
端面が相対面するように対向して設けられる一対の固定
ヘッドと可動ヘッドとを備えてなり、前記固定ヘッドは
枠体に固定され、前記可動ヘッドは前記対向方向摺動自
在に該枠体に支持され、該固定ヘッドと該可動ヘッドの
それぞれの前記端面には、相符合する流体噴射口が開口
され、該噴射口には圧縮流体供給手段が接続され、該枠
体には該可動ヘッドの摺動距離検出器が設けられている
という技術をもって構成される。

【０００７】

【作用】第一に、可動ヘッドを固定ヘッドの反対側に摺
動させ、図示していないがブロックゲージ（測定される
板材とほぼ等しい厚さを有するものが望ましい）を、可
動ヘッド端面と固定ヘッド端面との間の隙間に挿入し、
圧縮流体を供給せずに可動ヘッドを静かに動かして、ブ
ロックゲージに前記両端面を接触させる。そして、この
ときの摺動距離検出器出力の測定距離換算値Ｘ0を基本
値とする。

【０００８】第二に、上記と同様に実際の板材を前記両
端面間に挿入し、圧縮流体を供給せずに可動ヘッドを静
かに動かして、板材に前記両端面を接触させる。そし
て、このときの摺動距離検出器出力の測定距離換算値Ｘ
1を求める。

【０００９】第三に、この状態から、圧縮流体供給手段
を作動させ、一定圧力の圧縮流体を可動ヘッド及び固定
ヘッドのそれぞれの圧縮流体噴射口を介して、板材へ向
け噴射させる。このようにすると、図３に示すように板
材は、圧縮流体による力を受け固定ヘッド端面から僅か
な隙間だけ離れた状態となり、板材と固定ヘッド端面は
非接触となる。一方、同様に可動ヘッドから噴射された
一定圧力の圧縮流体は、板材を固定ヘッド側へ押そうと
する。同時に可動ヘッドは、圧縮流体が板材に及ぼす力
の反作用により、板材から僅かな隙間だけ離れ、板材と
可動ヘッド端面も非接触となる。この両非接触状態にお
いて、板材はその送り方向に関して、材料ガイドに載置
されている場合よりも摩擦抵抗が減るので、より自由に
移動することができる。ここで、この両非接触状態にお
ける摺動距離検出器出力の測定距離換算値Ｘ2を求め、
差ｄ＝（Ｘ2−Ｘ1）を求める。この差ｄが、圧縮流体を
板材にその両側から噴射したことにより、板材の両側に
生じた隙間の合計にほかならない。そして、この差ｄ
は、板材の材質及び圧縮流体の圧力が一定であるならば
常に一定である。

【００１０】第四に、上記両非接触状態を保持しつつ、
実際に板材を送り方向へ移動させ、摺動距離検出器出力
の測定距離換算値Ｘtを求め、値Ｌ＝（Ｘt−ｄ）を連続
的に計算し、この値Ｌを板材の厚みとするものである。
しかも、上述の両非接触状態において、板材に細かな凹
凸が存在する場合、圧縮流体は凹部には入り込み、凸部
からは押し出されるので、全体として板材の厚みをある
程度平均化する作用を奏し、前述した従来技術のように
材料表面の山と山との間の距離や谷と谷との間の距離を
板材の厚みとすることがなく、ばらつきのない安定した
厚み測定を行ない得るものである。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１２】図２に示すように、枠体１は、板材９の送
り方向（図２の紙面に垂直な方向）を向く一対の材料ガ
イド１４、１４が上面に設けられた下枠１ｂと、その下
枠１ｂの両側方に下端部が固定される門型の上枠１ａと
からなる。下枠１ｂの中央部に設けられた固定ヘッド挿
入孔１ｃに、円筒状の固定ヘッド３が挿入固定される。
この状態において、材料ガイド１４の上面と固定ヘッド
端面３１は、面一又は材料ガイド１４、１４の上面が固
定ヘッド端面３１よりも下方に位置するようになってい
る。この材料ガイド１４は長尺の板体を２本平行に下枠
１ｂに固定しても良いし、１本幅広の材料ガイド１４に
固定ヘッド端面３１に当接しないような穴部を設けて構
成しても良い。固定ヘッド３の軸方向（図２において上
下方向）には管路３３が設けられ、その上端部は管路３
３よりも小径のノズルとなっており、その先端は圧縮流
体噴出口３２となる。また、管路３３の下端部は接続プ
ラグ４２により圧縮流体供給管４１と接続され、図示し
ていない圧縮流体供給手段４から圧縮流体が圧縮流体噴
出口３２まで供給可能に形成される。なお、図２におい
て矢印は圧縮流体供給方向を示す。この圧縮流体として
は、通常圧縮空気が好適である。因に、本発明者の実験
によれば、０．５ｍｍ厚のケイソ鋼板（０．４７０〜
０．５２０ｍｍ位の偏差がある）を板材９とし、４ｋｇ
ｆ／ｃｍ²の圧縮空気を、図１に示す装置に供給したと
ころ、上述の板材９両側に生じた隙間の合計ｄは、０．
０７ｍｍ程度となった。また、この例では、可動ヘッド
２側と固定ヘッド３側に供給する圧縮流体の圧力を同一
としたが、例えば固定ヘッド３側に供給する圧縮流体の
圧力を若干高めにするなど、可動ヘッド２側と固定ヘッ
ド３側に供給する圧縮流体の圧力を異ならしめても差支
えない。

【００１３】上枠１ａには固定ヘッド３と同軸状にベア
リング挿入孔１ｄが開設され、ベアリング挿入孔１ｄに
ベアリング１１が嵌合される。そして、ベアリング１１
には略円筒状の可動ヘッド２の中程が摺動自在に嵌入さ
れる。可動ヘッド２の下端は、固定ヘッド端面３１と重
合可能に形成された可動ヘッド端面２１であり、可動ヘ
ッド端面２１には可動ヘッド２がベアリング１１に嵌入
された状態において、圧縮流体噴出口３２と符合する圧
縮流体噴出口２２が設けられている。上記可動ヘッド端
面２１及び固定ヘッド端面３１は、平面性が高くかつ滑
らかに仕上げておく。そして、固定ヘッド３と同様に圧
縮流体噴出口２２の上方は小径のノズルを介して、管路
２３、接続プラグ４２、圧縮流体供給管４１の順に接続
され、圧縮流体供給手段４から圧縮流体が圧縮流体噴出
口２２まで供給可能に形成される。また、可動ヘッド２
の上方には鍔部２４が管路２３と同軸状に固定され、鍔
部２４のより外周側に設けられた挿入孔２４２に水平位
置保持杆７が挿入され、水平位置保持杆７の頭部７１の
下面が鍔部２４の上面に当接する。そして、水平位置保
持杆７の下方は、上枠１ａに嵌合されたベアリング１２
に、摺動自在に挿入される。したがって、可動ヘッド２
は枠体１及び固定ヘッド３に対し昇降自在であるが、鍔
部２４及び可動ヘッド２は水平面内を回動しないように
なっている。

【００１４】図２の正面図である図１に示すように、鍔
部２４の外周側下面に検出面２４１を形成する。この検
出面２４１は可動ヘッド端面２１及び固定ヘッド端面３
１と同様に仕上げておく。そして、摺動距離検出器５を
検出面２４１に対向するように上枠１ａに固定する。こ
の摺動距離検出器５の好適な例としては、うず電流セン
サやレーザセンサをあげることができるが、摺動距離検
出器５はこれらに限定されず、他の周知の距離センサで
あっても差支えない。ここで、摺動距離検出器５にうず
電流センサを採用する場合には、検出面２４１をたとえ
ばＳＳ４１など抵抗率が既知かつ一様な材料とする。一
方、摺動距離検出器５にレーザセンサを用いる場合に
は、抵抗率にこだわる必要はない。摺動距離検出器５の
信号は、信号線５１を経て、図示していないがＡ−Ｄ変
換器及びそれに電気的に接続されるコンピュータに取り
込まれ、演算処理される。なお、上枠１ａに固定される
エアシリンダ１３は、可動ヘッド２全体を上枠１ａから
離脱するときに用いるものである。

【００１５】図４は、上記板材厚み測定装置をプレス加
工機に適用した状態を示す。アンコイラ８１から板材９
がプレス加工機８４に供給される中程に、上記板材厚み
測定装置を位置させ、この測定装置の板材９送り方向前
後にそれぞれガイド８３、８３及び材料確認センサ８
２、８２を配設する。

【００１６】上記実施例では、固定ヘッド３と可動ヘッ
ド２とを上下方向に対向するように設けたが、板材９の
板厚方向が水平方向を向くようにすると共に固定ヘッド
３と可動ヘッド２のそれぞれの軸線が左右方向に対向す
るようにしても良い。このように左右方向にするとき
は、可動ヘッド２の自重が圧縮流体による力を打ち消す
方向に作用しないので、可動ヘッド２を固定ヘッド３側
へ押圧する手段、例えばばね（図示外）を設けると良
い。なお、図中符号１５で示すものはローラヘ゛アリン
グ、１６は軸、１７は連杆、９１は皮膜である。

【００１７】勿論、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、要旨を変更しない範囲において必要に応
じ種々変形することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、板
材の表面に不規則な凹凸があり、板材の抵抗率が一定で
ない場合であっても、連続的かつ安定した厚み測定を板
材に接触することなく正確に行なうことができる装置を
得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る板材厚み測定装置を
示す一部切欠側面図である。

【図２】 図１の一部切欠正面図である。

【図３】 板材が可動ヘッドと固定ヘッドとに挾まれて
いる状態を示す拡大縦断面図である。

【図４】 本発明の板材厚み測定装置をプレス加工機に
適用した状態を示す概略図である。

【図５】 うず電流センサによる、従来の板厚測定方法
を示す概略図である。

【図６】 レーザセンサによる、従来の板厚測定方法を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 枠体 ２ 可動ヘッド ２１ 可動ヘッド端面 ２２ 圧縮流体噴出口 ３ 固定ヘッド ３１ 固定ヘッド端面 ３２ 圧縮流体噴出口 ４ 圧縮流体供給手段 ５ 摺動距離検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの端面が相対面するように対向
   して設けられる一対の固定ヘッドと可動ヘッドとを備え
   てなり、 前記固定ヘッドは枠体に固定され、 前記可動ヘッドは前記対向方向摺動自在に該枠体に支持
   され、 該固定ヘッドと該可動ヘッドのそれぞれの前記端面に
   は、相符合する圧縮流体噴射口が開口され、 該噴射口には圧縮流体供給手段が接続され、 該枠体には該可動ヘッドの摺動距離検出器が設けられて
   いることを特徴とする板材厚み測定装置。