JPH08114401A - スペシメン等の厚みや幅等の測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 曲げ試験に用いる硬質プラスチックのスペ
シメンの厚みや幅を一定位置で測定できるようにする。 【構 成】 ロボット１１のチャック１２でスペシメン
１３の一端を把持して計測部へ運び、スペシメンの他側
部を固定チャック１５で把持してスペシメンの向きや位
置を矯正する。計測部は、測定圧が測定子の変位によっ
て変化するタイプのダイヤルゲージ１４を二個、向い合
せに配置し、測定圧がバランスした位置で測定子が停止
できるようにしてあり、変位が電気信号で確実に読み取
れるようにしてある。ダイヤルゲージ１４の測定子は、
ロボットのチャックで片持はり状に支持されるスペシメ
ン１３の他側部が固定チャック１５で向きや位置を矯正
されることにより、常にスペシメンの同じ位置に接触
し、測定を行えるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、引張試験や曲げ試験等
（以下、単に曲げ試験について述べるが、引張試験につ
いても同様に適用することができる）に用いるスペシメ
ン、ことに硬質プラスチックよりなるスペシメンの厚み
や幅等のサイズを測定する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車のバンパーや内装材、その他各種の
エンジニアリングプラスチックとして用いられる硬質プ
ラスチックに要求される重要な項目に曲げ強度がある。
硬質プラスチックの曲げ強度の測定は、日本工業規格Ｊ
ＩＳ Ｋ ７２０３に規定され、試験には短冊状に成形
したスペシメンが供されるが、曲げ強度を算出するには
スペシメンの断面積を求めることが必要で、それにはス
ペシメンの幅及び厚みを測定する必要がある。

【０００３】図１は、スペシメンの幅及び厚みを測定す
る装置１を備えた曲げ試験機について示すもので、装置
１は、スタンド２の上下に並設した取付板３、３に測定
子を向かい合わせにして取り付けたダイヤルゲージ４、
４よりなっており、ロボット５のチャックでサンプル持
換台６に納められたスペシメン７の上端を把持して、持
換台６より取り出したのち装置１へ運び、図２に示すよ
うに、上下からダイヤルゲージ４、４の測定子８を当て
ゝスペシメン７の厚み或いは幅を測定し、ついで向きを
９０°変え、幅或いは厚みを測定していた。測定は、ス
ペシメン７が幅広の場合、図３に示すように複数箇所で
行われ、測定後は曲げ試験機９に運ばれ、曲げ試験を行
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】スペシメンは通常、射
出成形によって得られるが、金型には成形品が抜き易い
ように抜き勾配が設けてあるため、スペシメンの端部に
もこれに伴い肉厚が変化するようになる。このためロボ
ットのチャックでスペシメンの一端を把持したとき、把
持部分のスペシメンの引けによりダイヤルゲージの測定
子の接触位置が変わり、測定位置が一定しないため、大
きな測定誤差を生じることがある。本発明の第１の目的
は、スペシメンの幅及び厚みの測定を一定位置で行い測
定誤差を下げることができるような方法及び装置を提供
しようとするものである。

【０００５】また、ダイヤルゲージには通常、測定圧が
一定のものが使用されているが、これを２個、測定子同
志が向かい合うようにして取り付けて幅や厚さ等のサイ
ズの測定を行う場合、一方の測定圧が僅かでも大きい
と、図４に示すように、測定圧の小さな側の測定子がず
るずると後退してバランスすることなく振り切られるよ
うになり、測定子の変位を電気信号で読み取る場合、エ
ラーとなる。

【０００６】本発明の第２の目的は、上記の問題を解消
し、安定した測定ができるようにすることにある。

【０００７】

【課題の解決手段及び作用】第１の目的を達成するため
の方法は、硬質プラスチックよりなるスペシメンの厚み
や幅等のサイズを、スペシメンの一端をロボットのチャ
ックで把持して支持した状態でダイヤルゲージ等の計測
手段の計測端子をスペシメンの上下或いは両側面に当て
ることによって測定する方法において、スペシメンの他
端ないし他側部を別のチャックで把持することを特徴と
する。

【０００８】射出成形されたスペシメンは、金型に通常
抜き勾配が設けてあることから、スペシメンの同じ位
置、好ましくは中央位置に当てなければ、大きな測定誤
差を生じるようになる。これに対し、本方法によれば、
一端をロボットのチャックで片持ばり状に支持されるス
ペシメンの他端ないし他側部を別のチャックで把持する
ようにしたことにより、向きや位置が矯正され、計測手
段の計測端子をスペシメンの同じ位置、好ましくは中央
位置に当てることができ、測定誤差を大きく下げること
ができるようになる。別の方法は、硬質プラスチックよ
りなるスペシメンの厚みや幅等のサイズを、スペシメン
が載置される支持手段と、スペシメンの両側面に当てら
れ、スペシメンの横方向の位置を規制するガイド手段及
び横押え手段とで支持し、好ましくは更に支持手段上の
スペシメンを上方より押さえる上押え手段とで支持した
状態でダイヤルゲージ等の計測手段の計測端子をスペシ
メンの上下或いは両側面に当てることによって測定する
ことを特徴とする。

【０００９】本方法を実施するための装置は、スペシメ
ンが載置される支持手段と、スペシメンが側面より当て
られるガイド手段と、スペシメンをガイド手段に当て、
スペシメンをガイド手段とともに両側より支持する側方
に進退可能な横押え手段と、スペシメンの上下或いは両
側に配置され、スペシメンの幅、厚み等のサイズを計測
するダイヤルゲージ等の計測手段とよりなり、好ましく
は更に支持手段上のスペシメンを上方より押さえる昇降
可能な上押え手段とを設けたことを特徴とする。

【００１０】本方法及び装置によれば、スペシメンが支
持手段に載置された状態でガイド手段と横押え手段とに
よって両側より位置決めされて支持されるようになり
（上押え手段を設けた場合には更に、上下にも位置決め
されて支持されるようになる）、計測手段の計測端子を
スペシメンの同じ位置、好ましくは中央位置に当てるこ
とができるようになる。

【００１１】本方法及び装置において用いられる支持手
段としては、スペシメンに点又は線接触するようなもの
であってもよいが、好ましくは平坦部を有するロッドや
プレートなど面接触するものが用いられ、この支持手段
はより好ましくは、測定箇所の両側に配置される。支持
手段はまた、好ましくはガイド手段又は横押え手段のい
づれかと一体に形成される。これにより構成が簡単とな
り、製作コストを低減させることもできる。

【００１２】ガイド手段及び横押え手段についても支持
手段と同様、好ましくは平坦部を有するロッドやプレー
トが用いられ、測定箇所の両側に配置される。なお、上
記各方法及び装置において、計測手段として、好ましく
は簡便に利用できて低コストであり、しかも取扱いの容
易なダイヤルゲージが用いられるが、これ以外の他の機
械式、電気式或いは光学式計測手段を用いることも可能
である。

【００１３】また上述の上押え手段や横押え手段は手動
で昇降させたり、出し入れするようにすることもできる
が、好ましくは作動装置によって自動的に行われるよう
にされる。作業装置としては、例えばピニオンラック機
構、エアシリンダー、一方を駆動プーリとした一対のプ
ーリと、プーリ間に掛け渡した無端状のワイヤーよりな
る機構、巻き胴と、巻き胴に巻かれたワイヤーを引出す
方向に付勢するバネとよりなる巻取り装置などを用いる
ことができる。

【００１４】上記装置のより好ましい態様の装置におい
ては、支持手段と、ガイド手段と、横押え手段及び作動
手段が一方向或いは前後左右方向に移動可能な取付台上
に支持され、駆動手段によって一方向に或いは前後左右
に移動できるようにされる。上押え手段及びその昇降手
段が用いられる場合も同様、取付台上に支持される。本
装置によれば、駆動手段により取付台の位置を一方向に
或いは前後左右に制御することによって計測手段の計測
端子をスペシメンの所望の箇所に当てることができ、ま
た一定ないし適当間隔で複数カ所の幅、厚み等のサイズ
の測定を行うことができる。

【００１５】本装置で用いる駆動手段としても、上述の
作動装置と同様の装置を用いることができる。第２の目
的を達成するための方法は、測定圧が測定子の変位によ
って変化するタイプのダイヤルゲージをスペシメンの上
下に向い合せに配置してスペシメンの厚みや幅等のサイ
ズを測定することを特徴とする。

【００１６】本方法によれば、上下のダイヤルゲージの
測定子は測定圧が一致した位置でバランスし停止する。
測定子の変位を電気信号で読取る場合、測定子がバラン
スして停止した状態で上下のダイヤルゲージの電圧を記
録し、これを厚さ０とする。スペシメンの幅や厚み等の
サイズを測定するときには、測定時のダイヤルゲージの
電圧を読み、こらからスペシメンの厚さを換算によって
算出する。この算出にはパソコンを利用すると便利であ
る。本方法は上述するような硬質プラスチックよりなる
スペシメンに限らず、幅や厚み等のサイズの測定一般に
使用することができる。

【００１７】

【実施例】図５及び図６は、ロボット１１のチャック１
２で持換台６のスペシメン１３の一端を把持して持換台
６より取出し、向きを変えてダイヤルゲージ１４、１４
を向い合せに配置した計測部に運び、スペシメン１３の
他側部を開閉可能な固定チャック１５で把持してスペシ
メン１３の向きや位置を矯正したのち、ダイヤルゲージ
１４、１４でスペシメン１３の幅を計測し、ついで９０
°反転させて厚みを計測する例について示すもので、ダ
イヤルゲージ１４には測定子の変位によって測定圧が変
化するタイプのものが用いられる。

【００１８】図７及び図８に示す装置は、前後に並設し
たピニオンラック機構２１により図の矢印方向に移動可
能に支持される取付台２２上に一対のガイドピン２３を
前後に一定の間隔を存して縦設し、また縦方向の取付板
２４と水平な取付板２５とにそれぞれエアシリンダー２
６と２７を設けてなるもので、エアシリンダー２６に
は、一端に立ち上がる横押え２８を備えた段付きの支持
板２９を平行に設けた連結板２９ａが連結され、エアシ
リンダー２６の作動により進退できるようにしてある。
また、エアシリンダー２７には、上押え板３０を平行に
設けた連結板３０ａの中央部が連絡され、エアシリンダ
ー２７の作動により上押え板３０が昇降できるようにし
てある。スペシメン３１の厚み或いは幅の測定時におい
ては、図示しないロボットのチャックでスペシメン３１
の一端を把持して支持板上に挿入し、チャックによる把
持を解放してスペシメン３１を一対の支持板上に支持さ
せる。ついで各エアシリンダー２６の作動により支持板
２９をそれぞれ引込めて横押え２８でスペシメン３１を
ガイドピン側に押込み、横押え２８とガイドピン２３と
でスペシメン３１を挟み込んだのち、各エアシリンダー
２７の作動により上押え板３０をそれぞれ降下させ、支
持板２９とでスペシメン３１を上下より支持する。

【００１９】以上のようにしてスペシメン３１をセット
したのち、ピニオンラック機構２１により取付台２２を
図の矢印方向に移動させ、スタンド３３にダイヤルゲー
ジ１４と同様のダイヤルゲージ３４、３４を向い合せに
して取り付けた測定部に運んで測定を行う。図８に示す
ように測定点が複数カ所ある場合は、取付台２２が予め
プログラムされた方向に一定距離づつ移動して測定を行
う。

【００２０】図９は、上記装置を用いて彎曲したスペシ
メン３５を測定する場合の例を示すものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、次のよ
うな効果を奏する。請求項１記載の測定方法によれば、
ロボットのチャックで片持ばり状に支持されるスペシメ
ンを別のチャックで把持して、その向きや位置を矯正す
ることにより、スペシメンの幅や厚み等のサイズを常に
同じ箇所で測定することができ、従来法に比べ、測定誤
差を大きく下げることができる。

【００２２】請求項２記載の測定方法及び請求項４記載
の測定装置によれば、スペシメンが両側より位置決めさ
れて支持されるようになるため、スペシメンの幅や厚み
等のサイズを常に同じ箇所で測定することができ、従来
法に比べ、測定誤差を大きく下げることができる。請求
項３記載の測定方法のように、測定手段にダイヤルゲー
ジを用いれば、取扱いが容易で、測定を簡便かつ安価に
行うことができる。

【００２３】請求項５記載の装置におけるような支持手
段を用いれば、スペシメンを安定して支持することがで
きる。請求項６記載の装置のように、ガイド手段或いは
横押え手段と支持手段を一体に形成すれば、構造が簡便
となり、製作コストも低減させることができる。請求項
７記載の装置によれば、測定箇所の両側を位置決めする
ことにより、測定位置をより正確にすることができる。

【００２４】請求項８記載の装置のように、上押え手段
を設ければ、スペシメンが上下にもしっかりと支持さ
れ、支持状態がより安定するようになる。請求項９記載
の装置によれば、横押え手段と上押え手段によるスペシ
メンの側方及び上下の位置決めが自動的に行えるように
なる。請求項１０記載の装置いおいては、計測手段を静
止したまゝで、取付台の位置を制御することにより、所
望の一ないし複数箇所の厚みや幅等のサイズを測定する
ことができる。

【００２５】請求項１１記載の測定方法によれば、上下
のダイヤルゲージの測定圧がバランスした状態で測定で
きるようになり、安定した測定が可能で、測定を電気信
号で読み取る場合も確実に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 曲げ試験機の部分断面正面図。

【図２】 従来法による場合の斜視図。

【図３】 測定が複数カ所行われる場合の斜視図。

【図４】 ダイヤルゲージを向い合せにして組合せた使
用例を示す図。

【図５】 本発明で用いる装置の概略図。

【図６】 同装置による測定時の要部斜視図。

【図７】 本発明に係る測定装置の正面図。

【図８】 スペシメンを支持した上記装置の要部の平面
図。

【図９】 彎曲したスペシメンを支持した場合の平面
図。

【符号の説明】

１１・・ロボット １２・・チャッ
ク １３、３１、３５・・スペシメン １４、３４・・
ダイヤルゲージ １５・・固定チャック ２１・・ピニオ
ンラック機構 ２２・・取付台 ２３・・ガイド
ピン ２４、２５・・取付板 ２６、２７・・
エアシリンダー ２８・・横押え ２９・・支持板 ３０・・上押え板 ３３・・スタン
ド

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質プラスチックよりなるスペシメンの
   厚みや幅等のサイズを、スペシメンの一端をロボットの
   チャックで把持して支持した状態でダイヤルゲージ等の
   計測手段の計測端子をスペシメンの上下或いは両側面に
   当てることによって測定する方法において、スペシメン
   の他端ないし他側部を別のチャックで把持することを特
   徴とする測定方法。
2. 【請求項２】 硬質プラスチックよりなるスペシメンの
   厚みや幅等のサイズを、スペシメンが載置される支持手
   段と、スペシメンの両側面に当てられ、スペシメンの横
   方向の位置を規制するガイド手段及び横押え手段とで支
   持した状態でダイヤルゲージ等の計測手段の計測端子を
   スペシメンの上下或いは両側面に当てることによって測
   定することを特徴とする測定方法。
3. 【請求項３】 計測手段にはダイヤルゲージが用いられ
   る請求項１又は２記載の測定方法。
4. 【請求項４】 スペシメンが載置される支持手段と、ス
   ペシメンが側面より当てられるガイド手段と、スペシメ
   ンをガイド手段に当て、スペシメンをガイド手段ととも
   に両側より支持する側方に進退可能な横押え手段と、ス
   ペシメンの上下或いは両側に配置され、スペシメンの
   幅、厚み等のサイズを計測するダイヤルゲージ等の計測
   手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の方法を
   実施する装置。
5. 【請求項５】 支持手段は、平坦部を含むロッドやプレ
   ートなどスペシメンと面接触する部材である請求項４記
   載の測定装置。
6. 【請求項６】 支持手段は、ガイド手段と横押え手段の
   いずれかと一体に形成される請求項４記載の測定装置。
7. 【請求項７】 支持手段、ガイド手段及び横押え手段
   は、測定箇所の両側に設けられる請求項４記載の測定装
   置。
8. 【請求項８】 支持手段上のスペシメンを上方より押さ
   える昇降可能な上押え手段が設けられる請求項４記載の
   測定装置。
9. 【請求項９】 横押え手段及び上押え手段は、作動装置
   によって動作される請求項８記載の測定装置。
10. 【請求項１０】 支持手段と、ガイド手段と、横押え手
    段及び作動手段が一方向或いは前後左右方向に移動可能
    な取付台上に支持され、駆動手段によって一方向に或い
    は前後左右に移動できるようにされる請求項４記載の測
    定装置。
11. 【請求項１１】 測定圧が測定子の変位によって変化す
    るタイプのダイヤルゲージを被測定物の上下に向かい合
    わせに配置して被測定物の幅、厚等のサイズを測定する
    ことを特徴とする測定方法。