説明

厚み測定方法

【課題】 測定子と測定テーブルとの平行出し作業が不要で、特殊な測定子を用いなくて済み、被測定物の厚み寸法を高精度に測定できるとともに、測定力を調整することもできる厚み測定方法を提供する。
【解決手段】 厚み測定方法は、互いに平行な下端面31A2と上端面31B1とを有する治具本体31および治具本体31に着脱可能に装着され重さが調整可能な補助ウェイト32を有する測定治具3を準備する準備工程と、測定テーブル15に下端面31A2を載置するとともに、上端面31B1に測定子18を当接させ、このときのスピンドル17の移動量を基準位置として設定する基準位置設定工程と、測定テーブル15にフィルム2を載置したのち、このフィルム2の上に下端面31A2を載置するとともに、上端面31B1に測定子18を当接させ、このときのスピンドル17の移動量と基準位置との差からフィルム2の厚み寸法Tを求める測定工程とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は厚み測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、被測定物としてのフィルムの厚さを測定する厚み測定方法として、鉛直方向へ移動可能かつ測定テーブルに対して接近離間する方向へ移動可能に設けられ、下端に両端面が互いに平行に形成されたフラット測定子を有するスピンドルと、このスピンドルのフラット測定子が下方へ突出する方向へスピンドルを付勢する付勢手段とを備えた測定器を用いて、測定テーブル上にフィルムを載置して、フラット測定子と測定テーブルとでフィルムを挟み込んで、スピンドルの移動量からフィルムの厚み寸法を測定する厚み測定方法が知られている。
【0003】
また、このような従来の厚み測定方法においては、フィルムの反りを矯正する必要があるが、フィルムの材質によってはフィルムの反りを矯正するために必要なフィルムを押す押圧力(測定力)が異なるので、測定力を調整する必要がある。この解決方法として、フラット測定子とスピンドルとの間に、重さが調整可能な補助ウェイトを着脱可能とし、補助ウェイトの重さを変化させることによって測定力を調整する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−197338号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような従来の厚み測定方法では、フラット測定子と測定テーブルとを平行にするために平行出し作業を行う必要がある。そして、この平行出し作業を行うために、フラット測定子と測定テーブルとを当接させた状態で、フラット測定子をスピンドルに現合接合させていた。このため、測定子の交換が困難で、形状が特殊なフラット測定子を使用しなければならない。また、スピンドルの移動によるたわみで、スピンドルの移動範囲中にフラット測定子と測定テーブルとが平行でなくなる、すなわちフラット測定子とフィルムとが平行でなくなる場合が生じ、フィルムの厚さを精度良く測定できなくなる。
さらに、特許文献1に記載の方法では、測定力を調整することはできるが、前述の課題は解決できない。
【0006】
本発明の目的は、測定子と測定テーブルとの平行出し作業が不要で、特殊な測定子を用いなくて済み、被測定物の厚み寸法を高精度に測定できるとともに、測定力を調整することもできる厚み測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の厚み測定方法は、本体と、この本体に鉛直方向へ移動可能かつ測定テーブルに対して接近離間する方向へ移動可能に設けられ下端に測定子を有するスピンドルと、このスピンドルの測定子が下方へ突出する方向へ前記スピンドルを付勢する付勢手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器を用いて、被測定物の厚み寸法を測定する厚み測定方法であって、一端に第1基準面を有し、他端に前記第1基準面に対して平行な第2基準面を有する治具本体、および、この治具本体に着脱可能に装着され重さが調整可能な補助ウェイトを有する測定治具を準備する準備工程と、前記測定テーブルに前記測定治具の第1基準面を載置するとともに、前記測定治具の第2基準面に前記測定子を当接させ、このときの前記スピンドルの移動量を基準位置として設定する基準位置設定工程と、前記測定テーブルに被測定物を載置したのち、この被測定物の上に前記測定治具の第1基準面を載置するとともに、前記測定治具の第2基準面に前記測定子を当接させ、このときの前記スピンドルの移動量と前記基準位置との差から被測定物の厚み寸法を求める測定工程と、を備えることを特徴とする。
【0008】
このような構成によれば、基準位置設定工程および測定工程において、互いに平行な第1基準面と第2基準面とを有する治具本体を用いるため、測定子と測定テーブルとの平行出し作業が不要となる。また、従来のような特殊な測定子を用いなくて済み、スピンドルが移動しても、治具本体の第1基準面および第2基準面と測定テーブルとの間、すなわち治具本体の第1基準面および第2基準面と被測定物との間は平行のままであるため、被測定物の厚み寸法を高精度に測定できる。また、測定器の測定力は、スピンドルおよび測定子において付勢手段によって被測定物に向かって作用される付勢力と治具本体の自重と補助ウェイトの重さとの和である。上記構成によれば、基準位置設定工程および測定工程において、重さが調整可能な補助ウェイトを用いるため、測定力が調整可能で、例えば異なる材質の被測定物であっても、被測定物の反りなどを確実に矯正でき、被測定物の厚み寸法を適切に測定できる。
【0009】
本発明の厚み測定方法において、前記治具本体は、一端に前記第1基準面を有する板状の押圧子と、この押圧子に対して直角に形成され他端に前記第2基準面を有する測定棒とを有し、前記第2基準面よりも前記第1基準面が大きい面積に形成されていることが好ましい。
【0010】
このような構成によれば、第2基準面よりも面積の大きい第1基準面が被測定物に当接し、被測定物が、このような第1基準面を有する押圧子によって押圧されるため、柔らかい被測定物であっても、押圧子によって均一に押圧することができ、被測定物の厚み寸法を正確に測定できる。
【0011】
本発明の厚み測定方法において、前記補助ウェイトは、中心に前記測定棒の第2基準面側から前記測定棒に挿入可能な挿通孔が形成された複数のウェイト片を有することが好ましい。
【0012】
このような構成によれば、ウェイト片に形成された挿通孔を測定棒に挿入するだけでウェイト片を測定棒に装着できるため、補助ウェイトの重さを容易に調整でき、よって、測定力を容易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る測定器を示す斜視図。
【図2】本発明の実施形態に係る測定方法を示す図で、(A)は基準位置設定工程を示す図、(B)は測定工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示す測定器1は、ベース11を備え、ベース11上に立設されたコラム12には突出したヘッド部13が一体に形成されている。本実施形態では、ベース11とコラム12とヘッド部13とによって本体が構成されている。ヘッド部13の前面にはデジタル表示器14が設けられる。ベース11の上面には被測定物としてのフィルム2(図2参照)を載置する測定テーブル15が設けられ、ベース11の前面には、電源その他の各種スイッチ類等を備えた操作盤16が組み込まれている。ヘッド部13の内部には、フィルム2の厚み寸法Tを測定する図示しない厚み測定装置が組み込まれている。
【0015】
図1と図2に示すように、厚み測定装置は下端に測定子18を有するスピンドル17を備える。
スピンドル17は、厚み測定装置に設けられた図示しないホルダによって保持され、ホルダとともに鉛直方向(図2中上下方向)へ移動可能かつ測定テーブル15に対して接近離間する方向へ移動可能に設けられている。また、スピンドル17は、厚み測定装置に設けられた図示しない付勢手段によって、測定子18が下方へ突出する方向(図2中下方向)に付勢されている。付勢手段としては、厚み測定装置に設けられた図示しない円盤状の重錘が挙げられる。この重錘が所定位置に配置されており、てこの原理によってホルダ側に作用するモーメントがやや大きくなっている。よって、スピンドル17がこの重錘を用いて図2中下方向に常時付勢されている。
【0016】
ホルダには、所定の目盛が形成された図示しないメインスケールが図2中上下方向に立設されている。メインスケールのスケール面とスピンドル17および測定子18の軸線とは一直線上に配置されている。メインスケールに対向した位置に、所定の目盛を有する図示しないインデックススケールおよび図示しない光源、受光素子、検出回路を内蔵した図示しない移動量検出器が設けられ、この移動量検出器によって、スピンドル17の図2中上下方向の移動量、すなわち測定子18の図2中上下方向の移動量が検出される。検出された移動量はデジタル表示器14に表示される。なお、スピンドル17の移動量を検出する移動量検出手段については、この移動量検出器には限られない。
【0017】
図2に示す測定治具3は治具本体31と補助ウェイト32とを有する。
治具本体31は押圧子31Aと測定棒31Bとを有している。押圧子31Aは円板形状であり、上端面31A1と上端面31A1に平行な第1基準面としての下端面31A2とを有している。上端面31A1および下端面31A2はともに測定テーブル15の載置面15aに対して平行に形成されている。
測定棒31Bは円柱形状であり、押圧子31Aに対して直角に形成されている。測定棒31Bは、第2基準面としての上端面31B1と上端面31B1に平行な下端面31B2とを有している。上端面31B1および下端面31B2はともに測定テーブル15の載置面15aに対して平行に形成されている。よって、押圧子31Aの下端面31A2と測定棒31Bの上端面31B1とは互いに平行であり、かつ載置面15aに対しても平行である。また、押圧子31Aの下端面31A2は測定棒31Bの上端面31B1よりも大きい面積で形成されている。
【0018】
補助ウェイト32は治具本体31に着脱可能であり、円盤状で中心に測定棒31Bの上端面31B1側から測定棒31Bに挿入可能な挿通孔322が形成され、同じ外形を有して重さが等しい複数のウェイト片321を有する。本実施形態では、補助ウェイト32は、ウェイト片321が最大4つまで図2中上下に重ねられて構成される。各ウェイト片321は挿通孔322を測定棒31Bに挿入させることにより測定棒31Bに装着でき、また、挿通孔322を介してウェイト片321を測定棒31Bから脱離できる。よって、測定棒31Bに装着するウェイト片321の数を変化させることにより、補助ウェイト32の重さW2が調整可能である。
【0019】
次に、測定器1と測定治具3とを用いて、フィルム2の厚み寸法Tを測定する厚み測定方法について説明する。
まず、準備工程において、操作盤16に形成された図示しないスタートスイッチを押して、厚み測定装置に設けられた図示しない駆動機を駆動する。この駆動機の駆動により、ホルダおよびスピンドル17を介して測定子18が所定量上昇されて停止される。そして、測定治具3を準備する。
【0020】
その後、図2(A)に示す基準位置設定工程において、測定テーブル15の載置面15a上に押圧子31Aの下端面31A2を載置し、測定棒31Bに2つのウェイト片321を一番下方側から順に上下に重ねて装着する。そして、操作盤16の図示しない下降スイッチを押し、駆動機を駆動させて、ホルダおよびスピンドル17を下方に移動させ、2つのウェイト片321が装着された測定棒31Bの上端面31B1に測定子18を当接させる。このとき、操作盤16の図示しないリセットボタンを押してデジタル表示器14の表示を0に設定する。これによって、このときのスピンドル17の移動量が基準位置として設定される。デジタル表示器14の表示を0に設定したら、操作盤16の図示しない上昇スイッチを押し、駆動機を駆動させて、ホルダ、スピンドル17および測定子18を上方に移動させ、測定子18を上端面31B1から所定距離離す。
【0021】
次に、図2(B)に示す測定工程において、測定テーブル15の載置面15a上にフィルム2を載置し、フィルム2の上に、基準位置設定工程において2つのウェイト片321が装着された治具本体31の押圧子31Aの下端面31A2を載置する。
このとき、フィルム2が上方に向かって凸となるように反っている場合には、補助ウェイト32の重さW2が軽いことが考えられる。このような場合には、1つ又は2つのウェイト片321を測定棒31Bにさらに装着し、補助ウェイト32の重さW2を調整して図2(A)に示す重さW21から図2(B)に示す重さW22に重くし、フィルム2の反りを矯正してフィルム2を測定テーブル15の載置面15aと平行にする。
【0022】
そして、操作盤16の図示しない測定スイッチを測定モードに操作すると、ホルダ、スピンドル17および測定子18が下方に移動させられ、4つのウェイト片321が装着された測定棒31Bの上端面31B1に測定子18が当接される。そして、このときの測定子18の上方への移動量、すなわちスピンドル17の上方への移動量が移動量検出器によって検出され、検出された移動量がデジタル表示器14に表示される。このときのスピンドル17の移動量と、基準位置設定工程で設定されたスピンドル17の基準位置との差からフィルム2の厚み寸法Tが求められる。本実施形態では、スピンドル17の基準位置において、デジタル表示器14の表示を0に設定しているため、図2(B)に示す状態でデジタル表示器14に表示された表示値がフィルム2の厚み寸法Tとなる。
【0023】
以上のような本実施形態の厚み測定方法では以下の効果がある。
本実施形態の厚み測定方法では、基準位置設定工程および測定工程において、測定テーブル15の載置面15aに対して平行でかつ互いに平行な下端面31A2と上端面31B1とを有する治具本体31を用いるため、測定子18と測定テーブル15との平行出し作業が不要となる。また、従来のような特殊な測定子を用いなくて済み、スピンドル17が図2中上下方向に移動しても、下端面31A2および上端面31B1と測定テーブル15との間、すなわち下端面31A2および上端面31B1とフィルム2との間は平行のままであるため、フィルム2の厚み寸法Tを高精度に測定できる。また、測定器1の測定力Fは、スピンドル17および測定子18において付勢手段によってフィルム2に向かって作用される付勢力f1と治具本体31の自重W1と補助ウェイト32の重さW2との和である。本実施形態の厚み測定方法では、基準位置設定工程および測定工程において、重さW2が図2(A)に示す重さW21から図2(B)に示す重さW22に調整可能な補助ウェイト32を用いるため、測定力Fが調整可能で、異なる材質のフィルム2であっても、フィルム2の反りなどを確実に矯正でき、フィルム2の厚み寸法Tを適切に測定できる。
【0024】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、被測定物としてフィルム2について説明したが、紙、プラスチックやフェルト生地など、比較的軟質な材料に対して好適であるが、材質は問わない。
前記実施形態では、測定器として、図1に示されるような測定器1について説明したが、スピンドルと測定子とを備えたものであればよく、インジケータやダイヤルゲージでもよい。この場合、測定テーブルを有するスタンドにこれらインジケータやダイヤルゲージを取り付けて測定を行う。
前記実施形態では、付勢手段として、円盤状の重錘について説明したが、スピンドル17を図2中下方に向けて付勢するばねであってもよく、あるいは円盤状の重錘とばねとを併用してもよい。
【0025】
前記実施形態では、基準位置設定工程において、測定テーブル15の載置面15a上にまず治具本体31を載置し、その治具本体31に補助ウェイト32を装着したが、治具本体31に予め補助ウェイト32を装着し、予め補助ウェイト32が装着された治具本体31を載置面15a上に載置してもよい。
前記実施形態では、治具本体31は押圧子31Aと測定棒31Bとを有するものとして説明したが、互いに平行な下端面31A2および上端面31B1を有するものであれば、全体が一体で形成された単体であってもよい。
【0026】
前記実施形態では、補助ウェイト32は、ウェイト片321が最大4つまで上下に重ねられて構成されると説明したが、全体が一体で形成された単体であってもよい。
前記実施形態では、補助ウェイト32は、外形と重さが等しいウェイト片321が最大4つまで上下に重ねられて構成されると説明したが、4つ以上が上下に重ねられて構成されるものであってもよいし、各ウェイト片321の外形や重さが異なっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明は厚み測定方法に利用することができる。
【符号の説明】
【0028】
1…測定器
2…フィルム(被測定物)
3…測定治具
11…ベース(本体)
12…コラム(本体)
13…ヘッド部(本体)
15…測定テーブル
17…スピンドル
18…測定子
31…治具本体
31A…押圧子
31B…測定棒
31A2…下端面(第1基準面)
31B1…上端面(第2基準面)
32…補助ウェイト
321…ウェイト片
322…挿通孔
T…厚み寸法
W2,W21,W22…重さ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体と、この本体に鉛直方向へ移動可能かつ測定テーブルに対して接近離間する方向へ移動可能に設けられ下端に測定子を有するスピンドルと、このスピンドルの測定子が下方へ突出する方向へ前記スピンドルを付勢する付勢手段とを備え、前記スピンドルの移動量から被測定物の寸法を測定する測定器を用いて、被測定物の厚み寸法を測定する厚み測定方法であって、
一端に第1基準面を有し、他端に前記第1基準面に対して平行な第2基準面を有する治具本体、および、この治具本体に着脱可能に装着され重さが調整可能な補助ウェイトを有する測定治具を準備する準備工程と、
前記測定テーブルに前記測定治具の第1基準面を載置するとともに、前記測定治具の第2基準面に前記測定子を当接させ、このときの前記スピンドルの移動量を基準位置として設定する基準位置設定工程と、
前記測定テーブルに被測定物を載置したのち、この被測定物の上に前記測定治具の第1基準面を載置するとともに、前記測定治具の第2基準面に前記測定子を当接させ、このときの前記スピンドルの移動量と前記基準位置との差から被測定物の厚み寸法を求める測定工程と、を備えることを特徴とする厚み測定方法。
【請求項2】
請求項1に記載の厚み測定方法において、
前記治具本体は、一端に前記第1基準面を有する板状の押圧子と、この押圧子に対して直角に形成され他端に前記第2基準面を有する測定棒とを有し、前記第2基準面よりも前記第1基準面が大きい面積に形成されていることを特徴とする厚み測定方法。
【請求項3】
請求項2に記載の厚み測定方法において、
前記補助ウェイトは、中心に前記測定棒の第2基準面側から前記測定棒に挿入可能な挿通孔が形成された複数のウェイト片を有することを特徴とする厚み測定方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−108067(P2012−108067A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−258664(P2010−258664)
【出願日】平成22年11月19日(2010.11.19)
【出願人】(000137694)株式会社ミツトヨ (979)
【Fターム(参考)】