説明

測定ラム

縦方向に配置されている縦長の異形材(100、101、102、103)、特に管の長さを、少なくとも2つの互いに向かい合っている測定ジョー(2、3)の間で測定するための測定装置であって、測定ジョーのうちの少なくとも1つが、縦長の異形材(100、101、102、103)の両方の端部(110、111、112、113、120、121、122、123)がそれぞれ1つの測定ジョー(2、3)と接触するまで縦方向(L)に移動可能であり、測定ジョー(2、3)の少なくとも1つがそれぞれ少なくとも1つの測定ラム(10、11、12、13)と、それぞれ少なくとも2つの、縦方向(L)に対して横向きに延びる、互いに縦方向(L)に間隔をあけて弾力的に往復可動式フレーム(51a、51b、52a、52b)と、それぞれ1つの第1の端部及び1つの第2の端部とを備え、フレームの第1の端部がそれぞれ1つの、長さ測定中に位置が安定した状態で1つの測定ジョー(3)の向い側に配置された間隔セクション(80)と接続し、フレームの第2の端部が、1つの測定ジョー(3)と長さ測定中に縦方向(L)に、縦長の異形材(100、101、102、102)の1つによって弾力的ではなく接続している接触棒(15、16、17、18)によって加えられた押圧力で可動可能なそれぞれ1つの間隔セクション(81、82)と接続し、測定ラム(10、11、12、13)のそれぞれ1つに割り当てられた、弾力的な変形によって引き起こされた測定ラム(10、11、12、13)の少なくとも1つの部分の位置変化を測定するセンサ(70、71、72、73)を備えた測定装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少なくとも2つの向かい合っている測定ジョーの間で、縦方向に配置された縦長の異形材、特に管の長さを測定するための測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
管の長さを測定するための測定装置は、先行技術で十分に公知である。
【0003】
特許文献1には、管の長さまたは他の計量基準の測定を可能にする測定機器が記述されている。これには、測定インサートが交換可能に装置へ配置されている。
【0004】
特許文献2には、被加工材の測定を制御することを可能にする測定装置が記述されている。これには測定ヘッドが備えられており、この測定ヘッドはスプリングを介してリセット可能であり、油圧式に減衰される。
【0005】
上述の測定装置は多数の部品から構成されており、そのことと結びついて摩耗現象及び整備作業が頻繁となることが不都合である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】独国特許第4308283(C2)号明細書
【特許文献2】米国特許第3975829号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従って本発明の課題は、比較的少ない数の構成部品で構成された、冒頭に挙げられた測定装置を提供することである。
【0008】
この課題は、主請求項の特徴を備えた、冒頭に挙げられた測定装置によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による測定装置は、そのために基本的に2つの互いに間隔をあけた測定ジョーを備えており、測定ジョーの少なくとも1つは移動可能である。
【0010】
移動可能な測定ジョーは距離計と接続しており、この距離計が両方の測定ジョー間の間隔全体の測定を可能にすることが好ましい。
【0011】
正確な、すなわち、縦長異形材の、特に金属の中空または中実異形材の長さを0.4μmまで正確に特定するために、本発明に従って少なくとも1つの測定ジョーに測定ラムが備えられている。好ましくは測定ラムは両方のうち一方に、有利には移動可能な測定ジョーに配置され、その結果測定用電子機器を1箇所に収納することができる。
【0012】
本測定装置は、同時に複数の異形材を高精度で測定することも可能にし、そのために対応する数の複数の測定ラムが備えられている。移動可能な測定ジョーは2つ、3つまたは4つの測定ラムを備えていることが好ましい。
【0013】
いずれの測定ラムも、好ましくはワンピースに形成され、測定ラムに割り当てられた1つの測定センサと協働する。測定ラムはそれぞれ1つの接触棒と、2つのフレームと、1つの可動式間隔セクションと、1つの位置固定式間隔セクションを備えている。位置固定式セクションは、複数の、特に2つの隣接した測定ラムに割り当てられている。
【0014】
いずれか1つの接触棒に異形材の1つの端部が圧力をかけることにより、接触棒はわずかに、特に1mm未満、測定ジョー内に押し込まれる。接触棒の押し込みによって、接触棒に対して略平行に配置された2つのフレームが変形する。このフレームは同じくワンピースで各可動式間隔セクションを介して接触棒と接続されている。
【0015】
両方のフレームの第1の端部は位置固定式間隔セクションと、両方のフレームの第2の端部はフレームの可動式間隔セクションと、一体化して接続されている。
【0016】
発明に従った配置は、運動学的には四棒リンク機構に相当する。この対応関係では、フレームの間隔セクションへの4つの移行部にはそれぞれジョイントが配置されている。
【0017】
これに対して、発明に従った構成は特に低摩耗性でメンテナンス不要のワンピース一体型構成部品であり、ワイヤ放電加工法によって高度に精密に製造することができる。測定ラムは鋼製であることが好ましい。
【0018】
測定ラム部品の変形は、測定センサ、特に距離測定センサで特定することができる。測定センサのセンサ範囲は、第1のスリットによってのみ接触棒から間隔をあけられた第1のフレームに向けられていることが好ましい。測定中、測定センサは自身と自身の方を向いたフレーム表面の間との距離を測定する。この種の測定は、誘導式の測定センサを使用し、0.4μmの精度で正確に実行することができる。
【0019】
接触棒もワンピースで可動式間隔セクションと接続し、長さ測定中に加えられた押圧力が特に可動式間隔セクションの、縦方向の動きに変換されることが有利である。接触棒の縦方向に対する垂直の動きまたは回転動作は行われないか、または測定可能な範囲では行われない。
【0020】
各測定ラムのために第1のフレームは細いスリットによって接触棒から間隔をあけられ、第2のフレームは自由空間によって第1のフレームから間隔をあけられていることが有利である。その際に第1のフレームは接触棒と第2のフレームの間に備えられている。
【0021】
有利には、各測定センサは位置固定式に測定ジョーと接続され、各第2のフレーム内の開口部を通ってこれを貫通する。センサ表面は、第1のフレームと第2のフレームの間の自由空間内で基本的に何も遮るもののない状態で配置されている。その際センサは接触棒の1つとは反対の方を向いた第1のフレームの面の方向に向いている。使用する誘導式測定システムが、センサ範囲を遮るものが何もない状態の場合にのみ、高精度の測定を可能にすることが好ましい。すなわち、センサ範囲の横側にも測定ラムの構成部品が配置されていてはならない。高精度測定のためのこの前提条件は、発明に従い、センサヘッドが両方のフレームの間の自由空間に備えられていることによって保証される。
【0022】
1つまたは複数の管セクションの全長を特定するためには、移動可能な測定ジョーが移動距離測定のための距離計と接続され、距離計と少なくとも1つの測定センサがデータ処理ユニットと接続され、このデータ処理ユニットによって、データ処理ユニットに供給された測定データから異形材長さを数量的に特定され得る。
【0023】
測定ラムの配置は、移動可能な測定ジョーのところで測定ラムが2列に並んで垂直方向に互いにずらされて備えられていることが特に有利である。この測定ラム配置は、特にその断面が異形材の縦方向に対して略漏斗状に構成されたホルダと協働して、同時に測定するべき管セクションに適している。
【0024】
さまざまな数の異形材を測定できるよう、測定センサはそれぞれ1つのスイッチと接続されており、個々にスイッチオン及びスイッチオフにすることができる。これによって、元々例えば4つの異形材を同時に測定するよう配置された測定装置を、同時に2つ、3つまたは正確に1つの異形材を測定することもできる。
【0025】
本発明は、1つの実施例を用いて6つの図で記述される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】発明に従った測定装置の側面図である。
【図2】図1に従った測定装置の移動可能な測定ジョーの斜視図である。
【図3】図2のIII−III線に沿った断面図及び平面図である。
【図4】測定するべき管を伴った測定ジョーの斜視図である。
【図5】測定するべき管セクションを4つ伴った測定ジョーの斜視図である。
【図6】4つないし2つの同時に測定するべき管セクションの位置状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
図1は、縦長円筒形の異形材、特に管セクション(100、101、102、103)の長さを、しかしまた中実異形材セクションの長さも正確に特定するための測定装置の基本的な配置を示している。この測定装置は、前側に配置された(図示していない)管切断機または管切断動力鋸と組み合わせて使用することが特に適している。
【0028】
最新の管切断機は、管の管セクションを短いサイクル時間で横引きすることを可能にしている。その際、切断工程全体に必要な時間は1秒未満で済ますことが可能である。作業サイクル中に管が動力鋸中に送り込まれ、切断され、切断された管セクション1が取り出される。横引きされた管セクション100、101、102、103は、非常に高精度で製造されなければならない。その際、顧客があらかじめ設定した長さとの差異は、例えば最大で1μmであり、それによって管セクション100、101、102、103は使用可能状態に維持される。
【0029】
本発明に従った測定装置は、複数の、特に1つ、2つ、3つ、または4つの横引きされた管セクション100、101、102、103を同時に、かつあらかじめ設定された上述の精度で長さ測定または長さ検査を同時に行うことを可能にする。
【0030】
この測定装置は、位置固定式測定ジョー2と、縦方向Lに往復移動可能な測定ジョー3を備えている。管セクション100、101、102、103は両方の測定ジョー2、3の間で長さ検査のためにホルダ4に格納される。ホルダ4は、図1に示された4つの管セクション100、101、102、103が、各測定時に両方の測定ジョー2、3に対して相対的に同じ位置で、ホルダ4に格納後に自動的に静止するように成形されている。4つの管セクション100、101、102、103は、その際互いに平行に縦方向に配置される。4つの管セクション100、101、102、103が両方の測定ジョー2、3の間でホルダ4にしっかり動かない状態に配置された後、4つの管セクション100、101、102、103のそれぞれ管両端110、111、112、113;120、121、122、123がそれぞれ両方の測定ジョー2、3の1つと接触するように、移動可能な測定ジョー3が管セクション100、101、102、103の方へ移動する。この接触中に長さ測定が実施される。その後、移動可能な測定ジョー3は、位置固定式測定ジョー2が管セクション100、101、102、103の縦方向に離れるように移動し、4つの管セクション100、101、102、103は、供給のためまたは特に管セクション端部110、111、112、113、120;121、122、123のさらなる加工のために取り出される。
【0031】
それぞれの個々の管セクション100、101、102、103の長さを特定するために、縦方向Lに移動可能な測定ジョー3は4つの個別に測定を行う測定ラム10、11、12、13を備えている。測定ラム10、11、12、13は図2で遠近法による平面図に示されている。
【0032】
測定ジョー3は略L字型に形成され、下側の短いLジョーは動かせるように測定装置のガイドに備えられており、その一方で長い、ホルダ4の隣で上方に突き出たLジョーは4つの個々の測定ラム10、11、12、13を備えている。4つの測定ラム 10、11、12、13は、両方の測定ラム10、11または12、13の間隔が互いに垂直にずらされて、互いに向かい合うように、2つの対になって配置されている。
【0033】
図2には、各測定ラム10、11、12、13の接触棒15、16、17、18が示されており、ホルダ4のために接触棒15、16、17、18がそれぞれ1つの取り付け面15a、16a、17a、18aを備えている。取り付け面15a、16a、17a、18aがそれぞれ割り当てられた管セクション端部6に形成された面と平行に配置されているのに対して、接触棒15、16、17、18はホルダ4の方へ軽く傾いた角度で配置されている。4つの管セクション100、101、102、103の長さ測定中、管セクション端部110、111、112、113には接触棒15、16、17、18の1つがそれぞれ正確に1つの取り付け面15a、16a、17a、18aに当接する。接触棒15、16、17、18は測定ジョー3に対して弾力的に可動である。
【0034】
図3に示されたIII−III線に沿った断面図と移動可能な測定ジョー3の平面図は、長いLジョーの内部を示すものである。ここでは、両方の左側取り付け面の対17a,18a及び両方の右側取り付け面の対15a、16aにそれぞれ1つの取り付け面が認められる。なぜなら両方ともそれぞれ正確に互いに重なり合って配置されているからである。図3では、両方の互いに隣り合って配置されている測定ラム11、12が示されている。図3で確認できる両方の、それぞれ1つの測定ラム11、12に割り当てられた自由空間21、22と、それぞれ1つの測定ラム11、12に割り当てられた両方のスリット31、41、32、42は、長いLジョーをそれぞれ完全に貫通する。
【0035】
図2との比較により、図3に示された左のスリット及び左の自由空間は、図3に示された右の両方のスリット及び右の自由空間とを比べておよそ半分の長しかない。図3に示された配置は、特に有利な方法で、ワイヤ放電加工機によって著しく高精度でワンピースの金属ブロックから製造される。その結果これは特に頑丈で耐摩耗性がある。
【0036】
図3に示された両方の各測定ラム11、12は、それぞれ正確に1つの接触棒16、17と正確に1つの割り当てられた接触面16a、17aを備えている。接触棒16、17は縦方向Lに対して略横に向き、縦方向Lに弾力的に可動である。接触棒16、17の内側の端部は自由であるのに対し、その反対側にある接触棒16、17の外側の端部は残りの測定ラム11、12の固体と一体化してつながっている。
【0037】
各測定ラム11、12は、互いに平行な2つの付属する自由空間21、22で境界を付けられた互いに向かい合っているフレーム51a、51b、52a、52bを備えている。各第1のフレーム51a、52aは、それぞれ1つの第1の細いスリット31、32によって付属する接触棒16、17から間隔をあけられている。フレーム51a、51b、52a、52bは、縦方向Lに対して垂直に伸び、縦方向Lの方へ弾力的に屈曲が可能である。各第2のフレーム51b、52bは、割り当てられた第1のフレーム51a、52aに対して平行で、かつ第1のフレームから各自由空間21、22によって間隔をあけられて備えられている。各第2のフレーム51b、52bは、1つの穴61、62を備え、この穴を通ってそれぞれ1つの測定センサ71、72が貫通している。いずれの円筒形測定センサ71、72も、測定ラム11、12の固体と位置固定式に、接触棒16、17に対して反対を向いた端部と接続している一方で、測定センサ71、72の元々のセンサ範囲は割り当てられた自由空間21、22内に配置されており、接触棒16、17に対して反対を向いたフレーム表面と距離をあけてフレーム表面の方を向いている。センサ71、72は、誘導式の測定システムを備えており、この測定システムがセンサ表面とフレーム表面間の距離を0.4μmまで正確に測定する。
【0038】
測定ラムの作動原理は図3に左の測定ラム11を用いて示されている。両方のフレーム51a、51bはそれぞれ1つの第1と第2の端部を備えている。両方の第1の端部は、測定ジョーの向い側の位置固定式の間隔セクション80と一体化してつながっているのに対し、両方の第2の端部は縦方向にいくらか往復運動する可動式間隔セクション81と一体化して成形されている。接触棒16と、この接触棒と弾力的ではなく接続している可動式間隔セクション80は一緒に、両方の平行したフレーム51a、51bによって位置固定式間隔セクション80と、及びその結果測定ジョー3の固体部と弾力的に接続している。
【0039】
管セクション100、101、102、103の端部110、111、112、113の押圧力が左の接触棒16の接触面16aを押すと、接触棒16は少し測定ジョーの中へ押されて変形する。全体構造が一体型に構成されているため、第1のフレーム51aも第2のフレーム51bも少し測定ジョーの中へ、すなわち図3では下側へ押される。両方のフレーム51a、51bの変形は、接触棒16の変形と一定の比率関係にある。測定センサ71は相応に較正され、第1のフレーム51aと測定センサ61間の距離変化に基づいて正確に測定した管セクション100、101、102、103の長さに正確に閉じられることができる。構成部品の変形動作は矢印で示されている。
【0040】
発明に従った測定ラム11の構成、特に縦方向Lに対して平行に配置されている両方のフレーム51a、51bのために、接触棒16も可動式間隔セクション81も縦方向Lに正確に導くことが可能である。縦方向Lに対して垂直の動き及び角移動または回転動作は、全く起こらないかまたは測定できない程度しか起こらない。
【0041】
図4は、図3と比べて、移動可能な測定ジョー3の斜めの遠近法平面図である。加えて、特に4つの測定するべき管セクション100、101、102、103の4つの端部110、111、112、113のうちの3つを見ることができる。移動可能な測定ジョー3は、4つの管セクション端部110、111、112、113とまだ接触していない状態にある。各第2のフレーム51b、52bはそれぞれ1つの環状の穴61、62を備え、この穴を通って測定センサ71、72のそれぞれ1つが貫通する。測定センサ71、72は円筒形に形成され、管と反対側を向いたその端部は測定ジョー3と接続している。図4は、4つの測定ラム10、11、12、13のワンピース構造だけでなく、測定ジョー3のLジョーのワンピース構造も全体として明確に示している。
【0042】
図5は、測定ジョー3の4つの測定するべき端管セクション100、101、102、103を示している。ここでは、管セクション100、101、102、103の各端部110、111、112、113が正確に1つの測定ラム10、11、12、13に割り当てられており、各管セクション100、101、102、103が正確に1つの取り付け面15a、16a、17a、18aと接触していることが認められる。これによって各測定ラム10、11、12が正確に1つの管セクション100、101、102、103の長さが測定できることが保証される。
【0043】
図6は、異なる断面積を持つ4つまたは2つの同時に測定するべき管セクションの端部の位置状態の原理図である。4つの取り付け面15a、16a、17a、18aは、2つ組で垂直に配置された対が互いに平行に及び両方の対の距離分だけ垂直にずらされて配置されている。これによって、4つの管を同時に測定する場合、各管端部が正確に1つの取り付け面15a、16a、17a、18aと接触することが保証される。2つのセクションを同時に測定する場合、図6の両方の測定センサ対のそれぞれの最も上側ないし最も下側の測定センサがスイッチオフにされ、測定は互いに向かい合っている取り付け面16a、17aでのみ実行される。
【0044】
ちなみに、発明に従った配置は正確に1つの管セクションの長さ測定も可能にする。その際、例えばすべての4つの測定センサ71、72、73、74がスイッチオフにされ、長さ測定は移動可能な測定ジョー3に割り当てられた距離計でのみ行われる。
【符号の説明】
【0045】
2 測定ジョー
3 測定ジョー
10 測定ラム
11 測定ラム
12 測定ラム
13 測定ラム
12 測定ラム
15 接触棒
15a 取り付け面
16 接触棒
16a 取り付け面
17 接触棒
17a 取り付け面
18 接触棒L、縦方向
18a 取り付け面
21 自由空間
22 自由空間
31 スリット
32 スリット
41 スリット
42 スリット
51a フレーム
51b フレーム
52a フレーム
52b フレーム
61 穴
62 穴
70 センサ
71 センサ
72 センサ
73 センサ
80 間隔セクション
81 間隔セクション
82 間隔セクション
100 異形材
101 異形材
102 異形材
103 異形材
110 異形材端部
111 異形材端部
112 異形材端部
113 異形材端部
121 異形材端部
122 異形材端部
123 異形材端部
L 縦方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
縦方向に配置されている縦長の異形材(100、101、102、103)、特に管の長さを、少なくとも2つの互いに向かい合っている測定ジョー(2、3)の間で測定するための測定装置であって、測定ジョーのうちの少なくとも1つが、縦長の異形材(100、101、102、103)の両方の端部(110、111、112、113、120、121、122、123)がそれぞれ1つの測定ジョー(2、3)と接触するまで縦方向(L)に移動可能であり、測定ジョー(2、3)の少なくとも1つがそれぞれ少なくとも1つの測定ラム(10、11、12、13)と、それぞれ少なくとも2つの、縦方向(L)に対して横向きに延びる、互いに縦方向(L)に間隔をあけて弾力的に往復可動式フレーム(51a、51b、52a、52b)と、それぞれ1つの第1の端部及び1つの第2の端部とを備え、フレームの第1の端部がそれぞれ1つの、長さ測定中に位置が安定した状態で1つの測定ジョー(3)の向い側に配置された間隔セクション(80)と接続し、フレームの第2の端部が、1つの測定ジョー(3)と長さ測定中に縦方向(L)に、縦長の異形材(100、101、102、102)の1つによって弾力的ではなく接続している接触棒(15、16、17、18)によって加えられた押圧力で可動可能なそれぞれ1つの間隔セクション(81、82)と接続し、測定ラム(10、11、12、13)のそれぞれ1つに割り当てられた、弾力的な変形によって引き起こされた測定ラム(10、11、12、13)の少なくとも1つの部分の位置変化を測定するセンサ(70、71、72、73)を備えた測定装置。
【請求項2】
測定ラム(10、11、12、13)の第1及び第2のフレーム(51a、52a)の第1の端部が各位置固定式間隔セクション(80)とワンピースで構成されており、第2の端部が各可動式間隔セクション(81)とワンピースで構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
【請求項3】
接触棒(15、16、17、18)が各可動式間隔セクション(81)とワンピースで接続し、押圧力が長さ測定中に縦方向(L)の動きに変換されることを特徴とする、請求項1または2に記載の測定装置。
【請求項4】
第1のフレーム(51a)がそれぞれ1つの第1の細いスリット(31)によって各接触棒(16)から間隔をあけられており、第2のフレーム(51b)がそれぞれ1つの自由空間(21、22)によって第1のフレーム(51a)から間隔をあけられており、第1のフレーム(51a)が縦方向(L)に接触棒(16)と第2のフレーム(51b)との間に配置されていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項5】
測定センサ(71、72)位置固定式に測定ジョー(3)と接続し、それぞれ1つの開口部(61、62)を通って第2のフレーム(51b、52b)を貫通し、センサ表面が基本的に何も遮るもののない状態で各自由空間(21、22)内に配置されており、各接触棒(15、16、17、18)の1つと反対の方を向いた第1のフレーム(51a、52a)の表面を向いていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項6】
移動可能な測定ジョー(3)が移動距離を測定するための距離計と接続されており、距離計と少なくとも1つの測定センサが1つのデータ処理ユニットと接続されており、データ処理ユニットによって異形材長さが特定されることを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項7】
全てが正確に1つの測定ジョー(2、3)に配置されている複数の測定ラム(10、11、12、13)を特徴とする、請求項1に記載の測定装置。
【請求項8】
移動可能な測定ジョー(3)が2列の測定ラム(10、1 1、12、13)を備え、並んで、互いに垂直にずらされて配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の測定装置。
【請求項9】
スイッチ装置によって選択した数の測定センサ(71、72)をスイッチオンにできることを特徴とする、請求項1または7または8のいずれか一項に記載の測定装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2010−519523(P2010−519523A)
【公表日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−550204(P2009−550204)
【出願日】平成20年2月6日(2008.2.6)
【国際出願番号】PCT/DE2008/000205
【国際公開番号】WO2008/101464
【国際公開日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(509197346)ラットゥーンド アンド シーオー ジーエムビーエイチ (2)
【Fターム(参考)】