(57)【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２つの、縦方向（Ｌ）に対して横向きに延び、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）を備えた、それぞれ少なくとも１つの測定ラム（１０、１１、１２、１３）を備え、
前記往復可動式フレームは、それぞれ１つの第１の端部及び１つの第２の端部を備え、
フレームの第１の端部が、長さ測定中に１つの測定ジョー（３）に関して位置が安定した状態で配置された、それぞれ１つの位置固定式間隔セクション（８０）と接続し、
フレームの第２の端部が、長さ測定中に１つの測定ジョー（３）に関して縦方向（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）に加えられた押圧力で可動なそれぞれ１つの可動式間隔セクション（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）を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１ないし５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。
【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
【図１】
0005495109.tif 000002
【図２】
0005495109.tif 000003
【図３】
0005495109.tif 000004
【図４】
0005495109.tif 000005
【図５】
0005495109.tif 000006
【図６】
0005495109.tif 000007