(57)【要約】【課題】レーザー寸法測定器を用いた測定において、表面が凹凸状になっているロール体の測定であっても、その測定結果に対して、ロール体表面の凹凸の影響を少なくすることができるロール体の検査方法を提供する。【解決手段】ロール体Ｒを回転軸Ａ中心に回転させ、その回転しているロール体Ｒに対し、レーザー寸法測定器１からレーザー光Ｌを斜めに照射して、ロール体Ｒの寸法および形状等を測定し検査する。すなわち、上記レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αが、０°を超え９０°未満に設定されている。【選択図】図１
2004144517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール体の寸法および形状等を、ロール体を回転軸中心に回転させ、その回転しているロール体に対し、レーザー寸法測定器からレーザー光を照射して測定し検査するロール体の検査方法であって、上記レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度が、０°を超え９０°未満に設定されていることを特徴とするロール体の検査方法。
【請求項２】
上記レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度が、３０°以上７５°以下の範囲に設定されている請求項１記載のロール体の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポンジロール等のロール体の外径，振れ，形状（円筒度や真円度等）等を測定し検査するロール体の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、スポンジロール等のロール体Ｒの外径，振れ，形状等の測定には、下記▲１▼および▲２▼の理由から、図４に示すように、レーザースキャンマイクロメーターのようなレーザー寸法測定器１が用いられている。この測定では、図５に示すように、レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αを９０°にして測定している。なお、これらの図において、１ａは投光部であり、１ｂは受光部である。
▲１▼非接触であるため、軟らかいものに対応可能である。
▲２▼高速測定が可能である（１０００〜１８００回／秒、平均化演算等を含め測定
時間は数秒）。
【０００３】
そして、上記測定の結果が、製品の規格範囲内にあるかどうかを検査し、その結果、上記範囲内にあるものは製品として出荷し、範囲内にないものは不良品として廃棄等する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スポンジロールのように表面が凹凸状になっているロール体Ｒを、レーザー寸法測定器１を用いて上記のように測定する場合、外径や振れの測定では、ロール体Ｒの表面の凹凸の影響を受ける。すなわち、外径や振れの測定における端縁に凹部が存在すると、その凹部をレーザー光Ｌがすり抜ける。このため、測定精度（測定値の確度，繰り返し再現性）が悪くなり、正確な製品評価ができなくなる。そこで、正規の規格値に対して安全域を加味した値での管理が必要となるが、このような管理は、歩留り向上の妨げになる。
【０００５】
一方、投影機を用いて測定検査する場合は、外径や振れの測定における端縁では、その端縁での凹凸が平均化されて測定されるが、全周を測定する必要があるため、測定時間が長くなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、レーザー寸法測定器を用いた測定において、表面が凹凸状になっているロール体の測定であっても、その測定結果に対して、ロール体表面の凹凸の影響を少なくすることができるロール体の検査方法の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のロール体の検査方法は、ロール体の寸法および形状等を、ロール体を回転軸中心に回転させ、その回転しているロール体に対し、レーザー寸法測定器からレーザー光を照射して測定し検査するロール体の検査方法であって、上記レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度が、０°を超え９０°未満に設定されているという構成をとる。
【０００８】
本発明者らは、レーザー寸法測定器を用いた測定において、表面が凹凸状になっているロール体の測定であっても、その測定結果に対して、ロール体表面の凹凸の影響を少なくすることができるようにすべく、ロール体の測定について鋭意研究を重ねた。その結果、ロール体を回転軸中心に回転させ、その回転しているロール体に対し、レーザー寸法測定器からレーザー光を斜めに照射して、ロール体の寸法および形状等を測定し検査すると、すなわち、上記レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度が、０°を超え９０°未満に設定されていると、ロール体表面の凹凸の影響を少なくすることができることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
このようにロール体表面の凹凸の影響が少なくなる理由は、レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度を０°を超え９０°未満に設定すると、ロール体の外径の端縁を通るレーザー光が、ロール体表面の凹凸の凹部の内周壁に当たる確率が高くなり、外径や振れ等の測定値におけるばらつきが小さくなるからであると思われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１１】
図１および図２は、本発明のロール体の検査方法の一実施の形態を示している。この実施の形態において、ロール体の検査方法は、レーザー光Ｌをロール体Ｒに対して斜めに照射する方法である。すなわち、そのロール体Ｒの検査方法は、ロール体Ｒを回転軸Ａ中心に回転させ、その回転しているロール体Ｒに対し、レーザー寸法測定器１からレーザー光Ｌを斜めに照射してロール体Ｒの寸法および形状等を測定し、その測定の結果が、製品の規格範囲内にあるかどうかを検査する方法、すなわち、上記レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αが０°を超え９０°未満に設定されている方法である。
【００１２】
より詳しく説明すると、上記レーザー寸法測定器１は、一般的に用いられるものであり、投光部１ａと受光部１ｂとを備えたものである。そして、上記測定は、それら投光部１ａと受光部１ｂとの間に、ロール体Ｒを斜めに配置し、回転装置等でロール体Ｒを回転させた状態で、上記投光部１ａからレーザー光Ｌを照射することにより行なわれる。これにより、ロール体Ｒのうちレーザー光Ｌを遮る部分の断面形状は、レーザー光Ｌの光軸方向に長い偏平円となる。そして、上記受光部１ｂでは、ロール体Ｒに遮られてレーザー光Ｌを受光していない領域を検出し、その領域の幅Ｗ１　を外径として測定する。また、受光した領域の一端縁Ｅ１　、および受光していない領域と受光した領域との境目（ロール体Ｒの外径の端縁に対応）Ｅ２　を検出し、上記一端縁Ｅ１　と境目Ｅ２　の間の幅Ｗ２　の最大値と最小値との差を振れとして測定する。この測定は、適宜の箇所で行なわれ、複数箇所で測定する場合には、レーザー寸法測定器１またはロール体Ｒ（回転装置）をロール体Ｒの軸方向に移動させて行なう。
【００１３】
このように、レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αを０°を超え９０°未満に設定することにより、ロール体Ｒの外径や振れ等の測定は、上記偏平円のうち曲率半径が大きくなっている部分（より平坦に近い部分）での測定となり、それらの部分（ロール体Ｒの外径の端縁）を通るレーザー光Ｌは、ロール体Ｒの表面における凹凸の凹部の内周壁に当たる確率が高くなる。このため、外径や振れ等の測定値におけるばらつきを小さくすることができる。すなわち、測定結果に対して、ロール体Ｒの表面における凹凸の影響を少なくすることができ、外径，振れ，円筒度，真円度等の測定精度を向上させることができる。
【００１４】
また、規格値に対する判定が明確になり、検査の工数低減や歩留りの向上を実現することができる。
【００１５】
なお、ロール体Ｒの外径や振れ等の測定部分となる偏平円の曲率半径が大きい部分では、上記レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αが小さくなるにつれて、徐々に曲率半径が大きくなるため、上記測定部分が徐々に平坦に近づき、レーザー光Ｌが、ロール体Ｒの表面における凹凸の凹部の内周壁に当たる確率が徐々に高くなる。したがって、上記光軸と回転軸Ａとのなす角度αが小さい程、外径や振れ等の測定値におけるばらつきが小さく点で、好ましいが、レーザー寸法測定器１の配置や測定し易さの点で、実用上は、３０°以上７５°以下の範囲に設定する。この範囲でも、測定値におけるばらつきは、充分に小さくすることができる。
【００１６】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００１７】
【実施例１】
上記実施の形態と同様にして、１本のロール体Ｒの振れを測定した。実施例１では、レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αを３０°とした。また、測定するロール体Ｒとして、軸体の外周部にスポンジ層が形成されたスポンジロールを用いた。このスポンジロールは、軸体の外径が５ｍｍ、その長さが２７０ｍｍ、スポンジ層の外径が１４ｍｍ、その長さが２２０ｍｍであった。そして、測定箇所は、スポンジ層の軸方向中央部とした。そして、振れ測定を繰り返し１０回行い、測定結果を図３に示した。また、レーザー寸法測定器１としてキーエンス社製のＬＳ−５００型を用いた。また、この測定において、スポンジロールの回転数を４８ｒｐｍ、平均化回数を４８回とした。測定時間は、各測定において３秒だった。
【００１８】
【実施例２】
レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とスポンジロールの回転軸Ａとのなす角度αを４５°とした。それ以外は、実施例１と同様とした。
【００１９】
【実施例３】
レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とスポンジロールの回転軸Ａとのなす角度αを６０°とした。それ以外は、実施例１と同様とした。
【００２０】
【実施例４】
レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とスポンジロールの回転軸Ａとのなす角度αを７５°とした。それ以外は、実施例１と同様とした。
【００２１】
【比較例１】
レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とスポンジロールの回転軸Ａとのなす角度αを９０°とした。それ以外は、実施例１と同様とした。
【００２２】
図３より、レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とスポンジロールの回転軸Ａとのなす角度αが小さい程、測定値におけるばらつきが小さいことがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のロール体の検査方法によれば、ロール体を回転軸中心に回転させ、その回転しているロール体に対し、レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度を０°を超え９０°未満に設定し、ロール体の寸法および形状等を測定しているため、ロール体の外径の端縁を通るレーザー光が、ロール体表面の凹凸の凹部の内周壁に当たる確率が高くなり、外径や振れ等の測定値におけるばらつきを小さくすることができる。すなわち、その測定結果に対して、ロール体表面の凹凸の影響を少なくすることができ、外径，振れ，円筒度，真円度等の測定精度を向上させることができる。
【００２４】
特に、本発明のロール体の検査方法において、上記レーザー寸法測定器におけるレーザー光の光軸とロール体の回転軸とのなす角度が、３０°以上７５°以下の範囲に設定されている場合には、レーザー寸法測定器の配置や測定し易さの点で、実用的であるとともに、外径や振れ等の測定値におけるばらつきを充分に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール体の検査方法の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】上記ロール体の検査方法を示す、ロール体が破断した正面図である。
【図３】実施例１〜４および比較例１における結果を示すグラフ図である。
【図４】従来のロール体の検査方法を示す斜視図である。
【図５】従来のロール体の検査方法を示す平面図である。
【符号の説明】
１　レーザー寸法測定器
Ａ　回転軸
Ｌ　レーザー光
Ｒ　ロール体
α　角度
【図１】
2004144517.tif 000003
【図２】
2004144517.tif 000004
【図３】
2004144517.tif 000005
【図４】
2004144517.tif 000006
【図５】
2004144517.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月28日(2002.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【実施例１】
上記実施の形態と同様にして、１本のロール体Ｒの振れを測定した。実施例１では、レーザー寸法測定器１におけるレーザー光Ｌの光軸とロール体Ｒの回転軸Ａとのなす角度αを３０°とした。また、測定するロール体Ｒとして、軸体の外周部にスポンジ層が形成されたスポンジロールを用いた。このスポンジロールは、軸体の外径が５ｍｍ、その長さが２７０ｍｍ、スポンジ層の外径が１４ｍｍ、その長さが２２０ｍｍであった。そして、測定箇所は、スポンジ層の軸方向中央部とした。そして、振れ測定を繰り返し１０回行い、測定結果を図３に示した。また、レーザー寸法測定器１としてキーエンス社製のＬＳ−５０００型を用いた。また、この測定において、スポンジロールの回転数を４８ｒｐｍ、平均化回数を４８回とした。測定時間は、各測定において３秒だった。