(57)【要約】【課題】被測定物の安定的な搬送を実現しつつ、被測定物の表面に付着した水分等による測定精度への影響を極力小さくして高精度の測定が可能な外径寸法測定装置を提供する。【解決手段】この外径寸法測定装置は、搬送経路に沿って左右並列に配設され且つ被測定物を下側左右において支持しつつ搬送する搬送ベルトと、搬送経路上の測定位置を挟んで配置された投光／受光手段とを有するレーザ測定装置とを備え、被測定物の外径寸法を搬送ベルトによる搬送中にレーザ測定装置により測定可能に構成され、投光／受光手段を略上下に配置すると共に、測定位置を含む所定範囲においては搬送ベルトの間隔を搬送ベルトが完全に被測定物の下側に入るように狭くし、搬送経路上における所定範囲以外の部分においては搬送ベルトの間隔を所定範囲におけるそれよりも広くしたものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路に沿って左右並列に配設され且つ円筒表面を有する被測定物を下側左右において支持しつつその軸方向に搬送する線状の搬送ベルトと、前記搬送経路上の所定の測定位置を挟んで配置された投光手段と受光手段とを有するレーザ測定装置とを備え、前記被測定物の外径寸法を前記搬送ベルトによる搬送中に前記レーザ測定装置により測定可能に構成された外径寸法測定装置において、前記レーザ測定装置の前記投光手段と前記受光手段とを前記搬送経路に対して略上下に配置すると共に、前記搬送経路上における前記測定位置を含む所定範囲においては前記搬送ベルトの間隔をその搬送ベルトが完全に前記被測定物の下側に入るように狭くし、前記搬送経路上における前記所定範囲以外の部分においては前記搬送ベルトの間隔を前記所定範囲におけるそれよりも広くしたことを特徴とする外径寸法測定装置。
【請求項２】
前記搬送経路上の前記搬送ベルトを上向きの略円弧状に案内するガイド手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の外径寸法測定装置。
【請求項３】
前記投光手段と前記受光手段とを搬送方向に斜めに配置すると共に、前記測定位置の下側に配置した前記投光手段又は前記受光手段の上方を覆う覆い部材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の外径寸法測定装置。
【請求項４】
前記測定位置よりも上流側で且つ前記搬送経路の下側に、負圧源に接続された吸引口を略上向きに配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の外径寸法測定装置。
【請求項５】
前記搬送経路の上側で且つ前記吸引口に対応する位置に、空気を噴射する噴射口を略下向きに配置したことを特徴とする請求項４に記載の外径寸法測定装置。
【請求項６】
前記搬送ベルトは１本の無端ベルトよりなり、前記搬送経路以外の位置で交差させて配設したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の外径寸法測定装置。
【請求項７】
前記投光手段から照射されたレーザ光の一部が前記被測定物により遮られている間の経過時間と前記被測定物の搬送速度とに基づいて前記被測定物の長さ寸法を測定可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の外径寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円柱工作物等、円筒表面を有する被測定物を、搬送ベルトによる搬送中にレーザ測定装置により測定するための外径寸法測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばセンタレス研削盤では、その下流側に搬送コンベヤとレーザ測定装置とを有する外径寸法測定装置を配置し、スルーフィード研削後の工作物を搬送コンベヤで搬送する間に、その工作物（被測定物）の外径寸法をレーザ測定装置によりオンラインで測定して、全工作物についての寸法管理を行っている。
【０００３】
ここで用いられる外径寸法測定装置としては、例えば左右一対の搬送ベルトを用いた搬送コンベアを使用し、その搬送経路を挟んで左右にレーザ測定装置の投光手段と受光手段とを向かい合わせに配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この外径寸法測定装置では、搬送ベルトで被測定物の下側左右を支持しつつ軸方向に搬送すると共に、その搬送中の被測定物に対して横向きにレーザ光を照射して外径寸法を測定するようになっている。
【０００４】
この種の外径寸法測定装置では、搬送中の被測定物に対して横側からレーザ光を照射するため、少なくともレーザ測定装置による測定位置においては、搬送ベルトが被測定物の横側に完全に隠れる程度にそれら左右の搬送ベルトの間隔を広くする必要があるが、そのように左右の搬送ベルトの間隔を広くすることで搬送中の被測定物が安定し、結果として被測定物の落下や傾きを防止でき、安定した測定を行うことができるという利点がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−１３４６０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の外径寸法測定装置では、上記のような利点を有する一方、次のような欠点があった。即ち、上流側の研削工程から研削液等が付着したままの被測定物が搬送ベルト上に供給された場合、搬送中にそれらの水分が被測定物の下側に溜まり、これが横向きに照射されるレーザ光を遮断して外形寸法の測定精度を悪化させる可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、被測定物の安定的な搬送を実現しつつ、被測定物の表面に付着した水分等による測定精度への影響を極力小さくして高精度の測定が可能な外径寸法測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、搬送経路に沿って左右並列に配設され且つ円筒表面を有する被測定物を下側左右において支持しつつその軸方向に搬送する線状の搬送ベルトと、前記搬送経路上の所定の測定位置を挟んで配置された投光手段と受光手段とを有するレーザ測定装置とを備え、前記被測定物の外径寸法を前記搬送ベルトによる搬送中に前記レーザ測定装置により測定可能に構成された外径寸法測定装置において、前記レーザ測定装置の前記投光手段と前記受光手段とを前記搬送経路に対して略上下に配置すると共に、前記搬送経路上における前記測定位置を含む所定範囲においては前記搬送ベルトの間隔をその搬送ベルトが完全に前記被測定物の下側に入るように狭くし、前記搬送経路上における前記所定範囲以外の部分においては前記搬送ベルトの間隔を前記所定範囲におけるそれよりも広くしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図１４は、本発明の一実施形態を例示している。図１〜図３において、１は外径寸法測定装置で、上流側に配置されたセンタレス研削盤等の上流側装置２と、下流側に配置された下流側装置３との間に配置されている。
【００１０】
外径寸法測定装置１は、センタレス研削盤によるスルーフィード研削後の円柱工作物等、円筒表面を有する工作物（被測定物）Ｗを搬送しつつその外径寸法をオンラインで測定するためのもので、上流側装置２の工作物排出部２ａと下流側装置３の工作物受入部３ａとの間の搬送経路Ｒに沿って工作物Ｗを搬送する搬送手段４と、この搬送手段４により搬送中の工作物Ｗの表面から水分等の付着物を除去する付着物除去手段５と、搬送経路Ｒ上の測定位置Ａの近傍に配置されたレーザ測定装置６と、これら搬送手段４、付着物除去手段５、レーザ測定装置６等を直接的又は間接的に支持するベース板７とを備えている。ベース板７は、搬送経路Ｒに沿って例えばその搬送経路Ｒの搬送方向に対して左側に略鉛直に配置されている。なお、以下の説明では、単に左、右、又は左右という場合には特に説明のない限り搬送方向に対する左右をいうものとする。
【００１１】
搬送手段４は、駆動プーリ８、従動プーリ９、中間従動プーリ１０，１１、テンションプーリ１２、駆動モータ１３、ガイド板１４、搬送ベルト１５等を備えている。
【００１２】
ガイド板１４は、搬送ベルト１５を搬送経路Ｒに沿って案内するためのもので、搬送経路Ｒ方向に長い鉛直方向の平板状に形成されており、ベース板７の一面側に着脱自在に固定されている。ガイド板１４の上縁側の端面は、搬送ベルト１５を搬送経路Ｒに沿って案内するガイド面（ガイド手段）１６となっており、緩やかな上向きの略円弧状に形成されている。即ち、搬送経路Ｒは、このガイド面１６に沿った略円弧状となっている。
【００１３】
ガイド板１４の下縁側は、搬送ベルト１５を搬送経路Ｒの下流側から搬送経路Ｒの上流側に戻す戻し経路Ｒｒに沿って、搬送ベルト１５との間に任意の間隔を空けて略直線状に形成されている。
【００１４】
また、ガイド板１４には、その下流端側及び上流端側に夫々駆動プーリ８及び従動プーリ９を配置するための切り欠き部１７，１８が形成されており、長手方向の中間部分の上縁側には、レーザ測定装置６を配置するための凹入状の切り欠き部１９が、搬送経路Ｒ上の測定位置Ａに対応して搬送方向に対して後下がりの傾斜状に形成されている。なお、「後下がりの傾斜状」とは、搬送方向下流側（前）から上流側（後）に向けて低くなるように傾斜した状態をいうものとする。更に、ガイド板１４の上縁側で且つ切り欠き部１９の上流側及び下流側の各角部には、中間従動プーリ１０，１１を配置するための切り欠き部２０，２１が形成されている。
【００１５】
駆動プーリ８は、搬送ベルト１５を搬送経路Ｒに沿って駆動するためのもので、ガイド板１４の切り欠き部１７に対応して、搬送経路Ｒの最下流側の下側に配置されており、例えばベース板７側から搬送経路Ｒに垂直で且つ水平に突設された回転軸８ａにより回転自在に支持されている。回転軸８ａは、ギア２２等を介して駆動モータ１３の駆動軸１３ａに接続されており、駆動プーリ８は、駆動モータ１３の駆動により矢印α方向（図１）に一定速度で回転可能となっている。また、駆動プーリ８の外周面上には、図６に示すように、搬送ベルト１５を巻き掛けるための左右一対のガイド溝２３ａ，２３ｂが環状に形成されている。このガイド溝２３ａ，２３ｂは例えば断面Ｖ字形に形成されている。
【００１６】
また、駆動プーリ８は、搬送ベルト１５のテンションを調整可能に構成されている。即ち、駆動モータ１３は、駆動プーリ８を支持する回転軸８ａ、ギア２２等と共に例えば支持板１３ｂを介してベース板７側に搬送方向位置調整可能に装着されており、この支持板１３ｂの位置をベース板７に対して搬送方向に調整することにより、駆動プーリ８の搬送方向位置を調整して搬送ベルト１５のテンションを調整することが可能となっている。なお、このテンション調整機構は、例えば従動プーリ９側に設けてもよい。
【００１７】
従動プーリ９は、駆動プーリ８により駆動される搬送ベルト１５を搬送経路Ｒの上流側で支持しつつ従動して、搬送ベルト１５を戻し経路Ｒｒ側から搬送経路Ｒ側に案内するもので、ガイド板１４の切り欠き部１８に対応して、搬送経路Ｒの最上流側の下側に配置されている。この従動プーリ９は、例えばガイド板１４から搬送経路Ｒに垂直で且つ水平に突設された回転軸９ａにより回転自在に支持され、図７に示すように、その外周面上には搬送ベルト１５を巻き掛けるための左右一対のガイド溝２４ａ，２４ｂが環状に形成されている。これらガイド溝２４ａ，２４ｂの間隔は、例えば駆動プーリ８側のガイド溝２３ａ，２３ｂの間隔と略等しくなっている。なお、ガイド溝２４ａ，２４ｂは例えば断面Ｖ字形に形成されている。
【００１８】
搬送ベルト１５は、例えば鋼製の複数本の線材を縒り線状にして形成した断面略円形状の１本の無端ベルトよりなり、駆動プーリ８及び従動プーリ９の上側では搬送経路Ｒに沿って左右に並列するように、また駆動プーリ８及び従動プーリ９の下側では戻し経路Ｒｒ上の一カ所で左右が交差するように、駆動プーリ８と従動プーリ９とに巻き掛けられている。
【００１９】
即ち、搬送ベルト１５は、例えば図４に示すように、駆動プーリ８及び従動プーリ９の上側、即ち搬送経路Ｒ側では左側のガイド溝２３ａ，２４ａ同士、右側のガイド溝２３ｂ，２４ｂ同士を夫々接続し、駆動プーリ８及び従動プーリ９の下側、即ち戻し経路Ｒｒ側では左側のガイド溝２３ａと右側のガイド溝２４ｂ、右側のガイド溝２３ｂと左側のガイド溝２４ａとを夫々接続するように巻き掛けられている。
【００２０】
上流側装置２の工作物排出部２ａから搬送経路Ｒの最上流側に供給された工作物Ｗは、図７等に示すように、搬送経路Ｒに沿って左右並列に配設された搬送ベルト１５により下側左右を支持された状態でその軸方向に搬送される。このとき、搬送ベルト１５は１本の無端ベルトで構成されているため、搬送経路Ｒに沿って走行する左右の搬送ベルト１５に速度差が生じることがなく、工作物Ｗを安定的に搬送することができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、駆動プーリ８側のガイド溝２３ａ，２３ｂ、従動プーリ９側のガイド溝２４ａ，２４ｂを共に断面Ｖ字形としたが、例えば断面円弧状等の他の形状を採用してもよい。
【００２２】
中間従動プーリ１０，１１は、搬送経路Ｒ上の左右の搬送ベルト１５を、その間隔が測定位置Ａにおいて所定幅となるように案内するもので、例えばガイド板１４の切り欠き部２０，２１に対応して、測定位置Ａの上流側及び下流側における搬送経路Ｒの下側に配置されている。これら中間従動プーリ１０，１１は、例えばガイド板１４から搬送経路Ｒに垂直で且つ水平に突設された回転軸１０ａ，１１ａにより回転自在に支持され、その外周面上には搬送ベルト１５を案内するためのガイド溝２５（図８）が環状に形成されており、その上部側においてガイド溝２５に左右の搬送ベルト１５が掛けられている。
【００２３】
ガイド溝２５は、図８に示すように例えば断面矩形状に形成され、その内周側左右の角部２５ａ，２５ｂ（以下、ガイド部という）において左右の搬送ベルト１５を互いに内向き、即ち両者の間隔を狭める方向に保持しつつ搬送方向に案内するようになっている。
【００２４】
ここで、中間従動プーリ１０，１１のガイド溝２５は、測定位置Ａにおける左右の搬送ベルト１５の間隔を左右の搬送ベルト１５が完全に工作物Ｗの下側に入る所定の値Ｘａとするようにその左右方向幅が設定されており、一方の駆動プーリ８側のガイド溝２３ａ，２３ｂ、及び従動プーリ９側のガイド溝２４ａ，２４ｂは、左右の搬送ベルト１５の間隔を測定位置Ａにおける間隔Ｘａよりも広い所定の値Ｘｂとするようにその左右方向幅が設定されている。なお、間隔Ｘｂは、工作物Ｗが搬送中に左右の搬送ベルト１５の間から落下しない程度に広く設定すればよく、左右の搬送ベルト１５が工作物Ｗの下側から左右に張り出してもよい。
【００２５】
これにより、搬送経路Ｒ上における左右の搬送ベルト１５は、図５に示すように、その間隔が中間従動プーリ１０，１１間（所定範囲の一例）（以下、測定搬送経路Ｒｂという）ではＸａ一定であり、従動プーリ９と中間従動プーリ１０との間（以下、上流搬送経路Ｒａという）ではＸｂからＸａに徐々に縮小し、中間従動プーリ１１と駆動プーリ８との間（以下、下流搬送経路Ｒｃという）ではＸａからＸｂに徐々に拡大するように保持される。
【００２６】
なお、上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃでは、搬送ベルト１５はガイド板１４のガイド面１６に摺動して上向きの緩やかな略円弧状に案内され、ガイド面１６が切り欠き部１９により分断されている測定搬送経路Ｒｂでは、搬送ベルト１５はそのテンションのみにより例えば略水平に保持される。
【００２７】
また、ガイド板１４のガイド面１６上には、左右の搬送ベルト１５の左右外側に沿って一対のベルトガイド２６及びワークガイド２７が配設されている。ベルトガイド２６は、ガイド面１６上を摺動する左右の搬送ベルト１５の外向き（両者の間隔が広くなる方向）の変位を所定位置で規制するためのもので、搬送方向に長い平板状に形成されており、搬送ベルト１５側の内側面２６ａが上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃ上で左右の搬送ベルト１５の左右外側に略接するか又は若干の隙間を有するように、上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃのガイド面１６上に配置されている。
【００２８】
即ち、ベルトガイド２６は、上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃにおける左右の搬送ベルト１５の間隔の変化に対応して、その左右の内側面２６ａの間隔が中間従動プーリ１０，１１側で狭く、従動プーリ９及び駆動プーリ８側で広くなるように配設されている。なお、搬送経路Ｒにおける左右の搬送ベルト１５の間隔の変化がごく僅かであれば、ベルトガイド２６の内側面２６ａは搬送ベルト１５の間隔の変化に関係なく平行にしてもよい。また、本実施形態では、ベルトガイド２６のガイド面１６からの高さを、搬送ベルト１５の外径と略同じ程度としているが、少なくとも搬送ベルト１５の外側への変位を規制できる程度、例えば搬送ベルト１５の半径よりも大であればよい。
【００２９】
ワークガイド２７は、搬送経路Ｒ上を搬送される工作物Ｗの搬送ベルト１５からの脱落を阻止するためのもので、工作物Ｗ側（搬送ベルト１５側）の内側面２７ａの間隔が工作物Ｗの外径よりも広い所定間隔となるように、上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃにおけるベルトガイド２６上に配置されている。ワークガイド２７は、例えばベルトガイド２６と共にボルト等の固定手段２８によりガイド面１６に着脱自在に固定されている。
【００３０】
なお、ワークガイド２７は、工作物Ｗの搬送ベルト１５からの左右方向への脱落を阻止できるものであればよいが、例えばその内側面２７ａの最上部の位置が工作物Ｗの上下方向中間位置と同程度かそれよりも高くなるようにすることが望ましい。
【００３１】
また、搬送ベルト１５のテンション設定、工作物Ｗの重量、搬送ベルト１５上に同時に載せられる工作物Ｗの最大数、搬送速度等の各種条件設定により、上流搬送経路Ｒａ及び下流搬送経路Ｒｃにおける搬送ベルト１５の外側への変位を許容範囲内に収めることができる場合や、工作物Ｗの脱落の可能性が低い場合等には、ベルトガイド２６、ワークガイド２７の何れか一方又は両方を省略してもよい。
【００３２】
テンションプーリ１２は、搬送ベルト１５が戻し経路Ｒｒ側の交差部において互いに接触しないように、その交差部の近傍で両者間に一定の間隔を保持するためのもので、例えば支持アーム２９を介してガイド板１４の下部側に取り付けられている。
【００３３】
テンションプーリ１２は、図９に示すように、その外周面に例えば断面円弧状のガイド溝３０が環状に形成されており、支持アーム２９の一端側に、駆動プーリ８の回転軸８ａ等と略平行な回転軸１２ａにより回転自在に支持されている。また、支持アーム２９は、戻し経路Ｒｒの略中間部分に配置され、その一端側のテンションプーリ１２をガイド板１４の下側に突出させた状態で、ガイド板１４の側面に対して搬送方向に揺動自在で且つ着脱自在に装着されており、所定の揺動位置で固定可能となっている。なお、テンションプーリ１２は、図９に示すように、回転軸１２ａにより支持アーム２９の一端側から搬送ベルト１５側に変位した位置で支持されている。
【００３４】
テンションプーリ１２は、図４等に示すように、戻し経路Ｒｒ側で互いに交差する搬送ベルト１５のうち、下側を通過する方をガイド溝３０に引っ掛けて押し下げ、上側を通過する搬送ベルト１５との間に一定の間隔を確保して交差部における互いの接触を防止している。支持アーム２９の揺動位置を調整してテンションプーリ１２の押し下げ量を変化させれば、搬送ベルト１５のテンションを微調整することができる。
【００３５】
なお、支持アーム２９をガイド板１４に対して揺動自在のまま固定せず、支持アーム２９及びテンションプーリ１２の自重が搬送ベルト１５側にかかるようにして、搬送ベルト１５の交差部における接触を防止しつつそのテンションを一定に維持させるように構成してもよい。また、駆動プーリ８側のテンション調整機構を省略して、このテンションプーリ１２のみで搬送ベルト１５のテンション調整を行うように構成してもよい。
【００３６】
付着物除去手段５は、搬送経路Ｒ上を搬送中の工作物Ｗの表面から研削液等の水分、その他の異物を除去するためのもので、工作物Ｗの上側から乾燥空気を噴射するエアブロー装置３１と、工作物Ｗの下側から空気と共に水分等を吸引するバキューム装置３２とを備え、上流搬送経路Ｒａ沿いに１又は複数組、例えば２組配置されている。
【００３７】
バキューム装置３２は、図１０等に示すように、左右の搬送ベルト１５間に対応してガイド板１４のガイド面１６上に上向きの開口状に形成された吸引口３３と、この吸引口３３からガイド板１４内に下向きに形成された縦吸引通路３４と、この縦吸引通路３４の下端側から横向きに延設され且つその端部側が負圧源３５ａに接続された横吸引通路３５とを備えている。
【００３８】
また、エアブロー装置３１は、圧縮空気供給源（図示省略）に接続されており、乾燥空気を噴射する噴射口３１ａを、バキューム装置３２の吸引口３３に相対向するように下向きに向けた状態で上流搬送経路Ｒａの上側に配置され、例えばベース板７に着脱自在に固定されている。
【００３９】
付着物除去手段５は、エアブロー装置３１により搬送中の工作物Ｗに対して上側から乾燥空気を噴射することにより工作物Ｗの上側から左右両側にかけて付着している研削液等の水分、その他の異物を工作物Ｗの下側に向けて吹き飛ばすと共に、バキューム装置３２により工作物Ｗの左右両側から下側にかけて付着している水分等を吸引することにより、測定位置Ａよりも上流側で工作物Ｗの表面の付着物を除去するようになっている。
【００４０】
ここで、搬送ベルト１５は例えば縒り線状に形成されているため、その外周面上には僅かな凹凸があり、工作物Ｗの左右両側の水分は、バキューム装置３２の吸引力により、例えば搬送ベルト１５の外周面上のこの僅かな凹凸と工作物Ｗの外周面との間の隙間を通過して工作物Ｗの下側に集められ、吸引口３３内に吸引される。
【００４１】
吸引口３３内に水分等と共に吸引された空気は、図１０に示すように縦吸引通路３４、横吸引通路３５を経てバキューム装置３２側に案内される。バキューム装置３２側にはフィルターが設けられており、そのフィルターにより水分等のみが除去される。
【００４２】
なお、付着物除去手段５は、外径寸法測定装置１の作動中は常時作動させておくようにしてもよいし、工作物Ｗがエアブロー装置３１とバキューム装置３２との間を通過する期間のみ作動させるようにしてもよい。
【００４３】
レーザ測定装置６は、搬送経路Ｒ上を搬送中の工作物Ｗの外径寸法を、測定搬送経路Ｒｂ上の測定位置Ａにおいて測定するためのもので、測定位置Ａを通過する工作物Ｗに対してレーザ光Ｌを照射する投光手段３６と、この投光手段３６から工作物Ｗに向けて照射されたレーザ光Ｌを工作物Ｗの裏側で受光する受光手段３７とを備えている。
【００４４】
投光手段３６と受光手段３７とは、測定位置Ａを挟んで搬送経路Ｒの略上下で且つ搬送方向に対して後下がりの傾斜状（例えば鉛直方向から３０°程度の傾斜角）に配置されている。即ち、受光手段３７は測定位置Ａの下側に設けられたガイド板１４の切り欠き部１９内に受光部３７ａを下流側斜め上方に向けた状態で配置され、一方の投光手段３６はその投光部３６ａを受光手段３７の受光部３７ａに対向させるように上流側斜め下方に向けた状態で測定位置Ａの上側に配置され、共に例えば１つの装着板３８を介してベース板７の一面側に着脱自在に固定されている。
【００４５】
ここで、装着板３８を例えばベース板７に対して位置調整可能に構成すれば、投光手段３６と受光手段３７との相対位置関係を保持したままで搬送経路Ｒに対する位置調整を行うことができる。
【００４６】
また、受光手段３７側には、受光部３７ａの上方を上流側から覆うレンズフード（覆い部材）３９が設けられている。このレンズフード３９は、投光手段３６側からのレーザ光Ｌを遮断しない範囲で、受光部３７ａ上のできるだけ広い範囲を上流側から覆うように設けられており、例えば搬送方向上流側が下流側よりも低くなるように傾斜状に配置され、装着板３８等に着脱自在に固定されている。なお、レンズフード３９は受光手段３７に装着してもよい。
【００４７】
投光手段３６と受光手段３７とは搬送方向に対して後下がりの傾斜状に配置されているため、レンズフード３９は例えば平面視で受光部３７ａの受光領域（図１２にハッチングで示す）全体を上側から覆うこととなり、工作物Ｗから受光部３７ａの受光領域に向けて落下する水滴等の全てをレンズフード３９により遮ることができる。これにより、付着物除去手段５による付着物の除去が不十分で、測定位置Ａの近傍で工作物Ｗから水滴等が落下することがあったとしても、その水滴等による受光部３７ａの汚れを未然に防止して、外径寸法の測定精度の低下を阻止できる。
【００４８】
更に、レンズフード３９は、搬送方向上流側が下流側よりも低くなるように傾斜状に配置されているため、レンズフード３９上に落下した水滴等は受光手段３７の上流側に向けて流下し、受光部３７ａ側に落下することはない。
【００４９】
レーザ測定装置６は、図１１に示すように所定のコンピュータにより構成される測定制御手段４０に接続されている。測定制御手段４０は、レーザ測定装置６を制御して工作物Ｗの外径寸法等を算出するもので、受光手段３７側から得られる受光分布情報に基づいて、工作物Ｗにより遮られたレーザ光の範囲により工作物Ｗの外径寸法を算出するようになっている。
【００５０】
また、測定制御手段４０には、搬送手段４による工作物Ｗの搬送速度を測定する搬送速度測定手段４１が接続されており、この搬送速度測定手段４１で測定される工作物Ｗの搬送速度に基づいて、工作物Ｗの外径寸法だけでなく、その長さ寸法についても算出可能となっている。即ち、測定制御手段４０は、工作物Ｗによりレーザ光の一部が遮られている間の経過時間と、搬送速度測定手段４１で測定される工作物Ｗの搬送速度とに基づいて工作物Ｗの長さ寸法を算出することができる。
【００５１】
搬送速度測定手段４１は、例えば駆動モータ１３が搬送ベルト１５を一定量駆動する毎、即ち工作物Ｗを一定距離搬送する毎にパルスを発生するエンコーダパルス装置等を用いることができる。この場合、測定制御手段４０は、１パルスに対応する搬送距離（搬送速度に相当）と、工作物Ｗによりレーザ光の一部が遮られている間に発生したパルス数（経過時間に相当）とを掛け合わせることにより工作物Ｗの長さを算出できる。
【００５２】
また、搬送速度測定手段４１を用いることにより、例えば測定制御手段４０による測定で不良工作物が検出された場合、その測定後一定距離下流側でその不良工作物を払い出すように制御することも可能である。
【００５３】
なお、レーザ測定装置６は、外径寸法測定装置１の作動中は常時作動させておくようにしてもよいし、例えば工作物Ｗが測定位置Ａを含む所定区間内、例えば測定搬送経路Ｒｂ上にある間のみ作動させるようにしてもよい。
【００５４】
続いて、上記構成の外径寸法測定装置１による工作物Ｗの外径寸法等の測定動作について説明する。
【００５５】
外径寸法測定装置１を作動させると、駆動モータ１３が一定速度で搬送ベルト１５を駆動すると共に、付着物除去手段５及びレーザ測定装置６が作動を開始する。また、駆動モータ１３が一定速度での駆動動作を開始すると、エンコーダパルス装置よりなる搬送速度測定手段４１から一定駆動距離毎にパルスが出力される。
【００５６】
センタレス研削盤等よりなる上流側装置２が作動を開始すると、その工作物排出部２ａから外径寸法測定装置１の搬送経路Ｒの最上流側に、例えばスルーフィード研削後の工作物Ｗが所定時間毎に供給される。工作物排出部２ａから供給された工作物Ｗは、従動プーリ９上若しくはその近傍において、左右の搬送ベルト１５によりその下側左右を支持された状態で上流搬送経路Ｒａ上をその軸方向に搬送される。
【００５７】
なお、この上流搬送経路Ｒａの最上流側では、左右の搬送ベルト１５の間隔は、例えばその間から工作物Ｗが落下しない範囲で十分に広いＸｂとなっており、工作物Ｗはその搬送ベルト１５により安定的に保持された状態で搬送される。
【００５８】
また、上流搬送経路Ｒａ上では、搬送ベルト１５は上向きの滑らかな略円弧状に形成されたガイド面１６に沿って摺動するため、搬送ベルト１５の上下振動を抑制することができ、工作物Ｗをより安定的に搬送できる。
【００５９】
更に、上流搬送経路Ｒａ上では、左右の搬送ベルト１５の左右外側に沿って一対のベルトガイド２６及びワークガイド２７が配設されているため、例えば搬送ベルト１５上に同時に多数の工作物Ｗが載せられた場合であっても、ベルトガイド２６により左右の搬送ベルト１５の間隔が一定以上開くことはなく、また搬送ベルトの左右振動を抑制することができ、更に仮に搬送ベルト１５が若干不安定な状態になったとしてもワークガイド２７により工作物Ｗの落下を防止でき、工作物Ｗを更に安定的に搬送できる。
【００６０】
上流搬送経路Ｒａを搬送中に工作物Ｗが２カ所の付着物除去手段５を通過する際には、工作物Ｗの上側からエアブロー装置３１により乾燥空気が噴射され、これによって工作物Ｗの上側から左右両側にかけて付着している研削液等の水分、その他の異物が下側に向けて吹き飛ばされると共に、工作物Ｗの下側のバキューム装置３２により工作物Ｗの左右両側から下側にかけて付着している水分等が吸引される。これにより、工作物Ｗの外周面上の付着物は上流搬送経路Ｒａにおいてきれいに除去される。
【００６１】
ここで、付着物除去手段５を構成するエアブロー装置３１とバキューム装置３２は、共に工作物Ｗを搬送ベルト１５側、即ち下向きに押し付けるように作用するため、軽量の工作物Ｗであっても搬送ベルト１５上から吹き飛ばされ難いという利点がある。また、エアブロー装置３１とバキューム装置３２とを併用することにより、少ないエネルギーで水滴等を効率的に除去できると共に、例えばエアブロー装置のみを用いた場合と比べてミストが発生し難く、また騒音を低減できるという利点もある。
【００６２】
工作物Ｗが上流搬送経路Ｒａに沿って搬送される間に、左右の搬送ベルト１５の間隔はＸｂから徐々に狭くなり、工作物Ｗが上流搬送経路Ｒａの最下流側の中間従動プーリ１０上に到達した時点で最も狭いＸａとなって、測定搬送経路Ｒｂ上ではこのＸａに保持される。このとき、左右の搬送ベルト１５は、図１４に示すように完全に工作物Ｗの下側に入った状態となる。
【００６３】
また、測定搬送経路Ｒｂ上では、搬送ベルト１５を案内するガイド面１６が途切れており、工作物Ｗは左右の搬送ベルト１５の張力のみによって保持された状態で測定位置Ａを通過する。
【００６４】
工作物Ｗの前端側が測定位置Ａに差し掛かると（図１３に破線で示す）、レーザ測定装置６の投光手段３６から受光手段３７側に向けて照射されているレーザ光Ｌの一部が図１４に示すようにその工作物Ｗによって遮断され、その状態は工作物Ｗの後端側が測定位置Ａを抜けるまで（図１３に実線で示す）継続する。
【００６５】
測定制御手段４０は、受光手段３７側から取得した受光分布情報に基づいて、工作物Ｗに遮られたレーザ光Ｌの範囲により工作物Ｗの外径寸法を算出すると共に、工作物Ｗにレーザ光Ｌの一部が遮られているレーザ光遮断期間内に搬送速度測定手段４１から発せられたパルス数を計数し、そのパルス数と、予め設定されたその１パルスに対応する搬送距離とに基づいて、工作物Ｗの長さ寸法を算出する。
【００６６】
ここで、測定位置Ａでは左右の搬送ベルト１５はその間隔がＸａに保持され、完全に工作物Ｗの下側に入った状態となっているため（図１４）、この搬送ベルト１５がレーザ光を遮断して外径寸法の測定精度に悪影響を及ぼすことはない。
【００６７】
また、レーザ測定装置６は、投光手段３６と受光手段３７とを搬送経路Ｒに対して略上下方向に配置して、レーザ光を工作物Ｗの上下方向に照射するようになっているため、例えば工作物Ｗの外周面上の水分等が付着物除去手段５で完全に除去しきれなかった場合でも、図１４に示すように、工作物Ｗの搬送中にその水分等はレーザ光を遮断しない工作物Ｗの下側に溜まるため、外径寸法の測定精度を高く維持できる。
【００６８】
更に、投光手段３６と受光手段３７とは搬送方向に対して後下がりの傾斜状に配置され、且つ下側の受光手段３７側には受光部３７ａの上方を上流側から覆うレンズフード３９が設けられているため、受光部３７ａの受光領域はレンズフード３９により平面視で例えばその全部を上側から覆われることとなり、図１２に示すように工作物Ｗから受光部３７ａに向けて落下する水滴等をレンズフード３９により遮ることができる。これにより、付着物除去手段５による付着物の除去が不十分で、測定位置Ａの近傍で工作物Ｗから水滴等が落下することがあったとしても、その水滴等による受光部３７ａの汚れを未然に防止して、外径寸法の測定精度の低下を阻止できる。
【００６９】
測定位置Ａを通過した工作物Ｗは、中間従動プーリ１１上を通過して下流搬送経路Ｒｃに入る。下流搬送経路Ｒｃ上では、上流搬送経路Ｒａ側とは逆に左右の搬送ベルト１５の間隔がＸａからＸｂまで徐々に広くなり、また上流搬送経路Ｒａ側と同様に搬送ベルト１５が上向きの滑らかな略円弧状に形成されたガイド面１６に沿って摺動するため、工作物Ｗを安定的に搬送できる。
【００７０】
また、上流搬送経路Ｒａ側と同様に、左右の搬送ベルト１５の左右外側に沿って一対のベルトガイド２６及びワークガイド２７が配設されているため、ベルトガイド２６により左右の搬送ベルト１５の間隔が一定以上開くことはなく、また搬送ベルトの左右振動を抑制することができ、更に仮に搬送ベルト１５が若干不安定な状態になったとしてもワークガイド２７により工作物Ｗの落下を防止でき、工作物Ｗを更に安定的に搬送できる。
【００７１】
下流搬送経路Ｒｃ上を搬送された工作物Ｗは、その下流搬送経路Ｒｃの最下流側において工作物受入部３ａを介して下流側装置３側に受け渡される。
【００７２】
以上、本発明の各実施形態について例示したが、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、搬送ベルト１５は線状のものであればよく、その断面形状は四角形、八角形等の多角形であってもよい。また、搬送ベルト１５は複数本の線材を縒り線状にしたものに限られるものではなく、１本の線材により構成してもよい。
【００７３】
また、搬送ベルト１５の材質は、鋼以外の金属、ゴム、合成樹脂等、どのようなものでもよく、その搬送ベルト１５の外径、必要強度、搬送する被測定物の種類等に応じて適宜選択すればよい。また、搬送ベルト１５の外径や左右の間隔、搬送経路Ｒの長さ等についても、被測定物の外径や長さ等に応じて適当な値に設定すればよい。
【００７４】
搬送ベルト１５は、実施形態のように１本の無端ベルトで構成する他、左右２本の無端ベルトで構成してもよい。
【００７５】
レーザ測定装置６を構成する投光手段３６と受光手段３７とは、どちらを上に配置してもよく、例えば搬送経路Ｒの下側に投光手段３６を、上側に受光手段３７を夫々配置してもよい。この場合には、下側の投光手段３６側にレンズフード（覆い部材）３９を設ければよい。
【００７６】
投光手段３６と受光手段３７とは、被測定物Ｗから落下する水滴等による汚れを防止するという観点からは実施形態のように搬送方向に対して後下がりの傾斜状に配置することが望ましいが、例えば上下略鉛直に配置してもよく、また搬送経路Ｒに対して前下がりの傾斜状（後下がりの傾斜状とは逆に、搬送方向上流側（後）から下流側（前）に向けて低くなるように傾斜した状態をいうものとする）に配置してもよい。
【００７７】
また、実施形態のように投光手段３６と受光手段３７とを搬送方向に対して後下がりの傾斜状に配置した場合には、レンズフード（覆い部材）３９は、レーザ光を遮断することのないように、搬送経路Ｒの下側に配置される投光手段３６又は受光手段３７の上方を上流側から覆うように設ける必要があるが、投光手段３６と受光手段３７とを搬送方向に対して前下がりの傾斜状に設ける場合には、レンズフード（覆い部材）３９は逆に下流側から覆うように設ければよい。なお、レンズフード（覆い部材）３９は設けることが望ましいが、省略してもよい。
【００７８】
実施形態では、駆動プーリ８と従動プーリ９との間に２つの中間従動プーリ１０，１１を配置して、その２つの中間従動プーリ１０，１１により搬送ベルト１５を左右方向内向きに案内するように構成したが、その他の案内手段、例えばベルトガイド２６等により搬送ベルト１５を内向きに案内するように構成してもよい。また、実施形態で用いた中間従動プーリ１０，１１に代えて、上下方向の回転軸を有する左右一対の従動プーリを測定位置Ａの上流側及び下流側に夫々配置し、それら２組の従動プーリにより搬送ベルト１５を左右方向内向きに案内するように構成してもよい。
【００７９】
搬送ベルト１５の振動等を抑制して安定的な搬送を実現するためには、実施形態のようなガイド手段１６を設けて搬送経路Ｒ上の搬送ベルト１５を上向きの略円弧状に案内することが望ましいが、このガイド手段は例えば上流搬送経路Ｒａ、下流搬送経路Ｒｃにおいて搬送ベルト１５をその下側に沿って直線状に案内するものであってもよい。また、ガイド手段１６は省略してもよい。
【００８０】
付着物除去手段５は、実施形態のようにエアブロー装置３１とバキューム装置３２とで構成することが最も望ましいが、本発明の場合には少なくとも被測定物Ｗの側面側の水滴等を除去できれば測定精度への悪影響を排除できるため、例えばエアブロー装置３１を省略してバキューム装置３２のみを設けてもよい。もちろん、バキューム装置３２を省略してエアブロー装置３１のみを設けてもよい。また、付着物除去手段５は上流搬送経路Ｒａ上に何組配置してもよく、省略してもよい。
【００８１】
外径寸法測定装置の寸法等、例えば搬送ベルト１５の太さ、間隔、材質、搬送経路Ｒの距離、搬送速度等については、被測定物の大きさ（外径、長さ等）、重量、上流側装置２からの被測定物の供給間隔等に応じて適当な値に設定すればよい。
【００８２】
なお、一般的に小径、軽量の被測定物ほど搬送状態が不安定で寸法の測定精度も低くなる傾向にある。本発明は、被測定物に応じて適切な設計値を採用することで、円筒表面を有する工作物等であればどのような大きさ、重量のものであっても被測定物とすることができるが、特に小径、軽量の被測定物を用いる場合に、被測定物の安定搬送、高精度測定等の効果を顕著に得ることができる。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は、搬送経路に沿って左右並列に配設され且つ円筒表面を有する被測定物を下側左右において支持しつつその軸方向に搬送する線状の搬送ベルトと、搬送経路上の所定の測定位置を挟んで配置された投光手段と受光手段とを有するレーザ測定装置とを備え、被測定物の外径寸法を搬送ベルトによる搬送中にレーザ測定装置により測定可能に構成された外径寸法測定装置において、レーザ測定装置の投光手段と受光手段とを搬送経路に対して略上下に配置すると共に、搬送経路上における測定位置を含む所定範囲においては搬送ベルトの間隔をその搬送ベルトが完全に被測定物の下側に入るように狭くし、搬送経路上における所定範囲以外の部分においては搬送ベルトの間隔を所定範囲におけるそれよりも広くしているため、被測定物の安定的な搬送を実現しつつ、被測定物の表面に付着した水分等による測定精度への影響を極力小さくして高精度の測定が可能となる。
【００８４】
また、搬送経路上の搬送ベルトを上向きの略円弧状に案内するガイド手段を備えることにより、搬送ベルトの上下方向への振動を抑制でき、更に安定した搬送が可能となる。
【００８５】
投光手段と受光手段とを搬送方向に斜めに配置すると共に、測定位置の下側に配置した投光手段又は受光手段の上方を上流側から覆う覆い部材を設けることにより、被測定物の表面に付着した水滴等が測定位置の近傍で落下することがあったとしても、その水滴等による投光手段又は受光手段の汚れを未然に防止して、外径寸法の測定精度の低下を阻止できる。
【００８６】
測定位置よりも上流側で且つ搬送経路の下側に、負圧源に接続された吸引口を略上向きに配置することにより、被測定物の表面、とりわけ側面から下面側にかけて付着した水滴等の付着物を除去することができ、外径寸法の測定精度への悪影響を排除できる。
【００８７】
更に搬送経路の上側で且つ吸引口に対応する位置に、空気を噴射する噴射口を略下向きに配置することにより、被測定物の表面の付着物を更に効率的に除去できる。
【００８８】
搬送ベルトを１本の無端ベルトにより構成し、搬送経路以外の位置で交差させて配設することにより、搬送経路に沿って走行する左右の搬送ベルトに速度差が生じることがなく、被測定物をより安定的に搬送することができる。
【００８９】
投光手段から照射されたレーザ光の一部が被測定物により遮られている間の経過時間と被測定物の搬送速度とに基づいて被測定物の長さ寸法を測定可能に構成されているため、被測定物の外径寸法と長さ寸法とを１つのレーザ測定装置を用いて同時に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す外径寸法測定装置の全体側面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す外径寸法測定装置の全体平面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す外径寸法測定装置の全体斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す搬送ベルトの全体配設図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す搬送ベルトの搬送経路上の配設図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す駆動プーリの部分正面図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す従動プーリ近傍の部分断面図である。
【図８】本発明の一実施形態を示す中間従動プーリ近傍の部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態を示すテンションプーリ近傍の部分断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示す付着物除去手段近傍の部分断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態を示す測定制御系の概略ブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態を示すレンズフードによる効果の説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す長さ寸法測定の説明図である。
【図１４】本発明の一実施形態を示す測定位置における搬送ベルト及び被測定物の断面図である。
【符号の説明】
１    外径寸法測定装置
６    レーザ測定装置
１５    搬送ベルト
１６    ガイド面（ガイド手段）
３１ａ  噴射口
３３    吸引口
３５ａ  負圧源
３６    投光手段
３７    受光手段
３９    レンズフード（覆い部材）
Ｒ      搬送経路
Ａ      測定位置
Ｗ      工作物（被測定物）
【図１】
2004170171.tif 000003
【図２】
2004170171.tif 000004
【図３】
2004170171.tif 000005
【図４】
2004170171.tif 000006
【図５】
2004170171.tif 000007
【図６】
2004170171.tif 000008
【図７】
2004170171.tif 000009
【図８】
2004170171.tif 000010
【図９】
2004170171.tif 000011
【図１０】
2004170171.tif 000012
【図１１】
2004170171.tif 000013
【図１２】
2004170171.tif 000014
【図１３】
2004170171.tif 000015
【図１４】
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