(57)【要約】      （修正有）【課題】大きな面の平面度をも精密な精度で容易に計測可能であるとともに、構成が簡単で持ち運びし易い平面度計測装置を提供することにある。【解決手段】平面度計測装置１は、流体ｆと計測側浮遊部材２ｃとを収納し、任意の面における複数の被測定箇所ｎ１、ｎ２、…、ｎｉの上面に順次、載置される計測側流体槽２ｓと、浮遊部材２ｃから計測側センサの基準面までの第１距離を測定する第１高さ測定器２ｋと、流体ｆと固定側浮遊部材３ｃとを収納し、計測中に被測定箇所ｎ１、ｎ２、…、ｎｉの上面レベルに応じた高さの一つの固定面上に載置される固定側流体槽３ｓと、浮遊部材３ｃから固定側センサの基準面までの第２距離を測定する第２高さ測定器３ｋと、計測側流体槽２ｓと固定側流体槽３ｓとを接続するホース４と、複数の第１距離を示す信号と第２距離を示す信号とに基づきレベル差を求め、平面度を演算する。【選択図】図１
2005227081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の面の平面度を計測する平面度計測装置であって、
流体と該流体上に浮かびその上面レベルを示す計測側浮遊部材とを収納し、平面度の計測中に前記任意の面における複数の被測定箇所の上面に順次、載置される計測側流体槽と、
前記計測側流体槽の上方に固定され、前記流体上の計測側浮遊部材から前記計測側センサの基準面までの第１距離を測定する第１高さ測定器と、
流体と該流体上に浮かびその上面レベルを示す固定側浮遊部材とを収納し、平面度の計測中に前記被測定箇所の上面レベルに応じた高さの一つの固定面上に載置される固定側流体槽と、
前記固定側流体槽の上方に固定され、前記流体上の固定側浮遊部材から固定側センサの基準面までの第２距離を測定する第２高さ測定器と、
前記計測側流体槽内の流体と前記固定側流体槽内の流体とを接続するホースと、
前記第１高さ測定器および前記第２高さ測定器に接続され、前記複数の被測定箇所毎の各第１距離を示す信号と前記第２距離を示す信号とに基づき各被測定箇所間の上面レベル差を求め、平面度を演算する平面度演算手段とを
具備して成ることを特徴とする平面度計測装置。
【請求項２】
前記第１高さ測定器は、前記計測側浮遊部材に向ってレーザ光を発光する第１レーザ発光器と前記計測側浮遊部材により乱反射されるレーザ光量を検知する第１レーザ光乱反射センサとを有し、該第１レーザ光乱反射センサにより検知される乱反射のレーザ光量によって前記第１距離を測定し、
前記第２高さ測定器は、前固定側浮遊部材に向ってレーザ光を発光する第２レーザ発光器と前記固定側浮遊部材により乱反射されるレーザ光量を検知する第２レーザ光乱反射センサとを有し、該第２レーザ光乱反射センサにより検知される乱反射のレーザ光量によって前記第２距離を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載の平面度計測装置。
【請求項３】
前記計測側浮遊部材の移動を制限する第１位置決め部材と、
前記固定側浮遊部材の移動を制限する第２位置決め部材とを備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の平面度計測装置。
【請求項４】
前記ホースは、透明または半透明である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の平面度計測装置。
【請求項５】
前記流体は、水である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の平面度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面度を要する設置場所に機器を設置する場合等に任意の面の平面度を計測するための平面度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙を製造するための抄紙機１００を設置する場合、その側面図である図４(ａ)に示すように、設置場所に基礎ｋが築かれ、その上方にソウルプレートｓpが設置され、さらにその上方にブロックｂが設けられ、このブロックｂ上に抄紙機１００が設置されている。
【０００３】
抄紙機１００は、幅方向(図４(ａ)の紙面に対して垂直方向)に例えば７ｍの寸法を有する機械であり７ｍ幅の紙が製造されるため、均一の厚さを有する紙を製造するためには所定の平面度を有する面上に設置されねばならない。
【０００４】
そのため、抄紙機１００の設置に際して、まず、ブロックｂ等の上面の平面度が測定され、所定の平面度を有することを確認後、抄紙機１００が設置されている。
【０００５】
この抄紙機１００は、図４(ａ)のＡ部拡大断面図である図４(ｂ)に示すように、紙として固形化する前の紙の原料である液状の原料パルプ材ｐが、抄紙機１００内部からボトムリップｂlとトップリップｔlとの間からプレストロールｐrの上方のプラスチックワイヤｐｗ上に、７ｍの幅に亘って同時に平均１０００ｍ／分の速さで噴出されている。
【０００６】
そのため、抄紙機１００により製造される紙が、均一な厚さをもって製造されるためには、ボトムリップｂl、トップリップｔl間の寸法が７ｍの幅に亘って、うねりがでることなく均一な寸法に設定され、同じ厚さで原料パルプ材ｐが噴出されることが要求されている。
【０００７】
よって、ボトムリップｂlの上面ｂl1が所定の平面度を有する必要があり、この平面度を測定するに際しては、トップリップｔlを上方に解放してボトムリップｂlの上面ｂl1を外方に露出し、測定状態の概念的斜視図である図５(ａ)に示すように、ボトムリップｂlの上面ｂl1の測定箇所、例えば、全長７ｍのうちの９ヵ所に鋼尺ｍを順次、載置して、光学式のＹレベル計ｙによって測定者が目視することにより測定している。
【０００８】
なお、本願発明に関連する文献公知発明としては、下記の特許文献１、特許文献２がある。
【特許文献１】特開２００１−１４１５４６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のＹレベル計ｙによる平面度の測定方法は、Ｙレベル計ｙを介して目視する鋼尺ｍの最小目盛が、Ｙレベル計ｙ内の視野を示す図５(ｂ)に示すように、０．５ｍｍ単位であり、また、Ｙレベル計ｙおよび測定箇所に載置される鋼尺ｍ間距離によって測定者が視認する鋼尺ｍは近くなったり、遠くなったりする。
【００１０】
そのため、測定距離が近距離の場合には、比較的正確な測定が可能であるが、測定距離が遠距離、例えば１０ｍ前後の場合には、目視対象である鋼尺ｍの最小目盛が重なって見えたりする場合があり、測定誤差が大きく正確な測定が困難となっている。
【００１１】
例えば、発明者等の測定によれば、６〜８ｍの幅のボトムリップｂlの上面ｂl1の測定箇所において、０．３〜０．４ｍｍの誤差が確認されている。
【００１２】
加えて、Ｙレベル計ｙによる測定は、測定者が上目使いに測定する、或いは、下目使いに測定する等の測定における見方により測定値が変わり、測定者の読みカンに影響される場合がある。
【００１３】
また、Ｙレベル計ｙおよび鋼尺ｍ間距離が、１ｍ以内は測定が不可能であり、逆に、１０ｍ位離れるとＹレベル計ｙによる見え方が変わり鋼尺ｍの目盛がよく見えず、測定が不正確になり易い。
【００１４】
上述の如く、Ｙレベル計では、機器を据え付けた後に０．０５ｍｍ単位で計測面の平面度を計測することは殆ど不可能であり、また、その他の計測装置においても、１０ｍ〜２０ｍ前後の大きさの計測面の平面度を０．０５ｍｍ単位で計測することは困難である。
【００１５】
本発明は上記実状に鑑み、大きな面の平面度をも精密な精度で容易に計測可能であるとともに、構成が簡単で持ち運びし易い平面度計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関わる平面度計測装置は、任意の面の平面度を計測する平面度計測装置であって、流体と該流体上に浮かびその上面レベルを示す計測側浮遊部材とを収納し、平面度の計測中に前記任意の面における複数の被測定箇所の上面に順次、載置される計測側流体槽と、前記計測側流体槽の上方に固定され、前記流体上の計測側浮遊部材から前記計測側センサの基準面までの第１距離を測定する第１高さ測定器と、流体と該流体上に浮かびその上面レベルを示す固定側浮遊部材とを収納し、平面度の計測中に前記被測定箇所の上面レベルに応じた高さの一つの固定面上に載置される固定側流体槽と、前記固定側流体槽の上方に固定され、前記流体上の固定側浮遊部材から固定側センサの基準面までの第２距離を測定する第２高さ測定器と、前記計測側流体槽内の流体と前記固定側流体槽内の流体とを接続するホースと、前記第１高さ測定器および前記第２高さ測定器に接続され、前記複数の被測定箇所毎の各第１距離を示す信号と前記第２距離を示す信号とに基づき各被測定箇所間の上面レベル差を求め、平面度を演算する平面度演算手段とを具備して成ることを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項２に関わる平面度計測装置は、請求項１に記載の平面度計測装置において、前記第１高さ測定器は、前記計測側浮遊部材に向ってレーザ光を発光する第１レーザ発光器と前記計測側浮遊部材により乱反射されるレーザ光量を検知する第１レーザ光乱反射センサとを有し、該第１レーザ光乱反射センサにより検知される乱反射のレーザ光量によって前記第１距離を測定し、前記第２高さ測定器は、前固定側浮遊部材に向ってレーザ光を発光する第２レーザ発光器と前記固定側浮遊部材により乱反射されるレーザ光量を検知する第２レーザ光乱反射センサとを有し、該第２レーザ光乱反射センサにより検知される乱反射のレーザ光量によって前記第２距離を測定することを特徴としている。
【００１８】
本発明の請求項３に関わる平面度計測装置は、請求項１または請求項２に記載の平面度計測装置において、前記計測側浮遊部材の移動を制限する第１位置決め部材と、前記固定側浮遊部材の移動を制限する第２位置決め部材とを備えることを特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項４に関わる平面度計測装置は、請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の平面度計測装置において、前記ホースは、透明または半透明であることを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項５に関わる平面度計測装置は、請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の平面度計測装置において、前記流体は、水であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
以上、詳述した如く、本発明に関わる平面度計測装置によれば、複数の被測定箇所の上面に順次、載置される計測側流体槽内の流体の上面レベルと、一つの固定面上に載置される固定側流体槽内の流体の上面レベルとから、平面度を計測するため、ホースのねじれ、流体の蒸発等に影響を受けることなく精確、且つ、容易に平面度の計測が行える。
【００２２】
また、この平面度計測装置は、構成が簡素であり、持ち運び、運搬が容易である。
【００２３】
また、計測側浮遊部材の移動を制限する第１位置決め部材を備え、また、固定側浮遊部材の移動を制限する第２位置決め部材を備えれば、計測側浮遊部材、固定側浮遊部材の動きが安定化し、精確かつ円滑な計測が可能である。
【００２４】
また、ホースを、透明または半透明にすれば、ホース内のエアー溜まりを視認でき、エアーを取り除くことが容易で正確な計測が行える。
【００２５】
また、平面度計測装置における流体に水を用いれば、水は流動性が高いため、流体の上面レベルが早く安定化し、計測が迅速に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２７】
本発明に係る水レベル計(平面度計測装置)は、その概念図である図１(ａ)に示すように、流体ｆを収納する流体槽(計測側流体槽)２ｓおよびレーザ式高さ測定器(第１高さ測定器)２ｋを具え、平面度の計測対象面における各被測定箇所の上面に順次、載置される計測側レベル計ユニット２と、流体ｆを収納する流体槽(固定側流体槽)３ｓおよびレーザ式高さ測定器(第２高さ測定器)３ｋを具え、平面度の計測中に前記被測定箇所の面に応じたほぼ同一高さの一つの固定面上に載置される固定側レベル計ユニット３と、この固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓの流体ｆと計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓの流体ｆとを接続するホース４と、レーザ式高さ測定器２ｋおよびレーザ式高さ測定器３ｋが接続される増幅器(平面度演算手段)５と、増幅器５からの信号が入力され、該信号のデータ処理用の専用ソフトウェアがインストールされたパソコン(平面度演算手段)６とを備え構成されている。
【００２８】
なお、流体ｆは、流動性の高い流体が好適であり、本実施例では水が用いられている。
【００２９】
上記の計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓ内の流体ｆ上には、反射板２ｂが浮かべられており、その上面にはレーザ光の反射紙である保護紙(計測側浮遊部材)２ｃが貼り付けられている。
【００３０】
反射板２ｂは、流体ｆよりも比重が低く流体ｆ上に浮く必要があるため、本例では水より比重が低いプラスチックが用いられている。また、保護紙２ｃは、流体槽２ｓ内の流体ｆの上面レベル(高さ)を示すものであり、必ずしも紙である必要はないが反射率が高くよく乱反射するものがよい。
【００３１】
この反射板２ｂおよび保護紙２ｃには、流体槽２ｓの上面図である図１(ｂ)に示すように、流体槽２ｓ内に鉛直に立設されたステンレス鋼棒(第１位置決め部材)２ｖが挿通され所定位置内を浮遊するように位置決めされており、反射板２ｂ上の保護紙２ｃの回転移動および直線移動が制限されている。
【００３２】
このように、保護紙２ｃが、回転および直線移動を制限されることにより、保護紙２ｃによるレーザ光の乱反射が安定し、以って安定したレーザ光の乱反射の受光量が得られ、円滑かつ精確な測定を行うことができる。
【００３３】
これらの寸法を例示すると、流体槽２ｓ内の内径はφ８０ｍｍであり、また、反射板２ｂは内径がφ６０ｍｍ、厚さ３ｍｍであり、また、反射板２ｂ上の保護紙２ｃ上面の全体の平面度は、１０μｍ程度でありレーザ光があたる部分の表面粗さＲａは１μｍ位である。
【００３４】
また、ステンレス鋼棒２ｖの内径はφ３ｍｍであり、反射板２ｂおよび保護紙２ｃに、ステンレス鋼棒２ｖが１ｍｍ程度のガタを有して挿通され、保護紙２ｃの位置決めがなされている。
【００３５】
なお、本例では、反射板２ｂおよび保護紙２ｃにステンレス鋼棒２ｖを挿通して、保護紙２ｃの水平方向における回転および直線移動を制限する構成としたが、流体槽２ｓ内に反射板２ｂに対する当接部材を設けたり、保護紙２ｃを有する反射板２ｂの外径部を流体槽２ｓの内径面に空隙を介して当接させるなど、保護紙２ｃの運動を制限する方法は、ステンレス鋼棒２ｖによる方法に限定されるものではない。
【００３６】
計測側レベル計ユニット２におけるレーザ式高さ測定器２ｋは、図１(ａ)に示すように、反射板２ｂの保護紙２ｃに対してレーザｒ1を発光する発光器(第１レーザ発光器)(図示せず)と、このレーザｒ1が保護紙２ｃで乱反射されたレーザｒ2の受光量を検知するレーザ光乱反射センサ(計測側センサ、第１レーザ光乱反射センサ)(図示せず)とを有しており、レーザ光乱反射センサの受光量により保護紙２ｃからレーザ光乱反射センサの基準面までの距離(第１距離)を測定している。
【００３７】
同様に、固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓ内の流体ｆ上には、反射板３ｂが浮かべられており、その上面にはレーザ光の反射紙である保護紙(固定側浮遊部材)３ｃが貼り付けられている。
【００３８】
反射板３ｂは、流体ｆよりも比重が低く流体ｆ上に浮く必要があるため、本例では水より比重が低いプラスチックが用いられている。また、保護紙３ｃは、流体槽３ｓ内の流体ｆの上面レベル(高さ)を示すものであり、必ずしも紙である必要はないが反射率が高くよく乱反射するものがよい。
【００３９】
この反射板３ｂおよび保護紙３ｃには、流体槽３ｓの上面図である図１(ｃ)に示すように、流体槽３ｓ内に鉛直に立設されたステンレス鋼棒(第２位置決め部材)３ｖが挿通され所定位置内を浮遊するように位置決めされており、反射板３ｂ上の保護紙３ｃの回転移動および直線移動が制限されている。
【００４０】
このように、保護紙３ｃが、回転および直線移動を制限されることにより、保護紙３ｃによるレーザ光の乱反射が安定し、以って安定したレーザ光の乱反射の受光量が得られ、円滑かつ精確な測定を行うことができる。
【００４１】
これらの寸法を例示すると、流体槽３ｓ内の内径はφ８０ｍｍであり、また、反射板３ｂは内径がφ６０ｍｍ、厚さ３ｍｍであり、また、反射板３ｂ上の保護紙３ｃ上面の全体の平面度は、１０μｍ程度でありレーザ光があたる部分の表面粗さＲａは１μｍ位である。
【００４２】
また、ステンレス鋼棒３ｖの内径はφ３ｍｍであり、反射板３ｂおよび保護紙３ｃに、ステンレス鋼棒３ｖが１ｍｍ程度のガタを有して挿通され、保護紙３ｃの位置決めがなされている。
【００４３】
なお、本例では、反射板３ｂおよび保護紙３ｃにステンレス鋼棒３ｖを挿通して、保護紙３ｃの水平方向における回転および直線移動を制限する構成としたが、流体槽３ｓ内に反射板３ｂに対する当接部材を設けたり、保護紙３ｃを有する反射板３ｂの外径部を流体槽３ｓの内径面にギャップを介して当接させるなど、保護紙３ｃの運動を制限する方法は、ステンレス鋼棒３ｖによる方法に限定されるものではない。
【００４４】
固定側レベル計ユニット３におけるレーザ式高さ測定器３ｋは、図１(ａ)に示すように、反射板３ｂの保護紙３ｃに対してレーザｒ3を発光する発光器(第２レーザ発光器)(図示せず)と、このレーザｒ3が保護紙３ｃで乱反射されたレーザｒ4の受光量を検知するレーザ光乱反射センサ(固定側センサ、第２レーザ光乱反射センサ)(図示せず)とを有しており、レーザ光乱反射センサの受光量により保護紙３ｃからレーザ光乱反射センサの基準面までの距離(第２距離)を測定している。
【００４５】
上記ホース４は、可撓性の透明のビニール製ホースが用いられており、計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓ内の流体ｆと固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓ内の流体ｆとを接続し、流体ｆで満されている。
【００４６】
また、ホース４の流体槽２ｓへの接続口にはバルブ４ｖ1が設置されており、ホース４の流体槽３ｓへの接続口にはバルブ４ｖ2が設置されている。
【００４７】
なお、ホース４は、堅いホースであると扱いにくく、また、不透明であるとホース内に空気が入っても分からないため、可撓性があり、且つ透明または半透明のホースが好適である。そのため、本例では充分な可撓性を有する透明のビニール製ホースを用いている。
【００４８】
前記増幅器５は、計測側レベル計ユニット２で測定された計測値が表示される表示ウィンドウ５ｗ1と、固定側レベル計ユニット３で測定された計測値が表示される表示ウィンドウ５ｗ2と、測定の際のトリガ信号を付与する計測釦５ｂと、電源スィッチ５ｓとを備えている。
【００４９】
この増幅器５は、計測側レベル計ユニット２のレーザ式高さ測定器２ｋにおけるレーザ光乱反射センサが検知するレーザ光乱反射の受光量を示す信号を、保護紙２ｃからレーザ光乱反射センサの基準面までの距離を示す信号として数値化して表示ウィンドウ５ｗ1に表示するとともに、所定の増幅率をもって増幅し、その増幅信号をパソコン６へ出力している。
【００５０】
同様に、増幅器５は、固定側レベル計ユニット３のレーザ式高さ測定器３ｋにおけるレーザ光乱反射センサが検知するレーザ光乱反射の受光量を示す信号を、保護紙３ｃからレーザ光乱反射センサの基準面までの距離を示す信号として数値化して表示ウィンドウ５ｗ2に表示するとともに、所定の増幅率をもって増幅し、その増幅信号をパソコン６へ出力している。
【００５１】
前記パソコン６においては、専用ソフトウェアを用いて、計測側レベル計ユニット２の増幅信号(保護紙２ｃから計測側のレーザ光乱反射センサの基準面までの距離を示す)と固定側レベル計ユニット３の増幅信号(保護紙３ｃから固定側のレーザ光乱反射センサの基準面までの距離を示す)とから、計測側レベル計ユニット２が載置された被測定箇所の面と固定側レベル計ユニット３が載置された固定面との高さの差の距離を求めるデータ処理を行い、被測定箇所毎のデータとして取得している。
【００５２】
このようにして、計測側レベル計ユニット２が載置される被測定箇所の面と、この被測定箇所の上面レベルとほぼ同一高さであり、固定側レベル計ユニット３が載置される一つの固定面との高さの差の距離を、各被測定箇所毎に取得し、各被測定箇所の面と固定側レベル計ユニット３が計測中に載置される一つの固定面との差の距離が、各計測点毎に取得される。
【００５３】
そして、この各被測定箇所毎の一つの固定面との高さの差を比較することにより、計測対象面の平面度を演算している。
【００５４】
このパソコン６を用いる平面度の計測方法としては、所定の計測時間を予め設定して、増幅器５の計測用釦５ｂの押下後の設定時間中にデータを取得してデータ解析を行う時間モードと、増幅器５の計測釦５ｂを押下して、この押下時の瞬間のデータを測定する信号モードとを有している。
【００５５】
このようにして取得されたデータは、パソコン６により、例えば、表計算ソフトを用いて表として出力したり、履歴データとして蓄積したり等、必要に応じて任意のデータ加工を行っている。
【００５６】
次に、上述の構成の水レベル計１による平面度の計測過程について説明を行う。
【００５７】
計測対象面は、抄紙機におけるボトムリップｂlの上面ｂl1であり、必要とされる平面度は、平均粗さ０．０１ｍｍである。なお、ボトムリップｂlの上面ｂl1は、背景技術で述べたように、約７ｍの幅を有している。
【００５８】
計測に際しては、図４(ａ)に示すように、ボトムリップｂlの上面ｂl1を覆うトップリップｔlを矢印αのように上方に解放して、ボトムリップｂlの上面ｂl1を外側に露出させて計測が行われる。
【００５９】
本実施例では、流体ｆとして水を用いるので、計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓと固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓとに水を入れ、また、ホース４に水を充満させて、ホース４内にエアーたまりが無いことを確認する。
【００６０】
そして、図１(ａ)に示すように、ホース４を計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓおよび固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓにつなぎ、計測側レベル計ユニット２のレーザ式高さ測定器２ｋおよび固定側レベル計ユニット３のレーザ式高さ測定器３ｋを増幅器５に接続し、また、増幅器５をパソコン６に接続する。
【００６１】
水レベル計１を、それぞれの計測場所に運搬するに際しては、運搬中に計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓの高さと固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓの高さの差が大きく異なり、流体ｆが、計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓ或いは固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓから流出することを防止するため、ホース４に接続されたバルブ４ｖ1、４ｖ2を閉塞して運搬する。
【００６２】
このようにして、計測対象の抄紙機１００の設置場所まで水レベル計１を運搬する。
【００６３】
そして、平面度の計測に際しては、まず、水レベル計１の固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓを、抄紙機１００における計測対象面であるボトムリップｂlの上面ｂl1と略同一の高さの面上に載置する。
【００６４】
次に、増幅器５に、電源スィッチ５ｓをオンして電源を投入する。
【００６５】
続いて、計測側レベル計ユニット２のレーザ式高さ測定器２ｋにおけるレーザ光乱反射センサ上部の反射板距離が正しくなるように水を増減させて調整し、また、固定側レベル計ユニット３のレーザ式高さ測定器３ｋにおけるレーザ光乱反射センサ上部の反射板距離が正しくなるように水を増減させて調整する。
【００６６】
続いて、パソコン６をたちあげ、データ処理用の専用ソフトを開く。
【００６７】
すると、パソコン６のディスプレイ６ｇには、メイン画面が表示されるので、設定画面に移行する。
【００６８】
この設定画面において、Ａ−Ｂモード、すなわち、(固定側レベル計ユニット３におけるレーザ式高さ測定器３ｋのレーザ光乱反射センサ、保護紙３ｃ間距離)−(計測側レベル計ユニット２におけるレーザ式高さ測定器２ｋのレーザ光乱反射センサ、保護紙２ｃ間距離)モードに設定する。
【００６９】
続いて、測定データを、パソコン６で処理するため、パソコン６の画面６ｇ上で以下の設定を行う。
【００７０】
まず、オンラインでデータ処理を行うため、ロギングモードをクリックし、続いて、所定の時間スパン、例えば１分間連続測定を行い３０００データ位取得するなどの時系列の測定、或いは、測定者が増幅器５の計測釦５ｂを押下した瞬間にトリガ信号を発して測定を行う信号測定であるタイミングエッジのうち、タイミングエッジを選択してクリックする。
【００７１】
続いて、データ点数をクリックし、ボトムリップｂlの上面ｂl1における被測定箇所の数をデータ点数として入力してＯＫをクリックし、さらに、実行をクリックする。
【００７２】
続いて、実際の計測を行うことになるが、平面度の計測対象面であるボトムリップｂlの上面ｂl1は、先端部が下側に傾斜する２度程度の傾斜面であるため、計測側レベル計ユニット２を載置する位置がボトムリップｂlの先端部から奥方にずれた場合、ボトムリップｂlの奥方にいくに従いその高さが高くなり、計測値に計測側レベル計ユニット２の載置箇所による高さの誤差が重なり、正確な測定が不可能となる。
【００７３】
そこで、計測側レベル計ユニット２の載置位置を、ボトムリップｂlの先端部から等距離に設定するため、図２に示す測定用の治具ｊを用いて平面度を計測する。
【００７４】
すなわち、計測側レベル計ユニット２を、予め、測定用の治具ｊに固定し、計測側レベル計ユニット２が固定された治具ｊを、ボトムリップｂlの上面ｂl1の被測定箇所ｎ１、ｎ２、…、ｎｉ(ｉは任意の自然数)に、順次、移動して据え付け、測定を行う。
【００７５】
まず、図２に示すように、ボトムリップｂlの上面ｂl1における第１の被測定箇所ｎ１のレベル(高さ)を測定するために、第１の被測定箇所ｎ１に計測側レベル計ユニット２が固定された治具ｊをクランプして据え付ける。
【００７６】
そして、ホース４に接続されたバルブ４ｖ1、４ｖ2を解放して、増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2における表示値が安定したら、計測側レベル計ユニット２の計測値を原点とするため、パソコン６の画面６ｇ上でＺＥＲＯをクリックして表示ウィンドウ５ｗ1の表示値を０とする。なお、増幅器５における表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2の表示が安定するのに１、２分かかるので、それまで待機する。
【００７７】
こうして、計測側レベル計ユニット２の計測値に０が設定されると、増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ2に、固定側レベル計ユニット３の計測値の表示値として計測側レベル計ユニット２の計測値の０に対する相対値、すなわち、計測側レベル計ユニット２の保護紙２ｃの上面レベル(上面高さ)に対する固定側レベル計ユニット３の保護紙３ｃの上面レベル(上面高さ)が表示される。
【００７８】
増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2の表示が安定した後、増幅器５の計測釦５ｂを押下して第１の被測定箇所ｎ１のデータを取得する。
【００７９】
なお、再度、ＺＥＲＯリセットする場合は、パソコン６の画面６ｇ上で解除をクリックした後、ＺＥＲＯをクリックする。
【００８０】
続いて、ボトムリップｂlの上面ｂl1における第２の被測定箇所ｎ２のレベル(高さ)を測定するため、ホース４に接続されたバルブ４ｖ1、４ｖ2を閉塞して、治具ｊに固定された計測側レベル計ユニット２を移動し、第２の被測定箇所ｎ２に計測側レベル計ユニット２が固定された治具ｊをクランプして据え付ける(図２参照)。
【００８１】
そして、ホース４に接続されたバルブ４ｖ1、４ｖ2を解放して、増幅器５における表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2の表示が安定するまで１、２分間待機し、増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2における表示値が安定したら、計測側レベル計ユニット２の計測値を原点とするため、パソコン６の画面上でＺＥＲＯをクリックして表示ウィンドウ５ｗ1の表示値を０とする。
【００８２】
こうして、計測側レベル計ユニット２の計測値に０が設定されると、増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ2に、計測側レベル計ユニット２の計測値(０)に対する固定側レベル計ユニット３における計測値の相対値が表示される。
【００８３】
こうして、増幅器５の表示ウィンドウ５ｗ1、５ｗ2の表示値が安定した後、増幅器５の計測釦５ｂを押下して第２の被測定箇所ｎ２のデータを取得する。
【００８４】
同様な方法により、残りの第３の被測定箇所ｎ３、第４の被測定箇所ｎ４、…、第ｉの被測定箇所ｎｉのデータを取得する。
【００８５】
こうして、全ての被測定箇所の測定が終了すると、パソコン６の専用ソフトウェアによりこれらのデータから各被測定箇所間の上面レベル差を求め、計測対象面であるボトムリップｂlの上面ｂl1の平面度を演算し、ディスプレイ６ｇにグラフ表示したり、表計算ソフトによる表示をしたり、或いは、これらの計測結果をプリンタで印刷する。
【００８６】
上述の計測により、抄紙機１００におけるボトムリップｂlの上面ｂl1の平面度が、０．０５ｍｍ単位まで計測できることが確認されている。
【００８７】
なお、上述の例では、抄紙機１００におけるボトムリップｂlの上面ｂl1に２度の傾斜があったため、その傾斜による測定誤差を解消するために治具ｊを用いたが、図３に示すように、ボトムリップｂl′の上面ｂl1′が傾斜のない場合には治具ｊを用いることなく、ボトムリップｂl′の上面ｂl1′における第１の被測定箇所ｎ１′、第２の被測定箇所ｎ２′、…の上面に直接、計測側レベル計ユニット２を順次、載置して、測定を行うことができることは言うまでもない。
【００８８】
上記構成によれば、かなりの大きさの面、例えば、１０ｍ以上の大きさの計測対象面の平面度の計測が可能であり、かつ、０．０５ｍｍ単位の精密な平面度を計測可能である平面度計測装置が得られる。
【００８９】
また、この平面度計測装置は、簡単な構成であり、持ち運び、運搬が容易である。
【００９０】
そのため、機械を据え付け後、その機械の所望の面の平面度を容易に計測でき、しかも、加工機械の加工精度データの精度と同程度の精度の計測が可能である。
【００９１】
また、計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓ内の流体ｆと固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓ内の流体ｆとをホース４で接続しているため、ホース４に捩れがでたり、潰れたりした場合にも、流体ｆの移動により誤差が吸収され、かつ、流体が蒸発した場合にも誤差が発生しない。
【００９２】
また、計測側レベル計ユニット２の流体槽２ｓ内の流体ｆおよび固定側レベル計ユニット３の流体槽３ｓ内の流体ｆとして、流動性の高い流体を用いれば、流体が安定するまでの時間が短く、短い時間で円滑な計測が可能である。
【００９３】
また、ホースとして可撓性の高いホースを用いれば、取り扱い性が良好であり、また、透明または半透明のホースを用いれば、ホース内の空気が簡単に確認でき精確な計測が可能である。
【００９４】
なお、上述の実施例では、保護紙までの距離を測るためにレーザ光を用いる場合を例示したが、うず電流を用いることも可能であり、レーザ光以外のその他の距離測定手段を適宜、選択可能である。
【００９５】
また、上述の実施例では、流体ｆとして水を用いたが、流動性の高い流体であれば、水以外のものを適用できることは言うまでもない。また、流体ｆは、本例では単一の流体を用いたが、混合した流体を用いてもよい。
【００９６】
また、上述の実施例のレーザ式は、非接触型であるが、接触型として機械的な直線変位量を電気信号に変換する変位センサーであるＬＶＤＴセンサーに使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明の利用例として、前述した機械の一部の面、或いは、機械の設置面などの他、様々な面の平面度を計測するために利用でき、本発明を有効活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)は、本発明の実施例である水レベル計を示す概念図、(ａ)図の水レベル計の計測側レベル計ユニットの流体槽の上面図、および(ａ)図の水レベル計の固定側レベル計ユニットの流体槽の上面図。
【図２】本発明の実施例である水レベル計の計測側レベル計ユニットを抄紙機のボトムリップ上面に取り付けた傾斜面較正用の治具の上面に載置した測定状態を示す斜視図。
【図３】本発明の実施例である水レベル計の計測側レベル計ユニットを抄紙機のボトムリップ上面に載置した測定状態を示す斜視図。
【図４】(ａ)および (ｂ)は、抄紙機の稼動状態を示す側面図および(ａ)図の抄紙機のＡ部拡大断面図。
【図５】(ａ)および (ｂ)は、従来のＹレベル計による抄紙機のボトムリップ上面の平面度計測の様子を示す概念的斜視図、およびＹレベル計による測定用の鋼尺の目盛の拡大図。
【符号の説明】
【００９９】
１…水レベル計(平面度計測装置)、
２ｃ…保護紙(計測側浮遊部材)、
２ｋ…レーザ式高さ測定器(第１高さ測定器)、
２ｓ…流体槽(計測側流体槽)、
２ｖ…ステンレス鋼棒(第１位置決め部材)、
３ｃ…保護紙(固定側浮遊部材)、
３ｋ…レーザ式高さ測定器(第２高さ測定器)、
３ｓ…流体槽(固定側流体槽)、
３ｖ…ステンレス鋼棒(第２位置決め部材)、
４…ホース、
５…増幅器(平面度演算手段)、
６…パソコン(平面度演算手段)、
ｆ…流体、
ｎ１、ｎ２、…、ｎｉ…被測定箇所。
【図１】
2005227081.tif 000003
【図２】
2005227081.tif 000004
【図３】
2005227081.tif 000005
【図４】
2005227081.tif 000006
【図５】
2005227081.tif 000007