(57)【要約】【課題】自動車等の重量物であっても、加工前後の重量差を高精度に測定する。【解決手段】揺動可能な測定台３の支点２より一方側の載置部３ａに被計測物（自動車１０）を載置すると共に、測定台３の支点２より他方側の錘載置部３ｂに自動車１０とほぼ同重量の錘２０を載置する。このときの測定台３の揺動により荷重測定器４が受ける荷重Ｍ１を測定し、この荷重Ｍ１に基づいて、加工前の自動車１０と錘２０との重量差δ１を測定する。同様にして、加工後の自動車１０’及び錘２０の重量差δ２を測定し、これらの重量差δ１及びδ２の差を計算することで、加工前後の自動車の重量差を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測物の加工前後の重量差を測定するための重量差測定装置において、
支点を中心に揺動可能であって、被計測物を載置するための載置部を前記支点の一方側に有すると共に、錘を載置するための錘載置部を前記支点の他方側に有する測定台と、前記測定台の下方又は上方に設けられ、前記測定台の揺動により前記測定台から受ける荷重を測定する荷重測定器と、前記荷重測定部による測定荷重に基づいて、加工前の前記被計測物と前記錘との重量差、及び、加工後の前記被計測物と前記錘との重量差を求め、これらの重量差の差を計算する計算部とを備えた重量差測定装置。
【請求項２】
前記載置部に、前記被計測物を位置決めする位置決め部を設けた請求項１記載の重量差測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被計測物の加工前後の重量差を測定する重量差測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のような重量物の重量を測定する装置としては、例えば特許文献１に示されているようなロードセルを用いたものが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９３３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動車の製造工程では、加工前後の自動車の重量差を計測することが必要な場合がある。例えば、自動車の塗布効率（自動車に塗料を効率よく塗ることができているか否か）を検証するために、塗料の塗着効率（車体に塗布した塗料の重量／使用した塗料の重量）を測定することがある。この塗着効率を測定する方法として、塗料を塗布する前の車体重量と、塗料を塗布した後の車体重量とをそれぞれ測定し、これらの測定値の差から車体に塗布された塗料の重量を測定する場合がある。しかし、一般に、荷重測定器は、最大測定可能重量が大きいほど測定精度が低くなるため、例えば上記のようなロードセルを用いて車体重量を測定する場合、測定精度はせいぜい１％程度であり、３００ｋｇの車体であれば約３ｋｇの誤差が生じてしまう。車体に塗布される塗料の重量は数ｋｇであり、塗着効率を測定するためには１ｇ単位の測定精度が要求されるため、上記のような３ｋｇの誤差が生じる測定装置では車体に塗布された塗料の重さを正確に測定することはできない。
【０００５】
例えば、車体に塗布された塗料を測定する方法として、以下のような方法がある。（１）車体の表面全面をアルミ箔で被覆し、（２）この状態で車体に塗料を塗布した後、（３）車体からアルミ箔を剥がし、（４）塗布前のアルミ箔の重量と塗布後のアルミ箔の重量との差から、車体に塗布された塗料の重量を測定する。しかし、車体の表面全面をアルミ箔で被覆する工程や、車体からアルミ箔を剥がす工程は非常に手間がかかるため、作業工数が膨大となる。
【０００６】
上記のような問題は、自動車の塗料の塗布前後の重量差を測定する工程に限らず、重量物の加工前後の重量差を測定する場合に同様に生じる。
【０００７】
本発明の解決すべき技術的課題は、重量物であっても、加工前後の重量差を高精度に測定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するためになされた本発明は、被計測物の加工前後の重量差を測定するための重量差測定装置において、支点を中心に揺動可能であって、被計測物を載置するための載置部を支点の一方側に有すると共に、錘を載置するための錘載置部を支点の他方側に有する測定台と、測定台の下方又は上方に設けられ、測定台の揺動により測定台から受ける荷重を測定する荷重測定器と、荷重測定部による測定荷重に基づいて、加工前の被計測物と錘との重量差、及び、加工後の被計測物と錘との重量差を求め、これらの重量差の差を計算する計算部とを備えたものである。
【０００９】
上記の重量差測定装置によれば、測定台の支点を挟んだ両側に被計測物及び錘を載置した状態で、測定台から受ける荷重を荷重測定器で測定し、この測定荷重に基づいて被計測物と錘との重量差を求めることができる。この場合、荷重測定器は、被計測物の全重量を測定可能なものである必要はないため、最大測定可能重量が比較的小さく、測定精度が高いものを使用することができ、これにより被計測物と錘との重量差を精密に測定することが可能となる。よって、加工前の被計測物の重量Ｗ１と錘の重量Ｗとの差δ１（＝Ｗ１−Ｗ）、及び、加工後の被計測物の重量Ｗ２と錘の重量Ｗとの差δ２（＝Ｗ２−Ｗ）をそれぞれ測定し、これらの重量差δ１、δ２の差を計算することで、加工前後の被計測物の重量差δ（＝δ２−δ１＝Ｗ２−Ｗ１）を精密に測定することができる。
【００１０】
載置部に載置される被計測物の位置が加工前後でずれると、特に、被計測物の重心と支点との距離が加工前後でずれると、重量差の測定精度が低下するため、載置部に、被計測物を所定位置に位置決めする位置決め部を設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の重量差測定装置によれば、自動車等の重量物であっても、加工前後の重量差を高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る重量差測定装置の側面図である。
【図２】他の実施形態に係る重量差測定装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る重量差測定装置１は、図１に示すように、支点２を中心に揺動可能な測定台３と、荷重測定器４と、計算部５とを備える。本実施形態では、被計測物が自動車である場合を示す。
【００１５】
測定台３は、支点２の一方側（図中左側）に、自動車１０が載置される載置部３ａが設けられ、支点２の他方側（図中右側）に、錘２０が載置される錘載置部３ｂが設けられる。支点２は、測定台３の揺動中心であり、図１の紙面と直交する方向に延びる。尚、以下の説明では、測定台３の支点２に対して一方側（図中左側）を「自動車側」、他方側（図中右側）を「錘側」と言う。
【００１６】
重量差測定装置１には、測定台３の揺動を所定位置で規制するストッパが設けられる。図示例では、測定台３の自動車側端部に下方から当接する第１ストッパ６ａと、測定台３の錘側端部に下方から当接する第２ストッパ６ｂとが設けられる。第１ストッパ６ａ及び第２ストッパ６ｂは、何れも水平状態の測定台３から少し下方に離隔した位置に配される。
【００１７】
荷重測定器４は、測定台３の下方で、支点２より自動車側に設けられ、測定台３の下面と当接している。荷重測定器４は、測定台３が水平状態から揺動したときに測定台３から受ける荷重を測定可能とされる。すなわち、測定台３が水平状態のときは荷重測定器４の測定荷重が０となり、測定台３の自動車側が下方に揺動することにより荷重測定器４に荷重が加わり、この荷重が測定される。荷重測定器４としては、最大測定可能重量が比較的小さく、測定精度の高いものを使用可能であり、例えば高精度電子はかりが使用可能である。
【００１８】
以下、上記構成の重量差測定装置１を用いた自動車の加工前後の重量差測定方法を説明する。本実施形態では、塗装工程前後の自動車の重量差を測定することで、自動車に対する塗料の塗着効率を測定する場合を示す。
【００１９】
まず、測定台３の錘載置部３ｂに錘２０を載置する。このとき、測定台３は錘側が下方に揺動し、測定台３の錘側端部が第２ストッパ６ｂで下方から支持される。錘２０は、自動車１０とほぼ同重量であり、且つ、自動車１０の重量を超えない重量とされる。具体的には、自動車１０の重量Ｗ１と錘２０の重量Ｗとの差が、荷重測定器４の最大測定可能重量の範囲内で、なるべく小さくなるように設定される。尚、測定対象の車種が異なった場合には錘２０の重量を変更する必要が生じるため、錘２０は重量を調整可能であることが好ましく、例えば複数の調整用錘を組み合せて重量を調整可能な構成とすることができる。
【００２０】
次に、測定台３の載置部３ａに塗装前の自動車１０を載置する。本実施形態では、自動車１０及び錘２０が支点２から等距離の位置に載置される（Ｌ10＝Ｌ20）。このとき、自動車１０の重量Ｗ１は錘２０の重量Ｗよりも若干重いため、測定台３の自動車側が下方に揺動し、これにより荷重測定器４が測定台３から下向きの荷重Ｍ１を受け、この荷重Ｍ１が荷重測定器４により測定される。このとき、図１に示すように、自動車１０の重量Ｗ１、錘２０の重量Ｗ、及び、荷重測定器４による支持力Ｒ１（測定台３から受ける荷重Ｍ１を支持する力）によるモーメントが釣り合った状態となる。このときの荷重測定器４による測定荷重Ｍ１が計算部５に伝達され、この測定荷重Ｍ１と、自動車１０の重心と支点２との距離Ｌ10と、錘２０の重心と支点２との距離Ｌ20と、荷重測定器４の測定点と支点２との距離ＬRとに基づいて、自動車１０の重量Ｗ１と錘２０の重量Ｗとの差δ１（＝Ｗ１−Ｗ）が計算される。尚、自動車１０及び錘２０と支点２からの距離は、必ずしも等距離である必要はない。
【００２１】
尚、自動車１０の重量Ｗ１と錘２０の重量Ｗとの差δ１が過大であると、測定台３の自動車側端部が下方に大きく揺動し、荷重測定器４に過剰な負荷が加わって荷重測定器４が損傷する恐れがある。このような場合、第１ストッパ６ａが測定台３の自動車側端部を下方から支持することで、荷重測定器４に過剰な負荷が加わることを防止する。
【００２２】
そして、塗装前の自動車１０を載置部３ａから搬出し、自動車１０に塗装を施した後、塗装後の自動車１０’を再び載置部３ａに載置する。そして、自動車１０’の重量Ｗ２、錘２０の重量Ｗ、及び、荷重測定器４による支持力Ｒ２によるモーメントが釣り合った状態となり、このときの荷重測定器４に加わる荷重Ｍ２が測定される。この測定荷重Ｍ２が計算部５に伝達され、この測定荷重Ｍ２と、上述の距離Ｌ10、距離Ｌ20、及び距離ＬRとに基づいて、自動車１０’の重量Ｗ２と錘２０の重量Ｗとの差δ２（＝Ｗ２−Ｗ）が計算される。
【００２３】
その後、計算部５で、塗装前の自動車１０と錘２０との重量差δ１と、塗装後の自動車１０’と錘２０との重量差δ２との差δ（＝δ２−δ１＝Ｗ２−Ｗ１）が計算され、この値が自動車１０に塗布された塗料の重量となる。このとき、錘２０の重量Ｗがキャンセルされるため、錘２０の重量Ｗの精度に関わらず、塗布の重量を測定することができる。また、上記のように、測定精度の高い荷重測定器４で荷重Ｍ１、Ｍ２が測定されるため、これに基づいて計算される重量差δ１、δ２の精度も高い。従って、この重量差δ１、δ２から塗料の重量を求めることで、塗料の重量を高精度に測定することが可能となる。
【００２４】
本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、加工前後の被計測物の重量によるモーメントを正確に対比するには、加工前後の被計測物を載置部３ａ上の同じ場所に載置する必要があるため、載置部３ａに位置決め部を設けることが好ましい。特に、被計測物と支点との距離はモーメントの大きさに直結するため、加工前後の被計測物と支点２との距離を等しくすることが重要となる。従って、例えば、支点２の延在方向と直交する水平方向（図１の左右方向）で被計測物と当接する位置決め部を設けることができる（図示省略）。
【００２５】
また、上記の実施形態では、荷重測定器４を自動車の重心より支点２側に設けた場合（ＬR＜Ｌ10）を示しているが、これに限られない。例えば、図２に示すように、荷重測定器４を自動車の重心の真下に配置してもよい（ＬR＝Ｌ10）。また、同図に点線で示すように、荷重測定器４を自動車の重心より外側（支点２から離れる側）に配置してもよい（ＬR＞Ｌ10）。あるいは、同図に一点鎖線で示すように、荷重測定部４を支点２よりも錘側に設けてもよい。この場合、荷重測定器４が測定台３の上方に設けられ、測定台３の上面に当接する。そして、測定台３の錘側が上方に揺動したとき、荷重測定器４に加わる荷重が測定される。これらの荷重測定器４の位置のうち、図２に実線で示すように自動車の重心の真下に配置することが最も好ましい。荷重測定器４を自動車より支点２側に設けると、最大測定可能重量の大きい荷重測定器４が必要となって測定精度の低下が懸念され、荷重測定器４を自動車より外側に設けると、測定台３を外側に延ばして設備スペースを拡大する必要が生じる恐れがあるためである。尚、図２では、計算部５やストッパ６ａ、６ｂの図示は省略している。
【００２６】
また、上記の実施形態では、自動車の塗装前後の重量差を測定する場合を示したが、これに限られない。例えば、重量物の機械加工前後の重量差を測定することで、機械加工により除去された材料の重量を測定し、歩留まりを評価することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１     重量差測定装置
２     支点
３     測定台
３ａ   載置部
３ｂ   錘載置部
４     荷重測定器
５     計算部
１０   （塗装前の）自動車
１０’ （塗装後の）自動車
２０   錘
【図１】
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【図２】
2013088393.tif 000004