覘板保持夾具及測定裝置製造方法
2023-05-02 12:07:01
覘板保持夾具及測定裝置製造方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供一種以高精度使覘板與測定對象物接觸的覘板保持夾具及測定裝置。覘板保持夾具保持球狀的覘板，使覘板和測定對象物的端面接觸，所述球狀的覘板具備反射從光源射出的測定光的反射機構，其中，所述覘板保持夾具具備：支承部，其在與測定對象物接觸的狀態下支承覘板；引導部，其配置於支承部的與測定對象物相對的一側，在測定對象物的端面的短邊方向上限制覘板與測定對象物接觸的位置，且限制覘板向測定對象物的端面的短邊方向的移動；及連結部，其固定於支承部，可拆裝地與測定對象物連結。
【專利說明】覘板保持夾具及測定裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及保持與測定對象物接觸的球狀的覘板的覘板保持夾具及測定裝置。
【背景技術】
[0002]測定至測定對象物的距離的測定裝置具有使用測定光進行測定的裝置。例如，專利文獻I中記載有一種絕對距離計，該絕對距離計具有輸出放射光束(測定光)的光源、具備反射測定光的外部重新返回反射器的覘板、與光源一體固定並接收從覘板反射的光的受光部、對由受光部接收到的光進行解析而算出至覘板的距離的信號處理裝置。絕對距離計在使覘板與測定對象物接觸的狀態下，從光源向覘板照射測定光，且利用受光部接收由覘板反射的光，對接收到的光進行解析，算出至覘板的距離，由此能夠測定距覘板接觸的測定對象物的距離。
[0003]專利文獻2中，作為保持用於測定筒體或柱體等棒狀工件(管)的彎曲角度的球狀的反射板(覘板)的夾具，記載有一種夾具，其形成有可滑動地保持球狀的反射板的外向槽且具備一對半圓形夾具結構體，將該一對半圓形夾具結構體相互合體，嵌合安裝於管的外周。專利文獻2中，通過使覘板沿該夾具移動，可以簡單地測定棒狀工件的彎曲角度，此夕卜，可以將棒狀工件的每一測定部位的彎曲角度保留在記錄中。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011 - 39052號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2012 - 137382號公報
【發明內容】
[0008]發明所要解決的課題
[0009]在使用專利文獻I所記載的那種裝置來測定至測定對象物的距離的情況下，如果覘板不與測定對象物接觸，則就不能正確地測定與測定對象物的距離、測定部位的彎曲角度。
[0010]在此，存在汽輪機的密封翅片等板狀部件成為測定對象物的情況。在測定密封翅片等板狀部件的端面的情況下，與筒體或柱體等棒狀工件不同，測定對象物變細。由於覘板為球形，所以在使覘板與測定對象物接觸時、或使其沿測定對象物移動時，覘板的接觸位置容易在測定對象物的厚度方向(板厚方向)上偏離。這樣，如果覘板的接觸位置偏離，則板狀的測定對象物以從朝向球狀的覘板的中心的法線偏離的朝向接觸，產生測定誤差。
[0011]本發明為了解決上述課題而做出，其目的在於，提供一種能夠以高精度使覘板與測定對象物接觸的覘板保持夾具及測定裝置。
[0012]用於解決課題的技術方案
[0013]為實現所述目的，本發明提供一種覘板保持夾具，其對球狀的覘板進行保持，並使所述覘板和測定對象物的端面接觸，所述球狀的覘板具備反射從光源射出的測定光的反射機構，所述覘板保持夾具的特徵在於，具備:支承部，其在與所述測定對象物接觸的狀態下支承所述覘板；引導部，其配置於所述支承部的與所述測定對象物相對的一側，限制在所述測定對象物的端面的短邊方向上所述覘板與所述測定對象物接觸的位置，且限制所述覘板向所述測定對象物的端面的短邊方向的移動；及連結部，其固定於所述支承部，可拆裝地與所述測定對象物連結。
[0014]因此，連結部與測定對象物連結，且利用引導部限制覘板和測定對象物的相對位置，從而能夠以高精度使覘板與測定對象物接觸。另外，連結部在可拆裝的狀態下與測定對象物連結，從而可以將一個覘板保持夾具及覘板用於多點的測定。
[0015]本發明的覘板保持夾具的特徵在於，所述連結部通過夾持所述測定對象物而與所述測定對象物連結。
[0016]因此，通過夾持測定對象物並與測定對象物連結，可以簡單地進行拆裝。
[0017]本發明的覘板保持夾具的特徵在於，還具備:檢測部，其檢測所述覘板和所述測定對象物接觸的情況；及報告部，其報告由所述檢測部檢測到所述覘板和所述測定對象物接觸。
[0018]因此，可以使覘板更可靠地與測定對象物接觸，可以進一步提高測定精度。
[0019]本發明的覘板保持夾具的特徵在於，所述檢測部具有與所述覘板及所述連結部連接的電源，將所述覘板、所述連結部、所述電源以及所述報告部串聯連接，當所述覘板及所述連結部與所述測定對象物接觸時，所述覘板、所述連結部、所述電源、所述報告部以及所述測定對象物成為閉合的電路，且向所述報告部流通電流。
[0020]因此，由於將覘板保持夾具與測定對象物連結，所以僅使連結部接觸並進行位置調整，就能夠了解覘板是否成為與測定對象物接觸的狀態。
[0021]本發明的覘板保持夾具的特徵在於，還具有絕緣部，所述絕緣部配置於所述支承部和所述連結部之間，且將所述支承部和所述連結部絕緣。
[0022]因此，由此，能夠抑制連結部和覘板在電路以外的部分電連接。
[0023]本發明的覘板保持夾具的特徵在於，所述報告部是發光的發光部。
[0024]因此，可以通過視覺容易地了解覘板和測定對象物是否接觸。
[0025]本發明的測定裝置的特徵在於，具有:上述任一項所述的覘板保持夾具；覘板，其被保持於所述覘板保持夾具；及測定裝置主體，其具備向所述覘板照射測定光的光源、接收由所述覘板反射的測定光的受光部、以及對由所述受光部接收到的結果進行解析的處理部。
[0026]因此，由於能夠使覘板和測定對象物以高精度接觸，即可以抑制位置偏離，所以能夠以高精度測定至測定對象物的距離。
[0027]發明效果
[0028]根據本發明的覘板保持夾具及測定裝置，通過汽輪機的密封翅片等板狀部件等測定對象物和連結部連結，且由引導部限制覘板和測定對象物的相對位置，能夠以高精度使覘板與汽輪機的密封翅片等板狀部件等測定對象物接觸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發明一實施例的覘板保持夾具的概略結構的正面圖；
[0030]圖2是圖1所示的覘板保持夾具的俯視圖；
[0031]圖3是圖1所示的覘板保持夾具的底面圖；
[0032]圖4是表示圖1所示的覘板保持夾具的連結部的概略結構的側面圖；
[0033]圖5是表示從圖1的A — A線觀察到的概略結構的剖面圖；
[0034]圖6是表示從圖1的B — B線觀察到的概略結構的剖面圖；
[0035]圖7是表示檢測部的電路結構的示意圖；
[0036]圖8是表示具備覘板保持夾具的測定裝置的概略結構的示意圖；
[0037]圖9是表示測定對象物的概略結構的立體圖；
[0038]圖10是表示測定對象物和覘板保持夾具的測定時的位置關係的示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面，參照附圖詳細說明本發明。此外，本發明不受本實施例限定。另外，下述實施例中的構成要素包含本領域技術人員可以容易想到的內容、或實質上相同的內容。例如，在以下說明的實施例中，以測定汽輪機的環形狀的密封翅片的內周側的端面的情況為例來說明本發明的覘板保持夾具及測定裝置，但測定對象物不限於此。本發明的覘板保持夾具及測定裝置在以密封翅片為測定對象物的情況下，可以得到更顯著的效果，但與密封翅片相同，在測定薄板狀的測定對象物的端面的位置的情況下也可以適宜使用。
[0040]圖1是表示本發明一實施例的覘板保持夾具的概略結構的正面圖。圖2是圖1所示的覘板保持夾具的俯視圖。圖3是圖1所示的覘板保持夾具的底面圖。圖4是表示圖1所示的覘板保持夾具的連結部的概略結構的側面圖。圖5是表示從圖1的A — A線觀察到的概略結構的剖面圖。圖6是表示從圖1的B — B線觀察到的概略結構的剖面圖。圖7是表示檢測部的電路結構的示意圖。
[0041]覘板保持夾具10保持覘板8，可拆裝地與測定對象物50連結。在此，覘板8是後述的測定裝置的一部分，具備反射測定光的反射機構。具體而言，覘板8是局部形成有切口的大致球狀的部件，在切口設置有反射測定光的反射板。本實施方式的測定對象物50是汽輪機的環形狀的密封翅片(以下將測定對象物50也稱作密封翅片50。)。
[0042]覘板保持夾具10具有支承部14、連結部16、連結部18、引導部20、電池盒22、發光部24、配線26、及配線28。
[0043]支承部14是板狀的部件，是成為覘板保持夾具10的基臺的部件。支承部14在面積最大的面(如圖1所示，在與測定對象物(密封翅片)50相對的情況下，為與測定對象物50面對的面)上形成有開口 14a。通過向該開口 14a內插覘板8，覘板8被保持於覘板保持夾具10。另外，支承部14形成有與開口 14a相連且延伸至支承部14的側面的切口 14b。通過設置該切口 14b，可以確保測定光向覘板8入射反射的區域。對於用戶而言，通過形成切口 14b，也可以經由該切口 14b容易地確認覘板8和測定對象物50的相對位置。
[0044]如圖1所示，支承部14在與測定對象物(密封翅片)50相對的面上配置有引導部20，在其相反側的面配置有電池盒22、發光部24、配線26和配線28。另外，支承部14在由與相對於測定對象物50的面相反的一側的面夾持的面即側面中的一對側面上分別配置有連結部16和連結部18。此外，配置有連結部16和連結部18的側面為未形成有切口 14b的側面。
[0045]另外，支承部14由金屬等導電性的材料製成。支承部14與電池盒22的一方的電極電連接，且與覘板8電連接。進而，經由其它部件與連結部16、連結部18、配線26、配線28電連接。
[0046]連結部16和連結部18是與測定對象物50連結的機構。如圖1所示，覘板保持夾具10在支承部14的一方的端部配置有連結部16，且在支承部14的另一方的端部配置有連結部18。即，覘板保持夾具10在夾著支承部14的開口 14a的位置配置有連結部16和連結部18。連結部16經由絕緣部32固定於支承部14。同樣，連結部18也經由絕緣部34固定於支承部14。通過在連結部16和支承部14的固定部分配置絕緣部32，且在連結部18和支承部14的固定部分配置絕緣部34，成為電不流動的狀態。此外，連結部16和支承部14的固定部分及連結部18和支承部14的固定部分在維持電不流動的狀態下利用螺釘等緊固機構固定。
[0047]在本實施例的覘板保持夾具10中，內插於開口 14a的覘板8通過與引導部20抵接並由開口 14a夾入，被保持於開口 14a內的規定位置。因此，覘板8能夠在通過引導部20與測定對象物接觸的狀態下被保持為測定光可入射反射的朝向。
[0048]其次，使用圖4說明連結部16的結構。連結部18由於僅配置位置不同，所以省略說明。連結部16為與所謂的晾衣夾相同的機構，具有夾持部16a、支點16b、鉸鏈銷16c、彈簧16d。夾持部16a是以支點16b為中心轉動的兩個部件。支點16b與連結部16連結，且以可轉動的狀態支承夾持部16a。鉸鏈銷16c插入夾持部16a的與測定對象物50側經由支點16b相反的一側的部分。鉸鏈銷16c為通過未圖示的止脫銷而成為無法從夾持部16a拔出的結構。彈簧16d被插入鉸鏈銷16c，且配置於夾持部16a的兩個部件之間。彈簧16d將夾持部16a的兩個部件向打開方向按壓。連結部16中，通過彈簧16d將夾持部16a的與測定對象物50側經由支點16b相反的一側的部分向打開的方向施加力，形成於夾持部16a的測定對象物50側的槽變窄。由此，連結部16通過在槽內夾入測定對象物50而成為與測定對象物50連結的狀態。另外，連結部16通過關閉配置有彈簧16d的一側的夾持部16a，可以使連結部16從測定對象物50脫離。
[0049]連結部16也可以在夾持部16a的測定對象物50側的端部形成有成為止滑件的凹凸機構，或配置橡膠等部件。此外，連結部16需要在與測定對象物50之間流通電的功能，且在設置橡膠的情況下，優選在一方不設置橡膠或使用導電性的橡膠。
[0050]上述的本實施例的覘板保持夾具10將連結部16及連結部18的機構設為夾持測定對象物50的機構，但不限於此。覘板保持夾具10也可以將連結部16及連結部18設為通過磁鐵等的吸附而與測定對象物50連結的機構。
[0051]如圖1所示，引導部20在支承部14的與測定對象物(密封翅片)50相對的面上，配置在與連結部16及連結部18同一線上的位置。引導部20由沿該同一線上延伸的兩個部件構成，在與形成於連結部16及連結部18的夾持部的槽同一線上的位置形成有直線狀的槽21。覘板保持夾具10可以由形成於連結部的夾持部的槽和引導部20的槽21夾持測定對象物50。這樣，在將覘板保持夾具10夾入測定對象物50的狀態下，如圖5所示，引導部20能夠在覘板8最向測定對象物50側突出的位置或其附近使覘板8與測定對象物50接觸。此外，引導部20由苯酚樹脂等絕緣材料製成。
[0052]另外，如圖5及圖6所示，引導部20形成為槽21的測定對象物50側的前端即前端部20a及前端部20b越靠近測定對象物50側寬度越寬，隨著接近支承部14側而寬度變窄的傾斜形狀。由此，引導部20容易將測定對象物50向槽21內插入。
[0053]在此，就引導部20而言，構成引導部20的兩個部件相對於支承部14可拆裝。另夕卜，引導部20在槽21的未插入測定對象物50的區域配置有襯墊20c。引導部20通過在將兩個部件向支承部14安裝時在該兩個部件之間配置襯墊20c，可以使槽21的寬度成為襯墊20c的寬度。由此，引導部20可以使槽21的寬度成為規定的寬度。另外，引導部20通過改變襯墊20c的厚度，可以改變槽21的寬度。此外，槽21的間隔比測定對象物50的厚度覽。
[0054]電池盒22設於支承部14上，安裝未圖示的電池。電池盒22的一極與支承部14電連接，另一極與配線26電連接。發光部24設於支承部14上。發光部24為發光二極體等，為通過流通電流而發光的元件。配線26將電池盒22的另一極和發光部24連接。配線28將發光部24和連結部18連接。
[0055]在此，覘板保持夾具10中由覘板8、支承部14、連結部18、電池盒22、配線26、配線28構成檢測部30。該檢測部30包含發光部24和測定對象物50而形成一個串聯的電路。具體而言，如圖7所示，就檢測部30而言，成為覘板8、支承部14、連結部18、電池盒22、配線26、配線28按照覘板8、支承部14、電池盒22、配線26、發光部24、配線28、連結部18的順序串聯連接而成的電路。由此，檢測部30在使連結部18和測定對象物50接觸且使覘板8和測定對象物50接觸時，連結部18、測定對象物50和覘板8串聯連接，成為一個閉合的電路。由此，成為從安裝有電池的電池盒22流通電流的狀態，由於發光部24中流通有電流，從而從發光部24輸出光。另外，檢測部30中，由於在連結部18和覘板8均未與測定對象物50接觸時不流通電流，所以發光部24不發光。
[0056]覘板保持夾具10為如上那樣的結構，由支承部14支承覘板8，通過在測定對象物50夾入連結部16、連結部18、引導部20，從而能夠與測定對象物50連結。由此，覘板保持夾具10可以通過引導部20限制測定對象物50的位置。具體而言，通過引導部20夾入測定對象物50，限制覘板8與測定對象物50接觸的位置，且限制覘板50向測定對象物50的端面的短邊方向的移動。因此，可以將測定對象物50和覘板8的接觸位置設為規定的範圍，可以降低測定對象物50和覘板8的接觸位置的偏離。因此，用戶通過使用本實施例的覘板保持夾具10，可高精度地進行使用覘板8的測定。
[0057]另外，覘板保持夾具10由兩個連結部16及連結部18夾持支承部14，且使引導部20的槽21的延伸方向與連結連結部16和連結部18而成的線重合，由此，可以容易地將由連結部16及連結部18連結的測定對象物50向槽21引導。由此，可以使測定對象物50和覘板8更容易接觸。另外，通過使引導部20的槽21的延伸方向與連結連結部16和連結部18而成的線重合，可以降低與槽21的延伸方向正交的方向的測定對象物50和覘板8的位置偏尚。
[0058]另外，覘板保持夾具10可利用檢測部30來判定覘板8是否可靠地與測定對象物50接觸。由此，可以抑制在測定對象物50和覘板8不接觸的狀態下進行測定，能夠以高精度進行使用覘板8的測定。另外，覘板保持夾具10通過將檢測部30設為當覘板8及連結部18與測定對象物50接觸時就有電流流通的電路，用戶僅進行在測定對象物50上安裝覘板保持夾具10的動作，就可檢測出覘板8和測定對象物50是否接觸。
[0059]另外，設置發光部24，在由檢測部30檢測出覘板8和測定對象物50的接觸時，電流流通，發光部24發光，因此，用戶可以視覺上識別覘板8和測定對象物50已接觸。
[0060]本實施方式的覘板保持夾具10使發光部24發光從而向用戶報告覘板8和測定對象物50已接觸的方法不限於發光。覘板保持夾具10作為進行報告的方法可使用向用戶的五感傳遞的各種機構，例如也可以替換發光部24而設置發出聲音的聲音輸出部。
[0061]其次，使用圖8?圖10說明具備本實施例的覘板保持夾具的測定裝置。圖8是表示具備覘板保持夾具的測定裝置的概略結構的示意圖。圖9是表示測定對象物的概略結構的立體圖。圖10是表示測定對象物和覘板保持夾具的測定時的位置關係的示意圖。
[0062]如圖8所示，具備覘板保持夾具10的測定裝置80具有覘板8、覘板保持夾具10和測定裝置主體82。如上所述，覘板8被保持於覘板保持夾具10，在測定時利用覘板保持夾具10與測定對象物(密封翅片)50接觸。
[0063]測定裝置主體82具有光源82a、受光部82b、及處理部82c。另外，在測定裝置主體82設有將測定光向覘板8照射並將由覘板8反射的光向測定裝置主體82引導的頭84及光學系86。
[0064]光源82a輸出測定光L。此外,作為測定光L,光源82a例如輸出規定波長的雷射。受光部82b是檢測到達了的光的受光元件。受光部82b對測定光L的波長的光進行檢測。處理部82c控制測定裝置80的各部的動作。另外，處理部82c通過對受光部82b的檢測結果、進而對從光源82a輸出的測定光L的信息進行解析，測定直至覘板8的距離，且利用運算處理除去由覘板8的形狀產生的差量，從而測定直至測定對象物50的距離。
[0065]頭84配置在從光源82a輸出的測定光L通過的路徑上，調整照射測定光L的方向。光學系86配置於光源82a和頭84之間及受光部82b和頭84之間,將從光源82a輸出的光朝向頭84輸出，且將入射到頭84的光向受光部82b引導。
[0066]測定裝置80在測定對象物50的測定位置設置覘板保持夾具10。在此，如圖9所示，本實施方式的測定對象物(密封翅片)50被設置在配置於密封安裝環100的內側的密封環102上。密封翅片50向密封環102的徑向內側突出。另外，密封翅片50在密封環102設有多個。另外，汽輪機由於具備多個密封環102，所以配置有與密封環102的數量相對應的數量的密封翅片50。測定裝置80如圖10所示在環狀配置的密封翅片50的圓周方向設置保持覘板8的覘板保持夾具10。
[0067]測定裝置80從測定裝置主體82經由頭84而朝向覘板8輸出測定光L，且由測定裝置主體82接收經由頭84被覘板8反射的光，通過對接收到的結果進行解析，可以測定直至測定對象物50的距離。另外，通過使覘板保持夾具10在密封翅片50上移動，進行密封翅片50上的多個位置的測定，由此可以測定密封翅片50的直徑。
[0068]另外，如本實施方式那樣在將測定對象物50設為密封翅片的情況下，需要對多個位置進行測定，但通過使用可拆裝的覘板保持夾具10將覘板8設置於測定對象物50並一邊使其移動一邊進行計測，能夠以較少的覘板8進行計測。另外，覘板保持夾具10通過設置引導部20，能夠在安裝時以高精度使覘板8與測定對象物50接觸。另外，覘板保持夾具10能夠通過檢測部30及發光部24報告覘板8與測定對象物50已接觸，因此，可以使用戶進行的覘板8的設置作業簡單。
[0069]標號說明
[0070]8覘板
[0071]10覘板保持夾具
[0072]14支承部
[0073]14a開口
[0074]14b切口
[0075]16、18連結部
[0076]16a夾持部
[0077]16b支點
[0078]16c鉸鏈銷
[0079]16d彈簧
[0080]20弓丨導部
[0081]20a、20b 前端部
[0082]20c襯墊
[0083]21槽
[0084]22電池盒
[0085]24發光部
[0086]26、28配線
[0087]32、34絕緣部
[0088]50密封翅片(測定對象物)
[0089]80測定裝置
[0090]82測定裝置主體
[0091]82a光源
[0092]82b受光部
[0093]82c處理部
[0094]84頭
[0095]86光學系
[0096]100密封安裝環
[0097]102密封環
【權利要求】
1.一種覘板保持夾具，其對球狀的覘板進行保持，並使所述覘板和測定對象物的端面接觸，所述球狀的覘板具備反射從光源射出的測定光的反射機構，所述覘板保持夾具的特徵在於，具備: 支承部，其在與所述測定對象物接觸的狀態下支承所述覘板； 引導部，其配置於所述支承部的與所述測定對象物相對的一側，在所述測定對象物的端面的短邊方向上限制所述覘板與所述測定對象物接觸的位置，且限制所述覘板向所述測定對象物的端面的短邊方向的移動；及 連結部，其固定於所述支承部，可拆裝地與所述測定對象物連結。
2.根據權利要求1所述的覘板保持夾具，其特徵在於， 所述連結部通過夾持所述測定對象物而與所述測定對象物連結。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的覘板保持夾具，其特徵在於，所述覘板保持夾具還具備: 檢測部，其檢測所述覘板和所述測定對象物接觸的情況；及 報告部，其報告由所述檢測部檢測到所述覘板和所述測定對象物接觸。
4.根據權利要求3所述的覘板保持夾具，其特徵在於， 所述檢測部具有與所述覘板及所述連結部連接的電源，將所述覘板、所述連結部、所述電源以及所述報告部串聯連接， 當所述覘板及所述連結部與所述測定對象物接觸時，所述覘板、所述連結部、所述電源、所述報告部以及所述測定對象物成為閉合的電路。
5.根據權利要求4所述的覘板保持夾具，其特徵在於， 還具有絕緣部，所述絕緣部配置於所述支承部和所述連結部之間，且將所述支承部和所述連結部絕緣。
6.根據權利要求3?權利要求5中任一項所述的覘板保持夾具，其特徵在於， 所述報告部是發光的發光部。
7.一種測定裝置，其特徵在於，具有: 權利要求1?權利要求6中任一項所述的覘板保持夾具； 覘板，其被保持於所述覘板保持夾具 '及 測定裝置主體，其具備向所述覘板照射測定光的光源、接收由所述覘板反射的測定光的受光部、以及對由所述受光部接收到的結果進行解析的處理部。
【文檔編號】G01C15/06GK104254756SQ201480000943
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2013年1月16日
【發明者】小谷浩輔 申請人:三菱日立電力系統株式會社