觇板保持夹具及测定装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种以高精度使觇板与测定对象物接触的觇板保持夹具及测定装置。觇板保持夹具保持球状的觇板，使觇板和测定对象物的端面接触，所述球状的觇板具备反射从光源射出的测定光的反射机构，其中，所述觇板保持夹具具备：支承部，其在与测定对象物接触的状态下支承觇板；引导部，其配置于支承部的与测定对象物相对的一侧，在测定对象物的端面的短边方向上限制觇板与测定对象物接触的位置，且限制觇板向测定对象物的端面的短边方向的移动；及连结部，其固定于支承部，可拆装地与测定对象物连结。
【专利说明】觇板保持夹具及测定装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及保持与测定对象物接触的球状的觇板的觇板保持夹具及测定装置。
【背景技术】
[0002]测定至测定对象物的距离的测定装置具有使用测定光进行测定的装置。例如，专利文献I中记载有一种绝对距离计，该绝对距离计具有输出放射光束(测定光)的光源、具备反射测定光的外部重新返回反射器的觇板、与光源一体固定并接收从觇板反射的光的受光部、对由受光部接收到的光进行解析而算出至觇板的距离的信号处理装置。绝对距离计在使觇板与测定对象物接触的状态下，从光源向觇板照射测定光，且利用受光部接收由觇板反射的光，对接收到的光进行解析，算出至觇板的距离，由此能够测定距觇板接触的测定对象物的距离。
[0003]专利文献2中，作为保持用于测定筒体或柱体等棒状工件(管)的弯曲角度的球状的反射板(觇板)的夹具，记载有一种夹具，其形成有可滑动地保持球状的反射板的外向槽且具备一对半圆形夹具结构体，将该一对半圆形夹具结构体相互合体，嵌合安装于管的外周。专利文献2中，通过使觇板沿该夹具移动，可以简单地测定棒状工件的弯曲角度，此夕卜，可以将棒状工件的每一测定部位的弯曲角度保留在记录中。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2011 - 39052号公报
[0007]专利文献2:日本特开2012 - 137382号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]在使用专利文献I所记载的那种装置来测定至测定对象物的距离的情况下，如果觇板不与测定对象物接触，则就不能正确地测定与测定对象物的距离、测定部位的弯曲角度。
[0010]在此，存在汽轮机的密封翅片等板状部件成为测定对象物的情况。在测定密封翅片等板状部件的端面的情况下，与筒体或柱体等棒状工件不同，测定对象物变细。由于觇板为球形，所以在使觇板与测定对象物接触时、或使其沿测定对象物移动时，觇板的接触位置容易在测定对象物的厚度方向(板厚方向)上偏离。这样，如果觇板的接触位置偏离，则板状的测定对象物以从朝向球状的觇板的中心的法线偏离的朝向接触，产生测定误差。
[0011]本发明为了解决上述课题而做出，其目的在于，提供一种能够以高精度使觇板与测定对象物接触的觇板保持夹具及测定装置。
[0012]用于解决课题的技术方案
[0013]为实现所述目的，本发明提供一种觇板保持夹具，其对球状的觇板进行保持，并使所述觇板和测定对象物的端面接触，所述球状的觇板具备反射从光源射出的测定光的反射机构，所述觇板保持夹具的特征在于，具备:支承部，其在与所述测定对象物接触的状态下支承所述觇板；引导部，其配置于所述支承部的与所述测定对象物相对的一侧，限制在所述测定对象物的端面的短边方向上所述觇板与所述测定对象物接触的位置，且限制所述觇板向所述测定对象物的端面的短边方向的移动；及连结部，其固定于所述支承部，可拆装地与所述测定对象物连结。
[0014]因此，连结部与测定对象物连结，且利用引导部限制觇板和测定对象物的相对位置，从而能够以高精度使觇板与测定对象物接触。另外，连结部在可拆装的状态下与测定对象物连结，从而可以将一个觇板保持夹具及觇板用于多点的测定。
[0015]本发明的觇板保持夹具的特征在于，所述连结部通过夹持所述测定对象物而与所述测定对象物连结。
[0016]因此，通过夹持测定对象物并与测定对象物连结，可以简单地进行拆装。
[0017]本发明的觇板保持夹具的特征在于，还具备:检测部，其检测所述觇板和所述测定对象物接触的情况；及报告部，其报告由所述检测部检测到所述觇板和所述测定对象物接触。
[0018]因此，可以使觇板更可靠地与测定对象物接触，可以进一步提高测定精度。
[0019]本发明的觇板保持夹具的特征在于，所述检测部具有与所述觇板及所述连结部连接的电源，将所述觇板、所述连结部、所述电源以及所述报告部串联连接，当所述觇板及所述连结部与所述测定对象物接触时，所述觇板、所述连结部、所述电源、所述报告部以及所述测定对象物成为闭合的电路，且向所述报告部流通电流。
[0020]因此，由于将觇板保持夹具与测定对象物连结，所以仅使连结部接触并进行位置调整，就能够了解觇板是否成为与测定对象物接触的状态。
[0021]本发明的觇板保持夹具的特征在于，还具有绝缘部，所述绝缘部配置于所述支承部和所述连结部之间，且将所述支承部和所述连结部绝缘。
[0022]因此，由此，能够抑制连结部和觇板在电路以外的部分电连接。
[0023]本发明的觇板保持夹具的特征在于，所述报告部是发光的发光部。
[0024]因此，可以通过视觉容易地了解觇板和测定对象物是否接触。
[0025]本发明的测定装置的特征在于，具有:上述任一项所述的觇板保持夹具；觇板，其被保持于所述觇板保持夹具；及测定装置主体，其具备向所述觇板照射测定光的光源、接收由所述觇板反射的测定光的受光部、以及对由所述受光部接收到的结果进行解析的处理部。
[0026]因此，由于能够使觇板和测定对象物以高精度接触，即可以抑制位置偏离，所以能够以高精度测定至测定对象物的距离。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明的觇板保持夹具及测定装置，通过汽轮机的密封翅片等板状部件等测定对象物和连结部连结，且由引导部限制觇板和测定对象物的相对位置，能够以高精度使觇板与汽轮机的密封翅片等板状部件等测定对象物接触。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示本发明一实施例的觇板保持夹具的概略结构的正面图；
[0030]图2是图1所示的觇板保持夹具的俯视图；
[0031]图3是图1所示的觇板保持夹具的底面图；
[0032]图4是表示图1所示的觇板保持夹具的连结部的概略结构的侧面图；
[0033]图5是表示从图1的A — A线观察到的概略结构的剖面图；
[0034]图6是表示从图1的B — B线观察到的概略结构的剖面图；
[0035]图7是表示检测部的电路结构的示意图；
[0036]图8是表示具备觇板保持夹具的测定装置的概略结构的示意图；
[0037]图9是表示测定对象物的概略结构的立体图；
[0038]图10是表示测定对象物和觇板保持夹具的测定时的位置关系的示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面，参照附图详细说明本发明。此外，本发明不受本实施例限定。另外，下述实施例中的构成要素包含本领域技术人员可以容易想到的内容、或实质上相同的内容。例如，在以下说明的实施例中，以测定汽轮机的环形状的密封翅片的内周侧的端面的情况为例来说明本发明的觇板保持夹具及测定装置，但测定对象物不限于此。本发明的觇板保持夹具及测定装置在以密封翅片为测定对象物的情况下，可以得到更显著的效果，但与密封翅片相同，在测定薄板状的测定对象物的端面的位置的情况下也可以适宜使用。
[0040]图1是表示本发明一实施例的觇板保持夹具的概略结构的正面图。图2是图1所示的觇板保持夹具的俯视图。图3是图1所示的觇板保持夹具的底面图。图4是表示图1所示的觇板保持夹具的连结部的概略结构的侧面图。图5是表示从图1的A — A线观察到的概略结构的剖面图。图6是表示从图1的B — B线观察到的概略结构的剖面图。图7是表示检测部的电路结构的示意图。
[0041]觇板保持夹具10保持觇板8，可拆装地与测定对象物50连结。在此，觇板8是后述的测定装置的一部分，具备反射测定光的反射机构。具体而言，觇板8是局部形成有切口的大致球状的部件，在切口设置有反射测定光的反射板。本实施方式的测定对象物50是汽轮机的环形状的密封翅片(以下将测定对象物50也称作密封翅片50。)。
[0042]觇板保持夹具10具有支承部14、连结部16、连结部18、引导部20、电池盒22、发光部24、配线26、及配线28。
[0043]支承部14是板状的部件，是成为觇板保持夹具10的基台的部件。支承部14在面积最大的面(如图1所示，在与测定对象物(密封翅片)50相对的情况下，为与测定对象物50面对的面)上形成有开口 14a。通过向该开口 14a内插觇板8，觇板8被保持于觇板保持夹具10。另外，支承部14形成有与开口 14a相连且延伸至支承部14的侧面的切口 14b。通过设置该切口 14b，可以确保测定光向觇板8入射反射的区域。对于用户而言，通过形成切口 14b，也可以经由该切口 14b容易地确认觇板8和测定对象物50的相对位置。
[0044]如图1所示，支承部14在与测定对象物(密封翅片)50相对的面上配置有引导部20，在其相反侧的面配置有电池盒22、发光部24、配线26和配线28。另外，支承部14在由与相对于测定对象物50的面相反的一侧的面夹持的面即侧面中的一对侧面上分别配置有连结部16和连结部18。此外，配置有连结部16和连结部18的侧面为未形成有切口 14b的侧面。
[0045]另外，支承部14由金属等导电性的材料制成。支承部14与电池盒22的一方的电极电连接，且与觇板8电连接。进而，经由其它部件与连结部16、连结部18、配线26、配线28电连接。
[0046]连结部16和连结部18是与测定对象物50连结的机构。如图1所示，觇板保持夹具10在支承部14的一方的端部配置有连结部16，且在支承部14的另一方的端部配置有连结部18。即，觇板保持夹具10在夹着支承部14的开口 14a的位置配置有连结部16和连结部18。连结部16经由绝缘部32固定于支承部14。同样，连结部18也经由绝缘部34固定于支承部14。通过在连结部16和支承部14的固定部分配置绝缘部32，且在连结部18和支承部14的固定部分配置绝缘部34，成为电不流动的状态。此外，连结部16和支承部14的固定部分及连结部18和支承部14的固定部分在维持电不流动的状态下利用螺钉等紧固机构固定。
[0047]在本实施例的觇板保持夹具10中，内插于开口 14a的觇板8通过与引导部20抵接并由开口 14a夹入，被保持于开口 14a内的规定位置。因此，觇板8能够在通过引导部20与测定对象物接触的状态下被保持为测定光可入射反射的朝向。
[0048]其次，使用图4说明连结部16的结构。连结部18由于仅配置位置不同，所以省略说明。连结部16为与所谓的晾衣夹相同的机构，具有夹持部16a、支点16b、铰链销16c、弹簧16d。夹持部16a是以支点16b为中心转动的两个部件。支点16b与连结部16连结，且以可转动的状态支承夹持部16a。铰链销16c插入夹持部16a的与测定对象物50侧经由支点16b相反的一侧的部分。铰链销16c为通过未图示的止脱销而成为无法从夹持部16a拔出的结构。弹簧16d被插入铰链销16c，且配置于夹持部16a的两个部件之间。弹簧16d将夹持部16a的两个部件向打开方向按压。连结部16中，通过弹簧16d将夹持部16a的与测定对象物50侧经由支点16b相反的一侧的部分向打开的方向施加力，形成于夹持部16a的测定对象物50侧的槽变窄。由此，连结部16通过在槽内夹入测定对象物50而成为与测定对象物50连结的状态。另外，连结部16通过关闭配置有弹簧16d的一侧的夹持部16a，可以使连结部16从测定对象物50脱离。
[0049]连结部16也可以在夹持部16a的测定对象物50侧的端部形成有成为止滑件的凹凸机构，或配置橡胶等部件。此外，连结部16需要在与测定对象物50之间流通电的功能，且在设置橡胶的情况下，优选在一方不设置橡胶或使用导电性的橡胶。
[0050]上述的本实施例的觇板保持夹具10将连结部16及连结部18的机构设为夹持测定对象物50的机构，但不限于此。觇板保持夹具10也可以将连结部16及连结部18设为通过磁铁等的吸附而与测定对象物50连结的机构。
[0051]如图1所示，引导部20在支承部14的与测定对象物(密封翅片)50相对的面上，配置在与连结部16及连结部18同一线上的位置。引导部20由沿该同一线上延伸的两个部件构成，在与形成于连结部16及连结部18的夹持部的槽同一线上的位置形成有直线状的槽21。觇板保持夹具10可以由形成于连结部的夹持部的槽和引导部20的槽21夹持测定对象物50。这样，在将觇板保持夹具10夹入测定对象物50的状态下，如图5所示，引导部20能够在觇板8最向测定对象物50侧突出的位置或其附近使觇板8与测定对象物50接触。此外，引导部20由苯酚树脂等绝缘材料制成。
[0052]另外，如图5及图6所示，引导部20形成为槽21的测定对象物50侧的前端即前端部20a及前端部20b越靠近测定对象物50侧宽度越宽，随着接近支承部14侧而宽度变窄的倾斜形状。由此，引导部20容易将测定对象物50向槽21内插入。
[0053]在此，就引导部20而言，构成引导部20的两个部件相对于支承部14可拆装。另夕卜，引导部20在槽21的未插入测定对象物50的区域配置有衬垫20c。引导部20通过在将两个部件向支承部14安装时在该两个部件之间配置衬垫20c，可以使槽21的宽度成为衬垫20c的宽度。由此，引导部20可以使槽21的宽度成为规定的宽度。另外，引导部20通过改变衬垫20c的厚度，可以改变槽21的宽度。此外，槽21的间隔比测定对象物50的厚度览。
[0054]电池盒22设于支承部14上，安装未图示的电池。电池盒22的一极与支承部14电连接，另一极与配线26电连接。发光部24设于支承部14上。发光部24为发光二极管等，为通过流通电流而发光的元件。配线26将电池盒22的另一极和发光部24连接。配线28将发光部24和连结部18连接。
[0055]在此，觇板保持夹具10中由觇板8、支承部14、连结部18、电池盒22、配线26、配线28构成检测部30。该检测部30包含发光部24和测定对象物50而形成一个串联的电路。具体而言，如图7所示，就检测部30而言，成为觇板8、支承部14、连结部18、电池盒22、配线26、配线28按照觇板8、支承部14、电池盒22、配线26、发光部24、配线28、连结部18的顺序串联连接而成的电路。由此，检测部30在使连结部18和测定对象物50接触且使觇板8和测定对象物50接触时，连结部18、测定对象物50和觇板8串联连接，成为一个闭合的电路。由此，成为从安装有电池的电池盒22流通电流的状态，由于发光部24中流通有电流，从而从发光部24输出光。另外，检测部30中，由于在连结部18和觇板8均未与测定对象物50接触时不流通电流，所以发光部24不发光。
[0056]觇板保持夹具10为如上那样的结构，由支承部14支承觇板8，通过在测定对象物50夹入连结部16、连结部18、引导部20，从而能够与测定对象物50连结。由此，觇板保持夹具10可以通过引导部20限制测定对象物50的位置。具体而言，通过引导部20夹入测定对象物50，限制觇板8与测定对象物50接触的位置，且限制觇板50向测定对象物50的端面的短边方向的移动。因此，可以将测定对象物50和觇板8的接触位置设为规定的范围，可以降低测定对象物50和觇板8的接触位置的偏离。因此，用户通过使用本实施例的觇板保持夹具10，可高精度地进行使用觇板8的测定。
[0057]另外，觇板保持夹具10由两个连结部16及连结部18夹持支承部14，且使引导部20的槽21的延伸方向与连结连结部16和连结部18而成的线重合，由此，可以容易地将由连结部16及连结部18连结的测定对象物50向槽21引导。由此，可以使测定对象物50和觇板8更容易接触。另外，通过使引导部20的槽21的延伸方向与连结连结部16和连结部18而成的线重合，可以降低与槽21的延伸方向正交的方向的测定对象物50和觇板8的位置偏尚。
[0058]另外，觇板保持夹具10可利用检测部30来判定觇板8是否可靠地与测定对象物50接触。由此，可以抑制在测定对象物50和觇板8不接触的状态下进行测定，能够以高精度进行使用觇板8的测定。另外，觇板保持夹具10通过将检测部30设为当觇板8及连结部18与测定对象物50接触时就有电流流通的电路，用户仅进行在测定对象物50上安装觇板保持夹具10的动作，就可检测出觇板8和测定对象物50是否接触。
[0059]另外，设置发光部24，在由检测部30检测出觇板8和测定对象物50的接触时，电流流通，发光部24发光，因此，用户可以视觉上识别觇板8和测定对象物50已接触。
[0060]本实施方式的觇板保持夹具10使发光部24发光从而向用户报告觇板8和测定对象物50已接触的方法不限于发光。觇板保持夹具10作为进行报告的方法可使用向用户的五感传递的各种机构，例如也可以替换发光部24而设置发出声音的声音输出部。
[0061]其次，使用图8?图10说明具备本实施例的觇板保持夹具的测定装置。图8是表示具备觇板保持夹具的测定装置的概略结构的示意图。图9是表示测定对象物的概略结构的立体图。图10是表示测定对象物和觇板保持夹具的测定时的位置关系的示意图。
[0062]如图8所示，具备觇板保持夹具10的测定装置80具有觇板8、觇板保持夹具10和测定装置主体82。如上所述，觇板8被保持于觇板保持夹具10，在测定时利用觇板保持夹具10与测定对象物(密封翅片)50接触。
[0063]测定装置主体82具有光源82a、受光部82b、及处理部82c。另外，在测定装置主体82设有将测定光向觇板8照射并将由觇板8反射的光向测定装置主体82引导的头84及光学系86。
[0064]光源82a输出测定光L。此外,作为测定光L,光源82a例如输出规定波长的激光。受光部82b是检测到达了的光的受光元件。受光部82b对测定光L的波长的光进行检测。处理部82c控制测定装置80的各部的动作。另外，处理部82c通过对受光部82b的检测结果、进而对从光源82a输出的测定光L的信息进行解析，测定直至觇板8的距离，且利用运算处理除去由觇板8的形状产生的差量，从而测定直至测定对象物50的距离。
[0065]头84配置在从光源82a输出的测定光L通过的路径上，调整照射测定光L的方向。光学系86配置于光源82a和头84之间及受光部82b和头84之间,将从光源82a输出的光朝向头84输出，且将入射到头84的光向受光部82b引导。
[0066]测定装置80在测定对象物50的测定位置设置觇板保持夹具10。在此，如图9所示，本实施方式的测定对象物(密封翅片)50被设置在配置于密封安装环100的内侧的密封环102上。密封翅片50向密封环102的径向内侧突出。另外，密封翅片50在密封环102设有多个。另外，汽轮机由于具备多个密封环102，所以配置有与密封环102的数量相对应的数量的密封翅片50。测定装置80如图10所示在环状配置的密封翅片50的圆周方向设置保持觇板8的觇板保持夹具10。
[0067]测定装置80从测定装置主体82经由头84而朝向觇板8输出测定光L，且由测定装置主体82接收经由头84被觇板8反射的光，通过对接收到的结果进行解析，可以测定直至测定对象物50的距离。另外，通过使觇板保持夹具10在密封翅片50上移动，进行密封翅片50上的多个位置的测定，由此可以测定密封翅片50的直径。
[0068]另外，如本实施方式那样在将测定对象物50设为密封翅片的情况下，需要对多个位置进行测定，但通过使用可拆装的觇板保持夹具10将觇板8设置于测定对象物50并一边使其移动一边进行计测，能够以较少的觇板8进行计测。另外，觇板保持夹具10通过设置引导部20，能够在安装时以高精度使觇板8与测定对象物50接触。另外，觇板保持夹具10能够通过检测部30及发光部24报告觇板8与测定对象物50已接触，因此，可以使用户进行的觇板8的设置作业简单。
[0069]标号说明
[0070]8觇板
[0071]10觇板保持夹具
[0072]14支承部
[0073]14a开口
[0074]14b切口
[0075]16、18连结部
[0076]16a夹持部
[0077]16b支点
[0078]16c铰链销
[0079]16d弹簧
[0080]20弓丨导部
[0081]20a、20b 前端部
[0082]20c衬垫
[0083]21槽
[0084]22电池盒
[0085]24发光部
[0086]26、28配线
[0087]32、34绝缘部
[0088]50密封翅片(测定对象物)
[0089]80测定装置
[0090]82测定装置主体
[0091]82a光源
[0092]82b受光部
[0093]82c处理部
[0094]84头
[0095]86光学系
[0096]100密封安装环
[0097]102密封环
【权利要求】
1.一种觇板保持夹具，其对球状的觇板进行保持，并使所述觇板和测定对象物的端面接触，所述球状的觇板具备反射从光源射出的测定光的反射机构，所述觇板保持夹具的特征在于，具备: 支承部，其在与所述测定对象物接触的状态下支承所述觇板； 引导部，其配置于所述支承部的与所述测定对象物相对的一侧，在所述测定对象物的端面的短边方向上限制所述觇板与所述测定对象物接触的位置，且限制所述觇板向所述测定对象物的端面的短边方向的移动；及 连结部，其固定于所述支承部，可拆装地与所述测定对象物连结。
2.根据权利要求1所述的觇板保持夹具，其特征在于， 所述连结部通过夹持所述测定对象物而与所述测定对象物连结。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的觇板保持夹具，其特征在于，所述觇板保持夹具还具备: 检测部，其检测所述觇板和所述测定对象物接触的情况；及 报告部，其报告由所述检测部检测到所述觇板和所述测定对象物接触。
4.根据权利要求3所述的觇板保持夹具，其特征在于， 所述检测部具有与所述觇板及所述连结部连接的电源，将所述觇板、所述连结部、所述电源以及所述报告部串联连接， 当所述觇板及所述连结部与所述测定对象物接触时，所述觇板、所述连结部、所述电源、所述报告部以及所述测定对象物成为闭合的电路。
5.根据权利要求4所述的觇板保持夹具，其特征在于， 还具有绝缘部，所述绝缘部配置于所述支承部和所述连结部之间，且将所述支承部和所述连结部绝缘。
6.根据权利要求3?权利要求5中任一项所述的觇板保持夹具，其特征在于， 所述报告部是发光的发光部。
7.一种测定装置，其特征在于，具有: 权利要求1?权利要求6中任一项所述的觇板保持夹具； 觇板，其被保持于所述觇板保持夹具 '及 测定装置主体，其具备向所述觇板照射测定光的光源、接收由所述觇板反射的测定光的受光部、以及对由所述受光部接收到的结果进行解析的处理部。
【文档编号】G01C15/06GK104254756SQ201480000943
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】小谷浩辅 申请人:三菱日立电力系统株式会社