JPH0431526B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子表示型ノギスに係り、測定者が
格別のスイツチ等を操作しないでも測定値のホー
ルドとその解除を自動的に行なえるようにした電
子表示型ノギスの改良に関する。

〔背景技術とその問題点〕

電子表示型ノギスは、スライダと本尺とに刻設
した目盛から測定値を読み取るいわゆる機械的ノ
ギスに対して測定精度が良く取り扱い容易なこと
から広く普及しつつある。

従来の電子表示型ノギスは、一方ジヨーを有す
る本尺と、この本尺に移動自在に装着されかつ一
方ジヨーとともに測定対象物の測定部位間に当接
される他方ジヨーを有するスライダとの相対移動
変位量をエンコーダで捉え、測定値を電子表示器
にデジタル又は／及びアナログ表示できるように
した計測手段を設けて構成され、エンコーダは、
相対移動変位量を、光電式、静電容量式あるいは
磁気式等の原理によるセンサ、このセンサからの
出力信号をデジタル信号に変換するパルス化回路
及び可逆カウンタ等から形成されていた。したが
つて、測定値はカウンタの計数値をそのままデジ
タル表示することになるが、測定作業上カウンタ
の内容を強制的に零値とするクリヤスイツチある
いは表示値をホールドするホールドスイツチが設
けられている場合もあつた。

そのホールドスイツチを有する従来電子表示型
ノギスでは、両ジヨーで測定対象物を挟み電子表
示器に表示された測定値をホールドスイツチを操
作してホールドし測定対象物と離隔した位置、場
所で測定値を読み取れるという利点を有してい
た。

しかしながら、従来の電子表示型ノギスでは、
適用分野の拡大、より高精度をもとめる産業界の
要請等から次のような問題が指摘されてきた。

深底管内凸部の肉厚測定等目視不能状態で
は、ホールドスイツチの操作のタイミングがつ
かめず作業能率が悪い。さらにはホールドスイ
ツチの操作事態が行えず作業不能という事態も
生じていた。

精度上最良の状態に両ジヨーを測定対象物に
当接させても、ホールドスイツチを操作したと
きにその押圧力によつて本尺の姿勢が変化する
ので精度保障が困難である。その確認のすべも
なく不良品の発生を招く場合も多かつた。

測定値読み取り後次のワークを測るには、ホ
ールドの解除のためスイツチ操作を必要とする
ので解除操作を失念することがあるばかりか、
一つの測定対象物を測るごとにホールドとその
解除という２回のスイツチ操作は苦痛であつ
た。

「発明の目的〕 ここに、本発明の目的は、前記従来の問題点を
解消すべくなされたもので、スライダの移動を利
用して格別のスイツチ操作を必要とすることなく
測定値のホールドとその解除を自動的に行なえる
高精度かつ取扱性に優れた電子表示型ノギスを提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明は、電子表示型ノギスにおいて、両ジヨ
ーと測定対象物との最適当接状態を確保するため
のいわゆるサグリ作業を必要とすること、当接作
業終了から読み取り完了までにはスライダの他方
ジヨーを測定対象物から離すこと、等の測定作業
の実際並びに同種製品あるいは他種製品と測定対
象物が変わつても定数変更など従来のホールドス
イツチ操作に代わる新たな作業を誘起したのでは
本来的に問題点を解決することにはならないこと
に着目し、例えば、丸軸部材の外形寸法測定に自
動選択したときには、前記サグリ作業中には電子
表示器の測定値を一定サイクルごとに更新しつつ
最小測定値を自動的にホールドするとともに他方
ジヨーが測定対象物から離れても一定範囲内では
ホールド状態を維持させて測定値読み取りを出来
るようにし、その一定範囲を逸脱するまでスライ
ダが移動されたときに該ホールド中の測定値を解
除して次の測定作業に備えるよう構成したのであ
る。とりわけ測定値を解除する要件としてスライ
ダがその一定範囲を逸脱し、かつそこからスライ
ダを逆方向に一定量移動したことを条件とし、ま
た、上記一定範囲とは測定対象物の寸法の大小に
拘らず都度の変更をしないでよいことを特徴とす
るものである。

具体的には、一方ジヨーを有する本尺と、本尺
に移動自在に装着されかつ前記一方ジヨーととも
に測定対象物の測定部位間に当接される他方ジヨ
ーを有するスライダと、このスライダの前記本尺
に対する相対移動変位量を検出するためのセン
サ、カウンタを含み形成されたエンコーダ及びこ
のエンコーダに接続され測定値を電子的に表示す
る電子表示器とからなる計測手段と、を備えた電
子表示型ノギスにおいて、前記計測手段に、前記
カウンタから呼出した今回呼出値、前回呼出値及
び今回呼出値と前回呼出値とから求めたデータを
記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された
各データを利用し、スライダの他方ジヨーが測定
対象物に当接した位置である基準位置から予め設
定された距離M₁を越えてスライダが移動された
か否かを判別する位置判別手段と、この位置判別
手段によつてスライダが前記距離M₁を越えたこ
とが確認された後に、前記記憶手段に記憶された
各データに基づきスライダが予め設定された距離
M₂を越えて反転移動されたか否かを判別する反
転判別手段と、前記スライダが前記距離M₁を越
えない範囲内にありかつ前記他方ジヨーが測定対
象物の測定部位から離れる方向に前記スライダが
移動するときには、前記電子表示器の表示値をホ
ールドするとともに、前記スライダが前記距離
M₁を越えかつ前記距離M₂だけ測定対象物の測定
部位の方向に反転移動したときには、前記電子表
示器のホールドを解除して前記スライダの現在位
置を表示させる表示制御手段と、を設けたもので
ある。

したがつて、前記の場合最小値が自動的にホー
ルドされ、スライダを逆方向に移動しなければい
ずれの位置においてもホールドされた測定値の読
み取りが可能であり、かつ、その一定範囲を越え
逆方向のスライダの微小変位があつたとしても一
定変位量以下の場合にはホールド解除されること
がないからノギス構造上のガタ等による不都合が
解消され、かつ次の測定対象物の測定前には必ず
ホールドが自動解除されるよう作用する。

〔実施例〕

この発明に係る電子表示型ノギスの一実施例を
図面を参照しながら説明する。この実施例は第１
図乃至第４図に示され、 先端側に一方ジヨー６及び一方内側用ジヨー８
を有する本尺１と他方ジヨー５及び他方内側用ジ
ヨー７を有し本尺１に摺動自在に案内されたスラ
イダ２とからノギス本体が構成されている。

３０はエンコーダでセンサ１３、パルス化回路
１４及びカウンタ１５とからなり、このエンコー
ダ３０と電子表示器２２とから計測手段が形成さ
れている。

センサ１３は、この実施例では静電容量型とさ
れ、また電子表示器２２は測定値をデジタル表示
するものである。

スライダ２には、計測手段を駆動するための電
源スイツチ９、電子表示器２２の表示値をそのま
まにホールドするためのホールドスイツチ１０、
同じく表示値を強制的に零値とするためのクリヤ
スイツチ１１が設けられている。以上は、従来の
ものと変わるところがないのでこれ以上の説明は
省略する。

次に、１２はモード選択スイツチである。“手
動”と“自動”とに選択可能であつて、“手動”
とされたときには、従来と同様スライダ２の現在
値を表示器２２に表示する。

一方、“自動”と選択したときには演算制御回
路１６、記憶手段１７を作動させ本発明の特徴的
機能を発揮させるよう働く。

すなわち、演算制御回路１６は、モード選択ス
イツチ１２からの自動選択指令が入力されると、
ホールドスイツチ１０、クリヤスイツチ１１から
の指令信号は遮断し、一定の手順でカウンタ１５
から計数値を呼出し、記憶手段１７の記憶データ
を利用して所定の演算制御を行うものである。な
お、２１は定数設定器で距離M₁とM₂とを設定す
るものである。

記憶手段１７は、カウンタ１５から演算制御回
路１６で呼び出した計数値である今回呼出値D_a
を記憶するＡレジスタ１８と、このＡレジスタ１
８からシフトさせて前回呼出値D_bを記憶するＢ
レジスタ１９及び演算制御回路１６で演算して得
たデータＮ等を記憶する記憶素子２０とから形成
されている。なお、初期状態にあつてはＢレジス
タ１９には、Ａレジスタ１８に記憶する今回呼出
値を記憶させるよう形成されている。

そこで、演算制御回路１６は、Ａレジスタ１８
に記憶された今回呼出値D_a、Ｂレジスタ１９に
記憶された前回呼出値D_bからＮを求める（D_a−
D_b＝Ｎ）演算やこの差分Ｎを距離M₁等と比較す
る比較判断などを行う機能を有し、また、電子表
示器２２に測定値を出力し駆動する機能も有す
る。

このような本実施例を測定態様ごとに、主に第
３図、第４図を参照して外形測定を例としてさら
に詳しく説明する。

初期状態 スライダ２を移動して他方ジヨー５を一方ジヨ
ー６に当接させる。この当接点をP₀とする。当
接させた状態でクリヤスイツチ１１をONとすれ
ば電子表示器２２の表示値は零となる。こうして
から、モード選択スイツチ１２を“自動”に選択
すると第３図に示すブロツクの初期状態が
YESとなり、ブロツクでＡレジスタ１８の内
容はＢレジスタ１９に転送される。そして、スラ
イダ２を他方ジヨー５が一方ジヨー６から離れる
方向（以下“逆方向”といい、これに対するもの
を順方向という。）に移動させ、次いで、寸法の
定まつた基準体（測定対象物W₁の一つでもよ
い。）の測定部位を一方のジヨー６に当接させて
から再びスライダ２を順方向に移動させて両ジヨ
ー５，６で基準体（第４図で測定対象物W₁と同
一のもの）の測定部位間を挟む。このときの電子
表示器２２の表示した値が基準体の実寸法すなわ
ち測定値となる。ここに、この実寸法の測定値を
基準距離M_s、この状態にある基準体と他方のジ
ヨー５との当接点または面を基準位置P₁と定義
する。なお、定数設定器２１で予め設定された距
離M₁とは基準位置P₁から図で右方向へはかつた
位置P₁₁までの一定の距離であり、また、距離M₂
とは、距離M₁を図で右方向に越えた範囲すなわ
ち位置P₁₁を越えたところの任意の位置P₂からス
ライダ２を順方向に移動させたときの一定の距離
である。この距離M₁及びM₂は測定態様等から任
意に決定されるがこの実施例ではM₁＝20mm、M₂
＝２mmである。また、基準体の寸法は15nmとし
ている。

したがつて、上記手順により電子表示器２２に
は基準距離M_sすなわち15mmがデジタル表示され
る。なお、この時点でＢレジスタ１９にこの15mm
が記憶される。

測定準備 スライダ２を逆方向に位置P₂まで移動させる。
この間はカウンタ１５は当接点P₀を基準として
スライダ２の位置を計数しているにも拘わらず電
子表示器２２の表示値は15mmとされたままであ
る。そして、順方向にM₂＝２mm以上もどすとそ
のホールドが解除されスライダ２の現在位置（詳
しくは、スライダ２の他方ジヨー５の当接面の現
在位置）が電子表示器２２に表示される。このよ
うに他方ジヨー５が一方ジヨー６から離れている
状態において、測定対象物W₁を準備する。

測定 (1) スライダ２を順方向に移動させると、電子表示
器２２の表示値は漸時減少していき、他方ジヨー
５が測定対象物W₁の測定部位に当接する。この
場合の表示値が14mmと示されたものとする。ここ
で、他方ジヨー５が測定対象物W₁に適性な姿勢
かつ測定力で当接するよういわゆるサグリ作業を
すると先の表示値14mmが当該測定対象物W₁の真
寸法ならばスライダ２をその近傍でいかに動かし
てもその14mmの表示は不変であり測定値がホール
ドされる。しかし当該測定対象物W₁の真寸法が
14mm以下の場合には表示値はさらに更新され、こ
の場合外形測定ゆえに、最小値がホールドされる
こととなる。

これは、演算制御回路１６の機能によるもので
第３図をもつて説明すると、前記サグリ作業中の
あるサイクルにおいて、カウンタ１５の計数値が
14（13.5）mmの場合とすればブロツクでＡレジ
スタ１８の内容がカウンタ１５から呼び出した14
（13.5）mmを今回呼出値D_aとして記憶される。上
述のようにブロツクでＢレジスタ１９の記憶内
容はD_b＝15mmとされているので、この回におい
てはブロツクでNOとなり、その結果ブロツク
ではD_a−D_b＝14（13.5）−15＝−１（−1.5）＝Ｎ
が演算される。

したがつて、ブロツクでのＮ≧０の判定は
NOとなりブロツクにおいてＡレジスタ１８の
今回呼出値D_a＝14（13.5）mmが前回呼出値D_bとし
てＢレジスタ１９に記憶される。そして、Ｂレジ
スタ１９の内容はD_b＝14（13.5）となる。ここに、
電子表示器２２の表示値は表示制御手段であるブ
ロツクの工程によりＢレジスタ１９の内容すな
わちD_bの14（13.5）mmが表示され、モード選択が
切替えられない限りブロツク〓を介し再びブロツ
クへ進行する。このようにして、サグリ作業中
はサイクルタイムごとに当該測定対象物W₁の最
小値が求められる。このことは、サグリ作業中、
次のサイクルタイムにおいて、仮に他方ジヨー５
の当接が不適なためにスライダ２が移動してカウ
ンタ１５の計数値が14.5mmとなつたとすれば、Ａ
レジスタ１８のD_a＝14.5mm（ブロツク）、Ｎ＝
D_a−D_b＝14.5−14（13.5）＝0.5（1.0）mm（ブロツク
）となりブロツクではＮ≧０がYesとなり、
かつスライダ２は未だ逆方向に距離M₁を越えな
い範囲にあるから位置判別手段であるブロツク
においてはＮ≦M₁となり、ブロツクでその先
の記憶した前回呼出値14mm（このサイクルにおい
ては、ブロツクを経由しないので不変である）
が表示されたままであることから明らかである。

測定 (2) 測定(2)は、測定(1)でホールドした測定値を読み
取る工程であつて、また、次の測定対象物W₁₁に
交換するために他方ジヨー５を離すものである。

今、スライダ２を逆方向に距離M₁以内即ち位
置P₁₁を越えない範囲で移動させたとすると、た
とえカウンタ１５の計数値及びＡレジスタ１８の
記憶値D_aがいかになつてもＢレジスタ１９の記
憶値D_bは変わることがないので、D_a−D_b＝Ｎ≧
０であるからブロツクにおいてYESとなり、
さらにスライダ２が位置P₁₁を越えていないので
ブロツクにおいてＮ≦M₁がYesとなり、ブロ
ツクから電子表示器２２の表示値は14mmにホー
ルドされたままとなる。

測定 (3) これは、電子表示器２２にホールド表示されて
いた表示値を次の測定対象物W₁の測定に備えク
リヤしようとするものである。

今、スライダ２が逆方向に移動して位置P₁₁を
越えるとカウンタ１５の計数値は、M_s＋M₁＋α
＝15＋20＋α＝35＋αmmとなるのでＡレジスタ１
８の今回呼出値D_aが35＋αmmとなり、ブロツク
でＮ＝D_a−D_b＝35＋α−14＝21＋αmmとなる
からブロツクがYes、ブロツクがNOとなる。
しかし、ブロツクではまだ順移動がないから
NOと判断され、またたとえ順移動があつてブロ
ツクでYESとなつても、その移動距離がM₂を
越えなければ反転判別手段であるブロツクで
NOと判断されるので依然として電子表示器２２
の表示値は14mmのままである。このことは、たと
え位置P₁₁を越えたとしても本尺１に対するスラ
イダ２のガタなどがあつてそれが順移動に当ると
しても、作業者の積極的意思がない限り表示値の
自動的解除は行わないとするものである。したが
つて、任意P₁₁を定量的に作業者が注意しながら
慎重取り扱いしなければならないという煩しさは
ない。ここに距離M₂はそのガタ等ノギスの構造
やそのノギスの固有的性質により決定すべきこと
が理解される。

そして、位置P₁₁を越えてブロツクをYesで
通過し、かつブロツクで距離M₂の順方向移動
があつた場合には、次の測定対象物W₁₁の測定を
すべく作業者の意思があつたものとしてブロツク
において、Ａレジスタ１８の今回呼出値（D_a
＝35＋α）がＢレジスタ１９の前回呼出値（D_b
＝35＋αmm）としてＢレジスタ１９に記憶され、
ブロツクでＢレジスタ１９の記憶内容すなわち
35＋αmmが電子表示器２２に現在値として表示さ
れる。

ここに、電子表示器２２の表示のホールドが自
動的に解除されたことになる。

測定 (4) スライダ２が順方向に移動するとサイクルタイ
ムごとにブロツク、、を介しブロツクで
電子表示器２２の表示値はＢレジスタ１９の記憶
内容すなわちスライダ２（くわしくは他方ジヨー
５の測定面）の現在位置が表示される。そして、
前記測定(1)の工程に入れば次の測定対象物W₁₁の
最小寸法を求めることができる。

したがつて、上記の如く構成された本実施例で
は、まずスライダ２を移動させて両ジヨー５，６
を当接した後クリヤスイツチ１１を操作して電子
表示器２２に零を表示し、これを位置P₀とした
後モード選択スイツチを“手動”から“自動”に
切り換える。そして、スライダ２を逆方向に移動
させ最初の測定対象物W₁を挟むよう再びスライ
ダ２を順方向に移動させ、他方ジヨー５が一方ジ
ヨー６に当接されている測定部位と反対側の測定
部位に当接するとP₀とP₁との間すなわち基準距
離M_s（当該測定対象物W₁の寸法）がセンサ１３
で検出されパルス化回路１４、カウンタ１５を介
し電子表示器２２に表示される。この場合、初期
状態ゆえ記憶手段１７のＡレジスタ１８及びＢレ
ジスタ１９の内容がD_a≧D_bとなるので電子表示
器２２の表示内容はホールドされたままとなり一
方D_a＜D_bとなると新たにカウンタ１５が係数し
た値すなわちＡレジスタ１８の記憶内容である今
回呼出値D_aによつて前回呼出値D_bが更新され、
電子表示器２２に表示されることになる。つまり
常に最小値に更新されて表示される。したがつ
て、目視不能箇所や手を遠くに延ばした箇所での
作業でも最適な測定値を求めることができる。そ
して、手元で測定値を求めるためにスライダ２を
逆移動させ測定対象物W₁から外してもその測定
値はホールド表示されているから確実に電子表示
器２２から読み取ることができる。かかる場合、
スライダ２を逆方向に移動させても予め設定され
た距離M₁を越えなければ、また、越えたとして
も再び順方向にスライダをM₂だけ戻さなければ
たとえノギスに多少のガタがあつても、ホールド
表示が不用意に解除されてしまうことがない。

次に、作業者が次の測定対象物W₁₁を測るべ
く、先のホールド表示を解除するには距離M₁の
範囲すなわち位置P₁₁を越えた領域でスライダ２
を順方向に距離M₂以上移動させた場合に限りホ
ールド状態が自動的に解除される。したがつて、
作業者の積極的意思をもつて初めて自動解除が達
成され、何らのスイツチ操作等をしなくとも次の
測定に入ることができる。

このように、実施例によれば、作業者の目視不
能な箇所での厚み測定等においてもサグリ作業が
できるからジヨーの測定対象物（箇所）への最適
当接状態での測定が可能となる。最小分解能（電
子表示器２２の最小表示桁の表示値相当）が1μm
のものでもその実効が保障される。また、その測
定値はスライダ２の移動があつてもホールドされ
ているから、ノギスを手元において読み取りでき
るので作業能率が向上する。また、ホールド状態
はノギスのガタ等があつても不用意に解除されな
いとともに作業者が前回測定の測定値を読み取つ
た後に次の測定を行うために所定のスライダ２の
移動をもつて意思表示すれば格別のスイツチの操
作なくして自動的にそのホールドを解除すること
ができるのでこの点からも作業能率が高まる。し
かも、その解除条件は距離M₁を選択設定するこ
とで変えることができるから、例えば、同一寸法
的測定対象物を測定するときにはM₁を小さくす
れば、いわゆるスライダ２の遊び移動を削減する
ことができるばかりか、各種寸法の測定対象物を
測定する場合にも直前回測定対象物の寸法をもつ
て基準距離M₃とするから各作業毎に距離M₁を設
定しなおす必要がないので適用範囲を拡大でき
る。さらに、距離M₂は、スライダ２などのノギ
ス構造上のガタや振れ等を考えて設定できるから
測定値のホールドを不用意に自動解除してしまう
ことがなく確実な読み取り作業が可能となる。

以上の実施例によれば、定数設定器より距離
M₁及びM₂を設定するようにしたが、そのM₁及
びM₂はRAM，ROMなど書替方式としてもよく、
同様に記憶手段、演算制御回路等をワンチツプ
IC化することも可能である。

さらに、外径等外側測定を示したが、ブロツク
などの判断並びに距離M₁，M₂，M_sなどの値
及び方向を逆方向に選定すれば第５図に示すごと
く内径など内側測定にもそのまま適用させること
が可能となる。また、外側、内側測定切換スイツ
チを設ければ両者を具備することができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、測定対象物に対する両ジヨ
ーの最適当接状態における測定ができるから高精
度測定ができるとともに測定値がホールド表示さ
れるので迅速かつ安定した測定が行なえるばかり
かそのホールドが自動解除されるので作業能率を
飛躍的に向上させることができる優れた利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電子表示型ノギスの一
実施例を示す外観図、第２図は同じくブロツク線
図、第３図は同じく動作説明を示すフローチヤー
ト、第４図は同じく測定対象物とノギスとの関係
説明図、第５図は他の実施例における測定対象物
とノギスとの関係説明図である。 １……本尺、２……スライダ、５，６，７，８
……ジヨー、９，１０，１１……スイツチ、１２
……モード選択スイツチ、１６……演算制御回
路、１７……記憶手段、２１……定数設定器、２
２……電子表示器、３０……エンコーダ、W₁…
…測定対象物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方ジヨーを有する本尺と、本尺に移動自在
   に装着されかつ前記一方ジヨーとともに測定対象
   物の測定部位間に当接される他方ジヨーを有する
   スライダと、このスライダの前記本尺に対する相
   対移動変位量を検出するためのセンサ、カウンタ
   を含み形成されたエンコーダ及びこのエンコーダ
   に接続され測定値を電子的に表示する電子表示器
   とからなる計測手段と、を備えた電子表示型ノギ
   スにおいて、 前記計測手段に、 前記カウンタから呼出した今回呼出値、前回呼
   出値及び今回呼出値と前回呼出値とから求めたデ
   ータを記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された各データを利用し、
   スライダが本尺に対して、スライダの他方ジヨー
   が測定対象物に当接した位置である基準位置から
   予め設定された距離Ｍ１を越えて移動されたか否
   かを判別する位置判別手段と、 この位置判別手段によつてスライダが前記距離
   M₁を越えたことが確認された後に、前記記憶手
   段に記憶された各データに基づきスライダが予め
   設定された距離M₂を越えて反転移動されたか否
   かを判別する反転判別手段と、 前記スライダが前記距離M₁を越えない範囲内
   にありかつ前記他方ジヨーが測定対象物の測定部
   位から離れる方向に前記スライダが移動するとき
   には前記電子表示器の表示値をホールドするとと
   もに、前記スライダが前記距離M₁を越えかつ前
   記距離M₂だけ測定対象物の測定部位の方向に反
   転移動したときには前記電子表示器のホールドを
   解除して前記スライダの現在位置を表示させる表
   示制御手段と、 を設けたことを特徴とする電子表示型ノギス。