JPH09211155A - 運針検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時計ムーブメントを囲むカバーの透明度が低
い場合であっても検査可能であるとともに、小型化され
かつ低コストで、多種類の時計ムーブメントに対応可能
な運針検査装置を提供する。 【解決手段】ステータ、ロータ、コイルからなるステッ
ピングモータによって駆動される時計ムーブメントＭが
正常に動作するか否かを検査する運針検査装置であっ
て、ロータＲから発生される磁気を検出する磁気センサ
１と、磁気センサ１からの検出信号Ｓをもとに、ロータ
Ｒの磁極の極性を検出しかつ、検出した極性に対応する
極性信号を出力する極性検出回路２と、極性検出回路２
からの検出信号（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）をもとに、時計ム
ーブメントＭが正常に動作しているか否かを判別する判
別装置３とを備えるものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、時計ムーブメント
が正常に動作するか否かを検査する運針検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、時計を組み立てる際、時計の時
針、分針、秒針等を駆動する時計ムーブメント単体につ
いて正常に動作するか否かを検査する運針検査が行われ
ている。従来、時計ムーブメントの運針検査は、例え
ば、時計ムーブメントを囲むカバーが透明なプラスチッ
ク等である場合には、画像処理装置を用いて行われる。
すなわち、時計ムーブメントを囲むカバーの外部から時
計ムーブメント内部に設けられた歯車列等の動きを画像
処理装置によって撮像し、この画像データから歯車列等
が正常に動いているか否かを判別する。

【０００３】また、時計ムーブメントの駆動源がステッ
ピングモータのような電気的なものである場合には、時
計ムーブメントの消費電流を検出することにより、消費
電流が所定の値であれば正常動作していると判定するこ
とによって、時計ムーブメントの運針検査を行ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような時計ムーブメントの運針検査方法では、次のよう
な問題がある。すなわち、画像処理装置を用いて時計ム
ーブメントの運針検査を行った場合には、時計ムーブメ
ントを囲むカバーの透明度が高くなければ、時計ムーブ
メントの内部の歯車列等を撮像することができない。し
たがって、時計ムーブメントを囲むカバーの透明度が低
い、あるいはカバーが黒色のような場合には時計ムーブ
メントの運針検査を行うことができないという問題があ
った。また、時計ムーブメントを囲むカバーの透明度が
高い場合であっても、歯車の動きを検出するためには、
歯車に何らかの目印を記す必要があり、工数の増加を伴
うという問題もあった。さらに、運針検査に用いる画像
処理装置は比較的大きく、相当広い設置スペースを要す
るという問題もあった。

【０００５】一方、時計ムーブメントの消費電流を検出
する運針検査方法においては、時計ムーブメントの設計
変更によりＩＣ部品等の構成部品が変更されると、時計
ムーブメントの消費電流が変わってしまうため、再度消
費電流の測定等を行って所定の消費電流を求める必要が
あり、即座に対応することが難しい。また、時計ムーブ
メントの消費電流は通常非常に小さく、かつパルス状で
あるため、この値を正確に検出するのは難しく、運針検
査をスムースに行うことができないという問題もあっ
た。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、時計ムーブメントが正常に動作する
か否かを検査する運針検査を行う際に、時計ムーブメン
トを囲むカバーの透明度が低い場合であっても検査可能
であるとともに、小型化されかつ低コストで、多種類の
時計ムーブメントに対応可能な運針検査装置を提供す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る運針検査装
置は、制御信号に応じて励磁の状態が変化するごとに一
定の角度だけ回転し、励磁の状態が変化しなければ一定
の位置を保持し静止するステッピングモータによって駆
動される時計ムーブメントが正常に動作するか否かを検
査する運針検査装置であって、前記モータのロータから
発生する磁気を検出する磁気検出手段と、前記磁気検出
手段からの検出信号をもとに、前記ロータの磁極の極性
を検出し、かつ検出した極性に対応する極性信号を出力
する極性検出手段と、前記極性検出手段からの複数の検
出信号をもとに、前記ロータが正常に動作しているか否
かを判別する判別手段とを有する。

【０００８】本発明に係る運針検査装置では、前記極性
検出手段は、前記磁気検出手段からの検出信号の値と所
定の値の正のしきい値および負のしきい値とを比較し
て、前記磁気検出手段からの検出信号の値が前記しきい
値を越えるか否かを示す前記極性信号に対応する極性安
定信号を出力し、前記判別手段は、前記極性検出手段か
ら出力された複数の極性信号の極性の変化が所定の順序
で変化している場合に、前記時計ムーブメントが正常に
動作していると判別し、かつ前記極性検出手段から出力
された極性安定信号情報が前記しきい値を越えないこと
を示す場合には、対応する極性信号を判別の対象から除
外する。

【０００９】本発明に係る運針検査装置では、時計ムー
ブメントを駆動するステッピングモータを動作させる
と、ステッピングモータを構成するロータが回転し、ロ
ータの磁極が回転して磁界が変化する。このとき、磁界
の変化を磁気検出手段によって検出する。そして、検出
された磁界の変化情報をもとに極性検出手段によってロ
ータの磁極が何れであるかを検出する。判別手段では、
この磁極の極性の変化情報から、極性の変化の順序が所
定の順序の場合には、ロータが正常に回転していると判
断し、時計ムーブメントの運針検査が完了する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る運針検査装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る運針検査装置の一実
施形態を示す説明図である。図１に示す運針検査装置
は、時計ムーブメントＭ内に設けられたステッピングモ
ータを構成するロータの磁気を検出する磁気センサ１
と、磁気センサ１から出力された信号をもとにロータの
磁極の極性を検出する極性検出回路２と、極性検出回路
２から出力される極性信号ＰＯＬＥおよび極性安定信号
ＳＴＳをもとに時計ムーブメントＭの動作が正常か否か
を判別し、例えば、マイクロプロセッサ等により構成さ
れる判別装置３とを備えている。

【００１２】ここで、時計ムーブメントＭは、歯車列機
構、ステッピングモータ等から構成されており、時計ム
ーブメントＭ内のステッピングモータは、歯車列機構を
介して時計の時針、分針、秒針等を駆動するものであ
る。このステッピングモータはステータ、ロータ、コイ
ル等から構成されている。

【００１３】また、ステッピングモータの構成部品であ
るロータは、例えば、図２に示すように、Ｎ極およびＳ
極が１８０°位置に着磁されたものが用いられる。した
がって、図２に示すロータＲは１８０°毎に回転する。

【００１４】このような時計ムーブメントＭに内蔵され
たロータＲが回転したとき、時計ムーブメントＭの外側
に磁気センサ１のプローブ１ａを設置することによっ
て、ロータＲの磁界の変化を検出する。

【００１５】ここで、時計ムーブメントＭが正常に動作
するとき、すなわちロータＲが正常に動作するとき、磁
気センサ１によって検出される検出信号は、例えば図３
に示す検出信号Ｓのように、ロータＲの回転に伴って正
弦波状に変化するものとなる。

【００１６】そして、図３に示した検出信号Ｓは、極性
検出回路２に出力される。極性検出回路２は、例えば、
図４に示すような回路によって構成される。図４に示す
極性検出回路２において、非反転入力に磁気センサ１の
検出信号Ｓが入力され、反転入力が接地されたコンパレ
ータ１１の出力は、ダイオードＤ1のアノードおよびダ
イオードＤ2 のカソードに接続されている。

【００１７】ダイオードＤ1 のカソードは、コンパレー
タ１２の非反転入力に接続されており、このコンパレー
タ１２の反転入力には、後に説明する正のしきい値Ｖre
f が入力されている。そして、コンパレータ１２の出力
は、ダイオードＤ3 およびノンインバータ回路Ｎ1 を介
して排他的ＯＲ回路１４の一方の入力に接続され、さら
に、ノンインバータ回路Ｎ3 を介してＡＮＤ回路１５の
一方の入力に接続されている。

【００１８】一方、ダイオードＤ2 のアノードは、コン
パレータ１３の反転入力に接続されており、このコンパ
レータ１３の非反転入力には、後に説明する負のしきい
値Ｖref が入力されている。そして、コンパレータ１３
の出力は、ダイオードＤ4 およびノンインバータ回路Ｎ
2 を介して排他的ＯＲ回路１４の他方の入力に接続さ
れ、さらに、インバータ回路ＩＮＶ1 を介してＡＮＤ回
路１５の他方の入力に接続されている。

【００１９】次に、このように構成される極性判別回路
の動作について説明する。磁気センサ１の検出信号Ｓが
コンパレータ１１に入力されると、コンパレータ１１の
電流出力は、ダイオードＤ1 またはＤ2 のいずれか一方
が導通する。すなわち、検出信号Ｓのレベルが接地レベ
ルより高い値をとるときは、ダイオードＤ1 を通じて検
出信号Ｓのレベルと接地レベルとに応じた信号がコンパ
レータ１２に出力され、検出信号Ｓのレベルが接地レベ
ルより低い値をとるときは、ダイオードＤ2 を通じて検
出信号Ｓのレベルと接地レベルとに応じた信号がコンパ
レータ１３に出力される。

【００２０】そして、コンパレータ１２おいては、正の
しきい値Ｖref と上記のダイオードＤ1 からの入力との
比較を行う。一方、コンパレータ１３おいては、負のし
きい値−Ｖref と上記のダイオードＤ2 からの入力との
比較を行う。

【００２１】ここで、正のしきい値Ｖref および負のし
きい値−Ｖref は図３に点線で示すように、予め求めら
れた所定の値である。したがって、磁気センサ１の検出
信号Ｓの値が正のしきい値Ｖref または負のしきい値−
Ｖref を越える場合には、ロータＲの磁極の極性はＮ極
またはＳ極と判断することができるものとして取り扱
う。

【００２２】一方、ロータＲの回転に伴い、極性の変化
する過渡状態にある場合、すなわち磁気センサ１の検出
信号Ｓの値が正のしきい値Ｖref または負のしきい値−
Ｖref を越えない範囲にある場合には、ロータＲの磁極
の極性を判断することができない領域として扱う。

【００２３】検出信号Ｓのレベルが正のしきい値Ｖref
を越えるレベルの場合には、コンパレータ１２におい
て、コンパレータ１１の出力レベルと正のしきい値Ｖre
f のレベルとの差に応じたレベルの出力がダイオードＤ
3 を通じてノンインバータ回路Ｎ1 に入力され、ノンイ
ンバータ回路Ｎ1 は排他的ＯＲ回路１４の一方の入力お
よびノンインバータ回路Ｎ3 に”Ｈ”レベルの信号を出
力する。ノンインバータ回路Ｎ3 は、入力された”Ｈ”
レベルの信号をそのままＡＮＤ回路１５の一方ノ入力に
出力する。

【００２４】コンパレータ１３の出力は、ダイオードＤ
2 からの入力がないため、”Ｌ”レベルの信号となり、
この”Ｌ”信号がノンインバータ回路Ｎ2 を通じて排他
的ＯＲ回路１４の他方の入力およびインバータ回路ＩＮ
Ｖ1 に入力される。インバータ回路ＩＮＶ1 は”Ｌ”レ
ベルの信号を”Ｈ”レベルの信号としてＡＮＤ回路１５
の他方の入力に出力する。

【００２５】したがって、排他的ＯＲ回路１４の入力に
は”Ｈ”および”Ｌ”レベルの信号が入力されることに
なるため、排他的ＯＲ回路１４の出力信号である極性安
定信号ＳＴＳは”Ｈ”レベルの信号となる。一方、ＡＮ
Ｄ回路１５には、”Ｈ”および”Ｈ”レベルの信号が入
力されることになるため、ＡＮＤ回路１５の出力信号で
ある極性信号ＰＯＬＥは”Ｈ”レベルの信号となる。

【００２６】以上から、検出信号Ｓのレベルが正のしき
い値Ｖref を越えるレベルの場合、すなわちロータＲの
磁極の極性がＮ極の場合には、極性安定信号ＳＴＳが”
Ｈ”レベルおよび極性信号ＰＯＬＥが”Ｈ”レベルとな
る。

【００２７】次に、検出信号Ｓのレベルが負のしきい値
−Ｖref を越えるレベルの場合には、コンパレータ１３
において、コンパレータ１１の出力レベルと負のしきい
値−Ｖref のレベルとの差に応じたレベルの出力がダイ
オードＤ4 を通じてノンインバータ回路Ｎ2 に入力さ
れ、ノンインバータ回路Ｎ2 は排他的ＯＲ回路１４の他
方の入力およびインバータ回路ＩＮＶ1 に”Ｈ”レベル
の信号を出力する。インバータ回路ＩＮＶ1 は、入力さ
れた”Ｈ”レベルの信号を逆転して”Ｌ”レベルとし、
これをＡＮＤ回路１５の他方の入力に出力する。

【００２８】コンパレータ１２の出力は、ダイオードＤ
1 からの入力がないため、”Ｌ”レベルの信号となり、
この”Ｌ”レベル信号がノンインバータ回路Ｎ1 を通じ
て排他的ＯＲ回路１４の一方の入力およびインバータ回
路ＩＮＶ1 に入力される。

【００２９】したがって、排他的ＯＲ回路１４の入力に
は”Ｈ”および”Ｌ”レベルの信号が入力されることに
なるため、排他的ＯＲ回路１４の出力信号である極性安
定信号ＳＴＳは”Ｈ”レベルの信号となる。

【００３０】一方、ＡＮＤ回路１５には、”Ｌ”およ
び”Ｈ”レベルの信号が入力されることになるため、Ａ
ＮＤ回路１５の出力信号である極性信号ＰＯＬＥは”
Ｌ”レベルの信号となる。

【００３１】以上から、検出信号Ｓのレベルが負のしき
い値−Ｖref を越えるレベルの場合、すなわちロータＲ
の磁極の極性がＳ極の場合には、極性安定信号ＳＴＳ
が”Ｈ”レベルおよび極性信号ＰＯＬＥが”Ｌ”レベル
となる。

【００３２】さらに、磁気センサ１の検出信号Ｓが、正
のしきい値Ｖref および負のしきい値−Ｖref を越えな
いレベル範囲にある場合には、コンパレータ１２および
１３の出力は、いずれも負の出力となるため、ダイオー
ドＤ3 およびＤ4 によって、ノンインバータ回路Ｎ1 お
よびノンインバータ回路Ｎ2 への信号の入力は行われな
い。

【００３３】したがって、ノンインバータ回路Ｎ1 およ
びノンインバータ回路Ｎ2 の出力はそれぞれ”Ｌ”レベ
ルの信号となり、排他的ＯＲ回路１４の入力には”Ｌ”
および”Ｌ”レベルの信号が入力されることになるた
め、排他的ＯＲ回路１４の出力信号である極性安定信号
ＳＴＳは”Ｌ”レベルの信号となる。

【００３４】一方、ＡＮＤ回路１５には、”Ｌ”およ
び”Ｈ”レベルの信号が入力されることになるため、Ａ
ＮＤ回路１５の出力信号である極性信号ＰＯＬＥは”
Ｌ”レベルの信号となる。

【００３５】以上から、検出信号Ｓのレベルが正のしき
い値Ｖref および負のしきい値−Ｖref を越えないレベ
ル範囲にある場合、すなわちロータＲの磁極の極性が一
方の極から他方の極に移り変わる過渡状態の場合には、
極性安定信号ＳＴＳが”Ｌ”レベルおよび極性信号ＰＯ
ＬＥが”Ｌ”レベルとなる。

【００３６】なお、上記の磁気センサ１からの検出信号
Ｓを極性検出回路２によってサンプリングする際、その
サンプリング間隔は、例えば、１秒間隔とし、このとき
５０ｍｓｅｃの間隔で２度のサンプリングを行う。これ
は、パルス状の信号を検出して後述する判別装置３で誤
判別するのを防止するためである。また、過渡状態にお
ける信号検出を得た場合には０．１ＳＥＣ後に再度サン
プリングを行い、そのデータを判別データとすることと
する。

【００３７】このようにして得られた極性信号ＰＯＬＥ
および極性安定信号ＳＴＳは、判別装置３に入力され
る。

【００３８】この判別装置３においては、極性信号ＰＯ
ＬＥおよび極性安定信号ＳＴＳに基づいてロータＲが正
常に回転しているか否かを判別する。

【００３９】ここで、上述したように、（Ａ）ロータＲ
の磁極の極性がＮ極の場合、（Ｂ）ロータＲの磁極の極
性がＳ極の場合、（Ｃ）ロータＲの磁極の極性が一方の
極から他方の極に移り変わる過渡状態の場合の極性信号
ＰＯＬＥと極性安定信号ＳＴＳとの組み合わせ（ＰＯＬ
Ｅ，ＳＴＳ）は、以下のようになっている。 （Ａ）（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）＝（”Ｈ”，”Ｈ”） （Ｂ）（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）＝（”Ｌ”，”Ｈ”） （Ｃ）（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）＝（”Ｌ”，”Ｌ”）

【００４０】したがって、判別装置３においては、（Ｐ
ＯＬＥ，ＳＴＳ）データが（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの組
み合わせにあるかを調べれば、ロータＲの回転状態を知
ることができる。

【００４１】また、ロータＲが正常に回転しているか否
かを判断するには、（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）データを、連
続的にサンプリングし、（Ａ）〜（Ｃ）の状態の順列
が、例えば以下の（１），（２）の下線で示す順序で交
互に（Ａ）および（Ｂ）が変化する場合を有するときに
は、ロータＲが正常に回転していると判断する。すなわ
ち、ロータＲは正常に回転していれば、１８０度毎に回
転するため、交互にＮ極とＳ極とが検出されるはずであ
るからである。 （１） ｛（Ａ），（Ａ），（Ｂ），（Ａ），｝ （２） ｛（Ｂ），（Ｂ），（Ａ），（Ｂ），｝

【００４２】一方、次の（３）ように（Ｃ）の状態が
（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）データの順列中に含まれるときに
は、（Ｃ）の状態を判別の対象から除外し、０．１ＳＥ
Ｃ後再度サンプリングし、新たに、４番目の（ＰＯＬ
Ｅ，ＳＴＳ）データを読み込み、さらに５番目のデータ
とにより判別し、この結果、下線に示す交互に（Ａ）お
よび（Ｂ）が変化する場合を有するときにはロータＲが
正常に回転していると判断する。すなわち、ロータＲの
磁極の極性が一方の極から他方の極に移り変わる過度状
態の場合の（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）データを除外すること
により、誤判別を極力なくすためである。 （３） ｛（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ａ），（Ｂ）｝

【００４３】また、上記した交互に（Ａ）および（Ｂ）
が変化する場合が連続するデータからなる順列に全く含
まれていないときには、ロータＲが異常であると判断す
る。

【００４４】このようにして正常に動作するか否かを判
別された時計ムーブメントＭのうち、正常に動作するも
のだけが時計本体に組み込まれることになる。なお、実
際の運針検査の一例として、従来の方法による運針検査
においては、誤判定率が１．９３％であったが、本発明
に係る運針検査装置を用いた場合には、０．１１％とな
った。このうち、従来においては良品のムーブメントＭ
を不良品と判断する割合が１．５８％であったが、本発
明では０．１１％に減少した。また、従来においては不
良品のムーブメントＭを良品と判断する割合が０．３５
％であったが、本発明では０％となり、不良品のムーブ
メントＭを良品と判断することがなくなった。

【００４５】以上のように、本実施形態によれば、運針
検査装置が磁気センサ１，極性検出回路２および判別装
置３から構成されているため、比較的運針検査装置を小
型化することができ、運針検査装置を低コスト化するこ
とができる。

【００４６】また、時計ムーブメントＭの外部から非接
触にロータＲの回転状況を検出することができるため、
時計ムーブメントＭの種類等によらず、ステッピングモ
ータを内蔵した時計ムーブメントＭであれば、対応可能
となる。

【００４７】さらに、判別装置３において、交互に
（Ａ）および（Ｂ）が変化する場合を有するときにはロ
ータＲが正常に回転していると判断し、かつロータＲの
磁極の極性が一方の極から他方の極に移り変わる過渡状
態の場合の（ＰＯＬＥ，ＳＴＳ）データを判別対象から
除外することにより、判別装置３における誤判別の割合
が著しく減少する。

【００４８】

【発明の効果】本発明に係る運針検査装置によれば、簡
単な構成により運針検査装置を構成することができるた
め、運針検査装置を小型化することができ、かつ、運針
検査装置の低コスト化が可能となる。

【００４９】また、時計ムーブメントの外部から非接触
に運針検査を行うことが可能であるため、多種の時計ム
ーブメントに対応することができ、同様に、従来のよう
に時計ムーブメントのカバーが透明でなければならない
という制約がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る運針検査装置の一実施形態を示す
構成説明図である。

【図２】図１に示す極性判別回路の一構成例を示す説明
図である。

【図３】磁気センサの検出した検出データの一例を示す
説明図である。

【図４】本発明に係る極性検出回路の一例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 磁気センサ １ａ プローブ ２ 極性検出回路 ３ 判別装置 １１，１２，１３ コンパレータ １４ 排他的ＯＲ回路 １５ ＡＮＤ回路 Ｄ1 〜Ｄ4 ダイオード Ｎ1 〜Ｎ3 ノンインバータ回路 ＩＮＶ1 インバータ回路 Ｒ ロータ Ｍ 時計ムーブメント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号に応じて励磁の状態が変化する
   ごとに一定の角度だけ回転し、励磁の状態が変化しなけ
   れば一定の位置を保持し静止するステッピングモータに
   よって駆動される時計ムーブメントが正常に動作するか
   否かを検査する運針検査装置であって、 前記モータのロータから発生される磁気を検出する磁気
   検出手段と、 前記磁気検出手段からの検出信号をもとに、前記ロータ
   の磁極の極性を検出し、検出した極性に対応する極性信
   号を出力する極性検出手段と、 前記極性検出手段からの複数の検出信号をもとに、前記
   時計ムーブメントが正常に動作しているか否かを判別す
   る判別手段とを有する運針検査装置。
2. 【請求項２】 前記極性検出手段は、前記磁気検出手段
   からの検出信号の値と所定の値の正のしきい値および負
   のしきい値とを比較して、前記磁気検出手段からの検出
   信号の値が前記しきい値を越えるか否かを示す前記極性
   信号に対応する極性安定信号を出力し、 前記判別手段は、前記極性検出手段から出力された複数
   の極性信号の極性の変化が所定の順序で変化している場
   合に、前記時計ムーブメントが正常に動作していると判
   別し、かつ前記極性検出手段から出力された極性安定信
   号情報が前記しきい値を越えないことを示す場合には、
   対応する極性信号を判別の対象から除外する請求項１に
   記載の運針検査装置。