JPS61124811A

JPS61124811A - ハイトゲ−ジ

Info

Publication number: JPS61124811A
Application number: JP24655284A
Authority: JP
Inventors: Kinji Takizawa; 滝沢　欣司; Ichiro Mizuno; 一郎水野; Iwao Sugizaki; 杉崎　岩男
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1984-11-21
Publication date: 1986-06-12
Also published as: JPH0339610B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ハイトゲージに係り、特に被測定物の寸法や
形状等の測定に利用されるハイトゲージに関する。

［背景技術とその問題点］従来、ハイトゲージのスライダを支柱に沿って昇降させ
る手段としては、スライダを直接把持して行う手動スラ
イド型と、スライダを直接把持せずに支柱に刻設された
ラックと噛合するピニオンをハンドル操作によって回動
させるハンドル駆動型とに大別できる。

前者の手動スライド型は、微動調整が難しい上、自由状
態ではスライダが落下するという問題がある。この点、
後者のハンドル駆動型は、微動調整ができ、かつ格別な
ストッパやバランスウェイト等を設けなくても現在位置
に静止できるという利点がある。

しかしながら、ハンドル駆動型としても、なお上下動に
要する労力は相当なものであって、特に長高なハイトゲ
ージにあっては極めて作業能率が悪いという問題がある
。

［発明の目的］本発明の目的は、このような問題を解決し、安全性を確
保しつつ、作業能率の向上を図ったハイトゲージを提供
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］このため１
本発明は、測定子等が被測定物に当接した瞬間または測
定子等にかかる圧力が所定圧力となったときにスライダ
を静止できるなら自動駆動化が可能なこと、更に当接瞬
間または所定圧力時に測定値を読取れるなら駆動操作と
読取り操作の同時作業から解放され自動駆動の実効が得
られることに着目し、これらの要求を満たしつつ自動駆
動化を導入したものである。

即ち、基台に立設された支柱に沿って昇降可能に装着さ
れたスライダと、このスライダと支柱との相対移動変位
量を検出するためのエンコーダと、このエンコーダから
の出力に基づく測定値をデジタル表示するデジタル表示
器とを備えたハイトゲージにおいて、前記スライダおよ
び支柱に係合されスラ、イダを支柱に沿って自動的に昇
降させるための駆動装置と、前記支柱の長手方向へ傾斜
可能とされた測定子を含み、この測定子が被測定物に当
接したときにタッチ信号を発する前記スライダに設けら
れた検出装置と、この検出装置の発するタッチ信号に基
づき前記駆動装置を停止させるとともに、前記デジタル
表示器に表示された測定値をそのままホールドするため
の制御回路と。

を設けたことを特徴としている。

［実施例］第１図は本実施例の全体の斜視図を、第２図はハイトゲ
ージ本体の正面を、第３図はその側面を、第４図はその
背面を、それぞれ示している。

これらの図において、基台１には、その−側面にＡＣア
ダプタ２が接続されるコネクタ３Ａおよびジョイスティ
ック１０４からのコード１０６が接続されるコネクタ３
Ｂがそれぞれ設けられているとともに、上面に支柱４が
垂直に立設されている。支柱４は、上端部間が連結部材
５により互いに連結されかつ所定間隔隔てて互いに平行
に配置された断面円形の一対の棒状部材４Ａ、４Ｂから
構成されている。これらの棒状部材４Ａ、４Ｂには、そ
の一方の棒状部材４Ａの内面長手方向に沿ってスケール
６が、他方の棒状部材４Ｂの内面長手方向に沿ってラッ
ク７がそれぞれ設けられているとともに、両部材４Ａ　
、４８間にスライダ８が昇降自在に装着されている。

スライダ８の正面には、スライダ８と支柱４との相対移
動変位量、つまりスライダ８の高さ位置をデジタル表示
するデジタル表示器１１のほかに、電源スィッチ１２）
プリセット桁指定スイッチ１３、この桁指定スイッチ１
３によって指定されたデジタル表示器１１の表示桁に０
〜９までの数値を順次プリセットするためのプリセット
置数スイッチ１４、ホールドスイッチ１５およびゼロセ
ットスイッチ１６がそれぞれ設けられている。

また、スライダ８の上面には正逆回転可能なモータ２１
が固定されているとともに、スライダ８の他側面には固
定部材３１を介してＬ字状の支持アーム３２が固定され
ている。

支持アーム３２の水平部分には、クランプ枠３３を介し
て角柱状のスライドパー３４が前記棒状部材４Ａ　、４
Ｂが互いに平行する方向でかつそれらと直交する方向へ
進退可能かつ固定可能に設けられている。スライド／＜
　　３４の先端には、クランプ機構３５を介して検出装
置としてのタッチ信号プローブ３６が上下方向へ姿勢変
更可能に取付けられている。タッチ信号プローブ３６は
、基端３７を支点として支柱４の長手方向へ傾斜可能つ
まり上下方向へ回動変位可能な測定子３８を有し、その
測定子３８が被測定物Ｗへの当接により所定角度回動変
位したとき、タッチ信号を発するように構成されている
。ここでは、測定子３８の先端球状部の半径分に相当す
る角度変位したとき、タッチ信号が出力されるようにな
っている。

タッチ信号ブａ−ブ３６からのタッチ信号は、リード線
３９を通じて前記スライダ８内に設けられる制御回路へ
送られるようになっている。

また、前記スライダ８内には、第５図に示す如く、前記
一対の棒状部材４Ａ　、４Ｂの間にこれらと直交する駆
動軸４１が回動可能に貫通支持されている。駆動軸４１
には、前記スライダ８内に位置する部分に前記棒状部材
４Ｂに形成されたラック７と噛合するピニオン４２が取
付けられているとともに、スライダ８の裏面側へ突出し
た部分にプーリ４３とハンドル４４とがそれぞれ回動可
能かつ一定の間隔をもって取付けられている。プーリ４
３と前記モータ２１の出力軸に取付けられたプーリ４５
との間にはベルト４６が掛廻されている。また、プーリ
４３とハンドル４４との対向面にはそれぞれ円板状歯車
４７．４８が一体形成されているとともに、プーリ４３
とハンドル４４との間の駆動軸４１にはクラッチ体４９
が駆動軸４１と同期回転可能にかつ切換手Ｄ！５ｏによ
って軸方向へ変位可能に設けられている。

クラッチ体４９の両端面外周には、前記プーリ４３の円
板状歯車４７およびハンドル４４の円板状歯車４８にそ
れぞれ対応する円板状歯車５１゜５２がそれぞれ一体的
に形成されている。これにより、クラッチ体４９の円板
状歯車５２がハンドル４４の円板状歯車４８に噛合した
状態ではハンドル４４の回動が円板状歯車４８．５２お
よびクラッチ体４９を介して駆動軸４１へ伝達される一
方、クラッチ体４９が第５図中左方へ移動し１円板状歯
車５１がプーリ４３の円板状歯車４７に噛合すると、モ
ータ２１の回転がプーリ４５、ベルト４６、プーリ４３
、円板状歯車４７，５１８よびクラッチ体４９を介して
駆動軸４１へ伝達される。駆動軸４１が回転すると、ラ
ック７に噛合するピニオン４２が回転するため、スライ
ダ８が支柱４に沿って上下動することになる。ここにお
いて、前記ジョイスティック１０４と、モータ２１と、
プーリ４５．４３、ベルト４６、クラッチ体４９、駆動
軸４１およびピニオン４２からなる伝達機構とから、本
実施例の駆動装置５５が構成されている。

また、前記切換手段５０は、前記駆動軸４１の中心に軸
方向に沿って形成された中空部６１の開口端に前記ハン
ドル４４の外端面側より螺合された軸受部材６２と、こ
の軸受部材６２の中心に軸方向へ摺動自在に挿入されか
つ前端に前記中空部６１内を軸方向へ変位可能に摺動す
る可動子６３を有する可動軸６４と、この可動軸６４の
後端にねじ６５を介して固定されかつ前記軸受部材６２
の外周に被嵌された切換つまみ６６と、前記クラッチ体
４９の外周面より中心へ向って挿入されかつ前記駆動軸
４１に軸方向に沿って形成された一対のＷＩｊＳ７を貫
通して前記可動子６３と前記クラッチ体４９とを互いに
連結する一対のピン６８とから構成されている。ピン６
８は、第６図に示す如く、前記溝６７の溝幅よりも小さ
な径の丸棒状に形成されている。また、ピン６８とクラ
ッチ体４９とは、クラッチ体４９の径方向へピン６８が
遊動自在に挿入された状態で連結されている。

従って、クラッチ体４９は、溝６７の溝幅とピン６８の
外径とのクリアランス分およびクラッチ体４９とピン６
８とのクリアランス分だけ駆動軸４１に対して回動変位
できるため１円板状歯車４７．５１の噛合い、或いは円
板状歯車４８　、５２の噛合いがスムーズにかつ確実に
行えるようになっている。

また、前記軸受部材６２と可動軸６４との間には、切換
つまみ６６つまり可動軸６４を駆動軸４１の軸方向にお
いて二位置のいずれかに選択的に係止させるための位置
決め手段７１が設けられている０位置決め手段７１は、
：ｊＳ７図に示す如く。

前記軸受部材６２の径方向に形成された保持溝７２に可
動軸６４が挿入される孔内に少なくとも２辺が位置する
ように挿入されたＵ字状のばね７３と、前記可動軸６４
の軸方向所定間隔位置にそれぞれ形成され前記ばね７３
に選択的に係止される一対のＶ字状の係止溝７４とから
構成されている。これにより、前方の係止ｌ１１１７４
がばね７３に係止された状態ではクラッチ体４９の円板
状歯車５２がハンドル４４の円板状歯車４８に、後方の
係止３４７４がばね７３に係止された状態ではクラッチ
体４９の円板状歯車５１がプーリ４３の円板状歯車４７
に、それぞれ噛合される。

また、前記ハンドル４４の外端面には凹部８１が形成さ
れ、この凹部８１内には軸受部材８２が螺合されている
。軸受部材８２の中心部にはハンドル４４を貫通しかつ
、ばね８３により常時第５図中左方へ付勢されたスライ
ド軸８４が前記駆動軸４１と同方向へ摺動自在に挿入さ
れている。スライド軸８４の前端には、前記スライダ８
に保持部材８５を介して固定された大歯車８６に選択的
に噛合する小歯車８７が固定されているとともに、後端
には前記軸受部材８２の外周に被嵌された微回動つまみ
８８が固定されている。微回動つまみ８８の内周面と軸
受部材８２の外周面との間には、スライド軸８４を軸方
向の二位置に保持する位置決め機構８９が設けられてい
る。

位置決め機構８９は、前記軸受部材８２の外周径方向へ
向って形成された保持孔９０内に収納されかっばね９１
によって常時突出する方向へ付勢　　□されたボール９
２と、前記微回動つまみ８８の内周面の軸方向所定間隔
位置にそれぞれ形成され前記ポール９２に選択的に係合
する係止溝９３とから構成されている。なお、大歯車８
６の内面側外周に沿って前記小歯車８７に一定の抵抗を
与えるスポンジやゴム等の弾性部材９４が環状に取付け
られている。これにより、モータ２１からの動力により
駆動軸４１が回転しても、ハンドル４４は回転せずに静
止したままに保たれている。

また、前記タッチ信号プローブ３６からのタッチ信号は
、ｖｇ８図に示す如く、前記スライダ８の上限位置およ
び下限位置を検出するリミットスイッチ（ＦＩ！Ｉ示せ
ず）からの信号ＬＳＬ、ＬＳＨとともに、制御回路１０
１へ与えられている。制御回路１０１は、前記支柱４と
スライダ８との相対移動変１位量、つまりスライダ８の
移動量を前記棒状部材４Ａに形成されたスケ′−ル６か
ら読取るエンコーダ１０２の出力を所定処理した後、前
記デジタル表示器１１へ表示させる。同時に、前記リミ
ットスイッチからの信号ＬＳｕ　、ＬＳＩ、またはタッ
チ信号プローブ３６からのタッチ信号が与えられたとき
、前記モータ２１を駆動させるモータ駆動回路１０３へ
停止指令を与え、モータ駆動回路１０３を介してモータ
２１を停止させるとともに、デジタル表示器１１に表示
された測定値をそのままホールドする。更に、モータ２
１の再起動によってタッチ信号プローブ３６からのタッ
チ信号がなくなったとき、前記ホールドを解除する。

前記モータ駆動回路１０３には、前記モータ２１を正逆
回転させるジョイスティック１０４が接続されている。

ジョイスティック１０４は、操作桿１０５の傾倒方向に
よって異なる特性を備える。

例えば、モータ２１が正回転時にスライダ８が上昇、逆
回転時にスライダ８が下降するとすれば、モータ２１を
逆回転させる操作桿１０５の傾倒方向時よりもモータ２
１を正回転させる操作桿１０５の傾倒方向時の方がモー
タ２１の回転速度が大きくなるように設定されている。

なお、これらの各回路には、前記コネクタ３Ａに接続さ
れたＡＣアダプタ２によって変換された直流電圧が、基
台１とスライダ８との間の螺旋状のフレキシブルコード
１１０を通って供給されている。

次に、本実施例の作用を説明する。まず、切換つまみ６
６を第５図中左方へ押込み、可動軸６４の後方の係止ｌ
１１７４をばね７３に係止させる。すると、可動軸６４
の移動によりクラッチ体４９が第５図中左方へ移動し、
クラッチ体４９の一方の円板状歯車５１がプーリ４３の
円板状歯車４７に噛合した状態となる。ここで、ジ１イ
スティック１０４の操作によってモータ２１を駆動する
と、そのモータ２１の出力軸の回転は、プーリ４５、ベ
ルト４６、プーリ４３、円板状歯車４７．５１およびク
ラッチ体４９を介して駆動軸４１へ伝達される。この結
果、駆動軸４１に固定されたピニオン４２が棒状部材４
Ｂに形成されたラック７に沿って転勤するので、スライ
ダ８は支柱４に沿って昇降動作される。従って、スライ
ダ８の昇降を迅速かつ容易に行うことができる。

このとき、駆動軸４１の回転によって、その駆動軸４１
に回転自在に支持されたハンドル４４も同方向へ回転し
ようとするが、ハンドル４４を貫通するスライド軸８４
の小歯車８７が弾性部材９４によって静止されているた
め、ハンドル４４は回転することがない。

スライダ８の昇降によってタッチ信号プローブ３６の測
定子３８が被測定物Ｗに当接し、更に測定子３８の球状
部の半径分移動すると、タッチ信号プローブ３６からタ
ッチ信号が制御回路ｌＯ１へ出力される。すると、制御
回路１０１は、モータ駆動回路１０３へ停止指令を与え
、そのモータ駆動回路１０３を介してモータ２１を停止
させると同時に、デジタル表示器ｌｌに表示されている
測定値、つまりエンコーダ１０２によって検出されたス
ライダ８の移動量がホールドされる。従って、タッチ信
号プローブ３６の測定子３８が被測定物Ｗに当接したと
き、モータ２１の駆動が停止されるため、測定者はその
当接後のオーバーランによる機器の破損等を懸念して慎
重に取扱わなくてもよい、もっとも、当接後多少のオー
バーランはあるが、タッチ信号プローブ３６の測定子３
８がそれを許容できる構造であるから、当接後の機器の
破損に対して何等支障がない、同時に、そのときの測定
値がホールドされるため、駆動操作と読取り操作の同時
作業から作業者を解放することができる。しかも、この
測定値は測定子３８の先端球状部の半径分の誤差が補正
された値であるため、測定方向による誤差がない。

この後、ジョイスティック１０４の操作によりモータ駆
動回路１０３を介してモータ２１を再起動させると、タ
ッチ信号プローブ３６の測定子３８が被測定物Ｗから離
れたとき、タッチ信号プローブ３６から９タッチ信号が
なくなる。すると、制御回路１０１はデジタル表示器１
１にホールドされた測定値を解除する。従って１次の測
定に支障を与えることがない。

このようにして、順次測定を行なっていく途中で、例え
ばスライダ８が支柱４の上限位置或いは下限位置まで達
すると、各リミットスイッチからの信号ＬＳＩ　、ＬＳ
ｂが制御回路１０１へ与えられる。すると、前記タッチ
信号プローブ３６からのタッチ信号と同様に、モータ駆
動回路１０３を介してモータ２１が停止されるため、装
置の破損の問題もなく、安全な作業を行うことができる
。

一方、切換つまみ６６を第５図中右方へ移動させ、可動
軸６４の前方の係止１ｉＩＩ７４をばね７３に係止させ
ると、クラッチ体４９の円板状歯車５２がハンドル４４
の円板状歯車１４８に噛合した状態となる。この状態で
は、モータ２１からの回転がプーリ４３へ伝達されても
、プーリ４３の回転がクラッチ体４９へ伝達されないた
め、モータ２１からの回転によって駆動軸４１が駆動さ
れることはない、つまり、この状態においては、ハンド
ル４４の回転が円板状歯車４８．５２およびクラッチ体
４９を介して駆動軸４１へ伝達されるため、ハンドル４
４を回動させればスライダ８を支柱４に沿って昇降動作
させることができる。〜従って、切換手段５０の切換え
操作によりスライダ８の昇降を自動から手動へ１手動か
ら自動へ切換えることができる。

このとき、位置決め機構８９を切換え、小歯車８７を大
歯車８６←噛合させた後、微回動つまみ８８を回動させ
れば、小歯車８７が大歯車８６に沿って回動するので、
ハンドル４４を微回動させことができる。つまり、スラ
イダ８を支柱４に沿って僅かずつ昇降動作させることが
できる。

従って１本実施例によれば、スライダ８の昇降をモータ
２１によって自動的に行うようにしたので、スライダ８
の上下動に要する労力を軽減することができるとともに
、迅速な測定作業が期待できる。

また、スライダ８の上下動によってタッチ信号プローブ
３６の測定子３８が被測定物Ｗに接したとき、タッチ信
号プローブ３６から発するタッチ信号に基づきモータ２
１の駆動を停止させるようにしたので、測定者は当接後
のオーバーランによる機器の破損を懸念して慎重に取扱
わなくてもよい、それと同時に、デジタル表示器１１に
表示されている測定値をホールドするようにしたので、
測定者を駆動操作と読取り操作の同時作業から解放する
ことができ、迅速かつ正確な測定を行うことができる。

しかも、スライダ８が上下限位置に達した場合でも、リ
ミットスイッチからの信号に基づきモータ２１が停止す
るので、機器を破損させることなく、安全に作業できる
。

また、ジョイスティック１０４からの指令によリモータ
２１が再起動した際、ホールドを解除するよ）にしたの
で、次の測定に支障を与えることかない。

また、スライダ８が上方および下方へ移動する場合でも
、タッチ信号プローブ３６の測定子３８が先端球状部の
半径分回動変位したときタッチ信号を発するので、つま
り常に測定子３８の中立軸線上でタッチ信号を発するの
で、駆動制御系を変えることなく、またデータ補正をす
ることなく。

上下移動とも構成を変えずに運転することができる。

一方、モータ２１の回転が伝達されるプーリ４３の回転
およびハンドル４４の回転を、それらと選択的に噛合す
るクラッチ体４９を介して駆動軸４１へ選択的に伝達さ
せるようにしたので、クラッチ体４９の切換えにより自
動から手動へ、手動から自動へ切換えることができる。

しかも、この切換えに当っては、切換えつまみ６６を軸
方向の２位置へ切換えればよいので、極めて簡単である
。その上、可動軸６４を２位置に保持する位置決め手段
７１を設けたので、それぞれの噛合が外れることがない
、更に、クラッチ体′４９が駆動軸４１に対して僅か回
動できるので、噛合の切換え時でもスムーズかつ確実に
噛合させることができる。

また、微回動つまみ８８を廻せば、小歯車８７が大歯車
８６に沿って回動、つまりハンドル４４が微回動するの
で、スライダ８を僅かずつ昇降させることができる。更
に、小歯車８７が大歯車８６に噛合していない状態では
、小歯車８７に弾性部材９４によって抵抗を与えるよう
にしたので、駆動軸４１が回転してもハンドル４４が回
転することがない。

なお、実施に当って、エンコーダとしては、光電式のほ
か、静電容量式、電磁式等、支柱４とスライダ８の相対
移動変位量を検出できるものであれば、いずれでもよい
。

また、タッチ信号゛プローブ３６としては、測定子３８
が被測定物Ｗに当接したとき、測定子３８の回動変位に
より接点を閉じ、それによってタッチ信号を発するよう
に構成したもの、或いは測定子３８に被測定物への当接
によって所定圧力がかかったとき、その圧力を検出して
タッチ信号を発するように構成したものでもよい。

また、上記実施例では、タッチ信号がなくなったとき、
ホールドを解除するようにしたが１例えばモータ２１を
駆動させる自動送り運転信号があったとき、ホールドを
解除するようにしてもよく、更に手動によりリセットす
るようにしてもよい。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、安全性を確保しつつ、作
業能率の向上を図ったハイトゲージを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の斜
視図、第２図は正面図、第３図は側面図、第４図は背面
図、第５図は駆動装置の要部を示す断面図、第６図はピ
ンと溝との関係を示す図、第７図は第５図の■−■線断
面図、第８図はブロック図である。１・・・基台、４・・・支柱、７・・・ラック、８・・
・、スライダ、１１・・・デジタル表示器、２１・・・
モータ、３６・・・検出装置としてのタッチ信号プロー
ブ、３８・・・測定子、４２・・・ビニオン、５５・・
・駆動装置、１０１・・・制御回路、１０２・・・エン
コーダ、１０４・・・ジョイスティック、１０５・・・
操作桿。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基台に立設された支柱に沿って昇降可能に装着さ
れたスライダと、このスライダと支柱との相対移動変位
量を検出するためのエンコーダと、このエンコーダから
の出力に基づく測定値をデジタル表示するデジタル表示
器とを備えたハイトゲージにおいて、前記スライダおよび支柱に係合されスライダを支柱に沿
って自動的に昇降させるための駆動装置と、前記支柱の長手方向へ傾斜可能とされた測定子を含み、
この測定子が被測定物に当接したときにタッチ信号を発
する前記スライダに設けられた検出装置と、この検出装置の発するタッチ信号に基づき前記駆動装置
を停止させるとともに、前記デジタル表示器に表示され
た測定値をそのままホールドするための制御回路と、を設けたことを特徴とするハイトゲージ。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記制御回路は
、前記駆動装置が再起動された際、前記ホールドを解除
するよう構成されていることを特徴とするハイトゲージ
。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記駆動装置は、操作桿の傾倒方向による特性が異なるジ
ョイスティックと、このジョイスティックの操作桿の傾
倒操作に関連して回動されるモータと、前記スライダに
回動自在に支持されかつ前記支柱に刻設されたラックに
係合するピニオンを含み前記モータの出力軸の回転をピ
ニオンへ伝達する伝達機構とから構成されていることを
特徴とするハイトゲージ。