JPS62198711A - 電子表示型ノギス - Google Patents

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、電子表示型ノギスに係り、測定者が格別のス
イッ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、一方ジョーを有する本尺と
、この本尺に移動自在に装着されかつ一方ジョーととも
に測定対象物の測定部位間に当接される他方ジョーを有
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Ｉ！、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。したがって、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
ヤスイッチあるいは表示値をホールドするホールドスイ
ッチが設けられている場合もあった。

そのホールドスイッチを有する従来電子表示型ノギスで
は、両ジョ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ッ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
ドスイッ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ッ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ョーを測定対象物に当接させ
ても、ホールドスイッチを操作したときにその押圧力に
よっ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
った。

■測定値読み取り後火のワークを測るには、ホールドの
解除のためスイッ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回のスイッチ操作は苦
痛であった。

〔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
イッ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、両ジ四−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
スライダの他方ジョ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
対象物が変わっても定数変更など従来のホールドスイッ
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
ともに他方ジッ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、一方ジジーを存する本尺と、本尺に移動自
在に装着されかつ前記一方ジョ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雪−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
表水型ノギスにおいて、前記計測手段に、前記カウンタ
から呼出した今回呼出値、サイクルごとに読込んだ前回
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デー
タを利用して予め設定された基準位置からの距離ＭＩを
越えない範囲内において前記他方ジッーが測定対象物の
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
は前記電子表示器の表示値をホールドするとともに該距
離Ｍ、を越えかつ予め設定された零を含む距離Ｍ２だけ
前記スライダが測定対象物の測定部位の方向に反転移動
したときに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機能を有する演算制御回
路とを設け、最適状態での当該測定対象物の測定値をホ
ールド表示するとともに次の測定対象物の測定に先立っ
て自動的にそのホールドを解除できるよう構成したので
ある。

したがって、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ｄｇ動じ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
があっ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、 先端側に一方ジツー６及び一方向測用ジ−１−８を育す
る本尺１と他方ジッー５及び他方内測用ジッー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ィッ
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ッチ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ッチ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はモード選択スイッチである。１手動”と“
自動”とに選択可能であって、“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、演算制御装置１６は、モード選択スイッチ１
２からの自動選択指令が入力されると、ホールドスイッ
チ１０、クリヤスイッチ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、夕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ｖｉ　Ｉａ
：　Ｍｚ　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り。

を記憶するＡレジスタ１８と、このＡレジスタ１８から
シフトさせて前回呼出値り、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
態にあってば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の記憶し
た今回呼出値り、　、Ｂレジスタ１９で記憶された前回
呼出値ＤｂからＮを求める（Ｄ、−〇、−Ｎ）演算やこ
の差分Ｎを距離Ｍ、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Ｂ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。

皿亙皇盈 スライダ２を移動して他方ジ５＋−５を一方ジョー６に
当接させる。この当接点をＰ。とする。当接させた状態
でクリヤスイッチ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、モード選択スイッチ
１２を“自動“に選択すると第３図に示すプローブ■の
初期状態がＹＥＳとなり、ブロック■でＡレジスタの内
容はＤレジスタに転送される。そして、スライダ２を他
方ジ！！−５が一方ジａ−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、寸法の定まった基準体（測定対象物
Ｗ１の一つでもよい。）の測定部位を一方のジ！１−６
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
両ジョー５，６で基準体（第４図で測定対象物Ｗ、　と
同一のもの）の測定部位間を挟む、このときの１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Ｍ　Ｍ　
ｓ、この状態にある基準体と他方のジ＝Ｉ−５との当接
点または面を基準位置Ｐ、　とを定義する。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Ｐ
１から図で右方向へはかった位１　Ｐ　＋　＋までの一
定の距離であり、また、距離Ｍｔ　とは、距離Ｍ、を図
で右方向に越えた範囲すなわち位置Ｐ目を越えたどころ
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Ｍ、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Ｍ　＋　　−２０ｍ　ｍ　、　Ｍ　
！−２ｍｍである。また、基準体の寸法は１５ｍｍとし
ている。

したがって、上記手順により電子表示器２２には基準距
離Ｍ、すまわち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
。

一濃」Ｊ」備− スライダ２を逆方向に位１　ｐ　ｚ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の位置を係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。そして逆方向
にＭ、−２ｍｒｎ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
＝１−５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＝１−５が一方ジ＊−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。

１足」土Ｌ 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、他方ジョー５が測定対象物
Ｗ、の測定部位に当接する。この場合の表′示値が１４
ｍｍと示されたものとする。

ここで、他方ジョー５か測定対象物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Ｗ、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Ｗ、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ｆｆ１ｌ制御回路１６の機能によるもので
第３図をもって説明すると、前記サグリ作業中のあるサ
イクルにおいて、カウンタ５の計数値が１４　　（１３
，５）ｍｍの場合とすればブロック■でＡレジスタ１８
の内容がカウンタ５から呼び出した１４　（１３，５）
ｍｍを今回呼出値Ｄ１として記憶される。上述のように
ブロック■でＢレジスタ１９の記憶内容はＤｂ−１５ｍ
ｍとされているので、この回においてはブロック■でＮ
ｏとなり、その結果ブロック■ではＤＩｌ−Ｄｋ　＝１
４　　（１３゜５）−１５−−１（−１，５）−Ｎが演
算される。

したがって、ブロック■でのＮ≧Ｏの判定はＮＯとなり
ブロック■においてＡレジスタ１８の今回呼出値Ｄ−”
１４　（１３，５）ｍｍが前回呼出値Ｄｂ　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Ｄｂ　”　１４　（１３゜５）となる。ここに、電
子表示器２２の表示値はブロック［相］の工程によりＢ
レジスタ１９の内容すなわちり、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
ック■を介し再びブロック■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ＷＩ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ｇ−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５の
計数値が１４．５ｍｍとなったとすれば、Ａレジスタ１
８のり、−１４，５ｍｍ（ブロック■）　、Ｎ＝ＤＩｌ
　−Ｄｂ　　＝１４．５−１４　（１３，５）＝０．５
　（１，５＞ｍｍ　（ブロック■）となりブロック■で
はＮ≧Ｏ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ブロック■におい
てはＮ５Ｍ、となり、ブロック◎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、プロ・７
り■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。

亙Ｕ 測定（２）は、測定（１）でホールドした測定値を読み
取る工程であって、また、次の測定対象物Ｗ１．に交換
するために他方ジｓ−５を離すものである。

今、スライダ２を逆方向に距Ｎ　Ｍ　１以内即ち位置Ｐ
、を越えない範囲で移動させたとすると、たとえカウン
タ５の計数値及びＡレジスタ１８の記憶値Ｄ３がいかに
なってもＢレジスタ１９の記憶値り、は変わることがな
いので、Ｄ、　−Ｄｂ　−Ｎ≧０であるからブロック■
においてＮ５Ｍ、がＹｅＳとなり、ブロック０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。

皿ヱユエム 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Ｗ、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ＲＰ　目を越える
とカウンタ５の計数値は、Ｍｓ　＋ＭＩ　’＋α＝１５
＋２０＋αｘ３５＋αｍｍとなるのでＡレジスタ１８の
今回呼出値り、が３５＋αｍｍとなり、ブロック■でＮ
−Ｄ、−Ｄｂ　＝３５＋α−１４−２１＋αｍｍとなる
からブロック■がＹｅｓ、ブロック■がＮｏとなる。し
かし、ブロック■ではまだ順移動がないから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１４ｍ
ｍのままである。このことは、たとえ位置Ｐ、を越えた
としても本尺ｌに対するスライダ２のガタなどがあって
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
。したがって、任意Ｐｌ１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ＮＭ２はそのガタ等ノギスの構造やそのノ
ギスの固存的性質により決定すべきことが理解される。

そして、位ｉＺ’　Ｐ　＋　１を越えてブロック■をＹ
ｅｓで通過し、かつブロック■で距離Ｍ２の順方向移動
があった場合には、次の測定対象物ＷＩＩの測定をすべ
く作業者の意思があったものとしてブロック■において
、Ａレジスタ１８の今回呼出値（Ｄ、−３５＋α）がＢ
レジスタ１９の前回呼出値（Ｄｂ　＝　３５　＋αｍｍ
）としてＢレジスタ１９に記憶され、ブロック［相］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。

１Ｌユ土ニ 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
ブロック■、■、■を介しブロック０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
５　（くわしくは他方ジョー５の測定面）の現在位置が
表示される。そして、前記測定■の工程に入れば次の測
定対象物Ｗ、の最小寸法を求めることができる。

したがって、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！−５，６を当接した後ク
リヤスィッチ１１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ッチを“手動
”から“自動“に切り換える。そして、スライダを逆方
向に移動させ最初の測定対象物Ｗ、を挟むよう再びスラ
イダ２を順方向に移動させ、他方ジョー５が一方ジョー
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ＰｏとＰＩ　との間すなわち基準距離Ｍｓ（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Ｄａ　＞Ｉ）、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、一方り、＜Ｄｂ　となると新たにカウンタ５
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ＤＡが電子表示器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
って、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Ｍｓだけ戻さなければたとえ
ノギスに多少のガタがあっても、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Ｗ、を測るべく、先のホ
ールド表示を解除するには距ＭＭ、の範囲すなわち位置
ｐＨを越えた領域で順方向に距離Ｍ□があった場合に限
りホールド状態が自動的に解除される。したがって、作
業者の積橿的意思をもって初めて自動解除が達成され、
何らのスイッ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ョ
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。Ｉｌ小分解ｌＦ＠（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
させる。また、その測定値はスライダ２の移動があって
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っ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った後に次の
測定を行うために所定のスライダ５の移動をもって意思
表示すれば格別のスイッチの１桑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Ｍ、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
もって基準距離Ｍ、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Ｊ　Ｍ　２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ボール
ドを不用意に自動解除してしまうことがないく確実な読
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Ｍ
ｔを設定するようにしたが、そのＭ、及びＭヨは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ップ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、ブロック■などの
判断並びに距離Ｍ、、　Ｍｚ　、Ｍ、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、内側測定切換スイッ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ョーの最適
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
れた利点を存する。

【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図は同じくブロック線図、第３図は同
じく動作説明を示すフローチャー・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。 ■・・・本尺、２・・・スライダ、５，６，７．８・・
・ジョー、９，１０．１１・・・スイッチ、１２・・・
モード選択スイッチ、１６・・・演算制御回路、１７・
・・記憶手段、２１・・・定数設定器、２２・・・電子
表示器、３０・・・エンコーダ、Ｗ、・・・測定対象物
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方ジョーを有する本尺と、本尺に移動自在に装
   着されかつ前記一方ジョ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ョ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
   、サイクルごとに読込んだ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データを利用して予め設定さ
   れた基準位置からの距離Ｍ＿１を越えない範囲内におい
   て前記他方ジョ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は前記電子表示器の表
   示値をホールドするとともに該距離Ｍ＿１を越えかつ予
   め設定された零を含む距離Ｍ＿２だけ前記スライダが測
   定対象物の測定部位の方向に反転移動したときに前記電
   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
   を表示させる機能を有する演算制御回路とを設け、最適
   状態での当該測定対象物の測定値をホールド表示すると
   ともに次の測定対象物の測定に先立って自動的にそのホ
   ールドを解除できるよう構成したことを特徴とする電子
   表示型ノギス。