JPS6381205A - Ｂｃｄ出力付位置決め用測長装置 - 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】 （ｊｌｌ巣上の利用分ＩＦ） 本発明は、翼々の材料を工作機械により加工する時に加
工長さを精度高く位置決めしたり、液体タンクのレベル
制御を行う時に液面の位置決めをするのに利用されるＢ
ＣＤ　（二進化十進法）出力付位置決め用測長装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来、この種の位置決め用測長装置は、種々の材料の加
工長さや液体タンクの液面位置がデジタル量によって測
定されるものであり、この測定精度が例えばミクロン単
位等の極めて高精度なものとなされている。また、測長
データの出力が伺えばＲ５−２３２Ｃ等のシリアル過信
によって外部機器に伝送され、データ伝送が１対１とな
されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の位置決め用測長装置は測定精度が
高精度であるため、高価であると共に加工機械等に一旦
取付けられると他の加工機械に取付けることができず、
使用に際して融通がきかない問題点がある。しかも、近
来±１ｍ程度の精度で安価なデジタル表示ができる位置
決め用測長装置の要望が高い。また、従来の測長装置に
おいては、測長データの出力がシリアル過信によって外
部機器に出力されるようになされているので、外部機器
のデータ伝送要求に応じて測長装置が測長データを伝送
することとなり、出力の手順及び伝送に時間がかかり応
答速度の速い制御系には適用できない問題点がある。

本発明はかかる従来の問題点を解決した、±ｌ薦程度の
精度で安価なデジタル表示ができると共に応答速度の速
い制御系に適用できるＢＣＤ出力付位置決め用測長装置
を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、任意の基準点からの位置決めとして測長を必
要とする諸機械の適当箇所に取付けられる装置であって
、一定間隔を存して設けたマークａを有するテープ状物
体すと、該マーク息を検出するマーク検出手段Ｃと、該
マークａの検出数に対応するパルス信号を発生するパル
ス信号発生子Ｒｄと、前記パルス信号を計数し、この計
数結果をもとに前記基準点からの位置決めの長さ相当量
を演算する演算手段ｅと、該演算結果を表示する表示手
段ｆとを備え、該表示手段ｆの表示値が外部機器ｇｉＣ
ＢＣＤ出力可能に構成されたものであ　□る。このテー
プ状物体すは一定方向に案内可能に構成された被位置決
め体の移動に伴って引出し、収納されて移動するように
なされる。前記マーク−及びマーク検出手段Ｃは、磁気
式であってもよく光学式であってもよい。前記外部機器
ｇは一般に制御系を形成するための機器であって、例え
ばＢＣＤ入力によりリレー出力が可能なコンパレータ等
が使用される。

（作用） テープ状物体すに設けられたマーク覆は、マーク検出手
段Ｃによって検出され、このマーク検出数に対応するパ
ルス信号がパルス信号発生手段ｄによって発生され、翁
えばテープ状物体すの引出相当量がすなわち、前記基準
点から被位置決め体の移動距離が演算手段ｅによって演
算されて表示手段ｆに表示される。この表示値がＢＣＤ
出力されて外部機器ｇに入力され応答速度の速い制御系
が形成される。

（爽１日 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第２図は、本発明に係るＢＣＤ出力付位置決め用測長装
置の一例を示す概略図である。

第２図に＄いて、液体タンク１内のａ！面に７０−ト２
が浮かべられ、ワイヤー３の一端がフロート２に接続さ
れ、他端が滑車番を介してスケールユニット５から引出
されるテープ体６の先端に接続されている。スケールユ
ニット５は前記テープ体６の長手方向に沿って所定間隔
ととに穿設された開孔７を検出するもので、検出結果は
スケールユニット５からカウンタユニット８に入力され
る。

カウンタユニット８は前記スケールユニット５から入力
されるパルス信号を計数して、予め設定した基準点から
のフロート２の移動距離、すなわち位置決め長さを測長
するものである。上記基準点は一般にタンク１を満水と
した時のフロート２の位置とする。

この第２因は液体タンク１内の液面レベル制御を行う例
であって、カウンタユニット８Ｉζ第１コンパレータ９
と第２コンパレータ１０が接続され、このコンパレータ
９，１０がシーケンス回路１１を介して注水ポンプ１２
及び排水ポンプ１３と接続されている。前記コンパレー
タ９，１０には予めそれぞれ任意の設定値、例えば第１
コンパレータ９には液面高さの上限値が、第２コンパレ
ータｌＯには液面高さの下＠値がそれぞれ設定されてい
る。

第２図の制御系では、シーケンス回路１１の設定により
注水ポンプ１２が作動して注水バイプルａからタンク１
内に注水され、液面の上昇状態が前記フロート２．ワイ
ヤー３．テープ体６．スケールユニット５を介してカウ
ンタユニット８により測長される。カウンタユニット８
は常時測長値（表示値）をコンパレータ９．ＩＯにＢＣ
Ｄ出力する。ＢＣＤ出力された測長値が第１コンパレー
タ９に設定した設定値（上限値）と一致すると第１コン
パレータ９のリレー出力が変化する。シーケンス回路１
１はリレー人力の変化に応じて注水ポンプ１２を停止し
、排水ポンプ１３を始動させ排水パイプ１３ａにより排
水を開始する。液面の下降中は第１コンパレータ９のリ
レー出力が変化し、排水ポンプ１３が作動し続け、液面
すなわちカウンタユニット８からＢＣＤ出力された測長
値が第２コンパレータ１Ｇに設定した設定値（下限値）
と一致すると第２コンパレータ１０のリレー出力が変化
する。シーケンス回路１１はリレー人力の変化番と応じ
て排水ポンプ１３を停止し、注水ポンプ１２を始動させ
る。液面がさらに下降してカウンタユニット８からＢＣ
Ｄ出力された測定値が前記設定値（下限値）を越え、第
２コンパレータ１０のリレー出力が変化し、注水ポンプ
１２が作動し続ける。以下液面が前記上昇状態に戻り、
液面のレベル制御がなされるものである。

第３図は、前記スケールユニット５及びカウンタユニッ
ト８のハードウェア構成を示すブロック図であり、１４
は中央演算処理装置（以下ＣＰＵと称す）、１５はセン
サー人力及び前記キーボード１９からの入力情報をＣＰ
Ｕ１４へ入力するために介在する入力側インターフェー
スであり、　１６は表示部２０、及びコンパレータ９Ｉ
　１０へＣＰ　　。

Ｕ１４からの制御信号を送出す出力側インターフェース
である。１７はＲＡＭ、１８はＲＯＭであり、ＲＡＭ１
７の内容はバックアップ用電Ｉｔ（図示省略）によって
電ｇＯＦＦ時にも保持されている。

テープ体６に穿設された前記開孔７に対して投光可能な
投光器２２は、テープ体６の下方に設けられる第一受光
器２１ａ〜第四受光器２１ｄに対して光を発するもので
あり、第二受光１１２１ｂと第三受光器２１ｃの中間位
置の略真上に設けられている。これら投光器２２及び受
光ｉ１２１　ａ〜２１ｄは前記スケールユニット５内に
設けられている。

なお、投光器２２は、第一受光器２１ａ〜第四受光器２
１ｄの真上（それぞれ設けてもよい。

これら４つの受光器２１ａ〜２１ｄは太陽電池等の光セ
ンサ部及び２値化パルスを出力するパルス変換部とが一
体になったもので、前記開孔６の穿設間隔（本例では４
鱈）内にほぼ納まっており、第一受光器２１ａと第二受
光器２１ｂとの間隔が約ＬＯｍ、第二受光器２１ｂと第
三受光器２１ｃとの間隔が約１５５ｍ、第三受光器２１
ｃと第四受光器２１ｄとの間隔が約Ｌｏｗになされてい
る。

なあ、受光器２１ａ〜２１ｄは前記穿設間隔に設けた場
合に限定されず、例えば２×穿設間隔内に設けてもよく
、また、測長にあたり１つの投光器と４つの受光器を用
いているが、投光器及び受光器の数はこれに限定するも
のではなく、特に受光器の数を増加させると一層精密な
測定が可能となる。さらに、前記受光器２１ａ〜２１ｂ
は一列に並べても千鳥足状に設けてもよい。

投光器２２から発せられた光が前記開孔７を通って第一
受光器２１ｉ〜第四受光器２１ｄによって受光されると
、受光器の設を間隔に相当する位相差（マークの穿設間
隔を２ｚとする）を有する２値化パルス信号５１〜Ｓ４
が出力される。前記ＣＰＵ１４ではそれらパルス信号Ｓ
１〜Ｓ４をもとに、テープ体６の引出し方向及び引出し
員（基準測量単位は前記開孔７の間隔の１／８であるα
５厘）を演算する。この演算結果は前記ＲＡＭ　１７に
順次収録される。

また、前記演算結果は表示部２０にデジタル表示される
と共に、この表示値がコンパレータ９゜１Ｇに常時ＢＣ
Ｄ出力される。

第４図は、本発明に係るＢＣＤ出力付位置決め用測長装
置の他の例を示す概略図であって、２液の見合制御系を
形成している。

第４図において、番号１〜８は第２図と同様のものを示
す。カウンタユニット８ＫＩ［１コンバレー１２３，１
２コンパレータ２４、第３コンパレータ２５、第４コン
パレータ２６、第５コンパレータ２７が接続されている
。コンパレータ２３゜２４．２５はシーケンス回路２８
を介して第１注水ポンプ２９、第２注水ポンプ３０．排
水ポンプ３１と接続されている。コンパレータ２６．２
７は第２シーケンス回路３２を介して警報ブザ−３３と
接続されている。前記コンパＬ／−３ｔ２３．　２４ｔ
２５には予めそれぞれ任意の設定値が設定されている。

なお、２９ａ、３０ｍは注水パイプ、・３１ｍは排水パ
イプである。

第４因の制御系では、タンクｌ内の基準点からの波面高
さがｊＩ２図の場合と同様にしてカウンタユニット８に
より測長され、副長値（表示値）が常時コンパレータ２
３，２４，２５ＩＣＢＣＤ出力される。ＢＣＤ出力され
た測長値が第１コンパレータ２３に設定した設定値と一
致すると第１コンパレータ２３のリレー出力が変化する
。シーケンス回路２Ｂはリレー人力の変化に応じて排水
ポンプ３１を停止し、第１注水ポンプ２９を始動させ注
水パイプ２９１１よりＡ液を注水する。液面の上昇中は
第１コンパレータ２３のリレー出力が変化し、第１注水
ポンプ２９が作動し続け、液面すなわちカウンタユニッ
ト８からＢＣＤ出力された測長値が第２コンパレータ２
４に設定した設定値と一致すると第２コンパレータ２４
のリレー出力が変化する。シーケンス回路２８はリレー
人力の変化に応じて第１注水ポンプ２９を停止し、第２
注水ポンプ３０を始動させ注水パイプ３０ｍよりＢ液を
注水する。液面の上昇中は第２コンパレータ２４のリレ
ー出力が変化し、第２注水ポンプ３０が作動し続け、カ
ウンタユニット８からＢＣＤ出・力された測長値が第３
コンパレータ２５に設定した設定値と一致すると第３コ
ンパレータ２５のリレー出力が変化する。シーケンス回
路２８はリレー人力の変化に応じて第２注水ポンプ３０
を停止し、攪拌用フィン３４を一定時間作動させた後、
排水ポンプ３１を始動させるものである。

この場合人波とＢ液の混合比の変更は第２コンパレータ
２４の設定値で行われる。

上記ｊ１４コンパレータ２６には第１コンパレータ２３
の設定値より小さい値が設定されている。

第１コンパレータ２３のリレー変化にもかかわらず、何
らかの異常により排水ポンプ３１が停止しなかった場合
、カウンタユニット８のＢＣＤ出力された測長値は上記
第４コンパレータ２６の設定値と一致し、第４コンパレ
ータ２６のリレー出力が変化する。第２シーケンス回路
３２はリレー人力に応じ警報ブザ−３３を鳴らし、制御
系の異常を外部に知らせるものである。

又、１１５コンパレータ２７には第３コンパレータ２５
の設定値より大きい値が設定されている。

第２コンパレータ２４、ｊ［３コンパレータ２５のリレ
ー出力の変化にもかかわらず、何らかの異常により注水
ポンプ２９．３０が停止しなかった場合、カウンタユニ
ット８のＢＣＤ出力された測長値は上記第５コンパレー
タ２７の設定値と一致し、第５コンパレータ２７のリレ
ー出力が変化する。

第２シーケンス回路はリレー人力の変化に応じ警報ブザ
−３３を鳴らし、制御系の異常を外部に知らせるもので
ある。

なあ、上述した実施例ではいずれもテープ体６をスケー
ルユニット５から引出し収納自在に構成したが、これに
限らず場合によってテープ体６を一定方向に予め張架し
ておき、投光器２２及び受光器２１１〜２１ｄからなる
マーク検出手段をテープ体６を挟んで設け、被位置決め
体に伴なって移動するようにしてもよい。また、ＢＣＤ
出力はコンパレータに出力されるようになされているが
、これに限定されず他の機器に出力されるようになされ
ていてもよい。

（′！Ａ明の効果） 以上詳述した如く、本発明によれば、演算結果の表示値
が外部機器にＢＣＤ出力されるので、このＢＣＤ出力に
より応答速度の速い位置決め制御を行うことができると
共に、シーケンス回路を中心とした従来の各種機器、シ
ステムに容易に組込むことができる。

又、テープ状物体のマークを検出し、マークの検出数に
対応するパルス信号を発生し、このパルス信号を計数し
、この計数結果をもとに基準点からの位置決め長さ相当
量を演算し、演算結果を表示する構成となされているの
で、従来の測長機器に比べ構造が簡単で安価なものとす
ることができ、近来の要望に応えることができる測長装
置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＢＣＤ出力付位置決め用測長装置
の構成を示すブロック図、第２図は同装置の一実施例を
示す概略図、第３図は同装置のスケールユニット及びカ
ウンタユニットの八−ドウエア構成を示すブロック図、
第４図は本発明装置の他の実施例を示す概略図である。 ａ・・・マーク、ｂ・・・テープ状物体、Ｃ・・・マー
ク検出手段、ｄ・・・パルス信号発生手段、Ｃ・・・演
算手段、ｆ・・・表示手段、ｇ・・・外部機器、ｌ・・
・液体タンク、２・・・フロート、３・−・ワイヤー、
４・・・滑車、５・・・スケールユニット、６・・・テ
ープ体、７・・・開孔、８・・・カウンタユニット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）任意の基準点からの位置決めとして測長を必要とす
   る諸機械の適当箇所に取付けられる装置であって、 一定間隔を存して設けたマークを有するテ ープ状物体と、 該マークを検出するマーク検出手段と、 該マークの検出数に対応するパルス信号を 発生するパルス信号発生手段と、 前記パルス信号を計数し、この計数結果を もとに前記基準点からの位置決め長さ相当量を演算する
   演算手段と、 該演算結果を表示する表示手段とを備え、 該表示手段の表示値がＢＣＤ出力されるように構成され
   たことを特徴とするＢＣＤ出力付位置決め用測長装置。 ２）前記テープ状物体が、一定方向に案内可能に構成さ
   れた被位置決め体の移動にともなって引出し又は収納自
   在になされたものである特許請求の範囲第１項記載のＢ
   ＣＤ出力付位置決め用測長装置。 ３）前記テープ状物体が、一定方向に張架され、前記マ
   ーク検出手段が該テープ状物体を狭んで設けられ、被位
   置決め体の移動に伴ってマークを検出する特許請求の範
   囲第１項記載のＢＣＤ出力付位置決め用測長装置。