JPS6411884B2

JPS6411884B2 -

Info

Publication number: JPS6411884B2
Application number: JP7355678A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nakamura; Yoshihiro Arai
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1978-06-16
Filing date: 1978-06-16
Publication date: 1989-02-27
Also published as: JPS54164157A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は指示計器の検査装置、特に目盛板装着
前における指示計器の精度検査装置に関するもの
である。

目盛板上を回転する指針により測定値を表示す
るダイヤルゲージなどの指示計器にあつては、被
測定物に追従して移動する検出部の移動量に対し
て指針が正しく回転作動を行なつているかの検査
を行なう必要がある。通常の指示計器では、検出
部の移動量は歯車機構或いはラツクピニオン機構
などにより指針に伝達され、これらの部品精度あ
るいは組み立て誤差により指針の指示精度が著し
く影響される。従つて、通常の指示計器製造工程
においては、いくつかの段階で精度検査が行なわ
れるが、なかでも目盛板装着前における指示計器
の精度検査は特に重要である。即ち、目盛板を装
着した後における検査では、歯車機構その他によ
り生ずる誤差が発見された場合、目盛板を計器か
ら外して調整し直さなければならないという不都
合があり、このような事態を防ぐ為、従来より目
盛板装着以前に検出部の移動量に対する指針軸の
回転角精度を検査する中間検査が行なわれてい
る。

従来の精度検査はダイヤルゲージスピンドルな
どの検出部を手動マイクロメータなどにより所定
量移動させ、この時の指針回転位置を目視により
読み取り精度測定を行なつていた。

この従来装置では、目視による読取誤差が生じ
検査精度が低いという欠点を有すると共に、検査
作業に多大の時間を要し製造工程における大量の
製品検査を効率よく行なうことができないという
欠点があつた。

本発明は上記従来の課題に鑑み成されたもので
あり、その目的は極めて効率よく且つ高精度で指
示計器の検査を行なうことのできる改良された検
査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は指示計器
の任意の目盛位置に対応してスリツトが設けられ
ているスリツト円板を目盛板装着前の指示計器に
装着し、指示計器の指針軸に着脱可能に装着され
た疑似指針を検出部の検出作動と共に回転移動さ
せ、照射装置の照射光をスリツト円板に供給し、
疑似指針がスリツトの上を通過する時にスリツト
後部に設けられた光電変換素子から検出パルスを
得て検出部の移動量に対する疑似指針の回転角精
度を電気的に比較検出することを特徴とする。

光電変換素子の検出パルスは指示計器検出部の
移動量と対応比較され、両者間に生じる誤差を測
定することができる。

本発明において、スリツト円板のスリツトは疑
似指針とほぼ同一の幅を有し、疑似指針とスリツ
トの重なりを高精度で検出することができ、指針
回転角の読取誤差精度を著しく向上することがで
きる。スリツト円板に設けられるスリツトは目盛
板と同一の目盛位置に設けられてもよく、また検
査に必要な任意に選択された目盛位置に設けられ
てもよい。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図にはダイヤルゲージの精度検査を行なう
本発明に係る検査装置の全体構成が示されてい
る。

ダイヤルゲージ１０はそのステムが保持装置１
２のアーム１４に固定保持されている。保持装置
１２はダイヤルゲージ１０を任意の位置に固定位
置決めするための微動調節機構を有し、ダイヤル
ゲージ１０の目盛面を後述する光照射装置に向け
て正しく位置決め固定することができる。

ダイヤルゲージ１０の下方には検出部駆動装置
１６が設けられ、ダイヤルゲージ１０の検出部で
あるスピンドル１８を送り駆動する。駆動装置１
６は送りマイクロメータ装置２０とこのマイクロ
メータ装置２０を回転させる駆動モータ２２を含
み、モータ２２の回転がベルト２４を介してマイ
クロメータ装置２０の主軸に伝達される。マイク
ロメータ装置２０の移動子２６にはダイヤルゲー
ジ１０のスピンドル１８が当接しているので、モ
ータ２２の回転による移動子２６の上下方向移動
がスピンドル１８に伝達され所望の移動速度でダ
イヤルゲージ１０の検出測長作用が行なわれる。

送りマイクロメータ装置２０には送り量を電気
パルスに変換するロータリエンコーダ等の変換器
が設けられ、スピンドル１８の送り量が検出され
る。

ダイヤルゲージ１０の目盛面に直面する位置に
は光照射装置２８が設置され、照射光がダイヤル
ゲージ１０の目盛面に供給される。

ダイヤルゲージ１０の目盛面には指針軸回転角
検出装置３０が装着され、スピンドル１８の移動
に対応する指針軸の回転角が電気的に検出され
る。

第２図には、指針軸回転角検出装置３０の構成
が示され、皿状基板３２がダイヤルゲージ１０の
外周基準面３４に装着されている。基板３２とダ
イヤルゲージ１０との固定は図示していないが周
知のクランプ装置により締結固定することができ
る。基板３２にはスペーサリング３６を介して光
電変換素子基板３８が固定され、また第２のスペ
ーサリング４０を介してスリツト円板４２が固定
支持されている。スリツト円板４２はステンレス
薄板などからなり、第３図に示される様に、その
表面に複数のスリツト４４が設けられている。図
示した実施例においては、スリツト４４は円板４
２の周側面に等間隔で10個放射状溝として設けら
れているが、本発明においては、精度検査に適す
る様任意の位置にスリツトを設けることが可能で
ある。10個の各スリツト４４の後部にはそれぞれ
フオトトランジスタなどの光電変換素子４６が基
板３８に貼着固定されている。光電変換素子４６
の受光面はスリツト４４を包含するに充分な大き
さを有し、第１図における照射装置２８からの照
射光がスリツト４４を通つて光電変換素子４６の
受光面に照射される。

スリツト円板４２及び光電変換素子４６が固定
支持された基板３２がダイヤルゲージ１０に装着
された後、ダイヤルゲージ１０の指針軸４８には
疑似指針５０が装置固定される。疑似指針５０は
その先端部が各スリツト４４の上を通過する様に
スリツトの前部に設けられ、ダイヤルゲージ１０
のスピンドル１８が検出作動して指針軸４８が回
転する時、疑似指針５０が各スリツト４４の上を
通過して照射装置２８からスリツト４４を通つて
光電変換素子４６に達する照射光を遮断する。図
示した実施例において、疑似指針５０と各スリツ
ト４４の幅はほぼ同一幅に形成されている。

第４図には疑似指針５０がスリツト４４の上を
通過した時の光電変換素子４６から得られる電気
信号が示されている。指針５０がスリツト４４か
ら離れており照射装置２８からの照射光が遮断さ
れない状態では、素子４６の出力はv₁となり、時
刻t₁にて指針５０がスリツト４４へ侵入すると素
子４６の出力ｖは光量減少によりほぼ比例的に減
少する。そして指針５０が完全に照射光を遮断す
ると素子４６の出力電圧はv₂まで低下する。従つ
て、第４図における基準電圧Ｖをスレシホルド電
圧に設定して素子４６の出力電圧ｖとスレシホル
ド電圧Ｖを比較すればt₂時にて疑似指針５０がス
リツト４４位置に達したことを高精度で検出する
ことができる。

以上の様に、本発明によればダイヤルゲージ１
０の指針軸４８に固定された疑似指針５０の回転
位置が極めて尖鋭度の高い検出信号として得ら
れ、この検出信号を送りマイクロメータ装置２０
から得られるスピンドル１８の移動量と比較器で
比較することによりスピンドル１８の移動に対す
る指針軸４８の回転位置精度を検査することが可
能となる。

前述した光電変換素子４６の検出信号は第５図
に示される検出回路で波形整形され、以下に第６
図の波形図を参照しながら検出回路の構成及び検
出作用を説明する。

図示した実施例においては、目盛「0.0」、
「0.2」、「0.4」、「0.6」、「0.8」に対応する光電変
換
素子４６からは第６図の１０１Ａで示される信号
が検出され、端子６０から増幅器６２へ供給され
る。同様に、目盛「0.1」、「0.3」、「0.5」、「0.7」
、
「0.9」に対応する光電変換素子４６からは第６図
の１０１Ｂで示される信号が検出され、端子６４
から増幅器６６へ信号が供給される。これら検出
信号１０１Ａ，１０１Ｂは直流分に対する変化分
が小さいので、増幅器６２，６６により増幅され
た後、差動増幅器６８によつて両者が差動増幅さ
れ、直流分が除去される。従つて差動増幅器６８
の出力１０２は直流分が除去されると共に極性の
異なる信号として両者が混合されている。この信
号１０２は直接整流器７０に供給されると共に反
転器７２を介して整流器７４に供給される。両整
流器７０及び７４により差動増幅器６８の出力は
同一極性信号１０３Ａ，１０３Ｂとして分離され
る。そして、この出力信号１０３Ａ，１０３Ｂは
それぞれ反転整形器７６，７８により第６図で示
される基準値１０４Ａ，１０４Ｂと比較され、反
転パルス波形１０５Ａ，１０５Ｂとして出力され
る。パルス１０５Ａは反転アンドゲート８０を介
してノアゲート８２へ供給され、また出力パルス
１０５Ｂは反転器７９を介してノアゲート８２へ
供給される。従つて、これらの出力信号がノアゲ
ート８２から出力端子８４へ出力信号１０６とし
て検出される。

反転アンドゲート８０の他方の入力端子８６に
はダイヤルゲージの狭範囲及び広範囲の測定切り
替え信号１０７が入力され、広範囲測定時には信
号１０５Ａを遮断して信号１０５Ｂのみを出力端
子８４から出力する。即ち、周知の様に、ダイヤ
ルゲージの精度検査は0.1ミリメートル刻みの10
個の目盛精度がダイヤルゲージの狭範囲即ち最初
の１ミリメートルに関しては全目盛が、そして広
範囲即ち最初の１ミリメートルを越えたスピンド
ルの全移動行程に対しては１個置き即ち0.2ミリ
メートル刻みに目盛精度が検査される。従つて、
スピンドルの最初の１ミリメートル移動後端子８
６には信号１０７が「１」信号として供給され、
反転整形器７６の出力１０５Ａが遮断される。

以上の様に、ダイヤルゲージなどの指示計器は
保持装置にて保持された状態でダイヤルゲージ指
針軸の回転角度が高精度に検出され、この検出信
号とスピンドルの送り量とを比較することによ
り、スピンドルの移動量と指針軸の回転角度との
誤差を正確に測定することが可能となる。

図示した実施例では指示計器としてダイヤルゲ
ージが用いられているが、その他のガス使用量計
器その他の種々の指示計器に利用することが可能
である。

以上説明した様に、本発明によれば、目盛板装
着前の指示計器における精度を効率よく検査する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検査装置の好適な実施例
を示す一部破断正面図、第２図は第１図における
ダイヤルゲージに装着された指針軸回転角検出装
置の要部を示す断面図、第３図は第２図のスリツ
ト円板と疑似指針及び光電変換素子との関係を示
すスリツト円板正面図、第４図は第２，３図にお
ける光電変換素子の出力波形図、第５図は本発明
に係る検出回路のブロツク回路図、第６図は第５
図の各部波形図である。１０……ダイヤルゲージ、１２……保持装置、
１６……駆動装置、１８……スピンドル、３０…
…指針軸回転角検出装置、４２……スリツト円
板、４４……スリツト、４６……光電変換素子、
４８……指針軸、５０……疑似指針。

Claims

【特許請求の範囲】１目盛板装着前の指示計器をその検出部が駆動
装置により検出測長作用可能な位置に固定保持す
る保持装置と、指示計器に装着され指示計器の任
意の目盛位置にスリツトが設けられているスリツ
ト円板と、指示計器の指示軸に着脱可能に装着さ
れ駆動装置による指示計器検出部の検出作動とと
もにスリツト円板のスリツト前部を通過移動する
疑似指針と、スリツト円板のスリツト後部に設置
され疑似指針の位置を検出する光電変換素子と、
スリツト円板を通して光電変換素子へ照射光を供
給する照射装置と、を含み、駆動装置による指示
計器の検出部の移動変位量を電気信号に変換する
変換器と、該変換器からの移動変位量信号と前記
光電変換素子によつて検出された疑似指針の回転
変位量信号とを比較する比較器と、を備え、検出
部の移動変位量に対する疑似指針の回転変位量の
ずれを検査することを特徴とする指示計器の検査
装置。２特許請求の範囲１記載の装置において、前記
指示計器はダイヤルゲージから成り、検出部とし
てのスピンドルの送り量に対する疑似指針の回転
変位量のずれを検査することを特徴とする指示計
器の検査装置。