JPS6131805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作物寸法の測定値を寸法公差の範
囲とともに同一の表示器上に表示するようにした
工作物寸法測定装置に関する。

寸法設定を行つた工作物が寸法公差の範囲内に
入つているかどうかということと、工作物寸法が
公差範囲に対してどのあたりに位置しているかと
いうことを１目で判別できるようにするため、従
来においてはダイヤルゲージの外周に一対の可動
指針を配設し、この指針によつて公差範囲の上限
と下限を表示するようにしていたが、このものに
おいては、表示部が測定ヘツド上にあるため、測
定位置まで行かないと工作物寸法が公差範囲内に
入つてくるか否かを判別したり、公差範囲の表示
を変更したりすることができないだけでなく、工
作物寸法の測定に先立つて基準寸法に加工されて
いるマスタを測定し、前記可動指針を装定指針か
ら正および負の公差に応じただけ離れた位置にセ
ツトしなければならないため、工作物によつて基
準寸法が異なる場合には公差範囲の設定が非常に
面倒であつた。

本発明はこのような従来の欠点に鑑み、測定位
置から離れた位置で工作物寸法の公差範囲に対す
る関係が識別でき、かつ工作物の基準寸法に関係
なしに公差範囲の設定が行えるようにした工作物
寸法測定装置を提供するもので、以下その実施例
を図面に基づいて説明する。

第１図は空気圧を電気信号に変換して工作物Ｗ
の寸法測定を行う空気、電気式エアマイクロメー
タの構成を示すブロツク図で、１は工作物Ｗの外
周面に開口する噴出ノズル１ａを有する測定ヘツ
ドを示し、この測定ヘツド１の噴出ノズル１ａは
絞り弁１ｂを介してエア源に連結されている。２
は噴出ノズル１ａの背圧を検出して工作物Ｗの外
径寸法Dwに応じたアナログ信号を出力する圧力
検出器、３はこの圧力検出器２から出力されるア
ナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器
で、このAD変換器３から出力される信号は、マ
スタ径記憶回路４と演算回路５とに与えられる。

マスタ径記憶回路４は、基準寸法に加工された
マスタＭの直径寸法を記憶するもので、工作物の
寸法測定に先立つて測定ヘツド１をマスタＭの外
周に係合させた後、押ボタンSWを押圧すると、
AD変換器３から出力されるデジタル信号がマス
タＭの寸法値Dmを表わすデータとして内部レジ
スタに記憶される。なお、このマスタ径記憶回路
４は、マスタＭの直径値を設定記憶するデジタル
スイツチであつてもよい。演算回路５はマスタ径
記憶回路４から出力されるマスタ径のデータDm
と、AD変換器３から出力される工作物寸法のデ
ータDwとの偏差△Ｄを演算するもので、この偏
差△Ｄを表わすデータが表示部６に出力される。

この表示部６は第２図に示すように、所定の幅
を持つた縦長の点滅素子PEを所定数横列させた
表示器２０、例えば市販の多桁螢光表示管
FG202SA2を備えており、この表示器２０によつ
て測定寸法の表示と寸法公差の表示が行われる。
このため、表示部６には寸法公差の上限値Ｕと下
限値Ｌをそれぞれ設定するデジタルスイツチDS
１とDS２が設けられている。

第３図は表示部６の一例を示すブロツク図で、
デジタルスイツチDS１とDS２に設定された上限
値および下限値のデータＵ，Ｌからどの範囲を公
差範囲として表示するかを演算する演算回路２１
と、演算回路５から出力される偏差△Ｄを入力し
て、どの位置に点滅素子PEを点灯させて寸法表
示を行うかを演算する演算回路２２と、これらの
演算回路２１，２２から出力されるデータを基に
して表示管２０上に公差範囲と寸法値を表示する
表示制御回路２３とから構成される。

デジタルスイツチDS１，DS２に設定された上
限値と下限値のデータＵとＬは演算回路２１内の
減算器２４に与えられ、両者の差から公差範囲の
幅LWが演算される。半別器２５は公差範囲の幅
LWが表示器２０の点滅素子PEの数Ｎよりも大き
いかどうかを判別するもので、公差範囲幅LWが
Ｎよりも大きい場合には、公差範囲の幅LWのデ
ータを割算器２６によつて例えば1/5にして割算
器２７に出力し、公差範囲の幅LWがＮよりも小
さい場合には公差範囲幅LWのデータをそのまま
割算器２７に出力する。割算器２７と演算器２
８，２９は、基準寸法に対する上側の公差範囲と
下側の公差範囲が異つていても公差範囲が表示器
２０の中央に来るように下限と上限の表示位置を
演算するもので、公差範囲幅LWのデータを割算
器２７によつて２で割つてＬＷ／２を求め、演算器２ ８，２９によつてＮ／２−LW／２とＮ／２＋
LW／２を演算して下限と上限の表示位置を演算
する。

一方、演算回路２２に与えられたマスタ寸法と
測定寸法との偏差△Ｄのデータは、演算器３０に
与えられ、公差範囲の中央値に対するずれ量△
Ddが△Ｄ−（Ｕ＋Ｌ）／２の演算によつて求めら
れる。このずれ量△Ddのデータは、公差の幅LW
がＮよりも小さい時にはそのまま演算器３２に与
えられ、公差の幅LWがＮよりも大きい時には割
算器３１によつて1/5に除されて演算器３２に与
えられる。この演算器３２は測定寸法の表示位置
をＮ／２＋△Ddによつて演算するもので、この
演算器３２によつて演算された測定寸法の表示位
置のデータは演算回路２１から出力される下限上
限の表示位置のデータとともに表示制御回路２３
に与えられる。

表示制御回路２３は、下限上限を表示するため
の動作と測定寸法を表示するための動作を所定の
周期で交互に行う。下限上限を表示するサイクル
では、表示器２０の１番目（左端）からＮ／２−
LW／２番目までの点滅素子PEとＮ／２＋LW／
２番目からＮ番目（右端）までの点滅素子PEを
順番に点灯する制御を行い、測定寸法を表示する
サイクルでは演算器３２から出力されるＮ／２＋
△Ddに対応した位置の点滅素子PEを点灯する制
御を行う。

例えば、表示器２０の点滅素子PEの数が100
で、公差が−10〜＋40である場合には、公差範囲
の幅LWが50となつて100以下であるため、下
限、上限の表示点はそれぞれ25、75となり、表示
器２０の表示面は第４図ａに示すように25番目か
ら左側の点滅素子と75番目から右側の点滅素子が
全て点灯した状態となる。また、測定寸法の表示
は基準寸法との間の偏差△Ｄから公差範囲の中央
値に対する測定寸法のずれ量△Ddを演算し、こ
の後50＋△Ddの演算によつて測定寸法の表示点
を求めることによつて行われるため、測定寸法が
公差の中央値に一致している場合には表示器２０
のほぼ中央に位置する50番目の点滅素子PEが点
灯し、測定寸法が公差範囲の中央値からずれてい
る場合にはずれ量△Ddに応じただけ表示器２０
の中央からずれた位置の点滅素子PEが点灯す
る。

一方、測定寸法が公差範囲からはずれている場
合、例えば公差が−10〜＋40であるのに対し、基
準寸法に対する測定寸法の値が＋50の偏差を持つ
ている場合には、公差範囲の中央値に対する測定
寸法のずれ量△Ddが＋35のなるため、測定寸法
の表示点は85番目の点滅素子PEへ移行する。こ
のようになると、85番目の点滅素子PEは、公差
範囲の表示サイクルと測定寸法の表示サイクルと
の両方で点灯されるようになるため、第４図ｂに
示すように他の点滅素子に比べて輝度が増加し、
これによつて測定寸法が公差範囲を越えているこ
とを表示する。

さらに、公差範囲の幅LWが100を越えている
場合、例えば公差が−100〜＋200である場合に
は、公差範囲の幅LWが1/5にされて下限、上限
の境界点が演算されるため下限、上限の境界点は
それぞれ第４図ｃに示すように、20と80になり、
公差範囲が100を越えている場合でも公差範囲を
表示器２０上に表示できる。なお、この場合に
は、偏差△Ｄの公差範囲中央値に対するずれ量△
Ddの値も1/5にされて測定寸法の表示が行われる
ため、測定寸法の表示点は公差範囲の下限および
上限に対する測定寸法の位置を正しく表わしてい
る。

第５図は表示部６の他の実施例を示すブロツク
図で、このものにおいては、公差範囲の下限値を
基準にして測定寸法の表示点を演算している。す
なわち、演算器３０′によつて、演算器５から出
力される偏差値△ＤからデジタルスイツチDS２
に設定されている下限値Ｌを減じて、測定寸法の
下限値に対するずれ量△Dlを演算するように
し、演算器３２′によつて演算器２８から出力さ
れている下限の境界を表わすデータＮ／２−
LW／２にずれ量△Dlを加えて、測定寸法の表示
位置を演算するようにしている。この方法によつ
ても測定寸法は正しい位置に表示される。また、
同様の方法で上限値を基準にして測定寸法の測定
点を求めるようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の工作物寸法測定装
置においては、デジタルスイツチに設定された公
差範囲の上下限値に応じて表示器上に公差範囲が
表示されるようにするとともに、測定手段から出
力される測定寸法の基準寸法に対する偏差を測定
寸法として表示器上に表示するようにしたから、
工作物寸法が公差範囲に入つているか否かという
ことと、工作物寸法が公差範囲中央値に対してど
の程度ずれているかということを測定箇所から離
れた位置で判別できるだけでなく、工作物の基準
寸法に関係なしに公差範囲を設定できる利点があ
る。

また、本発明の工作物寸法測定装置において
は、デジタルスイツチを設定された公差範囲の幅
の1/2に応じただけ表示器の中央部から離れた位
置にある２点をそれぞれ上限下限の境界点として
公差範囲を表示するとともに、公差範囲の中央値
と、測定寸法の基準寸法に対する偏差との間のず
れ量に応じただけ中央部から離れた位置の点滅素
子を点灯させて寸法表示を行うようにしたから、
基準寸法に対する正の許容範囲の大きさと負の許
容範囲の大きさが異つても、許容範囲を表示器の
中央に位置させることができ、工作物寸法が公差
範囲に入つているかどうかが判別しやすいだけで
なく、公差範囲が正または負のみでその幅が表示
器の表示範囲の1/2以上に及ぶ場合でも公差範囲
を表示器上に表示できる利点がある。

さらに、上記実施例のように上下限値間の幅の
大きさによつて上下限の表示位置と寸法表示位置
を変化するようにしたものにおいては、上下限値
間の幅が変化しても公差範囲の表示幅が適切な広
さに維持されて寸法が表示されるため、公差範囲
が広さにかかわらず共通の表示装置で公差範囲の
表示と寸法表示ができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる工作物寸法測定装置の
実施例を示すブロツク図、第２図は第１図におけ
る表示部６に備えられた表示器の正面図、第３図
は第１図における表示部６の具体的な構成を示す
ブロツク図、第４図ａから第４図ｃは第３図にお
ける表示器２０の表示態様を示す図、第５図は第
１図における表示部６の他の実施例を示すブロツ
ク図である。 １……測定ヘツド、２……圧力検出器、３……
AD変換器、４……マスタ径記憶回路、５……演
算回路、６……表示部、２０……表示器、２１，
２２……演算回路、２３……表示制御回路、２４
……減算器、２５……判別機、２６，２７，３１
……演算器、２８，２９，３０，３０′，３２，
３２′……演算器、DS１，DS２……デジタルス
イツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工作物寸法を測定しこの測定値を寸法公差の
   上限値および下限値とともに同一の表示器上に表
   示するようにした工作物寸法測定装置であつて、
   所定数の点滅素子を一列に配した表示器と、基準
   寸法に対する工作物寸法の許容公差を表わす上限
   値と下限値を設定する設定器と、この設定器に設
   定された上下限値の偏差の1/2に応じただけ前記
   表示器の中央から離れた位置にある両側の点滅素
   子を特定の点滅状態にして公差範囲を表示する公
   差範囲表示制御手段と、工作物寸法を測定する測
   定手段と、この測定手段によつて測定された工作
   物寸法の基準寸法に対する偏差を演算する偏差演
   算手段と、前記設定器に設定された上下限値また
   はこれらの中間値と前記演算手段から出力される
   偏差との間のずれ量を演算し、前記表示器の上下
   限の表示点または中央からこのずれ量に応じただ
   け偏つた位置にある点滅素子を特定の点滅状態に
   して工作物寸法を表示する寸法表示制御手段とを
   備えたことを特徴とする工作物寸法測定装置。 ２ 前記限界値表示制御手段および寸法表示制御
   手段は、前記設定器に設定された上下限値の偏差
   の大きさによつて前記上下限の表示点および寸法
   表示点の前記表示器中央に対する位置を同一比率
   で変化せしめ寸法公差範囲の大きさにかかわらず
   上下限間の表示幅を適切な範囲に維持する機能を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の工作物寸法測定装置。