JP2002122402A - デジタルゲージの検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルゲージの量子化誤差に拘らず、最小
表示量より高い精度でデジタルゲージの指示精度を検査
可能とする。 【解決手段】 ゲージの最小表示量より短い間隔で測定
スピンドル２２を動かし、ゲージの表示が変わった時の
ゲージ８の読みと検査機１０の読みを測定値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルゲージの
検査方法及び装置に係り、特に、ダイヤルゲージやイン
ジケータ等のデータ出力機能を持つデジタルゲージの指
示精度を検査する際に用いるのに好適な、ゲージの指示
精度をゲージの最小表示量よりも高い精度で検査するこ
とが可能なデジタルゲージの検査方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、各企業におけるダイヤルゲージ等
の使用数はますます増加する傾向にある。これは、ダイ
ヤルゲージ等を汎用的な比較測定器として使用する従来
の方法に加え、ダイヤルゲージ等を専用測定治具等に取
り付け、ワークの合否を連続して測定する目的で使用さ
れる例が増加しているためである。

【０００３】ところで、ダイヤルゲージ等の管理につい
ては、ＪＩＳあるいはＪＭＡＳ（日本精密測定機器工業
会規格）によって検査方法が規格化されている。このた
め、従来のダイヤルゲージ等の検査装置では、ＪＩＳあ
るいはＪＭＡＳ規格による検査方法を予めプログラム化
しておき、このプログラムに従ってダイヤルゲージ等の
検査を行えるようにした検査機が開発されている（例え
ば特開昭６３−９１５０８）。

【０００４】このような検査機を用いてダイヤルゲージ
等の検査を行う際には、それぞれの測定位置に測定スピ
ンドルを駆動して、ゲージの読みと検査機の読みを入力
し、そして、それぞれの測定位置の「ゲージの読み−検
査機の読み」を対応の測定位置の指示精度としていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測定機
がデジタル表示器を備えたデジタルゲージである場合に
は、検査機の読みとゲージの読みが図１に示すような関
係となり、測定スピンドルの位置によって、ゲージの最
小表示量と同じくらいの測定誤差が発生する。即ち、測
定された指示精度には、デジタルゲージの量子化誤差が
含まれてしまう。従って、許容誤差が最小表示量に近い
場合には、実際には指示精度が問題ないデジタルゲージ
であっても、量子化誤差が加わるために不良品扱いにな
ってしまう等の問題点を有していた。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、最小表示量よりも高い精度でデジタ
ルゲージの指示精度を検査可能とすることを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象の測
定子に当接される測定スピンドルを所定位置に変位させ
た時の検査対象の表示値により、デジタルゲージの指示
精度を検査する際に、ゲージの最小表示量より短い間隔
で測定スピンドルを動かし、ゲージの表示が変わった時
のゲージの読みと検査機の読みを測定値とするようにし
て、前記課題を解決したものである。

【０００８】又、前記測定スピンドルを、測定位置の近
傍でのみ、ゲージの最小表示量より短い間隔で動かすよ
うにして、測定時間が過大にならないようにしたもので
ある。

【０００９】本発明は、又、検査対象の測定子に当接さ
れる測定スピンドルを所定位置に変位させた時の検査対
象の表示値により、デジタルゲージの指示精度を検査す
るためのデジタルゲージの検査装置において、ゲージの
最小表示量より短い間隔で測定スピンドルを動かすスピ
ンドル駆動手段と、ゲージの表示が変わった時のゲージ
の読みと検査機の読みを測定値として、ゲージの指示精
度を評価するための精度評価手段とを備えることによ
り、前記課題を解決したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１１】本発明が適用されたダイヤルゲージ検査機
は、図２に示す如く、大別して、検査機本体１０と、操
作ボックス５０と、データ処理装置６０から構成され
る。

【００１２】前記検査機本体１０は、検査対象であるデ
ジタル表示のダイヤルゲージ８を固定する保持具１２が
上面に取り付けられた筐体１４を有する。

【００１３】前記筐体１４内には、モータ１６と、該モ
ータ１６によりタイミングベルト１８を介して回転駆動
され、軸方向に移動自在なボールねじ２０と、該ボール
ねじ２０の上端部に設けられた測定スピンドル２２と、
前記ボールねじ２０の中程に取り付けられた中間部材２
４と、該中間部材２４の移動範囲に対向して設けられた
高さ検出用のスケール２６と、前記モータ１６等からの
複数の信号線が集められた中継基板３２とを備えてい
る。

【００１４】前記ボールねじ２０は、その下端部に取り
付けられたナット３４と螺合し、該ナット３４に対して
回転且つ軸方向移動自在に軸支されている。前記ナット
３４の外側はホイールに形成されており、このホイール
と、前記モータ１６の出力軸に取り付けられたホイール
３６との間にかけ渡された前記タイミングベルト１８を
介して、モータ１６の回転動力が伝達されると、ボール
ねじ２０は回り止めされており、モータ１６の回転量に
応じた距離だけ軸方向（高さ方向）に移動する。

【００１５】前記中間部材２４のスケール２６と対向す
る面には、例えば発光ダイオード等の光源及びフォトセ
ル等の受光素子（図示省略）が取り付けられており、ス
ケール２６からの反射光を検出するようにされている。
受光素子からの検出信号は、プリアンプ（図示省略）で
波形整形された後、中継基板３２を介して外部に出力さ
れ、測定スピンドル２２の位置（高さ）を特定するため
に使用される。

【００１６】前記モータ１６には、タコジェネレータ
（ＴＧ）３８が軸支されており、該タコジェネレータ３
８からの速度信号は、中継基板３２を介して外部に出力
され、モータ１６の回転速度を検出するために使用され
る。

【００１７】このような構成を有する検査機本体１０で
は、中継基板３２を介してモータ１６に駆動信号が与え
られると、モータ１６が回転し、その駆動力はタイミン
グベルト１８を介してナット３４に伝達され、ボールね
じ２０が軸方向に移動を開始する。測定スピンドル２２
が指示された位置に到達すると、測定スピンドル２２の
移動は停止し、ダイヤルゲージ８の検査開始状態とな
る。このときの測定スピンドル２２の初期位置は、中間
部材２４に取り付けられた受光素子からの出力信号に基
づいて特定される。

【００１８】そして、所定の検査手順に従って、測定ス
ピンドル２２を所定量移動させ、ゲージ先端８ａを押圧
移動させることにより、ダイヤルゲージ８の検査が行わ
れる。

【００１９】前記操作ボックス５０は、使用者によって
操作されるものであり、前記中継基板３２に接続されて
いる。この操作ボックス５０の前面には、測定値を取り
込むためのデータ入力ボタン５１、現在の測定をやり直
すためのリトライボタン５２、直前の測定値を取り消す
ためのキャンセルボタン５３、測定スピンドル２２を駆
動するモータ１６を緊急停止するためのモータ停止ボタ
ン５４、及び、測定スピンドル２２の上下を操作するた
めのジョグダイヤル５６が設けられている。

【００２０】更に、必要に応じて、前記データ入力ボタ
ン５１と同じ働きを持つフットスイッチ５８も、前記中
継基板３２に接続可能とされている。

【００２１】前記データ処理装置６０は、例えば汎用の
パーソナルコンピュータシステムから構成されており、
パソコン本体６２及びデスプレイ装置６４を有する。該
データ処理装置６０のパソコン本体６２内の例えばＰＣ
Ｉバスには、前記検査機本体１０に接続される制御部７
０が基板として装着されている。図２においては、制御
部７０を分かり易くするために、パソコン本体６２から
取り出した状態を示している。

【００２２】前記制御部７０は、図３に詳細に示す如
く、パソコン本体６２のＰＣＩバスに接続されるＰＣＩ
ブリッジ７２と、該ＰＣＩブリッジ７２に接続され、検
査機本体１０の制御を行うＣＰＵ７４と、制御部７０内
のバス７６に接続されるカウンタ７８、モータコントロ
ーラ８０、ジョグカウンタ８４、操作ボックスインター
フェイス（Ｉ／Ｆ）８６、フットスイッチＩ／Ｆ８８、
ダイヤルゲージの測定値を入力するためのダイヤルゲー
ジＩ／Ｆ９０等が設けられている。

【００２３】前記ＣＰＵ７４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内
蔵するワンチップマイクロコンピュータから構成され
る。又、前記モータコントローラ８０の出力側には、モ
ータドライバ９２が接続されている。該モータドライバ
９２の出力側は、中継基板３２のモータ（ＭＯＴＯＲ）
端子を通じてモータ１６に接続されている。前記モータ
コントローラ８０は、ＣＰＵ７４から送られてくる測定
スピンドル２２の位置に応じた指令値に従って、モータ
１６を駆動するための速度指令（制御パルス信号）を、
モータドライバ９２に出力する。

【００２４】前記カウンタ７８は、中継基板３２のスケ
ール（ＳＣＡＬＥ）端子を通じて送られてくる、プリア
ンプ（図示省略）で波形整形された受光素子からの出力
信号を受信し、測定スピンドル２２の位置を特定するた
めにカウントする。

【００２５】前記ジョグカウンタ８４は、中継基板３２
のジョグ（ＪＯＧ）端子を通じて操作ボックス５０のジ
ョグダイヤルに接続されている。

【００２６】前記操作ボックスＩ／Ｆ８６は、中継基板
３２の操作ボックス（ＢＯＸ）端子を通じて、操作ボッ
クス５０のシャトルダイヤル、ボタン５１〜５４等に接
続されている。又、ＰＣＩブリッジ７２は、ＰＣＩバス
を相互接続する回路である。

【００２７】前記のようなダイヤルゲージ検査機を用い
た本発明による測定は、図４に示すような手順に従って
行われる。

【００２８】即ち、図５に示す如く、まず、例えば測定
位置の１目盛手前の位置に測定スピンドル２２を高速で
駆動して（ステップ１００及び１０２）、ダイヤルゲー
ジ８の読みとスケール２６によって検出された検査機の
読みをデータ入力し、それぞれＰｇ１、Ｐｍ１とする
（ステップ１０４）。次いで、予め設定した、最小表示
量より短い間隔（例えばゲージの最小表示量の１／１
０）で測定スピンドル２２を低速で駆動して（ステップ
１０６）、ゲージの読みＰｇ２と検査機の読みＰｍ２を
入力する（ステップ１０８）。

【００２９】ステップ１１０で判定した結果、ステップ
１０８で入力したゲージの読みＰｇ２が、ステップ１０
４で入力したゲージの読みＰｇ１と同じであり、未だゲ
ージの表示が変化していなければ、ステップ１１２に進
み、ステップ１０８で測定された読みＰｇ２とＰｍ２
を、それぞれＰｇ１とＰｍ１に代入して、ステップ１０
６に戻る。

【００３０】一方、ステップ１１０における判定結果が
否であり、その直前のステップ１０８におけるゲージの
読みＰｇ２が、ステップ１０４又は１１２で入力したゲ
ージの読みＰｇ１と異なれば、直前の移動においてゲー
ジの表示が変わったと判断して、ステップ１１４に進
み、例えばＰｇ２と（Ｐｍ１＋Ｐｍ２）／２（検査機の
読みの平均）を、それぞれ当該測定位置の測定結果Ｐｇ
とＰｍとする。ここで、検査機の読みの平均を測定結果
Ｐｍとしているのは、中間位置で読みが変わったとする
ことにより、誤差を小さくするためである。

【００３１】次いでステップ１１６に進み、ステップ１
１４で決定した測定結果Ｐｇ、Ｐｍの差を、当該測定位
置の指示精度とする。

【００３２】ステップ１１６終了後、ステップ１１８に
進み、全測定位置に対する測定が終了するまで、上記操
作を繰り返す。

【００３３】このようにして、ゲージの表示が変わった
時のゲージの読みと検査機の読みを測定値とすること
で、デジタルゲージの量子化誤差を排除した、高精度の
測定が可能となる。

【００３４】なお、前記実施形態においては、ゲージの
表示が変わった時の検査機の読みを前回ゲージの表示が
変わった時の値との平均値としていたが、例えば、その
直前の検査機の読みＰｍ2を、そのまま測定結果とする
ことも可能である。又、測定位置の近傍で測定スピンド
ルを低速で駆動する時の間隔も、最小表示量の１／１０
に限定されず、変更可能とすることができる。

【００３５】なお、前記実施形態においては、本発明
が、ダイヤルゲージ検査機に適用されていたが、本発明
の適用対象はこれに限定されず、ダイヤルゲージ以外の
デジタルゲージの検査にも同様に適用できることは明ら
かである。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、デジタルゲージの量子
化誤差に拘らず、最小表示量より高い精度でデジタルゲ
ージの指示精度を検査することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の問題点を説明するための、検査機の読み
とゲージの読みの関係の例を示す線図

【図２】本発明の適用対象の一例であるダイヤルゲージ
検査機の全体構成を示す図

【図３】同じく制御部の詳細構成を示すブロック図

【図４】本発明に係る実施形態の処理手順を示す流れ図

【図５】前記実施形態の処理手順による、検査機の読み
とゲージの読みの関係の例を示す線図

【符号の説明】

８…ダイヤルゲージ １０…検査機本体 １６…モータ ２０…ボールねじ ２２…測定スピンドル ２４…中間部材 ２６…スケール ５０…操作ボックス ６０…データ処理装置 ７０…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊賀崎 史朗 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目20番１号 株式会社ミツトヨ内 (72)発明者 角田 栄一 神奈川県川崎市高津区坂戸１丁目20番１号 株式会社ミツトヨ内 Ｆターム(参考） 2F061 AA16 DD23 DD40 FF04 FF34 FF56 FF64 FF72 FF81 GG04 GG10 GG11 HH02 HH72 JJ67 JJ71 JJ84 JJ89 LL22 SS12 SS13 SS14 SS18 SS28 SS43 VV03 VV22 VV25 VV51 VV72

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象の測定子に当接される測定スピン
   ドルを所定位置に変位させた時の検査対象の表示値によ
   り、デジタルゲージの指示精度を検査する際に、 ゲージの最小表示量より短い間隔で測定スピンドルを動
   かし、 ゲージの表示が変わった時のゲージの読みと検査機の読
   みを測定値とすることを特徴とするデジタルゲージの検
   査方法。
2. 【請求項２】前記測定スピンドルを、測定位置の近傍で
   のみ、ゲージの最小表示量より短い間隔で動かすことを
   特徴とする請求項１に記載のデジタルゲージの検査方
   法。
3. 【請求項３】検査対象の測定子に当接される測定スピン
   ドルを所定位置に変位させた時の検査対象の表示値によ
   り、デジタルゲージの指示精度を検査するためのデジタ
   ルゲージの検査装置において、 ゲージの最小表示量より短い間隔で測定スピンドルを動
   かすスピンドル駆動手段と、 ゲージの表示が変わった時のゲージの読みと検査機の読
   みを測定値として、ゲージの指示精度を評価するための
   精度評価手段と、 を備えたことを特徴とするデジタルゲージの検査装置。