JP2009264783A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
構造が簡単で安価に製造でき、持ち運びが便利であると共に被測定物の任意の位置に接触子を接触させて任意の部分の寸法を容易に測定することができる測定装置を提供する。
【解決手段】
測定装置１は、被測定物Ａの寸法を測定するもので、被測定物Ａを載置する載置面３を備えた基台２と、基台２の載置面３と略平行の面で回動可能となり、且つ長手方向に摺動可能となるようにして基台２に取り付けられたアーム部材３５と、基台２の載置面３と略直角の方向に移動可能となるようにして、アーム部材３５の先部に取り付けられた接触子４５と、アーム部材３５の回動角度Ｐを検出する第１の検出手段２１と、アーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎを検出する第２の検出手段３９と、接触子４５の移動距離Ｍを検出する第３の検出手段４９とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被測定物を載置台に載せ、被測定物の外観形状の寸法を測定する測定装置に関する。

従来、被測定物の外観形状の寸法を測定する手段として、簡易なノギスと、高度な三次元測定装置がある。ノギスは、柔軟性に優れ、任意の箇所の細部を簡単に測定できる。一方、高度な測定装置は、被測定物を載置する載置面を備えた基台と、前記基台の載置面と略平行の面でＸ軸方向に移動可能な第１のガイド部材と、この第１のガイド部材上をＹ軸方向に移動可能な第２のガイド部材と、この第２のガイド部材上をＺ軸方向に移動可能な接触子とを有する。さらに従来の測定装置は、前記第１のガイド部材の駆動手段と、前記第１のガイド部材のＸ軸方向の移動距離を検出する第１の検出手段と、前記第２のガイド部材の駆動手段と、前記第２のガイド部材のＹ軸方向の移動距離を検出する第２の検出手段と、前記接触子のＺ軸方向の移動距離を検出する第３の検出手段とを有する（例えば、特許文献１）。

上記従来の測定装置は、前記第１の検出手段によって検出された前記第１のガイド部材のＸ軸方向の移動距離と、前記第２の検出手段によって検出された前記第２のガイド部材のＹ軸方向の移動距離と、前記第３の検出手段によって検出された前記接触子のＺ軸方向の移動距離を演算して、接触子の移動位置を算出するようになっている。この従来の測定装置は、基台の載置面に被測定物を載置し、被測定物に接触子を接触させ、接触子を被測定物の外形輪郭に接触させながら移動させると、前記したように、接触子のＸ軸方向の移動距離を第１の検出手段が検出し、接触子のＹ軸方向の移動距離を第２の検出手段が検出し、接触子のＺ軸方向の移動距離を第３の検出手段が検出して、被測定物の三次元方向の寸法を測定する。
実開平２−１２６１３号公報

簡易な測定手段としてのノギスは、フレキシブルな測定ができるが、測定した値を読むことが難しく誰でもが簡単に使いこなせるものではないという問題点があった。さらに、ノギスは縦横高さ等の寸法を測定することはできるがその位置の傾斜角度を測定することはできないという問題点があった。また、高度な測定手段である上記従来の測定装置は、接触子を移動させるのに、Ｘ軸方向に移動可能な第１のガイド部材と、Ｙ軸方向に移動可能な第２のガイド部材を必要とするので、構造が複雑で安価に製造することができず、重量が嵩むため持ち運びが不便であるという問題点があった。さらに、第１のガイド部材のＸ軸方向の移動と、第２のガイド部材のＹ軸方向の移動は、駆動モータによって行われるため、測定位置の決まっている大量生産物の測定には適しているが、被測定物の任意の位置に接触子を接触させて測定することができないので、多品種少量の生産物（加工物）の測定には適していないという問題点があった。このように、従来の高度な測定装置は、被測定物の任意の部分の寸法を測定することができない等、被測定物の形状に合わせた柔軟な測定ができないという問題点があった。

本願発明は、上記問題点に鑑み案出したものであって、構造が簡単で安価に製造でき、持ち運びが便利であると共に被測定物の任意の位置に接触子を極めて簡単に接触させて任意の部分の寸法を容易に測定することができる測定装置を提供することを目的とする。

本願請求項１に係る測定装置は、上記目的を達成するため、被測定物の寸法を測定する測定装置であって、被測定物を載置する載置面を備えた基台と、前記基台の載置面と略平行の面で回動可能となり、且つ長手方向に摺動可能となるようにして前記基台に取り付けられたアーム部材と、前記基台の載置面と略直角の方向に移動可能となるようにして、前記アーム部材の先部に取り付けられた接触子と、前記アーム部材の回動角度を検出する第１の検出手段と、前記アーム部材の長手方向の移動距離を検出する第２の検出手段と、前記接触子の移動距離を検出する第３の検出手段とを有することを特徴とする。

本願請求項２に係る測定装置は、上記目的を達成するため、被測定物の任意の箇所を原点として、当該原点から接触子の接触点の位置を算出する演算手段を有し、演算手段は、前記第１の検出手段によって検出されたアーム部材の回動角度と、前記第２の検出手段によって検出されたアーム部材の長手方向の移動距離を演算して接触子の接触点の縦方向と横方向の位置を算出すると共に、前記第３の検出手段によって検出された接触子の移動距離を演算して接触子の接触点の高さ方向の位置を算出することを特徴とする。

本願請求項３に係る測定装置は、上記目的を達成するため、前記演算手段は、前記算出結果に基づいて、さらに原点から接触子の接触点までの距離と載置面に対する角度を算出することを特徴とする。

本願請求項４に係る測定装置は、上記目的を達成するため、前記演算手段によって算出された接触子の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置を表示する表示手段が設けられていることを特徴とする。

本願請求項５に係る測定装置は、上記目的を達成するため、前記演算手段によって算出された接触子の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置及び原点から接触点までの距離並びに載置面に対する角度を表示する表示手段が設けられていることを特徴とする。

本願請求項６に係る測定装置は、上記目的を達成するため、前記演算手段によって算出された算出結果を記憶する記憶手段が設けられていることを特徴とする。

本願発明に係る測定装置は、被測定物を基台の載置面に載置し、接触子を被測定物の任意の位置に接触させ、次に接触子を被測定物の他の任意の位置に接触させることにより、被測定物の二つの任意の位置の間の寸法を測定することができる。即ち、接触子の移動に伴って、接触子の移動距離が第３の検出手段によって検出され、被測定物の高さ方向の距離が検出される。また、接触子の移動に伴って、アーム部材が回動しながら長手方向に移動し、第１の検出手段によってアーム部材の回動角度が検出され、第２の検出手段によってアーム部材の長手方向の移動距離が検出される。このように、本願発明に係る測定装置は、接触子を把持し、被測定物の任意の位置に簡単且つ迅速に接触させることができ、しかも被測定物の二つの任意の位置の間の寸法を簡単に測定することができるので、操作が極めて容易であるという効果がある。また、本願発明に係る測定装置は、アーム部材だけで接触子を移動させることができるので、部品点数が少なく、構造が簡単で安価であり、さらに軽量化を図ることができ、持ち運びが便利であるという効果がある。

本願発明に係る測定装置は、アーム部材の回動角度を第１の検出手段が検出し、アーム部材の長手方向の移動距離を第２の検出手段が検出し、演算手段が第１の検出手段によって検出したデータと第２の検出手段が検出したデータに基づいて接触子の接触点の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）の位置を算出せしめ、さらに演算手段が第３の検出手段によって検出したデータに基づいて接触子の接触点の高さ方向（Ｚ方向）の位置を算出せしめて、接触子の接触点の位置を容易に導き出すことができる。このようにして、本願発明に係る測定装置は、被測定物の任意の２箇所の位置の一方を原点とし、他方に接触子を接触させると、この他方の位置が演算手段によって算出され、原点に対する他方の箇所の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）と高さ方向（Ｚ方向）の位置を容易に導き出すことができるという効果がある。

本願発明に係る測定装置は、演算手段によって算出された算出結果、即ち、原点に対する他方の箇所の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）と高さ方向（Ｚ方向）の位置に基づいて、原点から接触子の接触点までの距離と載置面に対する角度を算出することができ、この被測定物の任意の２箇所の間の寸法及び傾斜角を簡単に測定することができるという効果がある。

本願発明に係る測定装置は、演算手段によって算出された接触子の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置及び原点から接触点までの距離並びに載置面に対する角度を表示する表示手段が設けられているので、被測定物の寸法を一目で把握することが出来るという効果がある。

本願発明に係る測定装置は、演算手段によって算出された算出結果を記憶する記憶手段が設けられているので、算出結果のデータを管理することができ、プリンター、プロッター等の印刷装置に接続して、被測定物を図面化することができるという効果がある。

本願発明に係る測定装置の実施の形態を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は、測定装置の全体斜視図である。図２は、測定装置の側面断面図である。図３は、測定装置の要部正面断面図である。図４は、測定装置の表示手段の正面図である。図５は、測定装置の制御系のブロック図である。図６は、被測定物の測定方法を説明する斜視図である。

測定装置１は、被測定物Ａの寸法を測定するものである。測定装置１は、被測定物Ａを載置する載置面３を備えた基台２と、前記基台２の載置面３と略平行の面で回動可能となり、且つ長手方向に摺動可能となるようにして前記基台２に取り付けられたアーム部材３５と、前記基台２の載置面３と略直角の方向に移動可能となるようにして、前記アーム部材３５の先部に取り付けられた接触子４５とを有する。さらに測定装置１は、前記アーム部材３５の回動角度Ｐを検出する第１の検出手段２１と、前記アーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎを検出する第２の検出手段３９と、前記接触子４５の移動距離Ｍを検出する第３の検出手段４９とを有する。

測定装置１は、被測定物Ａを基台２の載置面３に載置し、接触子４５を被測定物Ａの任意の位置Ａ１に接触させ、次に接触子４５を被測定物Ａの他の任意の位置Ａ２に接触させることにより、被測定物Ａの二つの任意の位置Ａ１，Ａ２の間の寸法を測定することができる。即ち、接触子４５の移動に伴って、接触子４５の移動距離Ｍが第３の検出手段４９によって検出され、被測定物Ａの高さ方向の距離が検出される。また、接触子４５の移動に伴って、アーム部材３５が回動しながら長手方向に移動し、第１の検出手段２１によってアーム部材３５の回動角度Ｐが検出され、第２の検出手段３９によってアーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎが検出される。このように、測定装置１は、接触子４５を把持し、被測定物Ａの任意の位置Ａ１，Ａ２に簡単且つ迅速に接触させることができ、しかも被測定物Ａの二つの任意の位置Ａ１，Ａ２の間の寸法を簡単に測定することができるので、操作が極めて容易である。また、測定装置１は、アーム部材３５だけで接触子４５を移動させることができるので、部品点数が少なく、構造が簡単で安価であり、さらに軽量化を図ることができ、持ち運びが便利である。

測定装置１は、被測定物Ａの任意の箇所Ａ１を原点として、当該原点から接触子４５の接触点の位置Ａ２を算出する演算手段６１を有する。演算手段６１は、前記第１の検出手段２１によって検出されたアーム部材３５の回動角度Ｐと、前記第２の検出手段３９によって検出されたアーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎを演算して接触子４５の接触点Ａ２の縦方向と横方向の位置Ｙ，Ｘを算出すると共に、前記第３の検出手段４９によって検出された接触子４５の移動距離Ｍを演算して接触子４５の接触点Ａ２の高さ方向の位置Ｚを算出する。

測定装置１は、アーム部材３５の回動角度Ｐを第１の検出手段２１が検出し、アーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎを第２の検出手段３９が検出し、演算手段６１が第１の検出手段２１によって検出したデータと第２の検出手段３９が検出したデータに基づいて接触子４５の接触点の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）の位置Ｘ、Ｙを算出せしめ、さらに演算手段６１が第３の検出手段４９によって検出したデータに基づいて接触子４５の接触点の高さ方向（Ｚ方向）の位置Ｚを算出せしめて、接触子４５の接触点の位置Ｘ、Ｙ、Ｚを容易に導き出すことができる。このようにして、測定装置１は、被測定物Ａの任意の２箇所の位置の一方Ａ１を原点とし、他方に接触子４５を接触させると、この他方の位置Ａ２が演算手段６１によって算出され、原点Ａ１に対する他方の箇所Ａ２の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）と高さ方向（Ｚ方向）の位置Ｘ、Ｙ、Ｚを容易に導き出すことができる。

測定装置１は、演算手段６１によって算出された算出結果、即ち、原点に対する他方の箇所の横方向（Ｘ方向）と縦方向（Ｙ方向）と高さ方向（Ｚ方向）の位置Ｘ、Ｙ、Ｚに基づいて、原点Ａ１から接触子４５の接触点Ａ２までの距離Ｌと載置面３に対する角度θを算出することができ、この被測定物Ａの任意の２箇所Ａ１，Ａ２の間の寸法Ｌ及び傾斜角θを簡単に測定することができる。

測定装置１は、演算手段６１によって算出された接触子４５の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置Ｘ、Ｙ、Ｚ及び原点Ａ１から接触点Ａ２までの距離Ｌ並びに載置面３に対する角度θを表示する表示手段６６が設けられているので、被測定物Ａの寸法を一目で把握することが出来る。

測定装置１は、演算手段６１によって算出された算出結果を記憶する記憶手段６２が設けられているので、算出結果のデータを管理することができ、プリンター、プロッター等の印刷装置６９に接続して、被測定物Ａを図面化することができる。

さらに、測定装置１について詳細に説明する。図１に示すように、測定装置１は、被測定物Ａを載置する載置面３を備えた基台２を有する。基台２は、載置面３が略水平面となるようにして設置される。載置面３の端縁（上端縁）３ａ近傍には、取付枠５が設けられている。図３に示すように、取付枠５は、上板６と、上板６の両端にネジ等によって固定された脚板７，７と、脚板７，７の下端に形成された固定板８，８とからなる。取付枠５は、固定板８，８をネジ等によって基台２の載置面３に固定して取り付けられている。上板６は、載置面３と略平行となっている。

取付枠５の上板６には、回動体１０が回動可能に取り付けられている。回動体１０は、略直方体状に形成され、上面１１と、下面１２と、前面１３と、後面１４と、左面１５と、右面１６を有している。上面１１には、前面１３から後面１４まで伸びる凹部１７が形成されている。回動体１０は、下面１２に回転軸１９が形成されている。回動体１０は、下面１２が載置面３に摺接し、上板６に形成された軸穴から回転軸１９が下方に突出している。回転軸１９の下端には、円板２０が取り付けられている。円板２０の一方の面（下面）２０ａには、第１のフォトセンサ（第１の検出手段）２１によって円板２０の回転量Ｐが検出される微細な凹凸が、円板２０の中心から放射状に所定間隔あけて連続形成されている。この第１のフォトセンサ２１は、取付枠５の一方の脚板７にネジ等により取り付けられている。この第１のフォトセンサ２１と円板２０とでロータリーエンコーダ６３を構成する。

回動体１０の上面１１であって、前記凹部１７を挟んだ両側には、ブロック片２２，２２が固定して取り付けられている。この両ブロック片２２，２２には、支持板２５がネジ等によって固定して設けられている。支持板２５の下面２６には、ガイド部材３０がネジ等により固定して取り付けられている。ガイド部材３０には、前記回転軸１９を中心として、回動体１０の前面１３（後面１４）と直角方向に伸びるガイド凹部３１が形成されている。ガイド凹部３１の両側には、対向してガイド突起３２，３２が形成されている。

前記ガイド部材３０のガイド凹部３１には、断面が略矩形状のアーム部材３５が摺動可能に取り付けられている。即ち、アーム部材３５は、短手方向の両側面に前記ガイド突起３２，３２に案内されるガイド溝３６，３６が形成されている。図１，３に示すように、アーム部材３５は、前記ガイド溝３６，３６が前記ガイド突起３２，３２に案内され、基台２の載置面３と略平行で、且つ、回動体１０の前後方向（アーム部材３５の長手方向）に摺動可能となっている。このアーム部材３５の短手方向の中心線と、回転軸１９の中心は常に一致するようになっている。アーム部材３５の一方の面（下面）３８には、第２のフォトセンサ（第２の検出手段）３９によってアーム部材３５の長手方向の移動（摺動）距離Ｎが検出される微細な凹凸が長手方向に向かって所定間隔あけて連続形成されている。この第２のフォトセンサ３９は、回動体１０の後面１４にネジ等により取り付けられている。この第２のフォトセンサ３９とアーム部材３５の下面３８で水平リニアエンコーダ６４を構成する。なお、アーム部材３５の回転量は、アーム部材３５の回転が回動体１０を介して円板２０に伝達されるため、第１のフォトセンサ（第１の検出手段）２１によって検出される。従って、アーム部材３５の回転量は、円板２０の回転量Ｐと同じである。

図２に示すように、アーム部材３５の先端には、摺接部材４０が設けられている。摺接部材４０は、筒部材４１と、筒部材４１内に移動可能に設けられた測定軸４２と、測定軸４２を載置面３側に付勢するバネ部材（弾性部材）４３を有する。前記筒部材４１は、アーム部材３５の先端に固定された装着部材５１に取り付けられている。装着部材５１は、略Ｌ字状の上部装着部５２と、同じく略Ｌ字状の下部装着部５３とからなる。下部装着部５３は、縦保持部材５５と、縦保持部材５５の下端に一体的に設けられた横保持部材５６とからなる。横保持部材５６には、上下方向（載置面３と略直角の方向）に向かって形成された取付孔５７と、取付孔５７の内径を調節するための割溝５８と、割溝５８の隙間を調節するネジ５９とが設けられている。なお、図７に示すように、上部装着部５２と、下部装着部５３を分離し、上部装着部５２の下端に取付板５４を形成し、当該取付板５４に下部装着部５３をネジ等により着脱可能に取り付ける構成にしても良い。

前記筒部材４１は、前記取付孔５７内に挿通してネジ５９を締めると、割溝５８の隙間が狭められて取付孔５７の内径が小さくなり、そのため取付孔５７の内面が圧接するので、取付孔５７に固定して取り付けられる。筒部材４１内を摺動する測定軸４２は、中心線が前記アーム部材３５の中心線と略同じ位置となり、上下方向（載置面３と略直角の方向）に移動可能となる。測定軸４２は、筒部材４１の両端（上下端）から突出し、一端（下端）に接触子４５が設けられている。前記バネ部材（弾性部材）４３は、接触子４５と筒部材４１の間の測定軸４２に巻装され、接触子４５を下方向（載置面３側）に向かって付勢し、接触子４５を載置面３に接触させる。

図２に示すように、測定軸４２の他端４４は、センサケース４６内に収納されている。センサケース４６内には、測定軸４２の軸方向（上下方向）の移動距離Ｍを検出する第３のフォトセンサ（第３の検出手段）４９が設けられている。センサケース４６は、前記筒部材４１の他端（上端）に形成されたフランジ４７と、下部装着部５３の縦保持部材５５に固定して取り付けられている。この第３のフォトセンサ４９と測定軸４２の他端４４で垂直リニアエンコーダ６５を構成する。

基台２には、前記第１のフォトセンサ２１と、第２のフォトセンサ３９と、第３のフォトセンサ４９とに接続される制御手段６０と、制御手段６０に接続される表示手段６６とを有する。表示手段６６は表示部６７を有し、表示部６７に接触子４５のＸ軸方向の移動位置（横方向の位置）Ｘと、接触子４５のＹ軸方向の移動位置（縦方向の位置）Ｙと、接触子４５のＺ軸方向の移動位置（高さ方向の位置）Ｚと、接触子４５の移動距離Ｌと、接触子４５の傾斜角度θが表示される。

制御手段６０は、演算手段６１とＲＡＭ（記憶手段）６２とを有し、演算手段６１によって第１のフォトセンサ２１からの信号によりアーム部材３５の回動角度Ｐを算出する。同様に、演算手段６１によって第２のフォトセンサ３９からの信号によりアーム部材３５の移動距離Ｎを算出する。演算手段６１によってアーム部材３５の回動角度Ｐと移動距離Ｎから、接触子４５のＸ軸方向の移動位置ＸとＹ軸方向の移動位置Ｙを算出し、表示手段６６の表示部６７に接触子４５の移動位置Ｘ，Ｙを表示する。演算手段６１によって第３のフォトセンサ４９からの信号により接触子４５のＺ軸方向の移動位置Ｚを算出し、表示手段６６の表示部６７に接触子４５の移動位置Ｚを表示する。制御手段６０は、前記移動位置Ｘ、Ｙ、Ｚ、移動距離Ｎ、回動角度ＰのデータをＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶させることが出来る。なお、表示手段６６には、測定装置１を操作する操作ボタン６８を有する。この操作ボタン６８には、ＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶させたデータを消去（リセット）して、表示部６７の表示を全て０にするリセットボタン、移動位置の数値を再入力する入力ボタン等が含まれている。

測定装置１は、基台２の載置面３に被測定物Ａを載置する。被測定物Ａの一点（基準点）に接触子４５を接触させ、リセットボタンを押して表示手段６６の表示部６７の数値を０にする。この数値が０となった点が原点となる。接触子４５を被測定物Ａの任意の位置に接触させる。原点から任意の位置までの接触子４５の上下方向の移動距離Ｍは、第３のフォトセンサ４９によって検出され、この検出されたデータに基づいて演算手段６１によってＺ方向（高さ方向）の位置Ｚが算出される。この算出されたＺ方向の位置データは、表示手段６６の表示部６７に表示され、同時にＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶されていく。

接触子４５の原点から任意の位置までの移動に伴って、アーム部材３５が回動しながら長手方向に移動する。アーム部材３５の回動は、前述したように、第１のフォトセンサ２１によって検出され、この検出されたデータに基づいて演算手段６１によってアーム部材３５の回動角度Ｐが算出される。この算出されたアーム部材３５の回動角度Ｐは、ＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶されていく。アーム部材３５の長手方向の移動距離Ｎは、第２のフォトセンサ３９によって検出され、この検出されたデータに基づいて演算手段６１によって算出される。この算出されたアーム部材３５の移動距離Ｎは、ＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶されていく。

また、演算手段６１は、アーム部材３５の移動距離Ｎと回動角度Ｐに基づいて接触子４５のＸ方向（横方向）の位置ＸとＹ方向（縦方向）の位置Ｙを算出する。この算出したＸ方向とＹ方向の位置データは、表示手段６６の表示部６７に表示され、同時にＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶されていく。演算手段６１は、接触子４５の位置Ｘ、Ｙ、Ｚに基づいて、原点から接触子４５までの移動距離Ｌを算出する。制御手段６０は、この算出した移動距離Ｌを表示手段６６の表示部６７に表示する。また、演算手段６１は、接触子４５の位置Ｘ、Ｙ、Ｚに基づいて、原点と接触子４５を結ぶ線と載置面３との傾斜角θを算出する。制御手段６０は、この算出した傾斜角θを表示手段６６の表示部６７に表示する。前記した移動距離Ｌのデータと傾斜角θのデータは、ＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶される。

このように、測定装置１は、任意の位置を原点として、測定位置のＸ方向（横方向）の位置Ｘ、Ｙ方向（縦方向）の位置Ｙ、Ｚ方向（高さ方向）の位置Ｚ、任意の位置から測定位置まで距離Ｌ、任意の位置と測定位置を結ぶ線の載置面３に対する傾斜角θを瞬時に算出して、表示手段６６の表示部６７に表示する。従って、測定装置１は、ノギス等の測定工具よりも簡単に被測定物Ａの寸法を測定することが可能である。例えば、図１に示すように、被測定物Ａの任意の位置Ａ１に接触子４５を接触させ、リセットボタンを押して、表示手段６６の表示部６７を全て０にする。次に、被測定物Ａの任意の位置Ａ２に接触子４５を接触させると、表示手段６６の表示部６７に、任意の位置Ａ２のＸ方向の位置Ｘ、Ｙ方向の位置Ｙ、Ｚ方向の位置Ｚと、任意の位置Ａ１からＡ２まで距離Ｌ、任意の位置Ａ１とＡ２を結ぶ線の傾斜角θを瞬時に算出して、表示手段６６の表示部６７に表示する。上記距離Ｌが被測定物Ａの寸法となる。このようにして、被測定物Ａの縦方向、横方向、高さ方向の寸法を迅速且つ簡易に測定することができ、その測定結果が瞬時に表示手段６６に表示されるので、一目で寸法を確認することができる。また、測定結果は、ＲＡＭ（記憶手段）６２に記憶されるので、測定結果のデータを管理することができ、制御手段６０にプリンタ、プロッタ等の印刷装置６９を接続することによって、被測定物Ａを図面化することができる。

測定装置１は、モータ等の駆動手段を備えておらず、すべて手動で行うため、軽量化、小型化、低コスト化を図ることができる。測定者は、アーム部材３５の先端に設けられた接触子４５を把持して測定を行うが、接触子４５と共にアーム部材３５も移動してアーム部材３５が測定者側に突出することがないので、アーム部材３５が測定のじゃまにならない。また、測定装置１は、従来の測定装置のようにＸ軸方向又はＹ軸方向に直線的に移動させながら測定するだけではなく、任意の位置と任意の位置の間の距離と角度を迅速且つ簡易に測定することができ、被測定物Ａの外観形状に合わせて柔軟な測定を行うことできる。

また、接触子４５を測定軸４２に着脱交換できるようにしても良い。このようにすれば、上記実施の形態では、接触子４５の先端が下方に向いているが、図７に示すように、先端が水平方向に向いた接触子４５ａを測定軸４２に取り付けることが可能となる。この形状の接触子４５ａによれば、被測定物Ｂの側面凹部Ｂ１の内側面の寸法を測定することが可能となる。

上記実施の形態では、被測定物Ａの任意の位置Ａ１を原点としたが、制御手段６０によって原点を最初から設定しておいても構わない。このように設定すると、接触子４５を任意の箇所Ａ１に接触させると、演算手段６１がその接触位置Ａ１の位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を算出する。次に接触子４５を任意の箇所Ａ２に接触させると、演算手段６１がその接触位置Ａ２の位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を算出する。さらに演算手段６１がＡ１の位置とＡ２の位置関係から、任意の位置Ａ１とＡ２の距離Ｌ及び傾斜角θを演算する。このようにして被測定物Ａの寸法を測定するようにしても構わない。

さらに、上記実施の形態では、被測定物Ａの寸法を測定するために摺接部材４０をアーム部材５の先部に取り付けたが、摺接部材４０を取り外してポンチ等の工具を取り付けても良い。例えば、図８に示すように、上部装着部５２と、下部装着部５３を分離し、上部装着部５２の下端に取付板５４を形成し、当該取付板５４に下部装着部５３をネジ等により着脱可能に取り付ける構成にする。下部装着部５３に工具を装着して上部装着部５２に固定する。このようにすれば、工具の先端の位置は、表示手段６６の表示部６７にＸ、Ｙ、Ｚで表示される。この表示された位置Ｘ、Ｙ、Ｚを確認しながら、材料に工具で穴等の目印を正確に付けることができる。

測定装置１は、従来の簡易な測定手段であるノギスと同様に、フレキシブルで迅速な測定を行うことができる一方、その測定結果が表示手段６６に表示され一目でその測定結果を視認することができる。従って、測定装置１は、従来の高度な三次元測定装置と比べて、多品種少量の生産物の測定に有効に活用することができる。また、測定装置１は、部品点数が少なく構造か簡易化されているので、安価に製造することができ、従来の高度な三次元測定装置と比べて、設置の負担が少なくてすみ、中小企業にとっても利用しやすいものになっている。

本願発明に係る測定装置は、製造物、加工物等の物品の任意部分の寸法を測定する装置として利用可能である。

本願発明に係る測定装置の一実施例を示す全体斜視図である。 図１の測定装置の側面断面図である。 図１の測定装置の要部正面断面図である。 図１の測定装置の表示手段の正面図である。 図１の測定装置の制御系のブロック図である。 被測定物の測定方法を説明する斜視図である。 他の測定装置の要部説明図である。 測定装置の利用形態を示す要部側面図である。

符号の説明

Ａ 被測定物
Ａ１ 任意の位置（箇所、接触点、原点）
Ａ２ 任意の位置（箇所、接触点）
Ｂ 被測定物
Ｂ１ 側面凹部
Ｘ 移動位置（横方向の位置）
Ｙ 移動位置（縦方向の位置）
Ｚ 移動位置（高さ方向の位置）
Ｌ 移動距離（被測定物の長さ）
Ｍ 移動距離
Ｎ 移動距離
Ｐ 回転量（回動角度）
θ 傾斜角（角度）
１ 測定装置
２ 基台
３ 載置面
３ａ 端縁（上端縁）
５ 取付枠
６ 上板
７ 脚板
８ 固定板
１０ 回動体
１１ 上面
１２ 下面
１３ 前面
１４ 後面
１５ 左面
１６ 右面
１７ 凹部
１９ 回転軸
２０ 円板
２０ａ 一方の面（下面）
２１ 第１のフォトセンサ（第１の検出手段）
２２ ブロック片
２５ 支持板
２６ 下面
３０ ガイド部材
３１ ガイド凹部
３２ ガイド突起
３５ アーム部材
３６ ガイド溝
３８ 一方の面（下面）
３９ 第２のフォトセンサ（第２の検出手段）
４０ 摺接部材
４１ 筒部材
４２ 測定軸
４３ バネ部材（弾性部材）
４４ 他端
４５ 接触子
４５ａ 接触子
４６ センサケース
４７ フランジ
４９ 第３のフォトセンサ（第３の検出手段）
５１ 装着部材
５２ 上部装着部
５３ 下部装着部
５４ 取付板
５５ 縦保持部材
５６ 横保持部材
５７ 取付孔
５８ 割溝
５９ ネジ
６０ 制御手段
６１ 演算手段
６２ ＲＡＭ（記憶手段）
６３ ロータリーエンコーダ
６４ 水平リニアエンコーダ
６５ 垂直リニアエンコーダ
６６ 表示手段
６７ 表示部
６８ 操作ボタン
６９ 印刷装置

Claims (6)

1. 被測定物の寸法を測定する測定装置であって、
   被測定物を載置する載置面を備えた基台と、
   前記基台の載置面と略平行の面で回動可能となり、且つ長手方向に摺動可能となるようにして前記基台に取り付けられたアーム部材と、
   前記基台の載置面と略直角の方向に移動可能となるようにして、前記アーム部材の先部に取り付けられた接触子と、
   前記アーム部材の回動角度を検出する第１の検出手段と、
   前記アーム部材の長手方向の移動距離を検出する第２の検出手段と、
   前記接触子の移動距離を検出する第３の検出手段とを有することを特徴とする測定装置。
2. 被測定物の任意の箇所を原点として、当該原点から接触子の接触点の位置を算出する演算手段を有し、
   演算手段は、前記第１の検出手段によって検出されたアーム部材の回動角度と、前記第２の検出手段によって検出されたアーム部材の長手方向の移動距離を演算して接触子の接触点の縦方向と横方向の位置を算出すると共に、前記第３の検出手段によって検出された接触子の移動距離を演算して接触子の接触点の高さ方向の位置を算出することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記演算手段は、前記算出結果に基づいて、さらに原点から接触子の接触点までの距離と載置面に対する角度を算出することを特徴とする請求項２記載の測定装置。
4. 前記演算手段によって算出された接触子の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置を表示する表示手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
5. 前記演算手段によって算出された接触子の接触点の縦方向、横方向、高さ方向の位置及び原点から接触点までの距離並びに載置面に対する角度を表示する表示手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
6. 前記演算手段によって算出された算出結果を記憶する記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の測定装置。

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