JP2021071376A

JP2021071376A - Test indicator

Info

Publication number: JP2021071376A
Application number: JP2019197918A
Authority: JP
Inventors: 林田　秀二; Hideji Hayashida; 秀二林田
Original assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: JP7286512B2

Abstract

To provide a test indicator with which mechanical cumulative errors are suppressed to a minimum and detection accuracy is improved.SOLUTION: A test indicator comprises: a measurement arm having a probe at one end; a transmission shaft member provided so as to linearly move forward and backward in linkage with the rotational movement of the measurement arm; a linear encoder having a movable element that linearly moves forward and backward in linkage with the forward/backward movement of the transmission shaft member and detecting the displacement of the movable element; a displacement conversion unit for converting the displacement of the movable element into the displacement of the probe in a direction perpendicular to the axial direction of the measurement arm; and a display unit for displaying the displacement of the probe obtained by the displacement conversion unit.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明はテストインジケータに関する。 The present invention relates to a test indicator.

テストインジケータ（いわゆるてこ式ダイヤルゲージ）が知られている（例えば特許文献１〜４）。テストインジケータは、円周振れ、全振れ、平面度、平行度といった微小変位測定や、マスターワーク（またはブロックゲージ）に対する加工製品の加工誤差といった精密比較検査に使用される。 Test indicators (so-called lever-type dial gauges) are known (for example, Patent Documents 1 to 4). Test indicators are used for micro-displacement measurements such as circumferential runout, total runout, flatness and parallelism, and for precision comparative inspections such as machining errors of machined products with respect to the masterwork (or block gauge).

テストインジケータは、本体ケースに回動可能に軸支された測定アームを有し、この測定アームの回動をてこの原理で拡大するとともに、変位を歯車輪列で伝達していく。そして、最終段の指針の回転によって微小な測定値を拡大表示するものである。 The test indicator has a measuring arm rotatably supported by the main body case, and the rotation of the measuring arm is expanded by the principle of leverage, and the displacement is transmitted by a wheel train of gears. Then, the minute measured value is enlarged and displayed by rotating the pointer in the final stage.

特開２００８−３０９６８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-309687 特許第６４４７９９７号公報Japanese Patent No. 6447997 実公昭６１−０１７３６３号公報Jikkensho 61-017363 特開昭５３−１４００５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-140053

従来のテストインジケータは、てこや歯車輪列で変位を伝達する機構であるため、メカニカルな誤差の累積が不可避の問題として残っていた。また、測定アームの回動を測定子の変位量ｄに変換するのであるが、この変換比はてこ比や歯車比によって固定された値となっている。そのため、ワークに応じて測定アームの長さを変更するためには、異なる長さの測定アームのテストインジケータを複数用意しておかなければならなかった。 Since the conventional test indicator is a mechanism for transmitting displacement by a lever or a wheel train, the accumulation of mechanical errors remains as an unavoidable problem. Further, the rotation of the measuring arm is converted into the displacement amount d of the stylus, and this conversion ratio is a value fixed by the lever ratio or the gear ratio. Therefore, in order to change the length of the measuring arm according to the work, it is necessary to prepare a plurality of test indicators for measuring arms having different lengths.

本発明の目的は、メカニカル累積誤差を最小に抑制し、検出精度が向上するテストインジケータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a test indicator that minimizes mechanical cumulative error and improves detection accuracy.

本発明のテストインジケータは、
一端に測定子を有する測定アームと、
前記測定アームの軸線方向に直交する軸を回転軸として前記測定アームの他端側を軸支するヘッド部と、
前記測定アームの回動に連動して前記ヘッド部内を直線的に進退するように前記ヘッド部を挿通して設けられた伝達軸部材と、
前記伝達軸部材を回転中心として回転するように前記ヘッド部を保持する本体ハウジング部と、
前記本体ハウジング部内に設けられ、前記伝達軸部材の進退に連動して直線的に進退する可動体を有するとともに前記可動体の変位を検出するリニアエンコーダと、
前記可動体の変位を前記測定子の前記測定アームの軸線方向に垂直な方向の変位に換算する変位換算部と、
前記変位換算部で求められた前記測定子の変位を表示する表示部と、を備える
ことを特徴とする。 The test indicator of the present invention is
A measuring arm with a stylus at one end,
A head portion that pivotally supports the other end side of the measuring arm with an axis orthogonal to the axial direction of the measuring arm as a rotation axis.
A transmission shaft member provided by inserting the head portion so as to linearly advance and retreat in the head portion in conjunction with the rotation of the measuring arm.
A main body housing portion that holds the head portion so as to rotate around the transmission shaft member as a rotation center,
A linear encoder provided in the main body housing portion, which has a movable body that advances and retreats linearly in conjunction with the advance and retreat of the transmission shaft member, and detects the displacement of the movable body.
A displacement conversion unit that converts the displacement of the movable body into a displacement of the stylus in a direction perpendicular to the axial direction of the measuring arm.
It is characterized by including a display unit for displaying the displacement of the stylus obtained by the displacement conversion unit.

本発明の一実施形態では、
前記変位換算部には、前記測定アームの長さを設定記憶する測定アーム長さ記憶部が設けられており、
前記変位換算部は、前記測定アームの長さに応じて換算比を変更する
ことが好ましい。 In one embodiment of the invention
The displacement conversion unit is provided with a measurement arm length storage unit that sets and stores the length of the measurement arm.
It is preferable that the displacement conversion unit changes the conversion ratio according to the length of the measuring arm.

本発明の一実施形態では、
前記リニアエンコーダは、アブソリュート式エンコーダである
ことが好ましい。 In one embodiment of the invention
The linear encoder is preferably an absolute encoder.

テストインジケータの第１実施形態の外観図である。It is an external view of the 1st Embodiment of a test indicator. テストインジケータの正面図である。It is a front view of a test indicator. テストインジケータの断面図である。It is sectional drawing of the test indicator. 図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図を示す図である。It is a figure which shows the IV-IV line sectional view in FIG. 電装部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an electrical part. 測定アームが変位する様子を例示した図である。It is a figure exemplifying the state which the measuring arm is displaced. テストインジケータで被測定面を測定する様子を例示した図である。It is a figure which illustrated the state of measuring the surface under measurement by the test indicator. 測定アームと被測定面との間に角度θがある様子を例示した図である。It is a figure exemplifying a state that there is an angle θ between a measuring arm and a surface to be measured.

（第１実施形態）
図１は、本発明に係るテストインジケータ１００の第１実施形態の外観図である。
このテストインジケータ１００は、いわゆるユニバーサルタイプのテストインジケータ１００であって、図１中の丸囲み１Ａや１Ｂに例示のように、ヘッド部２００を回転させて測定子２４０の作動方向を任意の向きに変えることができるものである。そして、本第１実施形態のテストインジケータ１００は、測定子２４０の変位（測定値）を表示部４００にデジタル表示するデジタル表示式のテストインジケータ１００である。
以下図面を参照しながら本発明のテストインジケータ１００の構成を説明する。 (First Embodiment)
FIG. 1 is an external view of a first embodiment of the test indicator 100 according to the present invention.
This test indicator 100 is a so-called universal type test indicator 100, and as illustrated in circles 1A and 1B in FIG. 1, the head portion 200 is rotated to set the operating direction of the stylus 240 in an arbitrary direction. It can be changed. The test indicator 100 of the first embodiment is a digital display type test indicator 100 that digitally displays the displacement (measured value) of the stylus 240 on the display unit 400.
The configuration of the test indicator 100 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図２は、テストインジケータ１００の正面図である。テストインジケータ１００は、ヘッド部２００と、本体ハウジング部３００と、表示部４００と、を備える。 FIG. 2 is a front view of the test indicator 100. The test indicator 100 includes a head portion 200, a main body housing portion 300, and a display portion 400.

ヘッド部２００は、本体ハウジング部３００の一端側に取り付けられている。このとき、ヘッド部２００は、測定アーム２３０の回動を許容するように測定アーム２３０を軸支しているとともに、ヘッド部２００自身も本体ハウジング部３００に対して回転するように取り付けられている。図２に表れるように、ヘッド部２００は、その一端側において一対の対向片を有し、二つの対向片の間は所定のギャップがある。ヘッド部２００の一端側にあるこの二つの対向片を外枠対向片２１０と称することにする。二つの外枠対向片２１０を貫くようにアーム支持軸２２０が渡設されている。 The head portion 200 is attached to one end side of the main body housing portion 300. At this time, the head portion 200 pivotally supports the measurement arm 230 so as to allow the measurement arm 230 to rotate, and the head portion 200 itself is attached so as to rotate with respect to the main body housing portion 300. .. As shown in FIG. 2, the head portion 200 has a pair of facing pieces on one end side thereof, and there is a predetermined gap between the two facing pieces. These two facing pieces on one end side of the head portion 200 will be referred to as an outer frame facing piece 210. An arm support shaft 220 is provided so as to penetrate the two outer frame facing pieces 210.

測定アーム２３０は、図２に表れるように、一端に測定子２４０を有している。そして、測定アーム２３０の他端側は、図２の正面側からみて、コ字状になっていて、対向する二つの対向片を有する。測定アーム２３０の他端側にあるこの２つの対向片を内枠対向片２５０と称することにする。内枠対向片２５０は、外枠対向片２１０の内側に挿入され、さらに、アーム支持軸２２０によって回動できるように軸支されている。このアーム支持軸２２０は、測定アーム２３０の軸線方向と直交する軸である。 As shown in FIG. 2, the measuring arm 230 has a stylus 240 at one end. The other end side of the measuring arm 230 is U-shaped when viewed from the front side of FIG. 2, and has two facing pieces facing each other. These two facing pieces on the other end side of the measuring arm 230 will be referred to as an inner frame facing piece 250. The inner frame facing piece 250 is inserted inside the outer frame facing piece 210, and is further pivotally supported so that it can be rotated by the arm support shaft 220. The arm support shaft 220 is an axis orthogonal to the axial direction of the measurement arm 230.

図３は、テストインジケータ１００の断面図である。
図３の断面図に表れるように、ヘッド部２００は、一端側から他端側に貫通形成された貫通孔２６０を有している。この貫通孔２６０内には、伝達軸部材２７０が軸方向摺動自在に設けられている。伝達軸部材２７０の一端側は二股に分離していて、アーム支持軸２２０を跨ぐように２つの脚部２７５を有している。また、伝達軸部材２７０は、バネ２６１により、常に一端側に付勢されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the test indicator 100.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the head portion 200 has a through hole 260 formed through from one end side to the other end side. A transmission shaft member 270 is provided in the through hole 260 so as to be slidable in the axial direction. One end side of the transmission shaft member 270 is bifurcated, and has two leg portions 275 so as to straddle the arm support shaft 220. Further, the transmission shaft member 270 is always urged to one end side by the spring 261.

なお、ヘッド部２００は、伝達軸部材２７０を回転中心として回転するように本体ハウジング部３００に取り付けられている。 The head portion 200 is attached to the main body housing portion 300 so as to rotate around the transmission shaft member 270 as the center of rotation.

図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図を示す図である。
図３および図４に表れるように、測定アーム２３０の回動を伝達軸部材２７０に伝えるため、測定アーム２３０と伝達軸部材２７０との間にカム部材２８０が設けられている。
カム部材２８０は、略半円形の平板であって、測定アーム２３０の内枠対向片２５０の間にあって、アーム支持軸２２０に軸支されている。カム部材２８０は略半円なのであるが、もとの真円を仮想的に考えると、この仮想円の中心が回転中心となるようにアーム支持軸２２０で軸支されている。 FIG. 4 is a diagram showing a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, a cam member 280 is provided between the measuring arm 230 and the transmission shaft member 270 in order to transmit the rotation of the measuring arm 230 to the transmission shaft member 270.
The cam member 280 is a substantially semicircular flat plate, is located between the inner frame facing pieces 250 of the measuring arm 230, and is pivotally supported by the arm support shaft 220. The cam member 280 is a substantially semicircle, but when the original perfect circle is virtually considered, the cam member 280 is pivotally supported by the arm support shaft 220 so that the center of the virtual circle is the center of rotation.

また、略半円のカム部材２８０の直径（あるいは弦）に相当する直線部には球状または半球状の接触子２８１が設けられている。接触子２８１は、アーム支持軸２２０（回転中心）を間にして両側に設けられている。前記のように、伝達軸部材２７０の一端側にはアーム支持軸２２０を跨ぐように２つの脚部２７５が設けられている。それぞれの脚部２７５の端部が、それぞれカム部材２８０の接触子２８１に当接している。 Further, a spherical or hemispherical contact 281 is provided in a straight portion corresponding to the diameter (or string) of the cam member 280 having a substantially semicircular shape. The contacts 281 are provided on both sides of the arm support shaft 220 (rotation center). As described above, two leg portions 275 are provided on one end side of the transmission shaft member 270 so as to straddle the arm support shaft 220. The ends of the respective legs 275 are in contact with the contacts 281 of the cam member 280, respectively.

そして、カム部材２８０と測定アーム２３０の一方の内枠対向片２５０との間には、図４に表れるように、皿バネ２８５が介装されている。この皿バネ２８５により、カム部材２８０は、測定アーム２３０の他方の内枠対向片２５０に押し付けられている。これにより、他方の内枠対向片２５０とカム部材２８０との間に摩擦が生じ、測定アーム２３０とカム部材２８０とは一体的に回動するようになっている。 A disc spring 285 is interposed between the cam member 280 and one inner frame facing piece 250 of the measuring arm 230, as shown in FIG. The disc spring 285 presses the cam member 280 against the other inner frame facing piece 250 of the measuring arm 230. As a result, friction is generated between the other inner frame facing piece 250 and the cam member 280, and the measuring arm 230 and the cam member 280 rotate integrally.

いま、測定アーム２３０の軸線に垂直な方向において測定子２４０とワークとが当接し、測定子２４０がワークに押されたとする（例えば図６参照）。すると、測定アーム２３０はアーム支持軸２２０を回転中心として回動し、測定アーム２３０とともにカム部材２８０が回動する。伝達軸部材２７０の脚部２７５がカム部材２８０の接触子２８１に当接しているので、伝達軸部材２７０がカム部材２８０の接触子２８１に押され、伝達軸部材２７０がその分だけ他端側に移動する。 Now, suppose that the stylus 240 and the work are in contact with each other in a direction perpendicular to the axis of the measuring arm 230, and the stylus 240 is pushed by the work (see, for example, FIG. 6). Then, the measuring arm 230 rotates about the arm support shaft 220 as the center of rotation, and the cam member 280 rotates together with the measuring arm 230. Since the leg 275 of the transmission shaft member 270 is in contact with the contact 281 of the cam member 280, the transmission shaft member 270 is pushed by the contact 281 of the cam member 280, and the transmission shaft member 270 is on the other end side by that amount. Move to.

本体ハウジング部３００の内部において、図３に表れるように、リニアエンコーダ（直動エンコーダ）３１０と、電装部３４０と、が設けられている。
リニアエンコーダ３１０は、スケール３２０と検出部３３０とを有し、スケール３２０と検出部３３０との相対変位を検出するいわゆるリニアエンコーダ（直動エンコーダ）である。ここでは、スケール３２０が可動体となっていて、伝達軸部材２７０の他端側端面とスケール３２０の一端側端面とが当接している。伝達軸部材２７０の他端側端面とスケール３２０の一端側端面とが離れないように、両者をネジ止めや接着で固定的に結合してもよいし、バネ等でスケール３２０を一端側に付勢するようにしてもよい。 As shown in FIG. 3, a linear encoder (linear encoder) 310 and an electrical component 340 are provided inside the main body housing portion 300, as shown in FIG.
The linear encoder 310 is a so-called linear encoder (linear encoder) having a scale 320 and a detection unit 330 and detecting a relative displacement between the scale 320 and the detection unit 330. Here, the scale 320 is a movable body, and the other end side end surface of the transmission shaft member 270 and the one end side end surface of the scale 320 are in contact with each other. The other end surface of the transmission shaft member 270 and the end surface on one end side of the scale 320 may be fixedly connected by screwing or adhesively, or the scale 320 may be attached to one end side by a spring or the like. You may try to force it.

スケール３２０は、伝達軸部材２７０の進退に合わせて一体的に進退する。検出部３３０は固定体として本体ハウジング部３００内に固定的に設置されている。検出部３３０は、スケール３２０の変位（あるいは絶対位置）を検出して、電装部３４０に送る。 The scale 320 advances and retreats integrally in accordance with the advance and retreat of the transmission shaft member 270. The detection unit 330 is fixedly installed in the main body housing unit 300 as a fixed body. The detection unit 330 detects the displacement (or absolute position) of the scale 320 and sends it to the electrical component unit 340.

なお、エンコーダとしては、静電容量式、光電式、電磁誘導式など種々の方式を採用していただいてよい。
ただ、本実施形態の利点を最大限に活かすため、インクリメント方式よりは、アブソリュート式（絶対位置検出式）のリニアエンコーダ（直動エンコーダ）であることが望ましい。
本実施形態のテストインジケータ１００は、ユニバーサルタイプであって、ヘッド部２００を回転させて測定子２４０の作動方向を変えることの他、さらには、測定アーム２３０の角度を任意に設定できるという利点がある。例えば、図１中の１Ａや１Ｂのように測定アーム２３０の姿勢を９０度にした状態でワークの凹凸を測定してもよいのである。（もちろん測定アーム２３０の角度は任意であって９０度以外でもよい。）この場合、ゼロ点設定（原点設定）が必要になるので、精度よくかつ簡便に原点設定できるアブソリュート式（絶対位置検出式）のリニアエンコーダ（直動エンコーダ）が望ましいといえる。 As the encoder, various methods such as a capacitance type, a photoelectric type, and an electromagnetic induction type may be adopted.
However, in order to maximize the advantages of this embodiment, it is desirable to use an absolute type (absolute position detection type) linear encoder (linear encoder) rather than an increment type.
The test indicator 100 of the present embodiment is a universal type, and has an advantage that the head portion 200 can be rotated to change the operating direction of the stylus 240, and the angle of the measuring arm 230 can be arbitrarily set. is there. For example, as shown in 1A and 1B in FIG. 1, the unevenness of the work may be measured with the posture of the measuring arm 230 at 90 degrees. (Of course, the angle of the measuring arm 230 is arbitrary and may be other than 90 degrees.) In this case, since the zero point setting (origin setting) is required, the absolute type (absolute position detection type) that can set the origin accurately and easily. ) Linear encoder (linear encoder) is desirable.

図５は、電装部３４０の機能ブロック図である。
電装部３４０は、変位換算部３５０と、表示制御部３７０と、を備える。
変位換算部３５０は、伝達軸部材２７０の直線的変位を測定アーム２３０の軸線方向に垂直な方向における測定子２４０の変位量ｄに変換（換算）する。
いま、測定アーム２３０において、測定子２４０から回転中心までの長さをＬ１とする（図６参照）。測定アーム２３０の長さＬ１は、変位換算部３５０に付設された測定アーム長さ記憶部３６０に設定記憶されている。また、カム部材２８０において、回転中心から接触子２８１までの距離をｒとする（図６参照）。そして、リニアエンコーダ３１０による検出値をＤｓとする。（Ｄｓはすなわち伝達軸部材２７０の変位量に相当する。）
このとき、変位換算部３５０は、測定子２４０の変位量ｄを次のように求める。
ｄ＝（Ｌ１／ｒ）・Ｄｓ
この変位量ｄが測定値として表示部４００に表示される。 FIG. 5 is a functional block diagram of the electrical component unit 340.
The electrical component unit 340 includes a displacement conversion unit 350 and a display control unit 370.
The displacement conversion unit 350 converts (converts) the linear displacement of the transmission shaft member 270 into the displacement amount d of the stylus 240 in the direction perpendicular to the axial direction of the measuring arm 230.
Now, in the measuring arm 230, the length from the stylus 240 to the center of rotation is L1 (see FIG. 6). The length L1 of the measuring arm 230 is set and stored in the measuring arm length storage unit 360 attached to the displacement conversion unit 350. Further, in the cam member 280, the distance from the center of rotation to the contactor 281 is r (see FIG. 6). Then, the value detected by the linear encoder 310 is set to Ds. (Ds corresponds to the displacement amount of the transmission shaft member 270.)
At this time, the displacement conversion unit 350 obtains the displacement amount d of the stylus 240 as follows.
d = (L1 / r) · Ds
This displacement amount d is displayed on the display unit 400 as a measured value.

なお、ワークに応じて測定アーム２３０を付け替えてもよい。付け替えた測定アーム２３０の長さがＬ２であるとすれば、付け替え後の測定アーム２３０の長さがＬ２であることを測定アーム長さ記憶部３６０に設定入力しておく。このとき、測定子２４０の変位量ｄを次のように求めることになる。
ｄ＝（Ｌ２／ｒ）・Ｄｓ The measuring arm 230 may be replaced according to the work. Assuming that the length of the replaced measuring arm 230 is L2, the length of the replaced measuring arm 230 is set to L2 and input to the measuring arm length storage unit 360. At this time, the displacement amount d of the stylus 240 is obtained as follows.
d = (L2 / r) · Ds

また、変位換算部３５０は、被測定面と測定アーム２３０との間の角度θに応じて前記変位量ｄを被測定面に垂直な方向の値（つまり被測定面の凹凸やうねり）に補正する機能を有していてもよい。
被測定面の凹凸を正確に測定するには、図７Ａに例示のように、測定アーム２３０と被測定面とが平行になるようにテストインジケータ１００を設置することが望ましい。ただし、やむ得ない事情（例えばワークの形状が特殊であるなど）で、図７Ｂのように、測定アーム２３０と被測定面との間に角度θをつけなければならない場合も有り得る。この場合、変位換算部３５０に測定アーム２３０と被測定面との間の角度θを設定入力しておく。そして、変位換算部３５０は、測定子２４０の変位量ｄに補正係数（ｃｏｓθ）を掛けて、正しい測定値（被測定面の凹凸）とする。 Further, the displacement conversion unit 350 corrects the displacement amount d to a value in the direction perpendicular to the surface to be measured (that is, unevenness or waviness of the surface to be measured) according to the angle θ between the surface to be measured and the measurement arm 230. It may have a function to perform.
In order to accurately measure the unevenness of the surface to be measured, it is desirable to install the test indicator 100 so that the measurement arm 230 and the surface to be measured are parallel to each other, as illustrated in FIG. 7A. However, due to unavoidable circumstances (for example, the shape of the work is special), it may be necessary to provide an angle θ between the measuring arm 230 and the surface to be measured, as shown in FIG. 7B. In this case, the angle θ between the measuring arm 230 and the surface to be measured is set and input to the displacement conversion unit 350. Then, the displacement conversion unit 350 multiplies the displacement amount d of the stylus 240 by the correction coefficient (cosθ) to obtain a correct measured value (unevenness of the surface to be measured).

表示部４００は、液晶や有機ＥＬ等の表示パネルである。表示制御部３７０は、表示部４００に測定値を表示させる。 The display unit 400 is a display panel for a liquid crystal, an organic EL, or the like. The display control unit 370 causes the display unit 400 to display the measured value.

上記構成を備える本実施形態のテストインジケータ１００によれば次の効果を奏することができる。
（１）従来のテストインジケータは、測定アーム２３０の微小な回動を歯車輪列で拡大しながら伝達していき、最終段の指針を回転させていたため、メカニカルな誤差の累積が測定値に影響を与えるという問題があった。テストインジケータにロータリーエンコーダを組み込むことは提案されているが、測定アーム２３０の微小な回動をロータリーエンコーダで検出可能な程度まで歯車輪列で拡大するとなると、やはりメカニカルな誤差の累積が問題となっていた。
この点、本実施形態では、測定アーム２３０の回動を直線変位に変換した上で、リニアエンコーダ３１０で伝達軸部材２７０の変位を検出することとしている。これにより、測定アーム２３０からエンコーダまでの変位伝達経路におけるメカニカル累積誤差は最小に抑制され、検出精度が向上する。 According to the test indicator 100 of the present embodiment having the above configuration, the following effects can be obtained.
(1) In the conventional test indicator, the minute rotation of the measuring arm 230 is transmitted while expanding with the wheel train of gears, and the pointer of the final stage is rotated. Therefore, the accumulation of mechanical errors affects the measured value. There was a problem of giving. It has been proposed to incorporate a rotary encoder into the test indicator, but when the minute rotation of the measuring arm 230 is expanded by the gear train to the extent that it can be detected by the rotary encoder, the accumulation of mechanical errors is still a problem. Was there.
In this respect, in the present embodiment, the displacement of the transmission shaft member 270 is detected by the linear encoder 310 after converting the rotation of the measuring arm 230 into a linear displacement. As a result, the mechanical cumulative error in the displacement transmission path from the measurement arm 230 to the encoder is suppressed to the minimum, and the detection accuracy is improved.

（２）従来のテストインジケータは、測定アーム２３０の微小な回動を歯車輪列で拡大しながら伝達していき、歯車比によって測定アーム２３０の回動を測定アーム２３０の軸線方向に垂直な方向における測定子２４０の変位量ｄに変換していた。そして、一度組み上げた歯車機構をユーザが入れ替えたりすることはできないので、測定アーム２３０の長さは個々のテストインジケータごとに長さが決められていて、変更できないものであった。しかしながら、ユーザのなかには変換率が固定されていることを認識せずに、長い測定アーム２３０と短い測定アーム２３０とをワークに応じて付け替えてしまうような誤った使用もあった。
この点、本実施形態では、変位換算部３５０に測定アーム２３０の長さＬを設定しておけば、測定アーム２３０の長さに応じて測定値は正しく換算される。したがって、ユーザは、ワークに応じて複数種類のテストインジケータ１００を用意せずとも、必要に応じて長さの違う測定アーム２３０を用意するだけでよくなる。これは、ユーザにとってコスト削減になることはもちろん、メーカにとっても製品種類を少なくして、製造、管理コストの削減ができることになる。 (2) In the conventional test indicator, a minute rotation of the measuring arm 230 is transmitted while being expanded by a gear wheel train, and the rotation of the measuring arm 230 is transmitted in a direction perpendicular to the axial direction of the measuring arm 230 according to the gear ratio. It was converted into the displacement amount d of the stylus 240 in. Since the gear mechanism once assembled cannot be replaced by the user, the length of the measuring arm 230 is determined for each test indicator and cannot be changed. However, some users have erroneously used the long measuring arm 230 and the short measuring arm 230 according to the work without recognizing that the conversion rate is fixed.
In this respect, in the present embodiment, if the length L of the measuring arm 230 is set in the displacement conversion unit 350, the measured value is correctly converted according to the length of the measuring arm 230. Therefore, the user does not need to prepare a plurality of types of test indicators 100 according to the work, but only needs to prepare measuring arms 230 having different lengths as needed. This not only reduces costs for users, but also reduces the number of product types for manufacturers, resulting in reductions in manufacturing and management costs.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更した構成は本発明の技術的範囲に属する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and a configuration appropriately modified without departing from the spirit belongs to the technical scope of the present invention.

１００…テストインジケータ、
２００…ヘッド部、
２１０…外枠対向片、２２０…アーム支持軸、
２３０…測定アーム、２４０…測定子、
２５０…内枠対向片、
２６０…貫通孔、２６１…バネ、
２７０…伝達軸部材、２７５…脚部、２８０…カム部材、２８１…接触子、２８５…皿バネ、
３００…本体ハウジング部、
３１０…リニアエンコーダ、
３２０…スケール、３３０…検出部、
３４０…電装部、
３５０…変位換算部、３６０…測定アーム長さ記憶部、３７０…表示制御部、
４００…表示部 100 ... test indicator,
200 ... Head part,
210 ... Outer frame facing piece, 220 ... Arm support shaft,
230 ... measuring arm, 240 ... stylus,
250 ... Inner frame facing piece,
260 ... through hole, 261 ... spring,
270 ... Transmission shaft member, 275 ... Leg, 280 ... Cam member, 281 ... Contact, 285 ... Belleville spring,
300 ... Main body housing part,
310 ... Linear encoder,
320 ... scale, 330 ... detector,
340 ... Electrical parts,
350 ... Displacement conversion unit, 360 ... Measurement arm length storage unit, 370 ... Display control unit,
400 ... Display

Claims

A measuring arm with a stylus at one end,
A head portion that pivotally supports the other end side of the measuring arm with an axis orthogonal to the axial direction of the measuring arm as a rotation axis.
A transmission shaft member provided by inserting the head portion so as to linearly advance and retreat in the head portion in conjunction with the rotation of the measuring arm.
A main body housing portion that holds the head portion so as to rotate around the transmission shaft member as a rotation center,
A linear encoder provided in the main body housing portion, which has a movable body that advances and retreats linearly in conjunction with the advance and retreat of the transmission shaft member, and detects the displacement of the movable body.
A displacement conversion unit that converts the displacement of the movable body into a displacement of the stylus in a direction perpendicular to the axial direction of the measuring arm.
A test indicator including a display unit for displaying the displacement of the stylus obtained by the displacement conversion unit.

In the test indicator according to claim 1,
The displacement conversion unit is provided with a measurement arm length storage unit that sets and stores the length of the measurement arm.
The displacement conversion unit is a test indicator characterized in that the conversion ratio is changed according to the length of the measuring arm.

In the test indicator according to claim 1 or 2.
The linear encoder is a test indicator characterized by being an absolute encoder.