JP2595278B2 - デジタル表示型測定機 - Google Patents

デジタル表示型測定機

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JP2595278B2 JP63009157A JP915788A JP2595278B2 JP 2595278 B2 JP2595278 B2 JP 2595278B2 JP 63009157 A JP63009157 A JP 63009157A JP 915788 A JP915788 A JP 915788A JP 2595278 B2 JP2595278 B2 JP 2595278B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、デジタル表示型測定機に係り、特に、被測
定物寸法の測定値を寸法公差の範囲と共に同一の表示器
上に表示するようにしたデジタル表示型測定機に関す
る。
【従来の技術】
従来から、一端に測定子を有するスピンドルを本体に
摺動自在に支持し、測定子が被測定物、例えばワークと
当接した時のスピンドル変位量をデジタル量として検出
してカウンタで計数すると共に、その計数値をデジタル
表示して、被測定物の寸法、形状等を測定するデジタル
表示型測定機、例えばデジタル表示型ダイヤルゲージが
周知であり、高精度の測定が可能で、且つ読取り誤差が
なく、更に、近年の高分解能化、測定ストロークの長大
化、測定機の小型化等の時代の要請に適うことから、近
年普及しつつある。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら従来は、計数値がデジタル表示されるの
みであり、公差(上限値や下限値)を設定表示できず、
公差判定機能も有しないため、比較測定に不便であつ
た。 なお、ワーク寸法と上限値、下限値を比較し、プラス
側オーバースケール、マイナス側オーバースケール又は
スケール内のいずれであるかを報知する機能は、容易に
付設できるかもしれないが、更に、公差判定機能として
望ましい、公差範囲、基準位置、ワーク寸法それぞれの
位置、寸法関係を直感的に判別することはできない。 一方、特公昭61−31805には、前記のような関係の判
別を容易とするため、デジタル表示部に代えて、多数の
セグメントからなるアナログ表示部を設け、各セグメン
トを選択表示させることによつて、公差範囲及び測定値
を同時に表示することが開示されているが、デジタル表
示部が設けられておらず、アナログ表示部に近接配置し
た目盛を利用して、発光セグメントの位置を読取ること
によつて測定値を読取るようにしていたため、測定値読
取りの精度が著しく低いものであつた。例えば有効数字
3桁、即ち0.1%の読取り精度を確保するためには、セ
グメント数を1000設ける必要があるが、測定値読取りの
正確さ、公差設定及び判別の正確さを保持するために
は、表示目量の微小化には限界があり、高分解能化、表
示ストロークの長大化、測定機の小型化等の時代の要請
に到底応えられるものではなかつた。 また、実公昭62−37127には、デジタル表示部とアナ
ログ表示部を有する測定機が開示されており、公差設定
が可能であるので有用性は大であるが、公差と測定値の
同時表示ができず、オーバースケール報知のみ可能であ
る。又、エンコーダとして差動トランスが使用されてい
るので、測定範囲が非常に狭く(約±0.2mm)、公差設
定範囲も同様に狭い(約±0.05mm)。更に、特公昭61−
31805と同様に、アナログ表示部でも目盛を読取るよう
にされているため、表示パネルが大型化する等の問題点
があつた。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
もので、高分解能化、測定ストロークの長大化、測定機
の小型化等の時代の要請を満すことができ、しかも、公
差設定が容易で、公差範囲、基準位置、被測定物寸法そ
れぞれの位置、寸法関係を容易に直感的に判別可能なデ
ジタル表示型測定機を提供することを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、一端に測定子を有するスピンドルを本体に
摺動自在に支持し、測定子が被測定物と接触した時のス
ピンドル変位量をカウンタで計数すると共に、その計数
値をデジタル表示して、被測定物の寸法・形状等を測定
するデジタル表示型測定機において、前記本体に設けら
れたデジタル表示部、及び、このデジタル表示部に隣接
して整列配列された複数のセグメントからなるアナログ
表示部を有する表示パネルと、公差を設定するための設
定器と、該設定器の操作開始時点の前記カウンタ計数値
を中心にして、該設定器の操作に基づき前記カウンタ計
数値を順次増減し、上限値及び下限値をそれぞれ記憶す
る公差設定手段と、公差設定時には、前記操作開始時点
のカウンタ計数値を前記アナログ表示部のゼロ位置に対
応付けると共に前記デジタル表示部をゼロ表示とし、前
記設定器の操作により前記デジタル表示部及びアナログ
表示部の表示状態を置換及び歩進させ、測定時には、前
記デジタル表示部に測定値を表示させると共に、前記ア
ナログ表示部に上限値、下限値及び測定値を同時表示さ
せる制御部とを備えることにより、前記目的を達成した
ものである。
【作用】
本発明は、前記のようなデジタル表示型測定機におい
て、一端に測定子を有するスピンドルを摺動自在に支持
する本体に、デジタル表示部、及び、このデジタル表示
部に隣接して整列配設された複数のセグメントからなる
アナログ表示部を有する表示パネルを設け、測定時に
は、前記デジタル表示部に測定値を表示させると共に、
前記アナログ表示部に上限値、下限値及び測定値を同時
表示させるようにしている。従つて、デジタル表示値か
ら測定値を高精度で読取ることができ、高分解能化、測
定ストロークの長大化、測定機の小型化等の時代の要請
に応えることができる。 更に、アナログ表示部を利用することによつて、公差
範囲、基準位置、被測定物寸法それぞれの位置・寸法関
係を容易に直感的に一目で判別することができる。この
際、アナログ表示部は、位置、寸法関係を判別するため
にのみ用いられており、測定値を読取る機能は要求され
ていないので、目盛を設けたり、表示目量を微小化する
必要がなく、アナログ表示部が大型化することはない。
よつて、デジタル表示部とアナログ表示部を並設して
も、測定機の小型化が可能となる。 又、公差設定時には、設定器の操作開始時点のカウン
タ計数値をアナログ表示部のゼロ位置に対応付けると共
にデジタル表示部をゼロ表示とし、更に、前記操作開始
時点のカウンタ計数値を中心にして、該設定器の操作に
よりデジタル表示部及びアナログ表示部の表示状態を置
換及び歩進させて、それぞれ上限値及び下限値を記憶す
るようにしている。従つて、公差設定が容易で、デジタ
ル表示値で公差を特定することができ、例えばアナログ
表示部の目量が大きくても、公差設定や判定に支障を生
じることはなく、長ストローク公差設定が可能となる。
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。 本実施例のデジタル表示型測定機10の外観は第1図に
示す如くであり、一端に測定子(図示省略)を有するス
ピンドル12が本体14に摺動自在に支持され、前記スピン
ドル12と本体14間には、例えば8相電極を1単位とする
送信電極群16Aを有する位相弁別型の静電容量型エンコ
ーダ16(第2図参照)が設けられている。 前記本体14の前面には、デジタル表示部22及び、この
デジタル表示部22に隣接して整列配設された、ゼロ位置
1セグメント、プラス側50セグメント、マイナス側50セ
グメント、計101個のセグメントからなるバーグラフ状
のアナログ表示部24を有する液晶表示(LCD)パネル20
と、各種機能用の設定器30が設けられている。 前記LCDパネル20には、前記デジタル表示部22及びア
ナログ表示部24に加えて、プラス側及びマイナス側のオ
ーバースケール表示部26A、26Bと、公差設定モード表示
部27と、単位表示部28が含まれている。前記デジタル表
示部22は、例えば5桁の7セグメント状に配設された透
明電極からなる。又、前記アナログ表示部24は、所定間
隔で直線的に平行整列配設された棒状の透明電極からな
る。前記LCDパネル20の各表示要素は、いずれも、LCD駆
動回路29(第2図参照)によつて選択駆動され表示され
る。 前記設定器30には、測定準備用のインチ/ミリ切換ス
イツチ30Aと、電源スイツチ30Bと、アナログ表示部24を
構成するバーグラフの1本の目量を切換えるための目量
切換スイツチ30Cと、任意の位置で表示値をゼロセツト
するためのゼロスイツチ30Dとが設けられている。又、
本発明に係る公差設定用として、アナログ表示部24上に
公差を設定する場合に押される公差設定スイツチ30E
と、該公差設定スイツチ30Eが押されて公差設定モード
になつた時に、バーグラフのバーをプラス方向に移動さ
せる機能を有するプラス側移動スイツチとなる前記ゼロ
スイツチ30Dと、同じくバーグラフのバーをマイナス方
向に移動させる機能を有するマイナス側移動スイツチと
なる前記目量切換スイツチ30Cとが含まれている。 前記本体14に内蔵された静電容量型エンコーダ16は、
第2図に詳細に示す如く、送信電極16Aと受信電極16Bを
含んでおり、この送信電極16Aと受信電極16B間の相対品
位が変位量検出器32によつて検出される。 この変位量検出器32は、前記静電容量型エンコーダ16
の出力を所定処置してスピンドル変位量を検出するもの
で、例えば前記送信電極16Aを8相信号で駆動する8相
駆動回路32Aと、前記受信電極16Bによつて得られる静電
容量信号を増幅する増幅器32Bと、該増幅器32Bからのス
ピンドル変位量に相当する静電容量信号に基づいて、移
動方向を弁別し、且つ移動量に応じたパルスを発生する
位相差検出器32Cとを含むものとされている。なお、こ
の変位量検出器32及び前記静電容量型エンコーダ16の構
成は公知であるので、詳細な説明は省略する。 前記操作検出器32Cの出力のパルス信号は計数カウン
タ34によつて計数され、例えば2進化受信(BCD)信号
として出力される。 該計数カウンタ34の出力は演算制御部40に入力され
る。この演算制御部40は、設定器30の操作に基づいて、
前記計数カウンタ34、公差設定回路42、公差判定回路43
及びLCD表示回路44を制御する。図において、46は、前
記インチ/ミリ切換スイツチ30Aが押される毎にカウン
タ計数値をインチ単位又はミリ単位に変換するインチ/
ミリ演算回路、48は、前記電源スイツチ30Bが押される
毎に待機状態(スリープ)と測定状態(アクテイブ)を
切換えるスリープ/アクテイブ切換回路、50は、前記目
量切換スイツチ30Cが押される毎にバーグラフの1本の
目量を例えば0.001mm又は0.0001inchから0.01mm又は0.0
01inchに切換えるための目量切換回路、52は、前記ゼロ
スイツチ30Dが押された時にカウンタ計数値をリセツト
するためのカウントリセツト回路である。 前記公差設定回路42は、公差設定スイツチ30E、プラ
ス側移動スイツチ30D、マイナス側移動スイツチ30Cの操
作に基づいて、前記カウンタ計数値を順次増減し、それ
ぞれ上限値及び下限値を設定する。即ち、公差設定スイ
ツチ30Eが押された後の公差設定モードにおいて、プラ
ス側移動スイツチ30Dとマイナス側移動スイツチ30Cのタ
ツチ操作により、カウンタ34の計数値を順次増減させる
と共に、公差設定スイツチ30Eのタツチ操作により、
上、下限値をそれぞれ記憶する。 前記公差判定回路43は、測定値と公差を比較し、オー
バースケール表示するように前記LCD表示回路44を付勢
する。 前記LCD表示回路44には、アナログ用デコーダ44Bとデ
ジタル用デコーダ44Aが含まれている。このデジタル用
デコーダ44Aは、LCD駆動回路29のデジタル用ドライバ29
Aを介して、前記計数カウンタ34によつて得られる測定
値をデジタル表示するように前記デジタル表示部22を付
勢する。一方、前記アナログ表示部24は、設定器30の操
作に基づいて、表示形態が種々制御される。即ち、公差
設定値の上限設定時には順次置換されるカウント値から
表示範囲のプラス側最大値まで表示する。又、同じく公
差設定時の下限設定時には順次置換されるカウント値か
ら表示範囲のマイナス側最大値まで表示する。一方、測
定時には、ゼロ位置から測定値までの段階的表示によつ
て測定値を表示すると共に、クロツク分周し、公差値に
相当するセグメントを所定時間周期で点滅繰返し状態と
する。 以下、第3図を参照して、実施例の作用を説明する。 まず、目量切換スイツチ30Cでバーグラフ1本の目量
を設定した後、ステツプ100で、公差設定スイツチ30Eが
オンであるか否かを判定する。判定結果が正であり、公
差設定時であると判断される時には、ステツプ102に進
み、計数カウンタ34の計数値をリセツトし、ステツプ10
4で公差設定表示部27を作動させて公差設定モードであ
ることを示すマークを表示する。この時のLCDパネル20
上の表示状態は、第4図に示す如くであり、バーグラフ
上にはゼロ位置が表示される。このように、公差設定モ
ードが表示されると、設定器30のゼロスイツチ30Dはプ
ラス側移動スイツチとして機能し、目量切換スイツチ30
Cはマイナス側移動スイツチとして機能するようになる
(ステツプ106)。 次いで、ステツプ108で、第5図に示す如く、プラス
側0から+50(最大値)までのバーグラフが表示され、
上限の公差設定を行う状態であることが示される。この
時のデジタル表示値は、公差を示すためゼロとなる。
又、設定する公差は、公差設定スイツチ30Eを押した時
の測定値を中心に設定され、バーグラフ内の任意の位
置、例えば目量“×1"では0〜±0.05mm又は0〜0.005i
nch、目量“×10"では0〜±0.5mm又は0〜±0.05inch
の範囲で設定可能である。 ゼロスイツチ30D及び目量切換スイツチ30Cの機能が、
それぞれバーをプラス方向、マイナス方向に移動させる
機能に変化しているので、ステツプ110で、プラス側公
差を設定する場合には、ゼロスイツチ(プラス方向移動
スイツチ)30Dを押して、第6図に示す如く、表示して
いるバーの下限を順次プラス方向に移動させる。この時
の設定値はデジタル値で正確に表示されているので、こ
の値を見て設定を正確に行うことができる。設定すべき
値を過ぎてしまつた場合には、目量切換スイツチ(マイ
ナス側移動スイツチ)30Cを押して、バーの下限の位置
をマイナス方向に移動させることができる。 バーの下限の位置が上限値と一致した時に、ステツプ
112で公差設定スイツチ30Eを押すと、上限の差が設定さ
れ(ステツプ114)、表示していたバーグラフは一時消
える(ステツプ116)。 次いで、ステツプ118に進み、第7図に示す如く、マ
イナス側のバーグラフ(0から−50)を全て表示して、
下限の公差設定を行う状態であることを示す。 次いでステツプ120、122、124、126で、下限設定を行
う。この時のLCDパネル20の表示状態は、例えば第8図
に示す如くとなる。 次いで、ステツプ128に進み、設定された下限値が上
限値よりも小さいか否かを判定する。判定結果が満足さ
れない場合には、ステツプ118に戻つて、公差の下限値
を再度設定する。 ステツプ128の条件が満足されている時には、ステツ
プ130に進み、公差設定モードのマークを消去する。こ
の公差設定が終了した状態で、ステツプ132に進み、第
9図に示す如く、上限値、下限値に相当するセグメント
を所定時分割で点滅して、公差が設定済みであることを
示す。 公差設定後の測定時には、前出ステツプ100の判定結
果が否であるので、ステツプ140に進み、第10図に示す
如く、カウンタ計数値に基づいて測定値をデジタル表示
すると共に、測定値に相当する位置までバーグラフを点
灯状態とする。この際、上限値及び下限値は所定時分割
で点滅されている。 次いで、ステツプ142で測定値が上限値を超えている
か否かを判定し、判定結果が正である場合には、ステツ
プ146で、第11図に示す如く、プラス側オーバースケー
ル表示部26Aを点滅する。 又、ステツプ146で測定値が下限値より小さいと判断
された時には、ステツプ148に進み、第12図に示す如
く、マイナス側のオーバースケール表示部26Bを点滅す
る。 なお、公差を前記説明のようにゼロ中心だけでなく、
プラス側だけ、又はマイナス側だけに上限値及び下限値
を設定した場合も、前記説明と同様に表示を行う。この
時の表示状態を第13図乃至第15図に示す。第13図は、公
差がプラス側だけに設定されている状態で測定値が下限
を超えた場合、第14図は、同じく公差内にある場合、第
15図は、同じく測定値が上限を超えた場合を示したもの
である。 なお、公差の判定はアナログ値でなくデジタル値で行
つており、バーグラフの目量をたとえ(×10)に設定し
ても、その判定は最小単位(×1)で行つているので、
精度の高い公差判定が可能である。 本実施例においては、変位量検出のために静電容量型
エンコーダ16を用いているので、高精度でストロークの
長い測定が可能である。なお、エンコーダの種類はこれ
に限定されない。 又、本実施例においては、表示パネルとして液晶表示
パネルを用いているので、駆動電力が低くてよく、形成
も容易である。なお、表示パネルの種類もこれに限定さ
れない。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、高分解能換、測
定ストロークの長大化、測定機の小型化等の時代の要請
を満足することができ、しかも、公差設定が容易で、公
差範囲、基準位置、被測定物寸法それぞれの位置、寸法
関係を容易に直感的に判別することが可能となるという
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るデジタル表示型測定機の実施例
の外観を示す正面図、第2図は、前記実施例の回路構成
を示すブロツク線図、第3図は、前記実施例の作用を説
明するための流れ図、第4図乃至第15図は、同じく表示
パネルの表示状態の例を示す正面図である。 10……デジタル表示型測定機、 12……スピンドル、 14……本体、 16……静電容量型エンコーダ、 20……液晶表示(LCD)パネル、 22……デジタル表示部、 24……アナログ表示部、 30……設定器、 30C……目量切換(マイナス側移動)スイツチ、 30D……ゼロ(プラス側移動)スイツチ、 30E……公差設定スイツチ、 34……計数カウンタ、 40……演算制御部、 42……公差設定回路、 43……公差判定回路、 44……LCD表示回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端に測定子を有するスピンドルを本体に
    摺動自在に支持し、測定子が被測定物と接触した時のス
    ピンドル変位量をカウンタで計数すると共に、その計数
    値をデジタル表示して、被測定物の寸法・形状等を測定
    するデジタル表示型測定機において、 前記本体に設けられたデジタル表示部、及び、このデジ
    タル表示部に隣接して整列配設された複数のセグメント
    からなるアナログ表示部を有する表示パネルと、 公差を設定するための設定器と、 該設定器の操作開始時点の前記カウンタ計数値を中心に
    して、該設定器の操作に基づき前記カウンタ計数値を順
    次増減し、上限値及び下限値をそれぞれ記憶する公差設
    定手段と、 公差設定時には、前記操作開始時点のカウンタ形数値を
    前記アナログ表示部のゼロ位置に対応付けると共に前記
    デジタル表示部をゼロ表示とし、前記設定器の操作によ
    り前記デジタル表示部及びアナログ表示部の表示状態を
    置換及び歩進させ、測定時には、前記デジタル表示部に
    測定値を表示させると共に、前記アナログ表示部に上限
    値、下限値及び測定値を同時表示させる制御部と、 を備えたことを特徴とするデジタル表示型測定機。
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