JP2653560B2 - 孔位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器など調整部品
である可変抵抗器、可変コンデンサー等の調整軸に、そ
の調整部品を収めたパネルに設けた調整孔から調整具を
挿入して調整する行程における調整孔の位置を精度よく
検出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電子機器はその製造工程中、
又は一定時間毎に行う校正・点検等において所定の特性
や精度の具備又は維持などのため、調整部で調整する
が、このとき調整具をあらかじめ調整部のパネルに設け
られた調整孔から挿入して行っている。

【０００３】以上の調整孔を設けた調整部をもつ電子機
器の自動調整については従来から実施されていたが、そ
の調整における調整孔の検出は該孔の部分を検出するセ
ンサーの走査で行い、その後、検出した調整孔に調整具
を挿入して調整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上で説明した電子機
器のパネルに設けた調整孔から調整用の冶具を挿入する
とき、移動源のモータによって走査させたセンサーの出
力で調整孔を検出しているが、このセンサーの出力で検
出するのは調整孔の端部であるので、調整具を挿入する
ための調整孔の中心位置設定には補正処理が必要にな
る。

【０００５】以上のような調整孔の検出において、異な
る複数の調整孔から所定の調整孔の中心位置を決めるに
は、調整孔の径の大小により補正値の大きさが変わるこ
とから、調整具挿入位置の決定を複雑にしていた。

【０００６】以上の他、パネル上にランダムに設けた調
整孔を検出するときは移動させるモータで、センサーの
前進と後退をくり返して走査するときに、その走査方向
によって位置補正する方向が逆になるなどの問題もあ
り、調整孔の中心を検出する方法に種々の課題があっ
た。

【０００７】本発明は、以上で説明した従来の孔検出装
置のもつ課題を解消することを目的としたもので、セン
サーの走査と移動とで自動的に各調整孔の中心を精度よ
く検出して、容易に所定の調整具の挿入を可能にする孔
位置検出装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の孔位置検出装置
は、調整孔の有無を検出するセンサーと、該センサーを
基準クロックに基づいて２次元的に移動するセンサー移
動手段と、中心点を求めたい調整孔まで上記センサーの
移動を指示する指示信号を出力する調整孔検出指令部
と、上記センサーからの調整孔であることを示す検出信
号をパルス信号に変換する調整孔検出回路と、該調整孔
検出回路からのパルス信号をカウントしてカウント信号
を出力する調整孔カウント回路と、該調整孔カウント回
路からのカウント信号と上記調整孔検出指令部からの指
示信号とを比較する比較回路と、を備え、該比較回路の
比較結果が合致した時に上記中心点を求めたい調整孔で
あると特定し、この特定された調整孔に対して上記基準
クロックと上記パルス信号とに基づいて上記センサーを
移動させて径の長さを求め、この求めた径の長さに基づ
いて中心点を求めることを特徴とする。

【０００９】

【作用】調整孔があることを検出したパルス信号とセン
サーを移動させる基準クロックの双方を用いて調整孔の
径の長さを求めてからその径の長さから中心点を求める
ため、中心点を求めたい調整孔までのセンサーの移動
と、その調整孔内の径の長さ及び中心点の検出のための
センサーの移動の双方が位置の誤差が少なく正確にでき
る。その結果、センサーの移動により得られた中心点の
位置に、所定の調整具をスムーズに、精度よく挿入でき
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例を、電気的処理回路の
機能ブロックを接続して示した構成図である。図１で
は、パネル面上に設けられた検出対象の調整孔２５の中
心点２６を検出する構成を示している。

【００１１】以上の構成は、点状の微細面積についてパ
ネル面の有無を検出するセンサー２４を、ステッピング
モータ２３ａ，２３ｂによって、Ｘ軸方向とＹ軸方向に
移動させて走査し、調整孔の位置を検出するものであ
り、その検出には、センサー２４の出力とセンサー２４
の走査位置情報になるステッピングモータ２３ａ，２３
ｂを駆動させるＸ軸駆動回路２１とＹ軸駆動回路２２を
用いている。

【００１２】Ｘ軸駆動回路２１とＹ軸駆動回路２２に
は、モータ駆動信号生成回路２０で生成された信号が、
調整孔検出指令部１７からのＸ軸駆動、またはＹ軸駆動
の制御信号を受けたＸ軸Ｙ軸切換回路１８からの信号に
より動作するアナログスイッチ１４によって切換えられ
て供給されている。

【００１３】調整孔検出指令部１７からの調整孔２５の
中心位置の検出を行いたい走査位置情報信号の出力と、
調整孔２５によるセンサー２４の出力を処理する調整孔
検出回路１５からの出力との両信号の比較処理が必要で
ある。比較処理の結果得られた信号は信号生成回路１２
と駆動方向判別回路１９に伝送される。

【００１４】信号生成回路１２は、パルス信号を発生す
るＶＣＯ（ボルテージ コントロール オッシレータ）
１１からの信号、パネル部と調整孔部を区別した信号を
発生する調整孔検出回路１５からの信号、中心位置を検
出しようとする調整孔であるとき出力する比較回路１６
からの信号を処理して、センサー２４が調整孔２５を走
査したときの調整孔の径の長さを測定する走査長測定回
路１３と、調整孔上を走査するセンサー２４の駆動方向
を決定して走査させる駆動方向判別回路１９と、センサ
ー２４を走査させるモータの駆動信号を生成するモータ
駆動信号生成回路２０とに指令信号を伝送する。

【００１５】以上のブロック構成によって、調整孔の位
置検出の動作と、信号生成回路１２からの出力により中
心位置を検出しようとする調整孔の径の長さと中心位置
の検出の動作が可能なことを示したが、次に、上記実施
例の各部を、図２乃至図８によって詳細に説明する。

【００１６】図２は、センサー２４が、所定の調整孔２
５の一部を走査したとき、その走査データから調整孔２
５の中心位置に達する動作行程の一例を示したものであ
る。図２においては、光反射型のセンサーを用い、この
センサーが、調整孔２５上を走査して横切ったとき図２
（Ａ）のように横切った点２７から点２８までの長さを
測定し、図２（Ｂ）のように前記の長さの半分だけセン
サーをバックさせ点２９の位置に移す。続いて、図２
（Ｃ）のように前記の走査方向に直交する方向に走査し
て調整孔の端の点３０まで移動させる。ここでは、セン
サーが、調整孔上で“ＨＩ”信号を出力していて、パネ
ル面上で“ＬＯ”信号になるとすれば、調整孔の端部で
“ＨＩ”信号から“ＬＯ”信号になることになる。

【００１７】次に、図２（Ｄ）のようにセンサーを反転
走査して調整孔２５の直径の長さを測定し、最後に図２
（Ｅ）に示したように図２（Ｄ）の走査方向の逆方向に
半径分移動した点で中心点２６を検出したことになり、
この図２におけるセンサーの走査や移動の制御は、図１
に示した信号生成回路１２から生成された信号から調整
孔２５の中心点２６の位置情報を得ている。

【００１８】以下、図１と図２に概要を示した本発明の
実施例の構成で、図９の動作新郷と、図１０の制御信号
のタイミングチャートが得られる各部の詳細について説
明する。

【００１９】なお、以下の詳細な説明には、図２（Ｂ）
迄の行程で説明する。この実施例では、図１の調整孔検
出指令部１７に、マイクロコンピュータを使用してお
り、マイクロコンピュータからの指示によって、調整孔
の検出動作を行う。なお、図２（Ｄ）（Ｅ）の動作工程
は、図２（Ａ）（Ｂ）の動作工程と同様であるので、図
２（Ｃ）以下の方向を変えてからの動作行程についての
説明は省略する。

【００２０】図９の信号（ａ）は、センサーが調整孔の
上を走査したとき発生する信号を示し、その“ＬＯ”は
パネル面、“ＨＩ”は調整孔上を走査しているときの信
号である。信号（ａ）は、図５の調整孔検出回路１５に
示したように、発光ダイオードＬ．Ｄ．の光ビームをパ
ネル面で反射させ、反射光をフォトトランジスタＰ．
Ｔ．で受ける反射型光センサ５１の出力をトランジスタ
ＴＲで増幅した後、シュミットトリガ回路５２を通して
波形整形することでハザードのないパルス信号（ａ）に
している。図９の信号（ａ）の２番目のパルスが中心点
位置を検出したい調整孔とする。

【００２１】図５の調整孔検出回路１５で発生した信号
（ａ）は、図３の回路構成で処理する。図３の信号
（ａ）は、調整孔カウント回路３１に伝送され、デジタ
ル信号αとして比較回路１６に送られる一方、中心点を
検出したい調整孔には、調整孔検出指令部１７から、比
較回路１６に該調整孔の走査位置情報（この場合はパル
ス数であり、何番目かを示す情報）を示すデジタル信号
βが発信され、比較回路１６に送られる。

【００２２】以上の信号α、βを入力した比較回路１６
は２つの信号を比較して、α＝βのときに信号（ｂ）
を、α≠βのときに信号（ｃ）を出力する。以上で生成
した信号（ａ）、（ｂ）は信号生成回路１２に送られ、
更に、この信号生成回路１２でモータの駆動及び調整孔
上を走査したときの長さの計測を指示するパルス信号を
生成するためにＶＣＯ１１で生成したパルス信号（ｄ）
も信号生成回路１２に導入している。信号（ｄ）の一例
を図９に示している。

【００２３】信号生成回路１２の回路の一例を図４に示
した。図４では、調整孔上で“Ｈ”となる信号（ａ）と
中心点を検出したい調整孔上で“Ｈ”となる信号（ｂ）
をＡＮＤゲート４１のそれぞれ一方の端子から入力して
出力信号（ｅ）を生成する。この信号（ｅ）の波形を図
９に示した。

【００２４】図９に示した信号（ｅ）において、Ｉ点は
検出した調整孔の境界（図２の点２７）で、そのＪ点は
反対側の境界（図２の点２８）を示している。図４のよ
うに、信号（ｅ）を直列接続したモノステーブル マル
チ バイブレータ４２、４３を通過させると、図９に示
した信号（ｇ）になる。信号（ｇ）は反転して図８の駆
動方向判別回路１９のＤタイプ フリップ フロップ回
路８１のクロックＣＫ入力端子に伝送する。又、信号
（ｇ）の信号ＫはＬＯＡＤ信号になって、図９の信号
（ｊ）のＤＡＴＡを、同じ図９の信号（ｉ）のＭにロー
ドすることになるが、この回路構成については図７で後
述する。

【００２５】図４の信号（ｅ）は、モノステーブル マ
ルチ バイブレータ４４により、図９の信号（ｆ）を生
成する。この信号（ｆ）の立下りから立上りまでの時間
Ｂでセンサー移動のモータを停止して逆方向への移動さ
せる長さを算出している。この時間Ｂの間に前記の信号
（ｇ）のＫが発生する。又、信号（ｆ）も反転した後、
図８のＤタイプ フリップ フロップ回路８１の入力端
子Ｄに送られる。

【００２６】更に、信号（ｆ）を図４のＡＮＤゲート４
５の第１の入力端子に、その第２の入力端子に信号
（ｄ）を接続することで、ゲート４５の出力端子に図９
で示した信号（ｈ）が得られる。

【００２７】以上の信号（ｈ）は、図１０の信号と同
じで、センサーを移動させる駆動信号になるもので、こ
の信号を、図６のモータ駆動信号生成回路のカウンタ
６１のクロックＣｌｏｃｋ端子に入力される。図１４の
信号（ｈ）をＡＮＤゲート４６の第２の端子に、信号
（ｅ）をその第１の端子に接続することでゲート４６の
出力端子には、図９に示した信号（ｉ）を生成すること
ができる。

【００２８】以上の信号（ｉ）は、図１０の信号であ
り、調整孔上を走査した長さの測定を行なう図７のカウ
ンタ７１のクロックＣｌｏｃｋ端子、及び、ＮＡＮＤゲ
ート７２に接続され、検出した調整孔上を走査した長
さ、及び該走査長の半分の長さを算出している。図１０
の信号に示したＰが調整孔上を走査した長さを、又、
Ｑがその半分の長さに相当する信号である。

【００２９】図１０に示した信号とモーター駆動信号
とは、図３のＶＣＯ１１で発振したパルス波で生成さ
れていて、信号のＰの間にあるパルス毎にモーターを
一定角回転させて、センサーを移動させている。従っ
て、信号に含まれるパルスの数により、図２で示した
点２７から点２８迄を、モーターの回転によってセンサ
ーは移動したことになるから、点２７から点２８に至る
間のパルス数をカウントすれば、その間の長さがわかる
ことになる。

【００３０】以上における点２７から点２８迄の時間
は、図９の信号（ｅ）のＩからＪ点迄となり、その間の
パルスは信号（ｉ）に示され、そのパルス数を半分にし
たのが信号（ｊ）である。

【００３１】以上で説明した走査長測定回路の一例を、
図７で説明する。信号をＮＡＮＤゲート７２とカウン
タ７１に入力する。このＮＡＮＤゲート７２の出力信号
は、カウンタ７３に伝送されるが、カウンタ７３にアッ
プダウンカウンタを用いているのでＵＰ端子とＤＯＷＮ
端子に入力することになる。このＵＰ端子には調整孔上
を走査する時間、ＤＯＷＮ端子にはその走査時間の半分
の時間の入力をするので、そのコントロールには、図８
の駆動方向判別回路で生成する、図１０に示した信号
を必要とする。

【００３２】信号をカウンタ７１のクロック端子に入
力し、出力端子のＱ_Aからパルス数を半分にした出力を
出し、カウンタ７４のクロック端子に入力させる。カウ
ンタ７４ではＱ_AからＱ_Dまでのデータ信号にしてカウン
タ７３のＡからＤまでのＤａｔａ端子へ入力させる。以
上の回路接続において、信号（ｇ）をカウンタ７３のロ
ード端子に入力することで、ＤａｔａＡからＤに入力さ
れたデータがプリセットされる。

【００３３】即ち、図１０の信号のＰ間は、カウンタ
７３がカウントアップし、図９の信号（ｇ）のＫがカウ
ンタ７３にロードされると、図９の信号（ｊ）がＭの間
にプリセットされ、図１０の信号のＱの間でカウント
ダウンする。

【００３４】カウンタ７３が、カウントダウンして信号
（ｊ）のデータがアンダーフローのとき、図９の信号
（ｋ）のＮの時にでＢｏｒｒｏｗが出力されて図２にお
ける点２９を検出したことになる。カウンタ７３から出
力されたるＢｏｒｒｏｗは、反転されて、図８の駆動方
向判別回路のＤタイプ フリップ フロップ８２に加え
られる。

【００３５】図８に示した駆動方向判別回路では、図１
０の信号，，を生成して、センサーの走査方向を
決めるモータの回転方向と、長さを測定するためのカウ
ンタのアップとダウンの指示をする。なお、上記の信号
，，を形成するためのＤタイプ フリップ フロ
ップ８１，８２，８３には、信号（ｃ）などの信号を図
のように入力させている。

【００３６】以上の信号で、信号は図７に示した走査
長測定回路に、又、信号，は図６に示したモータ駆
動信号回路生成回路に入力して使用される。図６のイネ
ーブル入力端子に信号を、アップダウン入力端子に入
力信号を加え、かつ、クロック入力端子に、図１０に
示した信号を加えることで、実施例のモータであるス
テッピングモータに入力して作動させるようにデコーダ
６２、及び、励磁パターンの切換スイッチ６３とを通過
させた上、増幅回路６４で増幅した上、ステッピングモ
ータを駆動している。

【００３７】以上で説明した本発明の孔位置検出装置の
動作を図２と図９を用いて説明すると、信号（ａ）のＡ
の間はセンサーが調整孔上をＸ方向に走査し、その間に
モータ駆動のパルス信号のパルスをカウントする期間で
ある。

【００３８】次のＢの間は、モータを停止させて、Ａの
間に測定したデータの処理で、調整孔の走査長［信号
（ｉ）］の半分［信号（ｊ）］を生成し、信号（ｇ）の
ロード信号Ｋによって、信号（ｉ）のＭにロードしてい
る。続いて、Ｃの間に、Ｍにロードされた信号（ｊ）の
データ分カウントダウンしている。以上のデータはモー
タの駆動信号にもなるので、このデータのパルス数に相
当する長さだけセンサーが逆方向に移動されている（−
Ｘ方向）、次のＧ点は調整孔上を逆方向（−Ｘ方向）に
半分の長さもどった時点であり、図２の点２９に達した
時点を示している。

【００３９】次のＤの間は、前記走査方向に対して垂直
な（Ｙ方向）に移動するまでの時間で、次のＨ点でセン
サーは移動を開始し、Ｅの間Ｙ方向に移動している。次
の点Ｆは、センサーが調整孔の端に達した点で、図２の
点３０に達したことを示している。

【００４０】以上で説明した走査により、中心点を求め
たい調整孔の位置と、その径についてのデータが得られ
るので、調整孔の中心位置のデータを生成すると共に、
該孔の直径、形状等により、調整孔の識別も可能にす
る。

【００４１】以上、本発明の孔位置検出装置を、実施例
によって説明したが、本発明は実施例によって限定され
るものではなく、調整孔をもつパネル面上をセンサーで
比較的粗く走査して、その中心点を求めたい調整孔につ
いて別の走査を行って精度よく調整孔の中心位置を検出
してもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、調整孔の有無を検出す
るセンサーからのパルス信号とセンサーを移動させる基
準クロックの双方を用いて中心点を求めたい調整孔まで
のセンサーの移動と調整孔内でのセンサーの移動とを行
うので、中心点を求めたい調整孔の径や中心点を精度よ
く検出できる。

【００４３】従って、調整孔の大きさに関係なく、自動
的に調整孔の径の長さや中心のデータが精度よく得られ
るので、電子機器における調整孔の自動位置検出の信頼
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】孔位置検出装置を機能ブロックで示す概要図で
ある。

【図２】調整孔の中心点を検出するためのセンサーの動
作行程を示す図である。

【図３】調整孔検出回路からの信号伝送系統を示す図で
ある。

【図４】信号生成回路の構成例を示す図である。

【図５】調整孔検出回路の構成例を示す図である。

【図６】モータ駆動信号生成回路の構成例を示す図であ
る。

【図７】調整孔上を走査して長さを計測する走査長測定
回路の構成例である。

【図８】センサーの駆動方向判別回路の構成例である。

【図９】孔位置検出装置の動作信号のタイミングチャー
トである。

【図１０】孔位置検出装置の制御信号のタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１１ ＶＣＯ １２ 信号生成回路 １３ 走査長測定回路 １４ アナログスイッチ １５ 調整孔検出回路 １６ 比較回路 １７ 調整孔検出指令部 １８ Ｘ軸Ｙ軸切換回路 １９ 駆動方向判別回路 ２０ モータ駆動信号生成回路 ２１ Ｘ軸駆動回路 ２２ Ｙ軸駆動回路 ２３ａ，２３ｂ ステッピングモータ ２４ センサー ２５ 調整孔 ２６ 調整孔の中心点

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調整孔の有無を検出するセンサーと、 該センサーを基準クロックに基づいて２次元的に移動す
   るセンサー移動手段と、 中心点を求めたい調整孔まで上記センサーの移動を指示
   する指示信号を出力する調整孔検出指令部と、 上記センサーからの調整孔であることを示す検出信号を
   パルス信号に変換する調整孔検出回路と、 該調整孔検出回路からのパルス信号をカウントしてカウ
   ント信号を出力する調整孔カウント回路と、 該調整孔カウント回路からのカウント信号と上記調整孔
   検出指令部からの指示信号とを比較する比較回路と、を
   備え、 該比較回路の比較結果が合致した時に上記中心点を求め
   たい調整孔であると特定し、この特定された調整孔に対
   して上記基準クロックと上記パルス信号とに基づいて上
   記センサーを移動させて径の長さを求め、この求めた径
   の長さに基づいて中心点を求めることを特徴とする孔位
   置検出装置。