JP3240254B2 - 表面粗さ形状測定機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面粗さ形状測定機
に係り、特に計測したデータを汎用コンピュータ等で処
理することが可能な表面粗さ形状測定機に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面粗さ形状測定機において高速な演算
を望むとき、表面粗さ形状測定機で得られた抽出曲線を
汎用コンピュータ等に搭載された高速なＣＰＵ（以下、
外部ＣＰＵという）に演算させると効果がある。この場
合、ピックアップによって得られた点列データ（測定デ
ータ）を外部ＣＰＵのメモリに転送するとき、従来はＧ
ＰＩＢやＲＳ−２３２−Ｃ等のデータ転送システムによ
り行っていた。

【０００３】図４は表面粗さ形状測定機の測定データを
汎用コンピュータのメモリに転送する従来のデータ転送
システムを示したシステム図である。検出器５０のピッ
クアップ５０Ａから出力される測定信号（変位信号）は
信号処理部５２の電気信号変換回路５２Ａに入力され、
デジタル信号（測定データ）に変換される。そして、デ
ータ準備５２Ｂによってこの測定データはソフトウェア
により転送可能なフォーマットに構成される。即ち、デ
ータの送り側と受け取り側とでデータの転送を確実にす
るため、測定データをバイト、ブロック単位に取りまと
める。そして、データ転送を開始する際にデータ送信側
とデータ受信側とで開始コマンドのやり取りが行われて
転送回路部５４の送信回路５４Ａに測定データがセット
されると、これと同時に測定データ等（コマンドデータ
等が含まれる）のデータの転送が開始される。

【０００４】送信回路５４Ａから出力されたデータ列は
例えばＧＰＩＢやＲＳ−２３２−Ｃの専用ケーブルを介
して汎用コンピュータ５６側の転送回路部５４の受信回
路５４Ｂに転送され、フォーマット化されたデータ列か
ら必要とするデータ（測定データ）がデータ解析５６Ａ
によって抽出される。そして、この測定データは汎用コ
ンピュータ５６内のメモリに記憶される（メモリ格納５
６Ｂ）。

【０００５】そして、汎用コンピュータ５６に搭載され
た外部ＣＰＵはメモリに記憶された測定データを用いて
計算処理を行う（計算処理５６Ｃ）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、汎用コ
ンピュータ等の外部ＣＰＵの演算の対象となる点列デー
タは外部ＣＰＵのメモリ（汎用コンピュータ等に搭載さ
れたメモリ）に格納しておく必要があるが、従来の転送
手段では、転送速度の限界のためいかに外部ＣＰＵが高
速であっても、メモリに格納するまでの時間が掛かり、
総合的な処理時間の妨げになっていた。

【０００７】ＧＰＩＢやＲＳ−２３２−Ｃ等のデータ転
送システムで外部ＣＰＵと接続する場合、転送速度の限
界を決定する要因として以下の点が挙げられる。 (1) ハードウェアの物理的な転送速度の限界 即ち、ＲＳ−２３２−Ｃによる転送の場合は１９．２ｂ
ｐｓ。 (2) コマンドやデータの処理に要する時間による限界 即ち、送る側のコマンドの発行及び受け取り側のコマン
ドの解析、送る側のデータの準備及び受け取り側のデー
タのメモリへの格納等の処理にハードウェアの操作やソ
フトウェアの介在を必要とし、その分余計な処理の時間
を必要とする。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、測定データを汎用コンピュータに高速で転送す
ることができる表面粗さ形状測定機を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、汎用コンピュータと、接触子の変位を電気
信号に変換する差動トランスが搭載されたピックアップ
と、前記電気信号を出力する第１のコネクタとを備えた
卓上型表面粗さ形状測定機と、接触子の変位を電気信号
に変換する差動トランスが搭載されたピックアップと、
前記電気信号を出力する第２のコネクタとを備えた携帯
型表面粗さ形状測定機と、前記汎用コンピュータのバス
に第３のコネクタを介して直結される拡張ボードであっ
て、前記卓上型表面粗さ形状測定機の第１のコネクタ又
は前記携帯型表面粗さ形状測定機の第２のコネクタが接
続可能な第４のコネクタと、前記ピックアップの差動ト
ランスから前記第４のコネクタを介して入力された電気
信号を前記接触子の変位量に応じた電圧の測定信号に変
換する同期検波回路を含む表面粗さ形状測定機の主要回
路と、前記測定信号をデジタルの測定データに変換する
Ａ／Ｄ変換器とを備え、該Ａ／Ｄ変換器によって変換さ
れた測定データを前記バスを介して前記汎用コンピュー
タのメモリに転送する拡張ボードと、から成り、前記卓
上型表面粗さ形状測定機を使用する場合には、前記第１
のコネクタを前記拡張ボードの前記第４のコネクタに接
続し、前記携帯型表面粗さ形状測定機を使用する場合に
は、前記第２のコネクタを前記拡張ボードの前記第４の
コネクタに接続することを特徴としている。

【００１０】本発明によれば、ピックアップによって検
出されるワーク表面の粗さ形状の測定信号をデジタルの
測定データに変換するための測定信号処理回路を拡張ボ
ードに搭載し、この拡張ボードを汎用コンピュータの拡
張スロットに装填して拡張ボードのバスコネクタを汎用
コンピュータのバスコネクタと接続する。測定信号処理
回路によって変換された測定データはこのバスを介して
汎用コンピュータのメモリに転送される。これにより、
測定データの転送のために特別な転送回路を設ける必要
がなく、測定データの転送を高速で行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る表面粗さ形状測定機の好ましい実施の形態を詳説す
る。図１は本発明に係る表面粗さ形状測定機の一実施の
形態を示す外観図である。同図に示すように汎用コンピ
ュータ１０の拡張スロット１０Ｃに表面粗さ形状測定機
専用の拡張ボード１２が装填され、拡張ボード１２のバ
スコネクタ１２Ｃが拡張スロット１０Ｃのバスコネクタ
１０Ｄと接続される。拡張ボード１２のピックアップコ
ネクタ１２Ａ及びインターフェースコネクタ１２Ｂには
それぞれ卓上型表面粗さ測定機８のピックアップ１４の
ピックアップコネクタ１４Ｂ及びドライバユニット１６
のインターフェースコネクタ１６Ａが接続される。

【００１２】また、携帯型表面粗さ形状測定機３０の小
型駆動部３０Ｂによってピックアップ３０Ａの駆動制御
を行う場合にはピックアップコネクタ３０Ｃが拡張ボー
ド１２のピックアップコネクタ１２Ａに接続される。上
記汎用コンピュータ１０には、中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）１０Ａ、メモリ１０Ｂ等が搭載され、ＣＰＵ１０Ａ
はピックアップ１４からの測定データのメモリ入力制
御、入力した測定データの各種計算処理等、プログラム
に基づく各種演算処理を行う。

【００１３】拡張ボード１２は表面粗さ形状測定機の主
要回路を搭載しており、拡張ボード１２に搭載された各
回路の動作は拡張ボード１２の図示しない制御部によっ
て制御される。この制御部は汎用コンピュータ１０のＣ
ＰＵ１０Ａから出力されるコマンドに従う。拡張ボード
１２のインターフェースコネクタ１２Ｂからはドライバ
ユニット１６を制御する各種制御信号が出力され、例え
ば、ピックアップ１４を固定する駆動部１８の動作を制
御する制御信号や駆動部１８を固定するコラム２０の動
作を制御する制御信号が出力される。

【００１４】また、拡張ボード１２のピックアップコネ
クタ１２Ａからは、ピックアップ１４の差動トランスを
駆動させる駆動電圧が出力されるとともに、ピックアッ
プ１４の差動トランスから出力された測定信号（接触子
の変位による変位信号）が入力される。更に、拡張ボー
ド１２のピックアップコネクタ１２Ａに上述の携帯型表
面粗さ形状測定機３０のピックアップコネクタ３０Ｃが
接続された場合には小型駆動部３０Ｂを駆動する制御信
号及び駆動電圧が出力される。即ち、携帯型表面粗さ形
状測定機３０を使用する場合には、このシステムに必要
な電源は、汎用コンピュータから供給される。

【００１５】ドライバユニット１６は拡張ボード１２か
ら出力される上述の制御信号に基づいて駆動部１８及び
コラム２０に駆動信号を出力する。また、ドライバユニ
ット１６は駆動部１８及びコラム２０に駆動電圧を供給
する。ピックアップ１４は駆動部１８に固定され、この
駆動部１８は測定台２２の（電動）コラム２０に固定さ
れる。駆動部１８はドライバユニット１６に接続され、
ドライバユニット１６から出力される駆動信号に基づい
て内部のモータが駆動し、ピックアップ１４を駆動部１
８に沿って移動させる。また、コラム２０はドライバユ
ニット１６に接続され、ドライバユニット１６から出力
される駆動信号に基づいて内部のモータが駆動し、駆動
部１８をコラム２０に沿って移動させる。これにより、
ピックアップ１４の上下左右の位置が調節される。

【００１６】次に、ピックアップ１４の差動トランスか
ら出力された測定信号が汎用コンピュータ１０のメモリ
１０Ｂに格納されるまでの処理手順を図２の回路構成図
を用いて説明する。測定台２２のワークにピックアップ
１４の接触子１４Ａを接触させて表面粗さ等の測定を行
っている際に、ピックアップ１４の差動トランス１４Ｃ
から出力される測定信号は、拡張ボード１２のピックア
ップコネクタ１２Ａから拡張ボード１２の同期検波回路
１２Ｄに入力される。同期検波回路１２Ｄは差動トラン
ス１４Ｃを駆動させる駆動電圧（励磁電圧）と同期させ
て測定信号からその振幅信号（測定信号の包絡線を示す
信号）を抽出する。即ち、ピックアップ１４の接触子１
４Ａの変位量を電圧の大きさに変換する。

【００１７】そして、この同期検波回路１２Ｄから出力
された電圧信号はＡ／Ｄ変換器１２Ｅに入力され、所定
時間間隔毎にデジタル信号に変換されレジスタ１２Ｆに
出力される。即ち、アナログの測定信号はデジタルの測
定データに変換される。そして、Ａ／Ｄ変換器１２Ｅか
ら出力されたデジタル信号（測定データ）は一時的にレ
ジスタ１２Ｆに記憶される。

【００１８】汎用コンピュータ１０のＣＰＵ１０Ａは拡
張ボード１２のレジスタ１２Ｆに記憶された測定データ
を所定時間毎にＣＰＵバス１０Ｅを介して読み出し、汎
用コンピュータ１０のメモリ１０Ｂに逐次記憶させる。
そして、測定終了後、ＣＰＵ１０Ａはプログラムに基づ
いて各種計算処理をメモリ１０Ｂの測定データを読みだ
して行う。

【００１９】図３は本発明の係る表面粗さ形状測定機に
おいて測定データを汎用コンピュータのメモリに転送す
る際のデータ転送システムを示したシステム図である。
従来の技術に記載の図４のシステム図と比較すると、本
発明の場合、同３に示すように図４の５２Ｂから５６Ｂ
までの工程が省略されている。即ち、図４の信号処理部
５２で処理したデータをバスを介してメモリに転送する
ようにしたため、従来のようにＧＰＩＢやＲＳ−２３２
−Ｃ等のデータ転送システムを使用する必要がなくな
る。従って、電気信号変換回路５２Ａでデジタルに変換
された測定データは転送回路部５４（図４参照）を介す
ことなくメモリに格納される。これにより、測定データ
の転送時間が短縮できる。

【００２０】尚、図３に示したようなシステムは上記表
面粗さ形状測定機にかかわらず、測定器一般に適用する
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る表面粗
さ形状測定機によれば、測定データをバスを介して直接
汎用コンピュータのメモリに転送するようにしたため、
データ転送のための転送回路を設ける必要がなく、これ
により、データ転送を高速で行うことができる。

【００２２】また、従来の表面粗さ形状測定機は、単独
のユニットで構成されており、操作スイッチ、表示装置
及びこれらを収納するケース等が必要であったが、汎用
コンピュータに内蔵することによりこれらは不要になる
とともに、従来のＧＰＩＢやＲＳ−２３２−Ｃによるデ
ータ転送では、送り手と受け手側の間には、接続ケーブ
ルが必要であったが、直接汎用コンピュータのバスに接
続することにより、これらのケーブルが不要となる。こ
れにより設置スペースを小さく出来るとともに、製造コ
ストを低く押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る表面粗さ形状測定機の一実
施の形態を示す外観図である。

【図２】図２は本発明に係る表面粗さ形状測定機の回路
構成の主要部を示した構成図である。

【図３】図３は測定データを汎用コンピュータのメモリ
に転送するデータ転送システムを示したシステム図であ
る。

【図４】図４は測定データを汎用コンピュータのメモリ
に転送する従来のデータ転送システムを示したシステム
図である。

【符号の説明】 ８…卓上型表面粗さ形状測定機 １０…汎用コンピュータ １０Ａ…ＣＰＵ １０Ｂ…メモリ １０Ｄ…バスコネクタ １２…拡張ボード １２Ａ…ピックアップコネクタ １２Ｂ…インターフェースコネクタ １２Ｃ…バスコネクタ １４…ピックアップ １４Ａ…接触子 １４Ｂ…ピックアップコネクタ １６…ドライバユニット １６Ａ…インターフェースコネクタ １８…駆動部 ２０…コラム ２２…測定台 ３０…携帯型表面粗さ形状測定機 ３０Ｂ…小型駆動部 ５０…検出器 ５２…信号処理部 ５６…汎用コンピュータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汎用コンピュータと、 接触子の変位を電気信号に変換する差動トランスが搭載
   されたピックアップと、前記電気信号を出力する第１の
   コネクタとを備えた卓上型表面粗さ形状測定機と、 接触子の変位を電気信号に変換する差動トランスが搭載
   されたピックアップと、前記電気信号を出力する第２の
   コネクタとを備えた携帯型表面粗さ形状測定機と、 前記汎用コンピュータのバスに第３のコネクタを介して
   直結される拡張ボードであって、前記卓上型表面粗さ形
   状測定機の第１のコネクタ又は前記携帯型表面粗さ形状
   測定機の第２のコネクタが接続可能な第４のコネクタ
   と、前記ピックアップの差動トランスから前記第４のコ
   ネクタを介して入力された電気信号を前記接触子の変位
   量に応じた電圧の測定信号に変換する同期検波回路を含
   む表面粗さ形状測定機の主要回路と、前記測定信号をデ
   ジタルの測定データに変換するＡ／Ｄ変換器とを備え、
   該Ａ／Ｄ変換器によって変換された測定データを前記バ
   スを介して前記汎用コンピュータのメモリに転送する拡
   張ボードと、から成り、 前記卓上型表面粗さ形状測定機を使用する場合には、前
   記第１のコネクタを前記拡張ボードの前記第４のコネク
   タに接続し、前記携帯型表面粗さ形状測定機を使用する
   場合には、前記第２のコネクタを前記拡張ボードの前記
   第４のコネクタに接続する ことを特徴とする表面粗さ形
   状測定機。