JP3656068B2 - 寸法測定用コラム及びその使用方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は寸法測定用コラムの使用方法に関し、詳細には、寸法測定用コラムと、寸法測定用コラム内に測定モード変更コマンドを入力することを可能にする方法に関する。
より具体的には、単一垂直軸の寸法測定用コラムならびにかかる寸法測定用コラム内に測定モード変更コマンドを入力することを可能にする方法に関するものである。
【0002】
垂直寸法測定用コラムは、部品の様々な垂直座標を測定するために機械工場内、または産業において頻繁に使用されている。
寸法測定用コラム1の一つの例は、図1に概略的に示されている。
図示された寸法測定用コラムは、測定キャリッジ3に取り付けらた被測定物9と接触させられている接触測定ピン44と、その接触測定ピンを垂直軸zにそって移動させることができる(図示されていない)垂直移動機構とを有する。
垂直移動機構はモデル/例に従い手動または動力式とすることができる。
測定表示システムは、接触測定ピンの垂直位置を求め、その位置をディスプレイ70の上に表示することができる。
測定表示システムは、同様に、被測定物9に対する接触測定ピンの当接力を測定することもできる。
測定表示システムは、例えば、フレーム2に対する物差しを備えた容量型、誘導型、磁気抵抗型または光学型のセンサーとキャリッジ3内のセンサなどを利用する。
【0003】
【従来の技術】
通常の寸法測定用コラムは、高さが50センチメートルと2メートルの間に含まれるフレームを有し、およそミクロン単位の精度で接触測定ピンの垂直位置の測定を可能にする。
被測定物は、寸法測定用コラムの近傍に設置され、接触測定ピンは垂直座標を測定したい被測定物の部分に当接する形で垂直方向に移動される。
寸法測定用コラムは、その水平移動を容易にすることを可能にするエアクッション式の基台に取り付けることができる。
かかる寸法測定用コラムは、例えば、特許文献1(米国特許第4,924,598号明細書)に記載されている。
かかるこれらの寸法測定用コラムは、さらに出願人によりMicro−hite(登録商標)、およびTesa−hite(登録商標)などの名前で市販されている。
【0004】
最近の寸法測定用コラムは、異なるコマンドを入力することができる操作キーを含む操作用のコンソールを備えていることが多い。
操作用のコンソールは、キャリッジの移動、測定と結果の表示を命令するための情報処理プログラムを実行することができるマイクロプロセッサを含む。
操作用のコンソールにより入力できるコマンドは、キャリッジの移動、測定と結果の表示を命令するための情報処理プログラムを実行することができるマイクロプロセッサにより解釈される。
入力されたコマンドは、例えば、測定キャリッジの移動、点の絶対高さ、あるいは二つの測定点の間の差の表示を可能にする。
他のコマンドは、測定モードまたは表示モードの変更を可能にする。
有効な測定モードの各種の例は、特許文献2(米国特許第3,895,356号明細書)に記載されている。
しばしば見られる有効な測定モードは、折返接点、すなわち穴または軸棒の一番低い点と高い点を測定、またこれら二つの極値間の、高さの差の計算を可能にする。
利用可能な表示モードは、例えば、メートル単位またはインペリアル単位(英本国法定の標準に従った単位)の間の選択、あるいはその位置の代わりに測定ピンの当接力の表示を可能にする。
【0005】
操作用のコンソールの操作キーの操作は、あまり合理的ではない。
つまり、数多くの測定または表示モードが利用可能なとき、キーの数が多くなる。
操作員は、作動させるキーを選択するために、被測定物から目線を外さなければならない。
他方で、測定モード変更コマンドを入力するためには、被測定物または寸法測定用コラムを放る必要がある。
【0006】
同様に、接触測定ピンの垂直方向移動を操作することを可能にする回転式操作用ボタン(取っ手)を備えた寸法測定用コラムが知られている。
回転式操作用ボタンは、それを見ることなしに容易に操作できる。
その直径と場所は、寸法測定用コラムと回転式操作用ボタンにある片手が、適切に配置されるように選択される。
この回転式操作用ボタンにより入力できるコマンドは、しかしながら測定キャリッジの垂直移動に限られている。
【0007】
他方、回転式操作用ボタンの近傍に(図示されていない)ローレットを備え、折返接点探索モードへの移行コマンドの入力が可能な寸法測定用コラムも既知である。
そのモードにおいて、被測定物または寸法測定用コラムは、折返接点を少なくとも一回越えて極値の近傍区域を走査するように、接触測定ピンと被測定物の間の当接圧を維持しながら、水平に移動される。
極値計算アルゴリズムが、折返接点の垂直座標を決定する。
音響および/または光学信号により点の垂直座標が計算されたことを確認することができる。
つぎに操作員は、ローレットを作動して折返接点の自動探索モードの選択を解除し、ついで新たな測定を実施するために接触測定ピンを移動しなければならない。
その測定モードは、例えば、穴の内径または軸棒の外径の測定にきわめて有効である。
【0008】
しかしながら、これらのシステムには、補足のローレットが必要であるという欠点があり、それはシステムを高価にし、その操作はあまり合理的ではない。
ローレットを作動させるためには、回転式操作用ボタンを一時的に放さなければならない。
【0009】
【特許文献1】
米国特許第4,924,598号明細書
【特許文献2】
米国特許第3,895,356号明細書
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一つの目的は、従来技術の方法の問題点を回避する垂直寸法測定用コラムに測定モードの変更コマンドを入力することを可能にする方法、ならびに従来技術の寸法測定用コラムよりも改善された、操作が容易な寸法測定用コラムを提案することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、これらの目的は、以下の手段に記載された方法と寸法測定用コラムにより達成される。
【0012】
本発明の第1の手段は、接触測定ピン(44)を備えた寸法測定用コラム(1)に測定モード変更コマンドの入力を可能にすることについての、寸法測定用コラムの使用方法であり、
測定モード変更コマンドが、回転式操作用ボタン(8)の角度位置に作用することにより入力されることを特徴とする方法を提案するものである。
【0013】
本発明の第2の手段は、第1の手段にくわえて、測定モード変更コマンドが回転式操作用ボタン(8)が、一つまたは複数の所定の角度位置を通過する度に入力されることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0014】
本発明の第3の手段は、第1の手段にくわえて、測定モード変更の際、音響信号および/または視覚信号および/または触覚の信号が発信されることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0015】
本発明の第4の手段は、第1の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)が放されたときに自ら静止位置に戻ることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0016】
本発明の第5の手段は、第4の手段にくわえて、静止位置と異なる位置での回転式操作用ボタン(8)の維持に必要なトルクが、所定の静止位置からその位置が離れたときに増加することを特徴とする、方法を提案するものである。
【0017】
本発明の第6の手段は、第1の手段にくわえて、モード変更コマンドが寸法測定用コラム(1)を、接触測定ピン(44)が自動的に被測定物(9)と接触するところまで移動し、ついで接触点の測定値を表示することを特徴とする、自動移動モードに移行させることを可能にする方法を提案するものである。
【0018】
本発明の第7の手段は、第6の手段にくわえて自動移動モードにおける接触測定ピン(44)の移動速度が、回転式操作用ボタン(8)が達した角度位置に従うことを特徴とする、方法を提案するものである。
【0019】
本発明の第8の手段は、第1の手段にくわえて、追加されたモード変更コマンドが、所定の同一角度位置を所定の時間間隔の間に回転式操作用ボタン(8)を二回通過させることにより、入力されることができることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0020】
本発明の第9の手段は、第1の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)により入力された測定モード変更コマンドが、寸法測定用コラム(1)を被測定物(9)の折返接点探索モードに移行させることを可能にすることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0021】
本発明の第10の手段は、第1の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)の角度位置がポテンショメータ(86)により決定され、電気回路がポテンショメータ(86)の抵抗を決定することを可能にし、情報処理プログラムが電気回路から提供された信号に応じてモード変更コマンドの実行を可能にすることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0022】
本発明の第11の手段は、第1の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)が作用することにより決定された測定モードが、プログラムされていることを特徴とする、方法を提案するものである。
【0023】
本発明の第12の手段は、寸法測定用コラム(1)であり、
被測定物(9)と接触させられることを目的とした接触測定ピン(44)と、
接触測定ピンの駆動装置と、
接触測定ピンの位置を表示し、駆動装置を操作するためのコンソール(7)と、
回転式操作用ボタン(8)が時計回りに回された際は接触測定ピンを第一の方向に、回転式操作用ボタン(8)が反時計回りに回転された際には反対方向に駆動することができる、回転式操作用ボタン(8)とを含み、
回転式操作用ボタン(8)が、少なくとも一つの所定のしきい値を超えて旋回させることで、測定モード変更の追加コマンドの入力を可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0024】
本発明の第13の手段は、第12の手段にくわえて、コンソール(7)が複数個の操作キー(71)を備え、回転式操作用ボタン(8)の角度位置に作用すること、あるいはコンソール(7)の操作キー(71)に作用することにより、モード変更コマンドが入力されることができることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0025】
本発明の第14の手段は、第12の手段にくわえて、測定モード変更の際に、音響および/または視覚および/または触覚の信号が発信されることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0026】
本発明の第15の手段は、第12の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)が、回転式操作用ボタン(8)を所定の静止位置に戻すために少なくとも一つのバネ(83,85)を有することを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0027】
本発明の第16の手段は、第12の手段にくわえて、その角度位置が、静止位置前後の第一の間隔内に位置する場合は第一のトルク、回転式操作用ボタン(8)を角度位置が静止位置前後の第二の間隔内に位置する場合には更に大きな第二のトルクで、回転式操作用ボタン(8)を所定の静止位置に戻すために、回転式操作用ボタン(8)が少なくとも二つのバネ(83,85)を有することを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0028】
本発明の第17の手段は、第16の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)が、操作員により掴まれるハンドル(80)と、中間駆動部品(82)と、中間駆動部品(82)に対して所定の第一の位置にハンドル(80)を戻すための第一のバネ(83)と、寸法測定用コラム(1)に対して中間駆動部品(82)を静止位置に戻すための第二のバネ(85)とを有する、バネのトルクが互いに異なっていることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0029】
本発明の第18の手段は、第15の手段にくわえて、少なくとも一つのバネ(83,85)が、旋回方向を問わず回転式操作用ボタン(8)を静止位置に戻すことができることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0030】
本発明の第19の手段は、第12の手段にくわえて、所定のしきい値間の回転式操作用ボタン(8)の角度位置が、接触測定ピン(44)の移動速度を決定することを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0031】
本発明の第20の手段は、第12の手段にくわえて、モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを接触測定ピン(44)が自動的に被測定物(9)に接触するまで移動する自動移動モードに移行し、ついで接触点の対応する測定値を表示することを可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0032】
本発明の第21の手段は、第20の手段にくわえて、自動移動モードにおける接触測定ピンの移動速度が、回転式操作用ボタン(8)が到達した角度位置に従うことを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0033】
本発明の第22の手段は、第20の手段にくわえて、自動移動方向が、静止位置に対する回転式操作用ボタン(8)の角度位置に従うことを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0034】
本発明の第23の手段は、第12の手段にくわえて、モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを被測定物の折返接点探索モードに移行させることを可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0035】
本発明の第24の手段は、第12の手段にくわえて、異なるモード変更コマンドを、所定の時間間隔の間に回転式操作用ボタン(8)が同一のしきい値を二回通過する際に入力することができることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0036】
本発明の第25の手段は、第12の手段にくわえて、モード変更コマンドが所定の時間間隔の間に回転式操作用ボタン(8)が同一のしきい値を二回通過する際、寸法測定用コラム(1)を被測定物(9)の折返接点探索モードに移行させることを可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0037】
本発明の第26の手段は、第12の手段にくわえて、所定のしきい値を超えることにより選択された測定モードが、情報処理プログラムにより決定されることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0038】
本発明の第27の手段は、第12の手段にくわえて、回転式操作用ボタン(8)の角度位置を決定するためのポテンショメータ(86)と電気回路を備え、情報処理プログラムが、電気回路により提供された信号に応じてモード変更コマンドの実行を可能にすることを特徴とする、寸法測定用コラムを提案するものである。
【0039】
とくに、これらの目的は寸法測定用コラムにおいて、測定モード変更コマンドを入力することを可能にし、またそのモード変更コマンドが回転式操作用ボタン(8)の角度位置を変えるだけで入力されるところの方法により、達成される。
【0040】
この方法は接触測定ピンの垂直方向移動に用いられる角度位置範囲とは異なる、所定の角度位置に回転式操作用ボタン8を移動することにより、モード変更が行われるという利点がある。
したがって、回転式操作用ボタン8を放すことを必要とせずに、モード変更コマンドを入力することができる。
【0041】
本発明の寸法測定用コラムは、回転式操作用ボタン8により選択することのできる、限られた、そして控えめな数の異なる測定モードで作動することができる。
それぞれの操作モードは、さらに、例えば、二つの所定のしきい値の間の回転式操作用ボタン8の角度位置に従った、連続あるいはほとんど連続するパラメータを利用することができる。
【0042】
使用される回転式操作用ボタン8は、好ましくは接触測定ピンを垂直方向に移動させることを可能にするハンドルで構成されている。
したがって、本発明はとくにそのハンドルを、接触測定ピンの垂直方向に移動するだけでなく、測定モード変更コマンドの入力にも用いることにある。
【0043】
モード変更コマンドは、好ましくは、回転式操作用ボタン8が所定の一つまたは複数の角度位置を通る度に実行される。
したがって、キャリッジの垂直位置を問わず、測定モード変更コマンドは、正確に同一角度位置に回転式操作用ボタン8を移動することにより入力することができる。
この操作は、きわめて合理的であるという利点をもつ。
【0044】
推奨実施例において、回転式操作用ボタン8が、モード変更を引き起こす所定の位置を通る際、操作員は触覚反作用、例えば回転トルクの急激な変化を感知することができる。
このようにして、測定モード変更コマンドは被測定物または結果表示画面から目を離さずに入力することができる。
【0045】
推奨実施例において、異なるモード変更コマンドは、回転式操作用ボタン8をきわめて制限された時間の間に、同一角度位置で二回通過させることにより入力ができるようになる。
このようにして、入力できる異なるコマンドの数を増やすことができる。
【0046】
【実施例】
本発明は付属の図面を参照に、例として挙げられた以下の説明を読むことによりいっそうよく理解できるである。
【0047】
図1は本発明を適用することができる寸法測定用コラムの概略図であり、図2は本発明による回転式操作用ボタンの分解図であり、図3は静止位置にある回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図であり、図4は所定の第一の角度位置にある、測定モード変更を引き起こす回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図であり、図5は所定の第一の角度位置を越えた回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図である。
【0048】
本発明は、手動あるいは好ましくは動力式の、単軸または複数軸の寸法測定用コラムに、例えば図1に図示され、先に説明したタイプの単一垂直軸測定用コラムに適用される。
寸法測定用コラム1は、好ましくは、回転式操作用ボタン8と同時にコンソール7を備えている。
回転式操作用ボタン8は、キャリッジ3を垂直に移動させるのと同時に、後述のごとく、測定モード変更コマンドの入力を可能にする。
操作用のコンソール7は、ディスプレイ70、例えば、液晶あるいはプラズマの表示装置、ならびに複数の操作キー71を備えている。
操作用のコンソール7は、他の入力手段、例えば、マウス、ジョイスティック、マイクロホン、など、および他の再生手段、例えば、スピーカー、プリンター、RS232、赤外線または無線タイプのシリアルインタフェイスを備えることができる。
操作用のコンソール7は、コンピュータ、またはネットワークに接続することができる。
【0049】
ディスプレイ70は、選択されたモードに従い、測定結果、例えば、接触測定ピンの絶対垂直位置、二つの位置間の差、直径等を表示することができる。
好ましくは、選択された測定モードも同様に、アイコンなどにより表示することができる。
また、被測定物9に対する接触測定ピン44の当接力も表示することもできる。
【0050】
操作用のコンソール7は、さらに、例えば、プログラム式機能キー、および機能があらかじめ定義されているキー、例えば、オンオフキー、印刷キー、などを含む操作キー71も備えている。
【0051】
この測定システムは、例えば、以下のような、複数のモードに従い作動することができる。
すなわち、
・接触測定ピンの位置を連続表示しながらの、その接触測定ピンの移動。
・接触測定ピンが被測定物と接触するまでの、その接触測定ピンの自動移動、ついで接触点の座標を測定、表示。
・内径または外径を測定するための折返接点の探索。
・垂直または直線性の偏差測定。
・複数軸にそった測定。
・絶対測定、または前の測定点に対する差の測定。
・その他。
特定の測定モードは、さらに相互に組み合わせることができる。
【0052】
これらの測定モード全体は、好ましくは、操作用のコンソール7により選択される。
本発明によれば、頻繁に使用される測定モードの少なくとも一つの部分集合が回転式操作用ボタン8の角度位置を操作することでより迅速、かつより合理的に選択されることができる。
【0053】
つぎに、図2から5を参照に、回転式操作用ボタン8の構造と作動を説明する。
その回転式操作用ボタン8は、好ましくは、基台20またはフレーム2の基部の近傍に取り付けられる。
したがって、回転式操作用ボタン8の直径を、例えば掌に十分収まる4センチメートルから12センチメートルとし、寸法測定用コラムをその回転式操作用ボタン8で単に握るだけで、その寸法測定用コラムを確実に制御することが可能になる。
使用の際、したがって、片手で被測定物9を握ることができる一方、操作員のもう片方の手は、その回転式操作用ボタン8によって寸法測定用コラムを保持する。
最も頻繁に使用される測定モード変更コマンドを入力するために、回転式操作用ボタン8を放す必要はない。
しかし、他の箇所に、例えば操作用のコンソール7に直接に回転式操作用ボタン8を配置することもできる。
【0054】
図示した回転式操作用ボタン8の推奨実施例は、例えば、射出成型合成材料製の外部のハンドル80を備えている。
ハンドルの外面は、手の中で滑らないように溝804を備えている。
ハンドル80の前面の模様803は、そのおおよその角度位置を示すことができる。ハンドル80は回転式操作用ボタン8の他のエレメントを貫通し、ハンドルにより回転駆動される中心軸ロッド81と一体である。
これら二つのエレメントを単一の部品に射出することもできるが、射出成型金型の実現が更に困難になる。
ハンドル80は中空であり、回転式操作用ボタン8が組み立てられたときにその内部の空間に他のエレメントを隠す。
【0055】
ハンドル80の内側側面は、後述のごとく、第一のバネ83の駆動用の当たり止め801を備えている。
駆動用の当たり止め801は、正午の位置すなわち図3に示した静止位置において、ハンドル80の一番高い点の周囲に対称に配分された約20度の角度区分を含む突出した角度位置により構成される。
以下の説明において、この正午点は回転式操作用ボタン8の他のエレメントの角度位置を示すための0度を基準点として用いられる。
ハンドル80の内側側面は、180度に第二の当たり止め802(図3から5に見える)を備えている。
【0056】
ほぼ円形の円盤によって構成された中間駆動部品82が、中心軸ロッド81の周囲を自由に回転するのに十分な遊びをもってその中心軸ロッド81の周囲に嵌合されている。
ハンドル80の方向に向けて回された中間駆動部品82は、駆動用の当たり止め801により、覆われる区分にほぼ等しい角度区分をおおう、突出した保持用の当たり止め820を備えている。
静止位置において、その当たり止め820は0度に中心にくるように調整されている。
【0057】
中間駆動部品82の他の面は、突出した駆動用の当たり止め821を備えている。
この例においては、その当たり止めは180度に心出しされ、とくに図3から5に見えるように単一垂直軸の寸法測定用コラムを有する。
駆動用の当たり止め821の脚部の外面8210は、後述のごとく、第二のバネ85の駆動を可能にする。
内面8211は、第二の当たり止め802と協働して、中間駆動部品82に対し、ハンドル80の角度移動を制限する。
【0058】
バネ83と85は、両者ともに中心軸ロッド81の周囲に何度も巻き付けた鋼鉄線により構成され、また、この例においては巻き戻しによって作動している。
しかしながら、第二のバネ85を展開するために必要なトルクはバネ83を展開するためのトルクよりはるかに大きい。
静止時、第一のバネ83の、二つの自由端部830の間の開きは、静止点の一切の遊びを防止するために、同一の長さでなければならない当たり止め801と820によって決定されるが、他方、第二のバネ85の自由端部850の間の開きは駆動用の当たり止め821によって決定される。
【0059】
回転式操作用ボタン8は、さらにねじ845により基台20またはフレーム2に固定されたプレート84を備えている。
プレート84は開口部844を備え、その中で中心軸ロッド81は自由に旋回することができる。
ハンドル80と中間駆動部品82に向けられたプレート84の面は、この例では、180度の点の周囲に対称に配置された二つの突起部840と突起部841によって構成された、第二のバネ85の二つの保持用の当たり止めを備え、二つの突起部840と突起部841の間の開きは駆動用の当たり止め821により占められる角度区分にほぼ対応する。
プレート84は、さらに、この例では約−45度と+45度に配置され、後述のごとく、第二のバネ85の回転を制限するためのものであり、二つの停止用の当たり止め842を備えている。
【0060】
当業者には、先に説明され、図面に示された回転式操作用ボタン8は実現可能な例を構成しているにすぎず、知覚できるしきい値で変動する反作用力を及ぼす回転式操作用ボタン8を実現するために他の構造も考えられることを理解するだろう。
【0061】
最後に、回転式操作用ボタン8は、その軸860が中心軸ロッド81と一体的に連結され、その本体861が、プレート84のように、基台20またはフレーム2と一体であるポテンショメータ86を備えている。
ポテンショメータの外部端子の間の抵抗の値は、軸860の、ひいては中心軸ロッド81とハンドル80の角度位置に従う。
図示されていない電子回路により、この抵抗の値を電圧または電流に変換し、デジタル信号に変換して操作用のコンソール7に伝達することができる。
その操作用のコンソール内で、マイクロプロセッサにより実行される情報処理プログラムが電圧/電流の数値値を解釈して、接触測定ピン44の移動を操作、あるいは測定モード変更コマンドを入力する。
したがって、情報処理プログラムに提供される信号は、ハンドル80の角度位置だけに従う。
【0062】
つぎに、図3から5を参照して回転式操作用ボタン8の機能を以下に説明する。
図3において、回転式操作用ボタン8は、静止位置にある。
固定用の突起部840と突起部841が、第二のバネ85の、二つの端部850の同じ方向への同時旋回を阻止する。
第二のバネの反回転力が、これら二つの端部850を互いに締め付けようとするため、当たり止め821は180度となる。
したがって、中間駆動部品82は、0度に心出しされた第一の当たり止め820と共に図3に示した位置に静止する。
この当たり止め820は、さらに同様に、第一のバネ83を垂直位置に駆動する。
このバネ83の展開に拮抗する力が、ハンドル80の当たり止め801を0度にする。
静止時、ハンドル80に一切の外力が加えられない場合、後者は二つのバネ83と85の共同作用により0度に心出しされた駆動用の当たり止め801と図3の示された位置に置かれる。
【0063】
操作員が、ハンドル80を例えば図4に示された時計回りの方向に回したとき、駆動用の当たり止め801は、第一のバネ83の、端部830の一つを移動させる。
他の端部の回転は、第二のバネ85の大きな力に拮抗して作用しない限り旋回できない当たり止め820により阻止される。
したがって、ハンドル80の回転は、第一のバネ83の展開に拮抗する力に反して行われる。
この第一範囲で、中間駆動部品82は静止したままである。
【0064】
ハンドル80と中間駆動部品82の相対的回転は、ハンドル80の第二の当たり止め802が、中間駆動部品82の駆動用の当たり止め821の内面8211に対して当接したときから、図4に示された状態で固定される。
この点から、図5に示したように、ハンドル80の一切の回転は、それ自体が当たり止め802により作動させられる、当たり止め821の外面8210によって、端部850のうちの一方が駆動される第二のバネ85の力に拮抗してしか行われない。
第一のバネ83は開かれた同じ位置にとどまる。
バネ85の力は、バネ83の力よりはるかに大きく、図4に示された点を超えると、操作員は明確な触覚反作用を感じ取る。
操作用のコンソール7は、この反作用に伴い、ハンドル80が図4に示した位置を越えたことを検出したときに、音響信号および/または光信号を発信することができる。
【0065】
当たり止め842は第二の端部850の移動を制限することができる。
端部が当たり止め842に達すると、ハンドル80同一方向への一切の移動が阻止される。
【0066】
示された図3から5は、操作のハンドルを時計回りに回転したときの回転操作用ボタン8と異なる構成部品を表している。
すぐに理解できるように、反時計回りに回転したときは対称な動きが発生する。
二つの同じバネ83と85により二つの回転方向に復元力が発生するので、操作員の手に回転式操作用ボタン8によりかけられる反動トルクは絶対的に対称である。
【0067】
それぞれの回転方向で、回転式操作用ボタン8は連続する二つの範囲で作動する。
例えば、約30度の第一範囲で、回転式操作用ボタン8によりかけられる反動トルクは第一のバネ83により決定される。
本発明の推奨実施例において、操作用のコンソール7は、この第一範囲の操作のハンドル80の位置を方向がハンドルの回転方向により固定され、また速度が好ましくは、ハンドル回転速度に依存する接触測定ピンの動力移動の命令と解釈する。
接触測定ピンの移動は減速され、ハンドル80が静止位置に向かって戻ると停止する。
ディスプレイ70は、触知されるとすぐに、すなわち測定ピンが被測定物9に対して停止したとき、また場合によりは連続で測定ピン44の位置を表示する。
【0068】
回転式操作用ボタン8が図4に示した所定の位置を越えたとき、操作員に対して回転式操作用ボタン8によってかけられる反応力は、第二のバネ85によって決定され、そしてかなり大きくなる。
操作用のコンソール7は、この位置の通過を測定モード変更コマンドと解釈する。
推奨実施例において、このときキャリッジ3は自動移動モードに移行し、ハンドルの回転方向によって決定された方向に移動する。
自動移動の速度は、所定の位置の移動最大振幅により決定される。
接触測定ピン44は、このとき被測定物9と所定の接触力で接触するまで移動し、ついで点の測定を実施し、それを表示する。
このとき寸法測定用コラム1は、接触測定ピン44の位置の連続表示モードに戻る。
【0069】
上述の回転式操作用ボタン8は、したがって、測定回転の度に、別個の二つの範囲を使用する。
回転式操作用ボタン8を用いて他の測定モードを入力することができるように、二つ以上の別個の範囲を使用することが可能であることも理解される。
そうするために、しきい値を越える度に、操作員の手に対する回転式操作用ボタン8によってかけられた反作用トルクの変化に対応することが望ましいときは、中間駆動部品82とバネの数を増やすことができる。
【0070】
また、ある測定モードから他のモードに移行する際に別のタイプの触覚反作用を備えることもできる。
本発明の実施例において、例えば、測定モード変更点を越えてその測定用の回転式操作用ボタン8を旋回させるために必要なトルクを変えることなしに、測定モード変更点に局部的反作用をかけることもできるだろう。
この反作用は、例えば、測定モード変更点を通過したときにエレメントの弾性変形によって引き起こすことができる。
また同様に、例えば、回転式操作用ボタン8に作用するモータにより、触覚反作用を能動的に発生することができる。
【0071】
本発明の推奨実施例において、所定の同一角度位置を限定された時間間隔の間に何度も通過することによって、異なるモード変更コマンドを入力することができる。
このようにして、別個のしきい値の数を増やすことなしに、回転式操作用ボタン8により選択できる異なる測定モードの数を増やすことができるので、寸法測定用コラムの使用がとくに経済的になる。
本発明の推奨実施例において、操作用のコンソール7により実行されるプログラムは、回転式操作用ボタン8が図4に図示された所定の位置を、例えば1秒の、限られた間隔の間に二回通過したとき折返接点探索モードに移行する。
このモードは、穴または軸棒の一番高い点または一番低い点の測定を(回転式操作用ボタン8の回転方向により)可能にする。
被測定物9または寸法測定用コラムは、操作員により水平に移動され、一方接触測定ピンは接触測定ピンと被測定物の間の、一定の当接圧を維持しながら自動的に移動する。
【0072】
操作用のコンソール7内のマイクロプロセッサにより実行されるプログラムは、このモードで接触測定ピン44が通過した軌跡を決定する。
極値計算アルゴリズムが、この軌跡の最も低い点あるいは最も高い点の垂直座標を自動的に計算する。
したがって、最も近い二つの端部の測定点の間で、必要ならば補間を実行することができる。
極値が検出されると、音響(ビープ音)および/または光信号が出される。
最も正確な測定を得るために折返接点の前後の領域を、反対方向に、続けて何度も操作することも可能である。
この場合、端部の測定点は考慮される。
【0073】
未経験または不注意な操作員が接触測定ピンを穴の一番低い点の方向に移動し、ついでその点に達することなしに戻ることがある。
この場合は、極値は折返接点により構成されが、ここでは穴の一番低い点とは異なる。
不正確な測定を防止するために、折返接点の測定は、好ましくは、接触測定ピンの軌跡の垂直位置からの導関数が極値において零に近いときにしか確定されないものとする。
【0074】
極値が検出されると接触測定ピン44は、被測定物9とそれを離すように移動され、計算による折返接点の座標がディスプレイ70に表示される。
【0075】
穴の直径および/または中心の座標を測定するためには、つぎに接触測定ピン44を穴の上部に対して移動し、穴の上限値を見つけるために同じ操作を再開することもできる。
測定および表示システムは、穴の中心または直径を表示するためにプログラムすることができる。
【0076】
このとき寸法測定用コラムは連続表示モードに戻るか、実施例においては、次の極値探索モードに移行する。
【0077】
上述の実施例において、回転式操作用ボタン8の角度位置だけが、モード変更コマンドの入力のために用いられる。
しかしながら、この回転式操作用ボタン8に対しての他の操作、例えば、握りを離すことなしに追加コマンドを入力するために、押さえることも可能である。
回転式操作用ボタン8を押さえながら同一角度位置を通過することにより、異なる測定モード変更を入力することも可能である。
【0078】
さらに、ハンドル80の異なる使用範囲に対応する操作モード、および所定の角度位置を通過することにより入力された測定モード変更は、操作用のコンソール7内で実行されるソフトウェアに作用することで変えることができることも理解できるだろう。
したがって、異なる測定モードはそのソフトウェアを変更することにより、あるいはそれを交換せずに、操作キー71から適切なプログラミングコマンドを入力し、決定することができる。
【0079】
最後に、当業者には理解できるように、上述の発明は、接触測定ピン44を担持するキャリッジが取っ手により直接移動される非動力の寸法測定用コラムにも適用できる。
この取っ手の角度位置は、所定のいくつかのしきい値を通過したときに測定モード変更命令を発生するために測定することができる。
【0080】
【発明の効果】
本発明は、以上述べたような特徴を有し、接触測定ピンを備えた寸法測定用コラムにおいて、測定モード変更コマンドの入力を回転式操作用ボタンの角度位置に作用することにより入力することができる。
例えば、頻繁に使用される測定モードや表示モードの少なくとも一つの部分集合が回転式操作用ボタンの角度位置を操作することで、より迅速、かつより合理的に選択されることができる。
したがって、測定作業が能率的になり、そのためさらには測定精度の向上をもたらすことにもなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高さ測定用コラムの主要構成の概略図
【図2】本発明に係る高さ測定用コラムの回転式操作用ボタンの分解図
【図3】本発明に係る高さ測定用コラムの静止位置にある回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図
【図4】本発明に係る高さ測定用コラムの測定モード変更を引き起こす位置にある回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図
【図5】本発明に係る高さ測定用コラムの所定の角度位置を越えた回転式操作用ボタンの主要なエレメントの概略図
【符号の説明】
1 寸法測定用コラム
2 フレーム
3 キャリッジ
7 コンソール
8 回転式操作用ボタン
9 被測定物
20 基台
44 接触測定ピン
70 ディスプレイ
71 操作キー
80 ハンドル
81 中心軸ロッド
82 中間駆動部品
83 バネ
84 プレート
85 バネ
86 ポテンショメータ
801 当たり止め
802 当たり止め
803 模様
804 溝
820 当たり止め
821 当たり止め
830 端部
840 突起部
841 突起部
842 当たり止め
844 開口部
845 ねじ
850 端部
850 自由端部
860 軸
861 本体
8210 外面
8211 内面
Claims (15)
- 接触測定ピンと、回転式操作用ボタンであって、該回転式操作用ボタンが時計方向に回転するときに、前記接触測定ピンを第一の垂直方向に移動させることができ、また前記回転式操作用ボタンが反時計方向に回転するときに、前記接触測定ピンを反対の垂直方向に移動させることができる、回転式操作用ボタンとを備えた寸法測定用コラムに、測定モード変更コマンドの入力を可能にすることについての、寸法測定用コラムの使用方法であり、
測定モード変更コマンドが、回転式操作用ボタンの角度位置に作用することにより入力されることを特徴とする方法。 - 前記回転式操作用ボタンが、一つまたは複数の所定の角度位置を通過する度に、測定モード変更コマンドを発することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記回転式操作用ボタンが、前記所定の角度位置の一つを通過するときに触覚信号を発信することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記測定モードの少なくとも一つが、前記回転式操作用ボタンの角度位置に依存する速度の接触測定ピンを配置することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを、接触測定ピンが自動的に被測定物と接触するところまで移動し、ついで接触点の測定値を表示し、自動移動モードに移行させることを可能にする請求項1に記載の方法。
- 回転式操作用ボタンにより入力された測定モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを被測定物の折返接点探索モードに移行させることを可能にすることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 被測定物と接触させられることを目的とした接触測定ピンと、
接触測定ピンの駆動装置と、
接触測定ピンの位置を表示し、駆動装置を操作するためのコンソールと、
回転式操作用ボタンが時計回りに回された際には接触測定ピンを第一の方向に、回転式操作用ボタンが反時計回りに回転された際には接触測定ピンを反対方向に駆動することができる、回転式操作用ボタンとを含み、
回転式操作用ボタンが、所定角度位置を超えて旋回させるときに、該寸法測定用コラムを、接触測定ピンの自動移動モードに移させることができることを特徴とする、寸法測定用コラム。 - 前記回転式操作用ボタンを軸回転させるのに要するトルクが、前記あらかじめ定められたしきい値にきたときに、急激に変化することを特徴とする、請求項7に記載の寸法測定用コラム。
- 前記回転式操作用ボタンが、その回転式操作用ボタンを所定の静止位置に戻すために少なくとも一つのバネを有することを特徴とする、請求項7に記載の寸法測定用コラム。
- その角度位置が、静止位置前後の第一の間隔内に位置する場合は第一のトルク、回転式操作用ボタンを角度位置が静止位置前後の第二の間隔内に位置する場合には更に大きな第二のトルクで、回転式操作用ボタンを所定の静止位置に戻すために、回転式操作用ボタンが二つのバネを有することを特徴とする、請求項9に記載の寸法測定用コラム。
- 回転式操作用ボタンが、操作員により掴まれるハンドルと、中間駆動部品と、中間駆動部品に対して所定の第一の位置にハンドルを戻すための第一のバネと、寸法測定用コラムに対して中間駆動部品を静止位置に戻すための第二のバネとを有し、バネのトルクが互いに異なっていることを特徴とする、請求項10に記載の寸法測定用コラム。
- 前記バネが、旋回方向を問わず回転式操作用ボタンを静止位置に戻すことができることを特徴とする、請求項9に記載の寸法測定用コラム。
- モード変更コマンドが、寸法測定用コラムを被測定物の折返接点探索モードに移行させることを可能にすることを特徴とする、請求項7に記載の寸法測定用コラム。
- 所定のしきい値間の回転式操作用ボタンの角度位置が、接触測定ピンの移動速度を決定することを特徴とする、請求項7に記載の寸法測定用コラム。
- 回転式操作用ボタンの角度位置を決定するためのポテンショメータと電気回路を備え、情報処理プログラムが、電気回路により提供された信号に応じてモード変更コマンドの実行を可能にすることを特徴とする、請求項8に記載の寸法測定用コラム。
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