JPH04145304A - 梃子式電気測長器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野ｊ 本発明は微小長の測定器として用いる梃子式測長器に関
する。

（従来の技術ｊ 従来の測定器は例えば第３図に示すように、検出ヘッド
本体３１の端部に板ばね３２によって支持されるプロー
ブ３３を設け、プローブを固定した測定子３４を、板ば
ね３２を中心に揺動自在に支持し、検出ヘッド本体３１
内の内部に差動トランス３５を内蔵させ、測定子の端部
に固定したコア３６を差動トランス３５内で摺動できる
ように支持していた。それによりプローブ３３の微小変
位をコア３６の変位とし、差動トランス３５で発振器出
力とすることにより測定していた。

また第４図に示すように、プローブ４１を固定した測定
子４２を、支点４３を中心に揺動自在に支持し。

測定子４２の端部にローラ４４を固定する。このローラ
４４に対して両側からヌプリングで押圧される揺動レバ
ー４５．４６を設け、Ｎ揺動レバー４５．４６の先端間
隙に接触子４７を設ける。両揺動レバー４５．４６に接
続したリード線４８と接触子４７に接続したリード線４
９を演算装置５０に導き、プローブ４１の微小移動を検
出することも行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の梃子式測長器において、第３図に示すものは
差動トランスによる周波数変換を行なっているので、検
圧ヘッドに設けた差動トランスに対し電源供給路を接続
する必要があり、また差動トランスを用いたトランスカ
ップリングのためカップリングの必要があり、周波数分
析を行なうため厳密な周波数管理をしないと充分な精度
が得られない欠点があった。

また第４図に示すものは接点の開閉を行なうのみである
のでオン・オフ信号しか取り出すことができず、上下限
を測定することしかできなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記従来のものの欠点を解消するため、側面に
プローブを固定した固定ブロックと、該固定ブロックに
一端が固定され、その阿側面が平行に延在する板ばねと
、該板ばねを支持し、板ばねの変位の支点をなす板ばね
支持部材と、板ばねの阿側面に設けたストレインゲージ
と、同ストレインゲージの出力によりプローブの変位を
演算し出力する演算装置とにより梃子式電気測長器を構
成したものであり、それにより小型で軽量な梃子式測長
器を得たものである。

〔作　用〕

本発明は上記のように構成したので、プローブが変位す
ると板ばねが支持部材を支点に撓み、板ばねの利用側面
に設けたストレインゲージがその歪を測定して出力し、
これをプローブの変位として演算装置で演算し各種出力
を得る。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図及び
第２図には本発明の第１実施例を示し、固定ブロックｌ
の側面にはプローブ２を固定ブロック１の上面及び下面
には板ばね３，４を各々固定する６阿板ばね３，４は固
定ブロックｌから平行に延在し、板ばね支持部材５で支
持される。上側の板ばね３の上面にはストレンゲ−シロ
を、また下側の板ばね４の下面にはストレンゲ−シフを
固定する。各ストレンゲ−シロ、７はリード線により演
算装置８内のブリッジアンプ９に接続される。この出力
はＡ／Ｄ変換器１０、デジタル補正回路１１を介してデ
ジタル表示１２用出力端子１３に、あるいは更にバッフ
ァ出力回路１４を介してＢｃＤ出力端子１５に、あるい
はその他必要に応じてＲ３２３２Ｃ出力回路１６等、既
存の各種デジタル回路を介して種々の圧力を得る端子１
７に接続する。また、デジタル補正回路１１の出力はデ
ジタルアナログ変換器１８を介してアナログ表示１９用
端子、あるいはアナログ作動を行なうための機器用のア
ナログ出力端子２１等にも接続される。

このような装置において測長を行なう際には、プローブ
２が図中下方に微小変位した時には、上側の板ばね３は
伸びる方向に力を受け、下側の板ばね４は圧縮方向の力
を受ける。各応力に応じた歪を各板ばねに設けたストレ
インゲージ６．７が検出する。その出力はブリッジアン
プ９のブリッジ回路における２個の可変抵抗出力とされ
、両可変抵抗値の差をとって増幅する差動増幅器を径で
ブリッジアンプ９の出力とする。このアナログ作動はＡ
／Ｄ変換器ｌＯによりデジタル信号とし、デジタル補正
回路１１によって曲線出力を直線出力に補正する。この
出力は前記のような各種回路を介して端子１３．Ｉｓ、
１７，２０．２１に接続し、デジタル表示を必要とする
時は端子１３を、アナログ表示を必要とする時は端子２
０を等々各種の必要に応じて各端子出力を利用する。

上記実施例では板ばねとして固定ブロックの上下から各
々延在する２枚の板ばねを用いているが、他の実施例と
して第２図に示すように１個のブロックとしての板ばね
を用いても良い、即ちプローブ支持ブロック２２の端面
にはプローブ２３を固定し、他の端面には測長器支持部
材に結合するシャンク２４を固定している。支持ブロッ
ク２２の上面２５にはストレインゲージ２６を固定し、
下面２７にはストレンゲージ２８を固定している。支持
ブロック２２にはその可撓性を高めるため適宜開口２９
を設けても良い。このような支持ブロック２２は前記実
施例の固定ブロック、板ばね、板ばね支持部材の３者を
一体化したものとなり、より簡単な構造とすることがで
きる。

上記の板ばねに固定するストレインゲージとしては、ア
モルファス金属を用いたストレインゲージを使用するこ
とによって、より正確な測長器とすることができる。

このような梃子式電気測長器は時々刻々変化する微小長
さを小型軽量な装置で検出でき、データ信号として出力
できるので、例えば旋盤等の各種加工機の被加工物にプ
ローブを当接させて加工機のフィードバック制御を行な
うことができる。またボールベアリング製造時に公差別
の選別を行なう際のゲートの自動選別に用いることもで
きる。

また、この出力はコンピュータに接続し、コンピュータ
のプログラムの一部に組込み、あるいはプログラム出力
との比較による制御信号を得る等、コンピュータ制御及
びコンピュータ管理用として用いても良い。

（発明の効果） 本発明は以上のようにしてなるので、従来の差動トラン
スを用いる場合のような微妙な発振周波数管理を行なう
必要がなく、接点の開閉のみを行なう場合のようなオン
オフ信号を出力するのみでなく、連続的に微小変位を測
長できる。また測定部としての板ばねの両側面はプロー
ブの変位に対して平行移動するため、従来の梃子式測長
器のような円弧状移動による誤差を生じることがない。

更に２個のストレインゲージを用いるのみであるので軽
量かつ小型化し、出力線も極めて細い線で良く、演算装
置との接続配線も小型化できる。また出力信号はコンピ
ュータと容易に接続でき、各種表示、あるいは制御出力
として利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の概要図、第２図は本発明
の第２実施例の測長部を示す斜視図、第３図は従来例を
示す断面図、第４図は他の従来例を示す概要図である。 １：固定ブロック　　　　　２ニブローブ３．４：板ば
ね　　　　　　５：板ばね支持部材６．７＝ストレイン
ゲージ　８：演算装置特許出願人　株式会社鷺宮製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 側面にプローブを固定した固定ブロックと、該固定ブロ
   ックに一端が固定され、その両側面が平行に延在する板
   ばねと、該板ばねを支持し、板ばねの変位の支点をなす
   板ばね支持部材と、板ばねの両側面に設けたストレンゲ
   ージと、両ストレインゲージの出力によりプローブの変
   位を演算し出力する演算装置とからなることを特徴とす
   る梃子式電気測長器