JPS585204Y2 - 電子式スケ−ル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は滑尺の引出し量を検知し、測定した長さをデジ
タル的に表示する電子式スケールに関するものである。

一般に、滑尺を利用した電子式スケールに於ては、滑尺
が巻取枠に巻き重ねられている為、滑尺の移動距離に対
して巻取枠の回転角が一定でなく、その為従来より種々
の方法が試みられ、先に出願人は特願昭５１−１４５４
５６号にて、上述の問題点を解決するための方法を提案
した。

この方法は第１図に示す如く、厚味ｔ。

、長さｌ。の滑尺１が半径ｒ。の巻取枠に巻取られてい
る状態で、滑尺１を長さＳだけ引き出すと、巻取枠上に
取付けた複数のスリットを有する検出体２が回転し、検
出体２のスリットを検出器３によって検出して検出出力
を発生する。

ここで゛、 ｒニスプールに巻装されたテープの半径（スプールの中
心から最も外側のテープまでの半径）θ：テープ長さＳ
だけ引出したときのスプールの回転角（ラジアン） θ１：テープを長さｌ。

だけ引き出したときのスプールの回転角（ラジアン） とすれば、 で表わされ、テープの始端から終端までの長さｌ。

は次式で表わされる。

今、長さＳだけスケールが引き出されているとするなら
、スプールにはｌ。

−８の長さのテープが巻かれている。

この時の巻き角度をθ２とすれば、となる。

したがって、θ１ 及びθ２ ば、 で表わされる。

一方、長さＳだけ引き出した時の基準点の回転角度はθ
１−０２で表わされるがらθは次式で表わされる。

（１）式よ りθをパラ メータとし、、で長さＳを求める と、 ム ７１ 上記スプールＫｍ個の検出孔を設けると、なる。

従って、テープの引出しにより、スプールが回転し、−
検出センサーで検出される出力パルスらθを消去すれば
次式となる。

上式（３）に於て、 定数項をそれぞれ と置けば、上式（３）は次式となる。

Ｓ ＝Ｋｎ−Ｌｎ２−・・・・（５） このように上記検出器３で検出された出力パルス数ｎは
第２図のブロック図に示す如く、出力パルス数ｎをカウ
ンタ５で゛計数し、カウンタ５の内容を演算処理回路６
によってに倍（４式）し、これで求めたＡ信号と、同じ
くカウンタ５内容を演算処理回路７で２乗し、更に演算
処理回路８により１倍（４式）して求めたＢ信号とを減
算回路９により減算処理して測定長Ｓ ＝ Ａ −Ｂ
＝Ｋｎ−Ｌｎ２（４式）を演算し、演算結果Ｓを表示装
置１０によりテ゛ジタル表示していた。

しかしながら、通常上記定数に、Ｌの値は滑尺１の厚み
ｔ。

９巻取り時の巻径ｒ。により異なるものである。

即ち、一般に滑尺はバネトルクによって巻取られている
が、滑尺間又は滑尺と巻取枠等との摩擦、バネトルクの
不均一性、巻取枠の偏心運動及び操作の仕方によって滑
尺の巻取は常・に変化する。

その為実際には上記（２）式で示さ、れる定数部分に、
Ｌは必ずしも一定とならず操作の仕方により巻径が変わ
り異なるものである。

その為、引出土量が多くなればなる程、巻取径による誤
差が累積してくる。

・ □′本考
案の電子式スケールは上記の如き、滑尺の厚み、巻径等
のバラツキによる累積誤差を補正し、正確な滑尺の引出
し量を検出できるようにしたものである。

以下、本考案による電子式スケールの一実施例を図面を
参照して説明する。

なお、図面において第１図及び第２図と同一部分には同
一符号を以って示す。

第３図は本考案の電子式スケールの一例を示す外観斜視
図であり、滑車１を引出すしと引出し量に応じて検出体
２が回転し、検出体２上のスリットを通して検出器３が
そのスリット数を検出し、この検出信号ｎは第４図のブ
ロック図においてカウンタ１２により計数され、更にカ
ウンタの内容は演算処理回路７によりに０倍されＡ信号
を出力する。

本考案は更に滑尺１に所定間隔の穿孔あるいは光電的に
又は磁気的な変化を読みとることのできるマーク１１を
設け、このマークを検出器４により読み取れるようにし
たものである。

即ち、滑尺１に、例えば一定間隔で孔１１を穿設し、後
述の如くそれにより従来の累積誤差を抑え、かつ補正を
簡単にすることが可能である。

前記した測定長Ｓを表わす（１）式は第５図に示す如く
放物線となるが、滑尺１をある適当な等区間で区切ると
Ｑ−ｎｌ、ｎ１〜ｎ２．ｎ２〜ｎ３・・・・・・の区間
のｎとＳの関係は直線とみなすことができ、しかも滑尺
上に設定されたＳｌ、Ｓ２．Ｓ３・・・・・・（滑尺土
の孔の長さ位置）は滑尺の厚味ｔ。

、巻径ｒ。に関係なく一定であるから、Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ
３・・・・・・点で誤差を補正することができる。

ここで第４図に従って説明すると、ブロック図の検出器
３は第６図の如く検出体２の回転に従って信号ｎを連続
的に発生すると共に、滑尺土に任意の長さをもって一定
間隔毎に設けたマーク１１を通して信号Ｓが発生するる
この信号Ｓは信号ｎのパルス位相、数に関係なく一定長
ごとに発生するため０〜Ｓ１の区間とＳ４〜Ｓ５の区間
ではｎのパルス数は多少異なるがＳの区間を適当に短縮
すればｎのパルス数の相違を極力減らすことが可能であ
るから、誤差はきわめて小さくなる。

このように滑尺１上のマーク１１の通過を検出器４によ
り検出し、この検出器４の出力をカウンタ１３に入力す
るとともにカウンタ１２をリセットさせ、同時に検出器
４の出力で゛ある信号Ｓの回数をカウンタ１３により計
数し、カウンタ１３の計数内容を演算回路１５によりに
２倍してＢ信号を出力する。

さらにこのＢ信号を上記Ａ信号とともに加算回路１６に
導入して加算処理し、表示装置１０によりディジタル表
示する。

ここで本考案の電子スケールの測定方法を分かり易く説
明すると、令弟６図の０ ”＝ ８１区間について；カ
ウンタ１２はｎ信号が到来するごとに計数しＮ１まで計
数する。

計数した内容を演算処理回路７でに１倍し、Ａ信号とな
る。

このＯ−Ｓ、の区間ではカウンタ１３は０であるため、
Ｂ信号は０で表示内容はに、Ｎ、となる。

今仮にｎ信号の重みを１パルス１ｍｍとすれば表示は１
，２，３．−４・・・・・・Ｎ１となる。

次に検出器４からＳ１パルスが入るとカウンタ１２はリ
セットされＯとなり、Ａ信号は０となる。

又カウンタ１３はＳ１信号によりその内容は１となり演
算処理回路１５でに２倍されＢ信号はに２となる。

今Ｓ信号の重みを１パルス１０ｍｍとすると表示内容は
１，２，３，４．Ｎ、１０となる。

次にＳ１〜Ｓ２の区間ではカウンタ１２はＳ１信号によ
りリセットされている為、１，２，３．．４・・・・・
・（Ｎ２−１）を計数する。

Ｓ２点ではＳ２信号が優先しＮ２はカウントされずリセ
ットされる。

よってＳ１〜Ｓ２区間ではカウンタ１２・・・・・・１
，２，３．４・・・・・・（Ｎ２−１）重みｌとしてＡ
→１，２，３，４、・・・・・（Ｎ２−力カウンタ１３
・・・・・・１ 重み１０としてＢ→１０ となり、表示内容はＡ＋Ｂで、１１，１２，１３，１４
゜・・・・・・１０＋ （Ｎ２ １）となり、Ｓ２点で
はカウンタ１２・・・・・・０→ＡＯ カウンタ１３・・・・・・２→Ｂ ２０となりＡ十Ｂ
は２０となる。

この繰返しによって表示は、 １次式で補正され、５ｎ−１〜５ｎ（ｎ＝１・・・・・
・ｎ）区間でのパルス数に対する適当な適正係数を設定
してやれば、この区間での誤差も小さくなりＳｎ点ごと
に従来方式で発生する滑尺厚、巻径等のバラツキによる
累積誤差を補正することが゛できる。

滑尺上のマークの検出方法は孔の数をセンサーによって
検出する。

あるいは滑尺上に印刷されたマーク、磁性材、抵抗体等
を検出する方法など種々の方法が考慮されることはもち
ろんであり、又従来方式ではＳｎ−、〜Ｓｎ区間のパル
ス数Ｎｎを計数するのにカウンタ６の容量が 必要であるのに対し、本案方式ではカウンタ容量はＮｎ
であればよく容量の少ないカウンタで構成できる。

又カウンタのリセット方法については種々の方法が考え
られることはもちろんである。

以上説明した様に、本考案の電子式スケールによれば、
滑尺上に所望間隔のマークを設け、これを検出補正する
ことにより従来の累積誤差を極力少なくして正確な測定
を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子式スケールの要部説明図、第２図は
同スケールの制御ブロック図、第３図は本考案による電
子式スケールの一実施例を示す外観斜視図、第４図は同
スケールの制御ブロック図、第５図は同スケールの動作
を説明するための図、第６図は同スケールの検出パルス
のタイムチャートである。 。図中、１：滑尺、２：回転体、３：検出
器、４：マーク検出器、１０：表示装置、１２，１３
：カウンタ、７，１５：演算処理回路、１１：マーク、
１６：加算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円周上に一定の間隔で複数個のスリットを形成して成り
   且つ滑尺の巻取枠に連動するよう設置したスリット板と
   、長手方向へ一列に前記スリットの間隔より大きな間隔
   で複数個のマークを形成して成る滑尺と、前記滑尺を引
   き出したときにある基点を通過するスリット及びマーク
   を検出し、検出する毎にそれぞれスリット検出信号及び
   マーク検出信号を出力するスリット検出器及びマーク検
   出器と、前記スリット検出器から出力されるスリット検
   出信号を計数し且つ前記マーク検出器からマーク検出信
   号が出力される毎にリセットされるように構成したスリ
   ット用カウンターと、前記マーク検出器のマーク検出信
   号を計数するマーク用カウンターと、前記スリット用カ
   ウンターの計数値及び前記マーク用カウンターの計数値
   にそれぞれある定数を乗算する第１及び第２の乗算回路
   と、前記第１及び第２の乗算回路の乗算結果を加算する
   加算回路と、前記加算回路で得られた加算結果を計測値
   として表示する表示装置とから成ることを特徴とする電
   子式スケール。