JPS6020114A

JPS6020114A - 測長器の表示装置

Info

Publication number: JPS6020114A
Application number: JP58128530A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nishimura; 武司西村; Mamoru Yasuda; 守安田
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-07-14
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1985-02-01
Also published as: US4628521A

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】本発明は、測長器の表示装置に係シ、特に振動等に伴う
表示値のチラッキを防止した表示装置に関する。

測定値をデジタル表示するデジタル表示装置は、個人的
読取誤差がなく、かつ迅速な読取シが可能なことから、
各種産業分野で広く利用されている。

一般的に、この種のデジタル表示装置は、測長器に連動
するエンコーダからの出力信号を計数し、これを演算処
理して液晶等からなる表示ユニットへ測定長としてデジ
タル表示するよう構成されている。

ところが、測長器が工作機械のフィードバック信号用と
して採用される等利用分野が拡がり、また益々高精度測
長をめられるに至９、表示値のチラッキが問題となって
きた。

例えば、第１図中≠参箒字替に示す如く、メインスケー
ル１とスライダ２に設けられたインデックススケール３
とを相対移動させ、この相対移動に伴う光量変化を検出
ヘッド４によって電気信号として検出した後パルス信号
に変換し、このパルス信号から測定長を得る、いわゆる
光電式直線型測長器にあっては、両スケール間のクリア
ラス変動が測定精度に重大な影響を及ぼす。そのため、
クリアランス変動に伴う精度低下を軽減するためには、
両スケール間を例えば摺動子５等を介して抑圧保持する
必要がある。しかし、押圧力を過大にすると、相対移動
方向が反転する際、スライダ支持アーム６の撓みによっ
て戻シ誤差が増大する結果、現状ではクリアランス変動
の影響の小さい検出方法に改善しつつ、戻り誤差を微小
化するためにスライダの摺動抵抗を小さくしているのが
実情である。

従って、特に工作機械等に取付けられるような場合では
、工作機械からの振動によって表示値がチラッキ、読取
シにくい。また、表示器が７セグメント方式では、検出
値が±１μｍ変動しても、表示値を全く読み取れない場
合がある。例えば、検出値が９９，９９５ｍｍと１００
，０００　ｚｍとの間を変動する場合、現実には１８８
，８８８と視認される場合がある。しかも、これらは、
測長器の感度が良好な程顕著に現われる。

これを解決するには、デジタル表示方法の一般的手法と
して、表示データの更新サンプリング間隔を犬きくする
、いわゆるスムーズイング回路が知られているが、これ
は測長器には不適である。

何故なら、例えば所定位置にバイトを位置決めする作業
等が測定工程中に生じると、確認時間が長くなシ、不都
合を生じるからである。

ここにおいて、本発明の目的は、振動等によるチラッキ
を防止し、読み取シが迅速かつ容易な測長器の表示装置
を提供することにある。

一般に、測長器の多くは、可動部材の移動方向に応じて
アップ信号およびダウン信号を発するように構成される
場合が多い。本発明は、この点に着目し、両信号の反転
っまシアツブ信号からダウン信号への変化またはダウン
信号からアップ信号への変化を検知し、これにより所定
時間経過するまで表示値をホールドするよう構成したも
のである。

具体的には、測長に関与する相対移動部材、例えばメイ
ンスケールとインデックススケールとの相対移動方向に
連動してエンコーダから出力されるアップ信号およびダ
ウン信号に応じて、加減算計数可能なエンコーダを備え
、このカウンタの計数値に基づいて前記相対移動部材の
相対移動量を表示器にデジタル表示する測長器の表示装
置であって、前記エンコーダからのアップ信号およびダ
ウン信号を入力としその入力信号がいずれか一方から他
方へ変化したことを検知するチラッキ検知回路と、この
チラッキ検知回路によって信号の変化が検知された際所
定時間長のホールド信号を出力するホールド回路と、前
記カウンタからの計数値を逐次更新記憶し前記表示器に
表示させる一方、前記ホールド回路からホールド信号が
与えられている量計数値の更新記憶を中断するラッチ回
路とを含む構成によシ、上記目的を達成したものである
。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本実施例の表示装置の回路構成を示しティる。

同図において、エンコーダ１１１１、測長器の相対移動
部材、例えば第１図の直線型測長器におけるメインスケ
ール１とインデックススクール３とが相対移動した際、
検出ヘッド４から出力される信号を矩形波に整形し、こ
れを更に両スケールの相対移動量に対応したパルス信号
に処理した後、この両パルス信号を相対移動方向に応じ
たアップ信号ＵＰおよびダウン信号ＤＯＷＮとして出力
する。これらの両信号ＵＰ、ＤＯＷＮは、可逆計数カウ
ンタ１２およびチラッキ検知回路としてのフリップ７０
ツ７°１３へそれぞれ入力されている。

前記可逆計数カウンタ１２は、前記エンコーダ１１から
アップ信号ＵＰが入力された際加算処理し、ダウン信号
ＤＯＷＮが入力された際減算処理する・そして、可逆計
数カウンタ１２の計数値（両スケールの相対移動量）は
、ラッチ回路１４へ逐次更新記憶された後、デジタル表
示器１５にデジタル表示される一方、測長器の零セット
釦（図示せず）の操作に基づく零セツト信号ＺＳによシ
零にクリアされる。なお、デジタル表示器１５は、１桁
が７セグメントからなる６桁の表示ユニットから構成さ
れている。

一方、前記フリップフロラ７’１３には、そのセット入
力端Ｓに前記エンコーダ１１から出力されるアップ信号
ＵＰが、リセット入力端Ｒに前記エンコーダ１１から出
力されるダウン信号ＤＯＷＮがそれぞれ入力されている
。また、フリップフロラｆ１３の出力端Ｑにはホールド
回路１６が接続されている。ホールド回路１６は、前記
フリップフロップ１３の出力端Ｑからの出力信号が立上
った際、コンデンサＣと可変抵抗Ｒとの時定数で定まる
所定時間長Ｔのホールド信号Ｈ３を前記ラッチ回路１４
へ与える。これによシ、ラッチ回路１４では、ホールド
信号Ｈ８が与えられている間、計数値の更新記憶動作が
中断される。なお、ホールド回路１６から出力されるホ
ールド信号Ｈ８は、前記零セツト信号ＺＳによシ解除さ
れる。

次に、本実施例の作用を説朋する。測長作業に当って、
メインスケールｌとインデックススケール３とを相対移
動させると、エンコーダ１１から両スケールの相対移動
方向に応じてアップ信号ＵＰまたはダウン信号ＤＯＷＮ
が可逆計数カウンタ１２およびフリップフロップ１３へ
逐次入力される。

すると、可逆計数カウンタ１２は、入力されるアップ信
号ＵＰまたはダウン信号ＤＯＷＮに応じて加′Ｊｉ、ま
たは減算動作し、両スケールの相対移動量を計数する。

この計数値は、ラッチ回路１４へ逐次更新記憶された後
、デジタル表示器１５にデジタル表示される。従って、
デジタル表示器１５の表示値を読み取れば、両スケール
の相対移動量つまり副長値をめることができる。

いま、第３図に示す如く、エンコーダ１１からダウン信
号ＤＯＷＮのみが出力される方向へ両スケール１，３を
相対移動させていき、或任意の位置で停止させた際、外
部からの振動によってエンコーダ１１からアップ信号Ｕ
Ｐとダウン信号とが例えば１・♀ルスおきに交互に出力
されたとすると、フリップフロップ１３の出力端Ｑから
の出力信号は、ダウン信号ＤＯＷＮのみが入力されてい
る状態ではＬレベルの状態に保持されているが、アップ
信号ＵＰが与えられた際Ｉ４レベルに反転され、次のダ
ウン信号ＤＯＷＮが入力される寸でＨレベルの状態に保
持される。ここで、フリップフロップ１３の出力信号が
ＬレベルからＨレベルに立上る毎に、ボールド回路１６
は所定時間長Ｔのホールド信号Ｈ８をラッチ回路１４へ
与え、そのラッチ回路１４における計数値の更新記憶を
中断させる。これによシ、ラッチ回路１４にホールド信
号が与えられている間、デジタル表示器１５の表示値は
その状態にホールドされる。この際、ホールド信号Ｈ８
の時間長Ｔを、例えば振動によって生じるアップ信号Ｕ
Ｐの周期以上に設定しておけ６′、停止時の振動によっ
てアップ信号ｔＪＰとダウン信号ＤＯＷＮとが１パルス
おきに交互に繰返される間、ホールド信号Ｈ８が継続的
に出力されることから表示器１５の表示値は両スケール
が停止した時点の値の捷ま継続的にホールドされる。従
って、停止時の振動によるチラッキがなく、両スケール
が停止した時点の値を迅速かつ正確に読み取ることがで
きる。その後、両スケール１，３を再度相対移動させれ
ば、ホールド信号Ｈ３が解除されるので、可逆計数カウ
ンタ１２の計数値が表示器１５に逐次表示される。なお
、表示値がホールドされている間でも、可逆計数カウン
タ１２は常時計数しているので、ホールドによる測長誤
差がない。

一方、第４図に示す如く、エンコーダ１１からアップ信
号ＵＰのみが出力される方向へ両スケール１，３を相対
移動させていき、或任意の位置で停止させた場合でも、
上記と同様に表示値がホールドされる。ただし、この場
合には、両スケール１．３が停止した状態において、ダ
ウン信号Ｉ）ＯＷＮが出力された後、次にアップ信号Ｕ
Ｐが出力された時点からホールド信号Ｈ８が出力される
ため、第３図の相対移動方向の場合とは１パルス分の誤
差が生じる。しかし、この程度の誤差は、実際の測長に
何ら差しつかえるものでない。

従って、本実施例によれば、エンコーダ１１から出力さ
れるアップ信号ＵＰおよびダウン信号ＤＯＷＮがいずれ
か一方から他方へ変化したことを７リツプフロツプ１３
で検知し、このフリツノフロップ１３で信号の変化が検
知された際、つまシフリツノフロツゾ１３の出力信号の
立上りでホールド回路１６から所定時間長１゛のホール
ド信号ＨＳをラッチ回路１４へ与え、表示器１５の表示
値をホールドするようにしたので、停止時の振動による
表示値のチラッキを防止でき、測長値を迅速かつ正確に
読み取ることができる。

しかも、ホールド信号Ｈ８の時間長Ｔを調整できるよう
にしたので、機械の固有振動数に応じて最適なチラッキ
防止処理を行える。更に、第３図および第４図でＶよ、
振動によってアップ信号ＵＰとダウン信号ＤＯＷＮとが
１パルスおきに交互に出力される場合として説明したが
、アップ信号ＵＰとダウン信号とが数パルスおきに交互
に出力される振動系の場合には、初めのアップ信号ＵＰ
が出力されてから、ダウン信号ＤＯＷＮが出力された後
再びアップ信号ＵＰが出力される才での周期よシ犬きく
ホールド信号Ｈ８の時間長′■゛を設定すればよい。

また、ホールド期間中でも可逆計数カウンタ１２におい
てアップ信号ＵＰおよびＤＯＷＮ信号を常時計数してい
るので、再度測長作業へ入っても測長誤差を生じること
がない。

このほか、両スケール１，３０両相対移動方向を１つの
回路で処理でき、かつ回路的にも簡易に構成できるので
、測長器に内蔵させることも可能である。

なお、実施に当って、表示装置は、測長器と一体、また
は別体でもよい。また、測長器は、第１図で述べた光電
式直線型測長器に限られるものではない。要するに、測
長に関与する相対移動部材の相対移動（回転も含む）方
向に応じて、アップ信号およびダウン信号を出方するも
のであれば、型式、種類を問わずいずれでもよい。

以上の通シ、本発明によれば、振動等によるチラッキが
なく、表示値の読み取シが迅速かつ容易な測長器の表示
装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の副長器の機構を示す断面図、第２図は本
発明の表示装置の一実施例を示すブロック図、第３図お
よび第４図はそれぞれタイムチャートである。１．３・・・相対移動部材としてのスケール、１１・・
・エンコーダ、１２・・・カウンタ、１３・・・チラッ
キ検知回路としてのフリツノフロップ、１４・・・ラッ
チ回路、１５・・・表示器、１６・・・ホールド回路。代理人　弁理士　木下實三（ほか１名）第１図

Claims

【特許請求の範囲】（１，）　測長に関与する相対移動部材に連動するエン
コーダからのアップ信号およびダウン信号に応じて、加
減算計数可能なカウンタを備え、このカウンタの計数値
に基づいて前記相対移動部材の相対移動量を表示器にデ
ジタル表示する測長器の表示装置であって、前記エンコ
ーダからのアップ信号およびダウン信号を入力としその
入力される信月がいずれか一方から他方に変化したこと
を検知するチラッキ検知回路と、このチラッキ検知回路
によって信号の変化が検知された際所定時間長のホール
ド信号を出力するホールド回路と、前記カウンタからの
計数値を逐次更新記憶し前記表示器に表示させる一方、
前記ホールド回路からホールド信号が力見られている間
計数値の更新記憶を中断するラッチ回路とを含むことを
特徴とする測長器の表示装置。（２、特許請求の範囲第１項において、前記ホールド回
路からのホールド信号の時間長を調整可能としたことを
特徴とする測長器の表示装置。