JPS609040Y2 - 自在平行定規装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直定規の回転角度をディジタルに表示するよう
にした自在平行定規装置に関し、エンコーダ板として、
磁気信号検出器のエンコーダ板に対する相対的回転中心
を中心とする円線に沿って度盛り磁気信号が記録された
磁気エンコーダ板を採用したことを特徴とするものであ
る。

此種の装置においては、多数のスリットが外周円に沿っ
て形成されたスリット型エンコーダ盤と光検出型信号検
出器の中のいずれか一方をヘッドの非回転部側に取付け
、他方をヘッドの回転部側に取付け、該回転部の回転に
ともなって前記信号検出器が前記エンコーダ盤に沿って
これに対して相対的に移動するように威し、前記信号検
出器によって、前記エンコーダ盤のスリット信号をパル
ス信号に変換する構成が一般的である。

この構成によると、前記エンコーダ盤のスリット配列外
周円の中心と、前記信号検出器の移動円軌跡の中心とが
正確に一致しないと、信号検出器が正確にエンコーダ盤
のスリットに沿って移動することができなくなる。

そのためヘッドの組立時に、エンコーダ盤と信号検出器
の位置の設定に微妙な調整作業が必要とされていた。

また、エンコーダ板として、磁気エンコーダ板２８を採
用しても、第６図に示す如く、磁気信号検出器Ｈの回転
中心がＰｌに存すると、検出器Ｈが、０度から９０度反
時針回転方向に移動した場合、該検出器Ｈは、度盛信号
Ａを検出する。

このとき、表示部は９０度を表示するものとする。

しかるに、予じめ、磁気度盛信号が記録されたエンコー
ダ板を用いた場合検出器Ｈの回転中心がＰｌと正確に一
致することはほとんどなく、例えば２２点に設定されて
しまう。

この場合、度盛信号Ｂを検出することになる。

このとき、表示部は９０度を表示せず、例えば８９度３
吋を表示してしまう。

自在平行定規において、インデックス機構は、通常、１
５度ごとに直定規を固定状態とする。

したがって上記のように、表示部の表示に誤差が存する
と、インデックス機構によって直定規を例えば９０度に
固定しても、表示部は、９０度を表示しないことになり
、インデックス機構のインデックス機能と表示部の表示
が一致しなくなってしまう。

これは、自在平行定規にとってきわめて不都合なことで
ある。

本考案は上記欠陥を除去することを目的とするものであ
る。

以下に本考案の構成を添付図面に示す実施例に付き詳細
に説明する。

第１図において、１は図板、２は横レールであり、これ
に横カーソル３が横レール２の長手方向に沿って滑動自
在に連結している。

４は縦レールでありこれの一端部は横カーソル３に連結
している。

前記縦レール４の他端には尾部コロ５が回転自在に取付
けられ、該尾部コロ５は図板１上に載置されている。

６は前記縦レール４に、これの長手方向に沿って滑動自
在に取付けられた縦カーソルであり、該カーソル６には
ヒンジ連結部材７によってヘッド８の支持部材９が連結
している。

前記ヘッド８の構成要素の一つである定規取付板１０に
は直定規１１．１２が着脱可能に固定されている。

次にヘッド８の構成を第２図及び第７図を参照して説明
する。

７はヒンジ連結部材であり、これの一方は縦カーソル６
に回動自在に軸支されている。

１３は支持板であり、これの立ち上り部は、前記ヒンジ
連結部材７の他方に回動自在に軸支されている。

１４は、電池１５が収納されたハンドルであり、これに
、部材１６．１７が固定されている。

１８は伝達板であり、前記部材１６の案内部に、第２図
上、左右方向に移動自在に支持されている。

前記伝達板１８の立ち上り部には、操作部材１９が回動
自在に軸２０支され、該操作部材１９には細長片２１の
一方が固定されている。

２２は一端部が前記伝達板１８の一端に固定された板ば
ねであり、これの他端部に立ち上り部２２ａが形成され
、該立ち上り部２２ａは前記細長片２１に形成された穴
に遊嵌している。

２３は主軸（ヘッドの回転部）であり、ねじによって前
記部材１７に固定されている。

前記主軸２３の管部には円錐体２４が配置され、これの
上端は前記板ばね２２に連結している。

前記主軸２３の外周面には、リング２５が嵌着され、該
リング２５の外周面には盤２６が回転自在に嵌合してい
る。

前記盤２６の鍔部はねじによって固定板２７（ヘッドの
非回転部）に固定されている。

前記固定板２７の下面には、磁性部２８ａを有する磁気
エンコーダ板２８が固定されている。

２９はスイッチ駆動板であり、これの中間部は、前記円
錐体２４の下端に連結し、該スイッチ駆動板２９の一端
は定規取付板１０に回動自在に軸支されている。

３１は細長片であり、前記スイッチ駆動板２９に第２図
上、左右方向に連動するように連結している。

前記細長片３１には軸３２が突設され、該軸３２は揺動
片３３に透設された長孔３４に摺動自在に嵌合している
。

前記揺動片３３の一端は定規取付板１０に回動自在に軸
支され、且つ該揺動片３３の他端爪部３５はインデック
スリング３６の外周面に対向している。

上記揺動片３３、爪部３５、細長片３１、及びインデッ
クスリング３６は公知のインデックス機構（第５図参照
）を構成し、該インデックス機構は直定規１１．１２を
１５度ごとに解除可能に固定するインデックス機能を備
えている。

前記インデックスリング３６は、前記盤２６の鍔部に固
定されている。

前記定規取付板１０は前記主軸２３の下端面に固定され
ている。

３７は前記定規取付板１０に固定されたインデックスス
イッチ、３８は前記固定板２７の上面に円周方向に沿っ
て穿設された溝に配置されたブレーキバンドであり、こ
れによって、前記固定板２７に対して、前記部材１７を
着脱可能に固定し得るように構成されている。

３９は前記定規取付板１０に固定されたＩＣ基板であり
、これに一体的に形成された板部材４０には、前記磁気
エンコーダ板２８の磁性部２８ａに対向すべく一対の磁
気ヘッド４１．４２が固定されている。

４３は上部カバーであり、前記定規取付板１０に固定さ
れている。

前記上部カバー４３には表示手段４４、リセットスイッ
チ４５が取付けられている。

４６は歯車であり、前記固定板２７に固設されている。

第８図は、本装置の情報処理回路のブロック説明図であ
り、回路中のＩＣ部は前記ＩＣ基板３９に組込まれてい
る。

図中、５０は増幅回路、５１は信号入力ライン、２８は
磁気エンコーダ板、４１．４２は磁気ヘッド、５３はシ
ュミット回路、５４は方向判別逓倍回路、５５はインデ
ックス回路、５６は極性反転回路、５７は分周回路、５
８は初期リセット回路、５９は発振回路、６０は１８喉
出回路、６１はゼロ検出回路、６２は５桁アップダウン
カウンタ、６３はダイナミックドライブ制御回路、４４
は表示手段であり、極性表示部４４ａと数値表示部４４
ｂとから構成されている。

６４は表示用ドライバ、４５はリセットスイッチである
。

次に上記磁気エンコーダ板５２に度盛り磁気信号を記録
する作業について説明する。

ヘッド８を縦カーソルに連結しない状態で、且つヘッド
８に上部カバー４３を取付ける前に適宜な固定装置によ
ってハンドル１４を、固定し、歯車４６に、適宜な歯車
を噛合させ、該歯車を、適宜の駆動装置によって所定ピ
ッチずつ回転させる。

同時に信号入力ライン５１から、度盛り電気信号を磁気
ヘッド４１に供給する。

この作業によって、磁気エンコーダ板２８の磁性部２８
ａの同心円線上にこれに沿って、度盛り磁気信号６６を
記録することができる。

前記磁気ヘッド４１．４２は、その出力の位相が互いに
９０°ずれるように配置されている。

この９０°の位相のずれを生じさせるヘッド４１．４２
の位置関係は、第８図に図示されている。

前記磁気エンコーダ板２８と磁気ヘッド４１゜４２は、
エンコーダ７２を構成している。

次に本実施例の作用について説明する。

ヘッド８に図板１面に対して平行な任意の方向に力を加
えると、横カーソル３の横レール２に沿った移動と、縦
カーソル６の縦レール４に沿った移動によってヘッド８
及び直定規１１，１２は図板１上の任意の位置に平行移
動する。

直定規１１．１２の回転角度を知りたいときは、まず電
源スィッチをＯＮにする。

操作部材１９を第２図上、左方向に押動し、伝達板１８
を左方向に移動する。

これによって板ばね２２は左方向に移動し、円錐棒２４
は、スイッチ駆動板２９を、揺動し、インデックススイ
ッチ３７がＯＮとなる。

インデックススイッチ３７ＯＮによってインデックス回
路５５は出力側ρＷより駆動信号がダイナミックドライ
ブ制御回路６３、表示用ドライバー６４及び増幅回路５
０に出される。

このとキ、揺動片３３の爪部３５はインデックスリング
３６の嵌合凹部から離反し、これによって直定規１１．
１２は、自由に揺動自在な状態となる。

操作部材１９を左方向に押動保持した状態で、ハンドル
１４を手で握り、該ハンドル１４を回転させ、部材１６
．１７手軸２３及び定規取付板１．０を盤２６の内径面
に沿って回転させると、直定規１１．１２が図板１面に
対して平行な平面内で回転する。

定規取付板１０の回転によって、磁気ヘッド４１．４２
が、磁気エンコーダ板２８に沿って移動する。

この移動によって、磁気ヘッド４１．４２は、磁気エン
コーダ板２８の度盛り磁気信号６６を検出し、増幅回路
５０の出力端より９００位相のずれた２種類のパルス即
ち、ＳｉｎパルスとＣＯＳパルスが出力される。

これらのｓｉｎ、ｃｏｓパルスはシュミット回路５３を
経て波形整形され、方向判別・逓倍回路５４に送られ、
ここでパルスが４倍される。

ハンドル１４を第１図上、反時針回転方向に回転すると
増幅回路５０の出力端ＯＡにＳｉｎパルスが、出力雉ｐ
ＢにはＣＯＳパルスが出てこのパルスの４倍パルスは回
路５４の出力昂ρＥに現れる。

反対にハンドル１４を時針回転方向に回転すると、増幅
回路５０の出力端ＯＡにはｃｏｓパルスカ出力端ＯＢに
はＳｉｎパルスが出て、このパルスの４倍パルスは回路
５４の出力端ＯＦに現れる。

今、回路５４の出力端ＯＥにパルスが現れた場合につい
て説明する。

リセットスイッチ４５をＯＮとなし、アップダウンカウ
ンター６２の内容を全てゼロにクリアすると、ゼロ検出
回路６１から、極性反転回路５６のフリップフロップの
入力端に信号が出され、回路５４の出力端ＯＥに現れた
タイミングパルスが前記フリップフロップに入力される
と、該フリップフロップは反転する。

該状態において、回路５４の出力端ＯＥから出力される
パルスは極性反転回路５６の出力端ＯＨに現れ、該出力
端ＯＨに現れたパルスは分周回路５７を経て、アップダ
ウンカウンター６２のアップカウント端子に供給される
。

更にアップダウンカウンター６２の値はダイナミックド
ライバ制御回路６３に送られて、最終的に直定規１１の
基線（ゼロ基準）に対する角度が数値表示部４４ｂにデ
ィジタルに表示される。

このとき、極性表示部４４ａには゛十゛が表示され、直
定規１１が基線に対して反時針回転方向に位置すること
を表示する。

アップダウンカウンター６２がクリア状態において直定
規１１を時針回転方向に揺動し、４倍パルスが回路５４
の出力端ＯＦに現われた場合には、極性反転回路５６内
のフリップフロップの作用によって出力パルスは、該回
路５６の出力端ＯＨに現れ、該出力パルスは１／４パル
スに分周され、アップダウンカウンター６２に入力され
る。

このとき、極性表示部４４ａは−゛′を表示し、直定規
１１が基線に対して時針回転方向に位置していることを
表示する。

尚、アップダウンカウンター６２に、ある−°゛の数値
がはいっていた場合に、直定規１１を反時針回転方向に
回転すると、回路５４の出力端から出たパルスは、極性
反転回路５６の出力端■に現れ、カウンター６２の内容
は順次減少する。

そして、カウンター６２の内容がゼロとなったとき次の
パルスはゼロ検出回路６１によって動作する極性反転回
路５６内のフリップフロップの作用で、該回路５６の出
力端ＯＨに現れ、このとき極性表示部４４ａの表示が“
十゛°に変る。

出力端ＯＨに現れたパルスは分周回路５７を経て、カウ
ンター６２のアップカウント端子に入り、該カウンター
６２の内容は順次増加する。

また逆にカウンター６２内に“°十゛の数値がはいって
いた場合についても同様に考えることができるのでその
説明を省略する。

尚、本実施例では、インクリメント方式の磁気エンコー
ダ板を用いているが、第７図に示す如く、アブソリュー
ト方式の磁気エンコーダ板７０を用い、エンコーダ板７
０の半径方向に複数配置した磁気ヘッドの１，０信号か
ら成るコード信号をデコーダによってω進数値化し、こ
れを表示手段に表示させるようにしても良い。

また、本実施例では、直定規１１．１２がフリー回転可
能のときのみ直定規１１．１２の角度をディジタル表示
するようにした節電方式を採用しているが、特にこの方
式に限定されるものではない。

本考案は上述した如く、磁気エンコーダ板に、磁気ヘッ
ドの磁気エンコーダ板に対する相対的回転中心を中心と
する円線に沿って磁気度盛り信号を記録したので、表示
部に直定規の正確な角度を表示することができ、しかも
、インデックス機構のインデックス機能と表示部の表示
を一致させることができる等の効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の好適な実施例を示腰第１図は全体平面図、
第２図はヘッドの正面断面図、第３図はヘッドの他の正
面断面図、第４図はエンコーダの断面図、第５図はイン
デックス機構の平面図、第６図は磁気エンコーダ板の平
面図、第７図は磁気エンコーダ板の他の実施例を示す平
面図、第８図は本装置の電子ブロック回路図である。 １・・・・・・図板、２・・・・・・横レール、３・・
・・・・横カーソル、４・・・・・・縦レール、６・・
・・・・縦カーソル、８・・・・・・ヘッド、１０・・
・・・・定規取付板、１１，１２・・・・・・直定規、
１３・・・・・・支持板、１４・・・・・・ハンドル、
２３・・・・・・主軸（回転部）、２４・・・・・・円
錐棒、２６・・・・・・盤、２７・・・・・・固定板（
非固転部）、２８ａ・・・・・・磁性部、２８・・・・
・・磁気エンコーダ板、４１，４２・・・・・・磁気ヘ
ッド、４４・・・・・・表示手段、５４・・・・・・方
向判別逓倍回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 図板１上の任意の位置に、所定の向きを保持した状態で
   載置可能なヘッド８と、該ヘッド８に回転自在に取付け
   られた直定規１１，１２と、該直定規１１，１２を所定
   角度毎に解除可能に係止するインデックス機構と、前記
   直定規１１．１２の回転角度をディジタル量で表示する
   表示手段４４とから成る装置において、前記ヘッド８の
   非回転部２７と回転部２３の両者の一方側に取付けられ
   た磁気エンコーダ板２８．７０と、前記両者の他方側に
   取付けられた磁気ヘッド４１．４２と、前記磁気ヘッド
   ４１．４２の前記磁気エンコーダ板２８．７０に対する
   相対的回転中心を中心とする円線に沿って前記エンコー
   ダ板２８の磁性部２８ａに記録された度盛り磁気信号と
   から戒り、前記磁気エンコーダ板２８．７０と前記磁気
   ヘッド４１．４２とで前記直定規１１．１２の回転運動
   をパルス信号に変換するエンコーダ７２を構成したこと
   を特徴とする自在平行定規装置。