JP2007064798A - 合否判定機能付きデジタルノギス - Google Patents

Abstract

【課題】
製造した被測定物の寸法が規定通りであるか否かを検査する際に、この種の合否判定を瞬時に可能とし、この種の判定作業にかかる手間暇を軽減すると共に、人為的なミスの発生を防止し、合否判定作業の効率が上がるようにする。
【解決手段】
スライダ１１１のデジタル表示器１１５に測定値を数値表示するデジタルノギスにおいて、スライダ１１１に、被測定物の規定寸法に対する上限値と下限値との公差の設定操作を行う公差設定部１２０と、この公差設定部１２０での設定操作により設定した公差設定値を記憶部１３２に記憶させる公差設定制御部１３１と、被測定物の測定によってエンコーダ１３０から出力される測定値が、記憶部１３２に記憶された公差設定値の範囲内であるか否かを判定して表示部１２１に表示する合否判定部１３３とを備えて形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、機械部品等の製造物の幅・厚さ・直径・深さなどの物理的寸法を測定するのに使用するデジタルノギスに関し、更に詳しくは製造物が規定寸法通りに製造加工されているか否かを測定時に瞬時に把握することができるよう形成した合否判定機能付きデジタルノギスに関するものである。

従来、測定値の人為的な読み取りミスを低減するため、測定値を数値で表示する電子式のデジタルノギスがある。この種のノギスは、測定の基準となるメインスケール（本尺）に対して移動自在に取り付けられた検出子（スライダ）を有し、この検出子の移動変位量を電気信号に変換して測定値をデジタル表示するよう構成されている（例えば特許文献１、同２参照）。

即ち従来のこの種のノギスは、例えば図３に示されるように、一方の内側測定ジョー２及び外側測定ジョー３を有する本尺１と、他方の内側測定ジョー１２及び外側測定ジョー１３を有すると共に、本尺１に沿って移動自在に形成されているスライダ１１と、このスライダ１１の本尺１に対する移動変位量を電気信号として検出する検出電極４及び本尺１に内蔵されている静電容量式のエンコーダ（図示せず）とを備えて形成されている。
そしてスライダ１１には、その上縁側に、スライダ１１を本尺１に対して固定するクランプねじ１４が設けられ、またその表面側に、スライダ１１の移動変位量をデジタル表示するデジタル表示器１５や、電源のオン・オフスイッチ１６及びゼロセットスイッチ１７などが設けられている。

而してこの種のノギスは、本尺１の長手方向に沿ってスライダ１１を移動させると、スライダ１１の移動変位量がエンコーダによって検出され、この移動変位量に応じた検出値がデジタル表示器１５にデジタル表示される。
従って測定者は、例えば被測定物の孔径を測定するときはスライダ１１を移動させ、その孔内に内側用測定ジョー２，１２を当接させ、また被測定物の厚みや外寸などを測定するときは、スライダ１１を移動させ、その厚み方向の両側壁に外側用測定ジョー３，１３を当接させる。するとこの当接時のスライダ１１の移動変位量、換言すると、内側用測定ジョー２，１２間、又は外側用測定ジョー３，１３間の寸法が、デジタル表示器１５にデジタル表示される。従ってこの種のノギスは、この表示された数値を読み取ることにより被測定物を精度良く測定できる。

しかしながら従来、この種のノギスの場合は、製造した被測定物の寸法が規定の許容範囲に収まっているか否かの合否判定を行う場合は、前述のような測定作業を測定者が行って先ず数値を読み取り、次にこの数値と許容範囲を示す数値とを比較して判定しなければならなかった。
従って従来品によると、この種の合否判定に必要以上に手間暇がかかり、また人為的なミスが生じるのを避けられず、製造物の合否判定を効率良くできない、という問題点があった。
特許第２８０７３９２号公報 特開平９−３２９４０７号公報

本発明は、このような従来品の問題点に鑑み、提案されたものである。
従って本発明の解決しようとする技術的課題は、製造した被測定物の寸法が規定通りであるか否かを検査する際に、この種の合否判定を瞬時に可能とし、この種の判定作業にかかる手間暇を軽減すると共に、人為的なミスの発生を防止し、合否判定作業の効率を向上できるよう形成した合否判定機能付きデジタルノギスを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような技術的手段を採る。
即ち本発明は、図１及び図２に示されるように、本尺１０１の端部に一方の測定ジョー１０２，１０３が設けられ、この本尺１０１に沿って移動自在に形成されたスライダ１１１に他方の測定ジョー１１２，１１３が設けられ、スライダ１１１を移動して被測定物の測定部位間に双方の測定ジョー１０２，１１２又は１０３，１１３を当接し、この際のスライダ１１１の本尺１０１に対する移動変位量を内蔵するエンコーダ１３０で電気信号として検出し、この検出量を測定値としてスライダ１１１のデジタル表示器１１５に数値表示するデジタルノギスにおいて、上記のスライダ１１１に、被測定物の規定寸法に対する上限値と下限値との公差の設定操作を行う公差設定部１２０と、この公差設定部１２０での設定操作により設定された公差設定値を記憶部１３２に記憶させる公差設定制御部１３１と、被測定物の測定によって上記のエンコーダ１３０から出力される測定値が、上記の記憶部１３２に記憶された公差設定値の範囲内であるか否かを判定して表示部１２１に表示する合否判定部１３３とを備えて形成されていることを特徴とする（請求項１）。

本発明では、被測定物の寸法を検査する際に、その寸法が規定寸法に適合しているか否かが表示部１２１に表示されるから、測定者は表示部を見ることによって瞬時に被測定物の合否判定を行うことができる。従ってこれによれば、製造物が規定寸法通りに、製造、加工されているか否かを、簡単且つ迅速に、またミスなく、効率良くできる。

而して本発明の場合、上記の表示部１２１は、エンコーダ１３０から出力される測定値が記憶部１３２に記憶された公差設定値の範囲内であることを表示する合格状態表示部１２１ａと、公差設定値の範囲外の場合は、公差設定値の下限値よりも小さいことを表示する第１の不合格状態表示部１２１ｂと、公差設定値の上限値よりも大きいことを表示する第２の不合格状態表示部１２１ｃとで形成されているのが好ましい（請求項２）。
なぜならこれによると、被測定物が合格品か否かを判定できるだけではなく、合格範囲よりも小さいか、或いは大きいかについてまで、瞬時に判定することができ、不合格品の不合格状態を分別することができるからである。

本発明は、このように構成されているから、製造した被測定物の寸法を検査する際に、その寸法の合否判定を瞬時に行うことができる。
従ってこれによれば、寸法検査の手間暇を軽減でき、この種の検査をミスなく、効率良く行うことができる。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る合否判定機能付きデジタルノギスの外観構成図である。本発明品は、同図に示されるように、一方の内側測定ジョー１０２及び外側測定ジョー１０３が設けられている本尺１０１と、他方の内側測定ジョー１１２及び外側測定ジョー１１３が設けられていると共に、本尺１０１に沿って移動自在に形成されているスライダ１１１とを備えて形成されている。そしてスライダ１１１には、その上縁側に、スライダ１１１を本尺１０１に対して固定するクランプねじ１１４が設けられ、表面側には、測定した寸法値をデジタル表示するデジタル表示器１１５と、ＡＢＳ（アブソリュート）スイッチ１１６と、電源のオン・オフ及びゼロセット用のスイッチ１１７とが設けられている。またスライダ１１１の表面側には、本発明の特徴要素である公差表示釦１２０ａ、公差マイナス歩進釦１２０ｂ、公差プラス歩進釦１２０ｃ、公差設定釦１２０ｄを有する公差設定部１２０と、測定値が公差設定値の範囲内であるか否かの判定結果を表示する表示部１２１とが形成されている。この表示部１２１は、公差設定値の範囲内であることを表示する合格状態表示部１２１ａと、公差設定値の下限値よりも小さいことを表示する第１の不合格状態表示部１２１ｂと、公差設定値の上限値よりも大きいことを表示する第２の不合格状態表示部１２１ｃとで形成されている。

また本発明品は、スライダ１１１の本尺１０１に対する移動変位量を電気信号として検出し、この検出量を測定値としてデジタル表示器１１５に表示する静電容量式のエンコーダ１３０が、本尺１０１に内蔵されている。また本発明品は、図２に示されるように、公差設定制御部１３１と、公差設定値の記憶部１３２と、合否判定部１３３とを備え、これらがスライダ１１１に内蔵され、相互に、またデジタル表示器１１５、公差設定部１２０、表示部１２１、エンコーダ１３０と信号ラインで電気的に接続されている。

上記の公差設定制御部１３１は、公差設定部１２０で設定した上限値（規定寸法に、例えば５／１００ｍｍを加算した値）と、下限値（規定寸法から、例えば５／１００ｍｍを減算した値）との公差設定値（下限値から上限値の範囲の合格値）を、公差設定値の記憶部１３２に記憶させる制御を司り、ＩＣチップで構成されている。公差設定値の設定操作は、例えばスライダ１１１を規定寸法に移動し、クランプねじ１１４で固定した後、公差表示釦１２０ａを押し下げると共に、公差マイナス歩進釦１２０ｂと公差プラス歩進釦１２０ｃとを押し下げることで行う。この実施形態の場合は、公差表示釦１２０ａを押し下げると、規定寸法がデジタル表示器１１５に点滅する。この状態で測定者が、公差プラス歩進釦１２０ｃを押し下げると、押し下げ回数に応じて、１／１００ｍｍ単位で数値が増加する。そこで上限値に至ったら、公差設定釦１２０ｄを押し下げる。すると、公差設定制御部１３１から、上限値を公差設定値の記憶部１３２に記憶させる信号が出力し、上限値が記憶部１３２に設定される。

そして測定者が、再び公差表示釦１２０ａを押し下げると、スライダ１１１の固定による規定寸法がデジタル表示器１１５に点滅し、次に公差マイナス歩進釦１２０ｂを押し下げると、規定寸法が押し下げた回数に応じて、１／１００ｍｍ単位で減少する。そして下限値において、公差設定釦１２０ｄを測定者が押し下げることにより、下限値が記憶部１３２に記憶されるよう構成されている。

また上記の合否判定部１３３は、エンコーダ１３０から出力される測定値と、公差設定値の記憶部１３２に記憶された公差設定値（下限値から上限値の範囲の合格値）とを比較し、測定値が公差設定値の範囲内であれば合格状態表示部１２１ａを点灯させ、公差設定値よりも小さければ、第１の不合格状態表示部１２１ｂ（図面上のＮＧとは、Ｎｏ−Ｇｏｏｄの略）を例えば点滅させ、また公差設定値よりも大きければ、第２の不合格状態表示部１２１ｃを点滅させるよう構成されている。

次に、このような構成に係る本発明品によって、被測定物の寸法が許容範囲に収まっているか否かの合否判定を行う場合の動作を説明する。被測定物の規定寸法は、１００ｍｍ、許容範囲は１００ｍｍプラスマイナス５％とする。

先ず測定者は、スライダ１１１及び公差設定部１２０を使用して公差設定を行う。即ち測定者は、先ずスライダ１１１を移動させ、デジタル表示器１１５が規定寸法（１００．００ｍｍ）を表示したら、その箇所でスライダ１１１をクランプねじ１１４で固定する。次に公差表示釦１２０ａを押し下げ、表示中の規定寸法（１００．００ｍｍ）を点滅させ、その後、公差プラス歩進釦１２０ｃを押し下げて規定寸法の１００．００ｍｍに、上限の許容範囲（０．０５ｍｍ）を加え、上限値（１００．０５ｍｍ）を設定する。そしてこの状態で測定者が、公差設定釦１２０ｄを押し下げると、その上限値（１００．０５ｍｍ）が、公差設定制御部１３１の制御によって記憶部１３２に記憶される。

次に測定者が、再び公差表示釦１２０ａを押し下げ、スライダ１１１の固定による規定寸法（１００．００ｍｍ）を点滅させる。そして、公差マイナス歩進釦１２０ｂを押し下げ、規定寸法の１００．００ｍｍから下限の許容数値（０．０５ｍｍ）が引かれたら、公差設定釦１２０ｄを押し下げる。これによって、下限値（９９．９５ｍｍ）が、公差設定制御部１３１の制御によって記憶部１３２に記憶される。

測定者は、このようにして公差設定を行った後、被測定物を測定する。先ず測定した被測定物の寸法が、例えば１００．０３ｍｍであったとすると、合否判定部１３３において、エンコーダ１３０から出力される測定値（１００．０３ｍｍ）と、記憶部１３２に記憶された公差設定値（９９．９５ｍｍ〜１００．０５ｍｍ）とが比較される。この場合は、測定値（１００．０３）が、公差設定値（９９．９５ｍｍ〜１００．０５ｍｍ）の範囲内なので、合格状態表示部１２１ａが点灯する。従ってこれを測定者が見ることにより、瞬時に被測定物が合格品であることを判定できる。

次に被測定物の寸法が、例えば９９．９０ｍｍであったとする。この場合は、合否判定部１３３において、その測定値（９９．９０ｍｍ）と、記憶された公差設定値（９９．９５ｍｍ〜１００．０５ｍｍ）とが比較される。この結果においては、測定値（９９．９０ｍｍ）が下限値（９９．９５ｍｍ）よりも小さいので第１の不合格状態表示部１２１ｂが点滅し、これを測定者が見ることにより、瞬時に被測定物が不合格品であることを判定でき、且つ規定寸法よりも小さいことを知ることができる。

次に被測定物の寸法が、例えば１００．０８ｍｍであったとする。この場合は、合否判定部１３３において、その測定値（１００．０８ｍｍ）と、公差設定値（９９．９５ｍｍ〜１００．０５ｍｍ）とが比較され、測定値（１００．０８ｍｍ）の方が上限値（１００．０５ｍｍ）よりも大きいので第２の不合格状態表示部１２１ｃが点滅する。従ってこれを測定者が見ることによって瞬時に被測定物が不合格品であることを判定でき、且つ規定寸法よりも大きいことを知ることができる。

この実施形態に係る本発明は、このように被測定物の寸法が規定寸法に適合しているか否かを、合格状態表示部１２１ａによる点灯表示、第１の不合格状態表示部１２１ｂ、又は第２の不合格状態表示部１２１ｃによる点滅表示で知らせるよう形成されている。従って測定者は、その点灯、又は点滅を目視することによって被測定物を瞬時に合否判定することができるから、これによればこの種の合否判定を、簡単、迅速に、またミスなく、効率良く行うことができる。
またこの実施形態の場合は、被測定物が不合格品である場合に、第１の不合格状態表示部１２１ｂ、及び第２の不合格状態表示部１２１ｃによって規定寸法よりも小さいか、又は大きいかの情報も瞬時に知ることができる。従ってこの本発明を使用すれば、不合格品の不合格状態を分別することができる。そしてこの場合、規定寸法よりも大きいものは、早く再加工にまわすことができるから、これによれば不合格品の再加工効率の向上にも役立つものである。

以上の処において、本発明は、表示部１２１が、上例のように合格状態表示部１２１ａ、第１の不合格状態表示部１２１ｂ、第２の不合格状態表示部１２１ｃで形成される場合は、それぞれ異なる音が、点灯又は点滅と同時に鳴動するよう構成されるのでも良い。なぜならこれによると、被測定物の合否判定を、より楽に、且つ明確に行うことができるからである。

また本発明は、上記の公差設定部１２０を１つのモード釦で構成し、上限値、下限値の設定をスライダ１１１の移動と、移動後にモード釦を操作することで行うよう形成するのでも良い。即ち、上限値の設定は、スライダ１１１を上限値（例えば１００．０５ｍｍ）に移動してクランプねじ１１４で固定し、その後、モード釦を所定時間（例えば２秒）以上押し下げ、上限値（１００．０５ｍｍ）を例えば点滅させた状態でモード釦を更に所定時間（例えば２秒）以上押し下げることにより、上限値（１００．０５ｍｍ）が記憶部１３２に記憶されるよう構成する。また下限値の設定は、スライダ１１１を下限値（例えば９９．９５ｍｍ）に移動してクランプねじ１１４で固定し、その後、モード釦を所定時間（例えば２秒）以上押し下げて下限値（９９．９５ｍｍ）を例えば点滅させ、この状態でモード釦を更に所定時間（例えば２秒）以上押し下げることにより、下限値（９９．９５ｍｍ）が記憶部１３２に記憶されるよう構成する。この構成の場合は、公差設定部１２０の構成、操作を、簡略化することができる。

本発明ノギスの好適な一実施形態を示す一部を切欠した外観構成図である。 同上ノギスの要部ブロック図である。 従来のデジタルノギスを示す一部を切欠した外観構成図である。

符号の説明

１０１ 本尺
１０２，１０３ 一方の測定ジョー
１１２，１１３ 他方の測定ジョー
１１１ スライダ
１１５ デジタル表示器
１２０ 公差設定部
１２１ 表示部
１３０ エンコーダ
１３１ 公差設定制御部
１３２ 公差設定値の記憶部
１３３ 合否判定部

Claims (2)

1. 本尺の端部に一方の測定ジョーが設けられ、この本尺に沿って移動自在に形成されたスライダに他方の測定ジョーが設けられ、スライダを移動して被測定物の測定部位間に双方の測定ジョーを当接し、この際のスライダの本尺に対する移動変位量を内蔵するエンコーダで電気信号として検出し、この検出量を測定値としてスライダのデジタル表示器に数値表示するデジタルノギスにおいて、
   上記のスライダに、被測定物の規定寸法に対する上限値と下限値との公差の設定操作を行う公差設定部と、この公差設定部での設定操作により設定された公差設定値を記憶部に記憶させる公差設定制御部と、被測定物の測定によって上記のエンコーダから出力される測定値が、上記の記憶部に記憶された公差設定値の範囲内であるか否かを判定して表示部に表示する合否判定部とを備えて形成されていることを特徴とする合否判定機能付きデジタルノギス。
2. 請求項１記載の合否判定機能付きデジタルノギスであって、表示部が、エンコーダから出力される測定値が記憶部に記憶された公差設定値の範囲内であることを表示する合格状態表示部と、公差設定値の範囲外の場合は、公差設定値の下限値よりも小さいことを表示する第１の不合格状態表示部と、公差設定値の上限値よりも大きいことを表示する第２の不合格状態表示部とで形成されていることを特徴とする合否判定機能付きデジタルノギス。

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