專利名稱：圖形測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)定直線型、極座標(biāo)型等面積用的面積儀，任意座標(biāo)點(diǎn)的位置或是沿任意點(diǎn)之間的圖形上的線長(zhǎng)等等的圖形測(cè)定裝置。
用設(shè)在面積儀測(cè)桿一端的描繪部描繪圖形，并將該測(cè)定值輸入計(jì)算機(jī)，便可以用其測(cè)定該圖形的面積、線長(zhǎng)、座標(biāo)點(diǎn)等等。
然而對(duì)于直線型面積儀，由測(cè)桿轉(zhuǎn)動(dòng)范圍給定的測(cè)定范圍為相對(duì)于該車輪行走方向中心軸線190毫米(56°角)，對(duì)于極座標(biāo)型面積儀，是由其一端轉(zhuǎn)動(dòng)支承在固定部處的轉(zhuǎn)動(dòng)部和測(cè)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍限定其范圍，當(dāng)圖形超出該轉(zhuǎn)動(dòng)范圍時(shí)，不能直接進(jìn)行該測(cè)定的設(shè)定，故使用不方便。因此，本申請(qǐng)人曾在日本特愿平7-167606中，提出了一種在上述測(cè)桿的另一端設(shè)置向其相對(duì)側(cè)延伸的臂，且在后者端部設(shè)置輔助描跡頭的方案，但該方案對(duì)測(cè)定范圍的擴(kuò)大并不充分。
本發(fā)明就是要克服上述缺陷，通過(guò)改變以圖形測(cè)定裝置一部分為基準(zhǔn)的直線型測(cè)定儀的車輪行走位置，或是改變極座標(biāo)型測(cè)定儀一端的固定位置的方式，來(lái)擴(kuò)大其測(cè)定范圍。
對(duì)于直線型或極座標(biāo)型圖形測(cè)定裝置，可在測(cè)桿3的一部分上通過(guò)軸11設(shè)置有當(dāng)通常相對(duì)于圖面離開(kāi)并移動(dòng)時(shí)能相對(duì)于圖面固定的連接裝置10，而且設(shè)有與其相送連的把計(jì)算器7切換成測(cè)定移動(dòng)的測(cè)定模式的切換開(kāi)關(guān)12。


圖1(a)為表示適用于直線型面積儀的本發(fā)明第一實(shí)施形態(tài)的概略性平面圖，圖1(b)為表示適用于極座標(biāo)型面積儀的本發(fā)明第二實(shí)施形態(tài)的概略性平面圖。
圖2為其方框圖。
圖3為其流程圖。
圖4(a)為表示本發(fā)明第三實(shí)施形態(tài)的側(cè)剖面圖，(b)為其底面圖。
圖5為其主要部分的剖面圖。
圖6為其主要部分的底面圖。
圖7為其主要部分的放大了的剖面圖。
圖8為沿圖7中A-A線剖開(kāi)的剖面圖。
圖9為表示本發(fā)明第四實(shí)施形態(tài)的側(cè)剖面圖。
圖10為其平面圖。
圖11為表示本發(fā)明第五實(shí)施形態(tài)的側(cè)剖面圖。
圖12為其平面圖。
附圖中參考標(biāo)號(hào)的含義為1車輪2主體3測(cè)桿4垂直軸6描跡頭7計(jì)算器10 連接裝置11 軸12 切換開(kāi)關(guān)下面參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1(a)示出了適用于直線型面積儀的本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)，圖1(b)示出了適用于極座標(biāo)型面積儀的本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)。
如圖1(a)所示的直線型面積儀，在設(shè)置有一對(duì)相距較寬的可沿一方向往復(fù)移動(dòng)的輪1、1的圓盤(pán)狀主體2上，以可繞垂直軸4轉(zhuǎn)動(dòng)的方式樞軸安裝著測(cè)桿3的一端，在該測(cè)桿3的另一端設(shè)有以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式嵌合在描繪圖形用的偏心放大鏡5上的主描跡頭6。在上述輪1、1的軸上和垂直軸4上，還設(shè)有可分別檢測(cè)出輪1和測(cè)桿3轉(zhuǎn)動(dòng)角的編碼器2b，3a。
圖1(b)所示的極座標(biāo)型面積儀，是將平衡錘1a以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式通過(guò)軸1b支承在轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a的一端，在該轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a上還以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式通過(guò)垂直軸4樞軸安裝著測(cè)桿3的一端，在該測(cè)桿3的另一端設(shè)有以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式嵌合有描繪圖形用的偏心放大鏡5的描跡頭6。在上述轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a的軸1b及垂直軸4上，還設(shè)有可分別檢測(cè)出轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a和測(cè)桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)角的編碼器2b，3a。而且，還可以用尖型針取代圖面上的平衡錘1a。
如圖2所示，可將上述編碼器2b、3a的輸出送入計(jì)算器7，計(jì)算出面積、線段的長(zhǎng)度及角度、座標(biāo)等等，并可用顯示器8顯示計(jì)算器的輸出b1、b2、b3。
在如圖1(a)、(b)所示的直線型或極座標(biāo)型面積儀的測(cè)桿3的一部分上，通過(guò)軸11設(shè)置有當(dāng)通常相對(duì)于圖面離開(kāi)并移動(dòng)時(shí)能相對(duì)于圖面固定的連接裝置10。而且在測(cè)桿3上還設(shè)有與其相關(guān)連的把計(jì)算器7切換成測(cè)定移動(dòng)用的測(cè)定模式的切換開(kāi)關(guān)。
下面參考圖2所示的方框圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的動(dòng)作。
當(dāng)輪1、1或是平衡錘1a處在某基準(zhǔn)位置并用描跡頭6描繪圖形時(shí)，由于輪1、1或轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a的轉(zhuǎn)動(dòng)而使編碼器2b，或是因測(cè)桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)而使編碼器3a產(chǎn)生輸出脈沖信號(hào)a1、a2，將這些信號(hào)a1、a2輸入計(jì)算器7，便可以計(jì)算出面積、線段長(zhǎng)度及角度、座標(biāo)等等，并可將這些計(jì)算值作為輸出b1、b2、b3顯示在顯示部8上。
當(dāng)測(cè)定圖形超出該測(cè)定范圍時(shí)，在如圖3所示流程的程序步P1，壓下軸11。然后在程序步P2，使切換開(kāi)關(guān)12導(dǎo)通。也可以同時(shí)進(jìn)行這些操作。
對(duì)于直線型的第一實(shí)施形態(tài)，使主體2只限于平行移動(dòng)。這時(shí)在程序步P3，用臂計(jì)數(shù)器獲取此時(shí)的信號(hào)a2，在程序步P4使常規(guī)計(jì)數(shù)器鎖住。然后在程序步P5，移動(dòng)輪1、1至下一基準(zhǔn)位置。在程序步P6，放開(kāi)軸11，在程序步P7，使切換開(kāi)關(guān)12為OFF。在程序步P8，用臂計(jì)數(shù)器獲取此時(shí)的信號(hào)a2，解除常規(guī)計(jì)數(shù)器的閂鎖，并由信號(hào)a2計(jì)算出移動(dòng)位置。在程序步P9，計(jì)算出移動(dòng)后的座標(biāo)，然后在程序步P10，用新座標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，隨后結(jié)束測(cè)量。
也可以使平衡錘不限于平行移動(dòng)，而是在軸11上設(shè)置檢測(cè)其回轉(zhuǎn)狀態(tài)的編碼器。這時(shí)用圖2中點(diǎn)劃線示出的編碼信號(hào)11a代替信號(hào)a2。
對(duì)于極座標(biāo)型的第二實(shí)施形態(tài)，應(yīng)使平衡錘1a限于平行移動(dòng)。這時(shí)在程序步P3，用臂計(jì)數(shù)器獲得此時(shí)的信號(hào)a1、a2，在程序步P4使常規(guī)計(jì)數(shù)器閂鎖。然后在程序步P5，移動(dòng)平衡錘1a至下一基準(zhǔn)位置。在程序步P6，放開(kāi)軸11，在程序步P7，使切換開(kāi)關(guān)12處于OFF。在程序步P8，用臂計(jì)數(shù)器獲取此時(shí)的信號(hào)a1、a2，解除常規(guī)計(jì)數(shù)器的閂鎖，并由信號(hào)a1、a2計(jì)算出移動(dòng)位置，在程序步P9，計(jì)算出移動(dòng)后的座標(biāo)，然后在程序步P10，用新座標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，隨后結(jié)束測(cè)量。
也可以不將平衡錘1a限定為平行移動(dòng)，而是在軸11上設(shè)置可檢測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)的編碼器。這時(shí)，不使用信號(hào)a2，而是獲取如圖2中虛線所示的編碼器11a的信號(hào)。
若設(shè)在上述測(cè)桿3上的連接裝置10的軸11與軸4的位置一致，亦可使編碼器3a兼用作編碼器11a。
若設(shè)在上述測(cè)桿3上的連接裝置10的軸11與描跡頭6的描繪位置相一致，且描繪的是連續(xù)圖形，則即使將車輪1、1或平衡錘1a移動(dòng)到下一基準(zhǔn)位置，也可以在該移動(dòng)后進(jìn)行連續(xù)的描繪。
在上述的第一、第二實(shí)施形態(tài)中，是利用原來(lái)作測(cè)定用的編碼器2b、3a來(lái)測(cè)定面積儀的移動(dòng)位置的，但也可以利用特別設(shè)置在連接裝置10的軸11上的編碼器11a來(lái)測(cè)定面積儀的移動(dòng)位置。
圖4、5、6、7、8示出了第三實(shí)施形態(tài)，其中與第一實(shí)施形態(tài)相同的部分已用相同的標(biāo)號(hào)示出。該第三實(shí)施形態(tài)是將本發(fā)明應(yīng)用于直線型面積儀的實(shí)例，但它也同樣適用于極座標(biāo)型面積儀。
在圖4(a)、(b)所示的連接裝置10中的軸11的下端，固定有與圖面相接觸的如圖4、5、6所示的摩擦板20。也可以不采用摩擦板20，而是用圖4所示的扎在圖面上的三根針19、19、19。
將凸緣21用銷釘22以可上下移動(dòng)的方式嵌合在測(cè)桿3上，在該凸緣21的中心嵌入軸11上端處的壓下按鈕23的下側(cè)，在凸緣21和測(cè)桿3之間插裝有彈簧24，其向上方彈性壓住軸11和凸緣21，通常摩擦板20是相對(duì)于圖面離開(kāi)的。在軸11上設(shè)有檢測(cè)它與測(cè)桿3間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)量的編碼器11a。主體2上設(shè)有搬動(dòng)手柄2c。
如圖7、8所示的編碼器11a，由固定在凸緣21處的發(fā)光二極管25、固定在軸11上的透明刻度盤(pán)26、以不能轉(zhuǎn)動(dòng)方式固定在測(cè)桿3一側(cè)的編碼器11a的殼體11b處的透明分度掩膜27、以及固定在其下側(cè)的受光二極管28構(gòu)成。該受光二極管28檢測(cè)度盤(pán)26和掩膜27的莫爾干涉條紋。編碼器11a的殼體11b由圖8所示的彈性板11c和橡膠11d固定在測(cè)桿3一側(cè)。
下面參考圖3的流程圖詳細(xì)說(shuō)明該裝置的動(dòng)作。壓下按鈕23，使軸11克服彈簧24的彈力而下降，使摩擦板20接觸圖面。在這種狀態(tài)下，握住手柄2c將主體2移動(dòng)到所需位置，在該過(guò)程中測(cè)桿3將相對(duì)于軸11軸動(dòng)，并由編碼器11a產(chǎn)生相應(yīng)于該轉(zhuǎn)動(dòng)角的脈沖信號(hào)，如圖2中虛線所示，將該信號(hào)輸入計(jì)算器7，便可由此計(jì)算出該主體2的移動(dòng)量。
對(duì)于上述第三實(shí)施形態(tài)，如果在移動(dòng)主體2時(shí)，將主體2限制為使其相對(duì)測(cè)桿3作平行移動(dòng)，不僅可使移動(dòng)量的計(jì)算容易，而且不需要裝在軸11上檢測(cè)其轉(zhuǎn)動(dòng)用的編碼器。
圖9、10示出了第四實(shí)施形態(tài)，與第一、三實(shí)施形態(tài)相同的部分已用相同的標(biāo)號(hào)示出。該第四實(shí)施形態(tài)用固定在軸4上的皮帶輪30和固定在軸11上的皮帶輪31的形式保持皮帶或極細(xì)的鋼絲繩32以可滑移方式連接在一起。這樣，由于主體2的平行移動(dòng)，在圖3中的程序步P10的新座標(biāo)X、Y為X＝LcosθY＝Lsinθ其中，L為軸4、11間的長(zhǎng)度，θ為測(cè)桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)角。
圖11、12示出了圖1b所示的極座標(biāo)型面積儀的更具體的第五實(shí)施形態(tài)，與第二、三、四實(shí)施形態(tài)相同的部分已用相同的標(biāo)號(hào)示出。如圖所示，平衡錘1a通過(guò)軸1b以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支持在轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a的一端，該轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a通過(guò)垂直軸4(未示出)以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式樞軸安裝在測(cè)桿3的一端，在測(cè)桿3的另一端設(shè)有以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式嵌合有描跡圖形用的偏心放大鏡5的描跡頭6。在上述轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a的軸1b及垂直軸4上，還設(shè)有可分別檢測(cè)出轉(zhuǎn)動(dòng)臂2a和測(cè)桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)角的編碼器2b、3a(未示出)。平衡錘1a由圖芯臺(tái)1c和設(shè)在其下面的止滑器1d構(gòu)成。在該平衡錘1a之上設(shè)有殼體40，在殼體40上設(shè)有前述顯示部8和按鍵輸入部件41。
在上述實(shí)施形態(tài)中，切換開(kāi)關(guān)12設(shè)在測(cè)桿3處，但也可將切換開(kāi)關(guān)12設(shè)在主體2上。還可以將切換開(kāi)關(guān)12設(shè)在手柄2c附近，從而便于保持和進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)作。
在圖11、12所示的實(shí)施形態(tài)中，軸4、1b是簡(jiǎn)化形式的，但當(dāng)然也可以在軸4、1b上相應(yīng)地設(shè)置編碼器3a、2b。在第二實(shí)施形式中，未示出限制平衡錘1a使其僅進(jìn)行平行移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，但可以使用圖9、10所示實(shí)施形態(tài)中將主體2限制為平行移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這時(shí)，需分別在固定在軸11和4、4和11上的皮帶輪間掛上不滑移的皮帶。該機(jī)構(gòu)可以采用制圖用規(guī)尺的平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
若采用上述的本發(fā)明，由于在直線型或極座標(biāo)型圖形測(cè)定裝置的測(cè)桿3的一部分上，通過(guò)軸11設(shè)置有當(dāng)通常相對(duì)于圖面離開(kāi)并移動(dòng)時(shí)能相對(duì)于圖面固定的連接裝置10，而且設(shè)有與其相關(guān)連的把計(jì)算器7切換成測(cè)定移動(dòng)用測(cè)定模式的切換開(kāi)關(guān)12，所以可以通過(guò)改變以圖形測(cè)定裝置一部分為基準(zhǔn)的直線型測(cè)定儀的輪行走位置，或是改變極座標(biāo)測(cè)定儀的一端固定位置的方式，來(lái)擴(kuò)大其測(cè)定范圍，進(jìn)而在被測(cè)圖形超出測(cè)桿轉(zhuǎn)動(dòng)范圍時(shí)，可通過(guò)移動(dòng)直線型測(cè)定儀的輪行走位置，或是極座標(biāo)測(cè)定儀的一端固定位置的方式，不增大其機(jī)械部分的長(zhǎng)度，而擴(kuò)大其測(cè)定寬度。
權(quán)利要求
1.一種圖形測(cè)定裝置，其特征在于在直線型或極座標(biāo)型圖形測(cè)定裝置的測(cè)桿(3)的一部分上，通過(guò)軸(11)設(shè)置有當(dāng)通常相對(duì)于圖面離開(kāi)并移動(dòng)時(shí)能相對(duì)于圖面固定的連接裝置(10)，而且設(shè)有與其相關(guān)連的把計(jì)算器(7)切換為測(cè)定移動(dòng)用測(cè)定模式的切換開(kāi)關(guān)(12)，通過(guò)改變以圖形測(cè)定裝置一部分為基準(zhǔn)的直線型測(cè)定儀的輪行走位置，或是改變極座標(biāo)測(cè)定儀的一端固定位置的方式，擴(kuò)大測(cè)定范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的圖形測(cè)定裝置，其特征在于設(shè)在上述測(cè)桿(3)處的連接裝置(10)的軸(11)與描跡頭(6)的描跡位置相一致。
3.如權(quán)利要求1所述的圖形測(cè)定裝置，其特征在于設(shè)在極座標(biāo)型圖形測(cè)定裝置中的上述測(cè)桿(3)處的連接裝置(10)的軸(11)，與軸(4)的位置相一致。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種不增大機(jī)械長(zhǎng)度，便可以擴(kuò)大其測(cè)定測(cè)圍的圖形測(cè)定裝置。其構(gòu)成為，在直線型或極坐標(biāo)型圖形測(cè)定裝置的測(cè)桿3的一部分上，通過(guò)軸11設(shè)置有通常相對(duì)于圖面離開(kāi)并移動(dòng)時(shí)能相對(duì)于圖面固定的連接裝置10，而且在測(cè)桿3上設(shè)有與其相關(guān)連的把計(jì)算器7切換成測(cè)定移動(dòng)用測(cè)定模式的切換開(kāi)關(guān)12，所以可以改變以圖形測(cè)定裝置一部分為基準(zhǔn)的直線型測(cè)定儀的車輪行走位置，或是極坐標(biāo)型測(cè)定儀的一端固定位置。
文檔編號(hào)G01B21/02GK1167908SQ9612382
公開(kāi)日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月7日
發(fā)明者久保明郎, 直井弘, 根本裕 申請(qǐng)人:久保明郎