特開 2022-131935 一次元測定機および一次元測定機の制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022131935

(43)【公開日】2022-09-07

(54)【発明の名称】一次元測定機および一次元測定機の制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 3/20 20060101AFI20220831BHJP

   G01B 21/02 20060101ALI20220831BHJP

【ＦＩ】

G01B3/20 B

G01B21/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021031190

(22)【出願日】2021-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】矢野 龍介

【テーマコード（参考）】

2F061

2F069

【Ｆターム（参考）】

2F061AA31

2F061DD23

2F061DD27

2F061GG01

2F061VV21

2F061VV71

2F069AA42

2F069DD15

2F069DD16

2F069GG01

2F069HH01

2F069JJ06

2F069QQ05

(57)【要約】

【課題】使い勝手が向上されかつ検査時間を短縮することのできる測定機を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る一次元測定機は、測定対象物について一次元の寸法を測定する。当該一次元測定機は、少なくとも１つの表示切替ボタンを含む入力部と、表示切替ボタンが押下された際に表示される表示内容を規定する表示切替設定情報を記憶する記憶部と、測定対象物について一次元の寸法を測定する測定部と、測定部により測定して得られた１以上の測定結果を表形式で測定結果リストとして表示する表示部と、測定部および表示部を制御する制御部とを備える。制御部は、表示切替ボタンが押下されたことに応じて、記憶部に記憶された表示切替設定情報に基づき表示部に表示させる測定結果リストに含める測定結果を絞り込むことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象物について一次元の寸法を測定する一次元測定機であって、
少なくとも１つの表示切替ボタンを含む入力部と、
前記表示切替ボタンが押下された際に表示される表示内容を規定する表示切替設定情報を記憶する記憶部と、
測定対象物について一次元の寸法を測定する測定部と、
前記測定部により測定して得られた１以上の測定結果を表形式で測定結果リストとして表示する表示部と、
前記測定部および前記表示部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記表示切替ボタンが押下されたことに応じて、前記記憶部に記憶された表示切替設定情報に基づき前記表示部に表示させる前記測定結果リストに含める測定結果を絞り込むことを特徴とする一次元測定機。

【請求項2】

前記表示切替設定情報をユーザが変更可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の一次元測定機。

【請求項3】

前記表示切替設定情報は、表示切替ボタンを押下する回数と表示する測定項目とを対応付けたリストであり、
前記制御部は、前記表示切替ボタンが押下された回数に応じて、前記表示部に表示させる前記測定結果リストに含める表示項目を切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の一次元測定機。

【請求項4】

定盤の定盤面に沿って移動可能に載置されるベースと、
前記ベースに立設された支柱と、
前記支柱に沿って昇降可能に設けられ測定子を有するスライダと、
前記スライダの高さ方向の変位量を検出する変位センサと、を備えるハイトゲージであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の一次元測定機。

【請求項5】

コンピュータを請求項１から４のいずれか１項に記載の一次元測定機における制御部として機能させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物の高さを測定するハイトゲージ等の一次元測定機に関する。

【背景技術】

【0002】

測定対象物について一次元の寸法（すなわち２点間の長さ）を測定する一次元測定機が知られている。定盤の定盤面に載置された対象物の高さを測定するハイトゲージは、一次元測定機の一種であり、定盤面に沿って移動可能に載置されるベースと、このベースに立設された支柱と、この支柱に沿って昇降可能に設けられ測定子を有するスライダと、このスライダの高さ方向の変位量を検出する変位センサとを備える。

【0003】

ハイトゲージでは、測定対象物の上面や下面の高さを測定する測定の他、上面や下面における最大高さ位置、最小高さ位置及びこれらの差、円形の穴や軸についての径や中心位置、等を測定することが可能である。このような様々な測定は、測定機に設けられた操作インタフェースを操作して所望の測定を選択して実行したり、測定手順を定義するパートプログラムを用意し、そのパートプログラムを実行することによって自動測定（プログラム測定）を実行したりすることにより、ユーザ（作業者）が容易に実施することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４００９３７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ハイトゲージの使用の現場においては、測定対象物における複数の測定箇所を測定したり、複数種類の測定項目を測定したりといった場面がしばしばある。このような具体例として、図７に示した形状の測定対象物Ｗについて、測定方向（高さ方向）における穴Ｃ１～Ｃ３の中心座標Ｚ（Ｚ１～Ｚ３）と直径寸法Ｄ（Ｄ１～Ｄ３）を、複数の測定対象物Ｗの個体について測定するといった場面が挙げられる。あるいは、穴Ｃ１～Ｃ３の中心座標Ｚと直径寸法Ｄに代えて／加えて、穴の中心座標間の変位ΔＺ（ΔＺ１２，ΔＺ２３）が測定項目とされる場合もある。

【0006】

中心座標Ｚと直径寸法Ｄを測定項目としてハイトゲージで測定を行うと、測定結果は、例えば図８（ａ）に示したように、直径寸法Ｄと中心座標Ｚとが測定した順に並んだ測定結果リストとして表示される。また、中心座標Ｚと直径寸法Ｄに加えて、穴の中心座標間Ｚの変位ΔＺも測定項目に含めてハイトゲージで測定した場合には、例えば図８（ｂ）に示したように、直径寸法Ｄ、中心座標Ｚ、および中心座標間の変位ΔＺが測定した順に並んだ測定結果リストとして表示される。

【0007】

これらの表示例に示されるように、測定結果はハイトゲージの表示部に複数の測定項目の測定値が混在した測定結果リストとして表示されるため、ユーザは着目している測定項目の測定結果を測定結果リストから見つけるために慎重に作業を行う必要がある。その結果、測定値を確認しながら測定を繰り返す作業においては、測定値を一目で確認できないために時間がかかり、また測定値の読み間違いのリスクがあるという問題があった。

【0008】

また、特定の測定項目に着目する場合だけではなく、測定値が所定の公差の範囲に収まっているか否かの良否判定の結果（合格／不合格）に着目し、例えば不合格であった測定の結果を一目で確認したいという場面においては、多数の測定値が測定順に測定結果リストにされる表示形態では、見たい結果（例えば、測定結果リストの中に疎らに存在する不合格の測定結果）を素早く、漏れなく見つけることは容易ではなかった。

【0009】

本発明は、共通性のある測定結果（例えば測定項目が共通する測定結果、良否判定の結果が共通する測定結果、所定の数値範囲に含まれる測定結果等）のみを一目で確認できる、測定結果リストの表示切替部をユーザに提示することで、使い勝手が向上されかつ検査時間を短縮することのできる測定機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係る一次元測定機は、測定対象物について一次元の寸法を測定する。当該一次元測定機は、少なくとも１つの表示切替ボタンを含む入力部と、表示切替ボタンが押下された際に表示される表示内容を規定する表示切替設定情報を記憶する記憶部と、測定対象物について一次元の寸法を測定する測定部と、測定部により測定して得られた１以上の測定結果を表形式で測定結果リストとして表示する表示部と、測定部および表示部を制御する制御部とを備える。制御部は、表示切替ボタンが押下されたことに応じて、記憶部に記憶された表示切替設定情報に基づき表示部に表示させる測定結果リストに含める測定結果を絞り込むことを特徴とする。本発明では、表示切替設定情報をユーザが変更可能に構成されるとよい。

【0011】

本発明に係る一次元測定機は、定盤の定盤面に沿って移動可能に載置されるベースと、
ベースに立設された支柱と、支柱に沿って昇降可能に設けられ測定子を有するスライダと、スライダの高さ方向の変位量を検出する変位センサと、を備えるハイトゲージであってもよい。

【0012】

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを上記いずれかの一次元測定機における制御部として機能させることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態に係るハイトゲージを例示する斜視図である。

【図2】本実施形態に係るハイトゲージのブロック図である。

【図3】ハイトゲージを用いた基本的な測定手順を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態に係るハイトゲージにおける測定結果リストの表示例を示す図である。

【図5】本実施形態に係るハイトゲージにおける測定結果リストの遷移図である。

【図6】変形例に係る測定結果リストの遷移図である。

【図7】測定対象物の一例を測定項目とともに示す図である。

【図8】従来のハイトゲージにおける測定結果リストの表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

【0015】

図１は、第１実施形態に係るハイトゲージを例示する斜視図である。また、図２は、本実施形態に係るハイトゲージのブロック図である。

【0016】

本実施形態に係るハイトゲージ１は、定盤１０上に載置された対象物の高さを測定する測定機である。ハイトゲージ１は、定盤１０の定盤面１０ａに沿って移動可能に載置されるベース１１と、ベース１１に立設された支柱１２と、支柱１２に沿って昇降可能に設けられ測定子１３を有するスライダ１４と、スライダ１４の高さ方向の変位量を検出する変位センサ１５と、記憶部２０と、制御部１９とを備える。スライダ１４は制御部１９による制御の下、モータ等により駆動されて昇降するように構成するとよい。

【0017】

また、ベース１１上における支柱１２の裏面側にはグリップ部１８が設けられる。このグリップ部１８の上面に、旋回可能なＬＣＤなどの表示部１６および入力部１７が設けられる。入力部１７には、例えば、数字を入力する数字ボタン（テンキー）、アルファベットを入力する英字ボタン、測定の種類毎の測定ボタン、表示切替ボタン等の各種の操作ボタンが設けられる。

【0018】

なお、入力部１７は物理ボタンでなく、表示部１６に重畳して設けられたタッチパネルとして実現してもよい。表示部１６に各操作ボタンを模擬した図柄を表示し、その図柄の位置に対する接触をタッチパネルにより検出した場合に図柄のボタンの押下操作として扱うとよい。また、入力部１７は物理ボタンとタッチパネルとを組み合わせて実現してもよい。例えば、一部のボタンは物理ボタンとして常設し、他のボタンは表示部１６と組み合わせたタッチパネルにより必要な場面でのみ使用可能となるようにするとよい。本実施形態では、表示切替ボタンＢ１（図４参照）がタッチパネルにより実現される構成を例に説明する。

【0019】

記憶部２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard disk drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体により構成される。記憶部２０は、制御部１９により実行されるプログラムおよび当該プログラムで用いる各種データ、測定により得られた測定結果等を記憶する。具体的には、記憶部２０は、自動測定を行う際の測定の手順を定義したパートプログラム、ハイトゲージ１により測定して得られた測定結果、表示切替ボタンＢ１の押下に応じて表示部１６に表示する測定結果リストの内容を切り替える表示制御プログラム、及び表示切替ボタンＢ１が押下された際に表示される表示内容を規定する表示切替設定情報等を記憶する。

【0020】

制御部１９は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される。制御部１９は制御を司る。制御部１９は、例えば、入力部１７の操作に応じた測定の実行、後述するリピート測定の実行、パートプログラムによる自動測定の実行等の測定制御、表示部１６の表示制御、入力部１７に対する入力操作に応じた設定の変更等を行う。

【0021】

（基本的な測定手順）
続いて、図３に示すフローチャートを参照して、上記のように構成されるハイトゲージ１をユーザが操作して測定する場合を例に基本的な手順を説明する。なお、ここでは図７に示したような１つの測定対象物Ｗにおける穴Ｃ１～Ｃ３について、順番に中心座標Ｚ、直径寸法Ｄ及び中心座標間距離ΔＺを測定する場合を例に説明する。

【0022】

はじめに、定盤１０上に測定対象物Ｗを載置する（ステップＳ０１）。このとき目的の測定について測定対象物Ｗにおける基準面（本例では底面）が定盤１０に接するように測定対象物Ｗを載置する。

【0023】

次に、定盤１０上でハイトゲージ１を水平移動するとともに支柱１２に沿ってスライダ１４を上下させて、測定対象物Ｗの測定箇所に測定子１３を移動する（ステップＳ０２）。本例では、穴Ｃ１内に測定子１３が挿入された状態になるように測定子１３を移動する。

【0024】

続いて、必要に応じて入力部１７を操作して測定条件の設定を行う（ステップＳ０３）。なお、測定条件の設定（ステップＳ０３）は、ステップＳ０１やステップＳ０２よりも先に行ってもよい。そして、入力部１７の目的とする測定に応じた測定ボタン（本例では円（穴）測定ボタン）をユーザが押下することにより測定が実行される（ステップＳ０４）。測定を実行する際、表示部１６には測定方法を案内するガイド情報（例えば、測定子を穴Ｃ１の最下部の内壁面に沿って動かすよう促す情報）が表示される。

【0025】

測定を実行して得られた測定結果は記憶部２０に格納されるとともに、表示部１６に表示される（ステップＳ０５）。当該測定箇所（穴Ｃ１）の測定が終わると、ユーザは測定子１３を測定箇所（穴Ｃ１）から退避させる（ステップＳ０６）。

【0026】

次の測定箇所がない場合（ステップＳ０７；Ｎｏ）には測定終了となる。次の測定箇所がある場合（ステップＳ０７；Ｙｅｓ）、測定対象物Ｗを置き直すか否か（ステップＳ０８）によっていずれのステップに処理を戻すかが異なる。測定対象物Ｗの基準面を（例えば底面から側面に）変更する場合や新たな測定対象物Ｗを測定する場合等、測定対象物Ｗを置き直す場合（ステップＳ０８；Ｙｅｓ）にはステップＳ０１に処理を戻す。また、測定対象物Ｗを置き直さない場合（ステップＳ０８；Ｎｏ）にはステップＳ０２に戻り、次の測定箇所に測定子１３を移動させる。

【0027】

本例では、測定対象物Ｗを置き直さずに穴Ｃ２およびＣ３の測定を行うので、次の測定箇所である穴Ｃ２に測定子を移動させて穴Ｃ２の測定を行い、次いで穴Ｃ３に測定子１３を移動させて穴Ｃ３の測定を行う。すなわち、測定箇所の数だけステップＳ０２～Ｓ０６を繰り返す。穴Ｃ３の測定を終えると、さらなる測定箇所はないため当該測定対象物Ｗについての測定は終了となる。各測定箇所の測定が終わる都度、ステップＳ０５において測定結果が表示される。さらに次の測定対象物Ｗを測定する場合にはステップＳ０７およびＳ０８を経てステップＳ０１に戻ることになるが、本例では測定対象物Ｗが１つであるため一連の測定終了となる。

【0028】

上記のように測定対象物Ｗを測定すると、３つの穴Ｃ１～Ｃ３のそれぞれについて中心座標Ｚと直径寸法Ｄの測定値が得られるほか、連続して測定された２つの穴の対（すなわち穴Ｃ１と穴Ｃ２の対、及び穴Ｃ２と穴Ｃ３の対）について、個々の穴の中心座標に基づき中心座標間距離ΔＺが演算により求められる。上記のフローチャートのステップＳ０５では、基本的な（初期状態の）表示設定の場合、これらの中心座標Ｚ、直径寸法Ｄおよび中心座標間距離ΔＺの全てについて、その値が得られる都度、行を加える形で表形式の測定結果リストとして表示し、最終的に図４に示したように、従来と同様の複数の測定項目の測定値が混在した測定結果リストを、表示切替ボタンＢ１とともに表示する。

【0029】

本実施形態に係るハイトゲージ１では、制御部１９による制御により、表示切替ボタンＢ１を押下する都度、測定結果リストに表示する測定項目を変更する。具体的には、図５に例示したように、全ての測定項目が含まれる初期の測定結果リストが表示されている状態で表示切替ボタンＢ１を押下すると、中心座標Ｚと中心座標間距離ΔＺのみが含まれる測定結果リストに表示を切り替える。この状態からさらに表示切替ボタンＢ１を押下すると、中心座標Ｚのみが含まれる測定結果リストに表示を切り替える。さらに表示切替ボタンを押下すると、中心座標間距離ΔＺのみが含まれる測定結果リストに表示を切り替える。さらに表示切替ボタンＢ１を押下すると、全ての測定項目が含まれる初期の測定結果リストの表示に戻る。測定結果リストの切り替えは上記のフローチャートの任意のタイミングで行おうことが許容され、一旦切り替えられた表示は、さらに表示切替ボタンＢ１が押下されない限り維持される。

【0030】

このように簡単なボタン操作に応じて測定項目を絞った測定結果リストを順次切り替えて表示する構成により、ユーザは確認したい測定結果のみを、液晶表示部に表示することができるため、検査時間を従来と比較して短縮することができる。

【0031】

なお、表示切替ボタンを押下したときに順次切り替えて表示する測定項目を規定する表示切替設定情報を、ユーザが変更（カスタマイズ）することができるように構成される。これにより、例えば上記のような中心座標Ｚや中心座標間距離ΔＺではなく、直径寸法Ｄのみを測定結果リストに表示させるように表示を設定・変更（カスタマイズ）することが可能とされる。このような構成を実現するべく、記憶部２０は、表示切替ボタンを押したときにいずれの測定項目を表示するかを規定する表示切替設定情報を記憶し、制御部１９はこの記憶部２０に記憶された表示切替設定に基づいて表示切替ボタンが押下された時の表示切替を制御する。具体的には、初期状態から表示切替ボタンを押下する回数と表示する測定項目とを対応付けたリストとして表示切替設定情報を記憶するとよい。

【0032】

〔実施形態の変形〕
なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、１つの表示切替ボタンを押下する都度、測定結果リストに表示する内容（特定の測定項目等）が順次変更される構成としたが、それぞれ測定結果リストに表示する内容が割り当てられた表示切替ボタンを（物理ボタンとして、あるいはタッチパネルを用いて）複数設け、押下された表示切替ボタンに応じて対応する内容を表示するようにしてもよい。複数の表示切替ボタンのそれぞれに割り当てられる表示内容は、ユーザが設定・変更（カスタマイズ）することができるように構成するとよい。

【0033】

また、上記の実施形態では、表示切替ボタンを押したときに、測定結果リストに表示する測定結果を測定項目の種類（中心座標Ｚ、中心座標間距離ΔＺ、直径寸法Ｄ等）で絞り込んだが、測定項目以外の条件により表示内容を絞り込んでもよい。例えば、図６に示すように、測定結果があらかじめ定められた公差の範囲に収まっているか否かの良否判定を行わせる構成とし、表示切替ボタンを押すと判定結果が不合格（あるいは合格）である測定結果のみを測定結果リストに表示するようにしてもよい。また、公差に限らず、表示切替ボタンを押すと測定値が所定の範囲に含まれる測定結果のみを測定結果リストに表示するようにしてもよい。また、測定箇所に応じたラベル情報を測定結果に付加できる構成とし、表示切替ボタンを押すと所定のラベル情報が付された測定結果のみを測定結果リストに表示するようにしてもよい。

【0034】

また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

【産業上の利用可能性】

【0035】

以上のように、本発明は、対象物の高さの測定のほか、表面形状を測定する装置に好適に利用できる。

【符号の説明】

【0036】

１…ハイトゲージ
１０…定盤
１０ａ…定盤面
１１…ベース
１２…支柱
１３…測定子
１４…スライダ
１５…変位センサ
１６…表示部
１７…入力部
１８…グリップ部
１９…制御部
２０…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】