专利名称：图形测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测定直线型、极座标型等面积用的面积仪，任意座标点的位置或是沿任意点之间的图形上的线长等等的图形测定装置。
用设在面积仪测杆一端的描绘部描绘图形，并将该测定值输入计算机，便可以用其测定该图形的面积、线长、座标点等等。
然而对于直线型面积仪，由测杆转动范围给定的测定范围为相对于该车轮行走方向中心轴线190毫米(56°角)，对于极座标型面积仪，是由其一端转动支承在固定部处的转动部和测杆的转动范围限定其范围，当图形超出该转动范围时，不能直接进行该测定的设定，故使用不方便。因此，本申请人曾在日本特愿平7-167606中，提出了一种在上述测杆的另一端设置向其相对侧延伸的臂，且在后者端部设置辅助描迹头的方案，但该方案对测定范围的扩大并不充分。
本发明就是要克服上述缺陷，通过改变以图形测定装置一部分为基准的直线型测定仪的车轮行走位置，或是改变极座标型测定仪一端的固定位置的方式，来扩大其测定范围。
对于直线型或极座标型图形测定装置，可在测杆3的一部分上通过轴11设置有当通常相对于图面离开并移动时能相对于图面固定的连接装置10，而且设有与其相送连的把计算器7切换成测定移动的测定模式的切换开关12。
图1(a)为表示适用于直线型面积仪的本发明第一实施形态的概略性平面图，图1(b)为表示适用于极座标型面积仪的本发明第二实施形态的概略性平面图。
图2为其方框图。
图3为其流程图。
图4(a)为表示本发明第三实施形态的侧剖面图，(b)为其底面图。
图5为其主要部分的剖面图。
图6为其主要部分的底面图。
图7为其主要部分的放大了的剖面图。
图8为沿图7中A-A线剖开的剖面图。
图9为表示本发明第四实施形态的侧剖面图。
图10为其平面图。
图11为表示本发明第五实施形态的侧剖面图。
图12为其平面图。
附图中参考标号的含义为1车轮2主体3测杆4垂直轴6描迹头7计算器10 连接装置11 轴12 切换开关下面参考附图详细说明本发明的实施形态。
图1(a)示出了适用于直线型面积仪的本发明的第一实施形态，图1(b)示出了适用于极座标型面积仪的本发明的第二实施形态。
如图1(a)所示的直线型面积仪，在设置有一对相距较宽的可沿一方向往复移动的轮1、1的圆盘状主体2上，以可绕垂直轴4转动的方式枢轴安装着测杆3的一端，在该测杆3的另一端设有以可转动方式嵌合在描绘图形用的偏心放大镜5上的主描迹头6。在上述轮1、1的轴上和垂直轴4上，还设有可分别检测出轮1和测杆3转动角的编码器2b，3a。
图1(b)所示的极座标型面积仪，是将平衡锤1a以可转动方式通过轴1b支承在转动臂2a的一端，在该转动臂2a上还以可转动方式通过垂直轴4枢轴安装着测杆3的一端，在该测杆3的另一端设有以可转动方式嵌合有描绘图形用的偏心放大镜5的描迹头6。在上述转动臂2a的轴1b及垂直轴4上，还设有可分别检测出转动臂2a和测杆3的转动角的编码器2b，3a。而且，还可以用尖型针取代图面上的平衡锤1a。
如图2所示，可将上述编码器2b、3a的输出送入计算器7，计算出面积、线段的长度及角度、座标等等，并可用显示器8显示计算器的输出b1、b2、b3。
在如图1(a)、(b)所示的直线型或极座标型面积仪的测杆3的一部分上，通过轴11设置有当通常相对于图面离开并移动时能相对于图面固定的连接装置10。而且在测杆3上还设有与其相关连的把计算器7切换成测定移动用的测定模式的切换开关。
下面参考图2所示的方框图详细地说明本发明的动作。
当轮1、1或是平衡锤1a处在某基准位置并用描迹头6描绘图形时，由于轮1、1或转动臂2a的转动而使编码器2b，或是因测杆3的转动而使编码器3a产生输出脉冲信号a1、a2，将这些信号a1、a2输入计算器7，便可以计算出面积、线段长度及角度、座标等等，并可将这些计算值作为输出b1、b2、b3显示在显示部8上。
当测定图形超出该测定范围时，在如图3所示流程的程序步P1，压下轴11。然后在程序步P2，使切换开关12导通。也可以同时进行这些操作。
对于直线型的第一实施形态，使主体2只限于平行移动。这时在程序步P3，用臂计数器获取此时的信号a2，在程序步P4使常规计数器锁住。然后在程序步P5，移动轮1、1至下一基准位置。在程序步P6，放开轴11，在程序步P7，使切换开关12为OFF。在程序步P8，用臂计数器获取此时的信号a2，解除常规计数器的闩锁，并由信号a2计算出移动位置。在程序步P9，计算出移动后的座标，然后在程序步P10，用新座标进行测定，随后结束测量。
也可以使平衡锤不限于平行移动，而是在轴11上设置检测其回转状态的编码器。这时用图2中点划线示出的编码信号11a代替信号a2。
对于极座标型的第二实施形态，应使平衡锤1a限于平行移动。这时在程序步P3，用臂计数器获得此时的信号a1、a2，在程序步P4使常规计数器闩锁。然后在程序步P5，移动平衡锤1a至下一基准位置。在程序步P6，放开轴11，在程序步P7，使切换开关12处于OFF。在程序步P8，用臂计数器获取此时的信号a1、a2，解除常规计数器的闩锁，并由信号a1、a2计算出移动位置，在程序步P9，计算出移动后的座标，然后在程序步P10，用新座标进行测定，随后结束测量。
也可以不将平衡锤1a限定为平行移动，而是在轴11上设置可检测其转动的编码器。这时，不使用信号a2，而是获取如图2中虚线所示的编码器11a的信号。
若设在上述测杆3上的连接装置10的轴11与轴4的位置一致，亦可使编码器3a兼用作编码器11a。
若设在上述测杆3上的连接装置10的轴11与描迹头6的描绘位置相一致，且描绘的是连续图形，则即使将车轮1、1或平衡锤1a移动到下一基准位置，也可以在该移动后进行连续的描绘。
在上述的第一、第二实施形态中，是利用原来作测定用的编码器2b、3a来测定面积仪的移动位置的，但也可以利用特别设置在连接装置10的轴11上的编码器11a来测定面积仪的移动位置。
图4、5、6、7、8示出了第三实施形态，其中与第一实施形态相同的部分已用相同的标号示出。该第三实施形态是将本发明应用于直线型面积仪的实例，但它也同样适用于极座标型面积仪。
在图4(a)、(b)所示的连接装置10中的轴11的下端，固定有与图面相接触的如图4、5、6所示的摩擦板20。也可以不采用摩擦板20，而是用图4所示的扎在图面上的三根针19、19、19。
将凸缘21用销钉22以可上下移动的方式嵌合在测杆3上，在该凸缘21的中心嵌入轴11上端处的压下按钮23的下侧，在凸缘21和测杆3之间插装有弹簧24，其向上方弹性压住轴11和凸缘21，通常摩擦板20是相对于图面离开的。在轴11上设有检测它与测杆3间相对转动量的编码器11a。主体2上设有搬动手柄2c。
如图7、8所示的编码器11a，由固定在凸缘21处的发光二极管25、固定在轴11上的透明刻度盘26、以不能转动方式固定在测杆3一侧的编码器11a的壳体11b处的透明分度掩膜27、以及固定在其下侧的受光二极管28构成。该受光二极管28检测度盘26和掩膜27的莫尔干涉条纹。编码器11a的壳体11b由图8所示的弹性板11c和橡胶11d固定在测杆3一侧。
下面参考图3的流程图详细说明该装置的动作。压下按钮23，使轴11克服弹簧24的弹力而下降，使摩擦板20接触图面。在这种状态下，握住手柄2c将主体2移动到所需位置，在该过程中测杆3将相对于轴11轴动，并由编码器11a产生相应于该转动角的脉冲信号，如图2中虚线所示，将该信号输入计算器7，便可由此计算出该主体2的移动量。
对于上述第三实施形态，如果在移动主体2时，将主体2限制为使其相对测杆3作平行移动，不仅可使移动量的计算容易，而且不需要装在轴11上检测其转动用的编码器。
图9、10示出了第四实施形态，与第一、三实施形态相同的部分已用相同的标号示出。该第四实施形态用固定在轴4上的皮带轮30和固定在轴11上的皮带轮31的形式保持皮带或极细的钢丝绳32以可滑移方式连接在一起。这样，由于主体2的平行移动，在图3中的程序步P10的新座标X、Y为X＝LcosθY＝Lsinθ其中，L为轴4、11间的长度，θ为测杆3的转动角。
图11、12示出了图1b所示的极座标型面积仪的更具体的第五实施形态，与第二、三、四实施形态相同的部分已用相同的标号示出。如图所示，平衡锤1a通过轴1b以可转动方式支持在转动臂2a的一端，该转动臂2a通过垂直轴4(未示出)以可转动方式枢轴安装在测杆3的一端，在测杆3的另一端设有以可转动方式嵌合有描迹图形用的偏心放大镜5的描迹头6。在上述转动臂2a的轴1b及垂直轴4上，还设有可分别检测出转动臂2a和测杆3的转动角的编码器2b、3a(未示出)。平衡锤1a由图芯台1c和设在其下面的止滑器1d构成。在该平衡锤1a之上设有壳体40，在壳体40上设有前述显示部8和按键输入部件41。
在上述实施形态中，切换开关12设在测杆3处，但也可将切换开关12设在主体2上。还可以将切换开关12设在手柄2c附近，从而便于保持和进行相关的动作。
在图11、12所示的实施形态中，轴4、1b是简化形式的，但当然也可以在轴4、1b上相应地设置编码器3a、2b。在第二实施形式中，未示出限制平衡锤1a使其仅进行平行移动的机构，但可以使用图9、10所示实施形态中将主体2限制为平行移动的机构。这时，需分别在固定在轴11和4、4和11上的皮带轮间挂上不滑移的皮带。该机构可以采用制图用规尺的平行移动机构。
若采用上述的本发明，由于在直线型或极座标型图形测定装置的测杆3的一部分上，通过轴11设置有当通常相对于图面离开并移动时能相对于图面固定的连接装置10，而且设有与其相关连的把计算器7切换成测定移动用测定模式的切换开关12，所以可以通过改变以图形测定装置一部分为基准的直线型测定仪的轮行走位置，或是改变极座标测定仪的一端固定位置的方式，来扩大其测定范围，进而在被测图形超出测杆转动范围时，可通过移动直线型测定仪的轮行走位置，或是极座标测定仪的一端固定位置的方式，不增大其机械部分的长度，而扩大其测定宽度。
权利要求
1.一种图形测定装置，其特征在于在直线型或极座标型图形测定装置的测杆(3)的一部分上，通过轴(11)设置有当通常相对于图面离开并移动时能相对于图面固定的连接装置(10)，而且设有与其相关连的把计算器(7)切换为测定移动用测定模式的切换开关(12)，通过改变以图形测定装置一部分为基准的直线型测定仪的轮行走位置，或是改变极座标测定仪的一端固定位置的方式，扩大测定范围。
2.如权利要求1所述的图形测定装置，其特征在于设在上述测杆(3)处的连接装置(10)的轴(11)与描迹头(6)的描迹位置相一致。
3.如权利要求1所述的图形测定装置，其特征在于设在极座标型图形测定装置中的上述测杆(3)处的连接装置(10)的轴(11)，与轴(4)的位置相一致。
全文摘要
本发明提供了一种不增大机械长度，便可以扩大其测定测围的图形测定装置。其构成为，在直线型或极坐标型图形测定装置的测杆3的一部分上，通过轴11设置有通常相对于图面离开并移动时能相对于图面固定的连接装置10，而且在测杆3上设有与其相关连的把计算器7切换成测定移动用测定模式的切换开关12，所以可以改变以图形测定装置一部分为基准的直线型测定仪的车轮行走位置，或是极坐标型测定仪的一端固定位置。
文档编号G01B21/02GK1167908SQ9612382
公开日1997年12月17日 申请日期1996年12月7日 优先权日1995年12月7日
发明者久保明郎, 直井弘, 根本裕 申请人:久保明郎