具有校正功能的圖形測量裝置的製作方法

2023-06-03 03:04:21

專利名稱：具有校正功能的圖形測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在測量圖形的面積、線長和角度等的直進型、極座標型等求積儀中使用的具有校正功能以及測定功能的圖形測量裝置。
本申請的申請人在專利公開昭55-37682號、專利申請昭60-260814號，專利公開平5-31721號等專利文件中提出了帶有計算機的圖形測量裝置。該裝置包括具有在

圖1、2平面上沿一個方向(X方向)自由移動的寬幅輪1、1的臺架2，在該臺架2上可自由轉動地安裝在樞軸前端的是具有描繪單元3的測量杆4。安裝在臺架2上的計算機5根據在相當於X方向位移的輪1、1的轉動量下測出的滾輪編碼器6的計數值C2，測量杆4的長度L和在測量杆四次轉動量下測出的測量杆編碼器6的計數值C1計算圖形的面積，線長和角度等。
但是由於長年的使用而使上述計數值C1、計數值C2和長度L產生偏差，從而引起測定值的誤差。校正這個誤差一直是用機械另外進行的，也是很麻煩的。
本發明是用電氣完成這個誤差校正的。
本發明所述帶有校正功能的圖形測量裝置的特徵是把測量杆4的一端通過垂直軸可繞區軸擺動地安裝在可以沿一個方向往復運動設置的架2上，而在該測量杆4的另一端上設置具有用於描繪圖形的放大透鏡的描繪單元3，在臺架2上配置計算機5，檢定模式轉換開關S1和校正值寫入開關S2。
在校正時通過檢定模式轉換開關S，對檢定模式進行轉換，通過校正值寫入開關S2將各個校正值存儲在計算機5的非易失存儲器13中。
圖1是表示本發明一個實施例的概略方框圖。
圖2是該裝置的正面視圖。
圖3是該計算機的流程圖。
圖4是該計算機的流程圖。
圖5是該計算機的流程圖。
圖6是在校正時的標準圖形說明圖。
圖7表明裝置的坐標系同標準圖形座標系關係的說明圖。
圖中2臺架3描述單元4測量杆5計算機S1檢定模式轉換開關S2校正值寫入開關13非易失存儲器下面結合附圖詳細說明本發明的一個實施例。
圖1和2表示本發明適用於直進型求積儀的實施例，把測量杆4的一端通過垂直軸可繞樞軸轉動地安裝在臺架2上，臺架2在一對寬幅輪1、1驅動下可以在一個方向上往復運動。在該測量杆4的另一端上設置具有描繪圖形的放大透鏡的描繪單元3。6是產生旋轉角信號6a的編碼器，7是產生測量杆4的旋轉角信號7a的編碼。由於這些同已有技術相同，所以省略其詳細說明。
在這個裝置中利用測量杆4上的描繪單元3描繪圖形時，輪1和測量杆4擺動，由編碼器6、7產生信號6a、7a。將計數器輸入開關S3按下時，這些信號6a、7a分別被計數器11、12累計作為信號C2、C1反饋給計算機5，這些信號C2、C1根據鍵盤8輸入的命令被處理和計算，計算出圖形的面積並顯示在顯示單元9上。
對因裝置的常年使用而進行修正調整的部分如下i)滾輪1的外徑修正進行X方向的解析度修正。
ii)測量杆4長度L的修正進行Y方向的解析度修正。
iii)測量杆4的回零角的修正。
修正Y軸的傾斜。
為了進行這些修正，通過轉換開關S1，將裝置轉換到檢定模式，描繪圖6所示的檢定片上的標準圖形10的點P1(0，0)、P2(X2、0)、P3(X3、Y3)然後通過修正值寫入開關S2，在每次都將上述的i、ii、iii的修正值顯示在顯示單元9上的同時，將其存儲在非易失存儲器中。
如上所述，把根據本裝置計算出的修正值存儲在非易失存儲器13中，以便在檢定時，從非易失存儲器13中將其讀出並進行計算處理。
該裝置優點概括如下1.由於可以進行寬範圍的調整，不再需要機械調整部件。
2.由於使用了非易失存儲器，所以可利用電池支持，不再需要DIP開關。
3.由於不需要進行DIP開關的設定和計算處理，所以使檢定時間縮短。
4.如果使用者備有檢定用的樣規，則可以由使用者進行精密覆核。
機械座標值計算式設裝置坐標的機械坐標係為(x，y)、標準圖形檢定坐標系(X、Y)。機械座標系是裝置本身固有的坐標，滾輪的旋轉方向是x軸方向，此外正交的軸是y軸，在測量杆4的轉動角為零的狀態下，可以把描繪單元3可能標記的任意點作為原點。首先，本裝置的輸出變量同座標(x、y)間的關係如(1)式所示。 式中C1測量杆編碼器的計數值 (脈衝)C2滾輪編碼器的計數值(脈衝)L基準測量杆長 (mm)3600As測量杆編碼器的分離率 (角度)編碼器每轉動一次的計數Rs滾輪編碼器的基準解析度(距離) ΔL測量杆長度修正值(mm)ΔC1測量杆編碼器的計數修正值(脈衝)ΔRs滾輪編碼器的解析度修正值(mm)檢定座標變換計算式另外，為了能根據本裝置的坐標軸(x、y)計算標準圖形10的檢定座標軸(X、Y)，根據檢定座標軸的原點(Xo，Yo)和檢定座標軸的正方向的X軸上的一點(a、b)求出[數2] 式中(Xo，Yo)用機械座標表示的檢定座標軸的原點座標，(a、b)用機械座標表示的檢定座標軸的+X軸上的一點的座標，(x、y)用機械座標表示的檢定座標軸的任意一點的座標，該顯示控制單元，根據表示由算術運算單元的算術運算所得到的位置的數據，還實現在顯示單元上的位置顯示。
根據本發明，提供一種記錄介質的記錄和/或重放裝置，在該記錄介質上，除地址數據外，還記錄著用於對記錄在數據記錄區域上的數據的記錄進行控制，或者對記錄和/或重放所記錄數據的操作進行控制的管理數據。該裝置包括一頭部，一記錄和/或重放控制單元，一算術運算單元，一顯示單元和一顯示控制單元。該頭部完成數據在記錄介質上的記錄或所記錄數據的讀出。該記錄和/或重放控制單元，根據管理數據，通過頭部離散地將數據記錄在記錄介質上，並且以連續數據的形式讀出離散地被記錄在記錄介質上的數據。該算術運算單元，利用經過頭部從記錄介質讀出的管理數據，對表示記錄在記錄介質的數據記錄區域上的數據的重放位置的數據進行算術運算。該顯示控制單元，根據由頭部讀出的管理數據，完成表示記錄介質的記錄區域的整個記錄容量在顯示單元上的顯示。該顯示控制單元，根據表示由算術運算單元的算術運算所得到的位置的數據，還完成在顯示單元上的位置顯示。
按照本發明，使用者通過在顯示單元上的位置顯示，由他的眼睛，能夠容易地確定，從裝入裝置的記錄介質上讀出的數據是處於記錄介質的數據記錄區域中的哪個位置上，或者該數據相對於數據記錄區域的頂部位置在關係上是處於哪個位置上。在裝入裝置的記錄介質上記錄的數據中，使用者通過在顯示單元上的位置顯示，由他的眼睛，能夠容易地確定，從裝入裝置的記錄介質上讀出的數據是處於記錄介質的數據記錄區域中的哪處位置上，[數4] D2P2至P3間的距離，Y2P2點的檢定座標值YL基準測量杆長度ΔL測量杆長度修正值ΔL′根據檢定計算出的測量杆長度修正值5)測量杆編碼器計數的修正值進行測量杆編碼器的回零角的修正 D2P2至P3間的距離X3P3點的檢定座標值XX2P2點的檢定座標值XAs測量杆編碼器的分離率(角度)ΔC1檢定完成時測量杆編碼器的計數修正值ΔC1根據檢定計算出的測量杆編碼器修正值下面結合圖3至圖5說明該裝置。圖中的步驟用裡面帶有數字的○表示。
步驟①接通該儀器的電源。
步驟②使測量杆編碼器的計數器和滾輪編碼器的計數器回零。
步驟③從非易失存儲器13向CPU輸入修正值，將初始值預先寫入非易失存儲器13中。
步驟④按下檢定模式轉換開關S1，轉換到檢定模式。
步驟⑤向CPU輸入檢定次數n＝1。
步驟⑥判斷檢定次數n是否超過預先設定的基準次數nr。
步驟⑦使檢定片上的P1點同本儀器的標記點重合，按下計數器輸入開關S3，將這點的測量杆編碼器的計數值C11和滾輪編碼器的計數值C21輸入給CPU。接著CPU利用(1)式根據計數值計算出機械座標(X1，Y1)，再將計算出的(x1，y1)值代入(2)式的(xo，yo)的值中。
步驟⑧使檢定片上的P2點同本儀器的標記點重合，按下計數輸入開關，將這點的測量杆編碼器的計數值C12和滾輪編碼器的計數值C22輸入給CPU。接著，CPU利用(1)式根據計數值計算出機械座標(X2，Y2)，再將計算出的(x2、y2)的值分別代入(2)式的(a、b)值中。
步驟⑨使檢定片上的P3點同本儀器的示記點重合，按下計數輸入開關，將該點測量杆編碼器的計數值C13和滾輪編碼器的計數值C23輸入給CPU，接著CPU利用(1)式根據計數值計算出機械座標(x3，y3)，利用(2)式根據機械座標(x3、y3)計算出檢定座標(X3、Y3)。
步驟⑩利用(3)、(4)和(5)式計算出滾輪編碼器的解析度修正值ΔRs′，測量杆長度修正值ΔL′，測量杆編碼器計數值的修正值ΔC1。
步驟判斷計算出的修正值ΔRs′、ΔL′，ΔC1′同計算時的修正值ΔRs，ΔL，ΔC1的差是否在預先確定的修正允差ΔRse，ΔLe，ΔC1e以下。
步驟判斷計算出的滾輪編碼器解析度修正值ΔRs′是否在最大設定範圍ΔRsm以下。
步驟判斷計算出的測量杆長度修正值ΔL′是否在最大設定範圍ΔLm以下。
步驟判斷計算出的測量杆編碼器計數修正值ΔC1′是否在最大設定範圍ΔC1m以下。
步驟按下修正值輸入開關，將ΔRs′、ΔL′、ΔC1′分別用ΔRs、ΔL、ΔC1置換並寫入非易失存儲器中。
步驟使給定次數+1步驟 在顯示器上表示出檢定次數完成後的誤差。
步驟 在顯示器上表示出檢定合格。
如上所述，本發明通過對誤差進行電氣校正，使裝置的精度提高和容易進行精度檢驗，並且可以降低成本。
權利要求
1.一種帶有校正功能的圓形測量裝置，包括一個被一對輪子支承的並在一個方向往復運動的臺架；一個一端可繞樞軸運動地安裝在同該臺架相連接的垂直軸上的測量杆；一個通過樞軸連接在測量杆的另一端用於描繪待測圖形的描繪器；一個應用該裝置的各個校正值計算圖形的相關值和計算各個校正值的計算機；一個用於存儲上述校正值的非易失存儲器；一個安裝在該裝置上用於使該裝置轉換到校正模式的校正模式開關裝置；一個安裝在該裝置上用於將在該非易失存儲器中的校正值改寫成被計算機計算出的計算校正值的校正值改寫單元。
2.如權利要求11所述的具有校正功能的圖形測量裝置，還包括檢測滾輪轉動角度的滾輪轉動檢測單元；檢測上述測量杆的轉動角度的測量杆轉動檢測裝置；其中，由計算機計算與滾輪轉動檢測單元的解析度、測量杆轉動檢測單元的解析度和測量杆長度相應的校正值。
3.如權利要求1所述的帶有校正功能的圖形測量裝置，其中，計算機根據基準圖上一些點的位置計算校正值，基準圖形由上述的描繪單元通過描繪這些點被測量。
4.一種如權利要求3所述的具有校正功能的圖形測量裝置，其中，將所述的基準圖形畫在一個校準片上，並且，計算機把在裝置座標系統中的基準圖形上的點位置座標變換為該校準片座標系統中的位置座標。
全文摘要
本發明提供一種在測量圖形面積、線長、角度的直進型、極坐標型等求積儀上使用的裝置，把測量杆(4)的一端通過垂直軸可繞樞軸擺動地安裝在可沿一個方向往復運動的臺架2上。在該測量杆(4)的另一端上配置有帶有圖形描繪放大透鏡的描繪單元(3)，在臺架(2)上裝備有計算機5，檢定模式轉換開關S
文檔編號G01B5/26GK1144907SQ9511714
公開日1997年3月12日 申請日期1995年9月6日 優先權日1995年9月6日
發明者久保明郎, 根本裕 申請人:有限會社牛方商會