(57)【要約】【課題】接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行えるようにする。【解決手段】接触式変位センサ１は、接触子４の変位回数をカウントし、カウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、例えば「接触子のメンテナンス時期です。接触子をメンテナンスして下さい」という表示ガイダンスを表示部１６に表示して警報出力を行う。予め基準回数として接触子４や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数を設定しておくことにより、接触子４や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができる。【選択図】  図１
2004233194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出対象物に接触可能に構成され、接触時と非接触時との間で所定方向に往復変位する接触子と、
前記接触子の変位を検出し、その検出された変位に応じた検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記被検出対象物の変位量を測定する測定手段とを備えた接触式変位センサにおいて、
前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記接触子の変位回数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段においてカウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達したときに警報出力を行う警報手段とを備えたことを特徴とする接触式変位センサ。
【請求項２】
請求項１に記載した接触式変位センサにおいて、
不揮発性の記憶手段と、
前記カウント手段においてカウントされた変位回数を前記記憶手段に記憶させ、前記カウント手段が変位回数をカウントする毎に、前記記憶手段に記憶されている変位回数を更新記憶させる制御手段とを備え、
前記警報手段は、前記記憶手段に更新記憶された変位回数が予め設定された基準回数に到達したときに警報出力を行うことを特徴とする接触式変位センサ。
【請求項３】
請求項１または２に記載した接触式変位センサにおいて、
前記接触子は、複数の検出パターンを備えて構成され、
前記検出手段は、各々が前記複数の検出パターンを検出するように配置されると共に前記接触子の変位に応じて位相の互いに異なる交流信号を出力する複数の検出素子により構成され、
前記カウント手段は、前記複数の検出素子の各々から出力された交流信号の位相差を検出し、位相差の正負の反転を検出したときに前記接触子の変位回数をカウントすることを特徴とする接触式変位センサ。
【請求項４】
請求項３に記載した接触式変位センサにおいて、
前記接触子は、前記複数の検出パターンとして前記接触子の変位方向に沿って形成された複数のスリットを備えて構成され、
前記検出素子は、光を投じる投光素子と、前記接触子の往復位置を挟むように前記投光素子に対向して配置されると共に前記投光素子から投じられた光を受光する受光素子とにより構成されていることを特徴とする接触式変位センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出対象物に接触子を接触させ、その接触子の変位量に基づいて被検出対象物の変位量を測定する接触式変位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、被検出対象物に接触子を接触させ、その接触子の変位量に基づいて被検出対象物の変位量を測定する接触式変位センサが供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２７４５０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の接触式変位センサは、接触子が被検出対象物に対して接触した位置と離れた位置との間で往復変位する構成であるので、接触子の機械的な寿命が提示されており、作業者は、接触子や当該接触子を駆動させるための駆動機構のメンテナンス（補修や交換など）を定期的に行う必要がある。
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載したものでは、接触子の変位回数を作業者に知らせる手段がないので、作業者が接触子の変位回数を知ることができない。そのため、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる接触式変位センサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した接触式変位センサは、
被検出対象物に接触可能に構成され、接触時と非接触時との間で所定方向に往復変位する接触子と、
前記接触子の変位を検出し、その検出された変位に応じた検出信号を出力する検出手段と、
前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記被検出対象物の変位量を測定する測定手段とを備えた接触式変位センサにおいて、
前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記接触子の変位回数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段においてカウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達したときに警報出力を行う警報手段とを備えて構成したところに特徴を有する。
【０００８】
このものによれば、カウント手段は、検出手段から出力された検出信号に基づいて接触子の変位回数をカウントし、警報手段は、カウント手段においてカウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、警報出力を行うように構成したので、予め基準回数として接触子や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数を設定しておくことにより、接触子の変位回数が当該接触子や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数に到達したときに警報出力を行わせることができる。
【０００９】
これにより、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができ、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる。
【００１０】
請求項２に記載した接触式変位センサは、
請求項１に記載した接触式変位センサにおいて、
不揮発性の記憶手段と、
前記カウント手段においてカウントされた変位回数を前記記憶手段に記憶させ、前記カウント手段が変位回数をカウントする毎に、前記記憶手段に記憶されている変位回数を更新記憶させる制御手段とを備え、
前記警報手段は、前記記憶手段に更新記憶された変位回数が予め設定された基準回数に到達したときに警報出力を行うように構成したところに特徴を有する。
【００１１】
このものによれば、制御手段は、カウント手段においてカウントされた変位回数を不揮発性の記憶手段に記憶させ、カウント手段が変位回数をカウントする毎に、記憶手段に記憶されている変位回数を更新記憶させ、警報手段は、記憶手段に更新記憶された変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、警報出力を行うように構成したので、センサの駆動電源を一時的に断ったとしても、接触子の変位回数が初期化（リセット）されることなく、接触子の変位回数を保持させておくことができる。
【００１２】
これにより、センサの駆動電源を一時的に断ったとしても、上記した請求項１に記載したものと同様にして、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができ、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載した接触式変位センサによれば、
請求項１または２に記載した接触式変位センサにおいて、
前記接触子は、複数の検出パターンを備えて構成され、
前記検出手段は、各々が前記複数の検出パターンを検出するように配置されると共に前記接触子の変位に応じて位相の互いに異なる交流信号を出力する複数の検出素子により構成され、
前記カウント手段は、前記複数の検出素子の各々から出力された交流信号の位相差を検出し、位相差の正負の反転を検出したときに前記接触子の変位回数をカウントするように構成したところに特徴を有する。
このものによれば、接触子の変位回数を交流信号の位相差に基づいて検出することができる。
【００１４】
請求項４に記載した接触式変位センサは、
請求項３に記載した接触式変位センサにおいて、
前記接触子は、前記複数の検出パターンとして前記接触子の変位方向に沿って形成された複数のスリットを備えて構成され、
前記検出素子は、光を投じる投光素子と、前記接触子の往復位置を挟むように前記投光素子に対向して配置されると共に前記投光素子から投じられた光を受光する受光素子とにより構成したところに特徴を有する。
【００１５】
このものによれば、検出素子を投光素子と受光素子とにより構成することにより、接触子の変位を光学的に検出するように構成したので、周囲に金属が配置されていたり磁界が形成されていたりしたとしても、それらにより悪影響を受けることなく、被検出対象物の変位量を適切に測定することができ、しかも、接触子の変位回数を適切に検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について、図１ないし図８を参照して説明する。まず、図２は、接触式変位センサのセンサ本体の構成を概略的に示している。接触式変位センサ１のセンサ本体（センサヘッド）２は、直方体状の本体部３と、本体部３内を図２中矢印Ａ１，Ａ２方向に往復変位する接触子４とを備えて構成されている。接触子４は、その先端部４ａが半球状に形成されている。この場合、接触子４は、必要に応じてゴムベロー（図示せず）が所定位置に装着されている構成であっても良い。
【００１７】
接触子４には、図３（ａ）に示すように、その変位方向に沿って、複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎ（本発明でいう検出パターン）が直線状に等間隔で形成されていると共に、複数の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎ（本発明でいう検出パターン）が直線状に等間隔で形成されている。また、接触子４には、これら複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎおよび第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎの下方に、１つの原点検出用スリット７も形成されている。
【００１８】
この場合、複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎと複数の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎとの各々は、スリットの幅と隣接するスリット間の幅（図３中「ｄ」にて示す）とが同一に形成されている。また、複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎと複数の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎとは、これらスリットの幅および隣接するスリット間の幅の半分の長さ（「ｄ／２」）だけ互いにずれて形成されている。
【００１９】
図１は、接触式変位センサ１の電気的な構成を機能ブロック図として示している。接触式変位センサ１は、ＣＰＵ８（本発明でいう検出手段、測定手段、カウント手段、制御手段）、第１の変位検出用投光素子９、第２の変位検出用投光素子１０、原点検出用投光素子１１、第１の変位検出用受光素子１２、第２の変位検出用受光素子１３、原点検出用受光素子１４、記憶部１５（本発明でいう記憶手段）および表示部１６（本発明でいう警報手段）などを備えて構成されている。各投光素子９〜１１は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）から構成されており、各受光素子１２〜１４は、例えばＰＤ（フォトダイオード）から構成されている。
【００２０】
ＣＰＵ８は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、制御プログラムを実行して接触式変位センサ１の動作全般を制御する。
第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とは、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、接触子４に形成された第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎの往復位置を挟むように対向して配置されている。第１の変位検出用投光素子９は、ＣＰＵ８から投光駆動信号が入力されると、光を所定時間にわたって投じる。第１の変位検出用受光素子１２は、第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎのいずれかを通じて受光されると、受光信号を第１のコンパレータ１７に出力する。
【００２１】
第１のコンパレータ１７は、第１の変位検出用受光素子１２から受光信号が入力されると、入力された受光信号の信号レベルと閾値とを比較し、受光信号の信号レベルが閾値以上であると、ハイレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力し、これに対して、受光信号の信号レベルが閾値未満であると、ロウレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力する。これにより、ＣＰＵ８は、第１のコンパレータ１７から入力された検出信号がハイレベルであることを検出することにより、第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎのいずれかを通じて第１の変位検出用受光素子１２に受光されたことを検出する。
【００２２】
第２の変位検出用投光素子１０と第２の変位検出用受光素子１３とは、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、各々が第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とに隣接し、接触子４に形成された第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎの往復位置を挟むように対向して配置されている。第２の変位検出用投光素子１０は、ＣＰＵ８から投光駆動信号が入力されると、光を所定時間にわたって投じる。第２の変位検出用受光素子１３は、第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎのいずれかを通じて受光されると、受光信号を第２のコンパレータ１８に出力する。
【００２３】
第２のコンパレータ１８は、第２の変位検出用受光素子１３から受光信号が入力されると、入力された受光信号の信号レベルと閾値とを比較し、受光信号の信号レベルが閾値以上であると、ハイレベルの検出信号を反転回路１９に出力し、これに対して、受光信号の信号レベルが閾値未満であると、ロウレベルの検出信号を反転回路１９に出力する。
【００２４】
反転回路１９は、入力された検出信号の正負を反転して出力するもので、つまり、第２のコンパレータ１８からハイレベルの検出信号が入力されると、ロウレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力し、これに対して、第２のコンパレータ１８からロウレベルの検出信号が入力されると、ハイレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力する。これにより、ＣＰＵ８は、反転回路１９から入力された検出信号がロウレベルであることを検出することにより、第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎのいずれかを通じて第２の変位検出用受光素子１３に受光されたことを検出する。
【００２５】
原点検出用投光素子１１と原点検出用受光素子１４とは、図３（ｃ）に示すように、各々が第１の変位検出用投光素子９や第２の変位検出用投光素子１０と第１の変位検出用受光素子１２や第２の変位検出用受光素子１３との下方に、接触子４に形成された原点検出用スリット７の往復位置を挟むように対向して配置されている。原点検出用投光素子１１は、ＣＰＵ８から投光駆動信号が入力されると、光を所定時間にわたって投じる。原点検出用受光素子１４は、原点検出用投光素子１１から投じられた光が原点検出用スリット７を通じて受光されると、受光信号を第３のコンパレータ２０に出力する。
【００２６】
第３のコンパレータ２０は、原点検出用受光素子１４から受光信号が入力されると、入力された受光信号の信号レベルと閾値とを比較し、受光信号の信号レベルが閾値以上であると、ハイレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力し、これに対して、受光信号の信号レベルが閾値未満であると、ロウレベルの検出信号をＣＰＵ８に出力する。これにより、ＣＰＵ８は、第３のコンパレータ２０から入力された検出信号がハイレベルであることを検出することにより、原点検出用投光素子１１から投じられた光が原点検出用スリット７を通じて原点検出用受光素子１４に受光されたことを検出する。
【００２７】
ところで、第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎの全ては、接触子４が原点に位置している場合に第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用受光素子１２に受光されない位置に形成されている。また、第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎの全ては、接触子４が原点に位置している場合に第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用受光素子１３に受光されない位置に形成されている。つまり、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用投光素子９または第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第１の変位検出用受光素子１２または第２の変位検出用受光素子１３に受光されたことを検出することにより、接触子４が原点から変位していることを検出することが可能となる。
【００２８】
原点検出用スリット７は、接触子４が原点に位置している場合に原点検出用投光素子１１から投じられた光が原点検出用受光素子１４に受光される位置に形成されている。つまり、ＣＰＵ８は、原点検出用投光素子１１から投じられた光が原点検出用受光素子１４に受光されたことを検出することにより、接触子４が原点に位置していることを検出することが可能となる。
【００２９】
また、接触子４が変位すると、第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎのいずれかを通じて第１の変位検出用受光素子１２に受光されたか否かに応じて、第１の変位検出用受光素子１２から出力される検出信号のレベルが連続的に変化し、第１の変位検出用受光素子１２から検出信号がパルス状となって出力される。これと同様にして、接触子４が変位すると、第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎのいずれかを通じて第２の変位検出用受光素子１３に受光されたか否かに応じて、第２の変位検出用受光素子１３から出力される検出信号のレベルが連続的に変化し、第２の変位検出用受光素子１３から検出信号がパルス状となって出力される。
【００３０】
これにより、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２や第２の変位検出用受光素子１３から入力された検出信号のパルスの個数をカウントすることにより、接触子４の変位量を検出することが可能となり、被検出対象物の変位量を測定することが可能となる。具体的には、第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎや第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎが例えば１ミクロンの等間隔で形成されていれば、１個のパルスをカウントすることにより、１ミクロンの変位量を検出することが可能となる。尚、これら第１の変位検出用受光素子１２や第２の変位検出用受光素子１３から出力される検出信号は、本発明でいう交流信号に相当する。
【００３１】
記憶部１５は、不揮発性のメモリから構成されており、詳しくは後述するように、ＣＰＵ８が接触子４の変位回数をカウントする毎に、接触子４の変位回数を更新記憶する。この場合、記憶部１５は、不揮発性の特性を有しているので、センサの駆動電源が一時的に断たれたとしても、接触子４の変位回数を保持している。表示部１６は、例えば液晶ディスプレイから構成されており、ＣＰＵ８が測定した被検出対象物の変位量を表示したりする。
【００３２】
ところで、本実施例では、上記したように複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎと複数の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎとがスリットの幅および隣接するスリット間の幅の半分の長さだけ互いにずれて形成されていることにより、接触子４の変位量を検出することに加えて、接触子４の変位方向をも検出することが可能となる。
【００３３】
つまり、複数の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎと複数の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎとが互いにずれて形成されている構成では、接触子４が下から上に向かって変位すると、最初に、第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎを通じて第１の変位検出用受光素子１２に受光され、これに続いて、第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎを通じて第２の変位検出用受光素子１３に受光されることになるので、図４に示すように、第１の変位検出用受光素子１２から入力された検出信号のロウレベルからハイレベルへの立上がりの変化を検出した後に、第２の変位検出用受光素子１３から入力された検出信号のハイレベルからロウレベルへの立下りの変化を検出することにより、接触子４が下から上に向かって変位したことを検出することが可能となる。
【００３４】
これに対して、接触子４が上から下に向かって変位すると、最初に、第２の変位検出用投光素子１０から投じられた光が第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎを通じて第２の変位検出用受光素子１３に受光され、これに続いて、第１の変位検出用投光素子９から投じられた光が第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎを通じて第１の変位検出用受光素子１２に受光されることになるので、第２の変位検出用受光素子１３から入力された検出信号のハイレベルからロウレベルへの立下りの変化を検出した後に、第１の変位検出用受光素子１２から入力された検出信号のロウレベルからハイレベルへの立上がりの変化を検出することにより、接触子４が上から下に向かって変位したことを検出することが可能となる。
【００３５】
次に、上記した構成の作用について、図５ないし図８も参照して説明する。
【００３６】
ＣＰＵ８は、一連の投受光処理を行う（ステップＳ１）。具体的には、ＣＰＵ８は、投光駆動信号を第１の変位検出用投光素子９に出力することにより、第１の変位検出用投光素子９から光を投じさせ（ステップＳ２）、投光駆動信号を第２の変位検出用投光素子１０に出力することにより、第２の変位検出用投光素子１０から光を投じさせ（ステップＳ３）、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルを判定し（ステップＳ４）、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルを判定する（ステップＳ５）。
【００３７】
ここで、第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とにより形成される光軸（図８中Ｐにて示す）の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎに対する位置と、第２の変位検出用投光素子１０と第２の変位検出用受光素子１３とにより形成される光軸（図８中Ｑにて示す）の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎに対する位置とが、図８（ａ）に示す位置関係であれば、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出することになり（ステップＳ６にて「ＹＥＳ」、図４中Ｔ１参照）、接触子４が原点から変位したことを検出し、変位量をカウントする（ステップＳ７）。尚、図８では、説明の都合上、接触子４を水平方向に９０度回転させた状態で示している。
【００３８】
次いで、ＣＰＵ８は、上記した一連の投受光処理を再度行う（ステップＳ８）。ここで、第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とにより形成される光軸の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎに対する位置と、第２の変位検出用投光素子１０と第２の変位検出用受光素子１３とにより形成される光軸の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎに対する位置とが、図８（ｂ）示す位置関係であれば、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出することになり（ステップＳ９にて「ＹＥＳ」、図４中Ｔ２参照）、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントする（ステップＳ１０）。
【００３９】
この場合、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から入力された検出信号のロウレベルからハイレベルへの立上がりの変化を検出した後に、第２の変位検出用受光素子１３から入力された検出信号のハイレベルからロウレベルへの立下りの変化を検出したので、接触子４が下から上に向かって変位したことを検出することになる。
【００４０】
これに対して、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出するか、または、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出すると（ステップＳ９にて「ＮＯ」）、投光駆動信号を原点検出用投光素子１１に出力することにより、原点検出用投光素子１１から光を投じさせ（ステップＳ１１）、原点検出用受光素子１４から第３のコンパレータ２０を通じて入力された検出信号のレベルを判定する（ステップＳ１２）。
【００４１】
ここで、ＣＰＵ８は、原点検出用受光素子１４から第３のコンパレータ２０を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出すると（ステップＳ１３にて「ＹＥＳ」）、接触子４が原点に復帰したことを検出し、変位回数をカウントする変位回数カウント処理を行う（ステップＳ１４）。
【００４２】
つまり、本実施例では、ＣＰＵ８は、原点検出用受光素子１４から第３のコンパレータ２０を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出することにより、第１の変位検出用受光素子１２から出力された検出信号と第２の変位検出用受光素子１３から出力された検出信号との位相差の正負が反転したことを検出し、接触子４が原点に復帰したことを検出する。
【００４３】
さて、ＣＰＵ８は、変位回数カウント処理に移行すると、これまでにカウントされた変位量に基づいて被検出対象物の変位量を測定し（ステップＳ１５）、測定された被検出対象物の変位量を表示部１６に表示させる（ステップＳ１６）。
【００４４】
次いで、ＣＰＵ８は、これまでにカウントされた変位量をリセット（初期化）し（ステップＳ１７）、記憶部１５に更新記憶されている変位回数を読出し（ステップＳ１８）、読出された変位回数をインクリメント（「１」を加算）する（ステップＳ１９）。
【００４５】
そして、ＣＰＵ８は、インクリメントされた変位回数と予め設定された基準回数とを比較する（ステップＳ２０）。ここで、基準回数は、作業者により任意に設定可能なものであり、作業者は、接触子４や駆動機構の性能や、接触子４や駆動機構の使用期間や、被検出対象物の種類や、場合によっては、接触式変位センサ１の設置環境などの様々な要因から判断した接触子４や駆動機構をメンテナンスするのに適切な回数を設定すれば良いものである。
【００４６】
ここで、ＣＰＵ８は、インクリメントされた変位回数が基準回数に到達していなければ（ステップＳ２０にて「ＮＯ」）、インクリメントされた変位回数を記憶部１５に更新記憶させ（ステップＳ２１）、上記したステップＳ１に戻り、これと同様の処理を繰返して行う。
【００４７】
これに対して、ＣＰＵ８は、インクリメントされた変位回数が基準回数に到達していれば（ステップＳ２０にて「ＹＥＳ」）、警報出力を行う（ステップＳ２２）。具体的には、ＣＰＵ８は、例えば「接触子のメンテナンス時期です。接触子をメンテナンスして下さい」という表示ガイダンスを表示部１６に表示させる。また、ＣＰＵ８は、接触式変位センサ１が音声出力機能を備えていれば、例えば「接触子のメンテナンス時期です。接触子をメンテナンスして下さい」という音声ガイダンスを出力させても良い。
【００４８】
以上に説明した処理により、このようにして表示ガイダンスが表示されることにより、接触子４の変位回数が当該接触子４や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数に到達したことを作業者に知らせることができ、接触子４や駆動機構のメンテナンスを作業者に促すことができる。
【００４９】
ところで、ＣＰＵ８は、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントした後には（ステップＳ１０）、これ以降、上記したステップＳ８〜Ｓ１４の処理と同様の処理を行う（ステップＳ２３〜Ｓ２９）。この場合は、第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とにより形成される光軸の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎに対する位置と、第２の変位検出用投光素子１０と第２の変位検出用受光素子１３とにより形成される光軸の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎに対する位置とが、図８（ｃ）に示す位置関係であれば、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出することになり（ステップＳ２４にて「ＹＥＳ」、図４中Ｔ３参照）、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントする（ステップＳ２５）。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ８は、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントした後には、これ以降も、上記したステップＳ８〜Ｓ１４の処理と同様の処理を行う（ステップＳ３０〜Ｓ３６）。この場合は、第１の変位検出用投光素子９と第１の変位検出用受光素子１２とにより形成される光軸の第１の変位検出用スリット５ａ〜５ｎに対する位置と、第２の変位検出用投光素子１０と第２の変位検出用受光素子１３とにより形成される光軸の第２の変位検出用スリット６ａ〜６ｎに対する位置とが、図８（ｄ）に示す位置関係であれば、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出することになり（ステップＳ３１にて「ＹＥＳ」、図４中Ｔ４参照）、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントする（ステップＳ３２）。
【００５１】
そして、ＣＰＵ８は、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントした後には、これ以降も、上記したステップＳ８〜Ｓ１４の処理と同様の処理を行う（ステップＳ３７〜Ｓ４３）。この場合は、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出することになり（ステップＳ３８にて「ＹＥＳ」、図４中Ｔ５参照）、接触子４が引続いて変位したことを検出し、変位量を再度カウントする（ステップＳ３９）。
【００５２】
以上に説明したように第１実施例によれば、接触式変位センサ１において、接触子４の変位回数をカウントし、カウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、例えば「接触子のメンテナンス時期です。接触子をメンテナンスして下さい」という表示ガイダンスを表示させるなどの警報出力を行うように構成したので、予め基準回数として接触子４や当該接触子４を駆動させるための駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数を設定しておくことにより、接触子４や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができ、接触子４や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子４や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる。
【００５３】
また、この場合、カウントされた変位回数を不揮発性の記憶部１５に記憶させ、変位回数をカウントする毎に、記憶部１５に記憶されている変位回数を更新記憶させ、更新記憶された変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、警報出力を行うように構成したので、センサの駆動電源を一時的に断ったとしても、接触子４の変位回数が初期化されることなく、接触子４の変位回数を保持させておくことができる。
【００５４】
さらに、この場合、接触子４の変位を光学的に検出するように構成したので、周囲に金属が配置されていたり磁界が形成されていたりしたとしても、それらにより悪影響を受けることなく、被検出対象物の変位量を適切に測定することができ、しかも、接触子４の変位回数を適切に検出することができる。
【００５５】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例について、図９ないし図１１を参照して説明する。尚、上記した第１実施例と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。上記した第１実施例は、接触子４に原点検出用スリット７が形成されていることにより、接触子４が原点に復帰したか否かを判定することにより、変位回数をカウントする変位回数カウント処理を行うように構成したものであるが、これに対して、この第２実施例は、検出信号のレベルが反転したか否かを判定することにより、ストローク回数をカウントするストローク回数カウント処理を行うように構成したものである。
【００５６】
すなわち、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出した後に（ステップＳ５３）、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出すると（ステップＳ５８にて「ＹＥＳ」）、ストローク回数カウント処理に移行する（ステップＳ５９）。
【００５７】
また、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出した後に（ステップＳ５６）、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出すると（ステップＳ６３にて「ＹＥＳ」）、ストローク回数カウント処理に移行する（ステップＳ６４）。
【００５８】
また、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出した後に（ステップＳ６１）、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出すると（ステップＳ６８にて「ＹＥＳ」）、ストローク回数カウント処理に移行する（ステップＳ６９）。
【００５９】
さらに、ＣＰＵ８は、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがハイレベルであることを検出した後に（ステップＳ６６）、第１の変位検出用受光素子１２から第１のコンパレータ１７を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであり、且つ、第２の変位検出用受光素子１３から第２のコンパレータ１８および反転回路１９を通じて入力された検出信号のレベルがロウレベルであることを検出すると（ステップＳ７３にて「ＹＥＳ」）、ストローク回数カウント処理に移行する（ステップＳ７４）。
【００６０】
そして、ＣＰＵ８は、ストローク回数カウント処理に移行すると、インクリメントされたストローク回数と予め設定された第１の基準回数とを比較し（ステップＳ８１）、インクリメントされたストローク回数が第１の基準回数に到達していれば（ステップＳ８１にて「ＹＥＳ」）、第１の警報出力を行う（ステップＳ８２）。次いで、ＣＰＵ８は、インクリメントされたストローク回数と予め設定された第２の基準回数とを比較し（ステップＳ８３）、インクリメントされたストローク回数が第２の基準回数に到達していれば（ステップＳ８３にて「ＹＥＳ」）、第２の警報出力を行う（ステップＳ８４）。
【００６１】
この場合、第１の基準回数は第２の基準回数よりも小さな値であり、接触子４が駆動機構よりもメンテナンスが必要となる周期が短いことから、第１の警報出力は、接触子４のメンテナンスを促すための警報出力であり、第２の警報出力は、駆動機構のメンテナンスを促すための警報出力である。
【００６２】
以上に説明したように第２実施例によれば、接触式変位センサ１において、接触子４のストローク回数をカウントし、カウントされたストローク回数が予め設定された基準回数に到達すると、例えば「接触子のメンテナンス時期です。接触子をメンテナンスして下さい」という表示ガイダンスを表示させるなどの警報出力を行うように構成したので、上記した第１実施例に記載したものと同様にして、予め基準回数として接触子４や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数を設定しておくことにより、接触子４や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができ、接触子４や駆動機構のメンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子４や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる。
【００６３】
また、この場合は、上記した第１実施例に記載したもの比較すると、接触子４が原点に復帰したか否かを判定して変位回数をカウントするのではなく、検出信号のレベルが反転したか否かを判定してストローク回数をカウントするように構成したので、原点検出用スリット７、原点検出用投光素子１１および原点検出用受光素子１４を不要とすることができる。
【００６４】
（その他の実施例）
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
接触子の変位を検出する毎に変位回数をインクリメントし、インクリメントされた変位回数が基準回数に到達したときに警報出力を行う構成に限らず、予め基準回数を設定しておき、接触子の変位を検出する毎に基準回数をデクリメントし、デクリメントされた基準回数が所定回数（例えば「０」）に到達したときに警報出力を行う構成であっても良い。
【００６５】
第２の変位検出用受光素子とＣＰＵとの間の反転回路が省略された構成であっても良く、また、第１の変位検出用受光素子とＣＰＵとの間に反転回路が追加された構成であっても良い。
変位検出用のスリットを２列で形成する構成に限らず、変位検出用のスリットを３列以上に形成する構成し、３個以上の変位検出用投光素子を配置すると共に、３個以上の変位検出用受光素子を配置する構成であっても良い。
【００６６】
図１２に示すように、接触子２１に変位検出用のスリット２２ａ〜２２ｎを１列で形成し、２本の光軸（図１２中Ｐ´，Ｑ´にて示す）が互いにずれて形成されるように２個の変位検出用投光素子２３，２４および２個の変位検出用受光素子２５，２６を配置する構成であっても良い。この場合、スリットの幅および隣接するスリット間の幅（図１２中「ｄ´」にて示す）は、２本の光軸間の幅（図１２中「ａ」にて示す）よりも、幅広に形成されることになる。
【００６７】
接触子にスリットを形成することにより、接触子の変位を光学的に検出する構成に限らず、接触子に磁気パターン（Ｎ極およびＳ極の配列パターン）を設けることにより、接触子の変位を磁気的に検出する構成であっても良い。
図１３に示すように、接触子３１の先端部に球体３２を設け、被検出対象物が変位すると、接触子３１が軸３３を回動中心として図１３中Ｂ１，Ｂ２方向に回動することに応じて、扇形状に形成された検出部３４も軸３３を回動中心として図１３中Ｃ１，Ｃ２方向に回動し、検出部３４に円弧状に形成された検出パターン３４ａ〜３４ｅの円弧状の回動を検出することにより、被検出対象物の変位量を測定する構成であっても良い。この場合、被検出対象物の変位量を測定する方法は、光学的な方法であっても良いし、磁気的な方法であっても良い。
【００６８】
図１４に示すように、被検出対象物が変位すると、コイル４１ａ〜４１ｃが巻付けられた鉄心４２内を接触子（図示せず）と連結されたコア４３が図１４中Ｄ１，Ｄ２方向に移動することにより、接触子の変位を検出し、被検出対象物の変位量を測定する構成であっても良い。この場合は、コイル４１ａ〜４１ｃから出力された信号に基づいて接触子の絶対位置を検出することが可能となる。
接触子にスリットが直接形成される構成に限らず、接触子とは別体に設けられたスピンドルにスリットが形成される構成であっても良い。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明の接触式変位センサによれば、検出手段から出力された検出信号に基づいて接触子の変位回数をカウントし、カウント手段においてカウントされた変位回数が予め設定された基準回数に到達すると、警報手段が警報出力を行うようになるので、予め基準回数として接触子や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数を設定しておくことにより、接触子の変位回数が当該接触子や駆動機構のメンテナンスを行うのに適した回数に到達したときに警報出力を行わせることができる。これにより、接触子や駆動機構のメンテナンスが必要となる時期を作業者に適切に知らせることができ、メンテナンスが必要となる適切な時期に、作業者が接触子や駆動機構のメンテナンスを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す機能ブロック図
【図２】センサ本体部の構成を概略的に示す図
【図３】投光素子および受光素子と接触子との位置関係を概略的に示す図
【図４】検出信号のレベルの変化を示すタイムチャート
【図５】フローチャート
【図６】図５相当図
【図７】図５相当図
【図８】光軸と変位検出用スリットとの位置関係を概略的に示す図
【図９】本発明の第２実施例を示すフローチャート
【図１０】図９相当図
【図１１】図９相当図
【図１２】変形例を示す図
【図１３】他の変形例を示す図
【図１４】他の変形例を示す
【符号の説明】
図面中、１は接触式変位センサ、４は接触子、５ａ〜５ｎは第１の変位検出用スリット（検出パターン、スリット）、６ａ〜６ｎは第２の変位検出用スリット（検出パターン、スリット）、８はＣＰＵ（検出手段、測定手段、カウント手段、制御手段）、９は第１の変位検出用投光素子（投光素子）、１０は第２の変位検出用投光素子（投光素子）、１１は原点検出用投光素子（投光素子）、１２は第１の変位検出用受光素子（受光素子）、１３は第２の変位検出用受光素子（受光素子）、１４は原点検出用受光素子（受光素子）、１５は記憶部（記憶手段）、１６は表示部（警報手段）、２１は接触子、２２ａ〜２２ｎは変位検出用のスリット（検出パターン、スリット）、２３，２４は変位検出用投光素子（投光素子）、２５，２６は変位検出用受光素子（受光素子）、３１は接触子である。
【図１】
2004233194.tif 000003
【図２】
2004233194.tif 000004
【図３】
2004233194.tif 000005
【図４】
2004233194.tif 000006
【図５】
2004233194.tif 000007
【図６】
2004233194.tif 000008
【図７】
2004233194.tif 000009
【図８】
2004233194.tif 000010
【図９】
2004233194.tif 000011
【図１０】
2004233194.tif 000012
【図１１】
2004233194.tif 000013
【図１２】
2004233194.tif 000014
【図１３】
2004233194.tif 000015
【図１４】
2004233194.tif 000016