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JPS58106404A - 変位測定装置 - Google Patents

変位測定装置

Info

Publication number
JPS58106404A
JPS58106404A JP56205911A JP20591181A JPS58106404A JP S58106404 A JPS58106404 A JP S58106404A JP 56205911 A JP56205911 A JP 56205911A JP 20591181 A JP20591181 A JP 20591181A JP S58106404 A JPS58106404 A JP S58106404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
measuring device
screw shaft
feed screw
elevating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56205911A
Other languages
English (en)
Inventor
Shingo Nishina
仁科 信吾
Seigo Takahashi
誠悟 高橋
Shigeru Otani
茂 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority to JP56205911A priority Critical patent/JPS58106404A/ja
Priority to DE19823246691 priority patent/DE3246691A1/de
Priority to US06/450,767 priority patent/US4492034A/en
Priority to GB08235983A priority patent/GB2112523B/en
Publication of JPS58106404A publication Critical patent/JPS58106404A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • G01B11/007Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines feeler heads therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/002Details
    • G01B3/008Arrangements for controlling the measuring force

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、変位測定装置に係り、特に、ダイヤルゲー
ジ、リニヤゲージ、リミットゲージ等に用いるのに好適
な、メインフレームに摺動自在に支持された測定子を有
し、該測定子の先端を被測定物に当接させた時の測定子
の変位量から、被測定物の長さ等を測定するようにした
変位測定装置の改良に関する。
メインフレームに摺動自在に支持された測定子を有し、
該測定子の先端を被測定物に当接させた時の測定子の変
位量から、被測定物の長さ等を測定するようにしたダイ
ヤルゲージ或いはりニヤゲージ、或いは、同じく測定子
の変位量から、被測定物の寸法が許容範囲、例えば公差
内にあるか否かを検出するようにしたリミットゲージ等
が知られている。
このような変位測定装置においては、通常、正確に測定
するために、測定子の先端を被測定物に一定の測定力で
もって当接させるための加圧手段が必要である。
また、同一寸法の被測定物の繰返し測定を容易とするた
めには、測定子が一定の測定力で被測定物に当接したと
き、このときの測定値を迅速に検出し、かつ、該当接状
態から所定量だけ迅速に後退、更に前進できることが必
要である。
しかしながら、従来の変位測定装置における加圧手段は
、例えば、測定子を一方向に付勢するば3− ねよりなり、測定子の移動最によって、このばねの変形
量が異なるため、均一の測定力を得ることができないと
いう問題点があった。
更に、測定子が被測定物に一定値以上の測定力でもって
当接したとき、これを検出するための構成は、複雑であ
り、構造およびコストの点で問題があった。
この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、測定子の位置に無関係に、常に一定の測定力を得
ることができるようにした変位測定装置を提供すること
を目的とする。
またこの発明は、簡単な構造で、測定力が一定値以上と
なるときこれを検出して測定子の移動を停止できるよう
にした変位測定装置を提供することを目的とする。
更にこの発明は、測定子の移動および停止を迅速に行な
うことができ、これによって、繰返し測定を容易とした
変位測定装置を提供することを目的とする。
この発明は、メインフレームに摺動自在に支持4− された測定子を有し、該測定子の先端を被測定物に当接
させた時の測定子の変位量から、被測定物の長さ等を測
定するようにした変位測定装置において、前記メインフ
レームに一定範囲で往復動自在に設けられた送り部材と
、この送り部材に連動されて駆動されるとともに、これ
により前記測定子を昇降させる昇降部材と、前記測定子
が被測定物に当接し、前記昇降部材が制動された後の前
記送り部材と昇降部材の相対移動を利用して該昇降部材
に押圧力を与える加圧手段と、により上記目的を達成す
るものである。
またこの発明は、前記変位測定装置において、前記送り
部材を送りねじ軸とするとともに、前記昇降部材を、前
記送りねじ軸に螺合するめねじを含み、該送りねじ軸の
回転により直進移動される部材とすることによって上記
目的を達成するものである。
またこの発明は、前記変位測定装置において、前記送り
部材をモータ駆動とするとともに、前記加圧手段の一定
値以上の押圧力を検知する押圧力検知手段と、この押圧
力検知手段の検知信号に基づき、前記モータを停止させ
る制御装置と、を設けることによって上記目的を達成す
るものである。
またこの発明は、前記変位測定装置において、前記加圧
手段を、前記送り部材と昇降部材間に介在され、昇降部
材の駆動力が一定値以上となるとき、該送り部材の昇降
部材に対する相対移動を許容して、この相対移動を押圧
力に変換するようにして上記目的を達成するものである
またこの発明は、前記変位測定装置において、前記押圧
力検知手段を、前記送り部材と前記昇降部材の相対移動
が一定値以上どなるときオンまたはオフされるリミット
スイツヂとするこによって上記目的を達成するものであ
る。
またこの発明は、メインフレームに摺動自在に支持され
た測定子を有し、該測定子の先端を被測定物に当接させ
た時の測定子の変位量から、被測定物の長さ等を測定す
るようにした変位測定装置において、送りねじ軸と、こ
の送りねじ軸に螺合されためねじ部材と、このめねじ部
材を内包して前記送りねじ軸に遊嵌されるとともに、該
めねじ部材の一部が外方に突出し、かつ、突出状態のま
まの一定範囲での相対移動を許容するシリンダと、この
シリンダの内側において、前記送りねじ軸の軸方向の、
前記めねじ部材の両端と前記シリンダの両内端との間に
介在され、該めねじ部材を中立位置に付勢する定圧ばね
と、を設け、前記めねじ部材の前記シリンダからの突出
部と前記測定子を連動させることによって上記目的を達
成するものである。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
この実施例は、メインフレーム1に摺動自在に支持され
た測定子2を有り、該測定子2の先端を被測定物に当接
させた時の測定子の変位量から、被測定物の長さ等を測
定するようにした変位測定装置において、前記測定子2
の移動方向と平行に配置された送りねじ軸3と、この送
りねじ軸3に螺合されためねじ部材4と、このめねじ部
材4を内包して前記送りねじ軸3に遊嵌されるとともに
、該めねじ部材4の一部が外方に突出し、かつ、突 7
− 出状態のままの一定範囲での相対移動を許容するシリン
ダ5と、このシリンダ5の内側において、前記送りねじ
軸3の軸方向の、前記めねじ部材4の両端と前記シリン
ダ5の両内端との間に介在され、該めねじ部材4を中立
位置に付勢する定圧ばね6A、6Bと、を設け、前記め
ねじ部材4の前記シリンダ5からの突出部4Aと前記測
定子2とを、歯車機構7を介して連動させたものである
前記送りねじ軸3には、モータ8の出力軸8Aが同軸的
に連結され、これによって前記送りねじ軸3が回転駆動
されるようになっている。
前記めねじ部材4の突出部4Aは、シリンダ5に形成さ
れた軸方向に沿う長溝5Aから外方に突出し、これによ
って、送りねじ軸3が回転されたとき、該長溝5Aによ
って回転止めがなされるとともに、長溝5Aに沿って軸
方向に移動できるようにされている。
また定圧ばね6A、6Bは、前記シリンダ5内において
前記めねじ部材4を中立状態に浮動支持できるようにさ
れ、かつ、シリンダ5がストロ−8− クエンドとなったときにめねじ部材4が、これら定圧ば
ね6Δもしくは6Bに抗して、シリンダ5に対して一定
範囲で相対移動することをi![容できるようにされて
いる。また図において上側の定圧ばね6Aは、下側の定
圧ばね6Bよりもばね定数が大きくされ、これによって
、シリンダ5の自重による上下方向の差を解消して、め
ねじ部材4を上下間等の付勢力によって中立位置に保持
できるようにされている。
前記歯車機構7は、前記シリンダ5の前記長溝5Aと反
対側の側面に軸方向に形成されたラック5B、このラッ
ク5Bと噛合う小歯車9A、この小歯車9Aと同軸一体
向に配置された大歯車9Bおよびこの大歯車9Bと噛合
うように、前記測定子2の側面に形成されたラック2A
とから構成されている。従って、シリンダ5の上下方向
の移動は、この歯車機構7を介して、前記測定子2の該
シリンダ5と反対方向の上下移動に拡大して伝達される
ものである。
前記めねじ部材4の突出部4Aは、ブラケット10を介
して前記シリンダ5に支持されたリミットスイッチ11
に、中立状態で接触されていて、めねじ部材4がシリン
ダ5に対して上方もしくは下方に一定範囲以上相対移動
したときに、該リミットスイッチ11を開放するように
されている。
すなわち、測定子2が被測定物に当接すると、これが歯
車機構7を介してシリンダ5に連動しているため、シリ
ンダ5はストロークエンドとなり、この状態で送りねじ
軸3が更に回転されると、めねじ部材4は定圧ばね6A
もしくは6Bを圧縮してシリンダ5に対して相対的に移
動し、リミットスイッチ11を開放するようにされてい
る。
このリミットスイッチ11は、第2図に示されるように
、制御装置12にそのオン・オフ信号を出力するように
されている。この制御装置12は、後jホするエンコー
ダからの測定値信号を表示するためのカウンタ13にゼ
ロセラ1〜指令信号を出力するとともに、このカウンタ
13に連動するプリンタ14に、プリント指令信号を出
力して、カウンタ13の読取り値をプリン1〜アウ1〜
させるにうに構成されている。
また、制御装置12は、前記リミツ1へスイッチ11か
らのオン・オフ信号に基づき、前記モータ8を、前記リ
ミットスイッチ11が開放されたときに一旦停止し、そ
のときの前記カウンタ13の表示値をゼロセラ1〜或い
はプリン1〜するだめの指令信号を出力し、その後、モ
ータ8を逆転し、再度繰返し測定を行うことができるよ
うにコン1〜ロールするものである。
図の符号15は、前記測定子2と一体的に連結され、こ
れと平行に移動するようにされた、光の透過部と不透過
部が交互に形成されてなるメインスケール、16は測定
子2の移動に伴なうメインスケール15の変位から、測
定子2の上下方向変位量を検出するための、メインスケ
ール15と同様の光の透過部と不透過部が交互に形成さ
れてなるインデックススケール、17は、このインデッ
クススケール16・をメインスケール15に付勢して接
触さゼるとともに、これによって、前記測定子2の回り
止めを構成するばね、18は、図示さ−11− れない光源から、前記メインスケール15およびインデ
ックススケール16を透過した光を受光する受光素子を
含む光電式変位検出装置をそれぞれ示す。
この光電式変位検出装置18は、前述の如く、その出力
が前記カウンタ13に入力され、測定子2の基準位置か
らの変位量がデジタル表示されるよう構成されている。
次に上記実施例の作用を説明する。
制御装置12によって、モータ8を駆動すると、送りね
じ軸3が所要の方向に回転され、これによって、前記定
圧ばね6△もしくは6Bを介して、シリンダ5がめねじ
部材4と一体的に移動される。
この時、リミットスイッチ11はブラケット10を介し
てシリンダ5と一体的に移動するので、めねじ部材4と
相対変位を生じることはない。
シリンダ5が移動すると、歯車機構7を介して測定子2
はシリンダ5ど反対方向に移動され、被測定物に当接す
る。
測定子2が被測定物に当接すると、これど同時=12− にシリンダ5も停止し、一方送りねじ軸3はモータ8に
よって回転駆動されているので、めねじ部材4は定圧ば
ね6Aもしくは6Bを圧縮して、シリンダ5に対して相
対的に移動される。
めねじ部材4がシリンダ5に対して一定範囲相対移動す
ると、めねじ部材4と一体的な突出部4Aによってオン
されているリミットスイッチ11が、開放されるので、
このときのリミットスイッチ11のオフ信号が、制御装
置12に出力されることになる。
制御装置12は、リミットスイッチ11からのオフ信号
に基づきモータ8を停止させるとともに、この時のカウ
ンタ13の表示値をゼロセットもしくは前記プリンタ1
4によってプリントアウトさせるように指令信号を出力
する。
更に、ゼロセットもしくは表示値のプリントアウトの後
、制御装置12は、モータ8を前記とは逆方向に駆動し
、これによって、測定子2を被測定物から離間させ、測
定もしくは繰返し測定のために待機させる。
従って、この実施例にJ5いては、測定子2の移動方向
またはその移動量にかかわりなく、同一の1111定力
、具体的にはシリンダ5に対するめねじ部材4の相対移
動量に基づく定圧ばね6△または6Bの変形層でもって
、測定でき、かつ、いわゆる自走、データ読込み等電気
回路側の簡易化を図ることができるものである。
また、この変位測定装置は、制御装置12を介して、測
定子2を自動的に作動させることができるので、測定の
省力化、自動化或いは遠隔操作測定、足踏みスイッチに
よるフートコントロール、が可能となる。
なお上記実施例は、制御装置12によって、上記の動作
を連続して繰返すようにしたものであるが、これは、−
回毎にマニアルで作動させたり、外部からの信号を受け
て作動させるようにしてもよい。また、前記実施例は、
光電式変位検出装置18からの検出値をカウンダ′13
に表示するとともにプリンタ14によってプリン1−ア
ラ1〜するようにしたものであるが、この発明はこの実
施例に限定されるものでなく、例えばCRT等のディス
プレイ装置或いはコンピュータ等の計算機に連動させる
ようにしてもよい。
また、前記実施例は、測定子2が上下方向に移動する場
合のものであるが、これは、水平方向に移動するように
してもよい。
また、前記実施例において、測定子2が被測定物に当接
して一定値の測定力が生じたことを、めねじ部材4の突
出部4Aとリミットスイッチ11の相対的位置関係から
検出するようにされているが、これは、前記定圧ばね6
Aまたは6Bが一定以上圧縮されたことを検知するため
の押圧力検知手段であればJ:り、従って、例えば光電
式、磁気式接点等の他の手段であってもよい。
更にまた前記シリンダ5と測定子2は歯車機構7を介し
て連動されるようになっているが、これは、シリンダ5
のストロークを測定子2の21〜口−りと同一とするこ
とができれば、シリンダ5と測定子2を一体的に連結す
るようにしてもよい。
この場合は、測定子2とシリンダ5は、相互に回 15
− り止めの職能を果たすので、これらのための他の回り止
め機構を省略できるという利点がある。
また、前記実施例は、送りねじ軸3とめねじ部材4との
関係において、測定子2を往復動させるものであるが、
これは、前記メインフレーム1に一定範囲で往復動自在
に設けられた送り部材と、この送り部材に連動されて駆
動されるとともに、これにより前記測定子2を昇降させ
る昇降部材と、前記測定子2が被測定物に当接し、前記
昇降部材が制動された後の前記送り部材と昇降部材の相
対移動を利用して該昇降部材に押圧力を加える加圧手段
と、からなるものであればよく、従って送りねじ軸3お
よびめねじ部材4の代りに、滑車に巻IF)けられて往
復動されるワイヤと、このワイヤに取付けられてワイヤ
によって駆動される部材と、この部材の前後を定圧ばね
を介して昇降部材に連結するような構成であってもよい
更にまた、送り部材を、回転部材として、この回転方向
に定圧ばねを介して、歯車を形成された昇降部材を配置
し、この昇降部材の歯車によって、=16− 測定子を往復動させるようにした構成等であってもよい
また本発明は、前記変位測定装置にアンビルを、前記測
定子2に対向して配設して、マイクロメータとして構成
する場合も包含するものである。このようにした場合は
、前記測定子2およびアンビルを外向けに配置すれば、
被測定物の内側もしくは内径を測定することができる。
この発明は上記のように構成したので、測定子の移動方
向および移動量に無関係に常に一定の測定力を得ること
ができるという優れた効果を有する。
また、この発明は、常に一定の測定力で被測定物を測定
できるとともに、迅速な測定値の読取り、繰返し測定が
できるという優れた効果を有する。
更に、この発明は、簡単な構成で、一定の測定力発生状
態を検出して、これによって正確かつ迅速な測定をする
ことかできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る変位測定装置の実施例を示す断面
図、第2図は同実施例における制御系を示すブロック図
である。 1・・・メインフレーム、 2・・・測定子、 3・・・送りねじ軸、 4・・・めねじ部材、 4A・・・突出部、 5・・・シリンダ、 5A・・・長溝、 6A、6B・・・定圧ばね、 7・・・歯車機構、 8・・・モータ、 11・・・リミットスイッチ、 12・・・制御装置、 18・・・光電式変位検出装置。 代理人  松 山 圭 佑 (ほか1名) =19−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)メインフレームに摺動自在に支持された測定子を
    有し、該測定子の先端を被測定物に当接させた時の測定
    子の変位量から、被測定物の長さ等を測定するようにし
    た変位測定装置において、前記メインフレームに一定範
    囲で往復動自在に設けられた送り部材と、この送り部材
    に連動されて駆動されるとともに、これにより前記測定
    子を昇降させる昇降部材と、前記測定子が被測定物に当
    接し、前記昇降部材が制動された後の前記送り部材と昇
    降部材の相対移動を利用して該昇降部材に押圧力を与え
    る加圧手段と、を有してなる変位測定装置。 (2)前記送り部材を送りねじ軸とするとともに、前記
    昇降部材を、前記送りねじ軸に螺合するめねじを含み、
    該送りねじ軸の回転により直進移動される部材としたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の変位測定装
    置。 〈3)前記送り部材をモータ駆動とするとともに、前記
    加圧手段の一定値以上の押圧力を検知する押圧力検知手
    段と、この押圧力検知手段の検知信号に基づき、前記モ
    ータを停止さぜる制御装置と、を設けたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の変位測定装
    置。 (4)前記加圧手段を、前記送り部材と昇降部材間に介
    在され、昇降部材の駆動力が一定値以上となるとき、該
    送り部材の昇降部材に対する相対移動を許容して、この
    相対移動を押圧力に変換するようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の変
    位測定装置。 (5)前記押圧力検知手段を、前記送り部材と前記昇降
    部材の相対移動が一定値以上となるときオンまたはオフ
    されるリミッ1〜スイッチとしたことを特徴とする特許
    請求の範囲第3項または第4項記載の変位測定装置。 (6)メインフレームに摺動自在に支持された測定子を
    有し、該測定子の先端を被測定物に当接させた時の測定
    子の変位量から、被測定物の長さ等を測定するようにし
    1ζ変位測定装置において、送りねじ軸と、この送りね
    じ軸に螺合されためねじ部材と、このめねじ部材を内包
    して前記送りねじ軸に遊嵌されるとともに、該めねじ部
    材の一部が外方に突出し、かつ、突出状態のままの一定
    範囲での相対移動を許容するシリンダと、このシリンダ
    の内側において、前記送りねじ軸の軸方向の、前記めね
    じ部材の両端と前記シリンダの両内端との間に介在され
    、該めねじ部材を中立位置に付勢する定圧ばねと、を設
    け、前記めねじ部材の前記シリンダからの突出部と前記
    測定子を連動させたことを特徴とする変位測定装置。
JP56205911A 1981-12-18 1981-12-18 変位測定装置 Pending JPS58106404A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56205911A JPS58106404A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 変位測定装置
DE19823246691 DE3246691A1 (de) 1981-12-18 1982-12-16 Verschiebungsmessgeraet
US06/450,767 US4492034A (en) 1981-12-18 1982-12-17 Displacement measuring device
GB08235983A GB2112523B (en) 1981-12-18 1982-12-17 Displacement measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56205911A JPS58106404A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 変位測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58106404A true JPS58106404A (ja) 1983-06-24

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ID=16514788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56205911A Pending JPS58106404A (ja) 1981-12-18 1981-12-18 変位測定装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4492034A (ja)
JP (1) JPS58106404A (ja)
DE (1) DE3246691A1 (ja)
GB (1) GB2112523B (ja)

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