JPH01295745A - 工作機械用監視装置 - Google Patents
工作機械用監視装置Info
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- JPH01295745A JPH01295745A JP1080224A JP8022489A JPH01295745A JP H01295745 A JPH01295745 A JP H01295745A JP 1080224 A JP1080224 A JP 1080224A JP 8022489 A JP8022489 A JP 8022489A JP H01295745 A JPH01295745 A JP H01295745A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/15—Indicating that frequency of pulses is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values, by making use of non-linear or digital elements (indicating that pulse width is above or below a certain limit)
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/002—Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
- G01B7/008—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B7/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工作機械における製造中の加工品の位置や形状
等を測定してその変化を監視する工作機械用監視装置に
関する。
等を測定してその変化を監視する工作機械用監視装置に
関する。
庇米の灸ご測定器では、被測定物体に対して可動どなる
様に取付けられた、ヘッドに脱着可能なプローブが設け
られている。前記プローブは電気回路を含み、前記電気
回路は被測定物体に対して運動し、特定の位置関係とな
った場合にその状態が変化して電気信号を発生する。前
記電気信号は測定値に対する前記位置関係の測定に必要
なものであり、まず前記ヘッドに伝送される。自動着脱
機構により前記ヘッドにプローブが着脱される場合には
、・周囲環境が比較的悪いことから電気的接続部分の信
頼性は低くなることが知られている。
様に取付けられた、ヘッドに脱着可能なプローブが設け
られている。前記プローブは電気回路を含み、前記電気
回路は被測定物体に対して運動し、特定の位置関係とな
った場合にその状態が変化して電気信号を発生する。前
記電気信号は測定値に対する前記位置関係の測定に必要
なものであり、まず前記ヘッドに伝送される。自動着脱
機構により前記ヘッドにプローブが着脱される場合には
、・周囲環境が比較的悪いことから電気的接続部分の信
頼性は低くなることが知られている。
従って、プローブとヘッドとの間の空隙を介して磁気的
結合等により非接触で信号を伝送することが提案されて
いる。従来技術ではこの場合、プローブ中に電池電源の
発振器を設けていた。しかし、電池の状況を監視する必
要のあること、電池劣化時に交換を要すること等の欠点
があった。本発明の目的は上記欠点を解消し、プローブ
中に電池等の電源を設けることなく製造中の加工品の位
置や形状等の変化を監視できる工作機械の用監視装置４
を提供することにある。
結合等により非接触で信号を伝送することが提案されて
いる。従来技術ではこの場合、プローブ中に電池電源の
発振器を設けていた。しかし、電池の状況を監視する必
要のあること、電池劣化時に交換を要すること等の欠点
があった。本発明の目的は上記欠点を解消し、プローブ
中に電池等の電源を設けることなく製造中の加工品の位
置や形状等の変化を監視できる工作機械の用監視装置４
を提供することにある。
上記目的を達成するため、本願発明による工作機械監視
装置は、導体である加工品に対して動かすことができる
工具取付用ヘッドと、 このヘッドに着脱可能に取り付けられ、前記加工品を測
定するため、前記ヘッドにより前記加工品に対して予め
定められた位置に動かされ、接触子を有するプローブと
、 前記プローブに設けられ、駆動電力源を有せず、回路状
態は前記接触子が前記加工に当接したときに段階的に変
化可能である第１の電気回路と、前記ヘッドに設けられ
た第２の電気回路と、互いに結線されておらず且つ前記
ヘッドと前記プローブの対向部分にこの対向部分を分離
する空気ギャップを介して離間してそれぞれ配置された
隣り合う複数の電気的結合部品を有し、これらの結合部
品はそれぞれ前記第１および第２の電気回路に組込まれ
、前記第１の電気回路に組込まれた前記結合部品は前記
接触子に電気的に接続されており、さらに前記第１の電
気回路に組込まれた結合部品を、前記ヘッドから前記プ
ローブを取りはずしたときに、前記第２の電気回路に組
込まれた結合部品から分離可能に構成した、リアクタン
ス結合器と、 前記第２の電気回路に接続され、前記プローブが前記ヘ
ッドに取りつけられたとき、その第２の電気回路に生じ
た発振は前記リアクタンス結合器により前記第１の電気
回路に伝送可能であり、この発振により前記第１および
第２の電気回路は相互作用し、前記第２の電気回路中の
前記発振を生じさせるためのインピーダンスを決定する
ため設けられる発振器と、 前記プローブに設けられ、前記プローブが前記予め定め
られた位置に到達して前記接触子が前記加工品に当接し
たときに前記接触子と前記加工品とが電気的に導通する
ことにより前記第１の電気回路の状態を変化させ、それ
により前記インピーダンスを変化させる手段と、 前記第２の電気回路に設けられ、前記インピーダンスの
変化により生ずる前記第２の電気回路の発振の変化を検
出する検出手段と、を備えるものとして構成される。
装置は、導体である加工品に対して動かすことができる
工具取付用ヘッドと、 このヘッドに着脱可能に取り付けられ、前記加工品を測
定するため、前記ヘッドにより前記加工品に対して予め
定められた位置に動かされ、接触子を有するプローブと
、 前記プローブに設けられ、駆動電力源を有せず、回路状
態は前記接触子が前記加工に当接したときに段階的に変
化可能である第１の電気回路と、前記ヘッドに設けられ
た第２の電気回路と、互いに結線されておらず且つ前記
ヘッドと前記プローブの対向部分にこの対向部分を分離
する空気ギャップを介して離間してそれぞれ配置された
隣り合う複数の電気的結合部品を有し、これらの結合部
品はそれぞれ前記第１および第２の電気回路に組込まれ
、前記第１の電気回路に組込まれた前記結合部品は前記
接触子に電気的に接続されており、さらに前記第１の電
気回路に組込まれた結合部品を、前記ヘッドから前記プ
ローブを取りはずしたときに、前記第２の電気回路に組
込まれた結合部品から分離可能に構成した、リアクタン
ス結合器と、 前記第２の電気回路に接続され、前記プローブが前記ヘ
ッドに取りつけられたとき、その第２の電気回路に生じ
た発振は前記リアクタンス結合器により前記第１の電気
回路に伝送可能であり、この発振により前記第１および
第２の電気回路は相互作用し、前記第２の電気回路中の
前記発振を生じさせるためのインピーダンスを決定する
ため設けられる発振器と、 前記プローブに設けられ、前記プローブが前記予め定め
られた位置に到達して前記接触子が前記加工品に当接し
たときに前記接触子と前記加工品とが電気的に導通する
ことにより前記第１の電気回路の状態を変化させ、それ
により前記インピーダンスを変化させる手段と、 前記第２の電気回路に設けられ、前記インピーダンスの
変化により生ずる前記第２の電気回路の発振の変化を検
出する検出手段と、を備えるものとして構成される。
本発明によれば、工具取付用ヘッドに測定用のプローブ
を取り付けるようにしたので、既存の設備を利用して装
置全体を安価に得ることができると共に、測定用のヘッ
ドを別に設けた場合と異なり、ヘッドの数を少ないもの
としてヘッドの制御を簡単なものにでき、また、プロー
ブ側からヘッド側へ信号を伝達するのに、空気ギャップ
を介して２つの結合部品を対向させたりアクタンス結合
器を用いたので、削りくず等の存在により信号伝達周囲
環境として好ましくない工作機械動作環境においても、
コネクタ等の機械的接点を着脱させる場合と異なり、プ
ローブ側からヘッド側へ信号を確実に伝えることができ
、しかも、ヘッド側とプローブ側とを分離可能として前
記リアクタンス結合器を構成する対向結合部品が分離さ
れるようにしたので、それらの結合部品の対向部分の削
りくず等の除去が容易に行え、これによりリアクタンス
結合器を正常に動作するようにして、信号伝達をより確
実なものとでき、さらにプローブとして、接触子が加工
品に当接したときに動作するオン、オフ動作型スイッチ
により第１の電気回路の状態を変化させるいわゆるコン
タクト形のものを用いたので、接触子の変位をアナログ
的な出力変位として出力するアナログプローブを用いた
場合と異なり、プローブが加工品に当接したことを示す
ａ＋＋＋定信号として信頼性の高い段階的に変化する信
号を得ることができ、さらに、プローブ側の第１の電気
回路は駆動電源を備えないものとしたので、プローブ側
に電池等を設けた場合と異なり、電池等の電圧の監視や
電池等の交換が不要であり、さらに当然電池をオン、オ
フするためのいかなるスイッチ機構も必要なく、且つ第
１の電気回路を回路の構成が小形、簡ｌドで故障のおそ
れが少なくメンテナンスも容易なものとでき、さらに第
１の電気回路の小型化によりプローブ自体も小型化でき
る。
を取り付けるようにしたので、既存の設備を利用して装
置全体を安価に得ることができると共に、測定用のヘッ
ドを別に設けた場合と異なり、ヘッドの数を少ないもの
としてヘッドの制御を簡単なものにでき、また、プロー
ブ側からヘッド側へ信号を伝達するのに、空気ギャップ
を介して２つの結合部品を対向させたりアクタンス結合
器を用いたので、削りくず等の存在により信号伝達周囲
環境として好ましくない工作機械動作環境においても、
コネクタ等の機械的接点を着脱させる場合と異なり、プ
ローブ側からヘッド側へ信号を確実に伝えることができ
、しかも、ヘッド側とプローブ側とを分離可能として前
記リアクタンス結合器を構成する対向結合部品が分離さ
れるようにしたので、それらの結合部品の対向部分の削
りくず等の除去が容易に行え、これによりリアクタンス
結合器を正常に動作するようにして、信号伝達をより確
実なものとでき、さらにプローブとして、接触子が加工
品に当接したときに動作するオン、オフ動作型スイッチ
により第１の電気回路の状態を変化させるいわゆるコン
タクト形のものを用いたので、接触子の変位をアナログ
的な出力変位として出力するアナログプローブを用いた
場合と異なり、プローブが加工品に当接したことを示す
ａ＋＋＋定信号として信頼性の高い段階的に変化する信
号を得ることができ、さらに、プローブ側の第１の電気
回路は駆動電源を備えないものとしたので、プローブ側
に電池等を設けた場合と異なり、電池等の電圧の監視や
電池等の交換が不要であり、さらに当然電池をオン、オ
フするためのいかなるスイッチ機構も必要なく、且つ第
１の電気回路を回路の構成が小形、簡ｌドで故障のおそ
れが少なくメンテナンスも容易なものとでき、さらに第
１の電気回路の小型化によりプローブ自体も小型化でき
る。
以下にこの発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
第１図及び第２図に示すのは数値制御工作機械の一部で
あり、対象物体１１を加工するための工具を取付けるヘ
ッド１０を有している。工具類はマガジンに納められて
おり自動着脱機構（図示していないが、従来技術による
もの）によりヘッドに着脱される。加工が完了した場合
、あるいは他の必要に応じて、ヘッドには測定用のプロ
ーブ１２が取付けられる。
あり、対象物体１１を加工するための工具を取付けるヘ
ッド１０を有している。工具類はマガジンに納められて
おり自動着脱機構（図示していないが、従来技術による
もの）によりヘッドに着脱される。加工が完了した場合
、あるいは他の必要に応じて、ヘッドには測定用のプロ
ーブ１２が取付けられる。
、 プローブ１２には、対象物体１１に接触するために
一端１６が球状になった接触子１５が設けられている。
一端１６が球状になった接触子１５が設けられている。
接触子１５の他端には、プローヲの筐体１４に取付けら
れた３本の放射状のアーム１８があり、各々１対の電極
１７が設けられている。
れた３本の放射状のアーム１８があり、各々１対の電極
１７が設けられている。
電極１７及びコイル２０は、被監視回路１９において直
列に接続されている。コイル２０は電磁的な結合器２３
の２次巻線として働く。電極１７は休止状態においては
接触子１５を支えており、電ｉ１７の各対にはアーム１
日が載っていて回路１９は閉じている。測定の際には、
ヘッド１０が動いて対象物と接触子とが接触し、接触子
は休止状態から移動して電極１７のうち少なくとも１対
が離れる。このため、回路１９は開となる（コイル２０
に並列に接続されたコンデンサ２２を除く）。
列に接続されている。コイル２０は電磁的な結合器２３
の２次巻線として働く。電極１７は休止状態においては
接触子１５を支えており、電ｉ１７の各対にはアーム１
日が載っていて回路１９は閉じている。測定の際には、
ヘッド１０が動いて対象物と接触子とが接触し、接触子
は休止状態から移動して電極１７のうち少なくとも１対
が離れる。このため、回路１９は開となる（コイル２０
に並列に接続されたコンデンサ２２を除く）。
回路１９が開となることによりプローブが対象物体に対
して特定の位置に達したことがわかる。
して特定の位置に達したことがわかる。
コイル２０は筐体１４の突出部２１に設けられ、突出部
はヘッドに設けられた筐体２５と接近して対向している
。筺体２５には監視部２６が納められており、回路１９
の状態（閉じているか開いているか）を監視することが
できる。突出部２１友び筐体２５はせまい空隙３２（例
えば１／８〔インチ〕程度）により隔てられているが、
プローブがヘッドに取付けられている間、この間隔を維
持することが望ましい。プローブのヘッドへの取付けは
テーパ部３３、キー３３Ａ１及びモータ駆動のネジ部３
４によって行なわれる。キー３３Ａにより突出部２１と
筐体２５どの方向が一致する。
はヘッドに設けられた筐体２５と接近して対向している
。筺体２５には監視部２６が納められており、回路１９
の状態（閉じているか開いているか）を監視することが
できる。突出部２１友び筐体２５はせまい空隙３２（例
えば１／８〔インチ〕程度）により隔てられているが、
プローブがヘッドに取付けられている間、この間隔を維
持することが望ましい。プローブのヘッドへの取付けは
テーパ部３３、キー３３Ａ１及びモータ駆動のネジ部３
４によって行なわれる。キー３３Ａにより突出部２１と
筐体２５どの方向が一致する。
第４図に示す監視部２６は、発振器２７と、結合器２３
の一次コイル３０とを含む第２の回路２９を有する。発
振器２７は、第２の回路２９において直列に結合された
奇数個（ここでは３個）のインバータ２８Ａ、２８Ｂ、
２８ｃがらなり、最終段のインバータ２８Ｃの出力はフ
・ｒ−ドパツク線ＦＢによって初段のインバータ２８Ａ
の入力にｔ妾続されている。
の一次コイル３０とを含む第２の回路２９を有する。発
振器２７は、第２の回路２９において直列に結合された
奇数個（ここでは３個）のインバータ２８Ａ、２８Ｂ、
２８ｃがらなり、最終段のインバータ２８Ｃの出力はフ
・ｒ−ドパツク線ＦＢによって初段のインバータ２８Ａ
の入力にｔ妾続されている。
回路２９はＤＣ電源３９を有し、第２のインバータ２８
Ｂの人力と出力との間に結合されたコンデンサＣ１と、
フィードバック線ＦＢとインバータ２８Ｂとの間のコン
デンサｃ２と、インバータ２８Ｃの出力とコンパンサｃ
２の間のフィードバック線ＦＢ上の抵抗Ｒ１とを含む。
Ｂの人力と出力との間に結合されたコンデンサＣ１と、
フィードバック線ＦＢとインバータ２８Ｂとの間のコン
デンサｃ２と、インバータ２８Ｃの出力とコンパンサｃ
２の間のフィードバック線ＦＢ上の抵抗Ｒ１とを含む。
接点１７，１８が開いていて、回路１９が共振周波数の
近くで発振している場合、コイル３０の端子には抵抗成
分が圧倒的に大きいインピーダンス、すなわち第１の抵
抗性インピーダンスが生ずる。接点１７゜１８が閉じて
いる場合には、先の第１の抵抗性インピーダンスよりも
低い第２の抵抗性インピーダンスが生ずる。インバータ
２８ＢとコンデンサＣ１と前記第１又は第２の抵抗性イ
ンピーダンスとは符号を反転する積分器を構成している
。コンデンサＣ２は、回路２９を不安定にするインバー
タ２８Ｂへの正帰還を与える。
近くで発振している場合、コイル３０の端子には抵抗成
分が圧倒的に大きいインピーダンス、すなわち第１の抵
抗性インピーダンスが生ずる。接点１７゜１８が閉じて
いる場合には、先の第１の抵抗性インピーダンスよりも
低い第２の抵抗性インピーダンスが生ずる。インバータ
２８ＢとコンデンサＣ１と前記第１又は第２の抵抗性イ
ンピーダンスとは符号を反転する積分器を構成している
。コンデンサＣ２は、回路２９を不安定にするインバー
タ２８Ｂへの正帰還を与える。
発振器２７の動作は次の通りである。
インバータ２８Ｂの出力を正方向にステップさせる何ら
かの最初の乱れが生じたとする。このことはインバータ
２８Ｃの出力を負にすることになり、更にコンデンサＣ
２を通じての正帰還のために、インバータ２８Ｃの出力
が供給電源の負の限界に達するまで、インバータ２８Ｂ
の出力のステップはより正方向に達する。インバータ２
８ＢとコンデンサＣＩ、Ｃ２は電荷増幅器として働く。
かの最初の乱れが生じたとする。このことはインバータ
２８Ｃの出力を負にすることになり、更にコンデンサＣ
２を通じての正帰還のために、インバータ２８Ｃの出力
が供給電源の負の限界に達するまで、インバータ２８Ｂ
の出力のステップはより正方向に達する。インバータ２
８ＢとコンデンサＣＩ、Ｃ２は電荷増幅器として働く。
そのことによりインバータ２８Ｂの出力は、（Ｃ２／Ｃ
Ｉ）Ｘ（インバータ２８Ｃの出力の負方向の動き）だけ
正方向に動く。それからインバータ２８人は前記積分器
へ正信号を出力し、インバータ２８Ｂの出力は負方向に
動く。インバータ２８Ｂの出力がインバータ２８Ｃの入
力閾値に達したとき、その出力は正になり、サイクルは
符号反対になり繰り返す。その結果、発振は第５図の波
形２９人のような形となる。
Ｉ）Ｘ（インバータ２８Ｃの出力の負方向の動き）だけ
正方向に動く。それからインバータ２８人は前記積分器
へ正信号を出力し、インバータ２８Ｂの出力は負方向に
動く。インバータ２８Ｂの出力がインバータ２８Ｃの入
力閾値に達したとき、その出力は正になり、サイクルは
符号反対になり繰り返す。その結果、発振は第５図の波
形２９人のような形となる。
コンデンサＣ１と０２の値に対して、発振器の周波数は
、前記の抵抗性インピーダンスにより決定される。コン
デンサＣＩと０２には、接点１７．１８が開いていて、
前記第１の抵抗性インピーダンスを生じている場合に、
発振器２７がほぼ前記共振周波数で発振するような値の
ものを選択する。これは第５図の周期２９Ｃで示される
。また接点１７．１８が閉じると、より低い前記第２の
抵抗性インピーダンスを生じ、発振器２７のより高い周
波数を生ずる。これは相対的により短い周期２９．Ｂで
示される。このようにして発振器２７の周波数が選択さ
れる。
、前記の抵抗性インピーダンスにより決定される。コン
デンサＣＩと０２には、接点１７．１８が開いていて、
前記第１の抵抗性インピーダンスを生じている場合に、
発振器２７がほぼ前記共振周波数で発振するような値の
ものを選択する。これは第５図の周期２９Ｃで示される
。また接点１７．１８が閉じると、より低い前記第２の
抵抗性インピーダンスを生じ、発振器２７のより高い周
波数を生ずる。これは相対的により短い周期２９．Ｂで
示される。このようにして発振器２７の周波数が選択さ
れる。
監視部２６の有用な特徴は、キャパシタンスの比（ＣＩ
／Ｃ２）を相対的に高い値に選ぶことにょつて、イン
バータ２８の電圧振幅は相対的に小ざく、それ故発振周
波数はより高くなるところにある。抵抗Ｒ１は、それが
ない場合よりも速く波形２９Ａの電圧を変化させる。こ
のことによって、よりよい波形が生みだされ、後につづ
く回路要素に供給される。発振器２７の発振周波数はこ
こでは基本発振周波数といわれている。
／Ｃ２）を相対的に高い値に選ぶことにょつて、イン
バータ２８の電圧振幅は相対的に小ざく、それ故発振周
波数はより高くなるところにある。抵抗Ｒ１は、それが
ない場合よりも速く波形２９Ａの電圧を変化させる。こ
のことによって、よりよい波形が生みだされ、後につづ
く回路要素に供給される。発振器２７の発振周波数はこ
こでは基本発振周波数といわれている。
発振周波数の変化は最終段のインバータ２８Ｃの出力に
接続された検出器３５によって検出される。検出器３５
（こおいて２個の単安定回路３６゜３７が直列に接続さ
れている。各単安定回路は入力信号の前縁でセットされ
、設定時間だ（す論理ａｔ １ ｓｔ （反転側出力で
は“０″）を出力する。各単安定回路はいつでも再トリ
ガが可能で、その度に新たな期間を開始する。従ってセ
ットされたある期間に再トリガ信号が加えられると、再
トリガ信号が反復しでいる間はずっと論理゛′１″′（
反転側はｌｌ Ｏ＃＃）を出力し続ける。
接続された検出器３５によって検出される。検出器３５
（こおいて２個の単安定回路３６゜３７が直列に接続さ
れている。各単安定回路は入力信号の前縁でセットされ
、設定時間だ（す論理ａｔ １ ｓｔ （反転側出力で
は“０″）を出力する。各単安定回路はいつでも再トリ
ガが可能で、その度に新たな期間を開始する。従ってセ
ットされたある期間に再トリガ信号が加えられると、再
トリガ信号が反復しでいる間はずっと論理゛′１″′（
反転側はｌｌ Ｏ＃＃）を出力し続ける。
第１の単安定回路３６の出力３６Ａの信号３６Ｂは、短
い周期２９Ｂよりも長く、長い周期２９Ｃよりも短い様
に設定されている。従って、回路１９が閉じている間は
単安定回路３６は論理４ｇ １１１を出力し続けるが、
回路１９が開くと信号３６Ｂは（ｌ ＯＩＩに落ち得る
。ただし、回路１９が開いている場合でも発振波形の次
の前縁２９Ｄにより再びトリガされるが、ある出力パル
ス３６Ａと次の信号の前縁２９Ｄとの間には負のパルス
３６Ｃが生じることになる。
い周期２９Ｂよりも長く、長い周期２９Ｃよりも短い様
に設定されている。従って、回路１９が閉じている間は
単安定回路３６は論理４ｇ １１１を出力し続けるが、
回路１９が開くと信号３６Ｂは（ｌ ＯＩＩに落ち得る
。ただし、回路１９が開いている場合でも発振波形の次
の前縁２９Ｄにより再びトリガされるが、ある出力パル
ス３６Ａと次の信号の前縁２９Ｄとの間には負のパルス
３６Ｃが生じることになる。
第１の単安定回路３６の出力３６Ａは第２の単安定回路
３７の入力に接続されている。単安定回路３７には反転
出力３７ＡＴ及び非反転出力３７八があり、設定時間３
７Ｂは回路１９が開いている場合の発振周期２９Ｃより
も長い。回路１９が閉じている場合は単安定回路３６の
出力は常にｔｔｌｐｔであり、単安定回路３７はトリガ
されず、出力３７ΔＩは常に４１１ Ｎである。回路１
９が開になると単安定回路３６の出力は発振波形の前縁
２９Ｄにより毎回前８３６Ｄを生じ、単安定回路３７を
トリガしてその出力３７ＡＩは“０″を保つ。単安定回
路３７の出力３７ＡＩは回路１９の状態、すなわち接触
子１５が対象物体に接触しているか否かの２個表示であ
る。
３７の入力に接続されている。単安定回路３７には反転
出力３７ＡＴ及び非反転出力３７八があり、設定時間３
７Ｂは回路１９が開いている場合の発振周期２９Ｃより
も長い。回路１９が閉じている場合は単安定回路３６の
出力は常にｔｔｌｐｔであり、単安定回路３７はトリガ
されず、出力３７ΔＩは常に４１１ Ｎである。回路１
９が開になると単安定回路３６の出力は発振波形の前縁
２９Ｄにより毎回前８３６Ｄを生じ、単安定回路３７を
トリガしてその出力３７ＡＩは“０″を保つ。単安定回
路３７の出力３７ＡＩは回路１９の状態、すなわち接触
子１５が対象物体に接触しているか否かの２個表示であ
る。
回路２９及び検出器３５の応答速度は、可能な限り、ヘ
ッドがプローブを対象物体に向けて動かす速度とは無関
係であるのが望ましい。このためには回路１９が開いて
いる場合の発振周波数を高く（この実施例では５０（Ｘ
： Ｋ Ｈｚ ：）、すなわち周期２９Ｃは２〔μＳ）
）すると良い。回路１９が閉じた場合の周波数変化は１
０％程度であり、周波数は５００（ＫＨｚ）、周期２９
Ｂは１．ＦＦ（μｓ）程度となる。
ッドがプローブを対象物体に向けて動かす速度とは無関
係であるのが望ましい。このためには回路１９が開いて
いる場合の発振周波数を高く（この実施例では５０（Ｘ
： Ｋ Ｈｚ ：）、すなわち周期２９Ｃは２〔μＳ）
）すると良い。回路１９が閉じた場合の周波数変化は１
０％程度であり、周波数は５００（ＫＨｚ）、周期２９
Ｂは１．ＦＦ（μｓ）程度となる。
回路１９が開となった場合、周期２９Ｂから周期２９Ｃ
への変化には時間が必要である。従ってパルス３６Ｂの
幅は零から所定の幅まで変化するが、それに要する時間
は接触子が対象物体に触れる場合の早い応答速度に必要
な時間よりも長い場合があり得る。パルス３６Ｂに対す
る応答（パルス３６Ｂの幅が零に近い場合であっても）
を早くするために、単安定回路３７の出力３７Ａを単安
定回路３６の時間設定用部品３日に接続しその設定時間
を短くする。こうするとパルス３６Ｃの幅が広くなる（
第５図中３６Ｃ１で示す）。このため、早い時期に認識
の容易な前縁３６Ｄを得ることができ単安定回路３７を
トリガすることができる。
への変化には時間が必要である。従ってパルス３６Ｂの
幅は零から所定の幅まで変化するが、それに要する時間
は接触子が対象物体に触れる場合の早い応答速度に必要
な時間よりも長い場合があり得る。パルス３６Ｂに対す
る応答（パルス３６Ｂの幅が零に近い場合であっても）
を早くするために、単安定回路３７の出力３７Ａを単安
定回路３６の時間設定用部品３日に接続しその設定時間
を短くする。こうするとパルス３６Ｃの幅が広くなる（
第５図中３６Ｃ１で示す）。このため、早い時期に認識
の容易な前縁３６Ｄを得ることができ単安定回路３７を
トリガすることができる。
前述の様に短い周期２９Ｂから長い周期２９Ｃへの変化
には一定の時間が必要である。この原因の一つは、電極
１７とアーム１８とが離れる際に接点間の圧力が減少し
その間隔が少しずつ開いていく間に、接点間の抵抗が一
定の速度でしか変化しないためである。コンデンサ２２
は詳細のために記したが、一般には必ずしも必要ではな
い。
には一定の時間が必要である。この原因の一つは、電極
１７とアーム１８とが離れる際に接点間の圧力が減少し
その間隔が少しずつ開いていく間に、接点間の抵抗が一
定の速度でしか変化しないためである。コンデンサ２２
は詳細のために記したが、一般には必ずしも必要ではな
い。
監視部２６は直流電源３９によって主電源側から電源を
供給されている。従って、プローブ自体が独立した電源
（電池）を持つ必要はなく、結合器２３を用いることに
よりプローブとヘッドとの着脱の際に電気的接点の必要
がない。
供給されている。従って、プローブ自体が独立した電源
（電池）を持つ必要はなく、結合器２３を用いることに
よりプローブとヘッドとの着脱の際に電気的接点の必要
がない。
第６図に示す実施例では、プローブ１１２（第１図のプ
ローブ１２に相当する）に第１の回路１＼１９が設けら
れており、接点１１７，１１８を有する。結合器１２３
は静電的なもので、空隙１３２の両側に対向した極板１
２０，１３０から成るコンデンサ１２４と、極板１２０
Ａ、１３０Ａから成るコンデンサ１２４Ａとを含んでい
る。回路１１９は極板１２０と同１２０Ａとの間に接続
されており、接点１１７，１１８には並列にコンデンサ
１２２が接続されている。第２の回路１２９（第４図の
実施例では２９に相当する）は極板１３０と同１３０Ａ
との間に接続されており、発振器１２７を含んでいる。
ローブ１２に相当する）に第１の回路１＼１９が設けら
れており、接点１１７，１１８を有する。結合器１２３
は静電的なもので、空隙１３２の両側に対向した極板１
２０，１３０から成るコンデンサ１２４と、極板１２０
Ａ、１３０Ａから成るコンデンサ１２４Ａとを含んでい
る。回路１１９は極板１２０と同１２０Ａとの間に接続
されており、接点１１７，１１８には並列にコンデンサ
１２２が接続されている。第２の回路１２９（第４図の
実施例では２９に相当する）は極板１３０と同１３０Ａ
との間に接続されており、発振器１２７を含んでいる。
発振に関与する電気回路１２９のインピーダンスは、電
気回路１１９と同１２９との相互作用により電気回路１
１９が閉じているか開いているかに応じて変化する。電
気回路１１９の開閉に伴う抵抗変化は発振パラメータに
影響を与える。この変化を検出器１３５（第４図の実施
例では３５に相当する）で検出し、その出力１３７ＡＩ
に出力する。
気回路１１９と同１２９との相互作用により電気回路１
１９が閉じているか開いているかに応じて変化する。電
気回路１１９の開閉に伴う抵抗変化は発振パラメータに
影響を与える。この変化を検出器１３５（第４図の実施
例では３５に相当する）で検出し、その出力１３７ＡＩ
に出力する。
第６図に示す実施例には種々の変形が可能である。電気
回路１１９は平常時に閉じているが、これを開いた状態
とし対象物体１１との接触により閉じる様にしても良い
。この場合、プローブ１１２の接触子１１５を極板１２
４に接続しく接続点を第６図に１４０で示す）、他方の
極板１２４Ａを電気的に接地する（１４０Ａで示す様に
ヘッド１０に取付ける）。対象物体１１は導体であり接
地されているとすると、接触子１１５が対象物体に接触
した際に電気回路１１９は閉じ、接触していなければ開
となる。従って出力１３７ＡＩでの信号は接触子１１５
が対象物体に接触しているか否かというプローブの位置
によって変化する。上記の場合、プローブに含まれるの
は電気回路１１９の一部だけであり、残りの部分は対象
物体１１及、びヘッド１０への接地により構成されてい
る。また、接点１１７，１１８（アーム及び球状電極）
は接触子１１５に対する機械的支持としてのみ働き、電
気的には重要ではなくなる。」二記の構成は結合器１２
３が静電的・電磁的のいずれであっても用い得ることは
言うまでもない。
回路１１９は平常時に閉じているが、これを開いた状態
とし対象物体１１との接触により閉じる様にしても良い
。この場合、プローブ１１２の接触子１１５を極板１２
４に接続しく接続点を第６図に１４０で示す）、他方の
極板１２４Ａを電気的に接地する（１４０Ａで示す様に
ヘッド１０に取付ける）。対象物体１１は導体であり接
地されているとすると、接触子１１５が対象物体に接触
した際に電気回路１１９は閉じ、接触していなければ開
となる。従って出力１３７ＡＩでの信号は接触子１１５
が対象物体に接触しているか否かというプローブの位置
によって変化する。上記の場合、プローブに含まれるの
は電気回路１１９の一部だけであり、残りの部分は対象
物体１１及、びヘッド１０への接地により構成されてい
る。また、接点１１７，１１８（アーム及び球状電極）
は接触子１１５に対する機械的支持としてのみ働き、電
気的には重要ではなくなる。」二記の構成は結合器１２
３が静電的・電磁的のいずれであっても用い得ることは
言うまでもない。
以上の実施例では第１の電気回路１９または１１９が完
全に開閉する場合（その抵抗が零と無限大とに変化する
場合）について説明した。この様な極端な変化（受動回
路としては最も効果的な変化）はその状態を第２の電気
回路２９または１２９に伝えるために有利なものである
。
全に開閉する場合（その抵抗が零と無限大とに変化する
場合）について説明した。この様な極端な変化（受動回
路としては最も効果的な変化）はその状態を第２の電気
回路２９または１２９に伝えるために有利なものである
。
２７、τ：）
゛−一一、−二：−
第１図は本発明の実施例の側面図、第２図は第１図の■
−■における断面図、第３図は第２図の■方向からの拡
大図、第４図は実施例の回路図、第５図は第４図に示す
回路のタイミング図、第６図は本発明の別の実施例の側
面図である。 １０・・・・・・ヘッド、１１・・・・・・対象物体、
１２・・・・・・プローブ、１４・・・・・・筐体、１
５・・・・・・接触子、１６・・・・・・接触子の先端
、１７・・・・・・電極、１Ｂ・・・・・・アーム、１
９・・・・・・回路、２０・・・・・・コイル、２１・
・・・・・筐体の突出部、２３・・・・・・結合器、２
５・・・・・・筐体、２６・・・・・・監視部、２７・
・・・・・発振器、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ・・・・・
・インバータ、２９・・・・・・回路、３０・・・・・
・コイル、３２・・・・・・空隙、３３・・・・・・テ
ーパ部、３３Ａ・・・・・・キー、３４・・・・・・ネ
ジ部、３５・・・・・・検出器、３６，３７・・・・・
・単安定回路、３６Ａ、３７Ａ、３７ＡＩ・・・・・・
単安定回路の出力、３８・・・・・・時間設定用部品、
１１２・・・・・・プローブ、１１５・・・・・・接触
子、１１７，１１８・・・・・・接点、１１９・・・・
・・回路、１２０，１２０Ａ、１３０，１３０Ａ・・・
・・・極板、１２４，１２４Ａ・・・・・・コンデンサ
、１２３・・・・・・結合器、１２２・・・・・・コン
デンサ、１２９・・・・・・回。 路、１２７・・・・・・発振器、１３２・・・・・・空
隙、１３５・・・・・・検出器。 ム血人代理人 佐 藤 −雄 Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、５ ！−１３７ＡＩ 「−″］
−■における断面図、第３図は第２図の■方向からの拡
大図、第４図は実施例の回路図、第５図は第４図に示す
回路のタイミング図、第６図は本発明の別の実施例の側
面図である。 １０・・・・・・ヘッド、１１・・・・・・対象物体、
１２・・・・・・プローブ、１４・・・・・・筐体、１
５・・・・・・接触子、１６・・・・・・接触子の先端
、１７・・・・・・電極、１Ｂ・・・・・・アーム、１
９・・・・・・回路、２０・・・・・・コイル、２１・
・・・・・筐体の突出部、２３・・・・・・結合器、２
５・・・・・・筐体、２６・・・・・・監視部、２７・
・・・・・発振器、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ・・・・・
・インバータ、２９・・・・・・回路、３０・・・・・
・コイル、３２・・・・・・空隙、３３・・・・・・テ
ーパ部、３３Ａ・・・・・・キー、３４・・・・・・ネ
ジ部、３５・・・・・・検出器、３６，３７・・・・・
・単安定回路、３６Ａ、３７Ａ、３７ＡＩ・・・・・・
単安定回路の出力、３８・・・・・・時間設定用部品、
１１２・・・・・・プローブ、１１５・・・・・・接触
子、１１７，１１８・・・・・・接点、１１９・・・・
・・回路、１２０，１２０Ａ、１３０，１３０Ａ・・・
・・・極板、１２４，１２４Ａ・・・・・・コンデンサ
、１２３・・・・・・結合器、１２２・・・・・・コン
デンサ、１２９・・・・・・回。 路、１２７・・・・・・発振器、１３２・・・・・・空
隙、１３５・・・・・・検出器。 ム血人代理人 佐 藤 −雄 Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、５ ！−１３７ＡＩ 「−″］
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 導体である加工品に対して動かすことができる工具取付
用ヘッドと、 このヘッドに着脱可能に取り付けられ、前記加工品を測
定するため、前記ヘッドにより前記加工品に対して予め
定められた位置に動かされ、接触子を有するプローブと
、 前記プローブに設けられ、駆動電力源を有せず、回路状
態は前記接触子が前記加工に当接したときに段階的に変
化可能である第１の電気回路と、前記ヘッドに設けられ
た第２の電気回路と、互いに結線されておらず且つ前記
ヘッドと前記プローブの対向部分にこの対向部分を分離
する空気ギャップを介して離間してそれぞれ配置された
隣り合う複数の電気的結合部品を有し、これらの結合部
品はそれぞれ前記第１および第２の電気回路に組込まれ
、前記第１の電気回路に組込まれた前記結合部品は前記
接触子に電気的に接続されており、さらに前記第１の電
気回路に組込まれた結合部品を、前記ヘッドから前記プ
ローブを取りはずしたときに、前記第２の電気回路に組
込まれた結合部品から分離可能に構成した、リアクタン
ス結合器と、 前記第２の電気回路に接続され、前記プローブが前記ヘ
ッドに取りつけられたとき、その第２の電気回路に生じ
た発振は前記リアクタンス結合器により前記第１の電気
回路に伝送可能であり、この発振により前記第１および
第２の電気回路は相互作用し、前記第２の電気回路中の
前記発振を生じさせるためのインピーダンスを決定する
ため設けられる発振器と、 前記プローブに設けられ、前記プローブが前記予め定め
られた位置に到達して前記接触子が前記加工品に当接し
たときに前記接触子と前記加工品とが電気的に導通する
ことにより前記第１の電気回路の状態を変化させ、それ
により前記インピーダンスを変化させる手段と、 前記第２の電気回路に設けられ、前記インピーダンスの
変化により生ずる前記第２の電気回路の発振の変化を検
出する検出手段と、を備え、加工品の位置や形状等の変
化を監視する工作機械用監視装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7829116 | 1978-07-07 | ||
| GB29116/78 | 1978-07-07 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8514579A Division JPS5536798A (en) | 1978-07-07 | 1979-07-06 | Supervisory device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295745A true JPH01295745A (ja) | 1989-11-29 |
| JPH0346257B2 JPH0346257B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=10498299
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8514579A Granted JPS5536798A (en) | 1978-07-07 | 1979-07-06 | Supervisory device |
| JP1080224A Granted JPH01295745A (ja) | 1978-07-07 | 1989-03-30 | 工作機械用監視装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8514579A Granted JPS5536798A (en) | 1978-07-07 | 1979-07-06 | Supervisory device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4339714A (ja) |
| JP (2) | JPS5536798A (ja) |
| CH (1) | CH639309A5 (ja) |
| DE (1) | DE2927525C2 (ja) |
| FR (1) | FR2430622A1 (ja) |
| SE (1) | SE450418B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0396162U (ja) * | 1990-01-22 | 1991-10-01 |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4978857A (en) * | 1981-04-30 | 1990-12-18 | Gte Valenite Corporation | Optical data system having flash/receiver head for energizing/receiving information from a battery operated transmitter |
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| JPH01131106U (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-06 | ||
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