JPH0262003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はNC工作機、三次元座標測定機にお
いて、接触子が物体に接触したことを電気的に検
出する接触検出装置、一般にタツチプローブと称
せられるものに係る。この接触検出のためには、
接触を敏感に検知するだけでなく、接触子が物体
に当たつたときにこれに応じて後退し、かつ物体
との関係が除かれたときには元の位置に正確に復
帰することが必要であり、小型で操作性の良いも
のが望まれる。

このような目的のために従来よりいろいろな接
触検出器が開発されてきた。特公昭58−17402「測
定探子」に示されたものもその一つであるが、こ
れは接触子が被測定物に接触して変位するときの
支点が復帰機構と電気接点とを兼ねており、従つ
て本来動くことが好ましくない支点が測定の度毎
に動くため元の位置への復帰が確実でなく、高精
度の測定には不向きであり、また接触子が復帰し
た後には必ず６ケ所の電気接点が導通していなけ
ればならずその製造調整に手数を要する等の欠点
があつた。

本発明は簡単な構造であつて、小形軽量で、か
つ常に正確な復帰位置を取るもので、高精度の測
定に適したものである。なお以下の説明において
は、接触子がＸ方向に変位するものについて説明
するが、これを二段に組合せればＸ、Ｙ変位、三
段に組めばＸ、Ｙ、Ｚすなわちあらゆる方向に接
触子が当たつたとき、これを検知することが可能
である。

第１図は本発明の原理説明図で、固定部１に支
点２をもつて第１可動部材３を回動可能に軸支す
る。また固定部には別の支点４をもつて先端に接
触子６を有する第２可動部材５を回動可能に軸支
する。固定部１と第１可動部材３との間には第１
電気接点７を設け、この第１電気接点が常時は閉
されるように第１可動部材３を固定部１の方向に
付勢する引張ばね８のような付勢手段を設ける。
また第１可動部材３と第２可動部材５との間には
第２電気接点９を設け、この第２電気接点が常時
は閉されるように第２可動部材５を第１可動部材
３の方向に付勢する引張ばね１０のような付勢手
段を設ける。

いま第２可動部材５の接触子６に図の−Ｘ方向
の力が働くと第２可動部材５は引張ばね１０の力
に抗して支点４を中心として時計方向に回動して
第２電気接点９を開く。そして−Ｘ方向の力が解
除されると第２可動部材５は引張ばね１０の作用
により元の位置に復帰する。逆に第２可動部材５
の接触子６に図の＋Ｘ方向の力が働くと、第２可
動部材５が支点４を中心として反時計方向に回動
して第２電気接点９を介して第１可動部材３を押
すこととなり、第１可動部材３は引張ばね８の力
に抗して支点２を中心として反時計方向に回動し
て第１電気接点７を開く。そして＋Ｘ方向の力が
解除されると第１可動部材３は引張ばね８の作用
により元の位置に復帰する。

第２図および第３図に示すものは第１図および
その説明において示した本発明の原理に基づいて
実用的にコンパクトに構成された接触検出装置の
一実施例であつて、以下に第１図と同一部材につ
いては同番号を用いて説明する。１は固定部で接
触検出装置の外円筒を形成している。３は支点２
において前記固定部１に回動可能に軸支された第
１可動部材であり、また５は支点４において前記
固定部１に回動可能に軸支された第２可動部材で
その先端には接触子６が設けられている。１１は
固定部１内の突出部分１２に絶縁ブツシユ１３に
て電気的に絶縁されて植設された接点ピンであり
これと対向した位置にある前記第１可動部材３と
の間に第１電気接点７を形成している。１４は前
記第２可動部５の接触子６と反対側端部に絶縁ブ
ツシユ１５にて電気的に絶縁されて植設された接
点ピンであり、これと対向した位置にある前記第
１可動部材３との間に第二電気接点９を形成して
いる。８は前記第１可動部材３を支点２を中心と
して前記突出部分１２の方向に付勢する引張りば
ねであり、また１０は前記第２可動部材５を支点
４を中心として前記第１可動部材３の方向に付勢
する引張りばねである。従つて常時は、つまり接
触子６に＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向の外力が加わ
らない状態においては接点ピン１１と第１可動部
材３および接点ピン１４と第１可動部材３とは接
触しており図示のように第２可動部材５は固定部
１に対し垂直位置つまり原点位置を維持してい
る。１６，１７はそれぞれ接点ピン１１および１
４に接続されたコードで固定部１の外部に導かれ
て図示しない電源に接続され、従つてコード１
６、接点ピン１１、第１可動部材３、接点ピン１
４、コード１７からなる直列の電気回路を構成し
ている。

このような構造において、いま接触子６の右側
が被測定物（図示せず）に接触し、接触子６が−
Ｘ方向に移動すると、第２可動部材５は支点４を
中心として引張ばね１０の引張力に抗して時計方
向に回動し、接点ピン１４と第１可動部材３とが
離間して電気的導通が遮断される。つまり接触子
６が被測定物に接触して−Ｘ方向に変位するとそ
の瞬間に第２電気接点９の導通が遮断されるので
これを適宜な検知装置によつて検知することによ
つて被測定物の位置を精度よく検出することがで
きる。次いで接触子６と被測定物との接触が解除
されると引張りばね１０の作用により第２可動部
材５は接点ピン１４が第１可動部材３に当接する
まで反時計方向に回動して接触子６は原点位置に
復帰する。

次に接触子６の左側が被測定物に接触し、接触
子６が＋Ｘ方向に移動すると第２可動部材５は支
点４を中心として反時計方向に回動し、接点ピン
１４が第１可動部材３を押すため、第１可動部材
３は引張ばね８の引張力に抗して支点２を中心に
反時計方向に回動して接点ピン１１から離間して
第１電気接点７の電気的導通が遮断され前述の場
合と同様に被測定物の位置を精度よく検出するこ
とができる。次いで接触子６と被測定物との接触
が解除されると引張ばね８の作用により第１可動
部材３は接点ピン１１に当接するまで時計方向に
回動し共に第２可動部材５も回動して接触子６は
原点位置に復帰する。

なお、上記の実施例においても支点２および４
は軸受を例に説明しているが、勿論これに限定さ
れるものではなく、板ばね、十字ばね等を適宜用
いることが可能である。

以上詳述したように本願発明の接触検出装置に
よれば接触子を有する第２可動部材が被測定物に
接触して＋Ｘ方向、−Ｘ方向に変位するときの支
点を同一支点とし、かつこの支点と電気接点とは
別個に設けるような構造とすることによつて接触
子が被測定物に接触して変位した瞬間を電気信号
として高精度に検出することができ、ついで接触
子が被測定物との接触を解除されたときには迅速
にしかも正確に原点位置に復帰することができる
という優れた効果を奏することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明
の１実施例側断面図、第３図は第２図の−線
断面図。 １：固定部、３：第１可動部材、５：第２可動
部材、６：接触子、７：第１電気接点、９：第２
電気接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定部と固定部に軸支された第１可動部材と
   第１可動部材を固定部に付勢する付勢手段と第１
   可動部材と固定部との間に設けられた第１電気接
   点と固定部に軸支されており先端に接触子を有す
   る第２可動部材と第２可動部材を第１可動部材に
   付勢する付勢手段と第１可動部材と第２可動部材
   との間に設けられた第２電気接点とよりなる接触
   検出装置。