JPH0431046B2 - - Google Patents
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- JPH0431046B2 JPH0431046B2 JP59233406A JP23340684A JPH0431046B2 JP H0431046 B2 JPH0431046 B2 JP H0431046B2 JP 59233406 A JP59233406 A JP 59233406A JP 23340684 A JP23340684 A JP 23340684A JP H0431046 B2 JPH0431046 B2 JP H0431046B2
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- JP
- Japan
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- scanning
- tool
- switching
- cone
- axial elongation
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/006—Conical shanks of tools
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
- B23B2231/02—Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
- B23B2231/0288—Conical shanks of tools in which the cone is not formed as one continuous surface
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は検査対象物の位置及び又は寸法の走査
装置又は測定装置にして、走査ハウジングと走査
ハウジングに固定された測定機又は工作機械のス
ピンドルの工具収容部へ走査ハウジングを装入す
るために走査ハウジングに固定された収容要素
と、走査ハウジング内に支承された走査ピン及び
走査ピンによつて付勢される、走査ハウジング中
に配設された少なくとも１つの測定値変換器と、
走査ハウジング中にある測定値の伝送のための電
源と、準備状態から測定状態に電源を切り換える
ための切換装置とを備えたものに関する。
装置又は測定装置にして、走査ハウジングと走査
ハウジングに固定された測定機又は工作機械のス
ピンドルの工具収容部へ走査ハウジングを装入す
るために走査ハウジングに固定された収容要素
と、走査ハウジング内に支承された走査ピン及び
走査ピンによつて付勢される、走査ハウジング中
に配設された少なくとも１つの測定値変換器と、
走査ハウジング中にある測定値の伝送のための電
源と、準備状態から測定状態に電源を切り換える
ための切換装置とを備えたものに関する。
使用分野
この種の装置は座標測定機及び数値制御工作機
械と関連して使用され、かつ検査対象物又は加工
物若しくは工具の位置及び又は寸法の検出に使用
される。
械と関連して使用され、かつ検査対象物又は加工
物若しくは工具の位置及び又は寸法の検出に使用
される。
技術レベル
西独国特許公開公報2840934には工作機械のス
ピンドルの工具収容部に固定されているハウジン
グを備えたプローブが記載されている。ハウジン
グの底から検出球端を備えた検出ピンが突出して
おり、検出ピンはダイヤフラムによつて底部に自
在に枢支されておりかつ他端でプレートと結合し
ている。プレートはばねによつて底部に押圧され
る。プレートはピンのたおれを軸線方向及び半径
方向において記録する４個の測定値変換器と接触
する。測定値変換器の出力信号は検出装置に配設
された電源と結合している信号調製装置に供給さ
れる。信号調製装置はスイツチによつて投入さ
れ、スイツチは検出球端が検査されるでき加工物
の表面に載つた時に作動される。信号調製装置の
出力信号は無線で外部再生装置に伝送される。ス
イツチの作動のために検出ピンの比較的大きな軸
線運動が必要なので、測定精度は損われ、そのた
めにスイツチの切換安全性は摩耗及び切換頻度に
依存する。
ピンドルの工具収容部に固定されているハウジン
グを備えたプローブが記載されている。ハウジン
グの底から検出球端を備えた検出ピンが突出して
おり、検出ピンはダイヤフラムによつて底部に自
在に枢支されておりかつ他端でプレートと結合し
ている。プレートはばねによつて底部に押圧され
る。プレートはピンのたおれを軸線方向及び半径
方向において記録する４個の測定値変換器と接触
する。測定値変換器の出力信号は検出装置に配設
された電源と結合している信号調製装置に供給さ
れる。信号調製装置はスイツチによつて投入さ
れ、スイツチは検出球端が検査されるでき加工物
の表面に載つた時に作動される。信号調製装置の
出力信号は無線で外部再生装置に伝送される。ス
イツチの作動のために検出ピンの比較的大きな軸
線運動が必要なので、測定精度は損われ、そのた
めにスイツチの切換安全性は摩耗及び切換頻度に
依存する。
雑誌「Maschinen markt」ヴユルツバーグ88
1982年68巻の1374、1375頁には光学的信号伝送の
ためのアキユムレータの形の内蔵された電源を備
えた三次元測定センサが記載されている。工作機
械のスピンドルの工具収容部への測定センサの装
入の時にはじめて、少ない電流消費の準備状態か
ら測定状態へのその寿命の延長のためのアキユム
レータが工作機械の光学的投入信号によつて切換
えられる。測定状態の投入のためのこの光学装置
は必要な構成要素のためにコスト高であり、かつ
送信器及び受信器に発生する外部汚損並びに場合
によつては光路にある異物のために故障をまぬが
れない、そのために多くの工作機械では故障が生
じる。
1982年68巻の1374、1375頁には光学的信号伝送の
ためのアキユムレータの形の内蔵された電源を備
えた三次元測定センサが記載されている。工作機
械のスピンドルの工具収容部への測定センサの装
入の時にはじめて、少ない電流消費の準備状態か
ら測定状態へのその寿命の延長のためのアキユム
レータが工作機械の光学的投入信号によつて切換
えられる。測定状態の投入のためのこの光学装置
は必要な構成要素のためにコスト高であり、かつ
送信器及び受信器に発生する外部汚損並びに場合
によつては光路にある異物のために故障をまぬが
れない、そのために多くの工作機械では故障が生
じる。
解決すべき課題
本発明は上記の分野の検出及び又は測定装置
で、準備状態から測定状態への電源の切換のため
の簡単な構造の装置であつて、故障がなくかつ測
定精度を損わないものを提供することを課題の基
礎とする。
で、準備状態から測定状態への電源の切換のため
の簡単な構造の装置であつて、故障がなくかつ測
定精度を損わないものを提供することを課題の基
礎とする。
課題解決の手段
本発明によればこの課題は準備状態から測定状
態への切換のための装置が工具収容部における収
容要素の軸線伸長を検出する少なくとも一つのセ
ンサによつて附勢されることによつて解決され
る。
態への切換のための装置が工具収容部における収
容要素の軸線伸長を検出する少なくとも一つのセ
ンサによつて附勢されることによつて解決され
る。
発明の効果
本発明によつて得られる利点は特に工具収容部
における収容要素の軸線伸長の検出によつて準備
状態から測定状態への電源の切換のための簡単な
構造かつコストの安い装置が可能にされ、その装
置は外部妨害作用をうけず、摩耗せずかつ測定精
度に不利に作用しないことにある。この装置の実
質上高められた故障のない点によつて検出及び又
は測定装置の電源の最大寿命が達成され、その結
果特に自動的製造過程ではコスト高の要因となる
機械停止時間及び保守時間が著しく減少される。
における収容要素の軸線伸長の検出によつて準備
状態から測定状態への電源の切換のための簡単な
構造かつコストの安い装置が可能にされ、その装
置は外部妨害作用をうけず、摩耗せずかつ測定精
度に不利に作用しないことにある。この装置の実
質上高められた故障のない点によつて検出及び又
は測定装置の電源の最大寿命が達成され、その結
果特に自動的製造過程ではコスト高の要因となる
機械停止時間及び保守時間が著しく減少される。
本発明の有利な構成は実施態様項から把握され
る。
る。
実施例及び作用法
本発明の実施例を図面に基いて詳しく説明す
る。
る。
第１図においてプローブＴの横断面が示され、
そのハウジングＧはクランプ円錐SKの形の収容
要素によつて図示しない工作機械のスピンドルＳ
の工具収容部WA中に固定されている。この工具
収容部WAは種々の工具の同時の固定に役立ち、
工具は図示しない方法で工具マガジンから公知の
種々の加工工程のための自動工具交換装置によつ
て選択される。加工終了後又は好適な中間状態に
おいて、工具の代りに上記プローブＴがマガジン
から工具交換装置によつて工具収容部WAに装入
される。
そのハウジングＧはクランプ円錐SKの形の収容
要素によつて図示しない工作機械のスピンドルＳ
の工具収容部WA中に固定されている。この工具
収容部WAは種々の工具の同時の固定に役立ち、
工具は図示しない方法で工具マガジンから公知の
種々の加工工程のための自動工具交換装置によつ
て選択される。加工終了後又は好適な中間状態に
おいて、工具の代りに上記プローブＴがマガジン
から工具交換装置によつて工具収容部WAに装入
される。
プローブＴのハウジングＧはボールジヨイント
KGを備えた底板Ｂを有し、ボールジヨイントに
よつて検出球端TKを備えた検出ピンTSが検査
されるべき加工物Ｗの感知のために突出する。検
出ピンTSの他端はハウジングＧの内方でプレー
トＰに固定されており、プレートはその周囲で多
数の等間隔に分配されたボールＫ上に載り、ボー
ルは底板Ｂに隣接したリング面RF上に例えば接
合剤によつて固定されている。ハウジングＧの内
方には測定値変換器MWが配設されており、その
（矢印）軸線方向に運動可能な測定値収容部MA
はばねＦの作用の下にプレートＰの中央に当接
し、かつこれをボールＫに押付ける。
KGを備えた底板Ｂを有し、ボールジヨイントに
よつて検出球端TKを備えた検出ピンTSが検査
されるべき加工物Ｗの感知のために突出する。検
出ピンTSの他端はハウジングＧの内方でプレー
トＰに固定されており、プレートはその周囲で多
数の等間隔に分配されたボールＫ上に載り、ボー
ルは底板Ｂに隣接したリング面RF上に例えば接
合剤によつて固定されている。ハウジングＧの内
方には測定値変換器MWが配設されており、その
（矢印）軸線方向に運動可能な測定値収容部MA
はばねＦの作用の下にプレートＰの中央に当接
し、かつこれをボールＫに押付ける。
検出球端TKによる加工物の検出の際検出ピン
TSはラジアル方向にかたむき、それによつてプ
レートＰは傾倒運動をなし、かつ一つ又は二つの
ボールＫ上を転動する。傾倒運動によつてプレー
トＰの中央に作用している測定値収容部MAは軸
線方向に運動し、かつ測定値変換器MWを附勢
し、測定値変換器は切換信号として検出球端TK
のかたむきを示すか、検出球端TKのかたむきに
比例する測定信号を示すか、構造によつてそのい
ずれかの信号を発する。検出の後に検出球端TK
は常に再生可能なゼロ位置に戻る。ボールジヨイ
ントKGは検出球端TKの任意のラジアル方向の
たわみ並びに検出ピンTSの軸線方向のたわみを
可能にする。
TSはラジアル方向にかたむき、それによつてプ
レートＰは傾倒運動をなし、かつ一つ又は二つの
ボールＫ上を転動する。傾倒運動によつてプレー
トＰの中央に作用している測定値収容部MAは軸
線方向に運動し、かつ測定値変換器MWを附勢
し、測定値変換器は切換信号として検出球端TK
のかたむきを示すか、検出球端TKのかたむきに
比例する測定信号を示すか、構造によつてそのい
ずれかの信号を発する。検出の後に検出球端TK
は常に再生可能なゼロ位置に戻る。ボールジヨイ
ントKGは検出球端TKの任意のラジアル方向の
たわみ並びに検出ピンTSの軸線方向のたわみを
可能にする。
測定値変換器MWの切換信号又は測定信号はプ
ローブＴの電源SQに接続されている（第２図）
信号調製装置に供給される。信号調製装置の出力
信号は例えば無線で送信器SE及び図示しない外
部受信器を介して工作機械制御部に送られる。
ローブＴの電源SQに接続されている（第２図）
信号調製装置に供給される。信号調製装置の出力
信号は例えば無線で送信器SE及び図示しない外
部受信器を介して工作機械制御部に送られる。
直流電池の形のこの電源SQは限られた寿命し
か有さない。できる限り長い寿命を得るために電
源SQが工作機械で使用されて固有の測定運転の
間にのみ投入されることが考慮される。工具マガ
ジンにおける残りの時間の間は電源SQは少ない
電流消費の準備状態にある。
か有さない。できる限り長い寿命を得るために電
源SQが工作機械で使用されて固有の測定運転の
間にのみ投入されることが考慮される。工具マガ
ジンにおける残りの時間の間は電源SQは少ない
電流消費の準備状態にある。
準備状態から測定状態への電源SQの切換のた
めにプローブＴに切換装置が設けられており、切
換装置は本発明によれば工具収容部WAにおける
収容要素SKの軸線伸びを感知する少なくとも一
つのセンサＤによつて附勢されている。
めにプローブＴに切換装置が設けられており、切
換装置は本発明によれば工具収容部WAにおける
収容要素SKの軸線伸びを感知する少なくとも一
つのセンサＤによつて附勢されている。
切換装置Ｕはブリツジ回路BSと切換増幅器Ｚ
から成る。電源SQは一方では切換増幅器を介し
て信号調製装置SAと他方ではブリツジ回路BSの
対角線に接続されており、他の対角線の出力導線
は切換増幅器Ｚを制御する。ブリツジ回路BSの
分枝には三つの抵抗Ｒとストレーンゲージの形の
センサＤが配設されている。収容要素SKの軸線
伸びによるストレーンゲージＤの抵抗の変化の際
切換増幅器Ｚにおいて電源SQは測定状態のため
の信号調製装置に接続される。工具収容部WAか
らの収容要素SKの係脱の後に収容要素SKの軸線
伸びが止み、ブリツジ回路BSから最早制御され
ない切換増幅器Ｚは電源SQを測定状態から再び
少ない電流消費のブリツジ回路BSのための準備
状態に切換える。
から成る。電源SQは一方では切換増幅器を介し
て信号調製装置SAと他方ではブリツジ回路BSの
対角線に接続されており、他の対角線の出力導線
は切換増幅器Ｚを制御する。ブリツジ回路BSの
分枝には三つの抵抗Ｒとストレーンゲージの形の
センサＤが配設されている。収容要素SKの軸線
伸びによるストレーンゲージＤの抵抗の変化の際
切換増幅器Ｚにおいて電源SQは測定状態のため
の信号調製装置に接続される。工具収容部WAか
らの収容要素SKの係脱の後に収容要素SKの軸線
伸びが止み、ブリツジ回路BSから最早制御され
ない切換増幅器Ｚは電源SQを測定状態から再び
少ない電流消費のブリツジ回路BSのための準備
状態に切換える。
第３図には第１図の上部接続部中の工作機械の
スピンドルＳの中空円錐の形の工具収容部WA中
のクランプ円錐の形のプローブＴが部分断面で示
されている。クランプ円錐SKはスピンドルＳの
方向に作用するクランプ力（矢印方向）の作用の
下に工具収容部WAに引きつけられ、かつ工具収
容部WAへの装入の際に少なくとも一部分におい
て軸線伸びを生ずるように形成されている。
スピンドルＳの中空円錐の形の工具収容部WA中
のクランプ円錐の形のプローブＴが部分断面で示
されている。クランプ円錐SKはスピンドルＳの
方向に作用するクランプ力（矢印方向）の作用の
下に工具収容部WAに引きつけられ、かつ工具収
容部WAへの装入の際に少なくとも一部分におい
て軸線伸びを生ずるように形成されている。
軸線伸びの発生のためにクランプ円錐SKの外
部円錐角αは中空円錐WAの内円錐角α2より僅か
に大きく、その結果、中空円錐WAへのクランプ
円錐SKの装入の際まずクランプ円錐SKの下部円
錐範囲（基底範囲）が中空円錐WAの壁と接触
し、一方中空円錐WAの壁の上部円錐範囲はラジ
アル距離Ｓを有する。特定のクランプ力をかける
ことによつてクランプ円錐SKの上部円錐範囲も
中空円錐WAの壁と接触し、その結果クランプ円
錐SKは特定の軸線伸びを生ずる。
部円錐角αは中空円錐WAの内円錐角α2より僅か
に大きく、その結果、中空円錐WAへのクランプ
円錐SKの装入の際まずクランプ円錐SKの下部円
錐範囲（基底範囲）が中空円錐WAの壁と接触
し、一方中空円錐WAの壁の上部円錐範囲はラジ
アル距離Ｓを有する。特定のクランプ力をかける
ことによつてクランプ円錐SKの上部円錐範囲も
中空円錐WAの壁と接触し、その結果クランプ円
錐SKは特定の軸線伸びを生ずる。
軸線伸びの発生のためにクランプ円錐SKは下
部部分円錐SK及び上部部分円錐SK2とから成り、
これらの部分円錐は特定の軸線のびを生ずる中間
部材ZSによつて相互に結合している。有利な実
施形態では中間部材ZSと部分円錐SK1，SK2は同
一材料から一体的に形成されている。限定された
軸線伸長性は中間部材ZSの特定の横断面減少部
によつて得られる。ストレーンゲージＤは、それ
ぞれ収容要素SKの軸線伸びをうける内面に固定
されている。
部部分円錐SK及び上部部分円錐SK2とから成り、
これらの部分円錐は特定の軸線のびを生ずる中間
部材ZSによつて相互に結合している。有利な実
施形態では中間部材ZSと部分円錐SK1，SK2は同
一材料から一体的に形成されている。限定された
軸線伸長性は中間部材ZSの特定の横断面減少部
によつて得られる。ストレーンゲージＤは、それ
ぞれ収容要素SKの軸線伸びをうける内面に固定
されている。
センサＤはピエゾ電気要素、誘導要素、又は容
量要素からも形成されることができる。
量要素からも形成されることができる。
第１図は工具収容部中の収容要素を備えたプロ
ーブの横断面図、第２図は回路、そして第３図は
工具収容部中の収容要素の部分断面図である。 図中符号 Ｄ……送信器、SK……収容要素、
SQ……電源、Ｕ……切換装置、WA……工具収
容部。
ーブの横断面図、第２図は回路、そして第３図は
工具収容部中の収容要素の部分断面図である。 図中符号 Ｄ……送信器、SK……収容要素、
SQ……電源、Ｕ……切換装置、WA……工具収
容部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 検査対象物の位置又は寸法の走査のための走
査又は測定装置にして、走査ハウジングと、工作
機械のスピンドルの工具収容部へ走査ハウジング
を挿入するために走査ハウジングに固定された収
容要素と、走査ハウジング中に配設されていて走
査ピンによつて付勢される少なくとも１つの測定
値変換器と、走査ハウジング中にある測定値の伝
送のための電源と、準備状態から測定運転に電源
を切り換えるための切換装置とを備えたものにお
いて、 (a) クランプ円錐の形の収容要素SKは中空円錐
として形成された工具収容部WA中にクランプ
の作用の下に係入し、 (b) 収容要素SKは工具収容部WAへの挿入の際
にこのクランプ力によつて少なくとも部分範囲
において軸線伸びを生じ、 (c) 収容要素SKのこの軸線伸びを生じる内面に
ストレーンゲージＤが固定されており、 (d) ストレーンゲージＤは工具収容部WAへの挿
入の際に収容要素SKの軸線伸びによる伸びを
受け、 (e) ストレーンゲージＤは工具収容部WAへの収
容要素SKの挿入の際に準備状態から測定運転
へ電源SQの切換のための切換装置Ｕを付勢す
ることを特徴とする前記走査又は測定装置。 ２ 軸線伸びを生じさせるための、収容要素SK
であるクランプ円錐の外円錐角α1が中空円錐WA
の内円錐α2よりも僅かに大きい、特許請求の範囲
第１項記載の走査又は測定装置。 ３ 軸線伸びの発生のための、収容要素SKであ
るクランプ円錐が特定の軸線伸長性を有する中間
部材ZSによつて相互に結合されている、２つの
部分円錐SK1，SK2から成る、特許請求の範囲第
１項記載の走査又は測定装置。 ４ 中間部材ZSと部分円錐SK1，SK2が同一材料
から一体的に形成されている、特許請求の範囲第
３項記載の走査又は測定装置。 ５ 切換装置Ｕが電源SQによつて電圧を印加さ
れたブリツジ回路BSと後接続された切換増幅器
Ｚから成り、電源SQが信号調整装置SAに接続し
ている、特許請求の範囲第１項記載の走査又は測
定装置。 ６ ストレーンゲージＤがブリツジ回路BSの分
枝に配設されている、特許請求の範囲第１項又は
第５項記載の走査又は測定装置。 ７ ストレーンゲージＤがピエゾ電気的要素、誘
導的要素又は容量的要素によつて形成されてい
る、特許請求の範囲第１項記載の走査又は測定装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3340311A DE3340311C2 (de) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | Tast- und/oder Meßeinrichtung |
| DE3340311.2 | 1983-11-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60117107A JPS60117107A (ja) | 1985-06-24 |
| JPH0431046B2 true JPH0431046B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=6213722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233406A Granted JPS60117107A (ja) | 1983-11-08 | 1984-11-07 | 走査装置又は測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4567665A (ja) |
| EP (1) | EP0144624B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60117107A (ja) |
| AT (1) | ATE42826T1 (ja) |
| DE (2) | DE3340311C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448482Y2 (ja) * | 1985-11-25 | 1992-11-16 | ||
| GB8909357D0 (en) * | 1989-04-25 | 1989-06-14 | Renishaw Plc | Position determining apparatus |
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