JPH0455244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はタツチプローブに係り、特に三次元測
定機などに装着され、被測定物との接触を検出す
るタツチプローブに関する。

〔発明の背景〕

一般に、タツチプローブは、タツチプローブを
移動させ、該タツチプローブの測子が被測定物体
と接触して測子に外力が作用すると、その外力に
より測子の支持部（可動部）が傾動し、測子や被
測定物体を傷つけないようになつている。そし
て、測子と被測定物体との接触の検出は、上記可
動部の傾動を利用したものが多い。

従来の上記測子と被測定物体との接触の検出装
置としては、複数の着座部を電気接点とし、前記
可動部が各着座部に位置決め支持されているとき
各着座部の電気接点を直列接続した電気回路が閉
じるように構成し、前記可動部が傾動して複数の
電気接点のうちの少なくとも１つの電気接点が開
く時すなわち前記電気回路が開くことを検出する
ことにより、測子が被測定物体と接触したことを
検知するものがある（特公昭58−17402）。

また、従来の他の接触検出装置として、上記可
動部を更に相互に運動可能な２つの部分から構成
し、これらの部分間に複数の圧電素子を埋め込
み、測子に作用する外力を上記圧電素子のうちの
いずれかによつて検出することにより、測子が被
測定物体と接触したことを検知するものがある
（特公昭60−48681）。

上記従来の検出装置は接点部あるいは感圧部が
複数箇所必要であり、信頼性および経済性に問題
があつた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、電気接点部あるいは感圧部を１箇所にするこ
とができ、経済性、かつ信頼性の高いタツチプロ
ーブを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、下部に測
子を有する測子基台並びに複数の着座部を有し、
前記測子に外力が作用しないとき前記複数の着座
部に前記測子基台を位置決め支持し、前記測子に
外力が作用するとき前記複数の着座部のうちの１
乃至２つの着座部を支点として前記測子基台を傾
動自在とする第１の本体と、前記測子基台の上方
の第２の本体に、ばね及びダンパによつて懸架さ
れ、前記ばねによつて上方に付勢される可動部材
と、前記測子基台の上部に配設され、該測子基台
が前記位置決め支持されているときに前記可動部
材の上面に当接し、該可動部材の上方への移動を
阻止する固定部材と、前記可動部材と固定部材と
の離間を検出する離間検出手段とを備えたことを
特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に従つて本発明に係るタツチプロ
ーブの好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係るタツチプローブの概略構
成図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図で
ある。測子１０は、測子ホルダ１２を介して円板
状測子基台１４の下部に取り付けられている。測
子基台１４の上部には固定部材１６が配設され、
測子基台１４の周面には３本のピン１８ａ，１８
ｂ，１８ｃが等間隔に半径方向に突設形成されて
いる。

本体２０は３つの着座部２２ａ，２２ｂ，２２
ｃを有し、各着座部は隣接する２つの球から構成
されている。本体２０はこれらの３つの着座部２
２ａ，２２ｂ，２２ｃに前記測子基台１４の３本
のピン１８ａ，１８ｂ，１８ｃを着座させること
により測子基台１４を位置決め支持する（第２図
参照）。

一方、本体２４には、板ばね２６を介して可動
部材２８が可動自在に設けられ、この可動部材２
８は更にばね３０およびダンパ３２によつて本体
２４に懸架されている。また本体２４と測子基台
１４との間には復帰スプリング３４が設けられて
いる。

第３図は第１図における要部拡大図であり、第
４図は第３図のＢ−Ｂ線断面図である。ばね３０
は、可動部材２８を上方に持ち上げるように可動
部材２８に作用し、一方、固定部材１６は、測子
基台１４が本体２０に位置決めされているときに
は接点１６ａによつて該可動部材２８が上方に移
動しないように押さえている。

ダンパ３２は、シリンダ３２ａ内にダンパオイ
ル３２ｂが充填されており、ピストン３２ｃには
オリフイス３２ｄが設けられている。ダンパ３２
については図示したものに限らずエアダンパ、ス
プリング式等、タイムラグを生じさせるものなら
ばどうようなものでもよい。

次に、第５図および第６図を参照してこのタツ
チプローブの動作について説明する。

いま、被測定物体３６の端面の座標位置を測定
すべくタツチプローブを矢印Ｘ方向に移動させた
場合について説明する。このタツチプローブの移
動中に、測子１０が被測定物体３６の端面に接触
し、その後更にタツチプローブが移動すると、測
子基台１４は水平状態（この水平状態のとき測子
基台１４は本体２０に位置決めされている）から
本体２０の着座部２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうち
のいずれか１つ又は２つを支点として傾動する。

この測子基台１４の傾動に伴つて、測子基台１
４の上部に設けられた固定部材１６の接点１６ａ
の高さは定常状態よりも高くなる。

一方、可動部材２８は、固定部材１６による押
圧が解除されるため、ばね３０の引張力によつて
上方へ移動するが、可動部材２８にはダンパ３２
が設けられているので、上記上方への移動には時
間遅れが生じる。

すなわち、第６図に示すように、接点１６ａと
可動部材２８とが当接しているときの高さをh₀と
すると、接点１６ａは測子１０が被測定物体３６
と接触するとラインａに示すようにその高さは直
ちにh₀よりも高くなるが、可動部材２８はライン
ｂに示すようにその高さは追従遅れをもつて徐々
に高くなる。したがつて、測子１０が被測定物体
３６と接触したのち、或る所定時間の間は接点１
６ａと可動部材２８とが離間することになり、逆
にこの離間状態を検出することにより測子１０が
被測定物体３６と接触したことを検知することが
できる。

上記離間状態の検出は、固定部材１６および可
動部材２８を導電材によつて構成し、この固定部
材１６と可動部材２８を開閉接点として電気回路
中に設けることにより、該電気回路が閉回路にな
つているか開回路になつているかによつて固定部
材１６と可動部材２８の離間状態を検出すること
ができる。

また、固定部材１６と可動部材２８との当接箇
所に圧電素子を配設することにより、該圧電素子
からの電気信号によつて固定部材１６と可動部材
２８の離間状態を検出することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るタツチプロー
ブによれば、電気接点部あるいは感圧接点部など
の接点部を１箇所にすることができ、複数の接点
部を有するものに比べて経済的であり、かつ信頼
性の向上を図ることができる。また、着座部と接
点部が機能として別になつているため、着座部及
び接点部の材質選定及び機構設計が容易であると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタツチプローブの一実施
例を示す概略構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は第１図の要部拡大図、第４図は
第３図のＢ−Ｂ断面図、第５図は本発明に係るタ
ツチプローブの動作態様を示す概略図、第６図は
固定部材と可動部材の動作を説明するために用い
たグラフである。 １０……測子、１２……測子ホルダ、１４……
測子基台、１６……固定部材、１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ……ピン、２０，２４……本体、２２ａ，
２２ｂ，２２ｃ……着座部、２６……板ばね、２
８……可動部材、３０……ばね、３２……ダン
パ、３４……復帰スプリング、３６……被測定物
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部に測子を有する測子基台並びに複数の着
   座部を有し、前記測子に外力が作用しないとき前
   記複数の着座部に前記測子基台を位置決め支持
   し、前記測子に外力が作用するとき前記複数の着
   座部のうちの１乃至２つの着座部を支点として前
   記測子基台を傾動自在とする第１の本体と、 前記測子基台の上方の第２の本体にばね及びダ
   ンパによつて懸架され、前記ばねによつて上方に
   付勢される可動部材と、 前記測子基台の上部に配設され、該測子基台が
   前記位置決め支持されているときに前記可動部材
   の上面に当接し、該可動部材の上方への移動を阻
   止する固定部材と、 前記可動部材と固定部材との離間を検出する離
   間検出手段と、 を備えたタツチプローブ。 ２ 前記可動部材と固定部材との当接位置は、前
   記測子のほぼ直上の位置である特許請求の範囲第
   １項記載のタツチプローブ。 ３ 前記離間検出手段は、前記可動部材と固定部
   材とが電気的に接続されているか否かを検出する
   手段からなる特許請求の範囲第１項記載のタツチ
   プローブ。 ４ 前記離間検出手段は、前記可動部材と固定部
   材との当接位置に配設された圧電素子からなる特
   許請求の範囲第１項記載のタツチプローブ。