JPH0555015U - 接触プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタイラスとワークとの接触信号を確実に無
線伝送しうる接触プローブ装置を提供する。 【構成】 工作機械の主軸に取り付け可能なハウジング
１を備え、このハウジング１の先端に取り付けられたス
タイラス２とワークとの接触信号が無線送信される接触
プローブ装置において、ハウジング１の外周に樹脂製の
筒体５が設けられ、この筒体５の内周面に、バネ性を有
するアンテナエレメント６が嵌着されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、数値制御の自動工作機械において、加工済みのワークの形状を接触 により測定するための接触プローブ装置に係り、詳しくは、スタイラスとワーク との接触信号を無線送信するアンテナ部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動工作機械においては、各種工具によるワークの加工の後、加工済み ワークの３次元形状が測定される。この際、主軸には接触プローブ装置が装着さ れる。

【０００３】 この接触プローブ装置は主軸とともに３次元方向に変位駆動される。そして、 スタイラスとワークとが接触する３次元の各方向の位置から、ワークの形状が測 定される。

【０００４】 この場合、スタイラスとワークとの接触信号を、自動工作機械の制御部に伝送 する必要があり、その伝送方式として、従来、次の３つのものがある。

【０００５】 第１は有線による方式で、接触プローブ装置と制御部とはリード線で直接的に 接続される。

【０００６】 この方式では、リード線の長さにより、接触プローブ装置の動き得る範囲が制 限されるばかりか、断線のおそれがある。

【０００７】 第２は光学方式で、接触信号は赤外線のような光信号として、離間した位置に ある受信部に伝送される（例えば、特公平３−６９０４５号公報参照）。

【０００８】 この方式では、リード線の断線のような事故のおそれはないが、送信側の接触 プローブ装置と受信部とを互いに見通せる位置に配置する必要があり、場所的な 制限を受ける。

【０００９】 第３は、接触信号を無線送信する無線方式である。この方式では、光学式のよ うな送受信の方向性がないから、接触プローブ装置も受信部もほとんど場所的な 制限を受けない。

【００１０】 この無線方式の接触プローブ装置の従来例としては、米国特許第４１１８８７ １号のものがある。この装置は、主軸に取り付け可能なハウジングを備え、この ハウジングの一端にスタイラスを設けるとともに、ハウジングの内部に送信回路 と電池とを設けたもので、スタイラスが送信用のアンテナエレメントを兼ねてい る。そして、アンテナエレメントであるスタイラスは、ワークと接触しない間、 一定レベルの電波を発射するようになっている。そして、スタイラスがワークに 接触すると、電波の送信レベルが急激に減衰し、この電波の減衰から、受信側の 制御部はスタイラスとワークとの接触を検出する。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記のようにスタイラスをアンテナエレメントとした無線方式の接 触プローブ装置では、ワークの導電性によっては接触の際の送信電波の減衰量が 少なく、接触の検出が困難になることがある。また、スタイラスの長さと使用電 波の波長とが対応していないと、輻射効率が低下し、伝送が不確実になる。

【００１２】 さらに、アンテナエレメントとしてのスタイラスは、全体が外部に露出してい るから、切削油や切削くずが付着して、接触プローブ装置の他の金属部分と短絡 するなどして、ノイズが発生し、送受信に支障を来すことがある。

【００１３】 本考案は、上記の従来の問題点に鑑みてなされたものであって、無線方式の接 触プローブ装置において、スタイラスとは異なる部材をアンテナエレメントとし 、これを外部に露出しないように設けて、接触信号の無線伝送を確実に行えるよ うにすることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題を達成するために、工作機械の主軸に取り付け可能なハ ウジングを備え、このハウジングの先端に取り付けられたスタイラスとワークと の接触信号が無線送信される接触プローブ装置において、ハウジングの外周に樹 脂製の筒体が設けられ、この筒体の内周面に、バネ性を有するアンテナエレメン トが嵌着されている構成とした。

【００１５】

【作用】

上記構成において、アンテナエレメントはそれ自体のバネ性により筒体の内周 面に貼り付き、ハウジングの他の金属部分とは接触しない状態で固定される。そ の取り付け状態では、アンテナエレメントは筒体で外被され、切削油や切削くず の付着が防止される。アンテナエレメントの長さは、筒体の円周の範囲内で、使 用電波の波長に応じた値に設定すればよい。

【００１６】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例に係る接触プローブ装置の一部破断して内部を示す 側面図、図２はその筒体部分の分解斜視図である。

【００１７】 この実施例の接触プローブ装置は、ハウジング１と、スタイラス２と、送信回 路３と、電池４と、筒体５と、アンテナエレメント６とを備える。

【００１８】 ハウジング１は、工作機械の主軸に取り付けられるもので、取付側には、コレ ットチャックのように、主軸に差し込まれるテーパ部１aと把持部１bとがあり、 他端にスタイラス２が取り付けられている。送信回路３は、スタイラス２とワー クとの接触を示す送信信号を生成するもので、回路基板３ａとともにハウジング １の中央胴部内に実装されており、同じくハウジング１のテーパ部１ａ内に内蔵 された電池４とコネクタ３ｂを介して接続されている。

【００１９】 筒体５は、ハウジング１の中央胴部の外周にＯリング７を介して密に嵌合され て、ネジ８で固定されるもので、樹脂からなり、その内周には、図２に明示する ように、アンテナエレメント６用の周溝５ａが形成されている。アンテナエレメ ント６は、バネ性を有する所定長さの金属製の帯板からなり、筒体５の周溝５ａ 内に該周溝５ａに沿って湾曲した形で装着されている。このアンテナエレメント ６は、ハウジング１の透孔９を貫通するリード線１０を介して送信回路３に接続 されている。

【００２０】 上記構成の接触プローブ装置は、ハウジング１のテーパ部１ａを主軸の取付凹 部に嵌入することで、主軸に取り付けられる。そして、主軸とともに３次元方向 に変位し、スタイラス２がワークに接触するのに応じてその接触を示す送信信号 がアンテナエレメント６から送信される。この場合、送信信号はスタイラス２と は別部材のアンテナエレメント６から送信されるから、スタイラスをアンテナエ レメントとした従来の接触プローブ装置のように、ワークの導電性によって接触 信号の応答が不鮮明になるようなことがなく、受信側では確実に接触の有無を検 出しうる。

【００２１】 また、実験によれば、このアンテナエレメント６からの送信電波にはほとんど 指向性がなく、周囲の任意の角度位置で受信しうる。これは、アンテナエレメン ト６の装着形状によるものと考えられる。アンテナエレメント６の長さは使用電 波の１／２波長に設定することが望ましく、そうすることで最大の輻射効率が得 られる。

【００２２】 さらに、アンテナエレメント６は筒体５で外被されているので、切削油や切削 くずが付着することがなく、これらの付着によるノイズの発生がない。

【００２３】

【考案の効果】

本考案によれば、スタイラスとワークとの接触信号を無線で確実に伝送するこ とができ、加工済みワークの測定を支障なく迅速に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る接触プローブ装置の一
部破断した側面図である。

【図２】上記実施例の筒体部分の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ スタイラス ３ 送信回路 ４ 電池 ５ 筒体 ６ アンテナエレメント

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に取り付け可能なハウジ
   ング(１)を備え、このハウジング(１)の先端に取り付け
   られたスタイラス(２)とワークとの接触信号が無線送信
   される接触プローブ装置において、 前記ハウジング(１)の外周に樹脂製の筒体(５)が設けら
   れ、 この筒体(５)の内周面に、バネ性を有するアンテナエレ
   メント(６)が嵌着されている、 ことを特徴とする接触プローブ装置。