JPH0587502A - タツチプローブ - Google Patents
タツチプローブInfo
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- JPH0587502A JPH0587502A JP4074492A JP7449292A JPH0587502A JP H0587502 A JPH0587502 A JP H0587502A JP 4074492 A JP4074492 A JP 4074492A JP 7449292 A JP7449292 A JP 7449292A JP H0587502 A JPH0587502 A JP H0587502A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 claims abstract description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B5/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワークピース位置測定用タッチプローブにお
いて、種々のスタイラスを取付可能とする際、スタイラ
スを所定位置に偏倚させるためのバイアス手段の小変位
でバイアス力を大きく調整可能とし、かつプローブ全長
を小とする。 【構成】 ばね定数の小なるばね４０および大なるばね
４２を、それぞれ、バイアス力調整用シャトル４４と中
間部材４８との間および中間部材とスタイラス支持部材
１４との間で接続し、直列に組合せる。前者はロッドヘ
ッド６４により予め付勢しておき、調整範囲では後者の
みが伸縮されるようにする。一方測定にあたりスタイラ
ス２２が大きく変位すると、双方のばねが変形する。そ
のときのバイアス力はばね４２を単独使用する場合より
小さく、スタイラスを損傷しない。また、中間部材を双
方のばねと部分的に嵌合させ、プローブ長を小さくす
る。
いて、種々のスタイラスを取付可能とする際、スタイラ
スを所定位置に偏倚させるためのバイアス手段の小変位
でバイアス力を大きく調整可能とし、かつプローブ全長
を小とする。 【構成】 ばね定数の小なるばね４０および大なるばね
４２を、それぞれ、バイアス力調整用シャトル４４と中
間部材４８との間および中間部材とスタイラス支持部材
１４との間で接続し、直列に組合せる。前者はロッドヘ
ッド６４により予め付勢しておき、調整範囲では後者の
みが伸縮されるようにする。一方測定にあたりスタイラ
ス２２が大きく変位すると、双方のばねが変形する。そ
のときのバイアス力はばね４２を単独使用する場合より
小さく、スタイラスを損傷しない。また、中間部材を双
方のばねと部分的に嵌合させ、プローブ長を小さくす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タッチプローブに関
し、座標位置決定機械（例えば座標測定機や工作機械）
において表面位置の決定を行うべく用いられるタッチプ
ローブに関するものである。
し、座標位置決定機械（例えば座標測定機や工作機械）
において表面位置の決定を行うべく用いられるタッチプ
ローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】かかるプローブはハウジングとして設け
られた固定構造体を具備し、その内部でプローブが可動
アーム（例えば軸（ｑｕｉｌｌ）すなわちスピンドル）
上に支持可能である。スタイラス支持部材はハウジング
内で静止位置に支持されている。静止位置（ｒｅｓｔ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）とは、屈撓力の作用下で支持部材が
そこから変位し、屈撓力が除去されたときに支持部材が
そこに戻ることのできる位置である。支持部材はスタイ
ラスを運ぶ目的で設けられるものである。
られた固定構造体を具備し、その内部でプローブが可動
アーム（例えば軸（ｑｕｉｌｌ）すなわちスピンドル）
上に支持可能である。スタイラス支持部材はハウジング
内で静止位置に支持されている。静止位置（ｒｅｓｔ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）とは、屈撓力の作用下で支持部材が
そこから変位し、屈撓力が除去されたときに支持部材が
そこに戻ることのできる位置である。支持部材はスタイ
ラスを運ぶ目的で設けられるものである。
【０００３】使用にあたっては、機械はスタイラスを駆
動して表面と接触するよう操作される。プローブはスタ
イラスと表面との接触を検知し、機械の制御部に送出す
べき信号を発生し、機械に対して、（ａ）この瞬間にお
ける可動アームの位置を記録すべきこと、および（ｂ）
可動アームの移動を停止させるべきことを命ずる。支持
部材をその静止位置から移動させる能力によって、スタ
イラスがワークピースと接触してから可動アームが完全
に停止できるまでに生じる可動アームの（従ってプロー
ブの）小変位（「オーバートラベル」として知られてい
る）を調節できる。かかるタッチプローブは、測定操作
を実行するために、および、スタイラスがワークピース
と接触していないときに支持部材がその静止位置に確実
に位置づけられるようにするために、多くの異なった方
向に方向づけされたものとすることができる。支持部材
をその静止位置にバイアスするべく、バイアス手段が設
けられる。バイアス手段はまた、スタイラスが（従って
支持部材も）撓んでいる測定操作の後に、支持手段をそ
の静止位置に確実に復帰させるべく作動する。
動して表面と接触するよう操作される。プローブはスタ
イラスと表面との接触を検知し、機械の制御部に送出す
べき信号を発生し、機械に対して、（ａ）この瞬間にお
ける可動アームの位置を記録すべきこと、および（ｂ）
可動アームの移動を停止させるべきことを命ずる。支持
部材をその静止位置から移動させる能力によって、スタ
イラスがワークピースと接触してから可動アームが完全
に停止できるまでに生じる可動アームの（従ってプロー
ブの）小変位（「オーバートラベル」として知られてい
る）を調節できる。かかるタッチプローブは、測定操作
を実行するために、および、スタイラスがワークピース
と接触していないときに支持部材がその静止位置に確実
に位置づけられるようにするために、多くの異なった方
向に方向づけされたものとすることができる。支持部材
をその静止位置にバイアスするべく、バイアス手段が設
けられる。バイアス手段はまた、スタイラスが（従って
支持部材も）撓んでいる測定操作の後に、支持手段をそ
の静止位置に確実に復帰させるべく作動する。
【０００４】
【関連技術】従来、バイアス手段は低いばね率を有する
ものとし、支持部材の変位に伴うばね力の増加率が小さ
くなるようにしていた。これによって、支持部材の大き
な変位に対しても、バイアス力をさぼど大きくしなくて
もよいことになる（バイアス力が大きいとスタイラスを
損傷しうる）。バイアス手段は、支持部材がその静止位
置にあるときに、十分な大きさのバイアス力を支持部材
に作用すべく予荷重がかけられている。
ものとし、支持部材の変位に伴うばね力の増加率が小さ
くなるようにしていた。これによって、支持部材の大き
な変位に対しても、バイアス力をさぼど大きくしなくて
もよいことになる（バイアス力が大きいとスタイラスを
損傷しうる）。バイアス手段は、支持部材がその静止位
置にあるときに、十分な大きさのバイアス力を支持部材
に作用すべく予荷重がかけられている。
【０００５】種々異なる長さのスタイラスが支持部材に
支持されるような場合、従ってバイアス手段によって支
持部材に作用させるべき力を調整する必要がある場合が
しばしば起る。支持部材に対するバイアス力を調整する
ための公知の機構としては、欧州特許第３９０，３４２
号に示されるものがある。ここでは、ばねは一端におい
て支持部材を付勢し、他端には円筒状のシャトルが設け
られて固定構造上に設けられたボア内を移動する機構が
示されている。そして、ばねによって作用するバイアス
力は、ボア内のシャトルの位置を変更し、これによりば
ねの圧縮度を変更することによって調整できる。
支持されるような場合、従ってバイアス手段によって支
持部材に作用させるべき力を調整する必要がある場合が
しばしば起る。支持部材に対するバイアス力を調整する
ための公知の機構としては、欧州特許第３９０，３４２
号に示されるものがある。ここでは、ばねは一端におい
て支持部材を付勢し、他端には円筒状のシャトルが設け
られて固定構造上に設けられたボア内を移動する機構が
示されている。そして、ばねによって作用するバイアス
力は、ボア内のシャトルの位置を変更し、これによりば
ねの圧縮度を変更することによって調整できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする手段】かかる公知の調整機構
においては、バイアス手段（例えばばね）の率が低いこ
とに起因して、支持部材に加えるバイアス力を大きく変
化させるにはばねを比較的大きく圧縮または伸長させね
ばならず、この必要のためにプローブの長さを増大させ
るという問題が生じていた。
においては、バイアス手段（例えばばね）の率が低いこ
とに起因して、支持部材に加えるバイアス力を大きく変
化させるにはばねを比較的大きく圧縮または伸長させね
ばならず、この必要のためにプローブの長さを増大させ
るという問題が生じていた。
【０００７】本発明は、座標位置決定機械に用いられる
タッチプローブであって、前記機械の可動アームにプロ
ーブを支持可能とするための固定構造体と、該固定構造
体に対してくりかえし設定可能な静止位置に支持された
スタイラス支持部材であって、屈撓力の作用下で前記位
置から変位し、前記屈撓力が除去されたときに前記位置
に復帰可能とした当該スタイラス支持部材と、該スタイ
ラス支持部材を前記静止位置に付勢するためのバイアス
手段とを具備し、該バイアス手段が、前記固定構造体に
設けられた可動連結部材と中間部材との間で作動する第
１バイアスエレメントと、前記中間部材と前記支持部材
との間で作動する第２バイアスエレメントとを有するタ
ッチプローブを提供するものである。
タッチプローブであって、前記機械の可動アームにプロ
ーブを支持可能とするための固定構造体と、該固定構造
体に対してくりかえし設定可能な静止位置に支持された
スタイラス支持部材であって、屈撓力の作用下で前記位
置から変位し、前記屈撓力が除去されたときに前記位置
に復帰可能とした当該スタイラス支持部材と、該スタイ
ラス支持部材を前記静止位置に付勢するためのバイアス
手段とを具備し、該バイアス手段が、前記固定構造体に
設けられた可動連結部材と中間部材との間で作動する第
１バイアスエレメントと、前記中間部材と前記支持部材
との間で作動する第２バイアスエレメントとを有するタ
ッチプローブを提供するものである。
【０００８】好適には、第２バイアスエレメントは比較
的高いばね定数（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）を有し、第
１バイアスエレメントは比較的低いばね定数を有して連
結部材（ａｂｕｔｍｅｎｔ）と中間部材との間に荷重を
かけた（ｐｒｅ−ｌｏａｄｅｄ）状態で設けられ、バイ
アス力を調整するための可動連結部材の変位が初期には
第２バイアスエレメントの圧縮を起させるようにするこ
とができる。
的高いばね定数（ｓｐｒｉｎｇ ｒａｔｅ）を有し、第
１バイアスエレメントは比較的低いばね定数を有して連
結部材（ａｂｕｔｍｅｎｔ）と中間部材との間に荷重を
かけた（ｐｒｅ−ｌｏａｄｅｄ）状態で設けられ、バイ
アス力を調整するための可動連結部材の変位が初期には
第２バイアスエレメントの圧縮を起させるようにするこ
とができる。
【０００９】第２バイアスエレメントのばね定数は比較
的大であるので、連結部材の変位が小さくてもバイアス
力の大きな変更を生じさせることができる。しかし中間
部材の変位を生じさせるに十分な支持部材の変位に対し
ては、第１および第２バイアスエレメントが協働して抵
抗する。支持部材に作用するバイアス力は２つのバイア
スエレメントのばね定数の逆数の和の関数となる。従っ
て、第１および第２のバイアスエレメントが共に動作し
たとき、それらが一緒になって動作するときのばね定数
はそれらが個別に動作するときより小となる。よってた
わみの増大に伴う支持部材に加わるバイアス力の増加は
より緩やかとなり、従ってスタイラスの損傷を防ぐこと
ができる。
的大であるので、連結部材の変位が小さくてもバイアス
力の大きな変更を生じさせることができる。しかし中間
部材の変位を生じさせるに十分な支持部材の変位に対し
ては、第１および第２バイアスエレメントが協働して抵
抗する。支持部材に作用するバイアス力は２つのバイア
スエレメントのばね定数の逆数の和の関数となる。従っ
て、第１および第２のバイアスエレメントが共に動作し
たとき、それらが一緒になって動作するときのばね定数
はそれらが個別に動作するときより小となる。よってた
わみの増大に伴う支持部材に加わるバイアス力の増加は
より緩やかとなり、従ってスタイラスの損傷を防ぐこと
ができる。
【００１０】一実施例においては、連結部材（ａｂｕｔ
ｍｅｎｔ）は固定構造体内のボアの内部を移動可能なシ
ャトルとして設けられ、ボア内部のシャトルの位置は例
えば調整ねじにより調整可能である。好適には、第１お
よび第２バイアスエレメントは直径の異なるばねとして
設けられ、中間部材は第１および第２ばねに幾分嵌め合
わされる形状を有するものとすることができ、これによ
ってバイアス手段の全長を減少させることができる。
ｍｅｎｔ）は固定構造体内のボアの内部を移動可能なシ
ャトルとして設けられ、ボア内部のシャトルの位置は例
えば調整ねじにより調整可能である。好適には、第１お
よび第２バイアスエレメントは直径の異なるばねとして
設けられ、中間部材は第１および第２ばねに幾分嵌め合
わされる形状を有するものとすることができ、これによ
ってバイアス手段の全長を減少させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１を参照するに、タッチプローブ１０
は、軸Ａを有した円筒状ハウジング１２の形態の固定構
造体を具備し、運動学的な静止位置から変位するスタイ
ラス支持部材１４を支持している。スタイラス支持部材
１４の静止位置には、軸Ａに関して半径方向に延在し支
持部材１４に接続されたローラが等間隔に３つ設けら
れ、ハウジング１２に支持されて隣り合うボール１８の
対によって形成される収束表面上にそれぞれのローラが
着座している。支持部材１４は、ワークピース表面に接
触するための球状の検出チップ２２を有するスタイラス
２０を保持する。検出チップ２２と表面との接触は、各
々のローラ１６およびボール１８を直列接続してなる電
気回路における抵抗値の変化を検知することによって決
定される。かかるプローブはそれ自体公知であるが、本
出願人による米国特許第４，１５３，９９８号において
より詳しく述べられている。
は、軸Ａを有した円筒状ハウジング１２の形態の固定構
造体を具備し、運動学的な静止位置から変位するスタイ
ラス支持部材１４を支持している。スタイラス支持部材
１４の静止位置には、軸Ａに関して半径方向に延在し支
持部材１４に接続されたローラが等間隔に３つ設けら
れ、ハウジング１２に支持されて隣り合うボール１８の
対によって形成される収束表面上にそれぞれのローラが
着座している。支持部材１４は、ワークピース表面に接
触するための球状の検出チップ２２を有するスタイラス
２０を保持する。検出チップ２２と表面との接触は、各
々のローラ１６およびボール１８を直列接続してなる電
気回路における抵抗値の変化を検知することによって決
定される。かかるプローブはそれ自体公知であるが、本
出願人による米国特許第４，１５３，９９８号において
より詳しく述べられている。
【００１３】スタイラス支持部材１４はバイアス機構に
よって静止位置にバイアスされている。該機構はコイル
ばねの形態を有して直列に接続された第１および第２の
バイアスエレメントを具備し、それらはハウジング１２
とスタイラス支持部材１４との間で動作する。より詳細
に述べれば、第１バイアスエレメントはコイルばね４０
として設けられ、その一端において可動の連結部材（ａ
ｂｕｔｍｅｎｔ）を受ける。該連結部材は円筒状のシャ
トル４４として設けられ、そのシャトル４４は、ハウジ
ング１２内に設けられた円筒状のボア４６の内部に収容
されてその軸方向に移動可能である。ばね４０の他端は
中間部材４８に作用し、その中間部材は円筒状の本体５
０と、ばね４０を受けるべく外方に拡張された環状のフ
ランジ５２とを有している。第２バイアスエレメントは
ばね４２として設けられ、その一端において、先を尖ら
せたピボットアセンブリ５４を介し、支持部材１４を受
ける。ピボットアセンブリ５４は対応した形状の支持部
材１４側のくぼみ５６に係合する。第２ばね４２は中間
部材４８の円筒状本体５０の内部に延在し、内方に拡張
させて設けた環状フランジ５８を付勢する。従って、中
間部材のこの形状により、２つのばねを幾分嵌合わせる
ことができ、これによってバイアス機構の全長を減らす
ことができる。
よって静止位置にバイアスされている。該機構はコイル
ばねの形態を有して直列に接続された第１および第２の
バイアスエレメントを具備し、それらはハウジング１２
とスタイラス支持部材１４との間で動作する。より詳細
に述べれば、第１バイアスエレメントはコイルばね４０
として設けられ、その一端において可動の連結部材（ａ
ｂｕｔｍｅｎｔ）を受ける。該連結部材は円筒状のシャ
トル４４として設けられ、そのシャトル４４は、ハウジ
ング１２内に設けられた円筒状のボア４６の内部に収容
されてその軸方向に移動可能である。ばね４０の他端は
中間部材４８に作用し、その中間部材は円筒状の本体５
０と、ばね４０を受けるべく外方に拡張された環状のフ
ランジ５２とを有している。第２バイアスエレメントは
ばね４２として設けられ、その一端において、先を尖ら
せたピボットアセンブリ５４を介し、支持部材１４を受
ける。ピボットアセンブリ５４は対応した形状の支持部
材１４側のくぼみ５６に係合する。第２ばね４２は中間
部材４８の円筒状本体５０の内部に延在し、内方に拡張
させて設けた環状フランジ５８を付勢する。従って、中
間部材のこの形状により、２つのばねを幾分嵌合わせる
ことができ、これによってバイアス機構の全長を減らす
ことができる。
【００１４】一端がシャトル４４に接続されるガイドロ
ッド６０が、フランジ５８に形成した開口６２を通って
延在している。ロッド６０の端部に設けられたヘッド６
４は、中間部材４８のシャトル４４から離脱する軸方向
変位に対する係止部をなすものである。従ってガイドロ
ッドはばね４０を予め付勢する（予荷重をかける）べく
動作し、ロッド６０の長さによって予荷重の大きさが定
まる。開口６２をロッド６０に対して十分な大きさと
し、第２ばね４２の圧縮の結果生じる中間部材４８のロ
ッド６０に沿った摺動が容易に行われるようにする。
ッド６０が、フランジ５８に形成した開口６２を通って
延在している。ロッド６０の端部に設けられたヘッド６
４は、中間部材４８のシャトル４４から離脱する軸方向
変位に対する係止部をなすものである。従ってガイドロ
ッドはばね４０を予め付勢する（予荷重をかける）べく
動作し、ロッド６０の長さによって予荷重の大きさが定
まる。開口６２をロッド６０に対して十分な大きさと
し、第２ばね４２の圧縮の結果生じる中間部材４８のロ
ッド６０に沿った摺動が容易に行われるようにする。
【００１５】シャトル４４はばね４０から離れた端部に
円錐台状の端面７０を有する。端面７０はハウジング１
２に支持された調整ボルト７４の対応する円錐台状面７
２と当接する。調整ボルト７４が半径方向に変位すると
ボア４６内でシャトル４４が軸方向に変位し、これに応
じてばね４０および４２の伸縮が生じる。
円錐台状の端面７０を有する。端面７０はハウジング１
２に支持された調整ボルト７４の対応する円錐台状面７
２と当接する。調整ボルト７４が半径方向に変位すると
ボア４６内でシャトル４４が軸方向に変位し、これに応
じてばね４０および４２の伸縮が生じる。
【００１６】好適実施例においては、第１ばね４０は比
較的小なるばね定数を有する比較的長いばねであり、一
方第２ばね４２は比較的短く剛性のあるばねである。す
なわちばね４２は比較的大なるばね定数を有する。第１
ばね４０はガイドロッド６０に設けられた係止部によっ
て予め付勢されており、初期にはばね４０，４２の伸縮
を行わせるシャトル４４の変位は第２ばね４２の伸縮の
みをもたらす。第２ばね４２のばね定数が高いため、シ
ャトル４４を調整のため少し変位させるだけで力を大き
く変化させることができる。
較的小なるばね定数を有する比較的長いばねであり、一
方第２ばね４２は比較的短く剛性のあるばねである。す
なわちばね４２は比較的大なるばね定数を有する。第１
ばね４０はガイドロッド６０に設けられた係止部によっ
て予め付勢されており、初期にはばね４０，４２の伸縮
を行わせるシャトル４４の変位は第２ばね４２の伸縮の
みをもたらす。第２ばね４２のばね定数が高いため、シ
ャトル４４を調整のため少し変位させるだけで力を大き
く変化させることができる。
【００１７】同様に、静止位置からの支持部材１４の変
位は、初期には第２ばね４２の圧縮のみを生じさせる。
しかし支持部材１４がさらに変位して第２ばね４２の圧
縮が第１ばね４０の予荷重に打勝つに十分な大きさとな
るようになると、双方のばねが圧縮されるようになる。
この結果ばね４０および４２は第２ばね４２よりかなり
長く、第２ばね４２より低いばね定数を有するばねとし
て作動する。従って、一旦ばね４０が圧縮されれば、支
持部材１４のさらなる変位は、支持部材１４の与えられ
た変位に対し、ばね４０の圧縮が生じる前の場合におけ
るバイアス力より増加の度合が小さいバイアス力の抵抗
を受けることになる。これは、直列に接続された一対の
ばねの組合せばね定数（Ｒcombined）は次の関係式によ
って与えられるからである。
位は、初期には第２ばね４２の圧縮のみを生じさせる。
しかし支持部材１４がさらに変位して第２ばね４２の圧
縮が第１ばね４０の予荷重に打勝つに十分な大きさとな
るようになると、双方のばねが圧縮されるようになる。
この結果ばね４０および４２は第２ばね４２よりかなり
長く、第２ばね４２より低いばね定数を有するばねとし
て作動する。従って、一旦ばね４０が圧縮されれば、支
持部材１４のさらなる変位は、支持部材１４の与えられ
た変位に対し、ばね４０の圧縮が生じる前の場合におけ
るバイアス力より増加の度合が小さいバイアス力の抵抗
を受けることになる。これは、直列に接続された一対の
ばねの組合せばね定数（Ｒcombined）は次の関係式によ
って与えられるからである。
【００１８】
【数１】１／Ｒcombined＝（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2 ） 図２を参照すれば、第１ばね４０の圧縮前における支持
部材１４の変位（図中領域Ｘ1 で示す）は、ばね４０の
圧縮が生じてからの変位（図中領域Ｘ2 で示す）より
も、支持部材１４の単位変位あたり大きなバイアス力
（Ｆ1 ）の増加を生じさせていることがわかる。しかし
バイアス力の調整は第２ばねの圧縮量を変えることによ
って行われているので、バイアス力の所要の調整範囲
（ＦA ）を得るに必要なたわみの範囲（ＸA ）は小さ
い。
部材１４の変位（図中領域Ｘ1 で示す）は、ばね４０の
圧縮が生じてからの変位（図中領域Ｘ2 で示す）より
も、支持部材１４の単位変位あたり大きなバイアス力
（Ｆ1 ）の増加を生じさせていることがわかる。しかし
バイアス力の調整は第２ばねの圧縮量を変えることによ
って行われているので、バイアス力の所要の調整範囲
（ＦA ）を得るに必要なたわみの範囲（ＸA ）は小さ
い。
【図１】本発明に係るタッチプローブの縦断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係るバイアス手段の特性を示すグラフ
である。
である。
１０ タッチプローブ １４ スタイラス支持部材 １６ ローラ １８ ボール ２０ スタイラス ４０，４２ コイルばね ４４ シャトル ４６ ボア ４８ 中間部材 ５０ 中間部材本体 ５４ ピボットアセンブリ ６０ ガイドロッド ７０ 円錐台状端面 ７４ 調整ねじ
Claims (8)
- 【請求項１】 座標位置決定機械に用いられるタッチプ
ローブであって、 前記機械の可動アームにプローブを支持可能とするため
の固定構造体と、 該固定構造体に対してくりかえし設定可能な静止位置に
支持されたスタイラス支持部材であって、屈撓力の作用
下で前記位置から変位し、前記屈撓力が除去されたとき
に前記位置に復帰可能とした当該スタイラス支持部材
と、 該スタイラス支持部材を前記静止位置に付勢するための
バイアス手段とを具備し、 該バイアス手段が、前記固定構造体に設けられた可動連
結部材と中間部材との間で作動する第１バイアスエレメ
ントと、前記中間部材と前記支持部材との間で作動する
第２バイアスエレメントとを有することを特徴とするタ
ッチプローブ。 - 【請求項２】 前記第１および第２バイアスエレメント
は異なるばね定数を有することを特徴とする請求項１に
記載のタッチプローブ。 - 【請求項３】 ばね定数の小なるバイアスエレメントに
予荷重をかけ、前記可動連結部材の変位が初期にはばね
定数の大なるバイアスエレメントの変形を行わせるよう
にしたことを特徴とする請求項２に記載のタッチプロー
ブ。 - 【請求項４】 前記支持部材および前記可動連結部材の
一方からの前記中間部材の離脱可能量を制限するために
係止手段を設け、これによって前記予荷重がかけられる
ようにしたことを特徴とする請求項３に記載のタッチプ
ローブ。 - 【請求項５】 前記可動連結部材は前記固定構造体内の
ボアの内部に設けられ、前記ボアは前記バイアス手段の
動作の方向に平行に延在する軸を有することを特徴とす
る請求項４に記載のタッチプローブ。 - 【請求項６】 前記可動連結部材は調整エレメントに係
合し、該調整エレメントは前記固定構造体に対し前記ボ
アの軸を横切る方向に移動可能で、前記調整エレメント
の変位によって前記可動部材の前記ボア内の変位が生じ
るようにしたことを特徴とする請求項５に記載のタッチ
プローブ。 - 【請求項７】 前記第１および第２のバイアスエレメン
トはコイルばねとして設けられていることを特徴とする
請求項１に記載のタッチプローブ。 - 【請求項８】 前記ばねは異なる直径を有し、前記中間
部材を前記ばねに部分的に嵌め合すことのできる形状と
したことを特徴とする請求項７に記載のタッチプロー
ブ。
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