JPH0627317Y2 - 計測部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 被測定物にスタイラスが当接したときの導電によりタッ
チ信号を発するトロイダルコイル方式の計測部材に関す
る。

従来技術 トロイダルコイル方式の計測部材においては第４図に示
すように、スタイラス先端の接触球101と被測定物103と
が当接した位置Ａで電気的導通が得られ当接部位に微少
電流が流れ、図示しないコントロールアンプからタッチ
信号が出力される。

考案が解決しようとする問題点 スタイラス先端の接触球101と被測定物との当接点に微
少電流が流れることにより接点に微少な酸化膜が発生す
る。この酸化皮膜は計測を繰り返すに従い次第に厚くな
って絶縁性を高め被測定物103に接触球101が当接してい
るにもかかわらず導電が行われずタッチ信号出力が出な
くなる。第５図，第６図に示すように接触球101の当接
位置Ａより更にタッチプローブ102が被測定物103に押圧
される方向へ移動すると、接触球101は被測定物103の計
測面に対し次第に押圧力を強められながら上方に移動
し、酸化膜が破れて当接点位置Ａよりだけ離れた導電
位置Ｂでタッチ信号を出力し、計測精度が狂うという問
題点を有している。

問題点を解決するための手段 基準ゲージ又は被測定物とスタイラスとが当接して生じ
る電気的導通によりタッチ信号を出力するタッチセンサ
を使用するものにおいて、前記スタイラス，基準ゲージ
等の当接部位に酸化しない金属又は酸化しにくい金属化
合物の皮膜を形成したものである。

実施例 以下本考案の実施例を図面にもとづき説明する。第１図
の公知のマシニングセンタにおいて、ベッド１上に刻設
されたＹ軸方向の摺動案内面上にサドル２が移動位置決
め可能に載置され、サドル２の上面に刻設されたＸ軸方
向の摺動案内面上にテーブル３が移動位置決め可能に載
置され、テーブル３上に工作物Ｗが取付けられている。
ベッド１の後側にコラム４が立設され、コラム前側面に
刻設されたＺ軸方向の摺動案内面上に主軸頭５が移動位
置決め可能に設けられている。主軸頭５に垂直方向の主
軸６が複数の軸受により回転可能に軸承され、主軸先端
にタッチプローブ７が着脱可能に装着されている。更に
主軸頭５の左側面に複数の工具を貯蔵し図示しない旋回
割出機構により交換割出位置に割出しする工具マガジン
８が設けられている。そして工具マガジン８の割出位置
と主軸６の中間位置にＺ軸方向の旋回軸を有し旋回及び
軸方向に移動可能にツインアーム９が設けられており、
主軸６と工具マガジン８の割出位置に割出された工具と
の交換を行う。

主軸頭５の下側端面に主軸６と同心にリング状のコイル
１０が取付けられており、コイル１０は一次コイルと二
次コイルをシールド銅板を挟んで重ね合わせたもので、
主軸頭５の右側面に取付けられた図示しないコントロー
ルアンプに電気的に接続され、タッチプローブ７のスタ
イラス１１先端の接触球１１ａがテーブル３上に取付け
られた被測定物に当接した瞬間にコイル１０の二次コイ
ルに励起された高周波微少電流が機械自体を導体として
流れ、コントロールアンプよりタッチ信号がＮＣに出力
されるものでコイル１０及びコントロールアンプは市販
のものを使用することができる。そして第２図に示すよ
うにスタイラス１１の接触球１１ａ外周の当接部位に例
えば金，白金等の酸化しない金属又は銀化合物等の酸化
しにくい金属化合物の皮膜ｔがメッキ，蒸着，コーテイ
ング等の方法によって形成されている。

更にテーブル３上又はテーブル上に固着された治具上に
必要に応じて取付けられる第３図に示すようなタッチプ
ローブの補正値測定用基準リングゲージ１２が用意され
ている。基準リングゲージ１２の正確に形成された基準
穴１２ａの内周の当接部位に前述と同様の皮膜ｔが形成
されている。

尚基準リングゲージは円筒のリングゲージに限定される
ものではなく、角形のブロックゲージとすることも可能
で基準ブロックゲージの場合には外周当接部位に前述同
様の皮膜ｔが形成される。

また皮膜ｔは酸化しない若しくは酸化しにくい導電性の
ある金属以外の物質例えば導電性プラスチック等とする
こともできる。

第１の作用 今テーブル３上に取付けられた工作物Ｗは主軸６に装着
された切削工具により穴ぐり加工が行われ、加工穴が完
成している。主軸６の切削工具がＡＴＣによりタッチプ
ローブ７に交換され、テーブル３のＸ軸及びＹ軸方向の
移動と主軸頭５のＺ軸方向の移動でタッチプローブ７の
スタイラス１１先端の接触球１１ａが工作物Ｗの加工穴
内のほぼ中心位置に位置決めされ、テーブル３のＸ軸方
向右側への移動で加工穴の左側計測面に接触球１１ａが
当接する。加工面には接触球１１ａ表面の酸化しない又
はしにくい良導電性の皮膜ｔが当接するので瞬時に導電
が行われて電流ループＩ（第１図に破線で示す）がで
き、コイル１０の一次コイルに印加されている高周波電
圧が二次コイルに誘導されて二次コイルに生じた電圧が
コントロールアンプを介してタッチ信号としてＮＣに出
力され、このときのテーブル３の位置がＮＣに記憶され
る。続いて加工穴の右側の計測が行われ、このときのテ
ーブル３の位置がＮＣに記憶され、更に加工穴の前側及
び後側の計測が行われ、それぞれのテーブル３の計測位
置の値とＮＣに記憶されているタッチプローブの補正値
から演算により加工穴径が算出される。尚加工穴の測定
は多くても２〜３回繰り返されるだけで、加工穴の計測
面は酸化膜のない新しい切削面を計測するので導電不良
の発生する心配はない。

第２の実施例 テーブル３上又はテーブル上に固着された治具上に正確
に仕上げられた基準穴１２ａの内面に酸化しない金属又
は酸化しにくい金属化合物の皮膜ｔが形成された基準リ
ングゲージ１２が軸心をＺ軸方向にして取付けられてい
る。一方主軸６に同様の皮膜ｔが形成された接触球１１
ａを有するタッチプローブ７が装着され、主軸頭５のＺ
軸方向の移動及びテーブル３のＸ軸及びＹ軸方向の移動
で接触球１１ａが基準リングゲージ１２の基準穴１２ａ
の計測面に当接して瞬時に電流ループＩができコントロ
ールアンプからタッチ信号がＮＣに出力される。基準リ
ングゲージ１２はタッチプローブ７の補正量設定等に用
いられるもので繰り返し使用されるが当接面に酸化しな
い又はしにくい皮膜ｔが形成されているので酸化皮膜の
ない電導性にいい当接面が常に保たれている。

効果 以上詳述したように本考案はタッチセンサのスタイラ
ス，基準ゲージのどちらか一方又は両方の当接部に酸化
しない金属又は酸化しにくい金属化合物の皮膜を形成す
るようになしたので，当接部に絶縁性の酸化膜が発生す
ることがなくなり、高精度の計測が可能となる効果を有
するとともに酸化皮膜の取除き作業が不要となり、測定
結果の信頼性が一段と向上する効果を併せ有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は主軸にタッチプローブを装着したマシニングセ
ンタの姿図、第２図は本考案のスタイラスの説明図、第
３図は本考案の基準ゲージの説明図、第４図は従来技術
の説明図、第５図，第６図は従来技術の問題点の動作説
明図である。 １１……スタイラス、１２……基準ゲージ ｔ……酸化しない又はしにくい皮膜

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基準ゲージ又は被測定物とスタイラスとが
   当接して生じる電気的導通によりタッチ信号を出力する
   タッチセンサを使用するものにおいて、前記スタイラ
   ス，基準ゲージ等の当接部位に酸化しない金属又は酸化
   しにくい金属化合物の皮膜を形成したことを特徴とする
   計測部材。