JPH074488Y2 - 接触検出装置 - Google Patents
接触検出装置Info
- Publication number
- JPH074488Y2 JPH074488Y2 JP8536788U JP8536788U JPH074488Y2 JP H074488 Y2 JPH074488 Y2 JP H074488Y2 JP 8536788 U JP8536788 U JP 8536788U JP 8536788 U JP8536788 U JP 8536788U JP H074488 Y2 JPH074488 Y2 JP H074488Y2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 32
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は接触検出装置に係り、特に被測定物に接触子
が接触した瞬間を正確に信号として出力する検出装置
で、一般にタッチプローブと称せられるものに関する。
が接触した瞬間を正確に信号として出力する検出装置
で、一般にタッチプローブと称せられるものに関する。
接触検出器としては特公昭58-17402号がよく知られてい
る。これは３つの等間隔点に配置された着座接点の作る
閉回路が、接触子の姿勢変位により開く（少なくとも１
つの着座接点が開く）ことから、接触子が被測定物に接
触した瞬間を検出するものである。
る。これは３つの等間隔点に配置された着座接点の作る
閉回路が、接触子の姿勢変位により開く（少なくとも１
つの着座接点が開く）ことから、接触子が被測定物に接
触した瞬間を検出するものである。
しかし、この接触検出器は、接触子が被測定物に当った
瞬間から信号を発するまでに時間の遅れがあり、しか
も、この時間の遅れが全ての接触方向の角度において同
じとすることができず、時間差があるために測定誤差と
なる点に欠点がある。
瞬間から信号を発するまでに時間の遅れがあり、しか
も、この時間の遅れが全ての接触方向の角度において同
じとすることができず、時間差があるために測定誤差と
なる点に欠点がある。
そこで、接触子の機械的な姿勢変位による接触検出だけ
でなく、更に別な高感度素子を併置することが考えられ
ている。
でなく、更に別な高感度素子を併置することが考えられ
ている。
特公昭60-48681号、公表特許公報第62-501234号には、
いずれも圧電素子等の検出手段を使って、接触の瞬間を
とらえる記載があり、特に特公昭60-48681号には、接触
子の機械的な姿勢変位による検出信号によって、圧電素
子等の検出手段の出力信号の適否を確認する記載があ
る。
いずれも圧電素子等の検出手段を使って、接触の瞬間を
とらえる記載があり、特に特公昭60-48681号には、接触
子の機械的な姿勢変位による検出信号によって、圧電素
子等の検出手段の出力信号の適否を確認する記載があ
る。
しかし、前者は、接触子を交換する場合、圧電素子に圧
縮力の他に引張力が加わるおそれがあるため、圧電素子
保護用プロテクタ（接触子取付部を固定する工具）を使
用しなければならず、作業が面倒である欠点があった。
縮力の他に引張力が加わるおそれがあるため、圧電素子
保護用プロテクタ（接触子取付部を固定する工具）を使
用しなければならず、作業が面倒である欠点があった。
一方、後者は接触後圧電素子出力が保持されず、接触と
ノイズとの判断があいまいである欠点がある。
ノイズとの判断があいまいである欠点がある。
本考案はこのような事情に鑑みてなされたもので、高感
度にかつ確実に接触を検出することができ、しかも構造
が簡単で接触子の交換等も容易に行うことができる接触
検出装置を提供することを目的とする。
度にかつ確実に接触を検出することができ、しかも構造
が簡単で接触子の交換等も容易に行うことができる接触
検出装置を提供することを目的とする。
本考案は前記目的を達成するために、被測定物に接触す
る接触子を有する中央部材と、前記中央部材を着座させ
る少なくとも３つの着座部を有し、該中央部材を傾動自
在に保持するケースと、各着座部に配設された応力感応
素子を有し、前記中央部材を介して加えられる圧力に基
づいて第１の検出信号を出力する第１の検出手段と、各
着座部の前記応力感応素子の上に形成された着座接点を
有し、前記接触子の姿勢変位により少なくとも１つの着
座接点が開くと第２の検出信号を出力する第２の検出手
段と、前記第１の検出手段から第１の検出信号が出力さ
れてから設定時間以内に前記第２の検出手段から第２の
検出信号が出力されたとき、第１の検出信号の出力時点
をもって接触信号とする電気回路と、を備えたことを特
徴としている。
る接触子を有する中央部材と、前記中央部材を着座させ
る少なくとも３つの着座部を有し、該中央部材を傾動自
在に保持するケースと、各着座部に配設された応力感応
素子を有し、前記中央部材を介して加えられる圧力に基
づいて第１の検出信号を出力する第１の検出手段と、各
着座部の前記応力感応素子の上に形成された着座接点を
有し、前記接触子の姿勢変位により少なくとも１つの着
座接点が開くと第２の検出信号を出力する第２の検出手
段と、前記第１の検出手段から第１の検出信号が出力さ
れてから設定時間以内に前記第２の検出手段から第２の
検出信号が出力されたとき、第１の検出信号の出力時点
をもって接触信号とする電気回路と、を備えたことを特
徴としている。
本考案は、各着座部に形成された着座接点の開閉に基づ
いて接触を検出する手段とは別に、圧力変動を検出する
応力感応素子を併用している。
いて接触を検出する手段とは別に、圧力変動を検出する
応力感応素子を併用している。
即ち、着座接点による接触検出は、接触子が被測定物に
当った瞬間から信号を発するまでに応答遅れがあるた
め、高精度の接触検出はできないが、被測定物との接触
を確実に検出することができる。一方、応力感応素子は
感度が高く、接触子が被測定物に当った瞬間に所要の信
号を出力するが、装置の振動、加速時等によっても信号
を出力するおそれがある。
当った瞬間から信号を発するまでに応答遅れがあるた
め、高精度の接触検出はできないが、被測定物との接触
を確実に検出することができる。一方、応力感応素子は
感度が高く、接触子が被測定物に当った瞬間に所要の信
号を出力するが、装置の振動、加速時等によっても信号
を出力するおそれがある。
そこで、本考案では、応力感応素子から信号が出力され
てから設定時間以内に着座接点によって接触が検出され
たときのみ、前記応力感応素子からの信号の出力時点を
有効な接触信号とするようにしている。これにより、高
感度にかつ確実に接触を検出することができる。
てから設定時間以内に着座接点によって接触が検出され
たときのみ、前記応力感応素子からの信号の出力時点を
有効な接触信号とするようにしている。これにより、高
感度にかつ確実に接触を検出することができる。
また、本考案によれば、各着座部に配設した応力感応素
子の上に着座接点を形成するようにしたため、構造が簡
単で、接触子交換時に応力感応素子に引張力が加わるこ
とがなく、着座接点のみを有する従来のものと同様に行
うことができる。
子の上に着座接点を形成するようにしたため、構造が簡
単で、接触子交換時に応力感応素子に引張力が加わるこ
とがなく、着座接点のみを有する従来のものと同様に行
うことができる。
第１図、第２図において、円筒状のケース１の上面には
中央軸２が上方に延長されて、これが装置、例えば座標
測定機の垂直軸下端に差し込まれる。円筒状ケース１の
下部は内側に棚３が設けられる。ここで、棚３の内側上
面には第２図に示すように、120°の間隔をもって方向
Ａ、Ｂ、Ｃにおいて合計６個の感圧素子の如き応力感応
素子５、６と、球７、８が配置される。なおＡ、Ｂ、C3
方向ではその構造がまったく同じであるので、以下Ａ方
向についてだけ説明する。そして、この応力感応素子
５、６の上に各々球７、８が間隔を置いて固着される。
中央軸２が上方に延長されて、これが装置、例えば座標
測定機の垂直軸下端に差し込まれる。円筒状ケース１の
下部は内側に棚３が設けられる。ここで、棚３の内側上
面には第２図に示すように、120°の間隔をもって方向
Ａ、Ｂ、Ｃにおいて合計６個の感圧素子の如き応力感応
素子５、６と、球７、８が配置される。なおＡ、Ｂ、C3
方向ではその構造がまったく同じであるので、以下Ａ方
向についてだけ説明する。そして、この応力感応素子
５、６の上に各々球７、８が間隔を置いて固着される。
円筒状ケース１の内部には中央部材４を置く。ここで、
中央部材４には120°の間隔をもってＡ、Ｂ、Ｃの方向
に放射状に３本のピン10を突出させ、このピン10を各々
上記の２つの球７、８の間に位置させる。なお、中央部
材４と円筒状ケース１の天井との間には加圧用スプリン
グ13が配設され、このスプリングはねじ14を調整するこ
とにより３つの着座接点の接触圧の調整を可能とする。
また、ピン10と中央部材４との間は電気的に絶縁されて
いる。
中央部材４には120°の間隔をもってＡ、Ｂ、Ｃの方向
に放射状に３本のピン10を突出させ、このピン10を各々
上記の２つの球７、８の間に位置させる。なお、中央部
材４と円筒状ケース１の天井との間には加圧用スプリン
グ13が配設され、このスプリングはねじ14を調整するこ
とにより３つの着座接点の接触圧の調整を可能とする。
また、ピン10と中央部材４との間は電気的に絶縁されて
いる。
そして、球７、８とピン10との間で既知の着座接点機構
を構成し、球の間を電気的に結んで着座接点回路40（第
３図）を構成する。即ち、この着座接点回路40は、中央
部材４が傾斜していない場合（３本のピン10が全て２つ
の球７、８の間に着座している場合）には回路が閉じて
いるが、中央部材４の傾動動作により、少なくとも１つ
のピン10が持ち上がって球７、８間が電気的に開くと、
検出信号を出力する。
を構成し、球の間を電気的に結んで着座接点回路40（第
３図）を構成する。即ち、この着座接点回路40は、中央
部材４が傾斜していない場合（３本のピン10が全て２つ
の球７、８の間に着座している場合）には回路が閉じて
いるが、中央部材４の傾動動作により、少なくとも１つ
のピン10が持ち上がって球７、８間が電気的に開くと、
検出信号を出力する。
また、各応力感応素子５の出力信号は、中央部材４の各
ピン10及び球７、８を介して加えられる圧力に対応した
電圧信号であり、ケース外に導き出され、図３に示すよ
うに例えばワンショット回路42に加えられる。
ピン10及び球７、８を介して加えられる圧力に対応した
電圧信号であり、ケース外に導き出され、図３に示すよ
うに例えばワンショット回路42に加えられる。
ワンショット回路42は、いずれか１つの応力感応素子５
の出力が所定レベルになると、設定時間Ｔのパルス信号
を出力する。このパルス信号は、その立ち上がり時に接
触位置信号を読み取るための信号として使用されるとと
もに、アンド回路44に加えられる。
の出力が所定レベルになると、設定時間Ｔのパルス信号
を出力する。このパルス信号は、その立ち上がり時に接
触位置信号を読み取るための信号として使用されるとと
もに、アンド回路44に加えられる。
アンド回路44の他の入力には、前記着座接点回路40から
の出力信号が加えられるようになっており、アンド回路
44はパルス信号のパルス幅（設定時間Ｔ）内に着座接点
回路40から検出信号が加えられると、これを前記読み取
った接触位置信号を有効な位置信号として判定するため
の判定信号として出力する。
の出力信号が加えられるようになっており、アンド回路
44はパルス信号のパルス幅（設定時間Ｔ）内に着座接点
回路40から検出信号が加えられると、これを前記読み取
った接触位置信号を有効な位置信号として判定するため
の判定信号として出力する。
次に上記機構の動作を第４図に示すタイミングチャート
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
中央部材４の下端に取付けられた接触子12が被測定物に
接触した瞬間、中央部材４はその反力を受ける。この反
力は３組の着座接点に働いて、まず各接点を支える応力
感応素子７、８に浮き上り、もしくは押え付けの力とし
て働き、これにより少なくとも１つの応力感応素子は、
例えば、第４図（Ａ）に示す接触時刻t0より圧力変動を
示す信号を出力し、これによってワンショット回路42は
時刻t0から設定時間Ｔの間、ハイレベルとなるパルス信
号を出力する（第４図（Ｂ））。そして、このパルス信
号によって、時刻t0の位置信号が読み取られる。
接触した瞬間、中央部材４はその反力を受ける。この反
力は３組の着座接点に働いて、まず各接点を支える応力
感応素子７、８に浮き上り、もしくは押え付けの力とし
て働き、これにより少なくとも１つの応力感応素子は、
例えば、第４図（Ａ）に示す接触時刻t0より圧力変動を
示す信号を出力し、これによってワンショット回路42は
時刻t0から設定時間Ｔの間、ハイレベルとなるパルス信
号を出力する（第４図（Ｂ））。そして、このパルス信
号によって、時刻t0の位置信号が読み取られる。
その後、接触子12に接触力が引き続いて働くと、着座接
点の３本のピン10のうちの少なくとも１つが浮き上が
り、着座接点回路40はその回路が開いて検出信号を出力
する（第４図（Ｃ））。
点の３本のピン10のうちの少なくとも１つが浮き上が
り、着座接点回路40はその回路が開いて検出信号を出力
する（第４図（Ｃ））。
そして、第４図（Ｄ）に示すように上記パルス信号（第
４図（Ｂ））と検出信号（同図（Ｃ））とのアンド条件
が成立すると、前記時刻t0に読み取った位置信号を有効
な位置信号とする。
４図（Ｂ））と検出信号（同図（Ｃ））とのアンド条件
が成立すると、前記時刻t0に読み取った位置信号を有効
な位置信号とする。
尚、設定時間Ｔ内に着座接点回路からの信号を入力しな
い場合には、上記応力感応素子等からの信号はノイズ信
号として扱い、読み取った位置信号は取り込まないよう
にする。
い場合には、上記応力感応素子等からの信号はノイズ信
号として扱い、読み取った位置信号は取り込まないよう
にする。
以上説明したよに本考案に係る接触検出装置によれば、
応力感応素子の上に着座接点を設け、応力感応素子から
信号が出力されてから設定時間以内に着座接点によって
接触が検出されたときのみ、前記応力感応素子からの信
号の出力時点を有効な接触信号とするようにたため、高
感度にかつ確実に接触を検出することができ、また、構
造が簡単で、接触子交換時に応力感応素子に引張力が加
わることがないため、応力感応素子を損傷させることが
ない。
応力感応素子の上に着座接点を設け、応力感応素子から
信号が出力されてから設定時間以内に着座接点によって
接触が検出されたときのみ、前記応力感応素子からの信
号の出力時点を有効な接触信号とするようにたため、高
感度にかつ確実に接触を検出することができ、また、構
造が簡単で、接触子交換時に応力感応素子に引張力が加
わることがないため、応力感応素子を損傷させることが
ない。
第１図は本考案に係る接触検出装置の断面図、第２図は
第１図のII-II断面図、第３図は本考案に係る接触検出
装置の電気回路の一例を示すブロック図、第４図は本考
案に係る接触検出装置の動作を説明するために使用した
タイミングチャート。 １……ケース、３……棚、４……中央部材、５、６……
応力感応素子、７、８……球、10……ピン、12……接触
子、13……スプリング、14……調整ねじ、40……着座接
点回路、42……ワンショット回路、44……アンド回路。
第１図のII-II断面図、第３図は本考案に係る接触検出
装置の電気回路の一例を示すブロック図、第４図は本考
案に係る接触検出装置の動作を説明するために使用した
タイミングチャート。 １……ケース、３……棚、４……中央部材、５、６……
応力感応素子、７、８……球、10……ピン、12……接触
子、13……スプリング、14……調整ねじ、40……着座接
点回路、42……ワンショット回路、44……アンド回路。
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物に接触する接触子を有する中央部
材と、 前記中央部材を着座させる少なくとも３つの着座部を有
し、該中央部材を傾動自在に保持するケースと、 各着座部に配設された応力感応素子を有し、前記中央部
材を介して加えられる圧力に基づいて第１の検出信号を
出力する第１の検出手段と、 各着座部の前記応力感応素子の上に形成された着座接点
を有し、前記接触子の姿勢変位により少なくとも１つの
着座接点が開くと第２の検出信号を出力する第２の検出
手段と、 前記第１の検出手段から第１の検出信号が出力されてか
ら設定時間以内に前記第２の検出手段から第２の検出信
号が出力されたとき、第１の検出信号の出力時点をもっ
て接触信号とする電気回路と、 を備えたことを特徴とする接触検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8536788U JPH074488Y2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 接触検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8536788U JPH074488Y2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 接触検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026204U JPH026204U (ja) | 1990-01-16 |
| JPH074488Y2 true JPH074488Y2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=31310039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8536788U Expired - Lifetime JPH074488Y2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 接触検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074488Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP8536788U patent/JPH074488Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026204U (ja) | 1990-01-16 |
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