JPS59228102A - 検出ピン受容部 - Google Patents

検出ピン受容部

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JPS59228102A
JPS59228102A JP59109794A JP10979484A JPS59228102A JP S59228102 A JPS59228102 A JP S59228102A JP 59109794 A JP59109794 A JP 59109794A JP 10979484 A JP10979484 A JP 10979484A JP S59228102 A JPS59228102 A JP S59228102A
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は座標測定器の検出ヘッドに検出ビン又は検出ビ
ンコンビネーションを交換可能に取付けるための受容部
に関する。
従来技術 検出ビンを検出ヘッドに手でねじ留め又は締込むことは
公知である。しかしこれは広範囲に・自動制御された測
定方法においては不利であり、何故ならこの場合比較的
大きな時間的間隔を置いて検出ビンを交換する作業のた
めだけに作業員が必要とされるからである。
ｒＡｍｅｒｉｃａｎ　ＭａｃｈｉｎｊｓｔＪ　　１９８
２年１０月号の１５２〜ｌ　５３−！！−ジで公知の測
定方法においては測定器自体がコンピュータ制御されて
検出−ンを交換するようになっている。しかしこの文献
には測定器への検出ビン重付けのための受容部の構・造
が記載されていない。またいずれ１でせよこの公知の自
動交換方法においては、各交換ごとに検出ビンの校正が
必要でありこれによって測定経過が遅くなってしまって
いる。
まだイギリス国特許第１５９９７５１号明細書によねげ
、測定器の軸スリーブに１ユニツトとしてまとめられた
検出ヘッドを交換可能に取付けるだめの受容部が公知で
ある。この受容部は軸スリーブに配設された３点支持機
構から成り、この支持機構に向って検出ヘッドが緊締レ
バーによって動かされる。この支持機構によって検出ビ
ンの空間的位置が高い精度を以って一義的に規定形成さ
れる。しかしこの公知器械でも検出ヘッドの交換はやは
り、緊締し・２−を操作する作業員によって行なわれる
。更にこの例ではまとまった検出ヘッドを全体的に交換
するので、測定器への一連の種々の電気接続が遮断され
々ければならないというわずられしさ故に不利である。
ドイツ連邦共和国実用新案登録第７４０００７１号明細
書で公知の検出ヘッドにおいては、検出ビンが複数の永
久磁石の使用によって検出ヘッドに取外し可能に取付け
られている。この場合、磁気的な結合によって衝突が防
がれている。しかしこの例では、ビンに過負荷が作用し
て落下したような場合該ビンは手で再び装着されなけれ
ばならない。従って自動的な交換方法の達成にはこの公
知構造は適さない。
発明の目的 従って本発明の目的は検出ビン又は検出ビンコンビネー
ションを交換可能に取付けるだめの受容部において、測
定器によって自動制御されての交換作業が可能なものを
提供することである。
発明の構成及び効果 上記の目的を達成するだめの本発明の構成１は、検出ビ
ン又は検出ピンコンビネーンヨンの接続機構を、検出ヘ
ッドに固定された受容部内の。
当該接続機構の位置を一義的に規定すべき支持部に対し
て引き動かすだめの電気作動式緊締装置が配設されてい
ることである。
電磁式の緊締装置の操作は、測定器の軌道制御及び測定
値受取りを行なうコンピュータによって行なわれる。こ
の操作用のプログラミングは、測定器の検出ヘッドを、
例えば測定範囲の縁部に配設され種々異なる検出ピン又
は検出ピンコンビネーションを準備保持しているマガジ
ンまで走行せしめ、そこで当該緊締装置をトリがして、
もはや必要ない検出ピンコンビネーンヨンを外して収納
するか文は新たな検出ピンコンビネーションを受取るよ
うになされていればよい。
これによって検出ピン交換時の手による作業プロセスは
不要となる。
接続機構が引き寄せられるべき支持部が正確に形成され
ていれば、検出ピンコンビネーション交換後の検出ボー
ルの校正が不要となるか、又はそのような校正が各交換
プロセスの後ごとでなくもつと大きな間隔を置いて行な
われるだけで十分となりこれによって測定時間が短縮さ
れる。
実施例及びその効果 緊締装置は例えば検出ピンをその所定の支持部に向って
動かすだめの、自縛作用を有する伝動機構を備えだ電動
機から成っていてもよい。
最も簡単にはこの伝動機構は、検出ピンの接続機構内の
相応する対応ねじ山とかみ合わさｈて電動機軸上に配置
されたねじ山付スピンドルから成る。
しかし特に有利には、緊締装置が永久磁石と電磁石とか
ら成り、との電磁石の磁界と永久磁石の磁界とが合成可
能であるとよい。この実施形によれば必要な可動部分の
数が最少となり、かつ前記の電動機と自縛作用を有する
伝動装置とを備えだ実施例の場合と同様に当該受容部は
各交換プロセスの間の時間には電気を消費しなくて済む
。
永久磁石がばね力に抗して支持部への方向で摺動可能で
あると有利である。このばねによって検出ヘッドからの
検出ピンの常に確実な分離が保証されており、これによ
って完全には補償されない又は補償不可能な残余磁界に
よる接着状態の発生が回避され得る。
更に緊締機構が検出ヘッドの受容部内に内蔵されれば、
各測定器ごとに１つの緊締装置が必要とされるだけにな
り有利である。しかし緊締機構から導出された接続部材
（ケーブル）と検出ピンマガジンの相応する対応接続部
材とによって緊締機構に確実な電気式切換えが保証され
れば、この緊締機構を検出ピンの接続機構内に内蔵する
ことも可能である。更に例えば永久磁石又は伝動装置の
みを接続機構内に配設し、電磁石又は電動機をマガジン
に配属することも可能である。
また検出ヘッドの支持部が３つの円筒体から成り、検出
ピン側の対応支持部が３組のボール対から成り、この各
ボール対がそのＶ字形中間室を以って前記円筒体に当接
せしめられていると有利である。検出ヘッドの曲がり個
所用として既に公知の上記のような支持機構を介すれば
、検出ヘッドと延いては測定器の座標系とに対すル検出
ピンコンビネーションの位置が１２０°以内では１つだ
けの位置で決められる。寸だ３６σの全角度範囲に亘っ
ての一義性を確保するためには支持部に溝が形成され、
この溝内に例えば検出ピンコンビネーションの接続機構
に配設されたピンが係合するか又はその逆の保合が行な
われると有利である。
本発明による受容部は、接触した時点でパルス信号を発
つし切換え制御を行なうべき検出ヘッドにもまだ、測定
値発信器を有し検出ヘッドの可動部分の、ゼロ位置から
の運動に比例した信号を発する所謂測定タイプの検出ヘ
ッド用にも適している。この後者のタイプの検出ヘッド
、例えばアメリカ合衆国特許第３８６９７９９号明細書
に記載された検出ヘッドは原則的にモータ駆動式のノζ
ランスウェートを有し、このノζランスウエートによっ
て、種々異なる重量及び重量配分を有する検出ピンコン
ビネーションの交換そう人後に当該検出ピンの運動が調
整される。
更に受容部内に、交換されだ検出ビンの存在を確認する
だめの、検出ヘッドの・々ランスウェートを制御する部
分に接続されたスイッチが取付けられていると有利であ
る。
更に検出ビンコンビネーションの接続機構が、２つの互
いに回動可能でかつ所定の位置で固定可能な部分から成
っていると有利であり、これによって検出ピンコンビネ
ーノヨンが、工作物とその都度の測定課題とによって予
め定められた任意の角度位置に回転可能となる。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第１図乃至第３図に示された検出ピンコンビネーション
２１のた心の受容部はフランク２を備えた円節状の受容
ケーシングｌを有し、このフランク２を介して該受容ケ
ーシング１は図示されていない、例えばアメリカ合衆国
特許第３８６９７９９号明細書で公知の検出ヘッドの可
動部分に取付けられている。
この受容ケーシング壁内にはリング３がねじ入れられ、
このリングδ上に複数の皿ばねから成るユニット５が載
設されている。このばねユニット５は保持プレー、６を
、受容ケー／ング１の上側のケーシング壁８の方向へ押
しつけている。
この保持グレート６にはねじ７によって、電磁石１０と
永久磁石１１とから成る構成ユニットのケーシング９が
固定されている。
第２図と第３図かられかるように受容ケーシング１は３
つの半径方向の開口２３ａ、ｂ＋ｃを有し、この各開口
はリング２２によっておおわれている。受容ケーシング
ｌのカバー状の壁８から出発した孔２４ａが開口２３ａ
内に接続しており、この孔２４ａを通って電磁石１０の
接続ケーブル２５が案内されている。この接続ケーブル
２５は図示されていない検出ヘッドを介して測定器の制
御機構に接続されている。
この受容部の受容ケーシング１の下端部には、互いに１
２０°ずつずらしてケーシング壁部内に埋設された３つ
の円筒体１４　ａ　＋　ｂ　；　（！から成る支持部が
保持されている。この各円筒体の配置は第３図に示され
ている。この支持部に対してリング１６が３組のボルル
対１５ａ。
ｂ、ｃを介して支承されており、この各ボール対が形成
する７字溝内に各円筒に１４ａ、ｂ。
Ｃが位置している（第１ｂ図に支持部１４ａ／１５ａを
図示）。更に受容ケーシング１には、リング１６の切欠
き２６内に係合するビン２７が埋設されている。この支
持機構によって、検出ヘッドと結合された受容ケーシン
グ１に対するリング１６の空間的位置が一義的に定めら
れ、しかもビン２７によってこのリング１６の座着が全
円周３６０°に亘って唯１つの位置で可能なように保証
されている。
リング１６内に埋設されだフ０レート１８にはδつのね
じ１７によって第２のプレート１９が固定されている。
この第２のグレー）１９が有するねじ山２０内に検出ピ
ンコンビネーション２１がねじ入れられている。リング
１６はねじ１７の締付けによって両方のプレー）１８．
１９で挾持され、それによって検出ピンコンビネーショ
ン２１がリング１６と不動結合されている。
そしてねじ１７が解離されるとグレート１８゜１９がリ
ング１６に対して回動可能とな９、それによって一般的
に非対称的な検出ピンコンビネーション２１の、リング
１６に対する角度位置の調節が可能となる。
前記のプレート１８．１９、リング１６．ボール対１５
によって検出♂ンコンビネー／ヨン２１の接続機構が形
成されている。プレート１８．１９は鋼製なのでこの接
続機構は、永久磁石１１によって複数の円筒体１４　ａ
　ｒ　ｂ　ｒ　ｃから成る前記の支持部に向って吸つけ
られる。
自動制御によって検出ビン交換を行なう際にはまず電磁
石１０が、永久磁石１１の磁界とほぼ同じ磁力でしかし
逆方向での付加的な磁界を形成するように、直流によっ
て負荷され、従って結果として生じる全磁界はほぼゼロ
となる。これによって電磁石１０とプレート１８との間
の保持力が消滅し、ばねユニット５によって該電磁石機
構のケーシング９が、そのシレートロがケーシング壁８
に当接するまで押し上げられる。
ｔのケーシング９の運動によってプレート１８と永久磁
石１１の端面との間にギャップが形成され、このギャッ
プの幅は第１図と第２図上でグレート６とケーシング壁
８との間に示された間隔に相応する。こうして接続機構
１６　、１７゜１８．１９は該機構に固定された検出ビ
ンコンビネーション２１と共にその自重によって前記支
持部から外れる。リング１６の下面には４つの孔２９ａ
、ｂ、ｃ、ｄが配置されており、この孔を介して該リン
グ１６は図示されていないマガジンの相応した保持ピン
の上に載着される。
続いて検出ヘッドに固定された受容ケーシング１が測定
器によって適切にゾログラム制御されてマがノンの別個
所に移動され、所望の検出ビンコンビネーンヨンの接続
機構の上に位置せしめられると、同形の接続機構を備え
た当該の次の検出ビンコンビネーンヨンがマガジンから
取り出される。このマがノンからのコンビネーション取
り出しは原理的には電磁石１ｏの作動なしにも可能であ
り、何故なら接続機構はその検出ビンコンビネーション
の自重に応じた最大距離よりも近く永久磁石１１に接近
すると、自動的に所定の支承位置に向って吸つけられる
からである。しかし有利にはマガジンからの検出ビンコ
ンビネーション取り出しの際にやはり電磁石１０を、そ
の磁界が永久磁石１１の磁界を補強するような極性でオ
ン切換えし、それによってグレート１８と永久磁石１１
との間に大きめなギャップ幅がある時にも当該検出ピン
コンビネー／ヨンの確実な受容を保証するようにすると
よい。
受容ケーシング１の内側下縁部にはマイクロスイッチ１
３が２つのねじ１２ａ、１２ｂによって取付けられてい
る。このマイクロスイッチ１３は、リング１６が円筒体
１４ａ、ｂ、ｃから成る支持部に当接すると即座に該リ
ング１Ｇによって作動される。このスイッチによって例
えば、アメリカ合衆国特許第３８６９７９９号記載の検
出ヘッドの自動・ぐランスウェー（カ作動せしめられる
。このマイクロスイッチ１３の接続ケーブルは孔２４ｂ
を通って案内されている。
第４図には検出ピンコンビネーンヨンを交換可能に取付
けるだめの受容部の別の実施例が示されている。この受
容部はやはりフランジ１０２を備えだ円筒状の受容ケー
シング１０１がら成っている。このフランジ、１ｏ２に
よって該受容部は、例えばアメリカ合衆国特許第４１７
７５６８Ω 号明細書記載検出ヘッドの可動部分に固定されている。
受容ケーシング１０１の下面に配設された３つの円筒体
１１４ａ、ｂ、ｃは、リング１１６とゼール対１１５ａ
、　　、ｃとプレート１１８．１１９とから成る接続機
構のだめの支持部を形成している。プレート１１９のね
じ山１２０内には詳説されていない検出ビンコンビネー
ション１２１が不動にねじ留め可能である。
このプレート１１８．１１９は前記の例と同様にδつの
ねじ１１７を介して互いに結合され、該ねじの解離後に
はリング１１６に対して回動可能となる。この場合にも
受容ケーシング１０１内のピン１２７がリング１１６内
の切欠き１２６内に係合することによって、検出ヘッド
に対するリング１１６の確実な位置決めが行なわれてい
る。
第１図乃至第３図の例と異なりこの第４図の例ては接続
機構１１５．．１１６，１１７，１１８゜１１９が電磁
石によってではなく、電動機１０９によってねし山付ス
ピンドル１１１を介して支持部（１１４ａ、ｂ、ｃ）に
向って動がされる。
このためにプレート１１８の中央には、ねじ山付スピン
ドル１１１とかみあう対応ねじ山１３１が形成されてい
る。
電動機１０９のケーシングはリング状のっげ１０８を有
しかつ、該っば１０８に作用する３本のねじ１０７と該
ねじに所属の座金１３７とによって保持リング１０４に
固定されている。
この保持リング１０４内には更に、電動機１０．９の軸
１１０への負荷を軽減するだめのスラスト軸受１１２が
配置されている。抑圧ねし１．１３は電動機軸１１０上
にねじ山付スピンドル１１１を位置固定するだめに働い
ている。保持リング１０４と該保持リングに固定された
電動機１０９とは捷とまつた組込みユニットとして受容
ケーシング１０１内に挿入される。受容ケーシング１０
１内で保持リング１０４を位置固定するために３つのね
じ山付ビン１０３　ａ　、　ｂ　、　ｃが配置されてお
り、このビンの円錐状端面が保持リング１０４の７字形
のリング溝１０５の上側面に当接され、それによって該
保持リング１０４が、受容ケーシング１０１の内面に形
成された接触面１０６に対して押しつけられている。ま
だ前記のねじ山付ビン１０３ａがそう人されている孔は
リング１２２によって力・ミーされている。
検出ビンコンビネーションを交換する際には電動機１０
９が測定器のゾログラム制御によって作動され、スピン
ドル１１１がプレート１１８の対応ねじ山１３１からね
じ外される。そして検出ヘッドが新たに位置決めされて
電動機１０９が逆方向で回転されると、当該の次の検出
ビンコンビネーションを有ナーる接続機構がねじ留めさ
れて支持部（１１４ａ、　　、ｃ）に対して支す 持される。そして支持部ｌ　ｌ　４　ａ　、　ｂ　、　
ｃに対するリング１１６のボール対１１５ａ　、　ｂ　
、　ｃの接触力を規定するために予め調節可能な回転モ
ーメントが達成されると、電動機１０９は図示されてい
ない電子制御機構によって遮断される。この場合ねじ山
付スピンドル１１１のピッチが小さいので自縛作用が生
じ、それによって電動機のオフ状態でも検出ビンコンビ
ネーンヨンが同じ保持力によって受容ケーソングー内に
固定されて留まる。
両実施例においてアイソスタティックな３点支持機構と
して形成された支持機構１４／１５゜１１４／１１５に
よれば、検出ヘッドに対する検出ビンコンビネーション
の空間的位置が高い再生精度を以って規定されるので、
検出ビンフンピネーション交換後の別個の校正作業が不
要となる。そして測定器座標系に対する自らの位置関係
をコンピュータにインプットされている当該の交換装着
された検出ビンコンビネーションが即座に、測定される
べき工作物に接触せしめられる。これによって特に頻繁
な検出ビン交換が必要とされるよう、な測定作業におい
て著しい測定時間短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の複数の実施例を示すものであって、第１
ａ図は本発明の第１実施例による受容部を第３図の１−
１線に泪って示した断面図、第１ｂ図は第１’ａ図の支
持機構１４／ｌ　５の内の１つを示した部分図、第２図
は第１ａ図の実施例を９０°回転させて第５図の■−■
線に沿って示しだ断面図、第３図は第２図のｍ　−ｍ線
に清ってかつ検出ビン接続機構を除去して示した断面図
、第４図は本発明の別の実施形を示した断面図である。 １．１０１・・受容ケーシング、２．１０２・・・フラ
ンツ、３，１６，２２，１１６．１２２・・リング、５
・・ばねユニット、６・・保持プレート、７．１２ａ　
、１２ｂ　、１７．１０７．１１７−ねじ、８・・・ケ
ーシング壁、９・・・ケーシング、１０・・電磁石、１
１・・永久磁石、■３・・マイクロスイッチ、１４ａ　
、１４ｂ　、１４ｃ　、１１４ａ　。 １１４ｂ、１１４ｃｍ円筒体、１５１ｔ、Ｊ５ｂ。 １５ｃ　、１１５ａ　、１１５ｂ　、１１５ｃｍボール
対、１８，１９，１１８，１１９・・・プレート、２０
．１２０・・・ねじ山、２１，１２１・・検出ビンコン
ビネーション、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・開口、２
４ａ、２４ｂ、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｃｍ・孔
、２５　・’＝接続ケーブル、２６゜１２６・・・切欠
き、２７．１２７・・ビン、１０３ａ・・ねじ山付ビン
、１０４・・・保持リング、１０５・・・リング溝、１
０６・・・接触面、１０８・・・つば。 １０９・・・電動機、１１０・・・軸、１１１・ねじ山
付スピンドル、１１２・・・スラスト軸受、１１３・・
・押圧ねじ、１３１・・対応ねじ山、■３７・・・座金
。 （ほか１名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、座標測定器の検出ヘッドに検出ピン又は検出ビンコ
    ンビネーションを交換可能に取付けるだめの受容部にお
    いて、検出ビン又は検出ビンコンビネーション（２１）
    の接続機構（１５乃至１９；１１５乃至１１９）を、検
    出ヘッドに固定された受容部（１；１０１）内の、当該
    接続機構の位置を一義的に規定すべき支持部に対して引
    き動かすだめの電気作動式緊締装置が配置されているこ
    とを特徴とする、検出ぎン受容部。 ２　前記緊締装置が電動機（１０９）と、検出ピンを所
    定の支持部に対して引き動かすだめの、自縛作用を有す
    る伝動装置とから成っている、特許請求の範囲第１項記
    載の検出ピン受容部。 ３、　前記伝動装置がねじ山村スピンドル（１１１）か
    ら成っている、特許請求の範囲第２項記載の検出ピン受
    容部。 ４、　前記緊締装置が永久磁石（１１）と電磁石（１０
    ）とから成シ、この電磁石（１０）の磁界と永久磁石（
    １１）の磁界とが合成可能である、特許請求の範囲第１
    男記載の検出ピン受容部。 ５、永久磁石（１１）がばね力（５）に抗して支持部へ
    の方向で摺動可能である、特許請求の範囲第４項記載の
    検出ピン受容部。 ６、前記支持部が３つの円筒体から成り、検出ビン側の
    対応支持部が３組のボール対（１５ａ。 ｂ　、　ｃ　；　１１５　ａ　＋　　　＋　Ｃ）から成
    り、この各ボール対がその■字形中間室を以って前記円
    筒体に当接せしめられている、特許請求の範囲第１項か
    ら第５項までのいずれか１項記載の検出ピン受容部。 ７、接続機構（１５乃至１９：１１５乃至１１９）に１
    つの溝（２６；１２６　’）が配属されており、この溝
    内に、検出ヘッドに固定された受容部（１，１０１）に
    配設されたビン（２７；１２７）が係合している、特許
    請求の範囲第１項から第６項までのいずれが１項記載の
    検出ピン受容部。 ８、接続機構（１５乃至１９）によって作動されるスイ
    ッチ（１３）が受容部（１）内に取シつけられておシ、
    このスイッチ（１３）が検出ヘッド内の、該検出ヘッド
    のノζランスウエートを制御するユニットに接続されて
    いる。 特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項記
    載の検出ピン受容部。 ９、検出ビンコンビネーション（２１）の接続機構が、
    ２つの互いに回動可能でかつ所定の位置で固定可能な部
    分（１５／１６，１７乃至１９　；１１５／１１６．１
    １７乃至１１９）から成っている、特許請求の範囲第１
    項から第８項までのいずれか１項記載の検出ピン受容部
    。 １０、　緊締装置（９乃至１１．１０９乃至１１１）が
    検出ヘッドの受容部（１，１０１）内に内蔵されている
    、特許請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項
    記載の検出ピン受容部０
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