JP2002531839A - 座標位置決め機械のプローブ用の位置決めアーム - Google Patents
座標位置決め機械のプローブ用の位置決めアームInfo
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Abstract
Description
位置決めするためのアームに関する。
ム、および機械の作業領域内に配置したときの位置(従って、アームに支持され
たプローブの位置)が再現可能であるアームによって、工作機械上でプローブの
位置決めをすることが知られている。この方法により、アームに支持されたプロ
ーブは、例えば、検査または工具取付作業を行う必要があるときに、機械の作業
領域内に配置され、次いで機械動作中に作業領域から移動することができる。一
般的に、プローブと機械制御装置(プローブを制御装置に接続するために必要な
機械のインタフェースを含む)との間の信号接続は、アームを介して、例えば、
アーム内に配線されたケーブルによって行われる。そのような信号は、アームが
機械の作業領域内にプローブを配置するために位置決めされたときに少なくとも
動作可能なように接続され、かつアームが作業領域から移動されたときに遮断さ
れる信号接点を介して、工作機械の制御部に供給される。
供されるインディシア(indicia)を装備した座標位置決め機械のプローブの位
置決めを行うためのアームを設ける。
各々の色が特定のプローブ信号状態を示す複数の光源によって提供される。例え
ば1つの光源は、機械制御装置へのプローブの正しい接続を示し、したがって「
プローブが使用可能な」状態に対応させることができ、別の光源(例えばトリガ
プローブの場合)は、プローブのトリガが行われたことを示すことができる。
ブから信号を受信する信号調整回路を含み、信号調整回路は、プローブ信号に基
づいて各々の可能なプローブ状態を示す出力を生成し、信号調整出力は、光源を
介して機械制御装置および/またはインタフェースに接続され、各々の信号調整
出力は、光源を通過する信号の1または複数のパラメータの値から機械制御装置
および/またはインタフェースに識別可能である。
断され、別の1つのスイッチが投入される。異なる効率を有し、したがって異な
る量の電流を使用する異なる色のLEDを使用することにより、そのような変化
は、例えば、光源の動作によって消費される電流の量を監視することによって、
機械制御装置および/またはインタフェースに対し明らかになる。
2を支承する直角管(right-angle tube)10Aを有する。後でさらに詳しく説
明するプローブは、部品の寸法を測定する目的のために、または例えば工具を取
り付けるために、工作機械などの、座標位置決め機械の平面上の位置を決定する
ことを可能にする。管10Aの他端、はベース14に装着され、その下側には、
アーム10を機械上で位置決めするために機械上に配置された対応して形作られ
た1組の付加係合要素(図示せず)と協働可能な係合要素16を有する。アーム
10は、ベース14の下側のカム18と機械上の差し込み口(図示せず)との間
の相互作用によって、機械上に解除可能に保持される。レバー20によってカム
18を回転すると、カム18は、差し込み口と係合し、それにより2組の係合要
素が接触する状態になり、アームが、機械の再現可能な位置に解除可能に位置決
めされる。このことは、我々の先行公開特許EP0142373(その開示を参
照によってここに組み込む)から知られた方法であり、これ以上は説明しない方
法によって行われる。アーム10が機械に装着されると、ベース16の下から伸
びる1対の電気接続ピン(図示せず)は、機械上の対応する1対の接点(同じく
図示せず)と接続し、プローブ12と制御装置の間に(および任意選択的に、特
定の機械制御装置の場合には、アーム10と制御装置との間のインタフェースと
も)電気的接続が得られる。
選択的に、同様のさらなるハンドグリップ(図示せず)を、プローブ12の装着
部に隣接する管10Aの反対側の周囲に設けることができる。
種類のタッチトリガプローブであるが、4158919に示されている種類の測
定プローブをアーム10上に支持することもできる。プローブ12は、ハウジン
グ30と、ハウジングから突出している細長いスタイラス32とを有し、それは
、この例では、その自由端に方形の検知チップ34を有する。スタイラス32は
、ハウジング30内の支持部材上に装着され、これは、測定の最中に、プローブ
が検知チップ34と位置を測定しようとする物体の表面との間の接触点を行き過
ぎたときに、偏向することができる。プローブ12の構造によって、平面状の存
在の検知は、ハウジングに対し予め定められた角度の支持部材のたわみに基づく
か、または検知チップ34と平面との間の接触の検知に基づくかのいずれかによ
り、行うことができる。
され、プローブは、信号調整回路によって、機械制御装置により識別可能な信号
出力(トリガ)に変換され、制御装置がその時点における機械の位置を登録する
ことを可能にする。機械制御装置の構成によって、および信号調整出力の厳密な
性質によって、信号調整回路と機械制御装置との間にインタフェースが必要にな
ることがある。本実施例では、信号調整回路はアーム10内に配置され、信号調
整出力の状態、およびプローブからの信号の状態は、プローブ12に隣接してア
ーム10に配置された2色LED40によって表示される。このLEDは、「使
用可能な」プローブ状態に対応する緑の状態、および「トリガされた」プローブ
状態に対応する赤の状態を有する。
端子62A、Bを有し、これは、抵抗器R1およびR2を介して供給レール64
から電力を供給され、プローブ12の検知回路(図示せず)に電流を供給する。
プローブのトリガリングは、プローブ検知回路内における予め定められた抵抗レ
ベルに対応した値によって特定される。この抵抗レベルは、抵抗器R1とR2の
間の、事実上の分圧器出力に接続された、比較器IC1の入力68における予め
定められた電圧レベルに対応する値によって明らかになる。比較器IC1の基準
入力70は、プローブトリガが特定される予め定められた抵抗レベルに対応する
基準電圧を提供し、この入力の安定基準電圧は、トランジスタTR1と共に抵抗
器R3、R4、およびR5によって提供される。プローブ入力端子62A、Bと
並列に接続されたフィルタリング回路80は、例えば、機械動作によるプローブ
の強制振動によって発生し、除去しなければ結果的にプローブの誤ったトリガを
引き起こすおそれのある高周波による抵抗値変動を除去する。フィルタリング回
路80は、トランジスタTR2に電圧を印加することによって起動され、フィル
タリング回路80の作動は、トランジスタTR2のベースの接続を、高電圧出力
端子100Aに切り換えることによって選択可能であり、このようにして、プロ
ーブ検知回路の抵抗が増加したときにコンデンサC1を充電することができ、ト
ランジスタTR2のベースを低出力端子100Bに切り換えると、フィルタリン
グ回路は作動を停止する。そのようなフィルタリング回路の作動は、US566
9151により詳しく記載されており、その内容を参照によってここに組み込む
。
2によって与えられる。LEDの一方は他方の2倍の効率を持つので、2つの間
で一貫した照度を維持するために、一方は他方の2倍の電流で駆動される。従っ
て、LED内の電流の流れを検知することによって、プローブの状態、つまりト
リガか非トリガかを決定することができる。例えば、プローブが非トリガ状態の
ときに、トランジスタTR3の抵抗分(比較器IC1の出力によって制御される
)によって、実質的に全電流が緑のLED90を流れるようになり、本実施例で
は20mAが流れる。プローブ12がトリガすると、比較器IC1の出力がトラ
ンジスタTR3をオンに切替え、電流の大部分は赤のLED92に流れるように
なり、本実施例では約10mAが流れる。プローブトリガは、端子間の電圧およ
び流れる電流を監視する検知回路101によって出力端子100A、Bにおいて
検知され、緑または赤のどちらのLEDが点灯されたかを決定する。したがって
、プローブ信号調整回路の出力は、LED90、92を流れる信号のパラメータ
の1または複数の変化を監視することによって明らかになる。検知回路101は
、プローブインタフェースの一部を構成することが好ましい。
制御装置/インタフェース(制御装置の要求する構成として)とプローブとの間
の2つのワイヤ接続のみの装備が可能になる。
Claims (5)
- 【請求項1】 アームの信号調整回路は、プローブ出力信号が接続される端
子を有し、前記信号調整回路は、前記プローブ出力信号の状態に関して前記アー
ム上の視覚的表示を提供するための手段を含むことを特徴とする座標位置決め機
械のプローブを位置決めするためのアーム。 - 【請求項2】 前記プローブ出力信号の状態に関して前記視覚的表示を提供
するための手段は、異なる色を有する光源を備え、各々の色が特定のプローブ信
号状態を示すことを特徴とする請求項1に記載のアーム。 - 【請求項3】 前記光源は、異なる効率を有し、前記信号調整回路は、検知
回路を介して前記機械に接続された2つの付加端子を有し、前記検知回路は、前
記信号調整回路を流れる電流を監視するように適合され、それにより前記プロー
ブ状態を示す信号が前記機械に伝達されることを特徴とする請求項2に記載のア
ーム。 - 【請求項4】 電力は、前記2つの付加端子を介して前記機械から前記アー
ムに供給されることを特徴とする請求項3に記載のアーム。 - 【請求項5】 アームは、プローブに電力を供給し、かつ前記プローブから
信号を受信する信号調整回路を含み、前記信号調整回路は、前記プローブ信号に
基づいて各々の可能なプローブ状態を示す出力を生成し、前記信号調整出力は、
光源を介して機械制御装置および/またはインタフェースに接続され、各々の信
号調整出力は、前記光源を流れる前記信号の1または複数のパラメータの値から
前記機械制御装置および/またはインタフェースに識別可能であることを特徴と
する座標位置決め機械のプローブを位置決めするためのアーム。
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