JP2003207330A - トリガプローブおよびトリガプローブの組立て方法 - Google Patents
トリガプローブおよびトリガプローブの組立て方法Info
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】トリガプローブにおいて、コンタクトエレメン
トの電気接触と位置決めを、より精密確実にするととも
に、その組立作業にかかる経済性を図る。 【解決手段】このプローブは、固定子（１）と、その内
側に設けた絶縁物の案内子（６）と、スタイラス（２）
と、スタイラス支持体（２０）と電気回路とを含み、ス
タイラス支持体（２０）は固定子（１）に対し、ばね
（２２０）により保持され、スタイラス（２）は静止位
置から偏向力に対応して移動できる。電気回路は、コン
タクトエレメント（３）と、これにはんだ付け又は蝋つ
けされる剛体の接続用エレメント（４）と、導体のピン
（２１）からなる。ピン（２１）は、スタイラス支持体
（２０）の動きに対応して、コンタクトエレメント
（３）との間の接続開閉をする。
トの電気接触と位置決めを、より精密確実にするととも
に、その組立作業にかかる経済性を図る。 【解決手段】このプローブは、固定子（１）と、その内
側に設けた絶縁物の案内子（６）と、スタイラス（２）
と、スタイラス支持体（２０）と電気回路とを含み、ス
タイラス支持体（２０）は固定子（１）に対し、ばね
（２２０）により保持され、スタイラス（２）は静止位
置から偏向力に対応して移動できる。電気回路は、コン
タクトエレメント（３）と、これにはんだ付け又は蝋つ
けされる剛体の接続用エレメント（４）と、導体のピン
（２１）からなる。ピン（２１）は、スタイラス支持体
（２０）の動きに対応して、コンタクトエレメント
（３）との間の接続開閉をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トリガプローブに
関するものであり、該トリガプローブは通常、計測機械
に利用され、プローブのスタイラスと計測すべき部品と
の間の接触を検出するのに使用されるものである。本発
明は、このようなプローブの組立て方法にも関するもの
である。
関するものであり、該トリガプローブは通常、計測機械
に利用され、プローブのスタイラスと計測すべき部品と
の間の接触を検出するのに使用されるものである。本発
明は、このようなプローブの組立て方法にも関するもの
である。
【０００２】トリガプローブは、電気機械の計測用エレ
メントであり、該エレメントは、その利用に限られるも
のではなく、機械的な部品の生産ラインにおいて、例え
ば生産機械の調整や品質の検査のために広く利用されて
いる。該トリガプローブは、寸法の正確な審査、あるい
は表面や生産ロットの規格合致性の検査に使用される。
メントであり、該エレメントは、その利用に限られるも
のではなく、機械的な部品の生産ラインにおいて、例え
ば生産機械の調整や品質の検査のために広く利用されて
いる。該トリガプローブは、寸法の正確な審査、あるい
は表面や生産ロットの規格合致性の検査に使用される。
【０００３】
【従来の技術】トリガプローブは通常、計測機械の可動
アームに固定されており、その位置は例えば容量性、誘
導性、磁気性、またはオプトエレクトロニクスなどの計
測システムを使って正確に測定されている。計測機械の
アームは、プローブのスタイラスが部品あるいは計測す
べき表面と接触するまで、定められた軌道に従って空間
において位置を変えられる。接触の際、偏向力は、スタ
イラスに押し当てられ、このように、スタイラスはその
最初の静止位置から外に出される。電気回路はこのとき
閉じているかあるいは開いており、また信号は一般的
に、一方では例えば光信号の形で利用者に、他方では計
測機械のソフトウェアに送られるが、該計測機械は、こ
のように計測システムのデータを使って、与えられた座
標系における接触点の座標を測定するものである。ソフ
トウェアは、つぎに二つの計測点間の距離を計算するこ
と、そして特定の場合においては、計測すべき物体を一
連の計測点を使って二次元または三次元で表すことを可
能にする。
アームに固定されており、その位置は例えば容量性、誘
導性、磁気性、またはオプトエレクトロニクスなどの計
測システムを使って正確に測定されている。計測機械の
アームは、プローブのスタイラスが部品あるいは計測す
べき表面と接触するまで、定められた軌道に従って空間
において位置を変えられる。接触の際、偏向力は、スタ
イラスに押し当てられ、このように、スタイラスはその
最初の静止位置から外に出される。電気回路はこのとき
閉じているかあるいは開いており、また信号は一般的
に、一方では例えば光信号の形で利用者に、他方では計
測機械のソフトウェアに送られるが、該計測機械は、こ
のように計測システムのデータを使って、与えられた座
標系における接触点の座標を測定するものである。ソフ
トウェアは、つぎに二つの計測点間の距離を計算するこ
と、そして特定の場合においては、計測すべき物体を一
連の計測点を使って二次元または三次元で表すことを可
能にする。
【０００４】他の実施例において、トリガプローブは、
表面や生産ロットの規格合致性の検査に使用される。プ
ローブは、不動のエレメントに固定されており、表面や
一連の部品は、スタイラスにそっと触れる仕方でプロー
ブの前に次々と続く。もし表面が不ぞろいであったりあ
るいは部品が規格内の寸法でないならば、プローブのス
タイラスは、スタイラスをその静止位置から外に出させ
る力を受けることになり、このように、プローブの電気
回路により発信される信号は変更されることになる。
表面や生産ロットの規格合致性の検査に使用される。プ
ローブは、不動のエレメントに固定されており、表面や
一連の部品は、スタイラスにそっと触れる仕方でプロー
ブの前に次々と続く。もし表面が不ぞろいであったりあ
るいは部品が規格内の寸法でないならば、プローブのス
タイラスは、スタイラスをその静止位置から外に出させ
る力を受けることになり、このように、プローブの電気
回路により発信される信号は変更されることになる。
【０００５】トリガプローブの主要なエレメントは、通
常は、固定子、スタイラス、および電気回路である。
常は、固定子、スタイラス、および電気回路である。
【０００６】固定子は、固定用エレメントに対して固定
しており、この固定用エレメントは一般的に、プローブ
のケースに組み入れられており、プローブを例えば計測
機械の可動アームに固定することを可能にするものであ
る。
しており、この固定用エレメントは一般的に、プローブ
のケースに組み入れられており、プローブを例えば計測
機械の可動アームに固定することを可能にするものであ
る。
【０００７】スタイラスは力学的なエレメントであり、
計測すべき表面または部品と接触することを目的として
いる。スタイラスは、弾性のエレメントにより、固定子
に対する静止位置において保持される。この静止位置
は、定められており、かつ再現可能である。スタイラス
は、単数または複数の自由度を固定子に対し有してい
る。計測すべき表面との接触の際、偏向力はスタイラス
にかかるが、該スタイラスは、固定子に対する単数また
は複数のそれらの自由度に応じて、その静止位置から外
に出る。力がスタイラスに押し当てられなくなると、ス
タイラスはその静止位置に戻る。
計測すべき表面または部品と接触することを目的として
いる。スタイラスは、弾性のエレメントにより、固定子
に対する静止位置において保持される。この静止位置
は、定められており、かつ再現可能である。スタイラス
は、単数または複数の自由度を固定子に対し有してい
る。計測すべき表面との接触の際、偏向力はスタイラス
にかかるが、該スタイラスは、固定子に対する単数また
は複数のそれらの自由度に応じて、その静止位置から外
に出る。力がスタイラスに押し当てられなくなると、ス
タイラスはその静止位置に戻る。
【０００８】電気回路は、スタイラスのその静止位置に
対する動きの検出に使用される。電気回路は、少なくと
も一つのスイッチを有し、該スイッチは、一定の場合に
おいてスタイラスが静止位置にあるときに閉じるかもし
くは開くの状態にあり、スタイラスがこの静止位置に対
し偏向のとき、その逆の状態であるものである。電気回
路のインピーダンスの変化は、信号の処理回路により検
出されて処理されるが、該信号の処理回路は、そのあと
で情報を利用者に、もしくは必要があれば計算ソフトウ
ェアに伝達するものであり、該計算ソフトウェアは、情
報を計測システムのデータと組合わせて処理することと
なるものである。
対する動きの検出に使用される。電気回路は、少なくと
も一つのスイッチを有し、該スイッチは、一定の場合に
おいてスタイラスが静止位置にあるときに閉じるかもし
くは開くの状態にあり、スタイラスがこの静止位置に対
し偏向のとき、その逆の状態であるものである。電気回
路のインピーダンスの変化は、信号の処理回路により検
出されて処理されるが、該信号の処理回路は、そのあと
で情報を利用者に、もしくは必要があれば計算ソフトウ
ェアに伝達するものであり、該計算ソフトウェアは、情
報を計測システムのデータと組合わせて処理することと
なるものである。
【０００９】スタイラスと計測すべき表面または部品と
の間の接触を検出する精度と速さは、大部分は電気回路
のインピーダンスの変化が信号の処理回路により検出さ
れ、かつ処理される精度および速さによる。それはしか
し、プローブの各エレメントの製法の品質、それらの組
立ての精度、および、かつてのそれらの管理にもよる。
の間の接触を検出する精度と速さは、大部分は電気回路
のインピーダンスの変化が信号の処理回路により検出さ
れ、かつ処理される精度および速さによる。それはしか
し、プローブの各エレメントの製法の品質、それらの組
立ての精度、および、かつてのそれらの管理にもよる。
【００１０】したがって、スイッチのコンタクトエレメ
ントの位置決めと固定が、この精度においてきわめて重
要な役割を果たしていることが容易に理解できることと
なる。
ントの位置決めと固定が、この精度においてきわめて重
要な役割を果たしていることが容易に理解できることと
なる。
【００１１】コンタクトエレメントは、一般に導電性の
球体エレメントから成り、該エレメントの固定子の支え
への配置は、時間がかかる緻密な作業であり、それゆえ
コスト高になる。
球体エレメントから成り、該エレメントの固定子の支え
への配置は、時間がかかる緻密な作業であり、それゆえ
コスト高になる。
【００１２】特許文献１（米国特許第４，２７０，２７
５号明細書）は、例えば一つのトリガプローブを提案し
ているが、ここにおいて、スイッチのコンタクトエレメ
ントは、接着された導電性材料の球体から成り、例えば
エポキシ樹脂を使って固定子の収納部においてなされて
いる。電気回路を補う接続用エレメントは、スイッチを
直列で接続する柔軟な導体である。この特許文献１は、
接触がどのような仕方で球体と柔軟な導体の間で確実に
なるかを明確にしていない。柔軟な導体が、組立ての前
に球体にはんだ付けまたは接着される場合には、組立て
の操作の際に球体から離れたりまたは壊れるおそれがあ
るし、また、球体と柔軟な導体の間との固定点が、作業
の終わりに正しく方向づけられていることを保証するの
は難しい。さらに、銅線の堅い金属球体へのはんだ付け
は困難で、接着はあまり頼りにならない。もし線が、単
純に接着剤に包まれて球体と接触が保たれるなら、接触
の品質は保証するのが困難であるし、また、柔軟な線
は、使っているうちに壊れたりそれらの収納部から外に
出て、このように、球体との接触を失う可能性がある。
したがって、検討される解決法がどうであろうと、それ
は作業もしくは緻密な作業の連続であり、プローブの価
格を大幅に上げるものである。
５号明細書）は、例えば一つのトリガプローブを提案し
ているが、ここにおいて、スイッチのコンタクトエレメ
ントは、接着された導電性材料の球体から成り、例えば
エポキシ樹脂を使って固定子の収納部においてなされて
いる。電気回路を補う接続用エレメントは、スイッチを
直列で接続する柔軟な導体である。この特許文献１は、
接触がどのような仕方で球体と柔軟な導体の間で確実に
なるかを明確にしていない。柔軟な導体が、組立ての前
に球体にはんだ付けまたは接着される場合には、組立て
の操作の際に球体から離れたりまたは壊れるおそれがあ
るし、また、球体と柔軟な導体の間との固定点が、作業
の終わりに正しく方向づけられていることを保証するの
は難しい。さらに、銅線の堅い金属球体へのはんだ付け
は困難で、接着はあまり頼りにならない。もし線が、単
純に接着剤に包まれて球体と接触が保たれるなら、接触
の品質は保証するのが困難であるし、また、柔軟な線
は、使っているうちに壊れたりそれらの収納部から外に
出て、このように、球体との接触を失う可能性がある。
したがって、検討される解決法がどうであろうと、それ
は作業もしくは緻密な作業の連続であり、プローブの価
格を大幅に上げるものである。
【００１３】特許文献２（米国特許第６，２７５，０５
３号明細書）は、固定子において定められた奥行きの収
納部に挿入され、そしてトリガプローブのケースにより
これら収納部内に保持される球体から成るコンタクトエ
レメントを提案することによって、これらの問題を改善
しようとしている。このように構成されるスイッチは、
球体とケースの間に押し込まれるフレキシブルな接続用
エレメントにより直列に接続される。しかしながら、こ
のような実施には、いくつも重大な不都合がある。
３号明細書）は、固定子において定められた奥行きの収
納部に挿入され、そしてトリガプローブのケースにより
これら収納部内に保持される球体から成るコンタクトエ
レメントを提案することによって、これらの問題を改善
しようとしている。このように構成されるスイッチは、
球体とケースの間に押し込まれるフレキシブルな接続用
エレメントにより直列に接続される。しかしながら、こ
のような実施には、いくつも重大な不都合がある。
【００１４】まず初めに、球体の収納部は複雑な形をし
ているが、それは球体の収納部は、球体を位置に保持す
るのに十分な程に閉じ、かつ、球体が接触されるに十分
な程に開いていなければならないからであり、この接触
は、一方ではスタイラスが静止位置にあるときにスイッ
チを閉じる導電性エレメントにより、他方では回路を補
うフレキシブルな接続用エレメントによるものである。
収納部の寸法、とりわけそれらの奥行きは、収納部への
取付けの後、球体がそのケースにおいて動けなくなるよ
うに、また、球体が十分な圧力を及ぼしてフレキシブル
な接続用エレメントとの良好な接触を確立するように、
十分に精密である必要もある。これらの理由により、こ
の特許文献２において様々な実施例に従って記述された
ようなプローブの固定子の製法は、コストがかかり緻密
である。
ているが、それは球体の収納部は、球体を位置に保持す
るのに十分な程に閉じ、かつ、球体が接触されるに十分
な程に開いていなければならないからであり、この接触
は、一方ではスタイラスが静止位置にあるときにスイッ
チを閉じる導電性エレメントにより、他方では回路を補
うフレキシブルな接続用エレメントによるものである。
収納部の寸法、とりわけそれらの奥行きは、収納部への
取付けの後、球体がそのケースにおいて動けなくなるよ
うに、また、球体が十分な圧力を及ぼしてフレキシブル
な接続用エレメントとの良好な接触を確立するように、
十分に精密である必要もある。これらの理由により、こ
の特許文献２において様々な実施例に従って記述された
ようなプローブの固定子の製法は、コストがかかり緻密
である。
【００１５】このようなプローブの組立ても同様に緻密
な作業である、というのは電気回路の全てのエレメント
が、該回路が正しく構成され機能的であるために、正確
に一直線上に並べられなければならないからである。
な作業である、というのは電気回路の全てのエレメント
が、該回路が正しく構成され機能的であるために、正確
に一直線上に並べられなければならないからである。
【００１６】さらに、球体とフレキシブルな接続用エレ
メントとの間の接触が単なる圧力により実現されてお
り、球体および／または接続用エレメントは、経時的に
それらの接触点で酸化する傾向をもつようになり、それ
に伴い電気回路のインピーダンスは変更され、ついにプ
ローブの良好な働きを妨げるまでになる。
メントとの間の接触が単なる圧力により実現されてお
り、球体および／または接続用エレメントは、経時的に
それらの接触点で酸化する傾向をもつようになり、それ
に伴い電気回路のインピーダンスは変更され、ついにプ
ローブの良好な働きを妨げるまでになる。
【００１７】
【特許文献１】米国特許第４，２７０，２７５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２７５，０５３号明細書
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、トリガプロ
ーブにおいて、コンタクトエレメントの電気接触と位置
決めを、より精密確実にするとともに、その組立作業に
かかる経済性を図ることを課題とするものである。
ーブにおいて、コンタクトエレメントの電気接触と位置
決めを、より精密確実にするとともに、その組立作業に
かかる経済性を図ることを課題とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では以下に記する１０の手段を提案するもの
である。
め、本発明では以下に記する１０の手段を提案するもの
である。
【００２０】第１の手段として、プローブであり、固定
子（１）；スタイラス（２）を含み、該スタイラスは前
記固定子に対し、静止位置において弾性のエレメントに
より保持されるものであり、前記静止位置は反復性があ
ることができ、前記スタイラス（２）は前記静止位置か
ら偏向力に対応して移動すること、および、前記力が押
し当てられなくなると前記静止位置に戻ることができ；
電気回路が、少なくとも一つのスイッチおよび接続用エ
レメント（４）を、前記少なくとも一つのスイッチに統
合し、前記少なくとも一つのスイッチが、前記スタイラ
ス（２）が前記静止位置にあるときには閉じまたは開き
の状態にあり、また、前記スタイラス（２）が前記静止
位置に対して偏向であるときには、逆の状態にあり、前
記少なくとも一つのスイッチがコンタクトエレメント
（３）を含み、少なくとも一つの前記コンタクトエレメ
ント（３）が少なくとも一つの前記接続用エレメント
（４）に連動しているものである、前記少なくとも一つ
の接続用エレメント（４）が剛体であることを特徴とす
る、プローブを提案するものである。
子（１）；スタイラス（２）を含み、該スタイラスは前
記固定子に対し、静止位置において弾性のエレメントに
より保持されるものであり、前記静止位置は反復性があ
ることができ、前記スタイラス（２）は前記静止位置か
ら偏向力に対応して移動すること、および、前記力が押
し当てられなくなると前記静止位置に戻ることができ；
電気回路が、少なくとも一つのスイッチおよび接続用エ
レメント（４）を、前記少なくとも一つのスイッチに統
合し、前記少なくとも一つのスイッチが、前記スタイラ
ス（２）が前記静止位置にあるときには閉じまたは開き
の状態にあり、また、前記スタイラス（２）が前記静止
位置に対して偏向であるときには、逆の状態にあり、前
記少なくとも一つのスイッチがコンタクトエレメント
（３）を含み、少なくとも一つの前記コンタクトエレメ
ント（３）が少なくとも一つの前記接続用エレメント
（４）に連動しているものである、前記少なくとも一つ
の接続用エレメント（４）が剛体であることを特徴とす
る、プローブを提案するものである。
【００２１】第２の手段として、第１の手段に加えて、
少なくとも一つの前記スイッチが、二つのコンタクトエ
レメント（３）を含み、該二つのコンタクトエレメント
は、それらを他のスイッチのコンタクトエレメント
（３）に、電気的に接続するためにそれぞれ一つの剛体
の接続用エレメント（４）につながっている、プローブ
を提案するものである。
少なくとも一つの前記スイッチが、二つのコンタクトエ
レメント（３）を含み、該二つのコンタクトエレメント
は、それらを他のスイッチのコンタクトエレメント
（３）に、電気的に接続するためにそれぞれ一つの剛体
の接続用エレメント（４）につながっている、プローブ
を提案するものである。
【００２２】第３の手段として、第１の手段に加えて、
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、前記
少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）に、金属
接合、すなわちはんだ付けもしくは蝋付けされている、
プローブを提案するものである。
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、前記
少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）に、金属
接合、すなわちはんだ付けもしくは蝋付けされている、
プローブを提案するものである。
【００２３】第４の手段として、第２の手段に加えて、
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）および前
記少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）が、同
じ部品の二つの部分を構成する、プローブを提案するも
のである。
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）および前
記少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）が、同
じ部品の二つの部分を構成する、プローブを提案するも
のである。
【００２４】第５の手段として、第２の手段に加えて、
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、剛体
の金属製棒から成る、プローブを提案するものである。
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、剛体
の金属製棒から成る、プローブを提案するものである。
【００２５】第６の手段として、第５の手段に加えて、
前記電気回路が、前記接続用エレメント（４）にはんだ
付けされた柔軟な電気の導体（５）によって補われ、完
全なものとなる、プローブを提案するものである。
前記電気回路が、前記接続用エレメント（４）にはんだ
付けされた柔軟な電気の導体（５）によって補われ、完
全なものとなる、プローブを提案するものである。
【００２６】第７の手段として、第５の手段に加えて、
前記電気回路が、前記接続用エレメント（４）に対する
圧力により印加される導電性の材料のばねにより補わ
れ、完全なものとなる、プローブを提案するものであ
る。
前記電気回路が、前記接続用エレメント（４）に対する
圧力により印加される導電性の材料のばねにより補わ
れ、完全なものとなる、プローブを提案するものであ
る。
【００２７】第８の手段として、第１の手段に加えて、
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、該接
続用エレメントの端のそれぞれと連動する一つのコンタ
クトエレメント（３）を含む、プローブを提案するもの
である。
前記少なくとも一つの接続用エレメント（４）が、該接
続用エレメントの端のそれぞれと連動する一つのコンタ
クトエレメント（３）を含む、プローブを提案するもの
である。
【００２８】第９の手段として、プローブの組立て方法
であり、以下の過程を含む方法：固定子（１）に、少な
くとも一つのコンタクトエレメント（３）を、電気回路
の少なくとも一つの接続用エレメント（４）を使って配
置することを提案するものである。
であり、以下の過程を含む方法：固定子（１）に、少な
くとも一つのコンタクトエレメント（３）を、電気回路
の少なくとも一つの接続用エレメント（４）を使って配
置することを提案するものである。
【００２９】第１０の手段として、第９の手段に加えて
少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）の前記配
置が、取付け工具を使って行われ、該取付け工具は少な
くとも一つの接続用エレメント（４）を、少なくとも一
つのコンタクトエレメント（３）をその収納部に挿入す
ることを可能にする位置において保持するものである、
プローブの組立て方法を提案するものである。
少なくとも一つのコンタクトエレメント（３）の前記配
置が、取付け工具を使って行われ、該取付け工具は少な
くとも一つの接続用エレメント（４）を、少なくとも一
つのコンタクトエレメント（３）をその収納部に挿入す
ることを可能にする位置において保持するものである、
プローブの組立て方法を提案するものである。
【００３０】
【実施例】本発明は、例として与えられる付属の図面に
より説明される詳細な説明を読むことにより、更に理解
されるであろう。
より説明される詳細な説明を読むことにより、更に理解
されるであろう。
【００３１】図１は、本発明で推奨される実施例の主要
なエレメントの図を表している。
なエレメントの図を表している。
【００３２】図２は、軸Ｉ−Ｉにそった、図１の断面図
を表している。
を表している。
【００３３】図３は、軸ＩＩ―ＩＩにそった、図１の断
面図を表している。
面図を表している。
【００３４】図４は、軸ＩＩＩ−ＩＩＩにそった、図１
の断面図を表している。
の断面図を表している。
【００３５】図５は、プローブの電気回路の原理の概要
図を表している。
図を表している。
【００３６】本発明の推奨実施例は、Ｂｏｙｓの結合の
原理に基づいて製造されたトリガプローブであり、該ス
タイラス２が外側の偏向力の作用により、与えられた座
標系の三次元において、その静止位置から向きを変える
ことができるものである。
原理に基づいて製造されたトリガプローブであり、該ス
タイラス２が外側の偏向力の作用により、与えられた座
標系の三次元において、その静止位置から向きを変える
ことができるものである。
【００３７】このようなトリガプローブは、スタイラス
２と、スタイラスの支持体２０と、ケースの一部を成す
固定子１と、保持機構２２と、案内子６と、電気回路
（図５）との主要なエレメントを有している。
２と、スタイラスの支持体２０と、ケースの一部を成す
固定子１と、保持機構２２と、案内子６と、電気回路
（図５）との主要なエレメントを有している。
【００３８】スタイラス２は、軸に従って延び、かつ球
体により終端される部品から成り、該球体の幾何学的中
心の位置は完全に反復性がある。
体により終端される部品から成り、該球体の幾何学的中
心の位置は完全に反復性がある。
【００３９】スタイラス支持体２０は、スタイラス２を
支えることを目的としている。スタイラス２は、スタイ
ラス支持体にねじ留めされており、したがって、応用例
に応じてまたは損傷の場合には容易に替えることができ
る。スタイラス支持体２０は、同様に軸の周りに幾何学
的に製造されており、そしてスタイラス２がスタイラス
支持体２０にねじ留めされているとき、二つの部分の軸
は一直線上にある。スタイラス支持体２０は導電性材料
のピン２１を三つ含んでおり、それらのピンは間で互い
に絶縁されている。ピン２１は、スタイラス支持体２０
の軸に垂直な穴に固定されており、また、その円周上に
規則的な間隔で並べられる。第一の実施例において、ス
タイラス支持体２０は絶縁材料で製造されており、ピン
２１の間での互いの絶縁を導いている。第二の実施例に
おいて、スタイラス支持体２０は、例えばアルミニウム
のような導電性の材料で製造され、各ピン２１は、スタ
イラス支持体２０の陽極酸化処理により、または、各ピ
ンの固定の前あるいはその時に絶縁材料を付加すること
により絶縁される。
支えることを目的としている。スタイラス２は、スタイ
ラス支持体にねじ留めされており、したがって、応用例
に応じてまたは損傷の場合には容易に替えることができ
る。スタイラス支持体２０は、同様に軸の周りに幾何学
的に製造されており、そしてスタイラス２がスタイラス
支持体２０にねじ留めされているとき、二つの部分の軸
は一直線上にある。スタイラス支持体２０は導電性材料
のピン２１を三つ含んでおり、それらのピンは間で互い
に絶縁されている。ピン２１は、スタイラス支持体２０
の軸に垂直な穴に固定されており、また、その円周上に
規則的な間隔で並べられる。第一の実施例において、ス
タイラス支持体２０は絶縁材料で製造されており、ピン
２１の間での互いの絶縁を導いている。第二の実施例に
おいて、スタイラス支持体２０は、例えばアルミニウム
のような導電性の材料で製造され、各ピン２１は、スタ
イラス支持体２０の陽極酸化処理により、または、各ピ
ンの固定の前あるいはその時に絶縁材料を付加すること
により絶縁される。
【００４０】固定子１は、固定用エレメント１１に対し
て固定されているが、それにより、プローブを、例えば
計測機械の可動アームに固定することが可能となってい
る。このように、固定子１の位置は、固定用エレメント
に、広義では例えば計測機械の可動アームに、相対的に
固定されている。固定子１は六つの収納部を含み、該収
納部は、それぞれが一つずつのコンタクトエレメント３
を受けることを目的としている。スタイラスのもっとも
小さい運きを迅速に検出するために、これらの収納部
は、スタイラス２の球体２３のできるだけ近くに位置し
ており、したがって、距離ｄを小さくする。製造の精度
の理由から、固定子１は、好ましくはアルミニウムで製
造されており、それに加え、コンタクトエレメント間に
良好な電気の絶縁を保証するために陽極酸化処理されて
いる。
て固定されているが、それにより、プローブを、例えば
計測機械の可動アームに固定することが可能となってい
る。このように、固定子１の位置は、固定用エレメント
に、広義では例えば計測機械の可動アームに、相対的に
固定されている。固定子１は六つの収納部を含み、該収
納部は、それぞれが一つずつのコンタクトエレメント３
を受けることを目的としている。スタイラスのもっとも
小さい運きを迅速に検出するために、これらの収納部
は、スタイラス２の球体２３のできるだけ近くに位置し
ており、したがって、距離ｄを小さくする。製造の精度
の理由から、固定子１は、好ましくはアルミニウムで製
造されており、それに加え、コンタクトエレメント間に
良好な電気の絶縁を保証するために陽極酸化処理されて
いる。
【００４１】保持機構２２は、ばね２２０からなるが、
該ばねは一方の側でわずかに応力を受けてふた２２２を
押し、もう一方は、スタイラス支持体２０の中心を押す
円錐体２２１で終端されており、このことにより、スタ
イラス支持体の中心の心出しをし、その静止位置に保持
することを可能にしている。ばね２２０の応力は、ねじ
２２４を使って調整することができるが、このねじはふ
た６３に対するふた２２２の位置を変更することを可能
にするものである。
該ばねは一方の側でわずかに応力を受けてふた２２２を
押し、もう一方は、スタイラス支持体２０の中心を押す
円錐体２２１で終端されており、このことにより、スタ
イラス支持体の中心の心出しをし、その静止位置に保持
することを可能にしている。ばね２２０の応力は、ねじ
２２４を使って調整することができるが、このねじはふ
た６３に対するふた２２２の位置を変更することを可能
にするものである。
【００４２】案内子６は、絶縁材料で作られる。案内子
は本来円筒形であり、スタイラス支持体２０および保持
機構２２を収めることを可能にするが、該保持機構は、
スタイラス２をその静止位置に保持するのに役立つもの
である。三つの切欠部６１は、案内子６の周囲において
分配されるが、それはスタイラス支持体２０のピン２１
を収め、また、スタイラス２への偏向力の押し当ての際
のピンの運きを導くためである。各切欠部６１の各側に
は、穴６０があり、この穴は、接続用エレメント４の収
納部のために準備されたものである。
は本来円筒形であり、スタイラス支持体２０および保持
機構２２を収めることを可能にするが、該保持機構は、
スタイラス２をその静止位置に保持するのに役立つもの
である。三つの切欠部６１は、案内子６の周囲において
分配されるが、それはスタイラス支持体２０のピン２１
を収め、また、スタイラス２への偏向力の押し当ての際
のピンの運きを導くためである。各切欠部６１の各側に
は、穴６０があり、この穴は、接続用エレメント４の収
納部のために準備されたものである。
【００４３】トリガプローブの電気回路は、電気的に直
列で取付けられた六つの接触点を含む。これらの六つの
接触点は、三つのスイッチとして見ることができ、それ
は図５において表されている通りであり、Ｂｏｙｓの結
合の原理として、知られている。それぞれが二つのコン
タクトエレメント３および一つの接触器を含み、該接触
器は、本発明の推奨実施例において、スタイラス支持体
２０のピン２１のうちの一つにより具体化されるもので
ある。スイッチは、図５の概要に従って、剛体の接続用
エレメント４および柔軟な導体５により、その間で互い
につながっている。スイッチのコンタクトエレメント３
は、金属製の球体である。各コンタクトエレメント３
は、接続用エレメント４にはんだ付けされるが、該接続
用エレメントは、剛体の、また場合によってコンタクト
エレメント３の近くでわずかにＬ字型に曲げられる金属
製の棒で形成されるものである。コンタクトエレメント
３への接続用エレメント４のはんだ付けは、好ましくは
蝋付け、すなわち火炎で溶解する溶接棒を使ってなされ
るが、その溶解点は、組み立てるべきエレメントの溶解
点より低いものである。コンタクトエレメント３および
接続用エレメント４は、ただ一度の作業で加工された部
品の二つの部分であることもできる。
列で取付けられた六つの接触点を含む。これらの六つの
接触点は、三つのスイッチとして見ることができ、それ
は図５において表されている通りであり、Ｂｏｙｓの結
合の原理として、知られている。それぞれが二つのコン
タクトエレメント３および一つの接触器を含み、該接触
器は、本発明の推奨実施例において、スタイラス支持体
２０のピン２１のうちの一つにより具体化されるもので
ある。スイッチは、図５の概要に従って、剛体の接続用
エレメント４および柔軟な導体５により、その間で互い
につながっている。スイッチのコンタクトエレメント３
は、金属製の球体である。各コンタクトエレメント３
は、接続用エレメント４にはんだ付けされるが、該接続
用エレメントは、剛体の、また場合によってコンタクト
エレメント３の近くでわずかにＬ字型に曲げられる金属
製の棒で形成されるものである。コンタクトエレメント
３への接続用エレメント４のはんだ付けは、好ましくは
蝋付け、すなわち火炎で溶解する溶接棒を使ってなされ
るが、その溶解点は、組み立てるべきエレメントの溶解
点より低いものである。コンタクトエレメント３および
接続用エレメント４は、ただ一度の作業で加工された部
品の二つの部分であることもできる。
【００４４】プローブの組立ての際、ごく少量の接着
剤、例えばエポキシ樹脂がコンタクトエレメントの収納
部１２のそれぞれに置かれる。コンタクトエレメントに
はんだ付けされた接続用エレメントは、図示されていな
い取付け工具に保持されるが、該取付け工具は、案内子
６の製造に類似した製造のものである。取付け工具は、
案内子６の穴６０と同じ仕方で置かれる円筒形の収納部
を含む。接続用エレメント４は、これらの収納部に挿入
されて保持され、このようにコンタクトエレメントの位
置が決定する。取付け工具は、つぎに固定子の中に差し
込むことで、各コンタクトエレメントをその収納部に導
き、そしてそこに接着剤が完全に乾くまで保持するよう
にする。取付け工具は、このように剛体の接続用エレメ
ント４のおかげで、六つのコンタクトエレメントを同時
に接着する際の案内および保持を可能にする。球体の位
置は、このように正確に収納部によって定義される。仮
のピンは、最終的なピン２１に類似しており、接着の
間、利用することができる。
剤、例えばエポキシ樹脂がコンタクトエレメントの収納
部１２のそれぞれに置かれる。コンタクトエレメントに
はんだ付けされた接続用エレメントは、図示されていな
い取付け工具に保持されるが、該取付け工具は、案内子
６の製造に類似した製造のものである。取付け工具は、
案内子６の穴６０と同じ仕方で置かれる円筒形の収納部
を含む。接続用エレメント４は、これらの収納部に挿入
されて保持され、このようにコンタクトエレメントの位
置が決定する。取付け工具は、つぎに固定子の中に差し
込むことで、各コンタクトエレメントをその収納部に導
き、そしてそこに接着剤が完全に乾くまで保持するよう
にする。取付け工具は、このように剛体の接続用エレメ
ント４のおかげで、六つのコンタクトエレメントを同時
に接着する際の案内および保持を可能にする。球体の位
置は、このように正確に収納部によって定義される。仮
のピンは、最終的なピン２１に類似しており、接着の
間、利用することができる。
【００４５】接着剤が一旦乾くと、取付け工具は取り去
られる。スタイラス支持体２０は、案内子６に挿入され
るが、スタイラス支持体２０の位置は、切欠部６１にお
けるピン２１の配置により決定されている。案内子はつ
ぎに、取付け用部品の所定の位置に置かれるが、接続用
エレメント４は、したがって穴６０の中に挿入されてい
る。電気回路は、柔軟な導体５の、接続用エレメント４
の端へのはんだ付けにより補われているが、該エレメン
トの端は、図５の概略図によるとコンタクトエレメント
３の反対側にある。つぎに、保持機構２２は、スタイラ
ス支持体２０にねじを押し当て、案内子６のふたを閉め
ることにより取付けられる。ばね２２０の応力は、ねじ
２２４により調整される。最後に、組立ては、ケース１
０の最上部のねじ留めにより仕上がる。
られる。スタイラス支持体２０は、案内子６に挿入され
るが、スタイラス支持体２０の位置は、切欠部６１にお
けるピン２１の配置により決定されている。案内子はつ
ぎに、取付け用部品の所定の位置に置かれるが、接続用
エレメント４は、したがって穴６０の中に挿入されてい
る。電気回路は、柔軟な導体５の、接続用エレメント４
の端へのはんだ付けにより補われているが、該エレメン
トの端は、図５の概略図によるとコンタクトエレメント
３の反対側にある。つぎに、保持機構２２は、スタイラ
ス支持体２０にねじを押し当て、案内子６のふたを閉め
ることにより取付けられる。ばね２２０の応力は、ねじ
２２４により調整される。最後に、組立ては、ケース１
０の最上部のねじ留めにより仕上がる。
【００４６】スタイラス２が静止位置にあるとき、三つ
の各ピン２１は、それぞれは二つのコンタクトエレメン
ト３と接触しており、該二つのコンタクトエレメントは
中でピンが移動することができる切欠部６１を一部ふさ
いでおり、この切欠部ごとに各スイッチが閉じられるこ
とになり、したがって電気回路は閉じられる。
の各ピン２１は、それぞれは二つのコンタクトエレメン
ト３と接触しており、該二つのコンタクトエレメントは
中でピンが移動することができる切欠部６１を一部ふさ
いでおり、この切欠部ごとに各スイッチが閉じられるこ
とになり、したがって電気回路は閉じられる。
【００４７】スタイラス２へ偏向力を押し当てる場合、
スタイラスはその静止位置から外れ、このことにより、
スタイラス支持体２０の三つのピン２１の少なくとも一
つが、切欠部６１の中で移動するという結果がもたらさ
れ、該切欠部は、該ピンにとって案内の役目を果たし、
また対応するコンタクトエレメント３から離れるもので
ある、このように、少なくとも一つのスイッチが開かれ
る。電気回路はそのとき開かれており、信号処理回路７
により検出され処理される。
スタイラスはその静止位置から外れ、このことにより、
スタイラス支持体２０の三つのピン２１の少なくとも一
つが、切欠部６１の中で移動するという結果がもたらさ
れ、該切欠部は、該ピンにとって案内の役目を果たし、
また対応するコンタクトエレメント３から離れるもので
ある、このように、少なくとも一つのスイッチが開かれ
る。電気回路はそのとき開かれており、信号処理回路７
により検出され処理される。
【００４８】偏向力がスタイラス２に最早かかっていな
いとき、スタイラスは保持機構２２の作用によりその静
止位置に戻り、このように全てのスイッチが元のように
閉じられる。電気回路は、改めて閉じられる。
いとき、スタイラスは保持機構２２の作用によりその静
止位置に戻り、このように全てのスイッチが元のように
閉じられる。電気回路は、改めて閉じられる。
【００４９】第二の実施例において、柔軟な導体５は、
図示されていないフレキシブルな導体に替えられるが、
該フレキシブルな導体は、接続用エレメントの端に対し
て圧力により印加され、また、ケース１０の最上部によ
り位置に保持されるものである。
図示されていないフレキシブルな導体に替えられるが、
該フレキシブルな導体は、接続用エレメントの端に対し
て圧力により印加され、また、ケース１０の最上部によ
り位置に保持されるものである。
【００５０】第三の実施例において、隣接した二つのス
イッチ間の接続は、ただ一つの剛体の接続用エレメント
により確実になっており、該剛体の接続用エレメント
は、両端のそれぞれに、つながれるスイッチのうちの一
つのためのコンタクトエレメントを持っている。該実施
例は、柔軟な導体５のはんだ付けを避け、したがって組
立てに必要な作業の数が減らされる。
イッチ間の接続は、ただ一つの剛体の接続用エレメント
により確実になっており、該剛体の接続用エレメント
は、両端のそれぞれに、つながれるスイッチのうちの一
つのためのコンタクトエレメントを持っている。該実施
例は、柔軟な導体５のはんだ付けを避け、したがって組
立てに必要な作業の数が減らされる。
【００５１】本発明によるプローブの組立ての際、コン
タクトエレメント３の位置決めおよび固定は、接続用エ
レメント４が剛性であることでより大いに容易になって
いるが、該接続用エレメントは、適合した取付け工具
が、コンタクトエレメントを固定子１のそれらの収納部
に容易に置くことを可能にするものであって、これは、
これらの収納部が固定子１の奥のその位置により容易に
手が届かない場合でも同様である。
タクトエレメント３の位置決めおよび固定は、接続用エ
レメント４が剛性であることでより大いに容易になって
いるが、該接続用エレメントは、適合した取付け工具
が、コンタクトエレメントを固定子１のそれらの収納部
に容易に置くことを可能にするものであって、これは、
これらの収納部が固定子１の奥のその位置により容易に
手が届かない場合でも同様である。
【００５２】電気回路の全てのエレメントは、スイッチ
を開閉するピン２１は別にして、その間で互いにはんだ
付けしている。したがって、電気回路の品質の悪化をま
ねく接触点での酸化のおそれは取り除かれ、このことに
より、このようなプローブの寿命は長くなる。
を開閉するピン２１は別にして、その間で互いにはんだ
付けしている。したがって、電気回路の品質の悪化をま
ねく接触点での酸化のおそれは取り除かれ、このことに
より、このようなプローブの寿命は長くなる。
【００５３】上記の実施例は全て、三次元のトリガプロ
ーブを説明している。しかしながら当業者は、本発明の
原理が、二次元または一次元のトリガプローブにも適用
することができることを理解するだろう。
ーブを説明している。しかしながら当業者は、本発明の
原理が、二次元または一次元のトリガプローブにも適用
することができることを理解するだろう。
【００５４】本発明の他の実施例において、トリガプロ
ーブは電気回路を持っているが、そのスイッチは、電気
的に並列に取付けられ、またスタイラスが静止位置にあ
るとき全て開いているものである。スタイラスが偏向力
の作用によりその静止位置から外れているとき、スイッ
チの少なくとも一つは閉じ、このように電気回路のイン
ピーダンスが変えられる。
ーブは電気回路を持っているが、そのスイッチは、電気
的に並列に取付けられ、またスタイラスが静止位置にあ
るとき全て開いているものである。スタイラスが偏向力
の作用によりその静止位置から外れているとき、スイッ
チの少なくとも一つは閉じ、このように電気回路のイン
ピーダンスが変えられる。
【００５５】
【発明の効果】本発明は、以上述べたようなトリガプロ
ーブおよびリガプローブの組立て方法を提案するが、電
気回路を構成する剛体の特定の接続用エレメントが、ス
イッチのコンタクトエレメントと直接連動し、これらの
コンタクトエレメントの位置決めに関与するという理由
で、その組立てを大いに容易にするものである。組立て
の際、コンタクトエレメントは接続用エレメントを使っ
て取付け工具において保持され、このようにそれらの位
置決めとそれらの固定がただ一度の作業で可能にする。
本発明により提案されるプローブは、コンタクトエレメ
ントが接続用エレメントに、はんだ付けされることで、
接触点での酸化の問題も避けている。
ーブおよびリガプローブの組立て方法を提案するが、電
気回路を構成する剛体の特定の接続用エレメントが、ス
イッチのコンタクトエレメントと直接連動し、これらの
コンタクトエレメントの位置決めに関与するという理由
で、その組立てを大いに容易にするものである。組立て
の際、コンタクトエレメントは接続用エレメントを使っ
て取付け工具において保持され、このようにそれらの位
置決めとそれらの固定がただ一度の作業で可能にする。
本発明により提案されるプローブは、コンタクトエレメ
ントが接続用エレメントに、はんだ付けされることで、
接触点での酸化の問題も避けている。
【図１】 本発明に係るトリガプローブの推奨実施例の
主要な要素の図を表している。
主要な要素の図を表している。
【図２】 軸Ｉ−Ｉに従った、図１の断面図を表してい
る。
る。
【図３】 軸ＩＩ−ＩＩに従った、図１の断面図を表し
ている。
ている。
【図４】 軸ＩＩＩ−ＩＩＩに従った、図１の断面図を
表している。
表している。
【図５】 本発明に係るプローブの電気回路の原理の概
要を表している。
要を表している。
１．固定子 ２．スタイラス ３．コンタクト
エレメント ４．接続用エレメント ５．導体 ６．案内子 ７．信号処理回路 １０．ケース １１．固定用エレメント ２０．
スタイラス支持体 ２１．ピン ２２．保持機構 ２３．球体 ６０．穴、開口部 ６１．切欠部 ６３．
ふた ２２０．ばね ２２１．円錐体 ２２２．ふた
２２４．ねじ
エレメント ４．接続用エレメント ５．導体 ６．案内子 ７．信号処理回路 １０．ケース １１．固定用エレメント ２０．
スタイラス支持体 ２１．ピン ２２．保持機構 ２３．球体 ６０．穴、開口部 ６１．切欠部 ６３．
ふた ２２０．ばね ２２１．円錐体 ２２２．ふた
２２４．ねじ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 クロード ルージュ
スイス連邦，1997 プランジャン，リュ
テュイリエール，６
(72)発明者 アドリアノ ザニエ
スイス連邦，1008 プリリー，アヴニュ
デ ユタン，９
Ｆターム(参考） 2F069 AA04 AA51 BB01 DD26 GG01
GG06 GG07 GG62 HH01 LL02
Claims (10)
- 【請求項１】固定子とスタイラスと電気回路とを含み、
該スタイラスは前記固定子に対し、静止位置において弾
性のエレメントにより保持されるものであり、前記静止
位置は反復性があることができ、前記スタイラスは前記
静止位置から偏向力に対応して移動すること、および、
前記力が押し当てられなくなると前記静止位置に戻るこ
とができ、 前記電気回路が、スイッチおよび接続用エレメントを、
前記スイッチに統合し、前記スイッチが、前記スタイラ
スが前記静止位置にあるときには閉じまたは開きの状態
にあり、また、前記スタイラスが前記静止位置に対して
偏向であるときには、逆の状態にあり、前記スイッチが
コンタクトエレメントを含み、前記コンタクトエレメン
トが前記接続用エレメントに連動しているものであり、 前記接続用エレメントが剛体であることを特徴とする、
トリガプローブ。 - 【請求項２】前記スイッチが、二つのコンタクトエレメ
ントを含み、該二つのコンタクトエレメントは、それら
を他のスイッチのコンタクトエレメントに、電気的に接
続するためにそれぞれ一つの剛体の接続用エレメントに
つながっている、請求項１に記載のトリガプローブ。 - 【請求項３】前記接続用エレメントが、前記コンタクト
エレメントに金属接合されている、請求項１に記載のト
リガプローブ。 - 【請求項４】前記接続用エレメントおよび前記コンタク
トエレメントが、同じ部品の二つの部分を構成する、請
求項２に記載のトリガプローブ。 - 【請求項５】前記接続用エレメントが、剛体の金属製棒
から成る、請求項２に記載のトリガプローブ。 - 【請求項６】前記電気回路が、前記接続用エレメントに
はんだ付けされた柔軟な電気の導体によって補われ、完
全なものとなる、請求項５に記載のトリガプローブ。 - 【請求項７】前記電気回路が、前記接続用エレメントに
対する圧力により印加される導電性の材料のばねにより
補われ、完全なものとなる、請求項５に記載のトリガプ
ローブ。 - 【請求項８】前記接続用エレメントが、該接続用エレメ
ントの端のそれぞれと連動するコンタクトエレメントを
含む、請求項１に記載のトリガプローブ。 - 【請求項９】固定子にコンタクトエレメントを、電気回
路の接続用エレメントを使って配置することの過程を含
むトリガプローブの組立て方法方法。 - 【請求項１０】コンタクトエレメントの前記配置が、取
付け工具を使って行われ、該取付け工具は接続用エレメ
ントを、コンタクトエレメントをその収納部に挿入する
ことを可能にする位置において保持するものである、請
求項９に記載のトリガプローブの組立て方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP01811164A EP1316778B1 (fr) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | Palpeur à déclenchement et procédé d'assemblage d'un palpeur à déclenchement |
| EP01811164.1 | 2001-11-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003207330A true JP2003207330A (ja) | 2003-07-25 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002349552A Expired - Fee Related JP4118660B2 (ja) | 2001-11-30 | 2002-12-02 | トリガプローブおよびトリガプローブの組立て方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6760977B2 (ja) |
| EP (1) | EP1316778B1 (ja) |
| JP (1) | JP4118660B2 (ja) |
| CN (1) | CN1229620C (ja) |
| DE (1) | DE60129570T2 (ja) |
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| DE602004010639T2 (de) * | 2004-07-12 | 2008-12-04 | Tesa Sa | Taster zur Messung in drei Dimensionen |
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