JP2004520589A - 静電容量型変位センサ - Google Patents

静電容量型変位センサ Download PDF

Info

Publication number
JP2004520589A
JP2004520589A JP2002561899A JP2002561899A JP2004520589A JP 2004520589 A JP2004520589 A JP 2004520589A JP 2002561899 A JP2002561899 A JP 2002561899A JP 2002561899 A JP2002561899 A JP 2002561899A JP 2004520589 A JP2004520589 A JP 2004520589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
cylinder
spring
stylus
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002561899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004520589A5 (ja
JP4578771B2 (ja
Inventor
ケネス トーマス デイビッド
ローチ アンドリュー
リチャード ファーガソン グラハム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renishaw PLC
Original Assignee
Renishaw PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renishaw PLC filed Critical Renishaw PLC
Publication of JP2004520589A publication Critical patent/JP2004520589A/ja
Publication of JP2004520589A5 publication Critical patent/JP2004520589A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4578771B2 publication Critical patent/JP4578771B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G01B7/008Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B7/012Contact-making feeler heads therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2412Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
    • G01D5/2415Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap adapted for encoders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

変位応答装置、例えば測定プローブ(110)が開示される。スタイラス(130)の変位は平面ばね(112および114)によって支持されるキャリッジの弾性的な変位を生じさせる。この変位は、2つのシリンダ(164および166)から形成される静電容量型センサ(160)によって検知される。シリンダな少なくとも3自由度をもって変位し、この変位を通じた静電容量の変化は回路(例えば図5)によって決定され、x、yおよびz方向の変位が検出される。

Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、変位に応答する静電容量型の検出装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
変位を測定するために、構造の部分において生じる変位など、構造の静電容量の変化を用いる多くの装置が知られている。かかる公知の装置の一つが、特許文献1に開示されている。この特許では、間隔を置いた平坦な静電容量プレート(flat capacitance plates)をもつジョイスティックと、それらプレートの相対変位が生じたときにそれらプレートの静電容量の変化を測定するための回路とが開示されている。プレートの配置は、両者間に挟まれた単一の円形状の中間ディスクを含み、すべては空隙によって分離されている。ジョイスティックが動くことによって、中間ディスクもまた動くことになる。しかしながら、中間ディスクの動きは空隙の幅に制限される。中間ディスクがその軸の方向に動いたときには静電容量に比較的大きい変化が生じるのに対して、中間ディスクがその軸に関して端から端まで傾く場合には、検出される静電容量の変化は僅かである。そのように方向の異なる2つの変位に対して応答が顕著に異なるのは問題である。ジョイスティックが異なる方向に押されたときに、異なる静電容量変化を示すことになるからである。
【0003】
例えば特許文献2、特許文献3および特許文献4には、円筒形の静電容量型測定装置が開示されている。これら従来技術はそれぞれ、各円筒形部分が軸方向に移動するように装置が作動されて、それら部分間の誘電体のサイズには変化が生じないようにしていることを開示している。
【0004】
【特許文献1】米国特許第5,006,952号明細書
【特許文献2】欧州特許0831300号明細書
【特許文献3】米国特許第4,961,05号明細書
【特許文献4】米国特許第3,928,796号明細書
【特許文献5】国際公開第00/60307号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1の形態として提供される変位応答装置は、第1部材と、該第1部材に関し少なくとも3自由度をもって変位可能な第2部材とを具えるとともに、離間した関係にある少なくとも2つの静電容量要素を有する静電容量型変位センサを具え、前記要素の一つが前記第1部材に接続され、前記要素の他方が前記第2部材に接続されることで、当該2つの要素は互いに関して前記少なくとも3自由度の変位が可能となってそれらの静電容量が変化する変位応答装置であって、本発明では、前記要素は、少なくとも2つのほぼ同軸のチューブの形態であり、その一方が他方内に配置されてなることを特徴とする。
【0006】
好ましくは、前記チューブは概ね同心のシリンダである。あるいは、中央のチューブと、その内側および外側にある他の2つのチューブとの、3つのチューブを備える。
【0007】
本発明はまた、例えば測定プローブなどの変位応答装置のための懸架システムをなすばねの構成に関する。
【0008】
プローブにおけるそのような構成は、例えば特許文献5によって知られている。ここでは、軸方向に分離された一対の平面ばね(planar spring)を回動および軸方向に移動させるために取り付けられたスタイラスホルダを有する測定プローブが記載されており、ばねはスタイラスホルダとプローブのハウジングとの間に延在している。スタイラスホルダはプローブ軸上の一点のまわりに回動可能であり、2つのばねの相対的なこわさ(stiffness)に従って、2つのばねの平面間のいずこかに位置づけられる。加えて、この公報では、第3のばねを付加できることが示唆されている。この第3のばねも、スタイラスホルダの回動点を通る平面内で、タイラスホルダおよびハウジング間に延在して設けられている。
【0009】
よって本発明の第2の形態では、変位応答装置のための懸架システムが提供され、ここではスタイラスホルダが他の構成のばねを用いてハウジング内に懸架される。
【0010】
本発明の好適な実施形態においては、そのばねは平面ばねである。
【0011】
また、本発明の好適な実施形態では、懸架システムは3つのばねを具備する。
【0012】
好ましくは、プローブはさらに、プローブ動作時におけるスタイラスの大きな運動を通じたばねの過応力(overstressing)からばね懸架システムを保護すべく、オーバートラベル装置(overtravel device)を含んでおり、これは公知の動的な(kinematic)オーバートラベル装置であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図面を参照して本発明を説明する。
【0014】
図1は本発明を実施する変位応答装置を示す。この装置は測定プローブ10であり、例えば座標測定機や工作機械などの機械20に取り付けられる。スタイラス30はチップ(tip)40を有し、これは使用時に例えばワークピース50の表面に係合する。スタイラスチップに作用する表面の係合力はスタイラス20の移動をもたらす。後述する本実施形態のばね構成によって、スタイラス20は、2つの回転方向(x、y)と1つの並進方向(z)との、3つの自由度をもつことになる。スタイラスは静電容量型センサ60に接続され、これはスタイラスの変位の有無および/またはその変位量を決定するのに用いることができる。よって、単純なトリガ信号が発生すること、またはアナログ型の信号が発生することで、プロフィールの走査を言わば補助することが可能となる。
【0015】
ばね構成は、間隔をもって並置され、z方向におけるスタイラスの並進を許容する2つのダイアフラム12と、これらより僅かにかたく、球面内でのスタイラスチップの変位を許容する薄板ばね(flat spring)14とを具えている。ここで、球面は薄板ばね14のほぼ平面内にある交差部(cross)11に中心点を有している。よって図示のばね構成が3自由度を許容することになる。
【0016】
図1、図2および図3を参照するに、静電容量型センサは3つの同心セラミックシリンダ62、64および66から形成されている。シリンダ62、64および66はそれぞれ、銅を蒸着し(metallised)、金で被覆した(overcoated)セラミック材料から形成され、金属全体のコート厚は約2ミクロンとなっている。このコート部分にスルーエッチングを施すことで(through-etched)、コートにディスクリートな静電容量エリアが形成され、そのいくつかが組み込み型の電気接続部68をもつ。スタイラスの変位によって中間の静電容量シリンダ64の弾性変位が生じる。相対して固定された内側および外側の静電容量シリンダ62および66は、誘電性(dielectric)のある空隙をもって中間シリンダ64の内表面および外表面から離隔している。中間シリンダ64が動けば、静電容量の変化が生じることになる。z方向または中心11まわりのシリンダ64の変位が生じるとき、結果としてシリンダ間の空隙が大きく変わらないことに気付くであろう。しかしシリンダ上の導電層は2つのセグメントに分けられ、セグメントのオーバーラップがセンサ内の静電容量を決定し、セグメントのオーバーラップ量によってシリンダの変位が測定可能となっている。このようにすることで、従来技術で平坦プレートが用いられていたときよりも、シリンダ間の移動(travel)の範囲をより大きくすることが可能となる。
【0017】
シリンダ62、64および66上における導電領域エリアの特有パターンの一例が図2に示されている。図2は、図1に示された静電容量型センサ60の分解図である。
【0018】
また、図2においては、ディスクリートな静電容量エリアを明示するために、シリンダの表面が展開して示されている。
【0019】
図3は図2におけるIII方向矢視図であり、センサを通る断面の詳細を示している。
【0020】
蒸着エリアA、BおよびCは、実際より厚く示されている。
【0021】
静止した外側シリンダ66は4つのクオドラントA1B1、A2B2、A3B3およびA4B4に分割された環状部を有し、これらの各々は後述される信号調整回路(signal conditioning circuit)に接続されている。その回路が発生する電圧によって、電荷が蓄積され、これは領域A、BおよびC間のオーバーラップの度合いに従って変化する。可動の中間シリンダ64に対しては電気接続がなされていないが、その外側表面はスルーホール70を介して内側表面に電気的に接続される。中間シリンダの8つの分離領域Cは一対のクオドラントAおよびBにオーバーラップしており、オーバーラップ量の変化によって静電容量が変化するようになっている。後述のように、オーバーラップの変化はz、xおよびy変位を通じて生じる。中間シリンダないしはスタイラスが動かされた方向を信号回路が決定できるように、クオドラントが用いられる。
【0022】
図4は図1〜図3における静電容量型センサのための回路を示している。作動時においてセンサは、ロジック74により駆動されるスイッチ回路72を介し、ステップ状電圧(stepped voltage)で充電される。従って電荷蓄積エリア(capacitive areas)(この図では1セットのみが示されている)は交互に充電され、その充電量は充電増幅器c.ampにより増幅されて、充電の位相が位相感応デバイスp.s.dにより決定される。
【0023】
使用可能な回路の構成は特許文献1に開示されており、この文献を参照することでその内容をここに含むものとする。
【0024】
本実施形態では、2つの付加的なキャパシタンスCfおよびCpが示されている。Cpは充電増幅器についてのフィードバックキャパシタンスであり、Cpはピックオフキャパシタンスである。それらは内側シリンダ62上に形成されている。従って、可動シリンダ64には電気的接続部が形成されていない。キャパシタンスCfおよびCpはセンサの他方のキャパシタンスとして同じ誘電体(すなわち空気)をもち、空気の誘電率のいかなる変化もすべてのキャパシタンスに影響せず、従って正味効率(net effect)は僅かであろう。
【0025】
この例においては、センサのクオドラントについてそれぞれ1つずつ、4つのチャネルがあってもよい。この方法では、スタイラスの変位のxまたはy方向は各クオドラントの静電容量の変化から判定される。4つのチャネルをもつこの実施形態に適した回路は、特許文献1においても開示されている。
【0026】
この発明の他の例が図5に示されている。この例では2つのシリンダが用いられる。キャパシタンスCfおよびCpがセンサ上にないことを除いては、作動原理は上述した通りである。センサ外で信号調整回路内に代わりのキャパシタンスCfが取り付けられており、キャパシタンスCpは不要である。シリンダが2つのみであり、センサが構成上簡単なものとなるが、可動シリンダ(例えば内側シリンダ)に対してフレキシブルな電気接続部73を要する点では、構成上有利ではない。
【0027】
図5に示した回路は、図4の回路または特許文献1に開示された回路と本質的には異ならない。
【0028】
図6は変位応答装置、この例では測定プローブを通る断面を示している。このプローブは図1に示したプローブと同様であり、同様の部分には同様の参照番号を付してある。
プローブはハウジング10を有し、そこからワークピース接触スタイラス30が延在している。ねじ接続部18はスタイラス30をスタイラスホルダ16に接続する。スタイラスホルダ16は動的支持部(kinematic support)によって支持されており、この動的支持部はプレート26の周囲に120度のインターバルで配置されたV溝22を備えている。それぞれの溝は、取り付け部24にボール28を固定するためのシート部をなし、取り付け部はさらにスタイラスホルダ16に接続されている。圧縮状態で作用するコイルばね32が取り付け部24とスタイラスホルダ16との間に設けられ、溝22内にボール28を付勢してスタイラスホルダ16がプレート26に速やかに保持されるようにするための力を発生している。
【0029】
動的支持部は脱抜(break-out)可能なオーバートラベル機構をなし、スタイラスホルダの移動(トラベル)が許容できない量となったときに1または複数のボールが各シート部から浮上できるようにしている。これによって、スタイラスホルダ懸架機構の残部が保護される。スタイラスに作用する力によってばね32が圧縮されることで、1または複数のボールが各シート部から浮上し、シリンダ64が隣接するシリンダ62および66に強制的に接触させられることなはい。
【0030】
プレート26は、スタイラス30とともに移動し(通常動作時)、変位センサ60に直接接続されている。この例においては、静電容量型センサ60が示されたが(そしてこれは上述のように構成されたものであるが)、他の変位センサを用いることも可能である。
【0031】
プレートは、平坦な平面ばね14を介して、バレル34上に弾性的に懸架されている。このばねによって、スタイラスホルダ中央の点に関するスタイラスホルダのxおよびy方向の回動が許容される。
【0032】
バレル34はスロット36を有し、このスロットによってプレート26および取り付け部24の脚部を障害なく通すことが可能となる。バレルは、端部においてさらに2つの平面ばね12によって懸架され、バレルおよびそれが支持する要素がz方向にのみ移動できるようにされている。
【0033】
変位センサは、ハウジング10に固定される要素(シリンダ62および66)と、ばね14によるx,y方向、および平行なばね12によるz方向の変位のために懸架されるさらなる要素(シリンダ64)とを有している。
【0034】
このプローブの構成により、構造が簡単なものとなる。
【0035】
ばね12の構成は図7に示すようになっている。内周部および外周部は、それぞれ、バレル34およびハウジング10に溶接(weld)されている。ばね12のそれぞれは、概して周方向および半径方向外方に延在する3本の脚部35をもつ「マン島(Isle of Man)」レースのマークの構成を有している。脚部35は、ばね素材にスルーエッチング(through-etching)した3つのトラック37によって形成される。
【0036】
図8は図9に示された構成を単純化して示す模式図である。図10、図11および図12は図8および図9に示された実施形態の部分拡大図である。
【0037】
図8は他の測定プローブを示している。これはばね内蔵のキャリッジ134に取り付けられたスタイラス130を有している。このキャリッジが取り付けられる機械に対する当該キャリッジの変位は、静電容量型センサ160を用いて決定される。センサ160は、以下に詳述するように、この例では2つの同心シリンダの形態である2つのチューブ164および164を具える。
【0038】
本実施形態は図1および図6に示した実施形態とは異なったばね構成を有している。この例では平行な一対の平面ばね112が用いられ、xまたはy方向の移動に対しては比較的高い剛性(stiffness)を提供する一方、z方向には柔軟性(compliance)を与えている。このばね対112をより厚みのある単一のばねに置き換えることもできるが、スルーエッチングは薄い素材に最もよく働くので、プレス工程を言っても、図示のような2つの薄いばねを作製する方がむしろ、厚みのある単一のばねとするよりも廉価である。
【0039】
さらに設けられた平面ばね114がキャリッジ134の下端を支持する。この、さらに設けられたばねは、x、yおよびz方向におけるキャリッジ/スタイラスの変位に抵抗する。このばねの構成によって、z方向におけるスタイラスの変位と同様、概念的な(notional)点に関するスタイラスの回動が可能となる。プレート164および166の差動変位(differential movement)によって、それらの間の静電容量の変化が生じ、これは例えば図5に示した回路を用いることによって検出することができる。
【0040】
ばね内蔵型の動的取り付け部の形態であるオーバートラベル機構135がこの実施形態においても備えられている。ばね132は、その一端がキャリッジ134に作用し、他端が3つのボール128を支持するプレート124をキャリッジ134上に支持された相補のV溝122に対して付勢する。互いに付勢されたボール/V溝構造は上述のように作動する。
【0041】
図9は図8に示す模式図のように構成されたプローブを通る断面図、図10は図9に示すプローブの部分の拡大図である。このプローブは図1〜図7に示したプローブと同様に作動し、上述と同じく3自由度を有している。プレート124はキャリッジ134の間隙部間から外方に延在している。下側のばね114に対する支持部127は上側のばね112内の間隙部129から下方に延在している。
【0042】
静電容量型センサ160は、図9には示されているが、図10では明確化のために省略されている。内側のシリンダ164はキャリッジ134に貼着された取り付け部125に支持されている。外側のシリンダ166はプローブの本体に接続される。センサ160の作動は既に詳述した通りである。図5は適切な2シリンダ回路を示している。
【0043】
図11および図12は2つのシリンダ164および166を拡大して示す。シリンダ上の導電材A、BおよびCのパターンは上述したシリンダ164および166上のものと同じである。この例では、シリンダ62と等しいシリンダはなく、そこでシリンダ164上の領域Cに対してフレキシブルな接続部(図5の符号73)が必要となっている。
【0044】
内側シリンダ164は、平坦というより、センサ160のxy回転中心111をほぼ中心とした半径R(図8)をもつ樽型の外周部を有していることに気付くであろう。このような樽型とすることで、2つのシリンダ164および166間の誘電性ギャップをより小さくでき、それによって高い静電容量を実現することができる。x、yおよびz軸間のクロストークもまた低減される。内側シリンダ164上にコートされた導電材内で湾曲した中断部を得るためには、レーザエッチング技術が用いられる。その技術を外側シリンダ166に対して用いることもできる。
【0045】
以上の実施形態に対して多くの変更または変形が可能であることは、当業者であれば明らかであろう。スタイラスチップをもつ変位検出装置について本発明を説明したが、いかなる多軸測定または接触検知装置であっても本発明を用いることができる。以上のプローブは静電容量型センサの弾性変位および支持のためにばねを用いるものであったが、例えばゴムブロック、摺動(slideways)ないしは平行移動機構など、他の構成を用いることもできる。センサシリンダ(62、64および66)について説明し、例示したが、例えば方形チューブ、六角形チューブまたは異形(irregular shaped)チューブなど、いかなる形状のチューブであっても好ましく作動できるものである。図8〜図12に示したセンサは樽型の外側表面をもつセンサシリンダ164を有しているが、両端のそれぞれに向かうテーパ付きのシリンダであっても、良好な結果を与える。各実施形態で示したセンサの導電部分は互いに対向している。それらの導電部分が互いに対向しないように表面に配置されていても、センサは良好に機能するであろう。そのような構成は製造コストを低減する場合に要求され得るものである。第2の実施形態において、可動シリンダ164は外側のものとしてもよく、その場合には静止シリンダを樽型とすればよい。
【0046】
センサ60および160は導電クオドラントを有するものとして示されたが、2またはそれ以上の導電セクタ、例えば、3セクタを図4または図5の回路の適切な代替物とともに用いるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の一実施形態を簡略化して示す図である。
【図2】図1に示した静電容量型センサのコンポーネントを示す。
【図3】図1に示した静電容量型センサのコンポーネントを示す。
【図4】本発明とともに用いられる信号調整回路の部分を示す。
【図5】変更した静電容量型センサおよび信号調整回路の部分を示す。
【図6】測定プローブの断面を示し、本発明の第2の形態を示している。
【図7】図6に示す測定プローブのばねコンポーネントを示す。
【図8】本発明のさらなる実施形態を示す。
【図9】本発明のさらなる実施形態を示す。
【図10】本発明のさらなる実施形態を示す。
【図11】本発明のさらなる実施形態を示す。
【図12】本発明のさらなる実施形態を示す。

Claims (6)

  1. 第1部材と、該第1部材に関し少なくとも3自由度をもって変位可能な第2部材とを具えるとともに、離間した関係にある少なくとも2つの静電容量要素を有する静電容量型変位センサを具え、前記要素の一つが前記第1部材に接続され、前記要素の他方が前記第2部材に接続されることで、当該2つの要素は互いに関して前記少なくとも3自由度の変位が可能となってそれらの静電容量が変化する変位応答装置であって、前記要素は、少なくとも2つのほぼ同軸のチューブの形態であり、その一方が他方内に配置されてなることを特徴とする変位応答装置。
  2. 前記チューブは概ね同心のシリンダである請求項1に記載の変位応答装置。
  3. 前記シリンダは、静止した外側シリンダと、当該静止したシリンダに対して前記3自由度をもつ可動の内側シリンダとを具備する請求項2に記載の変位応答装置。
  4. 前記内側シリンダは、樽型輪郭の球面部分である外表面を有する請求項3に記載の変位応答装置。
  5. 前記チューブの一つまたは可動シリンダは弾性支持部を有する請求項1ないし4のいずれかに記載の変位応答装置。
  6. 前記弾性支持部は、前記3自由度を許容すべく構成され、間隔をもって配置された2または3の平面ばねの形態である請求項5に記載の変位応答装置。
JP2002561899A 2001-01-30 2002-01-30 測定プローブ Expired - Fee Related JP4578771B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0102324.1A GB0102324D0 (en) 2001-01-30 2001-01-30 Capacitance type displacement responsive device and a suspension system for a displacement responsive device
PCT/GB2002/000413 WO2002061378A1 (en) 2001-01-30 2002-01-30 Capacitive displacement sensor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2004520589A true JP2004520589A (ja) 2004-07-08
JP2004520589A5 JP2004520589A5 (ja) 2006-01-05
JP4578771B2 JP4578771B2 (ja) 2010-11-10

Family

ID=9907768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002561899A Expired - Fee Related JP4578771B2 (ja) 2001-01-30 2002-01-30 測定プローブ

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6683780B2 (ja)
EP (2) EP1967826B1 (ja)
JP (1) JP4578771B2 (ja)
CN (1) CN1307406C (ja)
AT (1) ATE404849T1 (ja)
DE (1) DE60228167D1 (ja)
GB (1) GB0102324D0 (ja)
RU (1) RU2293945C2 (ja)
WO (1) WO2002061378A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014013862A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Wacom Co Ltd 容量可変型コンデンサ
JP2015529989A (ja) * 2012-06-19 2015-10-08 ベーア−ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー 対象物の移動を検出する静電容量センサ
JP2017075953A (ja) * 2016-11-18 2017-04-20 株式会社ミツトヨ 測定プローブ
KR20220118178A (ko) * 2021-02-18 2022-08-25 황강선 컴팩트 타입의 기계 부품 검사용 탐침 유닛 및 이를 이용한 다중 탐침 검사장치

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0508388D0 (en) 2005-04-26 2005-06-01 Renishaw Plc Surface sensing device with optical sensor
GB0512138D0 (en) * 2005-06-15 2005-07-20 Renishaw Plc Method of determining measurement probe orientation
CN100487361C (zh) * 2007-09-06 2009-05-13 浙江大学 基于电容测量原理的平面电容传感器
DE102008038134A1 (de) 2007-09-13 2009-04-16 Hexagon Metrology Gmbh Tastkopf
GB0804467D0 (en) * 2008-03-11 2008-04-16 Renishaw Plc Touch trigger measurement probe
DE102008019115B4 (de) * 2008-04-16 2014-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Wägezelle
DE102008036377A1 (de) * 2008-08-05 2010-02-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Winkelsensoranordnung
GB0904180D0 (en) 2009-03-11 2009-04-22 Renishaw Plc Apparatus and method for digitising impedance
CN102003974B (zh) * 2009-08-28 2012-06-13 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 运动感测器
TWI420109B (zh) * 2009-09-01 2013-12-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 運動感測器
EP2479531A1 (en) 2011-01-19 2012-07-25 Renishaw plc Analogue measurement probe for a machine tool apparatus
EP2665988B1 (en) 2011-01-19 2015-08-12 Renishaw Plc. Analogue measurement probe for a machine tool apparatus
EP2479530A1 (en) 2011-01-19 2012-07-25 Renishaw PLC Analogue measurement probe for a machine tool apparatus and method of operation
KR20130061958A (ko) * 2011-12-02 2013-06-12 한국전자통신연구원 전자펜의 필압 측정장치
US8978487B2 (en) 2012-12-13 2015-03-17 Blackberry Limited Capacitive force sensor with magnetic spring
CN103175499B (zh) * 2013-03-20 2016-05-11 北京科技大学 一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪
CN103234440B (zh) * 2013-04-18 2015-08-19 赵飚 三维测量头
CN103411525B (zh) * 2013-06-05 2016-01-20 电子科技大学 一种圆柱电容位移传感器及调理电路
WO2014199134A1 (en) * 2013-06-10 2014-12-18 Renishaw Plc Selective laser solidification apparatus and method
GB201310398D0 (en) 2013-06-11 2013-07-24 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and method
CN103557781B (zh) * 2013-09-10 2017-06-30 林立 双单极电容差分位移传感器
DE102013015237A1 (de) 2013-09-13 2015-03-19 Blum-Novotest Gmbh Rauheits-Messinstrument zum Einsatz in einer Werkzeugmaschine und Verfahren zur Rauheitsmessung in einer Werkzeugmaschine
CN104135811A (zh) * 2014-08-13 2014-11-05 哈尔滨工业大学 一种可在三自由度运动的多探针支架
WO2015158930A1 (en) * 2015-02-13 2015-10-22 Advanced Silicon Sa Active pen with tip pressure sensor
GB201505458D0 (en) 2015-03-30 2015-05-13 Renishaw Plc Additive manufacturing apparatus and methods
CN105136038B (zh) * 2015-09-30 2019-06-07 北方民族大学 一种直接入射式光臂放大型三维扫描测头
CN105180813B (zh) * 2015-09-30 2019-06-07 北方民族大学 一种直接入射式光臂放大型二维线性测头
US9933867B2 (en) 2015-12-30 2018-04-03 Synaptics Incorporated Active pen capacitive displacement gauge
JP6715110B2 (ja) * 2016-06-30 2020-07-01 日本精機株式会社 ストロークセンサ及び鞍乗り型車両
CN106839959B (zh) * 2016-12-19 2019-05-03 西安交通大学 一种多向位移测量测头
US10866080B2 (en) * 2018-11-01 2020-12-15 Mitutoyo Corporation Inductive position detection configuration for indicating a measurement device stylus position
CN108007357A (zh) * 2017-11-14 2018-05-08 成都华量传感器有限公司 板弹簧测量结构及位移传感器
IT201800005159A1 (it) * 2018-05-08 2019-11-08 Trasduttore di posizione capacitivo e relativo dispsoitivo joystick e metodo di controllo.
US11543899B2 (en) 2018-11-01 2023-01-03 Mitutoyo Corporation Inductive position detection configuration for indicating a measurement device stylus position and including coil misalignment compensation
US10914570B2 (en) * 2018-11-01 2021-02-09 Mitutoyo Corporation Inductive position detection configuration for indicating a measurement device stylus position
US11740064B2 (en) 2018-11-01 2023-08-29 Mitutoyo Corporation Inductive position detection configuration for indicating a measurement device stylus position
US11644298B2 (en) 2018-11-01 2023-05-09 Mitutoyo Corporation Inductive position detection configuration for indicating a measurement device stylus position
CN109916289B (zh) * 2019-03-22 2020-08-07 哈尔滨工业大学 一种自变向电感式位移测量传感器
CN112729642B (zh) * 2020-12-07 2023-01-13 北京星航机电装备有限公司 一种压簧力值的测试工装及测试方法
US11644299B2 (en) 2020-12-31 2023-05-09 Mitutoyo Corporation Inductive position sensor signal gain control for coordinate measuring machine probe
EP4148372A1 (en) 2021-09-09 2023-03-15 Renishaw PLC Measurement probe
DE102021210531A1 (de) 2021-09-22 2023-03-23 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Tastkopf
US11713956B2 (en) 2021-12-22 2023-08-01 Mitutoyo Corporation Shielding for sensor configuration and alignment of coordinate measuring machine probe
US11733021B2 (en) 2021-12-22 2023-08-22 Mitutoyo Corporation Modular configuration for coordinate measuring machine probe
EP4386311A1 (en) * 2022-12-15 2024-06-19 Hexagon Technology Center GmbH Touch trigger probe with capacitive sensor
CN118518587B (zh) * 2024-07-22 2024-09-17 常州锦奥制辊机械有限公司 一种镜面辊表面缺陷检测装置及检测方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303919A (en) * 1978-12-04 1981-12-01 John Dimeff Non-contacting device for sensing multi-component motion
JPS5844302A (ja) * 1981-06-30 1983-03-15 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 測定プロ−ブ
US4562430A (en) * 1981-12-24 1985-12-31 Agence Spatiale Europeenne Position detection device for magnetic bearing
JPH04506706A (ja) * 1990-02-23 1992-11-19 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 接触式プローブ
JPH05508476A (ja) * 1991-05-25 1993-11-25 レニショウ メタロジィ リミテッド 測定プローブ
JPH0749205A (ja) * 1993-08-03 1995-02-21 Nitta Ind Corp 静電容量式センサー
JPH10122809A (ja) * 1996-10-24 1998-05-15 Olympus Optical Co Ltd 球面アクチュエータ
JP2000193408A (ja) * 1998-10-20 2000-07-14 Fuji Oozx Inc エンジンバルブの位置測定装置
WO2000060307A1 (en) * 1999-04-06 2000-10-12 Renishaw Plc Measuring probe with diaphragms and modules

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2892152A (en) * 1953-09-22 1959-06-23 Buisson Pierre System for measuring small displacements of a body along three coordinate axes
US3928796A (en) 1973-11-30 1975-12-23 Int Lead Zinc Res Capacitive displacement transducer
FR2489500A1 (fr) * 1980-08-28 1982-03-05 Option Sa Traducteur electrique de rotation ou de translation, utilisant un effet capacitif entre des elements conducteurs multiples en deplacement relatif guide
GB8607199D0 (en) * 1986-03-24 1986-04-30 Renishaw Plc Position sensing probe
GB8808614D0 (en) * 1988-04-12 1988-05-11 Renishaw Plc Displacement-responsive devices with capacitive transducers
US4961055A (en) 1989-01-04 1990-10-02 Vickers, Incorporated Linear capacitance displacement transducer
US5576704A (en) * 1994-12-01 1996-11-19 Caterpillar Inc. Capacitive joystick apparatus
US5691646A (en) * 1994-12-07 1997-11-25 Mitutoya Corporation Capacitance-type displacement measuring device with electrodes having spiral patterns
JP3256443B2 (ja) 1996-09-20 2002-02-12 株式会社ミツトヨ 静電容量式変位測定装置
DE102008019115B4 (de) * 2008-04-16 2014-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Wägezelle

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303919A (en) * 1978-12-04 1981-12-01 John Dimeff Non-contacting device for sensing multi-component motion
JPS5844302A (ja) * 1981-06-30 1983-03-15 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 測定プロ−ブ
US4562430A (en) * 1981-12-24 1985-12-31 Agence Spatiale Europeenne Position detection device for magnetic bearing
JPH04506706A (ja) * 1990-02-23 1992-11-19 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー 接触式プローブ
JPH05508476A (ja) * 1991-05-25 1993-11-25 レニショウ メタロジィ リミテッド 測定プローブ
JPH0749205A (ja) * 1993-08-03 1995-02-21 Nitta Ind Corp 静電容量式センサー
JPH10122809A (ja) * 1996-10-24 1998-05-15 Olympus Optical Co Ltd 球面アクチュエータ
JP2000193408A (ja) * 1998-10-20 2000-07-14 Fuji Oozx Inc エンジンバルブの位置測定装置
WO2000060307A1 (en) * 1999-04-06 2000-10-12 Renishaw Plc Measuring probe with diaphragms and modules

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015529989A (ja) * 2012-06-19 2015-10-08 ベーア−ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー 対象物の移動を検出する静電容量センサ
JP2014013862A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Wacom Co Ltd 容量可変型コンデンサ
JP2017075953A (ja) * 2016-11-18 2017-04-20 株式会社ミツトヨ 測定プローブ
KR20220118178A (ko) * 2021-02-18 2022-08-25 황강선 컴팩트 타입의 기계 부품 검사용 탐침 유닛 및 이를 이용한 다중 탐침 검사장치
KR102586865B1 (ko) * 2021-02-18 2023-10-06 황강선 컴팩트 타입의 기계 부품 검사용 탐침 유닛 및 이를 이용한 다중 탐침 검사장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1307406C (zh) 2007-03-28
EP1967826B1 (en) 2018-11-14
WO2002061378A1 (en) 2002-08-08
US20030048592A1 (en) 2003-03-13
US6683780B2 (en) 2004-01-27
GB0102324D0 (en) 2001-03-14
DE60228167D1 (de) 2008-09-25
EP1261845B1 (en) 2008-08-13
JP4578771B2 (ja) 2010-11-10
EP1261845A1 (en) 2002-12-04
EP1967826A3 (en) 2014-08-27
CN1457422A (zh) 2003-11-19
EP1967826A2 (en) 2008-09-10
RU2293945C2 (ru) 2007-02-20
ATE404849T1 (de) 2008-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004520589A (ja) 静電容量型変位センサ
US9605943B2 (en) Measuring probe
EP0544854B1 (en) Measuring probe
EP1086354B1 (en) Surface sensing device with optical sensor
CA2670513C (en) A sensor for detecting accelerations
US20160258744A1 (en) Measuring probe
US8196458B2 (en) Nanoindenter
US7808061B2 (en) Multi-die apparatus including moveable portions
JP4141637B2 (ja) 部品の線形寸法を検査するためのヘッド
JP4386841B2 (ja) 座標測定機械用プローブヘッド
JPH0792373B2 (ja) タッチ信号プローブ
JP3352055B2 (ja) タッチ信号プローブの着座機構
JP2010112864A (ja) 力センサー
JPH0615964B2 (ja) 二次元倒れ角センサ
US20240200924A1 (en) Touch trigger probe with capacitive sensor
Hermann et al. Design of tactile measuring probes for coordinate measuring machines
JPH1138038A (ja) 加速度センサ
Hermann Overview of Various Tactile Measuring Probe Constructions
KR20240146489A (ko) 힘과 방향 측정이 가능한 복합 센서
KR100270966B1 (ko) 산업용 로봇의 오리엔테이션 측정 시스템
JP2024078405A (ja) 測定システム及びその動作方法並びにスタイラス運動機構
JP2001221607A (ja) 距離測定装置
JPH04221708A (ja) 接触子破損防止装置
JPH03100415A (ja) 三軸変位構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080711

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081009

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081017

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081210

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090113

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090210

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090511

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090518

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090807

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091105

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091112

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100105

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100113

RD13 Notification of appointment of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433

Effective date: 20100127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100806

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100825

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4578771

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees