JP2966117B2 - 位置検知プローブ - Google Patents
位置検知プローブInfo
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
- G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B5/012—Contact-making feeler heads therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
- G01B11/005—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
- G01B11/007—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines feeler heads therefor
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブ、例えば座標
位置検出装置で面の位置または輪郭を測定するプローブ
に関する。
位置検出装置で面の位置または輪郭を測定するプローブ
に関する。
【０００２】座標位置検出装置としては、ワークピース
を支持可能な支持構造体に対して、互いに直交する方向
に移動可能に支持されたヘッドと、該ヘッドの支持構造
体に対する位置を互いに直交する方向に対して測定する
手段とを具えたものが知られている。典型的なプローブ
は、支持アセンブリ上に支持され、静止位置から互いに
直交する方向に移動するスタイラスと、スタイラスのヘ
ッドに対する位置を互いに直交する方向に対して測定す
る手段とを具えている。使用に際してプローブはヘッド
に固定される。典型的な動作を説明する。ヘッドが予め
定めた位置に移動されると、スタイラスはワークピース
とある点で係合し、スタイラスはヘッドに対して変位す
る。そして、ヘッドの相対位置を測定する手段と、スタ
イラスの相対位置を測定する手段からの出力を加算して
支持構造体に対するスタイラスの位置を求める。ワーク
ピースの寸法はスタイラスと係合したワークピース上の
多数の点に関する出力を加算した結果から得られる。
を支持可能な支持構造体に対して、互いに直交する方向
に移動可能に支持されたヘッドと、該ヘッドの支持構造
体に対する位置を互いに直交する方向に対して測定する
手段とを具えたものが知られている。典型的なプローブ
は、支持アセンブリ上に支持され、静止位置から互いに
直交する方向に移動するスタイラスと、スタイラスのヘ
ッドに対する位置を互いに直交する方向に対して測定す
る手段とを具えている。使用に際してプローブはヘッド
に固定される。典型的な動作を説明する。ヘッドが予め
定めた位置に移動されると、スタイラスはワークピース
とある点で係合し、スタイラスはヘッドに対して変位す
る。そして、ヘッドの相対位置を測定する手段と、スタ
イラスの相対位置を測定する手段からの出力を加算して
支持構造体に対するスタイラスの位置を求める。ワーク
ピースの寸法はスタイラスと係合したワークピース上の
多数の点に関する出力を加算した結果から得られる。
【０００３】
【従来の技術】スタイラスを支持する支持アセンブリを
有する測定プローブとしては、米国特許４，０８４，３
２３号に開示されたものが知られている。この支持アン
センブリは３組の板ばね（ｐｌａｎａｒ ｓｐｒｉｎ
ｇ）対を互いに直交するように連結したものである。
有する測定プローブとしては、米国特許４，０８４，３
２３号に開示されたものが知られている。この支持アン
センブリは３組の板ばね（ｐｌａｎａｒ ｓｐｒｉｎ
ｇ）対を互いに直交するように連結したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにすると、ス
タイラスに対して摩擦は生じないが、比較的狭い範囲を
平行にしか動かせないという問題点がある。他のプロー
ブの例としては、国際出願公開番号９０／０４１４９号
に開示されたもので、３組の円筒形をしたスラストベア
リング（ｌｉｎｅａｒ ｂｅａｒｉｎｇ）対を互いに直
交するように連結したものにスタイラスを取り付けたも
のが知られている。この例のスタイラスは広い範囲を移
動することができるが、ベアリングはその質量が比較的
大きいので、慣性が大きく、また、ベアリングの摩擦に
よりヒステリシスが見られる。
タイラスに対して摩擦は生じないが、比較的狭い範囲を
平行にしか動かせないという問題点がある。他のプロー
ブの例としては、国際出願公開番号９０／０４１４９号
に開示されたもので、３組の円筒形をしたスラストベア
リング（ｌｉｎｅａｒ ｂｅａｒｉｎｇ）対を互いに直
交するように連結したものにスタイラスを取り付けたも
のが知られている。この例のスタイラスは広い範囲を移
動することができるが、ベアリングはその質量が比較的
大きいので、慣性が大きく、また、ベアリングの摩擦に
よりヒステリシスが見られる。
【０００５】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、移動範囲を広くするとともに、摩擦を軽減させた
位置検知プローブを提供することにある。
決し、移動範囲を広くするとともに、摩擦を軽減させた
位置検知プローブを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施態様
は、ヘッドに取り付けた固定構造体と、該固定構造体に
対して相対的に移動するスタイラスを支持する支持アセ
ンブリとを有し、かつ、面の位置または輪郭を測定する
際に、座標位置測定装置で用いられる位置検知プローブ
において、第１平面を有する第１部材と、前記第１平面
に押し当てられ、ベアリング手段により、該第１平面上
を第１平面に対して全方向に移動する第２平面を有し、
前記スタイラスが取り付け可能な第２部材と、該第２部
材の前記第１部材に対する回転を抑制する手段とを具え
たことを特徴とする。
は、ヘッドに取り付けた固定構造体と、該固定構造体に
対して相対的に移動するスタイラスを支持する支持アセ
ンブリとを有し、かつ、面の位置または輪郭を測定する
際に、座標位置測定装置で用いられる位置検知プローブ
において、第１平面を有する第１部材と、前記第１平面
に押し当てられ、ベアリング手段により、該第１平面上
を第１平面に対して全方向に移動する第２平面を有し、
前記スタイラスが取り付け可能な第２部材と、該第２部
材の前記第１部材に対する回転を抑制する手段とを具え
たことを特徴とする。
【０００７】第１部材は固定構造体に設けてある。
【０００８】本発明の１つの実施態様は、第３部材がス
タイラスに取り付け可能で、第１平面上を第２部材とと
もに移動することは抑制されるが、第２部材に直交する
方向に移動可能であり、従って、スタイラスを３次元的
に移動させることを特徴とする。
タイラスに取り付け可能で、第１平面上を第２部材とと
もに移動することは抑制されるが、第２部材に直交する
方向に移動可能であり、従って、スタイラスを３次元的
に移動させることを特徴とする。
【０００９】本発明の第２の実施態様は、面の位置また
は輪郭を測定する際に、座標位置測定装置で用いられる
プローブにおいて、プローブはプローブをヘッドに取り
付け可能な固定構造体と、固定構造体に対して２次元的
に移動可能なスタイラスを支持する部材とを具え、か
つ、直交する２つの方向における可動部材の移動量を変
換するトランスジューサ手段を具え、トランスジューサ
手段は固定構造体または可動部材のうちの一方に設け、
たてすじが互いに直交するスケール対と、固定構造体ま
たは可動部材のうちの他方に設け、スケール対のたてす
じに直交する方向からスケールを読み、第２部材の変位
を測定する手段とを具えたことを特徴とする。
は輪郭を測定する際に、座標位置測定装置で用いられる
プローブにおいて、プローブはプローブをヘッドに取り
付け可能な固定構造体と、固定構造体に対して２次元的
に移動可能なスタイラスを支持する部材とを具え、か
つ、直交する２つの方向における可動部材の移動量を変
換するトランスジューサ手段を具え、トランスジューサ
手段は固定構造体または可動部材のうちの一方に設け、
たてすじが互いに直交するスケール対と、固定構造体ま
たは可動部材のうちの他方に設け、スケール対のたてす
じに直交する方向からスケールを読み、第２部材の変位
を測定する手段とを具えたことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に関してプロ
ーブを説明する。プローブは固定構造体がハイジングに
収容され、ヘッド１２に接続可能になっている。スタイ
ラス１４は支持アセンブリ１５により支持されている。
支持アセンブリ１５はヘッド１２に対してＸ，Ｙ，Ｚ方
向に移動可能である。特に、支持アセンブリ１５の第１
部材１６はハウジング１０に固定され、ＸＹ平面上に平
面１８を有する。第２部材２０は平面２２を有し、１対
のサマリウムコバルト磁石２４により第１部材１６に保
持されている。磁石２４は第２部材２０を引き付ける
（第２部材２０が磁性材である場合）か、第２部材２０
上の磁性体を引き付ける。第１部材１６と第２部材２０
の面１８，２０の間にエアベアリング（図４参照）が形
成してあり、第２部材２０はＸＹ平面上を第１部材１６
に対して移動可能である。エアベアリングにはダクト２
８を介して圧縮空気が供給されている。第２部材２０と
フランジ３２の間にばねベローズ（ｓｐｒｉｎｇ ｂｅ
ｌｌｏｗｓ）３０（図１参照）が接続してあり、第２部
材２０は第１部材１６に対して回転可能である。ベロー
ズ３０により第２部材２０を付勢し、第２部材２０を第
１部材１６に対して静止位置に（Ｘ，Ｙ方向に関して）
位置されている。ベローズ３０の端部にはダクト３４を
介して圧縮空気が供給されている。第２部材２０は第２
部材２０に固定したポスト３８を第１部材１６に固定し
たポスト４０の間に張架されたばね３６によりＸ，Ｙ方
向の静止位置に位置されている。
ーブを説明する。プローブは固定構造体がハイジングに
収容され、ヘッド１２に接続可能になっている。スタイ
ラス１４は支持アセンブリ１５により支持されている。
支持アセンブリ１５はヘッド１２に対してＸ，Ｙ，Ｚ方
向に移動可能である。特に、支持アセンブリ１５の第１
部材１６はハウジング１０に固定され、ＸＹ平面上に平
面１８を有する。第２部材２０は平面２２を有し、１対
のサマリウムコバルト磁石２４により第１部材１６に保
持されている。磁石２４は第２部材２０を引き付ける
（第２部材２０が磁性材である場合）か、第２部材２０
上の磁性体を引き付ける。第１部材１６と第２部材２０
の面１８，２０の間にエアベアリング（図４参照）が形
成してあり、第２部材２０はＸＹ平面上を第１部材１６
に対して移動可能である。エアベアリングにはダクト２
８を介して圧縮空気が供給されている。第２部材２０と
フランジ３２の間にばねベローズ（ｓｐｒｉｎｇ ｂｅ
ｌｌｏｗｓ）３０（図１参照）が接続してあり、第２部
材２０は第１部材１６に対して回転可能である。ベロー
ズ３０により第２部材２０を付勢し、第２部材２０を第
１部材１６に対して静止位置に（Ｘ，Ｙ方向に関して）
位置されている。ベローズ３０の端部にはダクト３４を
介して圧縮空気が供給されている。第２部材２０は第２
部材２０に固定したポスト３８を第１部材１６に固定し
たポスト４０の間に張架されたばね３６によりＸ，Ｙ方
向の静止位置に位置されている。
【００１１】第３部材４２が、第２部材２０と第３部材
４２の面５０Ａ，Ｂと面５２Ａ，Ｂの間に形成されたエ
アベアリングにより移動可能に第２部材２０に取り付け
られている。エアベアリング４８には第２部材２０に設
けたチャンネル５４を介して圧縮空気が供給されてい
る。チャンネル５４はエアベアリング２６に連結されて
いる。エアベアリング２６，４８には、同一のダクト２
６から圧縮空気が供給されている。このように構成する
と、ハウジングと第２部材２０の間に空気供給用のパイ
プを取り付ける必要がない。このようにパイプを取り付
けると第２部材２０の移動が規制されてしまう。第３部
材４２の面５２Ａ，Ｂは第２部材２０に配置したサマリ
ウムコバルト磁石５６により第２部材２０の面５０Ａ，
Ｂに対して保持されている。第３部材４２は、図３に示
すように、面５０Ａと５２ＡをＸＺ面に設け、面５０Ｂ
と５２ＢをＹＺに設けて、Ｚ軸を中心として回転しない
ようにしてある。第３部材は、第２部材２０と第３部材
４２の間に張架した１対のばね５８（図３，５参照）に
より付勢され、Ｚ方向の静止位置に位置されている。第
３部材４２にはスタイラス１４が固定されている。
４２の面５０Ａ，Ｂと面５２Ａ，Ｂの間に形成されたエ
アベアリングにより移動可能に第２部材２０に取り付け
られている。エアベアリング４８には第２部材２０に設
けたチャンネル５４を介して圧縮空気が供給されてい
る。チャンネル５４はエアベアリング２６に連結されて
いる。エアベアリング２６，４８には、同一のダクト２
６から圧縮空気が供給されている。このように構成する
と、ハウジングと第２部材２０の間に空気供給用のパイ
プを取り付ける必要がない。このようにパイプを取り付
けると第２部材２０の移動が規制されてしまう。第３部
材４２の面５２Ａ，Ｂは第２部材２０に配置したサマリ
ウムコバルト磁石５６により第２部材２０の面５０Ａ，
Ｂに対して保持されている。第３部材４２は、図３に示
すように、面５０Ａと５２ＡをＸＺ面に設け、面５０Ｂ
と５２ＢをＹＺに設けて、Ｚ軸を中心として回転しない
ようにしてある。第３部材は、第２部材２０と第３部材
４２の間に張架した１対のばね５８（図３，５参照）に
より付勢され、Ｚ方向の静止位置に位置されている。第
３部材４２にはスタイラス１４が固定されている。
【００１２】次に、動作を説明する。
【００１３】ヘッド２０がワークピース６０に対して移
動し、スタイラス１４の自由端がワークピース６０と係
合すると、スタイラス１４は第２，３部材２０，４２が
それぞれ第１，２部材１６，２０に対して移動できる範
囲内で、静止位置から変位する。スタイラス１４のＸ，
Ｙ，Ｚ方向の変位は、光電トランスジューサ６２，６
４，６６によりそれぞれ測定可能である。トランスジュ
ーサ６２はスケール６２Ａと読み取りヘッド６２Ｂがそ
れぞれ第２部材２０と第２部材１６に取り付けられてい
る。トランスジューサ６４はスケール６４Ａと読み取り
ヘッド６４Ｂが同様に取り付けられている。スケール６
２ＡのたてすじはＸ方向にあり、スケール６４Ａのたて
すじはＹ方向にあり、スタイラスのＸ，Ｙ方向の変位を
測定するようになっている。トランスジューサ６６はス
ケール６６Ａと読み取りヘッド６６Ｂがそれぞれ第２部
材２０と第３部材に取り付けてあり、スタイラッス１４
のＺ方向の変位を測定するようになっている。
動し、スタイラス１４の自由端がワークピース６０と係
合すると、スタイラス１４は第２，３部材２０，４２が
それぞれ第１，２部材１６，２０に対して移動できる範
囲内で、静止位置から変位する。スタイラス１４のＸ，
Ｙ，Ｚ方向の変位は、光電トランスジューサ６２，６
４，６６によりそれぞれ測定可能である。トランスジュ
ーサ６２はスケール６２Ａと読み取りヘッド６２Ｂがそ
れぞれ第２部材２０と第２部材１６に取り付けられてい
る。トランスジューサ６４はスケール６４Ａと読み取り
ヘッド６４Ｂが同様に取り付けられている。スケール６
２ＡのたてすじはＸ方向にあり、スケール６４Ａのたて
すじはＹ方向にあり、スタイラスのＸ，Ｙ方向の変位を
測定するようになっている。トランスジューサ６６はス
ケール６６Ａと読み取りヘッド６６Ｂがそれぞれ第２部
材２０と第３部材に取り付けてあり、スタイラッス１４
のＺ方向の変位を測定するようになっている。
【００１４】本実施例のベローズ３０（図１参照）に替
えて、１対の板ばね７２，７４を円錐台形のチューブ７
２，７４にそれぞれ取り付けたばね装置７０を用いても
良い。ばね７２（図７参照）はシート状の弾性体であ
り、ばね７２の内部７２Ａ（チューブ３３に取り付けら
れている部分）がばね７２の外部７２Ｂに対してジンバ
ルに似た動きをするように、スロット７８が設けられて
いる。ばね７２の外部７２Ｂはハウジングに取り付けら
れている。ばね７４はばね７２と一般的に同様に内部７
４Ａ，外部７４Ｂを有するが、外部７４Ｂはチューブ７
６の隣接端に取り付けられ、内部７４Ａは第１部材１６
の貫通孔８２を介して延在させた第２部材２０のポスト
８０に取り付けられている。ばね７２，７４のため、第
１部材１６は回転が抑制されるが、Ｘ，Ｙ方向に並進す
ることができる。
えて、１対の板ばね７２，７４を円錐台形のチューブ７
２，７４にそれぞれ取り付けたばね装置７０を用いても
良い。ばね７２（図７参照）はシート状の弾性体であ
り、ばね７２の内部７２Ａ（チューブ３３に取り付けら
れている部分）がばね７２の外部７２Ｂに対してジンバ
ルに似た動きをするように、スロット７８が設けられて
いる。ばね７２の外部７２Ｂはハウジングに取り付けら
れている。ばね７４はばね７２と一般的に同様に内部７
４Ａ，外部７４Ｂを有するが、外部７４Ｂはチューブ７
６の隣接端に取り付けられ、内部７４Ａは第１部材１６
の貫通孔８２を介して延在させた第２部材２０のポスト
８０に取り付けられている。ばね７２，７４のため、第
１部材１６は回転が抑制されるが、Ｘ，Ｙ方向に並進す
ることができる。
【００１５】図１ないし図４図示磁石２４に替えて、チ
ューブ７６内に延在させるとともに、第１，２部材１
６，２０の間に張架させたばね８４を用い、エアベアリ
ング２６の面がエアベリング２６内の空気圧に抗して係
合させるようにしても良い。ばね装置７０とばね８４は
協働して第２部材２０を付勢してＸＹ面の中心部の静止
位置に位置させている。
ューブ７６内に延在させるとともに、第１，２部材１
６，２０の間に張架させたばね８４を用い、エアベアリ
ング２６の面がエアベリング２６内の空気圧に抗して係
合させるようにしても良い。ばね装置７０とばね８４は
協働して第２部材２０を付勢してＸＹ面の中心部の静止
位置に位置させている。
【００１６】第３部材４２の磁石５６（図１ないし図４
参照）に替えて第２部材２０と第３部材４２の間に張架
した１対のばね８６と１対のばね８８を用い、エアベア
リング４８の面５０Ａ，Ｂと面５２Ａ，Ｂがエアベアリ
ング４８内の空気圧に抗して係合するようにしても良
い。１対のばね８６は共通点８６Ａとこの点から離れた
位置で第２部材２０上にある点８６Ｂ，８６Ｃの間に張
架され、１対のばね８６力はＸ方向成分（エアベアリン
グ４８の空気圧に抗する）とＺ方向成分があり、１対の
ばね８６により第３部材４２がＺ方向の静止位置に位置
される。１対のばね８８は１対のばね８６と同様に張架
されている。
参照）に替えて第２部材２０と第３部材４２の間に張架
した１対のばね８６と１対のばね８８を用い、エアベア
リング４８の面５０Ａ，Ｂと面５２Ａ，Ｂがエアベアリ
ング４８内の空気圧に抗して係合するようにしても良
い。１対のばね８６は共通点８６Ａとこの点から離れた
位置で第２部材２０上にある点８６Ｂ，８６Ｃの間に張
架され、１対のばね８６力はＸ方向成分（エアベアリン
グ４８の空気圧に抗する）とＺ方向成分があり、１対の
ばね８６により第３部材４２がＺ方向の静止位置に位置
される。１対のばね８８は１対のばね８６と同様に張架
されている。
【００１７】第２部材２０の回転を防止する他の構成を
図９，１０に示す。ブラケット９０とハウジング１０の
間に、板ばね９２Ａ，Ｂを平行に張架するとともに板ば
ね９４Ａ，Ｂを平行に張架し、かつ、板ばね９２Ａ，Ｂ
と板ばね９４Ａ，Ｂを直交させてある。ブラケット９０
はポスト８０に固定され、ばね８４により第１部材２０
の面２２を第１部材１６の面１８に押し付けている。ば
ね９２Ａ，Ｂ、ばね９４Ａ，Ｂは座曲させるとともに曲
げてブラケット９０（と第２部材２０）をＸＹ面内で移
動させ、同様に、ブラケット９０（と第２部材２０）
を、ばね９２Ａ，Ｂ、ばね９４Ａ，Ｂの長さ方向の弾性
により、第１部材１６に対する回転を抑制するようにし
ても良い。
図９，１０に示す。ブラケット９０とハウジング１０の
間に、板ばね９２Ａ，Ｂを平行に張架するとともに板ば
ね９４Ａ，Ｂを平行に張架し、かつ、板ばね９２Ａ，Ｂ
と板ばね９４Ａ，Ｂを直交させてある。ブラケット９０
はポスト８０に固定され、ばね８４により第１部材２０
の面２２を第１部材１６の面１８に押し付けている。ば
ね９２Ａ，Ｂ、ばね９４Ａ，Ｂは座曲させるとともに曲
げてブラケット９０（と第２部材２０）をＸＹ面内で移
動させ、同様に、ブラケット９０（と第２部材２０）
を、ばね９２Ａ，Ｂ、ばね９４Ａ，Ｂの長さ方向の弾性
により、第１部材１６に対する回転を抑制するようにし
ても良い。
【００１８】装置の制御システムから見ると、第２部材
２０と第３部材４２の質量を小さくし、３次元に移動さ
せるためには質量はできる限り同一であるのが望まし
い。図示したプローブでは、Ｘ方向およびＹ方向に移動
する質量は同一であることが分る。言い換えれば、第２
部材２０と第３部材４２により構成されていることが分
る。Ｚ方向に関して言えば、その方向には第３部材４２
のみが含まれ、第３部材４２の質量は、Ｘ，Ｙ移動方向
に含まれる第２部材２０と第３部材４２の合計の質量よ
り小さくする必要がある。しかし、第２，第３の部材２
０，４２の合計した質量が第３部材４２より実質的に大
きくならなければ、第２部材２０は第３部材４２より軽
い部材であっても良い。
２０と第３部材４２の質量を小さくし、３次元に移動さ
せるためには質量はできる限り同一であるのが望まし
い。図示したプローブでは、Ｘ方向およびＹ方向に移動
する質量は同一であることが分る。言い換えれば、第２
部材２０と第３部材４２により構成されていることが分
る。Ｚ方向に関して言えば、その方向には第３部材４２
のみが含まれ、第３部材４２の質量は、Ｘ，Ｙ移動方向
に含まれる第２部材２０と第３部材４２の合計の質量よ
り小さくする必要がある。しかし、第２，第３の部材２
０，４２の合計した質量が第３部材４２より実質的に大
きくならなければ、第２部材２０は第３部材４２より軽
い部材であっても良い。
【００１９】第２，第３部材２０，４２の合計した質量
か、あるいはそれぞれの質量が制御システムに関する限
り実質的に違いがない場合、両部材２０，４５は非常に
軽い部材であっても良い。軽い部材の例としては、軽い
が剛性のある図９に示すようなハニカムがある。このよ
うなハニカムは、エアベアリングを構成するため、面が
固く、仕上がりが滑らかになる鋼またはその他の材料
（例えば、セラミック）であるのが望ましい。
か、あるいはそれぞれの質量が制御システムに関する限
り実質的に違いがない場合、両部材２０，４５は非常に
軽い部材であっても良い。軽い部材の例としては、軽い
が剛性のある図９に示すようなハニカムがある。このよ
うなハニカムは、エアベアリングを構成するため、面が
固く、仕上がりが滑らかになる鋼またはその他の材料
（例えば、セラミック）であるのが望ましい。
【００２０】エアベリング２６，４８は可動部である第
２，第３部材２０，４２をほとんど摩擦を生じさせるこ
となく支持する手段をいう。図４に示すダクト２８を介
して圧縮空気をエアベアリング２６，４８に供給するに
は第１部材１６を介して行われ、相対運動をする部分の
間にはチューブを必要とせず、チューブによるヒステリ
シスは見られない。各ダクト２８，５４を介してエアベ
アリング２６，４８に圧縮空気を供給する場合、ベロー
ズ３０を介して供給するようにしても良い（圧縮空気は
ベローズ３０の上部または可動端から供給される）。
２，第３部材２０，４２をほとんど摩擦を生じさせるこ
となく支持する手段をいう。図４に示すダクト２８を介
して圧縮空気をエアベアリング２６，４８に供給するに
は第１部材１６を介して行われ、相対運動をする部分の
間にはチューブを必要とせず、チューブによるヒステリ
シスは見られない。各ダクト２８，５４を介してエアベ
アリング２６，４８に圧縮空気を供給する場合、ベロー
ズ３０を介して供給するようにしても良い（圧縮空気は
ベローズ３０の上部または可動端から供給される）。
【００２１】図１に示すように、読み取りヘッドは第１
部材１６上に取り付けてあり、相対的に移動する第１，
第２部材１６，２０の間にケーブルを必要としないよう
になっている。図示したように、読み取りヘッド６６Ｂ
（図１，３参照）を第２部材２０上に取り付けた場合
は、読み取りヘッド６６Ｂに接続されるケーブルを、ポ
スト３８とばね３６を通して第２部材２０から離すよう
にしても良い。３つのトランスジューサを全てハウジン
グ１０に取り付け、第３部材４２の内部にスケール６６
Ａを取り付け、スケールをフランジ３２に取り付けたレ
ジスタに読み取りヘッド６６Ｂを取り付けることも可能
である。
部材１６上に取り付けてあり、相対的に移動する第１，
第２部材１６，２０の間にケーブルを必要としないよう
になっている。図示したように、読み取りヘッド６６Ｂ
（図１，３参照）を第２部材２０上に取り付けた場合
は、読み取りヘッド６６Ｂに接続されるケーブルを、ポ
スト３８とばね３６を通して第２部材２０から離すよう
にしても良い。３つのトランスジューサを全てハウジン
グ１０に取り付け、第３部材４２の内部にスケール６６
Ａを取り付け、スケールをフランジ３２に取り付けたレ
ジスタに読み取りヘッド６６Ｂを取り付けることも可能
である。
【００２２】ベアリングの例としてエアベアリング２
６，４８の例を示したが、これらは摩擦が著しく小さい
ので望ましい。他のベアリングの例としては、オイルベ
アリング、面１８，２２に設けたＰＴＥＥの薄い層（こ
の層は面１８，２２の間で所定のスティフネスを維持で
きなければならない）、面１８と面２２の間に設けたボ
ールベアリングの例がある。ボールベアリングが用いら
れる所は、例えば、面１８と面２２の端部にダイヤフラ
ムを設けるか、あるいはケージに取り込むかして、複数
のボールを固定せず静置させるようにしてもよい。
６，４８の例を示したが、これらは摩擦が著しく小さい
ので望ましい。他のベアリングの例としては、オイルベ
アリング、面１８，２２に設けたＰＴＥＥの薄い層（こ
の層は面１８，２２の間で所定のスティフネスを維持で
きなければならない）、面１８と面２２の間に設けたボ
ールベアリングの例がある。ボールベアリングが用いら
れる所は、例えば、面１８と面２２の端部にダイヤフラ
ムを設けるか、あるいはケージに取り込むかして、複数
のボールを固定せず静置させるようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記のように構成したので、移動範囲を広くすることが
できるとともに、摩擦を軽減することができるという効
果がある。
上記のように構成したので、移動範囲を広くすることが
できるとともに、摩擦を軽減することができるという効
果がある。
【図１】本発明第１実施例のプローブの断面を示す図で
ある。
ある。
【図２】図１図示ＩＩ−ＩＩ線断面を示す図である。
【図３】図１図示ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面を示す図であ
る。
る。
【図４】図２図示ＩＶ−ＩＶ線断面を示す図である。
【図５】図３図示Ｖ−Ｖ線断面を示す図である。
【図６】本発明第２実施例のプローブの断面を示す図で
ある。
ある。
【図７】図６図示ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面を示す図であ
る。
る。
【図８】図６図示ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面を示す図で
ある。
ある。
【図９】本発明第３実施例のプローブを示す図である。
【図１０】図１図示プローブの一部を拡大して示す図で
ある。
ある。
【図１１】図１図示第２部材２０と第３部材４２の一部
断面を拡大して示す図である。
断面を拡大して示す図である。
１０ ハウジング １２ ヘッド １４ スタイラス １５ 支持アセンブリ １６ 第１部材 １８ 第１平面 ２０ 第２部材 ２４，５６ 磁石 ２６ エアベアリング ３０ ベローズ ３２ フランジ ３６，５８ ばね ４２ 第３部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 G01B 7/00 - 7/34
Claims (11)
- 【請求項１】 ヘッドに取り付けた固定構造体と、該固
定構造体に対して相対的に移動するスタイラスを支持す
る支持アセンブリとを有し、かつ、面の位置または輪郭
を測定する際に、座標位置測定装置で用いられる位置検
知プローブにおいて、 第１平面を有する第１部材と、 前記第１平面に押し当てられ、ベアリング手段により、
該第１平面上を第１平面に対して全方向に移動する第２
平面を有し、前記スタイラスが取り付け可能な第２部材
と、 該第２部材の前記第１部材に対する回転を抑制する手段
と を具えたことを特徴とする位置検知プローブ。 - 【請求項２】 請求項１において、第１部材は固定構造
体に固定され、かつ、支持アセンブリは前記スタイラス
が固定可能で、前記第１平面上を第２部材とともに移動
することは抑制されているが、前記第１平面に実質的に
直交する方向に第２部材に対して移動可能な第３部材を
具えたことを特徴とする位置検知プローブ。 - 【請求項３】 請求項１において、第１部材は前記第１
平面に実質的に直交する方向に前記固定構造体に対して
移動可能に支持したことを特徴とする位置検知プロー
ブ。 - 【請求項４】 請求項１において、第１部材と第２部材
のうちの一方に取り付けた磁界を発生する手段と、前記
第１部材と第２部材のうちの他方に取り付け、第２平面
を第１平面に対して保持する少なくとも１つの磁石とを
具えたことを特徴とする位置検知プローブ。 - 【請求項５】 請求項１において、ベアリング手段は少
なくとも１つのエアベアリングを具えたことを特徴とす
る位置検知プローブ。 - 【請求項６】 請求項１において、２つの直交する方向
における、前記固定構造体に対する第２部材の変位を変
換する変換手段であって、たてすじが互いに直交し、前
記固定構造体または第２部材のうちの一方に取り付けた
１対のスケールと、前記固定構造体または第２部材のう
ちの他方に取り付けられ、前記各スケールを各スケール
のたてすじにそれぞれ直交する方向から読み取り、前記
第２部材の変位を測定する手段とを有する変換手段を具
えたことを特徴とする位置検知プローブ。 - 【請求項７】 請求項１において、前記第２部材と固定
構造体との間にばねベローズを具えたことを特徴とする
位置検知プローブ。 - 【請求項８】 請求項７において、ばねベロースは第２
部材から該第２部材に直交する方向に延在させ、かつ、
圧縮空気を満たして前記第２平面を前記第１平面に対し
て保持するようにしたことを特徴とする位置検知プロー
ブ。 - 【請求項９】 請求項２において、第２部材上に設け、
かつ、第１平面に実質的に直交する方向に直交して延在
し、面と面が平行になっていない第３および第４平面
と、第３部材上に設け、かつ、前記第３および第４平面
に対して別のベアリング手段により回動可能に保持した
第５および第６平面とを具えたことを特徴とする位置検
知プローブ。 - 【請求項１０】 請求項９において、別のベアリング手
段は少なくとも１つのエアベアリングを具えたことを特
徴とする位置検知プローブ。 - 【請求項１１】 請求項１０において、第２および第３
部材はハニカム材料から作られていることを特徴とする
位置検知プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9001682.5 | 1990-01-25 | ||
| GB909001682A GB9001682D0 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Position sensing probe |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510745A JPH0510745A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2966117B2 true JP2966117B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=10669874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3007903A Expired - Fee Related JP2966117B2 (ja) | 1990-01-25 | 1991-01-25 | 位置検知プローブ |
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| JP (1) | JP2966117B2 (ja) |
| DE (1) | DE69121909T2 (ja) |
| GB (1) | GB9001682D0 (ja) |
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| US5390423A (en) * | 1991-01-22 | 1995-02-21 | Renishaw Plc | Analogue probe |
| GB9117089D0 (en) * | 1991-08-08 | 1991-09-25 | Renishaw Metrology Ltd | Improvements in bearings |
| DE4423065C2 (de) * | 1994-07-01 | 1999-04-22 | Asg Luftfahrttechnik Und Senso | Vorrichtung zur Erzeugung einer von der Auslenkung eines Körpers abhängigen Meßgröße |
| DE4433917A1 (de) * | 1994-09-23 | 1996-03-28 | Zeiss Carl Fa | Verfahren zur Messung von Werkstücken mit einem handgeführten Koordinatenmeßgerät |
| DE59509004D1 (de) * | 1995-03-10 | 2001-03-08 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Mehrkoordinaten-Tastkopf mit gleichen Auslenkungen |
| JP3153111B2 (ja) * | 1995-09-18 | 2001-04-03 | 株式会社ミツトヨ | 手動操作型三次元測定機 |
| IT1285412B1 (it) * | 1996-06-10 | 1998-06-03 | Consiglio Nazionale Ricerche | Tastatore tridimensionale proporzionale a quadrilateri articolati elastici |
| GB9612587D0 (en) * | 1996-06-15 | 1996-08-21 | Renishaw Plc | Rotary bearing and drive mechanisms |
| US5979070A (en) * | 1997-12-19 | 1999-11-09 | Lau; Kam C. | Method and apparatus for selectively locking a movement direction of a coordinate measurement probe |
| GB9907643D0 (en) * | 1999-04-06 | 1999-05-26 | Renishaw Plc | Measuring probe |
| GB0201845D0 (en) | 2002-01-26 | 2002-03-13 | Renishaw Plc | Analogue probe |
| JP4330388B2 (ja) * | 2003-07-28 | 2009-09-16 | 株式会社ミツトヨ | 倣いプローブ |
| GB0508388D0 (en) | 2005-04-26 | 2005-06-01 | Renishaw Plc | Surface sensing device with optical sensor |
| JP4291849B2 (ja) * | 2006-12-20 | 2009-07-08 | パナソニック株式会社 | 三次元測定プローブ |
| JP2009302136A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | 半導体集積回路 |
| US9221148B2 (en) | 2009-04-30 | 2015-12-29 | Rdc Holdings, Llc | Method and apparatus for processing sliders for disk drives, and to various processing media for the same |
| US20110104989A1 (en) * | 2009-04-30 | 2011-05-05 | First Principles LLC | Dressing bar for embedding abrasive particles into substrates |
| US8801497B2 (en) | 2009-04-30 | 2014-08-12 | Rdc Holdings, Llc | Array of abrasive members with resilient support |
| US8632064B2 (en) | 2009-07-15 | 2014-01-21 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Positioning apparatus with lockable joints and method of use |
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|---|---|---|---|---|
| DE2242355C2 (de) * | 1972-08-29 | 1974-10-17 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Elektronischer Mehrkoordinatentaster |
| GB1551218A (en) * | 1975-05-13 | 1979-08-22 | Rolls Royce | Probe for use in displacement measuring apparatus |
| US4158919A (en) * | 1976-03-24 | 1979-06-26 | Rolls-Royce Limited | Apparatus for measuring displacement in at least two orthogonal dimensions |
| DE3135495C2 (de) * | 1981-09-08 | 1983-11-10 | Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf | Meßkopf für Meßeinrichtungen, Mehrkoordinatenmeßgeräte und Bearbeitungsmaschinen |
| JPS5860202A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Toyota Motor Corp | リニヤスケ−ル |
| JPS58189501A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Sony Magnescale Inc | 磁気ヘツド装置 |
| DE3215878A1 (de) * | 1982-04-29 | 1983-11-03 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Tastkopf fuer koordinatenmessgeraete |
| US4523383A (en) * | 1982-07-28 | 1985-06-18 | Renishaw Electrical Limited | Position sensing apparatus |
| DE3234471C1 (de) * | 1982-09-17 | 1983-08-25 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Mehrkoordinaten-Tastkopf |
| JPS6040903A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ヘツド位置決め機構 |
| DE3417991A1 (de) * | 1984-05-15 | 1985-11-21 | Mauser-Werke Oberndorf Gmbh, 7238 Oberndorf | Tastkopf einer messmaschine |
| JPS6150007A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-12 | Mitsutoyo Mfg Co Ltd | 表面形状測定用トレ−サ |
| DE3708105A1 (de) * | 1987-03-13 | 1988-09-22 | Bosch Gmbh Robert | Messtaster |
| GB2208934B (en) * | 1987-08-24 | 1991-05-15 | Mitutoyo Corp | Surface contour measuring tracer |
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| JPH03502608A (ja) * | 1988-10-11 | 1991-06-13 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 位置決め装置用測定プローブ |
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| DE3934056A1 (de) * | 1989-10-12 | 1991-05-08 | Zeiss Carl Fa | Tastkopf fuer koordinatenmessgeraete |
-
1990
- 1990-01-25 GB GB909001682A patent/GB9001682D0/en active Pending
-
1991
- 1991-01-18 EP EP93112025A patent/EP0568120B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-18 DE DE69121909T patent/DE69121909T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-18 EP EP19910300408 patent/EP0439296A3/en not_active Ceased
- 1991-01-22 US US07/643,373 patent/US5212873A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-25 JP JP3007903A patent/JP2966117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| DE69121909T2 (de) | 1997-01-23 |
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| GB9001682D0 (en) | 1990-03-28 |
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