JPH02190240A - 接触検出装置 - Google Patents

接触検出装置

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JPH02190240A
JPH02190240A JP1012584A JP1258489A JPH02190240A JP H02190240 A JPH02190240 A JP H02190240A JP 1012584 A JP1012584 A JP 1012584A JP 1258489 A JP1258489 A JP 1258489A JP H02190240 A JPH02190240 A JP H02190240A
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contact
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譲 田中
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    • 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
    • G01B7/002Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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、マシニングセンター等の工作機械の主軸に取
り付けられた接触検出用具を利用してワークの芯出しや
寸法計測を行う接触検出装置、特にスイッチ付きタッチ
センサーを併用する接触検出装置に関するものである。
(従来の技術) マシニングセンターでワークの芯出しや寸法計測を行う
ためのシステムとしては、通電性のあるタッチプローブ
等(ドリルやタップ等の通電性のあるツールを含む)を
使用するシステムと、可動接触子と当該可動接触子のワ
ークとの接触による運動によって開成する常閉スイッチ
とを備えたスイッチ付きタッチセンサーを使用するシス
テムとが知られている。
即ち、前者の通電性タッチプローブ使用システムは、第
3図に示すように通電性のあるタッチプローブ1 (又
はドリルやタップ等の通電性のあるツール)を工作機械
の主軸2に取り付け、当該りッチプロープ1と導電性の
あるワーク3とが接触したときに、前記主軸2→タツチ
プロ一ブ1→ワーク3→工作機械本体4→主軸2を経由
する閉回路5が形成されるようにし、この閉回路5を前
記主軸2の周囲に配設したセンサー6で電磁的に検出し
てタッチ信号7を出力するタッチ信号出力回路8を使用
する方式である。9は前記タッチ信号7によって主軸2
等を制御するNC装置である。
又、後者のスイッチ付きタッチセンサー使用システムは
、第4図に示すように可動接触子IOと当該可動接触子
10のワークとの接触による運動によって開成する常閉
スイッチ11とを備えたスイッチ付きタッチセンサー1
2を工作機械の主軸2に取り付け、このタッチセンサー
12に前記工作機械本体4側の端子(導電性ブロック)
13と接続する接触端子14を設けると共に、この両端
子13,14、工作機械本体4、前記主軸2、前記タッ
チセンサー12、及び前記常閉スイッチ11を経由する
閉回路15を構成するための必要な配線16を施し、前
記閉回路15の開閉を前記主軸2の周囲に配設したセン
サー6で電磁的に検出してタッチ信号7を出力するタッ
チ信号出力回路17を使用する方式である。尚、何れの
システムにも使用されている前記センサー6は、第4図
に示すように前記閉回路5又は15に誘導電流を流す励
磁コイル18と、前記閉回路5又は15を流れる誘導電
流を検出する検知コイル19とを備えている。
以上のように、通電性タッチプローブ使用システムは、
ワーク3が導電性のある金属製のものである場合にのみ
使用され、スイッチ付きタッチセンサー使用システムは
、ワークを閉回路の一部として利用しないので、ワーク
の材質に関係なく使用することが出来るものであるが、
従来のスイッチ付きタッチセンサー使用システムでは次
のような問題点があった。
(発明が解決しようとする課題) 即ち、通電性タッチプローブ使用システムでは、タッチ
プローブlがワークに接触したときに閉回路5が形成さ
れ、このときにセンサー6の検知コイルに検知出力が生
じるのに対し、スイッチ付きタッチセンサー使用システ
ムでは、タッチセンサー12の可動接触子10がワーク
に接触したときに閉回路15が開成されるので、前記接
触子IOがワークに接触していないときにセンサー6の
検知コイルに検知出力が生じる。
従って通電性タッチプローブ使用システムでは、センサ
ー6の検知出力をそのまま増幅してタッチ信号7を得る
ことが出来るのに対し、スイッチ付きタッチセンサー使
用システムでは、センサー6からの検知出力が無くなっ
たときにタッチ信号7が出力されるように、センサー6
の検知出力状態を反転させて増幅するタッチ信号出力回
路17を使用するか又は、NC装置9側の入力方式をL
レベル入力時にタッチオンと判断させるように変える必
要があった。換言すれば、通電性タッチプローブ使用シ
ステムを使用するときとスイッチ付きタッチセンサー使
用システムを使用するときとで、タッチ信号出力回路を
取り替えるか、NG装置側の入力方式を変えるか、或い
はスイッチ付きタッチセンサー使用システムを使用する
ときにタッチ信号出力回路の出力状態を反転させる手段
を併用する必要があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記のような従来の問題点を解決するために、
可動接触子と、当該可動接触子のワークとの接触による
運動によって開成する常閉スイッチと、昇圧トランスと
、この昇圧トランスの二次側コイルを電源とし且つ前記
常閉スイッチが開成したとき前記昇圧トランスの二次側
コイルの消費電流を増大させる制御回路とを内蔵したタ
ッチセンサーを工作機械の主軸に取り付け、更にこのタ
ッチセンサーに前記工作機械本体側と導通する接触端子
を設けると共に、この接触端子、工作機械本体、前記主
軸、前記タッチセンサー、及び前記昇圧トランスの一次
側コイルを経由する閉回路を構成するための必要な配線
を施し、当該閉回路に誘導電流を流す励磁コイルと、前
記変圧トランスの一次側コイルの消費電流が増大したと
きの前記閉回路を流れる誘導電流を検出する検知コイル
とを備えたセンサーを設けて成る接触検出装置を提案す
るものである。
(発明の作用) 上記の構成によれば、前記閉回路は常時形成されている
ので、前記センサーの励磁コイルに高周波電圧を印加し
て電磁誘導作用により前記閉回路に誘導電流を誘起させ
ることにより、当該誘導電流がタッチセンサー内の昇圧
トランスの一次側コイルに流れ、当該昇圧トランスの昇
圧作用により二次側コイルに高圧の高周波電圧が生じる
。この高周波電圧によって前記タッチセンサー内の制御
回路が駆動されるのであるが、当該制御回路は、前記常
閉スイッチが開いたときに前記昇圧トランスの二次側コ
イルの消費電流が増大するように構成されているので、
前記常閉スイッチが閉じているとき(即ち可動接触子が
ワークに接触していないとき)には、前記昇圧トランス
の二次側コイルには前記制御回路中の素子によって消費
される微少電流しか流れない。
従って、可動接触子がワークに接触していないために前
記常閉スイッチが閉じているときには、前記昇圧トラン
スの一次側コイルを含む前記閉回路に殆ど誘導電流が流
れない状態となり、センサーの検知コイルからは検知出
力が生じない。
前記可動接触子がワークに接触して運動し、前記常閉ス
イッチが開くと、前記制御回路によって昇圧トランスの
二次側コイルの消費電流が増大し、これに伴って当該昇
圧トランスの一次側コイルを含む前記閉回路に流れる誘
導電流が増大し、この結果、前記センサーの検知コイル
から検知出力が生じる。
(実施例) 以下に本発明の一実施例を添付の第1図及び第2図に基
づいて説明する。
第1図に於いて、20は前記主軸2に取り付けられたタ
ッチセンサーであって、主軸2に内嵌固定されるテーパ
ー状シャンク部21、マニピュレーター用把持部22、
可動接触子23、接触端子24、常閉スイッチ25、昇
圧トランス26、及び制御回路27を備えている。前記
可動接触子23は、スプリングの付勢力によって中立姿
勢に保持されており、当該可動接触子23がワークとの
接触により前記付勢力に抗して運動したとき、その運動
方向の如何を問わず前記常閉スプリング25が開成する
ように構成されている。この可動接触子23と常閉スイ
ッチ25との具体構造及び両者の連動構造は、従来のこ
の種のタッチセンサーに於いて周知であるから、具体的
な図示及び説明は省略する。
28は工作機械4側の端子(導電性ブロック)であって
、前記タッチセンサー20を所定の位相で主軸2に嵌合
固定したとき、当該タッチセンサー20の接触端子24
が当接するように取り付けられている。尚、主軸2の周
囲に、第4図に示すように励磁コイル18と検知コイル
19とから成る前記センサー6が配設され、当該センサ
ー6にタッチ信号出力回路8が接続されている点は、従
来のこの種の接触検出装置と同一である。
第2図に示すように前記制御回路27は、昇圧トランス
26の二次側コイルj!8を電源とし、コンデンサC,
,C,とダイオードD、、D、から成る倍電圧整流回路
29と、前記常閉スイッチ25と、当該常閉スイッチ2
5が閉じているときに入力端がHレベルとなり且つ前記
常閉スイッチ25が開いたときに入力端がLレベルとな
るように接続された論理否定回路素子30と、当該論理
否定回路素子30の出力端に接続された負荷抵抗R1と
を具備している。
然して第1図にも示すように、前記タッチセンサー20
のテーパー状シャンク部21を主軸2に嵌合固定し且つ
工作機械本体4側の端子28にタッチセンサー20側の
接触端子24を当接させたとき、前記昇圧トランス26
の一次側コイル!。
、接触端子24、工作機械本体4側の端子28、工作機
械本体4、主軸2、及びタッチセンサー20のテーパー
状シャンク部21を含むケーシングを経由する閉回路3
1が形成されるように、前記昇圧トランス26の一次側
コイルN、の両端が、前記接触端子24とタッチセンサ
ー20のテーパー状シャンク部21を含むケーシングと
に配線32により接続されている。
従って、前記のようにタッチセンサー20が主軸2に取
り付けられている状態でセンサー6の励磁コイル18に
高周波電源33により高周波電圧を印加すれば、電磁誘
導作用によって前記閉回路31に誘導電流が誘起される
。この誘導電流が昇圧トランス26の一次側コイル11
に流れることにより、当該昇圧トランス26の昇圧作用
により二次側コイルlxに高圧の高周波電流が誘起され
、これが倍電圧整流回路29によって整流されると共に
更に昇圧されて論理否定回路素子30を駆動する直流電
源となる。このとき、タッチセンサー20の可動接触子
23がワークに接触していないために常閉スイッチ25
が閉じているときは、論理否定回路素子30の入力端が
Hレベルとなり、当該論理否定回路素子30の出力端が
Lレベルとなるため、昇圧トランス26の二次側コイル
22には数μAの消費電流しか流れない。従って昇圧ト
ランス26の一次側コイルlI、即ち前記閉回路31に
も殆ど電流が流れず、恰も当該閉回路31が開成してい
るのと同一の状態となり、前記センサー6の検知コイル
19には検知出力が生じない。
タッチセンサー20の可動接触子23がワークと接触し
て運動し、常閉スイッチ25が開くと、論理否定回路素
子30の入力端がLレベルとなり、当該論理否定回路素
子30の出力端がHレベルとなるので、負荷抵抗R1を
通って電流が流れることになり、昇圧トランス26の二
次側コイル12を流れる消費電流が著しく増大する。従
って昇圧トランス26の一次側コイル!3、即ち前記閉
回路31を流れる誘導電流も著しく増大し、このときに
閉回路31に流れる誘導電流を前記センサー6の検知コ
イル19が検出し、検知出力が生しることになる。
即ち、第4図に示す従来のスイッチ付きタッチセンサー
12とセンサー6とを使用するシステムとは逆に、タッ
チセンサー20の可動接触子23がワークに接触して常
閉スイッチ25が開いたときにセンサー6に検知出力が
生じることになり、センサー6に検知出力が生じるとき
の条件が、第3図に示すように通電性タッチプローブl
 (ドリルやタップ等の通電性のあるウールを含む)を
主軸2に取り付けてセンサー6により接触検出を行う場
合と同一になる。従って、通電性タッチプローブ使用シ
ステムに於いて使用されるタッチ信号出力回路8により
、前記センサー6の検知出力をそのまま増幅してタッチ
信号7を得ることが出来る。
(発明の効果) 以上のように本発明の接触検出装置によれば、可動接触
子がワークと接触運動することによって開く常閉スイッ
チを内蔵した、所謂スイッチ付きタッチセンサーを使用
するシステムでありながら、導電性のある金属製ワーク
に限定される通電性タッチプローブ使用のシステムと同
様に、ワークとの接触時にセンサーの検知出力を得るこ
とが出来るので、通電性タッチプローブ使用システムを
使用するときと同一のタッチ信号出力回路を利用するこ
とが出来る。勿論、NC装置側の入力方式を変える必要
もないし、タッチ信号出力回路の出力状態を反転させる
手段を併用する必要もなくなり、その経済的効果は甚大
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略側面図、第2図はそ
の要部の詳細を説明する回路図、第3図及び第4図は従
来例を説明する側面図である。 2・・・工作機械の主軸、4・・・工作機械本体、6・
・・センサー、7・・・タッチ信号、8・・・タッチ信
号出力回路、1日・・・励磁コイル、19・・・検知コ
イル、20・・・タッチセンサー、23・・・可動接触
子、24・・・接触端子、25・・・常閉スイッチ、2
6・・・昇圧トラ7ス、j!+ ・・・同トランスの一
次側コイル、I!、2・・・同トランスの二次側コイル
、27・・・制御回路、28・・・工作機械本体側の端
子、29・・・倍電圧整流回路、30・・・論理否定回
路素子、31・・・閉回路、32・・・配線、33・・
・高周波電源。 第 寵 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 可動接触子と、当該可動接触子のワークとの接触による
    運動によって開成する常閉スイッチと、昇圧トランスと
    、この昇圧トランスの二次側コイルを電源とし且つ前記
    常閉スイッチが開成したとき前記昇圧トランスの二次側
    コイルの消費電流を増大させる制御回路とを内蔵したタ
    ッチセンサーを工作機械の主軸に取り付け、更にこのタ
    ッチセンサーに前記工作機械本体側と導通する接触端子
    を設けると共に、この接触端子、工作機械本体、前記主
    軸、前記タッチセンサー、及び前記昇圧トランスの一次
    側コイルを経由する閉回路を構成するための必要な配線
    を施し、当該閉回路に誘導電流を流す励磁コイルと、前
    記昇圧トランスの二次側コイルの消費電流が増大したと
    きの前記閉回路を流れる誘導電流を検出する検知コイル
    とを備えたセンサーを設けて成る接触検出装置。
JP1012584A 1989-01-20 1989-01-20 接触検出装置 Expired - Fee Related JPH074735B2 (ja)

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JPH074735B2 JPH074735B2 (ja) 1995-01-25

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