JPH0224442B2 - - Google Patents

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JPH0224442B2
JPH0224442B2 JP58169492A JP16949283A JPH0224442B2 JP H0224442 B2 JPH0224442 B2 JP H0224442B2 JP 58169492 A JP58169492 A JP 58169492A JP 16949283 A JP16949283 A JP 16949283A JP H0224442 B2 JPH0224442 B2 JP H0224442B2
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JP
Japan
Prior art keywords
sensing
multicoordinate
pin
sensing pin
sensing head
Prior art date
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JP58169492A
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English (en)
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JPS5973703A (ja
Inventor
Fuaihiteingeru Kuruto
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
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Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of JPS5973703A publication Critical patent/JPS5973703A/ja
Publication of JPH0224442B2 publication Critical patent/JPH0224442B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B5/012Contact-making feeler heads therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G01B11/005Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines
    • G01B11/007Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates coordinate measuring machines feeler heads therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲第1項の上位概念に
よる多座標−感知ヘツドに関する。
多数の刊行物が、種々の方向から加工片と接触
する多座標−感知ヘツドと関連している。
DE−AS1932010から、感知ピンがハウジング
の内部で球継手に支承されている多座標感知ヘツ
ドが知られている。感知ピンが任意に偏位する
と、それが伝達円錐体を有する特殊なカムフオロ
ア装置を介して測定変換部に伝達される。感知ピ
ンがその軸方向に対し垂直に偏位すると、感知ピ
ンが球継手を中心として旋回して軸方向に対し或
る角度をとる。そのような角運動する感知ピン
は、狭い孔または加工片にある他の内側の輪かく
を測定しなければならないときで、そこに傾斜し
た感知ピンのための余裕がないときに、立体的な
輪かくを測定するのに不適当である。
従つてまた、感知ピンが軸方向におよび軸方向
に対し垂直な一平面内で偏位することができ、す
なわち感知ピンを傾斜させないでその軸線に対し
平行に変位させるようにした多座標−感知ヘツド
も知られている。DE−PS2242355では、この目
的のために、感知ピンを懸垂するための一列の直
線案内システムが設けられている。そこに示され
た解決は構造的に費用がかかる。なぜなら、相互
に依存した直線案内システムを十分精密に製造す
るために高い製造技術的コストが必要になるから
である。その上、そこには、それだけで再び空間
的な座標システムを形成する多くの位置−および
方向に依存する信号発生器が設けられている。そ
のような多数の信号発生器は、むずかしい加工片
の輪かくで簡単な測定の仕事をするためには必ら
ずしも必要ではない。
さらに、精密機械学の精密球案内が知られてい
る。本発明の課題は、加工片の輪かくが複雑な場
合にも、例えば内側側定の場合にも使用可能であ
り、経済的に製造可能であり、かつ頑丈であり、
そしてドイツ特許明細書2242355に記載された対
象の場合に生ずるような直線案内の個々の欠点が
加算されることを避ける、冒頭に述べた種類の多
座標感知ヘツドを提供することである。
この課題は、特許請求の範囲第1項の特徴部分
により決められる感知ヘツドにより解決される。
本発明による感知ヘツドの特別な利点は、構造
上の構成が比較的簡単であること、構成部品の数
がわずかであること、その上構成部品が簡単であ
り、すなわち経済的な構成要素であるが、図示し
た構成で感知ヘツドの著しい精度を保証すること
にある。
別の有利な発展例は実施態様項から明らかにな
る。
以下、本発明を実施例について図面によりなお
詳細に説明する。
感知ヘツド1が取りつけ心棒2を有し、この取
りつけ心棒を用いて感知ヘツド1を測定−または
加工機械のスピンドル(図示省略)に固定するこ
とができる。感知ヘツド1を形成するハウジング
3の内部に、剛性のあるブリツジ4が存在してお
り、このブリツジは精密な球案内5のための収容
部として役立ち、かつ他の位置に光電的長さ測定
装置7の走査装置6を担持している。感知装置6
は、グリツドとして形成された測定スケール8を
走査するが、この測定スケールはタペツト9にか
たく取りつけられており、タペツト9はリンク装
置9,10,11および12の最後の駆動部材と
なる。別の駆動部材はヒンジレバー10であり、
このヒンジレバーに別のヒンジレバー11が後方
に挿入されている。ヒンジレバー11は感知ピン
12にかたく固定されている。タペツト9と感知
ピン12が前後して一つの軸に存在する。タペツ
ト9と感知ピン12の互に向き合つた端部がそれ
ぞれ90゜−円錐体9aまたは12aを担持してお
り、これらの円錐体の間に球13が運動可能に配
置されている。タペツト9が、精密球案内として
形成された軸方向案内14内を移動可能に保持さ
れている。ねじり安全装置15がタペツト9の回
転を阻止し、かつばね16がタペツト9を押圧
し、そしてまた球13および円錐体9a,12a
と協動して感知ピン12を、Z方向に球形のスト
ツパー17により決められる安定した出発位置に
押圧する。
Z方向において加工片に触れると、感知ピン1
2がその軸方向に移動し、その感知ピンの偏位が
球13を介してタペツト9に伝達され、タペツト
9が精密球軸受案内14を軸方向に移動し、測定
スケール8を連行するので、長さ測定装置7がそ
の走査装置6により、感知ピンの偏位に比例した
信号を発生する。加工片との接触状態が消減すれ
ば、ばね16が感知ピン12を再びその安定した
出発位置に押圧する。
Z軸に対し垂直な平面において加工片と触れる
と、感知ピン12をその軸線に対し平行に変位さ
せる。そのとき、そのように感知ピンが変位する
と、角度が変化するので、両方のヒンジレバー1
0と11が作用することになる。出発位置では、
両方のヒンジレバー10と11がほぼ60゜の角α
をなしている。感知ピンが半径方向に変位する
と、両方のヒンジレバー10と11が、軸方向案
内5の軸線と一致する軸線を中心として回動す
る。従つて、この軸方向案内は二つの自由度を有
する。そのような運動のときに角度の頂点が同様
に移動する。タペツト9の軸線と感知ピンの軸線
が今や互に平行に変位される。そのとき、球13
がその休止位置から偏位し、球が再び円錐体9a
と12aのマントル面の上を転がり落ちることに
よりタペツト9を軸方向に摺動させる。円錐体が
それぞれ90゜の角をなしているので、感知ピン1
2の半径方向変位が1:1の比率でタペツト9の
軸方向変位に変換される。このことは、感知ピン
12が軸方向にさたは軸方向に対し直角な平面内
を偏位されるかどうかとは無関係に、タペツト9
により作用される長さ測定装置7が常に感知ピン
の偏位に比例した測定値を伝えることを意味す
る。従つて、感知方向が変つたときに、ゼロ位置
の換算または切換または変更を除くことができ
る。
第一のヒンジレバー10のヒンジが同時に軸方
向案内5となる手段により、感知ピン12を軸方
向にも半径方向にも同時に偏位させることも可能
である。
要求される精度と再生可能性をなしとげるため
に、案内とヒンジを要求に相応して隙間なくかつ
摩擦なく設けることができ、しかもそのことは使
用された構成要素の場合問題がないことを理解さ
れよう。
信号発生器7を他の仕方で、例えば誘導的また
は容量的に構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は感知ヘツドの概略断面図、第2図は第
1図の線−に沿つて切断した単純化した断面
図である。 5……軸方向案内、7……信号発生器、9……
タペツト、9a,12a……90゜−円錐体、10,
11……ヒンジレバー、12……感知ピン、13
……球。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多座標方向に直線状に偏位可能な感知ピン
    と、安定した出発位置から感知ピンの偏位を検出
    するための信号発生器とを有する多座標−感知ヘ
    ツドにおいて、軸方向に案内された要素9の直線
    状偏位を生じさせるために感知ピン12とこの要
    素9との間に、二つの90゜−円錐体9a,12a
    の間に運動可能に収容された球13と、別の軸方
    向案内5と、これに対し垂直な平らな案内10,
    11とが設けられていることと、平らな案内1
    0,11が、角αをなす第一のヒンジレバー10
    と後に配置された第二のヒンジレバー11により
    形成されていることを特徴とする多座標−感知ヘ
    ツド。 2 第一ヒンジレバー10のヒンジが同時に感知
    ピン12の軸方向案内5を形成する、特許請求の
    範囲第1項記載の多座標−感知ヘツド。 3 軸方向案内5,14が精密球案内として形成
    されている、特許請求の範囲第1項または第2項
    記載の多座標−感知ヘツド。 4 両方の90゜−円錐体9a,12aおよび球1
    3と協働して感知ピン12の安定した出発位置に
    対する復帰装置を形成するばね16が設けられて
    いる、特許請求の範囲第1項記載の多座標−感知
    ヘツド。 5 信号発生器7が光電的長さ測定装置として構
    成されている、特許請求の範囲第1項記載の多座
    標−感知ヘツド。
JP58169492A 1982-09-17 1983-09-16 多座標−感知ヘツド Granted JPS5973703A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3234470.8 1982-09-17
DE3234470A DE3234470C2 (de) 1982-09-17 1982-09-17 Mehrkoordinaten-Tastkopf

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5973703A JPS5973703A (ja) 1984-04-26
JPH0224442B2 true JPH0224442B2 (ja) 1990-05-29

Family

ID=6173452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58169492A Granted JPS5973703A (ja) 1982-09-17 1983-09-16 多座標−感知ヘツド

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4530160A (ja)
EP (1) EP0106032A3 (ja)
JP (1) JPS5973703A (ja)
DE (1) DE3234470C2 (ja)

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