JPH0262002B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はNC工作機、三次元座標測定機にお
いて、接触子が物体に接触したことを電気的に検
出する接触検出装置、一般にタツチプローブと称
せられるものに係る。この接触検出のためには、
接触を敏感に検知するだけでなく、接触子が物体
に当たつたときにこれに応じて後退し、かつ物体
との関係が除かれたときには元の位置に正確に復
帰することが必要であり、小型で操作性の良いも
のが望まれる。

このような目的のために従来よりいろいろな接
触検出器が開発されてきた。特公昭58−17402「測
定探子」に示されたものもその一つであるが、こ
れは接触子が被測定物に接触して変位するときの
支点が復帰機構と電気接点とを兼ねており、従つ
て本来動くことが好ましくない支点が測定の度毎
に動くため元の位置への復帰が確実でなく、高精
度の測定には不向きであり、また接触子が復帰し
た後には必ず６ケ所の電気接点が導通していなけ
ればならずその製造調整に手数を要する等の欠点
があつた。

本発明は簡単な構造であつて、小形軽量で、か
つ常に正確な復帰位置を取るもので、高精度の測
定に適したものである。なお以下の説明において
は、接触子がＸ方向に変位するものについて説明
するが、これを二段に組合せればＸ、Ｙ変位、三
段に組めばＸ、Ｙ、Ｚすなわちあらゆる方向に接
触子が当たつたとき、これを検知することが可能
である。

第１図は本発明の原理を説明するもので、固定
部１に支点２を設けて、これに第１可動部材３を
軸支する。そして固定部の分岐部分４と第１可動
部材３との間には第１の電気接点５を設け、この
接点が閉されるように引張りスプリング６のよう
な付勢手段を設ける。第１可動部材３には支点７
を設けて、第２可動部材８を軸支する。そして第
２可動部材８の下端に接触子９を設ける。また第
１可動部材３は支岐部分１０を有し、その下端と
第２可動部材８との間には第２の電気接点１１を
設け、第２接点１１が常時閉となるように引張り
スプリング１２のような付勢手段を設ける。

いま第２可動部材８の先端の接触子９に左方向
の力（−Ｘ）が働くと、第２可動部材８は支点７
を中心として時計方向に回転して、第２接点１１
を開く。そして−Ｘ方向の力が解除されると引張
りスプリング１２の作用により第２可動部材８は
元の位置に復帰する。逆に右方向の力（＋Ｘ）が
働いたときには、第２接点１１は密着状態で支岐
部分１０と一体となつている第１可動部材３は支
点２を中心として反時計方向に回動して、第１接
点５を開く。そして＋Ｘ方向の力が解除されると
引張りスプリング６の作用により第１可動部材３
はこれに軸支されている第２可動部材８と共に元
の位置に復帰する。

第２図に示すものは第１図およびその説明にお
いて示した本発明の原理に基づいて実用的にコン
パクトに構成された接触検出装置の一実施例であ
つて、以下に第１図と同一部材については同番号
を用いて説明する。１は固定部で接触検出装置の
外円筒を形成している。３は支点２において前記
固定部１に回動可能に軸支された第１可動部材で
図示の例においては逆Ｌ字形状をなしている。８
は支点７において前記第１可動部材３に回動可能
に軸支された第２可動部材でその先端には接触子
９が設けられている。１３は固定部１内の支岐部
分４に絶縁ブツシユ１４にて電気的に絶縁されて
植設された接点ピンでありこれと対向した位置に
ある前記第１可動部材３の接点板１５との間に第
１電気接点５を形成している。１６は前記第２可
動部８の接触子９と反対側端部に絶縁ブツシユ１
７にて電気的に絶縁されて植設された接点ピンで
あり、これと対向した位置にある前記第１可動部
材３の接点板１８との間に第二電気接点１１を形
成している。６は前記第１可動部材３を支点２を
中心として前記支岐部分４の方向に付勢する引張
りばねであり、また１２は前記第２可動部材８を
支点７を中心として前記第１可動部材３の方向に
付勢する引張りばねである。従つて常時は、つま
り接触子９に＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向の外力が
加わらない状態においては接点ピン１３と接点板
１５および接点ピン１６と接点板１８とは接触し
ており図示のように第２可動部材８は固定部１に
対し垂直位置つまり原点位置を維持している。２
０，２１はそれぞれ接点ピン１３および１６に接
続されたコードで固定部１の外部に導かれて図示
しない電源に接続され、従つてコード２０、接点
ピン１３、接点板１５、第１可動部材３、接点板
１８、接点ピン１６、コード２１からなる直列の
電気回路を構成している。

このような構造において、いま接触子９の右側
が被測定物（図示せず）に接触し、接触子９が−
Ｘ方向に移動すると、第１可動部材３と第２可動
部材８とは図示の状態を維持したままで、つまり
接点ピン１６と接点板１８とは接触した状態を維
持したままで支点２を中心として引張ばね６の引
張力に抗して時計方向に回動し、接点ピン１３と
接点板１５とが離間して電気的導通が遮断され
る。つまり接触子９が被測定物に接触して−Ｘ方
向に変位するとその瞬間に第１電気接点５の導通
が遮断されるのでこれを適宜な検知装置によつて
検知することによつて被測定物の位置を精度よく
検出することができる。次いで接触子９と被測定
物との接触が解除されると引張ばね６の作用によ
り第一可動部材３は接点板１５が接点ピン１３に
当接するまで反時計方向に回動して接触子９は原
点位置に復帰する。

次に接触子９の左側が被測定物に接触し、接触
子９が＋Ｘ方向に移動すると第２可動部材８は支
点７を中心として引張ばね１２の引張力に抗して
反時計方向に回動し、接点ピン１６と接点板１８
とが離間して第２電気接点１１の電気的導通が遮
断され前途の場合と同様に被測定物の位置を精度
よく検出することができる。次いで接触子９と被
測定物との接触が解除されると引張ばね１２の作
用により第２可動部材８は接点ピン１６が接点板
１８に当接するまで時計方向に回動して接触子９
は原点位置に復帰する。

第３図は本発明の接触検出装置の他の実施例で
あつて、固定部１に第１可動部材３が支点２にお
いて回動可能に軸支され、第１可動部材３に第２
可動部材８が支点７において回動可能に軸支さ
れ、固定部１と第１可動部材３との間に第１の電
気接点５が、第１可動部材３と第２可動部材８と
の間に第２の電気接点１１が設けられていること
は第２図に示す実施例の場合と同じであり、接触
子９の原点位置復帰手段としての引張ばね６が固
定部１と第２可動部材８との間に１本設けられて
いる点は相違するが、その効果は全く同様であ
る。

なお、上記いずれの実施例においても支点２お
よび７は軸受を例に説明しているが、勿論これに
限定されるものではなく、板ばね、十字ばね等を
適宜用いることが可能である。

以上詳述したように本願発明の接触検出装置に
よれば簡単でかつ支点と電気接点とは別個に設け
るような構造とすることによつて接触子が被測定
物に接触して変位した瞬間を電気信号として高精
度に検出することができ、ついで接触子が被測定
物との接触を解除されたときには迅速にしかも正
確に原点位置に復帰することができるという優れ
た効果を奏することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明
の１実施例側断面図、第３図は本発明の他の実施
例側断面図。 １：固定部、３：第１可動部材、５：第１電気
接点、８：第２可動部材、９：接触子、１１：第
２電気接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定部に第１可動部材を軸支しこの第１可動
   部材に第２可動部材を軸支して、第２可動部材の
   先端に接触子を設け、固定部と第１可動部材の間
   に第１の電気接点、第１可動部材と第２可動部材
   との間に第２の電気接点を設け第１可動部材を固
   定部に、第２可動部材を第１可動部材に付勢する
   付勢手段を設けたことを特徴とする接触検出装
   置。