JPH03170008A - 接触子保護装置 - Google Patents

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、被測定物（加工途中で測定される被加工物を
含む。以下、同様）に接触されて被測定物の寸法等を測
定する際に用いられる接触子を保護する接触子保護装置
に関し、大型ハイトゲージ（二次元測定機）、三次元測
定機、その他の測定機、あるいは、マシニングセンタ、
自動旋盤、その他の自動工作機械等に用いられる接触子
に利用できる。

〔背景技術〕

被測定物の寸法、形状等を測定する装置として、種々の
多次元測定機（二次元、三次元測定機）が広範に利用さ
れており、この種の多次元測定機の中には、例えば、接
触子を被測定物の任意の点に複数箇所当接させることで
、その寸法、形状等を正確に測定する多次元測定機があ
る。

ところで、前記多次元測定機は、通常、その測定精度を
向上させるために温度、湿度等が略一定に保持された測
定室に配置されて被測定物の測定を行っている。しかし
、最近では、製品精度を向上させるために、生産工場に
この多次元測定機を設置することが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、工場では１つの製品を生産するために複数の
生産工程があり、その工程毎に前記多次元測定機で被測
定物を測定する必要がある。

この場合、被測定物に、例えば、穴あけ加工が施されて
いると、前記被測定物にパリ、切削屑等が残ってしまう
。そして、この被測定物を前記多次元測定機で測定する
際に、そのパリ、切削屑等が接触子に付着すると、その
パリ、切削屑等の寸法分だけ加味された数値となり、測
定誤差を惹起する。この結果、正確な被測定物の寸法、
形状等を測定することが困難となって測定精度が低下す
るという欠点が露呈する。

また、このような多次元測定機に、複数の接触子を保持
し、順次交換して使用するようにした接触子保持装置等
を装着した場合には、空気中に浮遊する切削屑、塵埃等
が使用しない接触子に付着する虞があるので、これらの
付着によっても測定精度が低下するという問題が生ずる
。

本発明の目的は、不使用時に塵埃等の付着がなく、かつ
、使用によって切削屑等が付着しても、この切削屑等を
除去できて測定精度を低下させることのない接触子保護
装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、被測定物に当接される接触子を保持する接触
子保持装置と、この接触子保持装置を収納するカバー装
置と、前記接触子保持装置及び前記カバー装置の少なく
とも一方に装着されかつ前記接触子を洗浄する洗浄装置
とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

このような本発明の接触子保護装置において、接触子を
洗浄する場合には、先ず、カバー装置を開状態とした後
、被測定物を測定した接触子を接触子保持装置に支持さ
れる未使用の接触子に交換する。次いで、カバー装置を
必要に応じて閉状態にしてから、′前記カバー装置内で
使用された接触子を洗浄装置で洗浄する。この洗浄装置
による洗浄は、接触子に圧縮流体を噴射したり、ブラシ
等を接触させたりして行う。これにより、接触子に付着
したパリ、切削屑等が略完全に除去される。

一方、測定に使用されずに接触子保持装置に保持されて
いる接触子は、カバー装置を閉状態にしておくことで、
切削屑、塵埃から保護されることとなる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る接触子保護装置について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図において、参照符号ｌＯは、本実施例に係る接触
子保護装置（後述する）を有する三次元測定機を示す。

前記三次元測定機ｌＯは、床上に設置されるとともに、
三分割されてそれぞれが一体的に保持されるベースＩＩ
Ａ，ＩＩＢ，ＩＩＣを含む。

前記ベースＩＩＡ上には支持台ｌ２が固設され、この支
持台ｌ２上にはＸ軸スライダｌ３が矢印Ｘ方向へ変位自
在に設けられており、このＸ軸スライダ１３の一側面に
は、２軸スライダ１４が矢印２方向へ移動自在に装着さ
れる。

前記Ｚ軸スライダ１４の一方の端面にはＹ軸スライダ１
５が矢印Ｙ方向へ変位自在に設けられ、このＹ軸スライ
ダｌ５の先端には検出器２０が装着される。この検出器
２０は、柱体状の保持部材２ｌと、この保持部材２ｌに
取着され自在継手となる球体２２と、この球体２２に突
設されるとともに矢印Ｒ及びＳ方向若しくはそれらの合
成方向へ変位自在に設けられる柱体状の回転部材２３と
を含んで構成されている。この回転部材２３には、第２
図に示すように、根元部をテーパ面２４Ａとされるとと
もに、先端部を頭部を有するプルスタッド２４Ｂとされ
たロッド２４が突設されている。

そして、前記回転部材２３に対して、ロッド２４を利用
して接触子３０が着脱自在に取着されている。

前記接触子３０は、前記ロッド２４のテーパ面２４Ａに
嵌合する孔部３１Ａを一端に有する円柱状の支持体３ｌ
と、この支持体３ｌ内に矢印Ａ方向に摺動自在に支持さ
れるとともに、前記ロッド２４のプルスタッド２４Ｂを
着脱可能な先割れしたコレットチャック部３２Ａを一端
に有し、かつ、他端に大径のテーパカム部３２Ｂを有す
るチャック部材３２と、このチャック部材３２のコレッ
トチャック部３２Ａの外周に嵌合され、自然状態では先
端を矢印Ｐ方向に拡張状態にされるコレットチャック部
３２Ａを縮径させてコレットチャック部３２Ａで前記プ
ルスタッド２４Ｂの頭部を把持させる縮径リング３３と
、前記チャック部材３２のテーパカム部３２Ｂと支持体
３ｌとの間に介装され、チャック部材３２をコレットチ
ャック部３２Ａが常時縮径リング３３に嵌合するように
矢印Ａ１方向に押圧する圧縮コイルばね３４と、前記支
持体３１に形成された軸直交方向の段付孔３１Ｂに矢印
Ｂ方向に摺動自在に嵌合されるとともに、前記チャック
部材３２のテーパカム部３２Ｂに当接されるテーパカム
部３５Ａを有し、このカム部３２Ｂ，３５Ａ同志の当接
により前記圧縮コイルばね３４の押圧力によって突出方
向である矢印Ｂ１方向に付勢される作動力ム３５と、こ
の作動力ム３５の突出方向への移動を規制するリング状
のストツパ３６と、前記支持体３ｌに着脱可能に螺合さ
れるとともに、先端に球体３８を有するスタイラス３７
とを含んで構威されている。

一方、前記ベースＩＩＣ上には基台ｌ７が固設されてお
り、この基台ｌ７上には直方体状の被測定物Ｗと、本実
施例に係る接触子保護装置４０とが載置される。

前記接触子保護装置４０は、第３図に示すように、カバ
ー装置５０と、このカバー装置５０に収納される接触子
保持装置６０と、前記カバー装置５０と接触子保持装置
６０とに設けられる洗浄装置７０とで構成されている。

以下、接触子保護装置４０を構成するそれぞれの装置の
詳細について説明する。

先ず、前記カバー装置５０は、上面に三角部５ＩＡを有
する折曲板５１を含み、この折曲板５１の両端には、上
部が略台形状でかつ下部が底抜きとされた勝手違い形状
の匡体５２，５３が図示しないヒンジ部材を介して矢印
Ｓ方向へ開閉自在に取付けられている。

前記匡体５２，５３の開口側周囲には、それぞれ閉止手
段としての２つのフエライトマグネット５４が取着され
ており、匡体５２と５３とをそれぞれ閉方向に変位させ
ると、このフエライトマグネット５４の磁力によりカバ
ー装置５０がしっかりと結合されるように構或される。

次に、前記カバー装置５０内に収納される接触子保持装
置６０は、基台１７上に載置される底板６１を備え、こ
の底板６１上には、ブロック状の接触子支持部材６２と
、平面略Ｌ字状の先端保持板６３とがそれぞれ配設され
、これらは上下の２本のロッド６４によって固定され、
かつ、前記折曲板５１と連結されている。

前記接触子支持部材６２には、各種の接触子の形状にそ
れぞれ対応した凹部６２Ａ，６２Ｂ，・・・６２Ｈが画
成されている。前記それぞれの凹部６２Ａ乃至６２Ｈに
は、矢印Ｂ方向に変位自在な凸部６５（１個のみ図示）
が設けられており、この凸部６５が前記支持体３１に固
定されたストッパ３６の中心孔部を介して前記作動力ム
３５に当接し、作動力ム３５を前記圧縮コイルばね３４
の付勢力に抗して矢印Ｂ２方向に押圧するように構成さ
れている。この際、各凸部６５は図示しないモータ及び
歯車機構、あるいはエアーシリンダ等の駆動手段により
、前述の矢印Ｂ方向に駆動されるようになっている。

また、前記先端保持板６３には、前記各凹部６２Ａ乃至
６２Ｈに対向してステ−６６Ａ乃至６６Ｈが螺合して突
設されており、これらのステ−６６Ａ乃至６６Ｈに前記
スタイラス３７を当接させることにより、その重量を保
持するようになっている。

前記先端保持板６３と右方の匡体５３内とには、接触子
３０の球体３８に圧縮流体、例えば、エアーを噴射する
洗浄装置７０が設けられている。

洗浄装置７０は、図示しない圧縮空気供給源から供給さ
れるエアーを噴射するとともに、前記先端保持板６３に
沿って所定位置に配置された噴出ノズル７１Ａ，７１Ｂ
，・・・．７１Ｈと、匡体５３の長手方向に沿った所定
位置に配置された噴出ノズル８１Ａ，８１Ｂ，・・・，
８１Ｈとを含んで構或されている。前記噴出ノズル７１
Ａ乃至７１Ｈが設けられる前記先端保持板６３に沿った
所定位置は前記各凹部６２Ａ乃至６２Ｈに保持される各
接触子３０の各球体３８に対向される位置とされ、また
、噴出ノズル８１Ａ乃至８１Ｈが設けられる匡体５３の
長手方向に沿った所定位置は前記各噴出ノズル７１Ａ乃
至７１Ｈに各球体３８を挟んで対向される位置とされて
いる。

なお、前記凹部６２Ａ乃至６２Ｈには、必要に応じて各
種形状のスタイラス３７及び球体３８等を有する接触子
３０が保持されるが、本実施例では図面及び説明の錯綜
を避けるため、回転部材２３に取付けられている接触子
３０以外に、３つの前記凹部６２Ｂ，６２Ｃ並びに６２
Ｄに、接触子３０と形状の異なった接触子３０Ｂ，３０
Ｃ並びに３０Ｄが収納されているものとする。そして、
これらの接触子３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄのスタイラス３
７及び３８には、それぞれの符号にＢ，Ｃ，Ｄを付して
各々を区別する。

本実施例に係る接触子保護装置４０を有する三次元測定
機ＩＯは、基本的には、以上のよう・に構成されるもの
であり、次に、その作用について説明する。

先ず、接触子３０で被測定物Ｗを測定する際には、球体
３８を図示しない原点球に当接させて測定の基準点を設
定した後、被測定物Ｗの任意の点に前記球体３８を当接
または摺動させて、この接触子３０で測定可能な被測定
物Ｗの寸法、形状等を測定する。

次に、前記被測定物Ｗの残りの寸法、形状等を測定する
ために別の接触子、例えば、接触子３０Ｂに交換する場
合には、先ず、検出器２０の球体２２を動かして接触子
３０を、第１図中、Ｙ軸スライダｌ５と同一直線状にな
るまで矢印Ｒ＋方向に変位させる（第３図の状態）。こ
の後、指等で匡体５２と５３とを把持して開方向、すな
わち、匡体５２を矢印Ｓｌ、匡体５３を矢印Ｓ！方向へ
それぞれ略９０度変位させる。

次いで、接触子３０を矢印Ｘ１方向に移動させて、接触
子支持部材６２の凹部６２Ａに係合させる。この係合時
に、凸部６５が図示しない駆動手段によって矢印Ｂ２方
向に突出される。すると、前記凸部６５の先端が接触子
３０のストツパ３６の中心孔内に入る。これにより、ま
ず凸部６５と接触子３０とがロックされる。更に、凸部
６５が突出されると、凸部６５により接触子３０の作動
力ム３５が同じく矢印Ｂ！方向に移動される。この作動
力ム３５の移動により、テーパカム部３５Ａ及びテーパ
カム部３２Ｂを介してチャック部材３２が圧縮コイルば
ね３４の押圧力に抗して矢印Ａ！方向に移動される。こ
れにより、チャック部材３２のコレットチャック部３２
Ａは縮径リング３３から外れ、コレットチャック部３２
Ａが矢印Ｐ方向に拡径することとなる。従って、ロッド
２４のプルスタッド部２４Ｂが嵌合しているチャック部
材３２のコレットチャック部３２Ａの内径が大きくなる
ので、回転部材２３を接触子３０から離間させることが
できる。

その後、回転部材２３を接触子３０Ｂの近傍に位置させ
てからロッド２４を接触子３０Ｂの図示しないコレット
チャック部に嵌合させた後、凹部６２Ｂの凸部（図示せ
ず）を矢印Ｂ１方向に没入させる。これにより、前記凸
部と接触子３０Ｂとのロックが解除されるとともに、コ
レットチャック部の径が小さくなり、ロッド２４のプル
スタツド２４Ｂを締結するので接触子３０Ｂと回転部材
２３とは、しっかりと結合されることになる。

次いで、前記接触子３０Ｂを矢印Ｘ２方向に変位させた
後、指等で一方の匡体５２を矢印Ｓ２、他方の匡体５３
を矢印Ｓ１方向へそれぞれ移動させると、４つのフエラ
イトマグネット５４の磁力によりカバー装置５０は、し
っかりと閉状態（第１図の状態）にされる。

そして、この新たに回転部材２３に装着した接触子３０
Ｂを被測定物Ｗの任意の点に当接または摺動させて、残
りの寸法、形状等を測定することにより、前記被測定物
Ｗの全ての寸法、形状等が測定される。

この間、カバー装置５０内では、被測定物Ｗを測定した
ことによって、パリ、切削屑等が球体３８に付着した接
触子３０の洗浄作業が、次のようにして行われている。

すなわち、図示しない圧力供給源から洗浄装置７０の噴
出ノズル７１Ａ及び８１Ａにエアーを供給して、これら
の噴出ノズル７１Ａ及び８１Ａからエアーを噴射させる
と、前記球体３８に付着したパリ、切削屑等が球体３８
から離間する。これにより、接触子３０の球体３８を洗
浄することができる。

前述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。

すなわち、接触子保持装置４０を収納できるようカバー
装置５０を設けたので、工場内において空気中に浮遊す
る塵埃等が未使用の接触子３０Ｂ〜３０Ｄに付着するこ
とを未然に阻止できる。

また、前記接触子保持装置４０とカバー装置５０とに洗
浄装置７０を装着しているので、測定中、球体３８に付
着した被測定物Ｗのパリ、切削屑等をエアーの噴射によ
り略完全に洗浄することができる。

このように洗浄された接触子３０．３０Ｂ〜３０Ｄを使
用すれば、従来のようにパリ、切削屑等の付着分が加味
されなくなるので、測定誤差をほとんど無くすことが可
能となる。この結果、マイクロメータオーダの精密測定
ができるので、当該三次元測定機１０の測定精度を飛躍
的に向上させることが可能となる効果を奏する。

また、基台ｌ７上に設けられた接触子保持装置４０の接
触子支持部材６２に、駆動可能な凸部６５を設ける一方
、接触子３０にチャック部材３２及び作動力ム３５を設
けているので、接触子３０を手動で交換することなく、
すべて自動で交換でき、その交換作業時間を短縮するこ
とが可能となる。

更に、接触子３０の使用中に球体３８に付着したパリ等
は、カバー装置５０の各匡体５２，５３を開放し、゛エ
アー噴出状態にした噴出ノズル７ｌＡ，８１Ａに対向さ
せることにより、容易に除去することも可能である。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは、勿論である。

例えば、カバー装置５０にモータ、アクチュエー夕等を
設けて匡体５２，５３を自動的に回動させることもでき
る。

また、前記実施例では洗浄装置７０の噴出ノズル７１Ａ
乃至７１Ｈと噴出ノズル８１Ａ乃至８ｌＨをｌつの接触
子３０．３０Ｂ〜３０Ｄに対してそれぞれ１個づつ設け
たが、この他に、それぞれのノズルを２個以上設けるこ
とも可能であり、それらのノズル形状を折曲させること
もできる。更に、各ノズルを上下方向に連続したスリッ
ト状とする等、他の形状とすることもできる。

更に、前記実施例では、噴出ノズル７１Ａ乃至７１Ｈを
保持板６３に設け、噴出ノズル８１Ａ乃至８１Ｈを匡体
５３に配設したが、この他に、保持板６３側及び匡体５
３側のいずれか一方にのみ噴出ノズルを設けることもで
きる。

また、洗浄装置７０は、前記実施例のようにエアーを噴
出する構造に限らず、スタイラス３７の球体３８が装着
される位置に設けられるブラシ状のもの等でもよく、こ
のようにブラシ状にすれば接触子３０の着脱に伴う動き
を利用してブラシで球体３８のパリ等を払い落とすこと
ができる。この際、ブラシ状の部材を回転ブラシとすれ
ば、よりパリ等の除去を完全にできる。更に、ブラシ状
のものに限らず、布製の回転ベルト等を用いてもよい。

また、前記実施例においては、回転体２３側にロッド２
４を設け、一方、接触子３０側にチャック部材３２を設
け、このチャック部材３２を接触子支持部材６２の凸部
６５で作動するようにしたが、これとは逆に接触子３０
側にロツドを設け、一方、回転部材２３側にチャック部
材及びこのチャック部材の駆動手段を設けてもよい。こ
の際、接触子支持部材６２には、接触子３０の脱落を防
止する把持手段を設ける。このようにすれば、数が多い
接触子３０内にチャック部材３２を設けるという不都合
を解消できるという利点がある。

更に、接触子支持部材６２に設けられる凸部６５は、直
線方向に進退する構造に限らず、回転方向に移動するも
のでもよく、更には、作動力ム３５をなくして凸部６５
の先端で直接チャック部材３２のテーパカム部３２Ｂを
駆動するようにしてもよい。

また、前述のような接触子３０をチャック部材等によっ
て自動的に着脱する手段は、必ずしも設ける必要はなく
、接触子保持装置６０は、少なくとも複数の接触子３０
を保持できれば足りる。

〔発明の効果〕

以上のような本発明によれば、接触子保護装置は、接触
子を洗浄する洗浄装置と、前記接触子を保持する接触子
保持装置と、この接触子保持装置を外部から隔離するカ
バー装置とを含んで構或されるので、空気中に浮遊する
塵埃等から接触子を保護することができるとともに、測
定中に前記接触子に付着したパリ、切削屑等を略完全に
洗浄することかできる。

この結果、測定誤差をほとんど無くすことができて、被
測定物の寸法、形状等を正確に測定できるので、マイク
ロメータオーダの精密測定を可能とし、当該多“次元測
定機等の測定精度を飛躍的に向上させることが可能とな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る接触子保護装置を含む三次元測
定機の斜視説明図、第２図は本実施例に用いられる接触
子の内部構造を示す断面図、第３図は第１図における接
触子保護装置の匡体開放状態を示す拡大斜視図である。 １０・・・三次元測定機、３０．３０Ｂ〜３０Ｄ・・・
接触子、３７・・・スタイラス、４０・・・接触子保護
装置、５０・・・カバー装置、６０・・・接触子保持装
置、６２・・・接触子支持部材、７０・・・洗浄装置、
７１Ａ〜７１Ｈ・・・噴出ノズル、８１Ａ〜８１Ｈ・・
・噴出ノズル、Ｗ・・・被測定物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定物に当接される接触子を保持する接触子保
   持装置と、この接触子保持装置を収納するカバー装置と
   、前記接触子保持装置及び前記カバー装置の少なくとも
   一方に装着されかつ前記接触子を洗浄する洗浄装置とを
   備えることを特徴とする接触子保護装置。