JPH05312504A - Touch probe - Google Patents

Touch probe

Info

Publication number
JPH05312504A
JPH05312504A JP15723092A JP15723092A JPH05312504A JP H05312504 A JPH05312504 A JP H05312504A JP 15723092 A JP15723092 A JP 15723092A JP 15723092 A JP15723092 A JP 15723092A JP H05312504 A JPH05312504 A JP H05312504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
ball
contact
circular hole
sliding shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15723092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Matsuhashi
章 松橋
Original Assignee
Metro-Le:Kk
株式会社メトロール
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metro-Le:Kk, 株式会社メトロール filed Critical Metro-Le:Kk
Priority to JP15723092A priority Critical patent/JPH05312504A/en
Publication of JPH05312504A publication Critical patent/JPH05312504A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize highly accurate nondirectional measurement by converting displacement in X, Y direction of a probe through a circular hole and a ball into displacement in Z direction of a sliding shaft thereby eliminating roving phenomenon. CONSTITUTION:When a contact 2 contacting with an object to be measured makes a displacement in back and forth or up and down direction, i.e., in X, Y direction, from neutral state, a probe 1 slides around the center 5c of a spherical shaft 5b to cause displacement of a circular hole 4 made at right end part 3. Consequently, a ball 11 moves from the circular hole 4 and the sliding shaft 10 slides to the right, i.e., in Z direction, and thereby a movable contact 12 separates from a fixed contact 14 to deliver a control circuit OFF signal. Since the structure for converting the displacement of the probe 1 in X, Y direction through the circular hole 4 and the ball 11 into displacement of the sliding shaft 10 in Z direction and separating one movable contact 12 from one fixed contact 14 is identical in all directions including X, Y directions, roving phenomenon does not take place resulting in very high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、寸法検出あるいは位置
制御を二次元、あるいは三次元の方向で検知するタッチ
プーブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch poop for detecting dimension detection or position control in two-dimensional or three-dimensional directions.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、三次元測定システムのおけるタッ
チプローブとしては図6に示す構成のものが良く知られ
ている。すなわち、図6は従来例の原理を示す斜視図で
あって、61は測定子で先端にコンタクト62を有する
とともに、可動盤63の中心に固定され、可動盤63に
は測定子61と直角な水平面上の3方向に向けて配置さ
れた棒状の可動接点軸64がそれぞれ可動盤63に絶縁
された状態で固定されており、ばね66の押力により、
本体側の一対のV状接点67の中間位置でそれぞれ受け
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a touch probe in a three-dimensional measuring system, a structure shown in FIG. 6 is well known. That is, FIG. 6 is a perspective view showing the principle of the conventional example. Reference numeral 61 is a probe, which has a contact 62 at the tip and is fixed at the center of a movable plate 63, and the movable plate 63 is perpendicular to the probe 61. The rod-shaped movable contact shafts 64 arranged in the three directions on the horizontal plane are fixed to the movable plate 63 in an insulated state.
It is received at an intermediate position between the pair of V-shaped contacts 67 on the main body side.
【0003】これらのV状接点67は可動接点軸64を
挟んで直列に配線されているので、測定子61の動きに
よって可動接点軸64とV状接点67との抵抗値に変化
を与え、その瞬間をトリガー信号として出力するように
してある。
Since these V-shaped contacts 67 are wired in series with the movable contact shaft 64 sandwiched therebetween, the resistance value of the movable contact shaft 64 and the V-shaped contact 67 is changed by the movement of the tracing stylus 61. The moment is output as a trigger signal.
【0004】前記構成のタッチプローブは、その構造が
測定子61を3個所のV状接点67で受けている。この
三点支持の構造は測定子61の全方向の搖動に対して測
定圧に微妙な差がでるために、測定値に方向性が現れ
て、真円のものを測定しても正しい円形として測定され
ない、いわゆるロービング特性と言われる現象が発生し
て測定値に対して、後で面倒な補正を必要とするという
問題点がある。(精密工学会誌52/4/1986にも
記載されている)。
The touch probe having the above structure has a structure in which the probe 61 is received by three V-shaped contacts 67. This three-point support structure causes a slight difference in the measurement pressure with respect to the sway of the probe 61 in all directions, so that the measured values show directionality, and even if a true circle is measured, it will be a correct circle. There is a problem in that a phenomenon called so-called roving characteristic occurs, which is not measured, and a complicated correction is required later on the measured value. (It is also described in the Japan Society for Precision Engineering 52/4/1986).
【0005】また、本出願人は特願平4−79431で
前記ロービング現象を解決するための発明を提案した
が、検出精度をより向上させるためには、使用する円錐
穴の加工精度をより向上させる必要があり、そのために
加工コストがかさむという問題点がある。
The applicant of the present invention has proposed an invention for solving the roving phenomenon in Japanese Patent Application No. 4-79431. However, in order to further improve the detection accuracy, the processing accuracy of the conical hole to be used is further improved. However, there is a problem in that the processing cost is increased.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記ロービン
グ現象を解消して、方向性のない測定を可能とした高精
度なタッチプローブを提供することを目的としている。
また、加工コストが安価で、かつ高精度なタッチプロー
ブを得ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly accurate touch probe which eliminates the roving phenomenon and enables measurement without directivity.
Moreover, it aims at obtaining a highly accurate touch probe with low processing cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるタッチプローブにおいては、測定子
のハウジング部より突出した端部には被測定物の接触手
段を、他端部には該測定子の軸心を中心線とする円形穴
を、その中間部には前記ハウジングに設けられた第一の
軸受に搖動自在に軸受される手段を備えるとともに、前
記ハウジングに設けられた第二の軸受には摺動自在で一
端部に前記円形穴の直径より大きな直径のボールが固定
された摺動軸が軸受され、該摺動軸はスイッチ手段が常
時閉位置になるように付勢されており、前記測定子は前
記円形穴が前記ボールに常時圧接するように付勢され、
かつ前記測定子の中立位置における中心線と前記ボール
の中心と前記摺動軸の中心線とは一直線上にあり、前記
測定子の搖動により前記ボールの中心が前記円形穴の中
心線上より離脱することにより前記摺動軸が変位して、
前記スイッチ手段を閉位置より開位置に作動せしめるよ
うに構成した。
In order to achieve the above object, in a touch probe according to the present invention, a contact means of an object to be measured is provided at an end portion protruding from a housing portion of a probe, and a contact means is provided at the other end portion. A circular hole centered on the axis of the tracing stylus is provided in its middle portion with a means that is slidably supported by a first bearing provided in the housing, and a second hole provided in the housing. A sliding shaft having a ball having a diameter larger than the diameter of the circular hole is fixed to one end of the bearing, and the sliding shaft is biased so that the switch means is always in the closed position. The probe is urged so that the circular hole is constantly in pressure contact with the ball,
Further, the center line of the probe at the neutral position, the center of the ball and the center line of the sliding shaft are on a straight line, and the center of the ball is disengaged from the center line of the circular hole by the swing of the probe. As a result, the sliding shaft is displaced,
The switch means is configured to be operated from the closed position to the open position.
【0008】また、前記手段において、測定子の円形穴
の代りにボールを、摺動軸の円形穴の代りにボールを設
けるように構成した。
Further, in the above-mentioned means, a ball is provided instead of the circular hole of the measuring element, and a ball is provided instead of the circular hole of the sliding shaft.
【0009】また、前記揺動自在な軸受手段には前記測
定子が軸方向に摺動可能な手段を設けたこと設けるよう
に構成した。
Further, the swingable bearing means is provided with means for allowing the tracing stylus to slide in the axial direction.
【0010】また、前記測定子の揺動を前記中立位置に
復元させる復元手段を有するように構成した。
Further, it is arranged to have a restoring means for restoring the swing of the tracing stylus to the neutral position.
【0011】また更に、ハウジングより突出した端部に
は被測定物の接触手段を、中間部は前記ハウジングに設
けられた軸受手段に揺動自在に軸受され、他端部には揺
動による変位を検出する検出手段を設けた測定子を設け
るとともに、前記測定子の中心線と垂直に近い平面上
に、前記ハウジングの内面に両端を保持された少なくと
も1以上の引張コイルばねが、前記測定子が中立位置に
あるときに該引張コイルばねの外径が前記測定子の外周
に近接するように設けられ、前記測定子が搖動した場合
に、前記測定子の外周が前記引張コイルばねの外径を押
圧することにより発生する復元力により、前記測定子の
被測定物への接触が解除された場合に、搖動した測定子
が中立位置近傍に復元せしめられるように構成した。
Furthermore, the contact means of the object to be measured is supported on the end portion protruding from the housing, the middle portion is swingably supported by the bearing means provided on the housing, and the other end portion is displaced by the swing. A probe provided with a detecting means for detecting the probe is provided, and at least one tension coil spring whose both ends are held by the inner surface of the housing is provided on a plane close to the center line of the probe. Is provided so that the outer diameter of the tension coil spring is close to the outer circumference of the tracing stylus when it is in the neutral position, and when the tracing stylus swings, the outer circumference of the tracing stylus is the outer diameter of the tension coil spring. When the contact of the measuring element with the object to be measured is released by the restoring force generated by pressing, the swinging measuring element is restored to the vicinity of the neutral position.
【0012】[0012]
【作用】上記のように構成されたタッチプローブは被測
定物に接触した測定子のX,Y方向またはそれらの合成
した変位は測定子の円形穴からボールが移動することに
よって摺動軸が摺動して可動接点を固定接点より離間さ
せる。
In the touch probe constructed as described above, the sliding shaft slides when the ball moves from the circular hole of the probe in the X and Y directions of the probe contacting the object to be measured or the combined displacement thereof. Move to separate the movable contact from the fixed contact.
【0013】また、測定子のZ方向の変位は測定子が摺
動することにより可動接点を固定接点より離間させる。
The displacement of the probe in the Z direction causes the movable contact to be separated from the fixed contact by sliding the probe.
【0014】また更に、測定子の被測定物への接触が解
除された場合に、測定子外周に与えられた復元力によ
り、測定子の円形穴から移動したボールを、再び円形穴
内に復元する。
Furthermore, when the contact of the probe with the object to be measured is released, the ball moved from the circular hole of the probe is restored into the circular hole by the restoring force applied to the outer circumference of the probe. ..
【0015】[0015]
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は本発明の正面断面図を示しし、1は測定子で、そ
の左端部には被測定物に接触するコンタクト2が固定さ
れ、測定子1と一体化した右端部3は測定子1の軸心を
円形穴の中心とする真円度が良く表面硬度が高い円形穴
4を形成している。5は測定子受で、測定子1が摺動す
る軸穴5aを有しており、描動自在な軸受の一例として
測定子受5の外形を測定子1の軸心を球の中心とする球
状軸5bとし、その球状軸5bはハウジング6にねじ止
めされた一対の第一の軸受7a、7bに挟み込むまれる
ように、かつ搖動自在に軸受されている構造を示す。8
は圧縮コイルばねで、測定子1を紙面で常時右方向に移
動修正を持たせている。
EXAMPLES Examples will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a front sectional view of the present invention, in which 1 is a probe, a contact 2 for contacting an object to be measured is fixed to the left end, and a right end 3 integrated with the probe 1 is a probe 1. A circular hole 4 having good circularity and a high surface hardness is formed with the axis center of as a center of the circular hole. Reference numeral 5 is a probe head, which has a shaft hole 5a in which the probe 1 slides, and the outer shape of the probe receiver 5 is an example of a freely movable bearing, and the axis of the probe 1 is the center of the sphere. The spherical shaft 5b has a structure in which the spherical shaft 5b is slidably supported so as to be sandwiched between a pair of first bearings 7a and 7b screwed to the housing 6. 8
Is a compression coil spring, and the probe 1 is always corrected to move in the right direction on the paper surface.
【0016】9はハウジング6に設けられた第二の軸受
で、遊びのない軸受、たとえばストロークベアリング等
により摺動軸10が摺動自在に軸受されており、その左
端部には一体的に取り付けられたボールホルダ18を介
してボール11が固定され、更にその右端部は絶縁体を
介して可動接点12が固着した可動盤13が固定されて
いる。14は可動接点12が接触する固定接点で、15
は固定接点を保持する絶縁性の保持板、16は可動盤1
3の回り止めのピンである。
Reference numeral 9 is a second bearing provided in the housing 6, in which a sliding shaft 10 is slidably supported by a bearing having no play, for example, a stroke bearing, and is integrally attached to the left end portion thereof. The ball 11 is fixed via a ball holder 18 formed therein, and the movable plate 13 to which the movable contact 12 is fixed is fixed to the right end of the ball 11 via an insulator. 14 is a fixed contact with which the movable contact 12 comes into contact, and 15
Is an insulating holding plate for holding fixed contacts, and 16 is a movable plate 1
It is a non-rotating pin 3.
【0017】摺動軸10は圧縮コイルばね17によりボ
ールホルダ18を介して摺動軸10を常時紙面で左方向
に移動習性をもたせてあり、可動接点12が固定接点1
4に接触することにより止められている。一方測定子1
は圧縮コイルばね17よりも弱い圧縮コイルばね8によ
り円形穴がボール11に常時接するようになっているの
で、圧縮コイルばね17と圧縮コイルばね8の力量の差
が可動接点12と固定接点14との接点圧となる。
The sliding shaft 10 has a habit of always moving the sliding shaft 10 leftward on the paper surface via a ball holder 18 by a compression coil spring 17, and the movable contact 12 is a fixed contact 1.
It is stopped by touching 4. On the other hand, probe 1
Since the circular hole is always in contact with the ball 11 by the compression coil spring 8 which is weaker than the compression coil spring 17, the difference in the force between the compression coil spring 17 and the compression coil spring 8 causes the movable contact 12 and the fixed contact 14 to differ from each other. It becomes the contact pressure of.
【0018】図1はコンタクト2に被測定物が接触して
ない場合、すなわち中立の場合を示しており、測定子1
の中心線とボ−ル11の中心と摺動軸10の中心線は一
直線上にあり、ボール11は円形穴4に均等に接してい
る。なお、19はゴムブーツであってハウジング内を防
塵しており、20はハウジングのカバーである。
FIG. 1 shows the case where the object to be measured is not in contact with the contact 2, that is, the case where the contact is neutral.
The center line of the ball 11, the center of the ball 11 and the center line of the sliding shaft 10 are aligned with each other, and the balls 11 are evenly contacted with the circular holes 4. Reference numeral 19 is a rubber boot to prevent dust inside the housing, and 20 is a cover of the housing.
【0019】図4は図1のY−Y断面を表わす側面図で
あって、(a)に於て41ないし43は三角形状配置さ
れ、僅かに引張った状態でばねホルグ48に両端を保持
された引張コイルばねである。これらの引張コイルばね
41ないし43は測定子1の右端部3に対向する引張コ
イルばねの外径は右端部3に対して接することなく、僅
かに隙間があいている。
FIG. 4 is a side view showing the Y-Y cross section of FIG. 1. In FIG. 4A, 41 to 43 are arranged in a triangular shape, and both ends are held by the spring hol 48 in a slightly pulled state. It is a tension coil spring. The tension coil springs 41 to 43 are opposed to the right end portion 3 of the tracing stylus 1, but the outer diameters of the tension coil springs are not in contact with the right end portion 3 and are slightly spaced.
【0020】図4(b)は(a)が三角形状に配置され
た引張コイルばねなのに対して井桁状に配置された引張
コイルばね44ないし47を示す。(a)と同様にそれ
ぞれのばねは、ばねホルダ49に僅かに引張った状態で
両端を保持されている。図1は本図の場合であって(引
張コイルばね44と46のみ示し、47は図示せず)、
ばねホルダ49はハウジング6の内面に固定され、測定
子1の右端部3に対向する各ばねの外径は図4(b)の
ように右端部3に対して接することなく僅かに隙間があ
いている。
FIG. 4 (b) shows tension coil springs 44 to 47 arranged in a cross beam, while FIG. 4 (a) shows the tension coil springs arranged in a triangular shape. Similar to (a), each spring has its both ends held slightly pulled by the spring holder 49. FIG. 1 shows the case of this drawing (only the tension coil springs 44 and 46 are shown, and 47 is not shown),
The spring holder 49 is fixed to the inner surface of the housing 6, and the outer diameter of each spring facing the right end portion 3 of the probe 1 is not in contact with the right end portion 3 as shown in FIG. ing.
【0021】図4は図3の別実施例で、図1の円形穴4
とボール11との接触部分の拡大図を示す。51は円形
穴4の中心線と同軸の円錐穴52を設けたリングであっ
て、円錐穴52の斜面はボール11の表面に対して僅か
に隙間があいている。
FIG. 4 shows another embodiment of FIG. 3, which is the circular hole 4 of FIG.
An enlarged view of a contact portion between the ball and the ball 11 is shown. Reference numeral 51 is a ring provided with a conical hole 52 coaxial with the center line of the circular hole 4, and the inclined surface of the conical hole 52 is slightly spaced from the surface of the ball 11.
【0022】次に簡単に動作を説明すると、図1の中立
状態から、被測定物(図には記さず)に接触したコンタ
クト2が紙面で前後、上下方向、すなわちX,Y方向ま
たはこれらの合成した方向に変位をすれば、測定子1を
球状軸5bの中心5cを中心として摺動させて右端部3
の円形穴4を変位させるので、摺動軸10に固定された
ボール11は円形穴4から移動して、摺動軸10は紙面
で右方向に摺動して可動接点12が固定接点14より離
間して、制御回路(図には記さず)にOFF信号を送出
する。この状態を図3に示す。
The operation will be briefly described below. From the neutral state of FIG. 1, the contact 2 in contact with the object to be measured (not shown in the figure) is in the front-back direction, up-down direction, that is, in the X, Y directions or in these directions. If the displacement is made in the combined direction, the tracing stylus 1 is slid about the center 5c of the spherical shaft 5b, and the right end portion 3 is moved.
Since the circular hole 4 is displaced, the ball 11 fixed to the sliding shaft 10 moves from the circular hole 4, the sliding shaft 10 slides to the right on the paper surface, and the movable contact 12 moves from the fixed contact 14. After being separated, an OFF signal is sent to a control circuit (not shown in the figure). This state is shown in FIG.
【0023】通常は前記OFF信号を送出後も測定子1
の変位に余裕を必要とするので、ボール11は図3のよ
うに円形穴4より外れてしまうが、測定子1が中立位置
より僅かにかに変位すれば、その右端部3は引張コイル
ばね44の外径に当り始め、更に測定子1が変位するこ
とにより引張コイルばね44がたわむ(図3)。被測定
物よりコンタクト2が離間すれば引張コイルばね44の
復元力により、搖動した測定子1は中立位置近傍まで戻
されるので、その後はボール11が円形穴4の周縁から
圧縮コイルばねによる左方移行習性により円形穴4の中
心に滑りこみ、図1の中立位置に復元する。
Normally, the tracing stylus 1 even after the OFF signal is transmitted.
Since the ball 11 is displaced from the circular hole 4 as shown in FIG. 3 because a margin is required for its displacement, if the probe 1 is displaced slightly from the neutral position, the right end portion 3 of the ball 11 is a tension coil spring. The extension coil spring 44 starts to hit the outer diameter of 44, and the tension coil spring 44 bends as the probe 1 is further displaced (FIG. 3). When the contact 2 is separated from the object to be measured, the swinging probe 1 is returned to the vicinity of the neutral position by the restoring force of the tension coil spring 44, and thereafter the ball 11 is moved from the peripheral edge of the circular hole 4 to the left by the compression coil spring. It slides into the center of the circular hole 4 due to the transition habit and restores to the neutral position in FIG.
【0024】もし、測定子1の変位が僅かな場合は、ま
だボール11は円形穴3の周縁に接触しているので、前
記引張ばねの力を借りなくとも、被測定物よりコンタク
ト2が離間した場合はボール11は前記のように圧縮コ
イルばねによる左方移行習性により容易に中立位置に復
元する。
If the displacement of the probe 1 is slight, the ball 11 is still in contact with the peripheral edge of the circular hole 3, so that the contact 2 is separated from the object to be measured without the aid of the tension spring. In this case, the ball 11 is easily restored to the neutral position due to the habit of shifting to the left by the compression coil spring as described above.
【0025】図4(a)の場合の動作は(b)と同様で
あるので省略する。図5の場合は測定子1が変位すると
ボール11が円錐穴52の斜面上を滑り上がることによ
り測定子1に復元力を与え、被測定物よりコンタクト2
が離間すれば、測定子1は前記復元力により中立位置近
傍まで戻されるので、その後はボール11が円形穴4の
周縁から圧縮コイルばねによる左方移行習性により円形
穴4の中心に滑りこみ、図1の中立位置に復元する。
Since the operation in the case of FIG. 4A is the same as that of FIG. In the case of FIG. 5, when the tracing stylus 1 is displaced, the ball 11 slides up on the slope of the conical hole 52 to give a restoring force to the tracing stylus 1, and contact the contact 2 from the object to be measured.
Is separated, the probe 1 is returned to the vicinity of the neutral position by the restoring force, and thereafter, the ball 11 slides from the peripheral edge of the circular hole 4 to the center of the circular hole 4 due to the leftward transition behavior of the compression coil spring, Restore to the neutral position of FIG.
【0026】図1および図3に於ては、測定子1側に円
形穴4を設けて摺動軸10側にボール11を設けたが、
図2のように測定子1側にボールを設けて摺動軸10側
に円形穴を設けても同様の作用効果を有する。
In FIGS. 1 and 3, the circular hole 4 is provided on the side of the contact point 1 and the ball 11 is provided on the side of the sliding shaft 10.
Similar effects can be obtained by providing a ball on the side of the probe 1 and a circular hole on the side of the sliding shaft 10 as shown in FIG.
【0027】図4において、引張コイルばねは三角形お
よび井桁状(四角形)を示したが、一方向変位(Xある
いはY方向)ならば引張コイルばねは1本でよく、また
四角形に限定されずに多角形でもよい。
In FIG. 4, the tension coil spring has a triangular shape and a cross shape (quadrangle), but if the displacement is one direction (X or Y direction), only one tension coil spring is required, and the tension coil spring is not limited to a quadrangle. It may be polygonal.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0029】測定子のX,Y方向の搖動の変位を円形穴
とボールによって摺動軸をZ方向の変位に変換すること
により、一個の可動接点を一個の固定接点より離間させ
るので、その変換構成はX,Yを含む全方向に対して同
一であるために、前記のロービング現象が発生しないの
で、極めて高精度が得られる。
By converting the displacement of the X- and Y-direction swings of the probe into the displacement of the sliding axis in the Z-direction by means of the circular hole and the ball, one movable contact is separated from one fixed contact. Since the structure is the same in all directions including X and Y, the above-mentioned roving phenomenon does not occur, so that extremely high accuracy can be obtained.
【0030】測定子の一定の変位で制御回路にOFF信
号を送出するためには、摺動軸との位置関係精度を向上
する必要がある。本発明によるボールと円形穴による検
出方法は、円形穴の加工が極めて容易であり、かつ高い
真円度が得られので、コストが低く高精度が得られる。
In order to send the OFF signal to the control circuit with a constant displacement of the tracing stylus, it is necessary to improve the accuracy of the positional relationship with the sliding shaft. The method of detecting a ball and a circular hole according to the present invention is extremely easy to process a circular hole and has a high roundness, so that the cost is low and the accuracy is high.
【0031】更に、測定の原点となる位置に復元する精
度が悪いと測定の原点が移動するために、精度が低下す
るが、本発明によれば、測定子の変位時に蓄えられた復
元力を付加することにより確実に原点に復元することが
出来る。
Furthermore, if the accuracy of restoration to the position which becomes the origin of measurement is poor, the origin of measurement moves, and the accuracy decreases. However, according to the present invention, the restoring force stored when the probe is displaced is used. By adding it, it can be surely restored to the origin.
【0030】また更に、Z方向の変位は、円形穴とボー
ルはその求心作用により滑り等を生ずることなく安定し
て摺動軸に伝達されるので精度が良く、X,Y,Zの各
方向に総合して高精度が得られる。
Further, the displacement in the Z direction is accurate because the circular hole and the ball are stably transmitted to the sliding shaft without slipping due to the centripetal action, and the displacement is good in each of the X, Y and Z directions. High accuracy can be obtained in total.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明のタッチプローブの実施例の正面断面図
である。
FIG. 1 is a front sectional view of an embodiment of a touch probe of the present invention.
【図2】本発明のタッチプローブの他の実施例の正面断
面図である。
FIG. 2 is a front cross-sectional view of another embodiment of the touch probe of the present invention.
【図3】図1における一動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one operation in FIG. 1.
【図4】図1におけるY−Y断面の側面図である。4 is a side view of a YY cross section in FIG. 1. FIG.
【図5】図1における円形穴とボールの接触部を拡大図
した他の実施例である。
FIG. 5 is another embodiment showing an enlarged view of the contact portion between the circular hole and the ball in FIG.
【図6】従来例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a conventional example.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1、21 測定子 2、62 コンタクト 4 円形穴 6 ハウジング 7a,7b 第一の軸受 9 第二の軸受 10 摺動軸 11 ボール 12 可動接点 14 固定接点 44、46 引張ばね 52 円錐穴 64 可動接点軸 67 V状接点 1, 21 Measuring element 2, 62 Contact 4 Circular hole 6 Housing 7a, 7b First bearing 9 Second bearing 10 Sliding shaft 11 Ball 12 Moving contact 14 Fixed contact 44, 46 Tension spring 52 Conical hole 64 Moving contact shaft 67 V-shaped contact
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年3月4日[Submission date] March 4, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、寸法検出あるいは位置
制御を二次元、あるいは三次元の方向で検知するタッチ
プーブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch poop for detecting dimension detection or position control in two-dimensional or three-dimensional directions.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、三次元測定システムのおけるタッ
チプローブとしては図6に示す構成のものが良く知られ
ている。すなわち、図6は従来例の原理を示す斜視図で
あって、61は測定子で先端にコンタクト62を有する
とともに、可動盤63の中心に固定され、可動盤63に
は測定子61と直角な水平面上の3方向に向けて配置さ
れた棒状の可動接点軸64がそれぞれ可動盤63に絶縁
された状態で固定されており、ばね66の押力により、
本体側の一対のV状接点67の中間位置でそれぞれ受け
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a touch probe in a three-dimensional measuring system, a structure shown in FIG. 6 is well known. That is, FIG. 6 is a perspective view showing the principle of the conventional example. Reference numeral 61 is a probe, which has a contact 62 at the tip and is fixed at the center of a movable plate 63, and the movable plate 63 is perpendicular to the probe 61. The rod-shaped movable contact shafts 64 arranged in the three directions on the horizontal plane are fixed to the movable plate 63 in an insulated state.
It is received at an intermediate position between the pair of V-shaped contacts 67 on the main body side.
【0003】これらのV状接点67は可動接点軸64を
挟んで直列に配線されているので、測定子61の動きに
よって可動接点軸64とV状接点67との抵抗値に変化
を与え、その瞬間をトリガー信号として出力するように
してある。
Since these V-shaped contacts 67 are wired in series with the movable contact shaft 64 sandwiched therebetween, the resistance value of the movable contact shaft 64 and the V-shaped contact 67 is changed by the movement of the tracing stylus 61. The moment is output as a trigger signal.
【0004】前記構成のタッチプローブは、その構造が
測定子61を3個所のV状接点67で受けている。この
三点支持の構造は測定子61の全方向の搖動に対して測
定圧に微妙な差がでるために、測定値に方向性が現れ
て、真円のものを測定しても正しい円形として測定され
ない、いわゆるロービング特性と言われる現象が発生し
て測定値に対して、後で面倒な補正を必要とするという
問題点がある。(精密工学会誌52/4/1986にも
記載されている)。
The touch probe having the above structure has a structure in which the probe 61 is received by three V-shaped contacts 67. This three-point support structure causes a slight difference in the measurement pressure with respect to the sway of the probe 61 in all directions, so that the measured values show directionality, and even if a true circle is measured, it will be a correct circle. There is a problem in that a phenomenon called so-called roving characteristic occurs, which is not measured, and a complicated correction is required later on the measured value. (It is also described in the Japan Society for Precision Engineering 52/4/1986).
【0005】また、本出願人は特願平4−79431で
前記ロービング現象を解決するための発明を提案した
が、検出精度をより向上させるためには、使用する円錐
穴の加工精度をより向上させる必要があり、そのために
加工コストがかさむという問題点がある。
The applicant of the present invention has proposed an invention for solving the roving phenomenon in Japanese Patent Application No. 4-79431. However, in order to further improve the detection accuracy, the processing accuracy of the conical hole to be used is further improved. However, there is a problem in that the processing cost is increased.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記ロービン
グ現象を解消して、方向性のない測定を可能とした高精
度なタッチプローブを提供することを目的としている。
また、加工コストが安価で、かつ高精度なタッチプロー
ブを得ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly accurate touch probe which eliminates the roving phenomenon and enables measurement without directivity.
Moreover, it aims at obtaining a highly accurate touch probe with low processing cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるタッチプローブにおいては、測定子
のハウジング部より突出した端部には被測定物の接触手
段を、他端部には該測定子の軸心を中心線とする円形穴
を、その中間部には前記ハウジングに設けられた第一の
軸受に搖動自在に軸受される手段を備えるとともに、前
記ハウジングに設けられた第二の軸受には摺動自在で一
端部に前記円形穴の直径より大きな直径のボールが固定
された摺動軸が軸受され、該摺動軸はスイッチ手段が常
時閉位置になるように付勢されており、前記測定子は前
記円形穴が前記ボールに常時圧接するように付勢され、
かつ前記測定子の中立位置における中心線と前記ボール
の中心と前記摺動軸の中心線とは一直線上にあり、前記
測定子の搖動により前記ボールの中心が前記円形穴の中
心線上より離脱することにより前記搖動軸が変位して、
前記スイッチ手段を閉位置より開位置に作動せしめるよ
うに構成した。
In order to achieve the above object, in a touch probe according to the present invention, a contact means of an object to be measured is provided at an end portion protruding from a housing portion of a probe, and a contact means is provided at the other end portion. A circular hole centered on the axis of the tracing stylus is provided in its middle portion with a means that is slidably supported by a first bearing provided in the housing, and a second hole provided in the housing. A sliding shaft having a ball having a diameter larger than the diameter of the circular hole is fixed to one end of the bearing, and the sliding shaft is biased so that the switch means is always in the closed position. The probe is urged so that the circular hole is constantly in pressure contact with the ball,
Further, the center line of the probe at the neutral position, the center of the ball and the center line of the sliding shaft are on a straight line, and the center of the ball is disengaged from the center line of the circular hole by the swing of the probe. As a result, the swing shaft is displaced,
The switch means is configured to be operated from the closed position to the open position.
【0008】また、前記手段において、測定子の円形穴
の代りにボールを、摺動軸の円形穴の代りにボールを設
けるように構成した。
Further, in the above-mentioned means, a ball is provided instead of the circular hole of the measuring element, and a ball is provided instead of the circular hole of the sliding shaft.
【0009】また、前記揺動自在な軸受手段には前記測
定子が軸方向に摺動可能な手段を設けたこと設けるよう
に構成した。
Further, the swingable bearing means is provided with means for allowing the tracing stylus to slide in the axial direction.
【0010】また、前記測定子の揺動を前記中立位置に
復元させる復元手段を有するように構成した。
Further, it is arranged to have a restoring means for restoring the swing of the tracing stylus to the neutral position.
【0011】また更に、ハウジングより突出した端部に
は被測定物の接触手段を、中間部は前記ハウジングに設
けられた軸受手段に揺動自在に軸受され、他端部には揺
動による変位を検出する検出手段を設けた測定子を設け
るとともに、前記測定子の中心線と垂直に近い平面上
に、前記ハウジングの内面に両端を保持された少なくと
も1以上の引張コイルばねが、前記測定子が中立位置に
あるときに該引張コイルばねの外径が前記測定子の外周
に近接するように設けられ、前記測定子が搖動した場合
に、前記測定子の外周が前記引張コイルばねの外径を押
圧することにより発生する復元力により、前記測定子の
被測定物への接触が解除された場合に、搖動した測定子
が中立位置近傍に復元せしめられるように構成した。
Furthermore, the contact means of the object to be measured is supported on the end portion protruding from the housing, the middle portion is swingably supported by the bearing means provided on the housing, and the other end portion is displaced by the swing. A probe provided with a detecting means for detecting the probe is provided, and at least one tension coil spring whose both ends are held by the inner surface of the housing is provided on a plane close to the center line of the probe. Is provided so that the outer diameter of the tension coil spring is close to the outer circumference of the tracing stylus when it is in the neutral position, and when the tracing stylus swings, the outer circumference of the tracing stylus is the outer diameter of the tension coil spring. When the contact of the measuring element with the object to be measured is released by the restoring force generated by pressing, the swinging measuring element is restored to the vicinity of the neutral position.
【0012】[0012]
【作用】上記のように構成されたタッチプローブは被測
定物に接触した測定子のX,Y方向またはそれらの合成
した変位は測定子の円形穴からボールが移動することに
よって摺動軸が摺動して可動接点を固定接点より離間さ
せる。
In the touch probe constructed as described above, the sliding shaft slides when the ball moves from the circular hole of the probe in the X and Y directions of the probe contacting the object to be measured or the combined displacement thereof. Move to separate the movable contact from the fixed contact.
【0013】また、測定子のZ方向の変位は測定子が摺
動することにより可動接点を固定接点より離間させる。
The displacement of the probe in the Z direction causes the movable contact to be separated from the fixed contact by sliding the probe.
【0014】また更に、測定子の被測定物への接触が解
除された場合に、測定子外周に与えられた復元力によ
り、測定子の円形穴から移動したボールを、再び円形穴
内に復元する。
Furthermore, when the contact of the probe with the object to be measured is released, the ball moved from the circular hole of the probe is restored into the circular hole by the restoring force applied to the outer circumference of the probe. ..
【0015】[0015]
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は本発明の正面断面図を示しし、1は測定子で、そ
の左端部には被測定物に接触するコンタクト2が固定さ
れ、測定子1と一体化した右端部3は測定子1の軸心を
円形穴の中心とする真円度が良く表面硬度が高い円形穴
4を形成している。5は測定子受で、測定子1が摺動す
る軸穴5aを有しており、搖動自在な軸受の一例として
測定子受5の外形を測定子1の軸心を球の中心とする球
状軸5bとし、その球状軸5bはハウジング6にねじ止
めされた一対の第一の軸受7a、7bに挟み込まれるよ
うに、かつ搖動自在に軸受されている構造を示す。8は
圧縮コイルばねで、測定子1を紙面で常時右方向に移動
習性を持たせている。
EXAMPLES Examples will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a front sectional view of the present invention, in which 1 is a probe, a contact 2 for contacting an object to be measured is fixed to the left end, and a right end 3 integrated with the probe 1 is a probe 1. A circular hole 4 having good circularity and a high surface hardness is formed with the axis center of as a center of the circular hole. Reference numeral 5 is a probe head, which has a shaft hole 5a in which the probe 1 slides. As an example of a swingable bearing, the external shape of the probe receiver 5 is a spherical shape with the axis of the probe 1 as the center of the sphere. The shaft 5b has a structure in which the spherical shaft 5b is slidably supported so as to be sandwiched between a pair of first bearings 7a and 7b screwed to the housing 6. Reference numeral 8 is a compression coil spring, which moves the tracing stylus 1 always to the right on the paper surface.
Has habit .
【0016】9はハウジング6に設けられた第二の軸受
で、遊びのない軸受、たとえばストロークベアリング等
により摺動軸10が摺動自在に軸受されており、その左
端部には一体的に取り付けられたボールホルダ18を介
してボール11が固定され、更にその右端部は絶縁体を
介して可動接点12が固着した可動盤13が固定されて
いる。14は可動接点12が接触する固定接点で、15
は固定接点14を保持する絶縁性の保持板、16は可動
盤13の回り止めのピンである。
Reference numeral 9 is a second bearing provided in the housing 6, in which a sliding shaft 10 is slidably supported by a bearing having no play, for example, a stroke bearing, and is integrally attached to the left end portion thereof. The ball 11 is fixed via a ball holder 18 formed therein, and the movable plate 13 to which the movable contact 12 is fixed is fixed to the right end of the ball 11 via an insulator. 14 is a fixed contact with which the movable contact 12 comes into contact, and 15
Is an insulating holding plate for holding the fixed contact 14 , and 16 is a pin for preventing the movable plate 13 from rotating.
【0017】摺動軸10は圧縮コイルばね17によりボ
ールホルダ18を介して摺動軸10を常時紙面で左方向
に移動習性をもたせてあり、可動接点12が固定接点1
4に接触することにより止められている。一方測定子1
は圧縮コイルばね17よりも弱い圧縮コイルばね8によ
り円形穴がボール11に常時接するようになっているの
で、圧縮コイルばね17と圧縮コイルばね8の力量の差
が可動接点12と固定接点14との接点圧となる。
The sliding shaft 10 has a habit of always moving the sliding shaft 10 leftward on the paper surface via a ball holder 18 by a compression coil spring 17, and the movable contact 12 is a fixed contact 1.
It is stopped by touching 4. On the other hand, probe 1
Since the circular hole is always in contact with the ball 11 by the compression coil spring 8 which is weaker than the compression coil spring 17, the difference in the force between the compression coil spring 17 and the compression coil spring 8 causes the movable contact 12 and the fixed contact 14 to differ from each other. It becomes the contact pressure of.
【0018】図1はコンタクト2に被測定物が接触して
ない場合、すなわち中立の場合を示しており、測定子1
の中心線とボール11の中心と摺動軸10の中心線は一
直線上にあり、ボール11は円形穴4に均等に接してい
る。なお、19はゴムブーツであってハウジング内を防
塵しており、20はハウジングのカバーである。
FIG. 1 shows the case where the object to be measured is not in contact with the contact 2, that is, the case where the contact is neutral.
The center line of the ball 11, the center of the ball 11 and the center line of the sliding shaft 10 are on a straight line, and the ball 11 is in uniform contact with the circular hole 4. Reference numeral 19 is a rubber boot to prevent dust inside the housing, and 20 is a cover of the housing.
【0019】図4は図1のY−Y断面を表わす側面図で
あって、(a)に於て41ないし43は三角形状配置さ
れ、僅かに引張った状態でばねホルダ48に両端を保持
された引張コイルばねである。これらの引張コイルばね
41ないし43は測定子1の右端部3に対向する引張コ
イルばねの外径は右端部3に対して接することなく、僅
かに隙間があいている。
FIG. 4 is a side view showing the Y-Y cross section of FIG. 1. In FIG. 4A, 41 to 43 are arranged in a triangular shape, and both ends are held by a spring holder 48 in a slightly pulled state. It is a tension coil spring. The tension coil springs 41 to 43 are opposed to the right end portion 3 of the tracing stylus 1, but the outer diameters of the tension coil springs are not in contact with the right end portion 3 and are slightly spaced.
【0020】図4(b)は(a)が三角形状に配置され
た引張コイルばねなのに対して井桁状に配置された引張
コイルばね44ないし47を示す。(a)と同様にそれ
ぞれのばねは、ばねホルダ49に僅かに引張った状態で
両端を保持されている。図1は本図の場合であって(引
張コイルばね44と46のみ示し、47は図示せず)、
ばねホルダ49はハウジング6の内面に固定され、測定
子1の右端部3に対向する各ばねの外径は図4(b)の
ように右端部3に対して接することなく僅かに隙間があ
いている。
FIG. 4 (b) shows tension coil springs 44 to 47 arranged in a cross beam, while FIG. 4 (a) shows the tension coil springs arranged in a triangular shape. Similar to (a), each spring has its both ends held slightly pulled by the spring holder 49. FIG. 1 shows the case of this drawing (only the tension coil springs 44 and 46 are shown, and 47 is not shown),
The spring holder 49 is fixed to the inner surface of the housing 6, and the outer diameter of each spring facing the right end portion 3 of the probe 1 is not in contact with the right end portion 3 as shown in FIG. ing.
【0021】図は図の別実施例で、図1の円形穴4
とボール11との接触部分に相当する部分の拡大図を示
す。円形穴4の中心線と同軸の円錐穴52を設けたリン
を右端部3に固定し、円錐穴52の斜面はボール11
の表面に対して僅かに隙間があいている。
[0021] Figure 5 in another embodiment of FIG. 1, a circular hole 4 of FIG. 1
An enlarged view of a portion corresponding to a contact portion between the ball 11 and the ball 11 is shown. A ring provided with a conical hole 52 coaxial with the center line of the circular hole 4 is fixed to the right end portion 3, and the slope of the conical hole 52 has a ball 11
There is a slight gap to the surface of.
【0022】次に簡単に動作を説明すると、図1の中立
状態から、被測定物(図には記さず)に接触したコンタ
クト2が紙面で前後、上下方向、すなわちX,Y方向ま
たはこれらの合成した方向に変位をすれば、測定子1を
球状軸5bの中心5cを中心として摺動させて右端部3
の円形穴4を変位させるので、摺動軸10に固定された
ボール11は円形穴4から移動して、摺動軸10は紙面
で右方向に摺動して可動接点12が固定接点14より離
間して、制御回路(図には記さず)にOFF信号を送出
する。この状態の一例を図3に示す。
The operation will be briefly described below. From the neutral state of FIG. 1, the contact 2 in contact with the object to be measured (not shown in the figure) is in the front-back direction, up-down direction, that is, in the X, Y directions or in these directions. If the displacement is made in the combined direction, the tracing stylus 1 is slid about the center 5c of the spherical shaft 5b, and the right end portion 3 is moved.
Since the circular hole 4 is displaced, the ball 11 fixed to the sliding shaft 10 moves from the circular hole 4, the sliding shaft 10 slides to the right on the paper surface, and the movable contact 12 moves from the fixed contact 14. After being separated, an OFF signal is sent to a control circuit (not shown in the figure). An example of this state is shown in FIG.
【0023】通常は前記OFF信号を送出後も測定子1
の変位に余裕を必要とするので、ボール11は図3のよ
うに円形穴4より外れてしまうが、測定子1が中立位置
より僅かにかに変位すれば、その右端部3は引張コイル
ばね44の外径に当り始め、更に測定子1が変位するこ
とにより引張コイルばね44がたわむ(図3)。被測定
物よりコンタクト2が離間すれば引張コイルばね44の
復元力により、搖動した測定子1は中立位置近傍まで戻
されるので、その後はボール11が円形穴4の周縁から
圧縮コイルばねによる左方移行習性により円形穴4の中
心に滑りこみ、図1の中立位置に復元する。
Normally, the tracing stylus 1 even after the OFF signal is transmitted.
Since the ball 11 is displaced from the circular hole 4 as shown in FIG. 3 because a margin is required for its displacement, if the probe 1 is displaced slightly from the neutral position, the right end portion 3 of the ball 11 is a tension coil spring. The extension coil spring 44 starts to hit the outer diameter of 44, and the tension coil spring 44 bends as the probe 1 is further displaced (FIG. 3). When the contact 2 is separated from the object to be measured, the swinging probe 1 is returned to the vicinity of the neutral position by the restoring force of the tension coil spring 44, and thereafter the ball 11 is moved from the peripheral edge of the circular hole 4 to the left by the compression coil spring. It slides into the center of the circular hole 4 due to the transition habit and restores to the neutral position in FIG.
【0024】もし、測定子1の変位が僅かな場合は、ま
だボール11は円形穴3の周縁に接触しているので、前
記引張ばねの力を借りなくとも、被測定物よりコンタク
ト2が離間した場合はボール11は前記のように圧縮コ
イルばね17による左方移行習性により容易に中立位置
に復元する。
If the displacement of the probe 1 is slight, the ball 11 is still in contact with the peripheral edge of the circular hole 3, so that the contact 2 is separated from the object to be measured without the aid of the tension spring. In this case, the ball 11 is easily restored to the neutral position by the habit of shifting to the left by the compression coil spring 17 as described above.
【0025】図4(a)の場合の動作は(b)と同様で
あるので省略する。図5の場合は測定子1が変位すると
ボール11が円錐穴52の斜面上を滑り上がることによ
り測定子1に復元力を与え、被測定物よりコンタクト2
が離間すれば、測定子1は前記復元力により中立位置近
傍まで戻されるので、その後はボール11が円形穴4の
周縁から圧縮コイルばねによる左方移行習性により円形
穴4の中心に滑りこみ、図1の中立位置に復元する。
の場合は前記特願平4−79431で記載されているよ
うな円錐穴の高度な加工精度は必要としない。
Since the operation in the case of FIG. 4A is the same as that of FIG. In the case of FIG. 5, when the tracing stylus 1 is displaced, the ball 11 slides up on the slope of the conical hole 52 to give a restoring force to the tracing stylus 1, and contact the contact 2 from the object to be measured.
Is separated, the probe 1 is returned to the vicinity of the neutral position by the restoring force, and thereafter, the ball 11 slides from the peripheral edge of the circular hole 4 to the center of the circular hole 4 due to the leftward transition behavior of the compression coil spring, Restore to the neutral position of FIG. This
In the case of, it is described in Japanese Patent Application No. 4-79431.
It does not require a high degree of machining accuracy for the conical hole.
【0026】図1および図3に於ては、測定子1側に円
形穴4を設けて摺動軸10側にボール11を設けたが、
図2のように測定子1側にボールを設けて摺動軸10側
に円形穴を設けても同様の作用効果を有する。
In FIGS. 1 and 3, the circular hole 4 is provided on the side of the contact point 1 and the ball 11 is provided on the side of the sliding shaft 10.
Similar effects can be obtained by providing a ball on the side of the probe 1 and a circular hole on the side of the sliding shaft 10 as shown in FIG.
【0027】図4において、引張コイルばねは三角形お
よび井桁状(四角形)を示したが、一方向変位(Xある
いはY方向)ならば引張コイルばねは1本でよく、また
四角形に限定されずに多角形でもよい。
In FIG. 4, the tension coil spring has a triangular shape and a cross shape (quadrangle), but if the displacement is one direction (X or Y direction), only one tension coil spring is required, and the tension coil spring is not limited to a quadrangle. It may be polygonal.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0029】測定子のX,Y方向の搖動の変位を円形穴
とボールによって摺動軸をZ方向の変位に変換すること
により、一個の可動接点を一個の固定接点より離間させ
るので、その変換構成はX,Yを含む全方向に対して同
一であるために、前記のロービング現象が発生しないの
で、極めて高精度が得られる。
By converting the displacement of the X- and Y-direction swings of the probe into the displacement of the sliding axis in the Z-direction by means of the circular hole and the ball, one movable contact is separated from one fixed contact. Since the structure is the same in all directions including X and Y, the above-mentioned roving phenomenon does not occur, so that extremely high accuracy can be obtained.
【0030】測定子の一定の変位で制御回路にOFF信
号を送出するためには、摺動軸との位置関係精度を向上
する必要がある。本発明によるボールと円形穴による検
出方法は、円形穴の加工が極めて容易であり、かつ高い
真円度が得られので、コストが低く高精度が得られる。
In order to send the OFF signal to the control circuit with a constant displacement of the tracing stylus, it is necessary to improve the accuracy of the positional relationship with the sliding shaft. The method of detecting a ball and a circular hole according to the present invention is extremely easy to process a circular hole and has a high roundness, so that the cost is low and the accuracy is high.
【0031】更に、測定の原点となる位置に復元する精
度が悪いと測定の原点が移動するために、精度が低下す
るが、本発明によれば、測定子の変位時に蓄えられた復
元力を付加することにより確実に原点に復元することが
出来る。
Furthermore, if the accuracy of restoration to the position which becomes the origin of measurement is poor, the origin of measurement moves, and the accuracy decreases. However, according to the present invention, the restoring force stored when the probe is displaced is used. By adding it, it can be surely restored to the origin.
【003】また更に、Z方向の変位は、円形穴とボー
ルはその求心作用により滑り等を生ずることなく安定し
て摺動軸に伝達されるので精度が良く、X,Y,Zの各
方向に総合して高精度が得られる。
[003 2] Furthermore, the displacement in the Z direction, since the circular hole and the ball is transmitted to stably slide shaft without causing slippage by the centripetal action good accuracy, X, Y, each of Z High accuracy can be obtained in all directions.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【符号の説明】 1、1 測定子 2、62 コンタクト 4 円形穴 6 ハウジング 7a,7b 第一の軸受 9 第二の軸受 10 摺動軸 11 ボール 12 可動接点 14 固定接点 44、46 引張ばね 52 円錐穴 64 可動接点軸 67 V状接点[Explanation of Codes] 1, 6 1 Measuring element 2, 62 Contact 4 Circular hole 6 Housing 7a, 7b First bearing 9 Second bearing 10 Sliding shaft 11 Ball 12 Moving contact 14 Fixed contact 44, 46 Tension spring 52 Conical hole 64 Movable contact shaft 67 V-shaped contact

Claims (5)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 測定子のハウジング部より突出した端部
    には被測定物の接触手段を、他端部には該測定子の軸心
    を中心線とする円形穴を、その中間部には前記ハウジン
    グに設けられた第一の軸受に搖動自在に軸受される手段
    を備えるとともに、前記ハウジングに設けられた第二の
    軸受には摺動自在で一端部に前記円形穴の直径より大き
    な直径のボールが固定された摺動軸が軸受され、該摺動
    軸はスイッチ手段が常時閉位置になるように付勢されて
    おり、前記測定子は前記円形穴が前記ボールに常時圧接
    するように付勢され、かつ前記測定子の中立位置におけ
    る中心線と前記ボールの中心と前記摺動軸の中心線とは
    一直線上にあり、前記測定子の搖動により前記ボールの
    中心が前記円形穴の中心線上より離脱することにより前
    記摺動軸が変位して、前記スイッチ手段を閉位置より開
    位置に作動せしめるタッチプローブ。
    1. A contact means for contacting an object to be measured is provided at an end portion protruding from a housing portion of the probe, a circular hole whose center line is the axis of the probe is provided at the other end, and an intermediate portion is provided at an intermediate portion thereof. The first bearing provided in the housing is provided with means swingably supported, and the second bearing provided in the housing is slidable and has a diameter larger than the diameter of the circular hole at one end. A sliding shaft to which a ball is fixed is borne, and the sliding shaft is urged so that the switch means is always in the closed position, and the measuring element is mounted so that the circular hole is constantly in pressure contact with the ball. And the center line of the contact point in the neutral position, the center of the ball, and the center line of the sliding shaft are on a straight line, and the center of the ball is on the center line of the circular hole due to the swing of the contact point. The sliding shaft is displaced by , A touch probe for actuating the switch means from a closed position to an open position.
  2. 【請求項2】 測定子のハウジング部より突出した端部
    には被測定物の接触手段を、他端部にはボールを固定
    し、その中間部には前記ハウジングに設けられた第一の
    軸受に搖動自在に軸受される手段を備えるとともに、前
    記ハウジングに設けられた第二の軸受には摺動自在に摺
    動軸が軸受され、該摺動軸の一端部には該摺同軸の軸心
    を中心線とする前記ボールの直径より小さな直径の円形
    穴を設けるとともにスイッチ手段が常時閉位置になるよ
    うに付勢されており、前記測定子は前記ボールが前記円
    形穴に常時圧接するように付勢され、かつ前記測定子の
    中立位置における中心線と前記ボールの中心と前記摺動
    軸の中心線とは一直線上にあり、前記測定子の搖動によ
    り前記ボールの中心が前記円形穴の中心線上より離脱す
    ることにより前記摺動軸が変位して、前記スイッチ手段
    を閉位置より開位置に作動せしめるタッチプローブ。
    2. A first bearing provided on the housing, wherein a contact means of an object to be measured is fixed to an end portion of the probe that projects from the housing portion, and a ball is fixed to the other end portion. And a second bearing provided in the housing, a sliding shaft is slidably supported, and one end of the sliding shaft has a shaft center coaxial with the sliding shaft. A circular hole having a diameter smaller than the diameter of the ball with the center line as the center line is provided, and the switch means is urged so as to always be in the closed position. The center line of the ball which is biased and is in the neutral position, the center of the ball, and the center line of the sliding shaft are on a straight line, and the center of the ball is the center of the circular hole due to the swing of the probe. Sliding by separating from the line A touch probe for displacing the shaft to actuate the switch means from a closed position to an open position.
  3. 【請求項3】 前記揺動自在な軸受手段には前記測定子
    が軸方向に摺動可能な手段を設けたことを特徴とする請
    求項1または2記載のタッチプロープ。
    3. The touch probe according to claim 1, wherein the swingable bearing means is provided with means for allowing the tracing stylus to slide in the axial direction.
  4. 【請求項4】 前記測定子の揺動を前記中立位置に復元
    させる復元手段を有することを特徴とする請求項1また
    は2記載のタッチプローブ。
    4. The touch probe according to claim 1, further comprising a restoring unit that restores the swing of the probe to the neutral position.
  5. 【請求項5】 ハウジングより突出した端部には被測定
    物の接触手段を、中間部は前記ハウジングに設けられた
    軸受手段に揺動自在に軸受され、他端部には揺動による
    変位を検出する検出手段を設けた測定子を設けるととも
    に、前記測定子の中心線と垂直に近い平面上に、前記ハ
    ウジングの内側に両端を保持された少なくとも1以上の
    引張コイルばねが、前記測定子が中立位置にあるときに
    該引張コイルばねの外径が前記測定子の外周に近接する
    ように設けられ、前記測定子が搖動した場合に、前記測
    定子の外周が前記引張コイルばねの外径を押圧すること
    により発生する復元力により、前記測定子の被測定物へ
    の接触が解除された場合に搖動した測定子が中立位置近
    傍に復元せしめられるタッチプローブ。
    5. The contact means of the object to be measured is attached to the end portion projecting from the housing, the intermediate portion is swingably supported by a bearing means provided in the housing, and the other end portion is displaced by the swing. A probe provided with a detecting means for detecting is provided, and at least one tension coil spring whose both ends are held inside the housing is provided on a plane near a center line of the probe, The outer diameter of the tension coil spring is provided so as to be close to the outer circumference of the probe when in the neutral position, and when the probe is swung, the outer circumference of the probe is the outer diameter of the tension coil spring. A touch probe that restores the swinging probe when the contact of the probe with the object to be measured is released by a restoring force generated by pressing.
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