JPH0548082Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 −産業上の利用分野− この考案は、ハウジングを移動する搬送体に装
着して該ハウジングから突出した接触針と検出対
象物表面との接触により、３次元空間内に置かれ
た検出対象物の位置を検出する位置検出器に関す
るものである。より詳細には、接触針を位置決め
リングを介してハウジングに装着することによ
り、接触針とハウジングとの間の相対的な初期位
置決めを容易に且つ正確に行うことができるよう
にした位置検出器に関するものである。

−従来の技術− この種位置検出器では、接触針の先端が検出対
象物に接触したときの搬送体の位置から検出対象
物の位置が検出されるので、搬送体に装着される
ハウジングとこのハウジングに装着した接触針の
少なくとも先端との相対位置関係は、正確に初期
設定されねばならない。

この初期設定の手段として、例えば特開昭57−
86002号公報に記載されたものは、接触針基部の
フランジとハウジングに固定されたリングとに対
向するＶ溝を形成して該溝に多数の鋼球を挿入し
て球対球の係合対を形成すると共に、フランジを
リングに向けて押接するバネの付勢力により多数
の鋼球を安定位置に配列させ、しかる後に配列さ
せた鋼球をエポキシ樹脂で固定する手段を採用し
ている。

また、実開昭57−124711号公報記載のものは、
ハウジングに螺合した支持ネジの先端と接触針基
部のフランジに形成した当接部とで係合対を形成
し、支持ネジをハウジングに対して進退させて接
触針の先端の初期位置を設定したあと該ネジをロ
ツクネジで固定する手段を採用している。

−考案が解決しようとする問題点− 前者の構造のものは、接触針先端の位置設定時
に人手による調整作業が全く不用であるという長
所を有する反面、部品の加工誤差の集積として顕
れるハウジングと接触針先端との位置誤差を全く
修復することが出来ない問題があり、例え部品加
工を極めて高精度で行つたとしても、工作機械の
精度以上の検出精度を有する位置検出器を得るこ
とは不可能である。

後者のものは、支持バネを回動させることによ
り部品の加工精度に関係なく接触針の位置設定を
することができるが、高い設定精度を得るために
は、設定作業に繊細な操作を必要とする。即ち、
接触針の先端の位置をミクロン単位で設定しよう
とすると、設定時の支持ネジの回動量も非常に僅
かになり、高度な熟練作業が必要になつてしま
う。また、接触針の先端をサブミクロン単位で設
定することは殆ど不可能である。

この考案は、より高精度に検出対象物の位置を
検出することができる位置検出器を得ることを目
的として為されたもので、ハウジングと接触針の
先端との相対位置をサブミクロン単位で而も比較
的簡単な操作により設定することができる位置検
出器を得ることを目的としている。

−問題点を解決するための手段− 図示実施例の符号を用いて説明すれば、この考
案の位置検出器は、接触針４基部のフランジ３を
位置決めリング２を介してハウジング１に対して
位置決めするもので、接触針のフランジ３とハウ
ジング１との間に位置決めリング２が介装されて
いる。この位置決めリング２はハウジング１に螺
合した少なくとも２本の進退自在な支持杆を含む
３本以上の支持杆２１の先端に押接されており、
この押接力を与える拘束ネジ２２が位置決めリン
グ２またはハウジングに螺合して設けられてい
る。そして、接触針４を静的位置に変位可能に保
持する係合対１０の対向する係合要素１１，１２
ないし１２ｃは、位置決めリング２とフランジ３
に各々固定して設けられる。この係合対１０は、
接触針４を中心とする正三角形の各頂点位置に配
置されたＶ溝と鋼球、あるいは空間内での点、線
及び面を各々規制する３個の係合対等、従来と同
様な構造のものを用いることができ、フランジ３
は、バネ６の付勢力によりこれらの係合対１０に
押接されている。

−作用− 上記構造の位置検出器における接触針先端の初
期位置の設定は、支持杆２１及び拘束ネジ２２を
回動させて位置決めリング２を移動させることに
より行われる。ここで重要なことは、位置決めリ
ング２は過剰に拘束されており、位置決めリング
２の拘束に必要な最小の力以上の力を拘束ネジ２
２や支持杆２１から作用させることができるとい
うこと、及び、拘束ネジ２２及び支持杆２１は作
用する力により変形するということである。例え
ば位置決めリング２が、支持杆２１及び拘束ネジ
２２から各々作用する力のバランスのもとで固定
されているときに、支持杆２１又は拘束ネジ２２
の１本を回動させてやれば、位置決めリング２に
作用する力のバランスは変化し、位置決めリング
２は新たな力バランスのもとで固定されることに
なる。このときの力のバランスの変化は、当然に
各支持杆２１及び拘束ネジ２２の変形量を変化さ
せ、従つて、位置決めリング２で静止位置を規制
される接触針４の相対位置も変化することとな
る。この力のバランスの変化にもとずく接触針４
の変位は極めて僅かであるから、これを利用する
ことによつて接触針４の先端４ａをサブミクロン
の精度で容易に位置決めすることが可能になる。

−実施例− 第１図及び第２図はこの考案の第１実施例を示
す図、第３図及び第４図は第２実施例を示す図で
ある。

図中、１は位置検出器のハウジング、１ａはハ
ウジング１を搬送体に装着するためのシヤンク、
２は位置決めリング、３はフランジ、４はフラン
ジ３に固定された接触針、４ａは接触針の先端、
５はハウジング１に固定された固定板、６は固定
板５とフランジ３との間に介装された圧縮バネ、
１０は係合対である。

第１実施例のものでは、位置決めリング２に固
定された鋼球１１とフランジ３に形成されたＶ溝
１２とを対向させて係合対１０を形成している。
第２実施例のものでは、位置決めリング２に固定
された３個の鋼球１１にそれぞれ対向させて、円
筒凹所に嵌入した３個の鋼球からなる第１の係合
要素１２ａとＶ溝からなる第２の係合要素１２ｂ
と平面からなる第３の係合要素１２ｃとをフラン
ジ３に形成して３対の係合対１０を形成してい
る。これらの係合対１０は、接触針４を中心とす
る正三角形の各頂点位置に配置されて、バネ６の
付勢力Ｆと協働して位置決めリング２上における
フランジ３の静的位置を規制している。

１５は、位置決めリング２に植立されてフラン
ジ３の透孔１６を貫通しているコイルバネで、フ
ランジ３と位置決めリング２との関係位置を大ま
かに規制する作用を為している。即ち、フランジ
３がその静的位置から大きく変位したときには、
フランジ３はコイルバネ１５により各係合対１０
が互いに係合する位置関係となるように案内さ
れ、最終的に各係合対１０の求心作用により所定
の静的位置に復帰する。

接触針４は、絶縁体３ａを介してフランジ３に
固定されており、接触針の基端から引き出された
電線７により接触針の先端４ａと検出対象物３０
との接触が検知される。

２１はハウジング１に螺合された支持杆であ
り、２２はフランジ３を締結している拘束ネジで
ある。支持杆２１は、その先端でフランジ３を支
持しており、拘束ネジ２２は、その締結力により
フランジ３を支持杆２１に向けて付勢してフラン
ジ３を固定している。図示実施例のものでは、支
持杆２１及び拘束ネジ２２は各３本設けられてお
り、各々が接触針４を中心とした正三角形の各頂
点位置に配置されている。３本の支持杆２１のう
ちの１本は、ハウジング１に固定して設けてもよ
い。

第１実施例の拘束ネジ２２は、支持杆２１に近
接して支持杆２１と平行に設けられており、ハウ
ジング１に設けた透孔を貫通して位置決めリング
２に螺合されている。第２実施例の拘束ネジ２２
は、ハウジング１の側壁に螺合されて位置決めリ
ング２の外周面を斜め下方に押すように装着され
ている。第２実施例の位置決めリング２は、この
拘束ネジ２２と対向するように外周面を円錐面と
している。

以上のように構成された位置検出器における接
触針４の初期位置の設定操作は次のようにして行
われる。

まず拘束ネジ２２を緩めた状態で支持杆２１を
回動させることにより接触針４の大まかな位置設
定を行う。このとき、位置決めリング２は、フラ
ンジ３を介してバネ６の付勢力を受けて支持杆２
１に押接されている。次に、拘束ネジ２２で位置
決めリング２を支持杆２１上に固定した上で、支
持杆２１と拘束ネジ２２を適宜回動させて最終設
定を行う。この最終設定は、前述したように、支
持杆２１又は拘束ネジ２２の１本を回動させるこ
とによつて生ずる各支持杆２１及び拘束ネジ２２
の弾性変形量の変化を利用して行われる。

第２実施例のものでは、拘束ネジ２２で位置決
めリング２を大まかに設定された支持杆２１上に
固定する際に、３本の拘束ネジ２２相互の進退量
を調整することにより、接触針４を平行に移動さ
せることができる。従つて、第２実施例のもので
は、接触針の先端４ａのハウジング１に対する相
対的な３次元位置のみでなく、シヤンク１ａとの
平行度も設定することができる。

例えば第３図に想像線で示すように検出対象物
３０が球や円筒である場合には、接触針４の先端
４ａを円筒形としたほうが検出操作が容易にな
る。しかしこの場合には、接触針の先端４ａの３
次元位置のみでなくその平行度も正確に設定する
必要が生ずる。第２実施例はこのような場合に採
用される構造であり、支持杆２１と拘束ネジ２２
とを適宜回動させることにより、接触針４の先端
４ａの３次元位置と平行度とを調整するのであ
る。そのため、設定操作は第１実施例のものに比
べて煩雑になるから、先端が球面の接触針の場合
には第１実施例の構造が有利である。

−考案の効果− この考案の位置検出器によれば、第１に、接触
針の初期位置の設定が位置決めリングを過剰に拘
束している支持杆と拘束ネジの内部応力変化によ
る部材の変形を利用して行われるので、接触針の
位置をサブミクロン単位で正確に設定でき、従つ
て非常に高精度の位置検出器を提供できるという
効果がある。第２に、接触針の位置設定操作は支
持杆や拘束ネジの回動角を勘案するというよりは
むしろ支持杆や拘束ネジを回動させるのに要する
操作力を勘案して行われるので、接触針の位置設
定操作が非常に容易になるという効果がある。更
に、接触針の先端の位置を組立後に調整できる構
造であるから、部品の加工精度をそれほど高くす
る必要がなく、装置を安価に提供することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の断面図、第２
図は第１実施例の要部の斜視図、第３図はこの考
案の第２実施例の断面図、第４図は第２実施例の
要部の分解斜視図である。 図中、１……ハウジング、２……位置決めリン
グ、３……フランジ、４……接触針、４ａ……接
触針の先端、６……圧縮バネ、１０……係合対、
２１……支持杆、２２……拘束ネジ、３０……検
出対象物。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジング１の先端開口部から突出して伸びる
   接触針４を有し、該接触針は、基端に設けたフラ
   ンジ３がハウジング１内で接触針４を中心とする
   正三角形の各頂点位置に配置された係合対１０に
   バネ６により押接されて、所定の静的位置に変位
   可能に保持されている位置検出器において、 接触針のフランジ３とハウジング１との間に位
   置決めリング２が介装され、該位置決めリング２
   はハウジング１に螺合した少なくとも２本の進退
   自在な支持杆を含む３本以上の支持杆２１の先端
   に押接されており、位置決めリング２にこの押接
   力を与える拘束ネジ２２が設けられており、前記
   係合対１０の対抗する係合要素１１，１２は、位
   置決めリング２と接触針のフランジ３とに各々固
   定されていることを特徴とする、位置検出器。