JPH0587507A - タツチプローブ - Google Patents
タツチプローブInfo
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- JPH0587507A JPH0587507A JP3251652A JP25165291A JPH0587507A JP H0587507 A JPH0587507 A JP H0587507A JP 3251652 A JP3251652 A JP 3251652A JP 25165291 A JP25165291 A JP 25165291A JP H0587507 A JPH0587507 A JP H0587507A
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- Japan
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- phase difference
- feeler
- piezoelectric element
- electrodes
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定力に方向性がなく、かつ簡単な構成で敏
感に接触を検出できるタッチプローブを提供する。 【構成】 圧電素子３によって共振状態で超音波振動し
ているフィーラーが被測定物に接触すると、共振状態が
乱れ、圧電素子３の電極３ｃ、３ｄ間の電流と電圧との
位相差が変化する。フィーラーが被接触物に接触したと
きの位相差をパルス幅とするパルスとクロック発振器２
５の出力とのＡＮＤをＡＮＤ回路２６でとる。ＡＮＤ回
路の出力をカウンター２７で計数した値と、ラッチ２８
に設定した設定値とを比較し、測定値が設定値を越えた
ときコンパレータ２９よりタッチ信号を出力する。
感に接触を検出できるタッチプローブを提供する。 【構成】 圧電素子３によって共振状態で超音波振動し
ているフィーラーが被測定物に接触すると、共振状態が
乱れ、圧電素子３の電極３ｃ、３ｄ間の電流と電圧との
位相差が変化する。フィーラーが被接触物に接触したと
きの位相差をパルス幅とするパルスとクロック発振器２
５の出力とのＡＮＤをＡＮＤ回路２６でとる。ＡＮＤ回
路の出力をカウンター２７で計数した値と、ラッチ２８
に設定した設定値とを比較し、測定値が設定値を越えた
ときコンパレータ２９よりタッチ信号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は接触検知用のプローブす
なわちタッチプローブに関し、特に三次元測定機に用い
るに好適のものである。
なわちタッチプローブに関し、特に三次元測定機に用い
るに好適のものである。
【０００２】
【従来技術】三次元測定機においては基台上に置かれた
被測定物にプローブを接触させ、接触点を三次元的に検
知することによって複雑な形状をした被測定物の立体測
定を行っている。このとき接触点の検知に誤差があると
形状測定の誤差となる。この種の測定機で用いられるタ
ッチプローブは、フィーラーを保持する基台に設けた三
本のピンを、三組のＶ字型支承部に弾圧し、これらのピ
ンと支承部とでは電気接点を形成して閉回路を構成し、
フィーラーが被測定物に接触して偏位すると、この接点
が開いてタッチ信号を出力する構造であった。
被測定物にプローブを接触させ、接触点を三次元的に検
知することによって複雑な形状をした被測定物の立体測
定を行っている。このとき接触点の検知に誤差があると
形状測定の誤差となる。この種の測定機で用いられるタ
ッチプローブは、フィーラーを保持する基台に設けた三
本のピンを、三組のＶ字型支承部に弾圧し、これらのピ
ンと支承部とでは電気接点を形成して閉回路を構成し、
フィーラーが被測定物に接触して偏位すると、この接点
が開いてタッチ信号を出力する構造であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、フィーラーを保持する基台の三本のピンは
バネによってＶ字型支承部に弾圧されているため、接点
を開くにはバネに抗してピンを持ち上げなければなら
ず、測定力を小さくすることが難しいという問題点があ
った。
においては、フィーラーを保持する基台の三本のピンは
バネによってＶ字型支承部に弾圧されているため、接点
を開くにはバネに抗してピンを持ち上げなければなら
ず、測定力を小さくすることが難しいという問題点があ
った。
【０００４】また、接点が三箇所であるため測定力に方
向性があり、補正困難な誤差を生じる問題もあった。本
発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、測定力に方向性がなく、かつ
簡単な構成で敏感に接触を検出できるタッチプローブを
提供することにある。
向性があり、補正困難な誤差を生じる問題もあった。本
発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、測定力に方向性がなく、かつ
簡単な構成で敏感に接触を検出できるタッチプローブを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決の為に本
発明のタッチプローブは、被測定物に接触させるための
フィーラー１ｃと、前記フィーラー１ｃを保持する保持
部材１ａ、１ｄと、前記フィーラー１ｃを超音波振動さ
せるために前記保持部材１ａ、１ｄに装着した圧電素子
３ａ、３ｂ、３と、前記圧電素子３ａ、３ｂ、３の電極
３ｃと３ｄとの間に高周波電気信号を印加して前記フィ
ーラー１ｃと前記保持部材１ａ、１ｄとを共振状態で超
音波振動させる発振手段１０、５０と、前記電極３ｃ、
３ｄ間に流れる電流と前記電極３ｃ、３ｄ間の電圧との
位相差を測定する位相差測定手段２２、２３、２４、２
５、２６、２７と、前記フィーラー１ｃの共振状態にお
いて基準となる位相差を設定値として保持する記憶手段
２８と、前記位相差測定手段２２、２３、２４、２５、
２６、２７で測定された位相差と前記記憶手段２８に保
持された設定値とを比較し、不一致の場合にはタッチ信
号を出力する位相差比較手段２９、３４と、を有する。
発明のタッチプローブは、被測定物に接触させるための
フィーラー１ｃと、前記フィーラー１ｃを保持する保持
部材１ａ、１ｄと、前記フィーラー１ｃを超音波振動さ
せるために前記保持部材１ａ、１ｄに装着した圧電素子
３ａ、３ｂ、３と、前記圧電素子３ａ、３ｂ、３の電極
３ｃと３ｄとの間に高周波電気信号を印加して前記フィ
ーラー１ｃと前記保持部材１ａ、１ｄとを共振状態で超
音波振動させる発振手段１０、５０と、前記電極３ｃ、
３ｄ間に流れる電流と前記電極３ｃ、３ｄ間の電圧との
位相差を測定する位相差測定手段２２、２３、２４、２
５、２６、２７と、前記フィーラー１ｃの共振状態にお
いて基準となる位相差を設定値として保持する記憶手段
２８と、前記位相差測定手段２２、２３、２４、２５、
２６、２７で測定された位相差と前記記憶手段２８に保
持された設定値とを比較し、不一致の場合にはタッチ信
号を出力する位相差比較手段２９、３４と、を有する。
【０００６】
【作用】本発明においては、共振状態で超音波振動して
いるフィーラーが被測定物に接触すると、共振状態が乱
れ、圧電素子の電極間に流れる電流と電極間の電圧との
位相差に変化が生じる。この変化の検出は、フィーラー
が被測定物に接触する前の共振状態での位相差を設定値
として設定しておき、接触したときの位相差を設定値と
比較して行う。この比較は位相差をパルスでカウントし
て行うので、フィーラー先端の接触を非常に敏感に、か
つ正確に検出できる。また、フィーラーの先端が被測定
物にどの方向から接触しても、振動は妨げられ位相差に
変化が生じるので、測定力に方向性を生じない。
いるフィーラーが被測定物に接触すると、共振状態が乱
れ、圧電素子の電極間に流れる電流と電極間の電圧との
位相差に変化が生じる。この変化の検出は、フィーラー
が被測定物に接触する前の共振状態での位相差を設定値
として設定しておき、接触したときの位相差を設定値と
比較して行う。この比較は位相差をパルスでカウントし
て行うので、フィーラー先端の接触を非常に敏感に、か
つ正確に検出できる。また、フィーラーの先端が被測定
物にどの方向から接触しても、振動は妨げられ位相差に
変化が生じるので、測定力に方向性を生じない。
【０００７】
【実施例】以下図面に基づいて、本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明における一実施例の機械構造
部分を示す斜視図で、図４は図１の縦断面図である。保
持部材１ａと、保持部材１ａの下端面に接続されたフラ
ンジ１ｂと、フランジ１ｂの下端面に接続されたフィー
ラー１ｃと、保持部材１ａの上端面に配設された圧電素
子３ａ、３ｂ及び電極３ｃ、３ｄ、３ｅと、圧電素子３
ａ、３ｂ及び電極３ｃ、３ｄ、３ｅを保持部材１ａの上
端面との間に固定する保持部材１ｄ及び保持部材１ｄを
保持部材１ａに固定するねじ１ｅと、から振動ホーン１
を形成する。フランジ１ｂは支持部材２にねじで固定さ
れ、支持部材２は図示されないプローブ本体またはプロ
ーブヘッドに支持される。圧電素子３ａ、３ｂは積層型
のもので、圧電素子３ａが電極３ｃ、３ｄの間に挟ま
れ、圧電素子３ｂが電極３ｃ、３ｅの間に挟まれてい
る。図５に明瞭に示すように、共通電極３ｃと電極３ｄ
との間には高周波電源５０が接続されて、電極３ｄと電
極３ｅは短絡されている。圧電素子は図５のように分極
しており、その結果、振動ホーン１は軸方向に超音波振
動する。このとき、高周波電源５０が電極３ｃ、３ｄ間
及び電極３ｃ、３ｅ間に印加する周波数は振動ホーン１
の機械的共振周波数にほぼ等しい周波数である。また、
振動ホーン１の形状は、フィーラー１ｃの外径に比べて
保持部材１ａ、１ｄ、圧電素子３ａ、３ｂ及び電極３
ｃ、３ｄ、３ｅの外径は大きくなっており、振動ホーン
１を構成している物質中の縦波の音速をＣ、振動ホーン
１の機械的共振周波数をｆ、ｎ＝０、１、２、３、・・・・
・・、ｍ＝０、１、２、３、・・・・・・とすると、図６（ａ）
に示したように大径部分の長さＬと、小径部分の長さｌ
は、 Ｌ＝Ｃ（１＋２ｎ）／４ｆ、 ｌ＝Ｃ（１＋２ｍ）／４
ｆ で決定される。
に説明する。図１は本発明における一実施例の機械構造
部分を示す斜視図で、図４は図１の縦断面図である。保
持部材１ａと、保持部材１ａの下端面に接続されたフラ
ンジ１ｂと、フランジ１ｂの下端面に接続されたフィー
ラー１ｃと、保持部材１ａの上端面に配設された圧電素
子３ａ、３ｂ及び電極３ｃ、３ｄ、３ｅと、圧電素子３
ａ、３ｂ及び電極３ｃ、３ｄ、３ｅを保持部材１ａの上
端面との間に固定する保持部材１ｄ及び保持部材１ｄを
保持部材１ａに固定するねじ１ｅと、から振動ホーン１
を形成する。フランジ１ｂは支持部材２にねじで固定さ
れ、支持部材２は図示されないプローブ本体またはプロ
ーブヘッドに支持される。圧電素子３ａ、３ｂは積層型
のもので、圧電素子３ａが電極３ｃ、３ｄの間に挟ま
れ、圧電素子３ｂが電極３ｃ、３ｅの間に挟まれてい
る。図５に明瞭に示すように、共通電極３ｃと電極３ｄ
との間には高周波電源５０が接続されて、電極３ｄと電
極３ｅは短絡されている。圧電素子は図５のように分極
しており、その結果、振動ホーン１は軸方向に超音波振
動する。このとき、高周波電源５０が電極３ｃ、３ｄ間
及び電極３ｃ、３ｅ間に印加する周波数は振動ホーン１
の機械的共振周波数にほぼ等しい周波数である。また、
振動ホーン１の形状は、フィーラー１ｃの外径に比べて
保持部材１ａ、１ｄ、圧電素子３ａ、３ｂ及び電極３
ｃ、３ｄ、３ｅの外径は大きくなっており、振動ホーン
１を構成している物質中の縦波の音速をＣ、振動ホーン
１の機械的共振周波数をｆ、ｎ＝０、１、２、３、・・・・
・・、ｍ＝０、１、２、３、・・・・・・とすると、図６（ａ）
に示したように大径部分の長さＬと、小径部分の長さｌ
は、 Ｌ＝Ｃ（１＋２ｎ）／４ｆ、 ｌ＝Ｃ（１＋２ｍ）／４
ｆ で決定される。
【０００８】例えば振動ホーン１の材質を鉄鋼材とする
と、鉄鋼材を伝わる縦波の音速はＣ＝５２００ｍ／ｓで
あり、ｎ＝０、ｍ＝１、ｆ＝１００ｋHzとすると、Ｌ＝
１３mm、ｌ＝３９mmとなる。図６（ｂ）はこのときの振
動ホーン１の振動モードの状態を示したもので、振動の
振幅がほぼ０である部分にフランジ１ｂが位置するよう
に大径部分の長さＬと小径部分の長さｌを決定し、この
位置に設けたフランジ１ｂで振動ホーン１を支持部材２
に固定する。この様にして振動ホーン１の固定が振動に
与える影響を極力少なくする。この振動状態では、振動
ホーン１のフィーラー１ｃの先端の振幅が最大であるた
め、この部分が接触すると振動が著しく妨げられる。振
動が妨げられると振動ホーン１全体の共振周波数が微少
に変化する。その結果、電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流
と電極３ｃ、３ｄ間の電圧との位相差に変化が生じる。
すなわち、圧電素子３ａ、３ｂを用いた振動系の等価回
路は図２のように、コイルＬm 、コンデンサＣm 、抵抗
Ｒm が直列に接続したものにコンデンサＣd が並列につ
ながった形で表すことができる。共振点ではＬm とＣm
は直列共振しキャンセルされて図３のような回路にな
り、振動素子のインピーダンスはＺは、 １／Ｚ＝ｊωＣd ＋１／Ｒm と表すことができる。ここでωは振動の角速度である。
と、鉄鋼材を伝わる縦波の音速はＣ＝５２００ｍ／ｓで
あり、ｎ＝０、ｍ＝１、ｆ＝１００ｋHzとすると、Ｌ＝
１３mm、ｌ＝３９mmとなる。図６（ｂ）はこのときの振
動ホーン１の振動モードの状態を示したもので、振動の
振幅がほぼ０である部分にフランジ１ｂが位置するよう
に大径部分の長さＬと小径部分の長さｌを決定し、この
位置に設けたフランジ１ｂで振動ホーン１を支持部材２
に固定する。この様にして振動ホーン１の固定が振動に
与える影響を極力少なくする。この振動状態では、振動
ホーン１のフィーラー１ｃの先端の振幅が最大であるた
め、この部分が接触すると振動が著しく妨げられる。振
動が妨げられると振動ホーン１全体の共振周波数が微少
に変化する。その結果、電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流
と電極３ｃ、３ｄ間の電圧との位相差に変化が生じる。
すなわち、圧電素子３ａ、３ｂを用いた振動系の等価回
路は図２のように、コイルＬm 、コンデンサＣm 、抵抗
Ｒm が直列に接続したものにコンデンサＣd が並列につ
ながった形で表すことができる。共振点ではＬm とＣm
は直列共振しキャンセルされて図３のような回路にな
り、振動素子のインピーダンスはＺは、 １／Ｚ＝ｊωＣd ＋１／Ｒm と表すことができる。ここでωは振動の角速度である。
【０００９】Ｒm は振動の妨げ等の機械的な負荷が増大
すると大きくなるという性質を持つ。圧電素子３ａ、３
ｂの電極３ｃ、３ｄ間に印加する電圧をＥとすると、圧
電素子３ａ、３ｂの電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流は、 ｉ＝Ｅ（ｊωＣd ＋１／Ｒm ） となる。これは、電流ｉと電圧Ｅとの間にθ＝ｔａｎ-1
（ωＣd Ｒm ）の位相差があることを表している。ここ
で抵抗Ｒm が増大すると位相差θも増大する。つまり、
フィーラー１ｃが被測定物に接触すると、圧電素子３
ａ、３ｂの電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流と電極３ｃ、
３ｄ間の電圧との位相差に変化が生じる。
すると大きくなるという性質を持つ。圧電素子３ａ、３
ｂの電極３ｃ、３ｄ間に印加する電圧をＥとすると、圧
電素子３ａ、３ｂの電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流は、 ｉ＝Ｅ（ｊωＣd ＋１／Ｒm ） となる。これは、電流ｉと電圧Ｅとの間にθ＝ｔａｎ-1
（ωＣd Ｒm ）の位相差があることを表している。ここ
で抵抗Ｒm が増大すると位相差θも増大する。つまり、
フィーラー１ｃが被測定物に接触すると、圧電素子３
ａ、３ｂの電極３ｃ、３ｄ間に流れる電流と電極３ｃ、
３ｄ間の電圧との位相差に変化が生じる。
【００１０】図７は本発明の実施例のブロック図であ
る。ここでは、位相差測定回路は、簡単のため単層の圧
電素子３を用いた例で説明するが位相差測定に関して
は、圧電素子を積層にした場合でも全く同じである。位
相差測定回路は、圧電素子３の電極３ｄ側の接続点２１
の電圧と抵抗１１側の接続点１３の電圧との位相差を監
視する。機械的共振周波数で振動ホーン１を超音波振動
させているとき、振動を妨げる力が働くと、圧電素子３
に流れる電流と圧電素子３間の電圧との位相差が変化す
る。この変化は非常に敏感で、わずかな外力にも反応す
る。さて、接続点２１及び接続点１３の出力波形は正弦
波形なので、波形整形回路２２及び２３で方形波に変換
し、それぞれをフリップフロップ２４のクロックとクリ
アーに入力する。すると、フリップフロップ２４の出力
端子２４ｂに現れる出力１０２（後述の図９参照）は圧
電素子３に流れる電流と圧電素子３間の電圧との位相差
をパルス幅としたパルスになる。フリップフロップ２４
の出力とクロック発振器２５の出力とがＡＮＤ回路２６
に入力される。ＡＮＤ回路２６は、フリップフロップ２
４の出力１０２とクロック発振器２５の出力１０３（後
述の図９参照）とのＡＮＤをとり、アップカウンター２
７に出力する。このカウンター２７は、ＡＮＤ回路２６
の出力パルスをカウントすると共に、リセット端子が波
形整形回路２３に接続されており、電流出力のパルスの
立ち上がりでリセットされる。カウントされた値は、デ
ジタルコンパレータ２９によって、ラッチ回路２８に記
憶された設定値と比較され、設定値を越えたときデジタ
ルコンパレータ２９よりタッチ信号が出力される。
る。ここでは、位相差測定回路は、簡単のため単層の圧
電素子３を用いた例で説明するが位相差測定に関して
は、圧電素子を積層にした場合でも全く同じである。位
相差測定回路は、圧電素子３の電極３ｄ側の接続点２１
の電圧と抵抗１１側の接続点１３の電圧との位相差を監
視する。機械的共振周波数で振動ホーン１を超音波振動
させているとき、振動を妨げる力が働くと、圧電素子３
に流れる電流と圧電素子３間の電圧との位相差が変化す
る。この変化は非常に敏感で、わずかな外力にも反応す
る。さて、接続点２１及び接続点１３の出力波形は正弦
波形なので、波形整形回路２２及び２３で方形波に変換
し、それぞれをフリップフロップ２４のクロックとクリ
アーに入力する。すると、フリップフロップ２４の出力
端子２４ｂに現れる出力１０２（後述の図９参照）は圧
電素子３に流れる電流と圧電素子３間の電圧との位相差
をパルス幅としたパルスになる。フリップフロップ２４
の出力とクロック発振器２５の出力とがＡＮＤ回路２６
に入力される。ＡＮＤ回路２６は、フリップフロップ２
４の出力１０２とクロック発振器２５の出力１０３（後
述の図９参照）とのＡＮＤをとり、アップカウンター２
７に出力する。このカウンター２７は、ＡＮＤ回路２６
の出力パルスをカウントすると共に、リセット端子が波
形整形回路２３に接続されており、電流出力のパルスの
立ち上がりでリセットされる。カウントされた値は、デ
ジタルコンパレータ２９によって、ラッチ回路２８に記
憶された設定値と比較され、設定値を越えたときデジタ
ルコンパレータ２９よりタッチ信号が出力される。
【００１１】図８は別の実施例のブロック図である。図
７に示した位相差測定回路のアップカウンター２７での
カウント値をＤ／Ａコンバータ３２によりアナログ変換
した値と、ラッチ回路２８に記憶されている設定値をＤ
／Ａコンバータ３３によりアナログ変換した値とをアナ
ログコンパレータ３４で比較し、設定値を越えたときア
ナログコンパレータ３４よりタッチ信号が出力される。
なお、図８において図７と同機能の部材には同一符号を
付して説明を省略する。
７に示した位相差測定回路のアップカウンター２７での
カウント値をＤ／Ａコンバータ３２によりアナログ変換
した値と、ラッチ回路２８に記憶されている設定値をＤ
／Ａコンバータ３３によりアナログ変換した値とをアナ
ログコンパレータ３４で比較し、設定値を越えたときア
ナログコンパレータ３４よりタッチ信号が出力される。
なお、図８において図７と同機能の部材には同一符号を
付して説明を省略する。
【００１２】図９は、図７及び図８の各点の波形を示
し、一部前述してあるが、信号１００は図７及び図８の
点２２ｂにおけるもの、信号１０１は図７及び図８の点
２３ｂにおけるもの、信号１０２は図７及び図８の点２
４ｂにおけるもの、信号１０３は図７及び図８の点２５
ｂにおけるもの、信号１０４は図７及び図８の点２６ｂ
におけるものである。
し、一部前述してあるが、信号１００は図７及び図８の
点２２ｂにおけるもの、信号１０１は図７及び図８の点
２３ｂにおけるもの、信号１０２は図７及び図８の点２
４ｂにおけるもの、信号１０３は図７及び図８の点２５
ｂにおけるもの、信号１０４は図７及び図８の点２６ｂ
におけるものである。
【００１３】さて、図７及び図８の回路においては、共
振状態の位相差は非共振状態の位相差に比べて小さく、
共振点で位相差は極小値となる。従って、圧電素子に入
力する周波数を変化させ、位相差が極小値となった点が
共振点である。このときのアップカウンター２７のカウ
ント値より若干大きい値をラッチ２８への設定値とす
る。それは、回路の応答遅れ等により誤カウントが生じ
ても、タッチ信号が出力されないようにするためであ
る。
振状態の位相差は非共振状態の位相差に比べて小さく、
共振点で位相差は極小値となる。従って、圧電素子に入
力する周波数を変化させ、位相差が極小値となった点が
共振点である。このときのアップカウンター２７のカウ
ント値より若干大きい値をラッチ２８への設定値とす
る。それは、回路の応答遅れ等により誤カウントが生じ
ても、タッチ信号が出力されないようにするためであ
る。
【００１４】なお、この回路では、非共振状態での位相
差は約２７０度、共振状態では１８０度前後である。
差は約２７０度、共振状態では１８０度前後である。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電素子
を用いてフィーラーを機械的共振周波数で超音波振動さ
せながら被測定物に接触させ、そのときの振動状態の変
化により生じる位相差の変化を検出して、フィーラーが
接触したことを検知するようにしたものであるから、非
常に高感度で、かつ測定力に方向性がないタッチプロー
ブが得られる。また、位相差の測定値と設定値とを比較
して位相差の変化の検出を行うので、構成が簡単である
という利点がある。
を用いてフィーラーを機械的共振周波数で超音波振動さ
せながら被測定物に接触させ、そのときの振動状態の変
化により生じる位相差の変化を検出して、フィーラーが
接触したことを検知するようにしたものであるから、非
常に高感度で、かつ測定力に方向性がないタッチプロー
ブが得られる。また、位相差の測定値と設定値とを比較
して位相差の変化の検出を行うので、構成が簡単である
という利点がある。
【図１】本発明による実施例の機械構造部分の斜視図で
ある。
ある。
【図２】圧電素子の等価回路図である。
【図３】共振時の圧電素子の等価回路図である。
【図４】図１の縦断面図である。
【図５】圧電素子の説明図である。
【図６】振動ホーンの振幅モードを表した図である。
【図７】図１の圧電素子に接続される、本発明の実施例
の位相差測定回路を示すブロック図である。
の位相差測定回路を示すブロック図である。
【図８】図１の圧電素子に接続される、本発明の別の実
施例の位相差測定回路を示すブロック図である。
施例の位相差測定回路を示すブロック図である。
【図９】図７及び図８の各点における信号波形の説明図
である。
である。
１ 振動ホーン １ａ 保持部材 １ｂ フランジ １ｃ フィーラー １ｄ 保持部材 １ｅ ねじ ２ 支持部材 ３ 圧電素子 ３ａ 圧電素子 ３ｂ 圧電素子 ３ｃ 電極 ３ｄ 電極 ３ｅ 電極 １０ 発振回路 １１ 抵抗 ２２ 波形整形回路 ２３ 波形整形回路 ２４ フリップフロップ ２５ クロックゼネレータ ２６ ＡＮＤ回路 ２７ アップカウンター ２８ ラッチ回路 ２９ デジタルコンパレータ ３２ Ｄ／Ａコンバータ ３３ Ｄ／Ａコンバータ ３４ アナログコンパレータ ５０ 高周波電源
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定物に接触させるためのフィーラー
と、 前記フィーラーを保持する保持部材と、 前記フィーラーを超音波振動させるために前記保持部材
に装着した圧電素子と、 前記圧電素子の電極間に高周波電気信号を入力して、前
記フィーラーと前記保持部材とを共振状態で超音波振動
させる発振手段と、 前記電極間に流れる電流と前記電極間の電圧との位相差
を測定する位相差測定手段と、 前記フィーラーの共振状態において基準となる位相差を
設定値として保持する記憶手段と、 前記位相差測定手段で測定された位相差と前記記憶手段
に保持された設定値とを比較し、不一致の場合にはタッ
チ信号を出力する位相差比較手段と、を有することを特
徴とするタッチプローブ。 - 【請求項２】 前記設定値は前記発振手段の出力する高
周波電気信号の周波数を変化させたときに得られる位相
差の極小値であることを特徴とする請求項１記載のタッ
チプローブ。 - 【請求項３】 前記設定値は前記発振手段の出力する高
周波電気信号の周波数を変化させたときに得られる位相
差の極小値より若干大きい値であることを特徴とする請
求項１記載のタッチプローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25165291A JP2884846B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | タッチプローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25165291A JP2884846B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | タッチプローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587507A true JPH0587507A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2884846B2 JP2884846B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=17226007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25165291A Expired - Lifetime JP2884846B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | タッチプローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2884846B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06221806A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-08-12 | Mitsutoyo Corp | タッチ信号プローブ |
| US6848315B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-02-01 | Mitutoyo Corporation | Vibration detecting system of resilient body and vibrating contact detection probe |
| US7891109B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-02-22 | Renishaw Plc | Contact sensing probe |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25165291A patent/JP2884846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06221806A (ja) * | 1992-12-03 | 1994-08-12 | Mitsutoyo Corp | タッチ信号プローブ |
| US6848315B2 (en) | 2001-02-14 | 2005-02-01 | Mitutoyo Corporation | Vibration detecting system of resilient body and vibrating contact detection probe |
| US7891109B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-02-22 | Renishaw Plc | Contact sensing probe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2884846B2 (ja) | 1999-04-19 |
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Legal Events
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