JPH06170698A

JPH06170698A - 工作機械用タッチプローブ

Info

Publication number: JPH06170698A
Application number: JP7577893A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Shimomura; 俊隆下村; Toru Yaku; 亨夜久; Akira Matsuhashi; 章松橋
Original assignee: METRO-LE KK; Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Current assignee: METRO-LE KK; Mitutoyo Corp; Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】消費電流を抑え、内蔵電源の寿命を向上させ
ることができる工作機械用タッチプローブを提供する。【構成】スタイラスとワークとの接触によって信号発
生手段２１から１回目の接触信号が出力されたときに、
内蔵電源１８Ａをオンさせる。また、そのときから設定
時間（ＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４の発振が安
定するまでの時間）経過するまで接触信号の送信を遅延
させた後、１回目の接触信号を送信させる。次に、２回
目の接触信号が出力されたときに、直ちに、符号化回路
１３からの２回目の接触信号を発振回路１４および電力
増幅回路１５を通じて送信したのち、その送信からある
所定時間経過後に電源１８Ａをオフさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械用タッチプロ
ーブに関する。例えば、ＮＣ旋盤加工機などの工作機械
において、ワークを自動計測するためなどに用いられる
工作機械用タッチプローブに関する。

【０００２】

【背景技術】例えば、ＮＣ旋盤加工機では、図７に示す
ように、主軸１０１にプローブ１０２を取り付け、この
プローブ１０２をパレット１００上に据え付けたワーク
Ｗに接触させ、そのときの接触信号をＮＣ旋盤加工機の
制御部へ送って、ワークＷの位置やワークＷの加工後の
寸法などを測定することが行われている。

【０００３】測定時、プローブ１０２のスタイラス１０
３がワークＷに接触すると、プローブ１０２から接触信
号がＮＣ旋盤加工機の制御部に出力される。すると、そ
の接触信号を受けたＮＣ旋盤加工機の制御部では、その
ときの位置カウンタの値を読み込み、その値からワーク
Ｗの寸法などを求める。測定終了後、プローブ１０２は
他の工具と同様にマガジンに収容される。そのため、プ
ローブ１０２の脱着容易性や確実性を確保しつつ、プロ
ーブ１０２からの接触信号をＮＣ旋盤加工機の制御部側
へ確実に伝達する手段が必要とされる。

【０００４】従来、プローブ１０２からの接触信号をＮ
Ｃ旋盤加工機などの工作機械本体の制御部側へ伝達する
手段として、誘導コイルや結合コンデンサなどを用いた
非接触通信が用いられている。最近では、無線電波通信
も、通信機の小型化、低電力化に伴い使われはじめてき
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、誘導コイル
や結合コンデンサなどを用いた非接触通信は、プローブ
側送信機と本体側受信機との距離を数ｍｍ以内に保って
おく必要がある。そのため、ＮＣ旋盤加工機で使う場
合、図７に示す如く、プローブ側送信機１０４をプロー
ブ１０２に取り付ける関係から、本体側受信機１０５を
主軸１０１の周辺に配置せざるを得ない。その結果、そ
の本体側受信機１０５がその周辺機器や工具などと干渉
するという虞れがある。

【０００６】これに対し、無線電波通信は、プローブと
受信機との間を離せるので干渉の問題がなくなる上、余
計なものを機械に付属させる必要がないからユーザに受
け入れられ易い利点がある。反面、従来の無線電波通信
を利用したものでは、送信回路の電源を常時オンの状態
にしてあるため、消費電力が大きく、内蔵電池の寿命が
短いという欠点がある。

【０００７】そこで、無線電波通信における欠点を解消
する手段として、図８に示す如く、プローブ１０２のフ
ランジ１０６の部分に電源スイッチ１０７を設け、プロ
ーブ１０２が主軸１０１に装着されたとき電源スイッチ
１０７がオンするように構成したもの、あるいは、特開
昭６２−２６４８５１号公報のように、プローブが工作
機械の制御部側からの計測指令信号を受信したことを条
件として、タイマの限定時間だけ内蔵電源をオンするよ
うに構成したもの、などが知られている。通常、ＮＣ加
工機が稼働している時間のうち、測定をしている時間は
ほんのわずかであるから、これらの方法は効果的であ
る。

【０００８】しかし、前者（図８）のものはプローブ１
０２が主軸１０１に装着されている間は継続して電源が
オンされ、また、後者（特開昭６２−２６４８５１号公
報）のものは制御部側からの計測指令信号を受信した後
は電源がオンされるため、例えば、計測動作に入ってか
らプローブとワークとを接触させるために両者を相対移
動させている時間も電源がオンされているから、消費電
力の点では抜本的な解決策とは言えない。特に、前者の
構造では、プローブ１０２がマガジン内に収容された状
態では電源スイッチ１０７がオフされる必要があるなど
機械構造上の制約がある上、切り粉や切削油などが電源
スイッチ１０７の動きを妨げる虞れもある。

【０００９】ここに、本発明の目的は、このような従来
の欠点を全て解消し、消費電流を抑え、内蔵電源の寿命
を向上させることができる工作機械用タッチプローブを
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】通常、ＮＣ旋盤加工機な
どの工作機械では、タッチプローブを主軸に取り付けて
測定を行う場合、１度の測定に際して、スタイラスとワ
ークとが２回接触するように、タッチプローブとワーク
とが相対移動される。例えば、図１に示す如く、最初に
タッチプローブＰが高速度でワークＷに向かって移動さ
れる（Ａ参照）。やがて、タッチプローブＰのスタイラ
ス３がワークＷに接触すると、タッチプローブＰから１
回目の接触信号が出力される（Ｂ参照）。この１回目の
接触信号が出力されたことを条件として、タッチプロー
ブＰがワークＷから離れる方向へ一定距離だけ移動され
たのち（Ｃ参照）、今度は、タッチプローブＰが低速度
でワークＷに向かって移動される。タッチプローブＰの
スタイラス３がワークＷに接触すると、タッチプローブ
Ｐから２回目の接触信号が出力される（Ｄ参照）。工作
機械の制御部は、その２回目の接触信号を受けたとき、
カウンタの値を読み取り、その値を基にワークＷの寸法
などを求める。

【００１１】第１の発明では、このような工作機械にお
ける測定動作上の特徴、つまり、１度の測定動作におい
て、スタイラスがワークに対して２回接触するという動
作上の特徴を利用して、送信手段の電源をオン・オフ制
御し、プローブの平均消費電流を抑え、内蔵電源の寿命
を向上させたものである。

【００１２】具体的には、プローブ本体と、このプロー
ブ本体に設けられたスタイラスとを備え、前記プローブ
本体には、前記スタイラスとワークとが接触したことを
検出し接触信号を発生する信号発生手段と、この信号発
生手段からの接触信号を通信周波数の電波で送信する送
信手段と、この送信手段を駆動させる電源と、前記信号
発生手段からの１回目の接触信号を検出する接触検出手
段と、この接触検出手段によって１回目の接触信号が検
出されたとき前記送信手段の電源をオンしかつ２回目以
降の接触信号が送信されてから次の接触信号が所定時間
内に出力されなかったとき前記送信手段の電源をオフす
る電源制御手段とがそれぞれ設けられている、ことを特
徴としている。

【００１３】第２の発明では、第１の発明に、前記接触
検出手段によって１回目の接触信号が検出されたとき前
記送信手段による送信を予め設定された時間だけ遅延さ
せる遅延手段が付加されていることを特徴としている。

【００１４】第３の発明では、プローブ本体と、このプ
ローブ本体に変位可能かつ中立位置に復帰可能に設けら
れたスタイラスとを備え、前記プローブ本体には、前記
スタイラスの変位によって可動接点が固定接点に接触し
て導通するスイッチ手段を含み、そのスイッチ手段の導
通時に接触信号を発生する信号発生手段と、この信号発
生手段からの接触信号を通信周波数の電波で送信する送
信手段と、前記スイッチ手段の導通時に前記送信手段と
接続されるとともに、前記スイッチ手段の非導通時に前
記送信手段と遮断される電源とがそれぞれ設けられてい
る、ことを特徴としている。

【００１５】

【作用】第１の発明では、測定に当たって、プローブ本
体とワークとが互いに接触する方向へ相対移動され（図
１（Ａ）参照）、スタイラスとワークとが接触すると
（図１（Ｂ）参照）、信号発生手段から１回目の接触信
号が出力される。すると、その１回目の接触信号が接触
検出手段によって検出されると、電源制御回路によって
送信手段の電源がオンされる。これにより、送信手段に
よって１回目の接触信号が送信される。一方、プローブ
本体とワークとは、信号発生手段から１回目の接触信号
が出力されたことを条件として互いに離れる方向へ所定
距離相対移動され（図１（Ｃ）参照）、そののち、互い
に接触する方向へ低速度で相対移動される。この相対移
動において、スタイラスとワークとが接触すると（図１
（Ｄ）参照）、信号発生手段から２回目の接触信号が直
ちに送信される。すると、この２回目の接触信号を受信
した工作機械の制御部はそのときのカウンタの値を読み
取り、その値を基にワークの寸法などを求める。なお、
２回目以降の接触信号が送信されてから次の接触信号が
所定時間内に出力されなかったときには、送信手段の電
源がオフされる。

【００１６】第２の発明では、接触検出手段によって１
回目の接触信号が検出されると、送信手段の電源がオン
されるが、送信手段による送信は設定時間だけ遅延され
る。従って、送信手段の電源がオンされてから送信手段
の発振動作が安定するまでの間送信が遅延され、発振動
作が安定してから送信されるから、１回目の接触信号を
確実に送信させることができる。

【００１７】第３の発明では、測定に当たって、プロー
ブ本体とワークとが互いに接触する方向へ相対移動され
（図１（Ａ）参照）、スタイラスとワークとが接触する
と（図１（Ｂ）参照）、スイッチ手段の可動接点が固定
接点に接触して導通状態とされる。すると、信号発生手
段から１回目の接触信号が発生されるとともに、送信手
段の電源がオンされる。これにより、送信手段によって
１回目の接触信号が送信される。一方、プローブ本体と
ワークとが、信号発生手段から１回目の接触信号が出力
されたことを条件として互いに離れる方向へ所定距離相
対移動されると（図１（Ｃ）参照）、スイッチ手段の可
動接点が固定接点から離れ非導通状態とされる。する
と、送信手段の電源がオフされる。そののち、互いに接
触する方向へ低速度で相対移動され、スタイラスとワー
クとが接触すると（図１（Ｄ）参照）、信号発生手段か
ら２回目の接触信号が発生されるとともに、送信手段の
電源がオンされる。これにより、送信手段によって２回
目の接触信号が送信される。この２回目の接触信号を受
信した工作機械の制御部はそのときのカウンタの値を読
み取り、その値を基にワークの寸法などを求める。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の工作機械用タッチプローブに
ついて好適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら詳
細に説明する。第１実施例第１実施例を図２〜図４に示す。図２において、テーパ
シャンク１Ｂを有するプローブ本体１には、先端に接触
球２を有するスタイラス３が支持されている。スタイラ
ス３のプローブ本体１内に突出した上端部には、中立軸
線Ｌ（一般には、テーパシャンク１Ｂの軸線と同じ）を
中心とする同一円周上の１２０度間隔位置に中立軸線Ｌ
に対して直交する接触子軸４Ａ，４Ｂ，４Ｃを放射状に
有する支持盤５が設けられている。一方、プローブ本体
１内には、その底壁１Ａに前記各接触子軸４Ａ，４Ｂ，
４Ｃを前記円周上の両側からテーパ状に挟む一対の導電
性ピンからなる電気接点機構６Ａ，６Ｂ，６Ｃが１２０
度間隔位置に設けられているとともに、これらの電気接
点機構６Ａ，６Ｂ，６Ｃに各接触子軸４Ａ，４Ｂ，４Ｃ
が接触するように前記支持盤５を中立軸線Ｌ方向へ付勢
するコイルばね７が設けられている。

【００１９】従って、スタイラス３は、３本の接触子軸
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、これと接する電気接点機構６Ａ，６
Ｂ，６Ｃおよび付勢部材であるコイルばね７により、ケ
ース本体１の中立位置（中立軸線Ｌ上の定位置）に保持
されているとともに、中立位置に対して変移可能かつ復
帰可能に支持されている。つまり、中立軸線Ｌ方向へ変
移可能かつその中立軸線Ｌに対して傾斜可能に支持され
ているとともに、中立位置に復帰可能に支持されてい
る。ここに、接触子軸４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、これと接する
電気接点機構６Ａ，６Ｂ，６Ｃおよびコイルばね７によ
り、逃げ機構を有する三点支持機構８が形成されてい
る。

【００２０】図３は前記プローブ本体１内に設けられた
送信機１０の回路構成を示すブロック図である。同送信
機１０は、前記電気接点機構６Ａ，６Ｂ，６Ｃに電圧を
与える電源（図示省略）を含みその接点の開を検出する
接点駆動回路１１と、この接点駆動回路１１からの信号
（接触信号）に含まれるチャタリングを除去する波形整
形回路１２と、この波形整形回路１２から接触信号を受
けたとき符号化したデジタル信号を発生する符号化回路
１３と、この符号化回路１３からのデジタル信号を通信
周波数においてＦＭ変調するＦＳＫ変調・通信周波数発
振回路１４と、このＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１
４からの通信信号を増幅する電力増幅回路１５と、ＮＣ
旋盤加工機が測定動作に入ってからスタイラス３が最初
（計測動作に入って１回目）にワークＷと接触したこと
を検出する接触検出手段としての接触検出回路１６と、
この接触検出回路１６によって最初の接触が検出された
とき符号化された接触信号の送信を控えるための時間を
計算する遅延手段としてのタイマ回路１７と、前記ＦＳ
Ｋ変調・通信周波数発振回路１４および電力増幅回路１
５に動作電圧を印加する電池などからなる内蔵電源１８
Ａを含み、前記接触検出回路１６によって最初の接触が
検出されたとき電源１８Ａをオンし、かつ、２回目以降
の接触信号が送信されてから次の接触信号が設定した所
定時間内に出力されなかったとき電源１８Ａをオフする
電源制御手段としての電源制御回路１８と、前記電力増
幅回路１５で増幅された通信信号を無線送信するアンテ
ナ１９とから構成されている。

【００２１】ここで、前記符号化回路１３で発生する符
号化されたデジタル信号としては、単なる方形波（これ
は、回路構成が簡単であるが、雑音除去能力に劣る。）
や疑似雑音符号（これは、回路構成、特に、受信回路の
構成が複雑になるが、雑音除去能力が高い。）などがあ
る。また、前記タイマ回路１７において、１回目の接触
信号の送信を控えるための時間としては、ＦＳＫ変調・
通信周波数発振回路１４における発振動作が安定するま
でに要する時間以上であればよく、例えば、１００μse
c 〜０．５ sec程度であればよい。また、電源制御回路
１８において、２回目以降の接触信号が送信されてから
電源をオフするまでの時間としては、任意に設定変更可
能であるが、例えば、１分程度である。

【００２２】なお、前記電気接点機構６Ａ，６Ｂ，６Ｃ
を含む接点駆動回路１１および波形整形回路１２によ
り、スタイラス３とワークＷとが接触したことを検出し
接触信号を発生する信号発生手段２１が形成されてい
る。また、前記符号化回路１３、ＦＳＫ変調・通信周波
数発振回路１４、電力増幅回路１５およびアンテナ１９
により、前記信号発生手段２１からの接触信号を通信周
波数の電波で送信する送信手段２２が形成されている。

【００２３】図４はＮＣ旋盤加工機の制御部側に設けら
れる受信機３０の回路構成を示すブロック図である。同
受信機３０は、アンテナ３１と、このアンテナ３１を通
じて受信した送信機１０からの電波をＦＭ復調しデジタ
ル信号に変換するＦＳＫ受信回路３２と、このＦＳＫ受
信回路３２のデジタル信号から雑音を除去して接触信号
を抜き出す復号回路３３と、この復号回路３３によって
抜き出された接触信号をＮＣ旋盤加工機の制御部へ与え
るインターフェース回路３４とから構成されている。な
お、復号回路３３において、デジタル信号から雑音を除
去して接触信号を抜き出すには、送信機１０から接触信
号が符号化されて送信されてくるため、それを頼りに接
触信号と雑音とを弁別することができる。

【００２４】次に、本実施例の作用を説明する。測定に
当たっては、図１に示す如く、プローブ本体１を高速度
でワークＷに向かって移動させる。やがて、プローブ本
体１のスタイラス３がワークＷに接触すると、スタイラ
ス３が中立軸線Ｌ方向または中立軸線Ｌに対して傾斜さ
れる。すると、いずれかの電気接点機構６Ａ，６Ｂ，６
Ｃが開かれる結果、１回目の接触信号が出力される。１
回目の接触信号が波形整形回路１２を通じて接触検出回
路１６によって検出されると、電源制御回路１８によっ
て電源１８Ａがオンされる。これにより、送信手段２２
内のＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４が発振を開始
する。

【００２５】しかし、タイマ回路１７で設定した時間経
過するまではＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４の発
振が安定しないので、この間は、符号化回路１３から符
号化された接触信号が送信されない。やがて、予め設定
された時間（例えば、１００μsec 〜０．５ sec）経過
すると、ＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４の発振が
安定する。ここで、符号化回路１３から符号化された接
触信号がＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４、電力増
幅回路１５を通じてアンテナ１９から送信される。

【００２６】一方、プローブ本体１をワークＷから離れ
る方向へ一定距離だけ移動させたのち、今度は、プロー
ブ本体１を低速度でワークＷに向かって移動させる。こ
の移動において、プローブ本体１のスタイラス３がワー
クＷに接触すると、２回目の接触信号が出力される。す
ると、今度は、符号化回路１３から符号化された接触信
号が直ちにＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４、電力
増幅回路１５を通じてアンテナ１９から送信される。な
お、２回目以降の接触信号が送信されてから次の接触信
号がある所定時間（例えば，１分）内に出力されなかっ
たときは、電源１８Ａがオフされる。

【００２７】受信機３０において、アンテナ３１を通じ
て送信機１０からの電波を接触信号を受信すると、ＦＳ
Ｋ受信回路３２でＦＭ復調しデジタル信号に変換したの
ち、復号回路３３でそのデジタル信号から雑音を除去し
て接触信号を抜き出す。この接触信号をインターフェー
ス回路３４を介してＮＣ旋盤加工機の制御部へ与える。
これにより、ＮＣ旋盤加工機の制御部は、接触信号を受
信したとき、カウンタの値を読み込み、その値を基にワ
ークＷの寸法などを求める。

【００２８】従って、第１実施例によれば、スタイラス
３とワークＷとの接触によって１回目の接触信号が出力
されたときに、電源１８Ａをオンさせるとともに、その
ときから設定時間経過するまで符号化回路１３からの接
触信号の送信を遅延させ、ＦＳＫ変調・通信周波数発振
回路１４の発振が安定する設定時間経過後に、符号化回
路１３から１回目の接触信号を送信させる。次に、２回
目の接触信号が出力されたときに、直ちに、符号化回路
１３からの２回目の接触信号をＦＳＫ変調・通信周波数
発振回路１４および電力増幅回路１５を通じて送信した
のち、その送信からある所定時間経過後に電源１８Ａを
オフさせる。

【００２９】そのため、１回目の接触信号が出力された
ときに電源１８Ａをオンするようにしているから、それ
以前における電力消費を節約できる。例えば、計測動作
に入って、スタイラスとワークとを接触させるために両
者を相対移動させるために要する時間だけ電力消費を節
約できる。また、２回目以降の接触信号が送信されてか
ら、次の接触信号が所定時間内に出力されなかったとき
に、電源１８Ａをオフするようにしているから、平均消
費電流を少なくでき、内蔵電源１８Ａの寿命を向上させ
ることができる。しかも、１回目の接触信号から設定時
間経過後に第１回目の接触信号を送信するようにしたの
で、つまり、ＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４の発
振動作が安定するまで、接触信号の送信を遅延させるよ
うにしたので、第１回目の接触信号も確実に送信するこ
とができる。更に、２回目の接触信号については、直ち
に送信できるから、高精度な測定が行える。

【００３０】第２実施例第２実施例を図５および図６に示す。図５において、プ
ローブ本体１には、球面軸受５１を介して先端に接触球
２を有するスタイラス３が中立軸線Ｌに対して変位可能
かつ中立軸線Ｌに復帰可能に支持されているとともに、
摺動軸５２が中立軸線Ｌ上に沿ってかつその軸方向へ摺
動可能に支持されている。前記スタイラス３の基端に
は、ボール５３を受ける円錐穴５４を有するボール受け
５５が取り付けられている。前記摺動軸５２には、その
一端に前記ボール５３を収納したばね受け５６が、他端
に可動盤５７がそれぞれ取り付けられている。可動盤５
７は、前記プローブ本体１内に形成された中間壁５８に
中立軸線Ｌと平行に突設されたガイド５９によって回動
規制されている。中間壁５８と前記ばね受け５６との間
にはスプリング６０が介装されているとともに、中間壁
５８には前記スタイラス３の変位によって導通するスイ
ッチ手段６１が設けられている。

【００３１】前記スイッチ手段６１は、前記中間壁５８
に埋設されたケース６２と、このケース６１の開口を塞
ぎかつ固定接点６３を有する蓋体６４と、前記ケース６
２内に摺動可能に収納されかつ前記固定接点６３に対し
て接離する可動接点６５を有する可動片６６と、前記可
動接点６５が前記固定接点６３に接する方向へ前記可動
片６６を付勢するばね６７と、前記可動片６６に突設さ
れかつ先端が前記蓋体６４を通って前記可動盤５７に当
接する当接子６８とから構成されている。

【００３２】図６は前記プローブ本体１内に設けられた
送信機１０Ａの回路構成を示すブロック図である。同送
信機１０Ａは、前記スイッチ手段６１を含み、そのスイ
ッチ手段６１の導通時に接触信号を発生する信号発生手
段２１Ａと、この信号発生手段２１Ａからの接触信号を
通信周波数の電波で送信する送信手段２２と、前記スイ
ッチ手段６１の導通時に前記送信手段２２と接続される
とともに、前記スイッチ手段６１の非導通時に前記送信
手段２２と遮断される電源１８Ａとから構成されてい
る。なお、送信手段２２は、第１実施例と同様に、符号
化回路１３、ＦＳＫ変調・通信周波数発振回路１４、電
力増幅回路１５およびアンテナ１９を含み構成されてい
る。

【００３３】従って、第２実施例によれば、スタイラス
３がワークＷとの接触によって変位すると、摺動軸５２
が図５中上方へ摺動し、それに伴って可動片６６も上方
へ変位する結果、可動接点６５が固定接点６３に接触し
てスイッチ手段６１が導通される。すると、信号発生手
段２１Ａから１回目の接触信号が発生されるとともに、
送信手段２２の電源１８Ａがオンされる。これにより、
送信手段２２によって１回目の接触信号が送信される。
すると、その接触信号は、図４と同様の受信機３０で受
信される。次に、スタイラス３がワークＷから離れ中立
位置に復帰すると、スイッチ手段６１の可動接点６５が
固定接点６３から離れる。これにより、送信手段２２の
電源１８Ａがオフされる。再び、スタイラス３がワーク
Ｗとの接触によって変位すると、上記と同様にして、信
号発生手段２１Ａから２回目の接触信号が発生されると
ともに、送信手段２２の電源８Ａがオンされる。これに
より、送信手段２２によって２回目の接触信号が送信さ
れる。すると、その接触信号は、図４と同様の受信機３
０で受信される。

【００３４】そのため、スタイラス３とワークＷとの接
触によってスタイラス３が変位している間のみ電源がオ
ンされるから、つまり、第１実施例と比べ、１回目の接
触以前にも通電を必要とせず、また、１回目の接触と２
回目の接触との間の通電がなく、かつ、２回目の接触後
から電源オフするまでの所定時間内の通電もないから、
第１実施例より消費電流を少なくでき、その分電池寿命
を延ばすことができる。しかも、２回目の接触以降に電
源をオフするタイマも必要としないから、コストダウン
がはかれる。更に、第１実施例の常時閉接点方式と異な
り常時開接点方式であるために、機械の振動などによる
接点のチャタリングもないから、信頼性を向上させるこ
とができる。

【００３５】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、この実施例に限られるもので
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である。例えば、信号発生手
段２１の構成としては、上記実施例で述べた電気接点機
構６Ａ，６Ｂ，６Ｃに限られるものでなく、ワークＷと
の接触時に生じるスタイラス３の微小撓みを、そこに形
成された歪みゲージの抵抗値の変化から検出し、これに
よってワークＷとの接触を検出するようにしたものでも
よい。

【００３６】また、上記実施例では、スタイラス３とワ
ークＷとを接触させるために、ワークＷに対してプロー
ブを移動させるようにしたが、これとは逆に、ワークＷ
を移動させるようにしてもよく、あるいは、両者（スタ
イラス３とワークＷ）を共に移動させるようにしてもよ
い。また、上記実施例では、ＮＣ旋盤加工機に用いた場
合について説明したが、これに限らず、工作機械一般に
適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、本発明の工作機械用タッチ
プローブによれば、次の効果を奏することができる。第
１の発明では、１度の測定動作においてスタイラスがワ
ークに対して２回接触するという動作上の特徴を利用し
て、送信手段の電源をオン・オフ制御するようにしたた
め、消費電流を抑え、内蔵電源の寿命を向上させること
ができる。第２の発明では、第１の発明を、１回目の接
触から発振回路が安定する時間経過後に１回目の接触信
号を送信するようにしたため、確実な伝送ができ、高精
度な測定が可能となる。第３の発明では、常時開接点を
採用して、接点の接触時間にのみ送信手段に通電するよ
うにしたため、更に大幅に消費電流を抑えることがで
き、また、チャタリングがないため信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮＣ旋盤加工機におけるタッチプローブの動き
を説明するための図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るタッチプローブの構
造を示す図である。

【図３】同上実施例における送信機の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図４】同上実施例における受信機の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図５】本発明の第２実施例に係るタッチプローブの構
造を示す図である。

【図６】同上実施例における送信機の回路構成を示すブ
ロック図である。

【図７】ＮＣ旋盤加工機において計測を行う場合の例を
示す図である。

【図８】従来のプローブに電源スイッチを設けた状態を
示す図である。

【符号の説明】

１プローブ本体３スタイラス１０，１０Ａ送信機１６接触検出回路（接触検出手段）１７タイマ回路（遅延手段）１８電源制御回路（電源制御手段）１８Ａ電源２１，２１Ａ信号発生手段２２送信手段３０受信機６１スイッチ手段６３固定接点６５可動接点Ｗワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松橋章東京都立川市高松町１−100 株式会社メトロール内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プローブ本体と、このプローブ本体に設け
られたスタイラスとを備え、前記プローブ本体には、前
記スタイラスとワークとが接触したことを検出し接触信
号を発生する信号発生手段と、この信号発生手段からの
接触信号を通信周波数の電波で送信する送信手段と、こ
の送信手段を駆動させる電源と、前記信号発生手段から
の１回目の接触信号を検出する接触検出手段と、この接
触検出手段によって１回目の接触信号が検出されたとき
前記送信手段の電源をオンしかつ２回目以降の接触信号
が送信されてから次の接触信号が所定時間内に出力され
なかったとき前記送信手段の電源をオフする電源制御手
段とがそれぞれ設けられている、ことを特徴とする工作
機械用タッチプローブ。
【請求項２】プローブ本体と、このプローブ本体に設け
られたスタイラスとを備え、前記プローブ本体には、前
記スタイラスとワークとが接触したことを検出し接触信
号を発生する信号発生手段と、この信号発生手段からの
接触信号を通信周波数の電波で送信する送信手段と、こ
の送信手段を駆動させる電源と、前記信号発生手段から
の１回目の接触信号を検出する接触検出手段と、この接
触検出手段によって１回目の接触信号が検出されたとき
前記送信手段による送信を予め設定された時間だけ遅延
させる遅延手段と、前記接触検出手段によって１回目の
接触信号が検出されたとき前記送信手段の電源をオンし
かつ２回目以降の接触信号が送信されてから次の接触信
号が所定時間内に出力されなかったとき前記送信手段の
電源をオフする電源制御手段とがそれぞれ設けられてい
る、ことを特徴とする工作機械用タッチプローブ。
【請求項３】プローブ本体と、このプローブ本体に変位
可能かつ中立位置に復帰可能に設けられたスタイラスと
を備え、前記プローブ本体には、前記スタイラスの変位
によって可動接点が固定接点に接触して導通するスイッ
チ手段を含み、そのスイッチ手段の導通時に接触信号を
発生する信号発生手段と、この信号発生手段からの接触
信号を通信周波数の電波で送信する送信手段と、前記ス
イッチ手段の導通時に前記送信手段と接続されるととも
に、前記スイッチ手段の非導通時に前記送信手段と遮断
される電源とがそれぞれ設けられている、ことを特徴と
する工作機械用タッチプローブ。