JPH06320394A - 回転機構およびそれを備えた工作機械のプローブアーム - Google Patents
回転機構およびそれを備えた工作機械のプローブアームInfo
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- JPH06320394A JPH06320394A JP6085019A JP8501994A JPH06320394A JP H06320394 A JPH06320394 A JP H06320394A JP 6085019 A JP6085019 A JP 6085019A JP 8501994 A JP8501994 A JP 8501994A JP H06320394 A JPH06320394 A JP H06320394A
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- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作動位置での精確な位置決めを反復的に可能
とする。 【構成】 工作機械における工具設定プローブを保持す
るアーム１２は作動位置および非作動位置間で回動自在
である。作動位置は作動位置を越えるさらなる回転運動
に対するストッパを形成する要素４８，５２によって定
められる。これら要素４８，５２はカイネマチック支持
装置として配列されており、その結果、作動位置は精確
に反復可能な方法により定められる。スプリング４０は
要素４８，５２を共に付勢している。アームが作動位置
にあるとき、これらスプリングは反復可能な量だけ伸張
され、その結果、作動位置の精確さを増大するために反
復可能な力を与える。
とする。 【構成】 工作機械における工具設定プローブを保持す
るアーム１２は作動位置および非作動位置間で回動自在
である。作動位置は作動位置を越えるさらなる回転運動
に対するストッパを形成する要素４８，５２によって定
められる。これら要素４８，５２はカイネマチック支持
装置として配列されており、その結果、作動位置は精確
に反復可能な方法により定められる。スプリング４０は
要素４８，５２を共に付勢している。アームが作動位置
にあるとき、これらスプリングは反復可能な量だけ伸張
され、その結果、作動位置の精確さを増大するために反
復可能な力を与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、定められた回転位置
に割り付けるための機構に関する。それは、工作機械に
おいてプローブを保持するアームに対し用いることがで
きる。
に割り付けるための機構に関する。それは、工作機械に
おいてプローブを保持するアームに対し用いることがで
きる。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる英国特許出願第９３０８３６４．０号）の明
細書の記載に基づくものであって、当該英国特許出願の
番号を参照することによって当該英国特許出願の明細書
の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
の基礎たる英国特許出願第９３０８３６４．０号）の明
細書の記載に基づくものであって、当該英国特許出願の
番号を参照することによって当該英国特許出願の明細書
の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【０００３】
【従来の技術】工作機械において、工具セット用プロー
ブを取り付けることは知られている。プローブは、切削
工具が移動されプローブに接触できるように、工作機械
のベッドまたはテーブルに取り付けられている。これ
は、工作機械の数値制御によって用いられる工具に関連
するオフセットを設定するために、工具の切削チップの
位置が確立されることを可能にする。
ブを取り付けることは知られている。プローブは、切削
工具が移動されプローブに接触できるように、工作機械
のベッドまたはテーブルに取り付けられている。これ
は、工作機械の数値制御によって用いられる工具に関連
するオフセットを設定するために、工具の切削チップの
位置が確立されることを可能にする。
【０００４】多くの機械では、工具セット用プローブが
所要の位置に恒久的に取り付けられたなら邪魔となろ
う。従って、機械のベッドに取り付けられている可動ア
ームに、それを取り付けることは知られている。一つの
市販の装置においては、アームはモータ駆動され、作動
位置と非作動位置との間において自動的に割り付けされ
得る。この装置においては、モータは、作動位置を定め
ている固定のストッパにアームを単に駆動している。し
かしながら、固定のストッパは反復的にはその位置を定
めることはできず、それでプローブの使用によって測定
されるオフセットの反復性において、相当する誤差が存
在する。
所要の位置に恒久的に取り付けられたなら邪魔となろ
う。従って、機械のベッドに取り付けられている可動ア
ームに、それを取り付けることは知られている。一つの
市販の装置においては、アームはモータ駆動され、作動
位置と非作動位置との間において自動的に割り付けされ
得る。この装置においては、モータは、作動位置を定め
ている固定のストッパにアームを単に駆動している。し
かしながら、固定のストッパは反復的にはその位置を定
めることはできず、それでプローブの使用によって測定
されるオフセットの反復性において、相当する誤差が存
在する。
【０００５】その他の市販の装置は、レニショウ社の高
精度アーム（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ａｒｍ：
ＨＰＡ）であり、これはベース上の作動位置にカイネマ
チック（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）支持装置を介して取り付
け可能なアームを備えている。このカイネマチック支持
装置は、アーム（ひいては、プローブ）が反復性の高い
方法によって位置決めされ、その結果、オフセットが反
復的に決定されることを確実にする。アームは、アーム
をベース上にもたらして正しく締結することによって手
動で取り付けられ、また、手動で取り外される。それ
故、アームは作動および非作動位置の間において割り出
しができない。
精度アーム（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ａｒｍ：
ＨＰＡ）であり、これはベース上の作動位置にカイネマ
チック（ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）支持装置を介して取り付
け可能なアームを備えている。このカイネマチック支持
装置は、アーム（ひいては、プローブ）が反復性の高い
方法によって位置決めされ、その結果、オフセットが反
復的に決定されることを確実にする。アームは、アーム
をベース上にもたらして正しく締結することによって手
動で取り付けられ、また、手動で取り外される。それ
故、アームは作動および非作動位置の間において割り出
しができない。
【０００６】レニショウ社の高精度アームに用いられて
いるように、カイネマチック支持装置はアーム上に複数
の要素を備えており、この要素はベース上の複数の要素
と協同すべく配置されて、高反復性の位置決めをもたら
す。特に、ベース上の要素は、３つの離間された位置の
それぞれにおいて、互いに収束する表面の対をもたらす
べく配置されており、結果として、アーム上の要素と接
触する合計６つの点をもたらす。これは、ベースに対す
るアームの６つの可能な自由度を拘束する。６つの接触
点は全て同一面に存在し、収束表面はその面に垂直な方
向に収束している。
いるように、カイネマチック支持装置はアーム上に複数
の要素を備えており、この要素はベース上の複数の要素
と協同すべく配置されて、高反復性の位置決めをもたら
す。特に、ベース上の要素は、３つの離間された位置の
それぞれにおいて、互いに収束する表面の対をもたらす
べく配置されており、結果として、アーム上の要素と接
触する合計６つの点をもたらす。これは、ベースに対す
るアームの６つの可能な自由度を拘束する。６つの接触
点は全て同一面に存在し、収束表面はその面に垂直な方
向に収束している。
【０００７】かかるカイネマチック支持装置は、ボーイ
支持装置（Ｂｏｙｓ ｓｕｐｐｏｒｔ）として時に知ら
れており、例えば、Ｈ．Ｊ．Ｊ．Ｂｒａｄｄｉｃｋ著、
「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」、１９６０年、
Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｈａｌｌ、ロンドン、発行、の第
１１ー３０頁に記載されている。Ｂｒａｄｄｉｃ はま
た機能的に均等で、時にケルビン支持装置（Ｋｅｌｖｉ
ｎ ｓｕｐｐｏｒｔ）として知られているカイネマチッ
ク支持装置を記載している。このケルビン支持装置で
は、６つの接触点、すなわち、拘束が、第１の位置にお
ける３つと第２の離間された位置における２つと第３の
離間された位置における１つとでもたらされる。この明
細書で用いられるとき、「カイネマチック」、「カイネ
マチック的に拘束された」の用語および同様の用語は、
ボーイ支持装置、ケルビン支持装置、およびその他のカ
イネマチック支持装置、および半ないしは準カイネマチ
ック形式の支持装置を包含するものとする。
支持装置（Ｂｏｙｓ ｓｕｐｐｏｒｔ）として時に知ら
れており、例えば、Ｈ．Ｊ．Ｊ．Ｂｒａｄｄｉｃｋ著、
「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｙ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」、１９６０年、
Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｈａｌｌ、ロンドン、発行、の第
１１ー３０頁に記載されている。Ｂｒａｄｄｉｃ はま
た機能的に均等で、時にケルビン支持装置（Ｋｅｌｖｉ
ｎ ｓｕｐｐｏｒｔ）として知られているカイネマチッ
ク支持装置を記載している。このケルビン支持装置で
は、６つの接触点、すなわち、拘束が、第１の位置にお
ける３つと第２の離間された位置における２つと第３の
離間された位置における１つとでもたらされる。この明
細書で用いられるとき、「カイネマチック」、「カイネ
マチック的に拘束された」の用語および同様の用語は、
ボーイ支持装置、ケルビン支持装置、およびその他のカ
イネマチック支持装置、および半ないしは準カイネマチ
ック形式の支持装置を包含するものとする。
【０００８】米国特許第５，０８８，３３７号は、座標
測定装置においてプローブを取り付けるためのヘッドを
記載している。このヘッドは、各々がカイネマチック支
持装置によって定められる多数の割り出し位置のいずれ
かに、プローブを手動で回転させることを可能としてい
る。カイネマチック支持装置を構成している要素は軸線
方向に付勢されて係合し、各回転運動の前後において軸
線方向の力をアンロックおよびロックするための比較的
複雑な機構を必要としている。同様なヘッドが市販され
ており、これは割り出し位置間でプローブを自動的に回
転させるモータを保有している。この例としては、レニ
ショウ社のＰＨ１０Ｍプローブヘッドがあげられる。
測定装置においてプローブを取り付けるためのヘッドを
記載している。このヘッドは、各々がカイネマチック支
持装置によって定められる多数の割り出し位置のいずれ
かに、プローブを手動で回転させることを可能としてい
る。カイネマチック支持装置を構成している要素は軸線
方向に付勢されて係合し、各回転運動の前後において軸
線方向の力をアンロックおよびロックするための比較的
複雑な機構を必要としている。同様なヘッドが市販され
ており、これは割り出し位置間でプローブを自動的に回
転させるモータを保有している。この例としては、レニ
ショウ社のＰＨ１０Ｍプローブヘッドがあげられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の広い一形態
は、定められた回転位置への割り出しが可能で、その位
置を定める新規なカイネマチック支持装置を有する機構
を提供する。
は、定められた回転位置への割り出しが可能で、その位
置を定める新規なカイネマチック支持装置を有する機構
を提供する。
【００１０】本発明の他の形態は、作動および非作動位
置間で動くことができ、および作動位置にあるときにカ
イネマチック的に支持されるアームに関する。
置間で動くことができ、および作動位置にあるときにカ
イネマチック的に支持されるアームに関する。
【００１１】さらに他の形態では、本発明は位置決めの
反復性を改善するためにアームが反復可能な力でもって
カイネマチック支持装置にクランプされるのを確実とす
る手段を提供する。
反復性を改善するためにアームが反復可能な力でもって
カイネマチック支持装置にクランプされるのを確実とす
る手段を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の一形態の回転機
構は、固定部材と、固定部材に相対的に回動自在な回転
部材と、回転部材の回動中の割り出し位置を定め回転部
材のその割り出し位置を越える回転を妨げる、固定部材
および回転部材間のストッパと、回転部材が割り出し位
置にあるとき前記ストッパ位置において回転部材を固定
部材に係合さすべく周方向に偏倚する手段と、を備え、
前記ストッパは、回転部材上の周方向に離間された３つ
の位置における要素と、固定部材上の対応する周方向に
離間された３つの位置における要素とを備え、前記位置
のそれぞれにおいて固定部材および回転部材上の前記要
素は、偏倚手段により周方向に共に付勢され、前記要素
は回転部材の自由度をカイネマチック的に拘束し回転部
材の割り出し位置を精確に定めるよう互いに協働してい
ることを特徴とする。
構は、固定部材と、固定部材に相対的に回動自在な回転
部材と、回転部材の回動中の割り出し位置を定め回転部
材のその割り出し位置を越える回転を妨げる、固定部材
および回転部材間のストッパと、回転部材が割り出し位
置にあるとき前記ストッパ位置において回転部材を固定
部材に係合さすべく周方向に偏倚する手段と、を備え、
前記ストッパは、回転部材上の周方向に離間された３つ
の位置における要素と、固定部材上の対応する周方向に
離間された３つの位置における要素とを備え、前記位置
のそれぞれにおいて固定部材および回転部材上の前記要
素は、偏倚手段により周方向に共に付勢され、前記要素
は回転部材の自由度をカイネマチック的に拘束し回転部
材の割り出し位置を精確に定めるよう互いに協働してい
ることを特徴とする。
【００１３】前記固定部材および回転部材の一方の前記
位置の１つにおける前記要素は、周方向において互いに
収束する表面を定めてもよい。
位置の１つにおける前記要素は、周方向において互いに
収束する表面を定めてもよい。
【００１４】前記互いに収束している表面は軸線方向に
互いに向き合っていることが好ましい。
互いに向き合っていることが好ましい。
【００１５】また、前記互いに収束する表面を定めてい
る要素は、一対のボール、またはＶ溝、または一対のシ
リンダを備えていてもよい。
る要素は、一対のボール、またはＶ溝、または一対のシ
リンダを備えていてもよい。
【００１６】前記偏倚手段は回転部材が割り出し位置に
あるとき反復可能な偏倚力を与えることが好ましい。
あるとき反復可能な偏倚力を与えることが好ましい。
【００１７】さらに、前記偏倚手段は回転部材が割り出
し位置にあるとき反復可能な量伸張される少なくとも１
つのスプリングを備えていることが好ましい。
し位置にあるとき反復可能な量伸張される少なくとも１
つのスプリングを備えていることが好ましい。
【００１８】また、係合されたとき前記少なくとも１つ
の反復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含む。
の反復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含む。
【００１９】さらに、前記偏倚手段は前記回転部材が割
り出し位置に到達した後、反復可能な量回転するさらな
る回転部材に取り付けられており、さらなる回転部材の
前記反復可能な回転は前記反復可能な偏倚力をもたらす
のがこのましい。
り出し位置に到達した後、反復可能な量回転するさらな
る回転部材に取り付けられており、さらなる回転部材の
前記反復可能な回転は前記反復可能な偏倚力をもたらす
のがこのましい。
【００２０】前記回転部材を固定部材に相対的に回転さ
せるモータを含んでいてもよい。
せるモータを含んでいてもよい。
【００２１】また、回転部材が割り出し位置に到達した
ときモータを停止するスイッチを含むことが好ましい。
ときモータを停止するスイッチを含むことが好ましい。
【００２２】本発明の一形態の工作機械のプローブアー
ムは、上記回転機構を含み、前記機構の回転部材はプロ
ーブを保持するアーム部材を備えていることを特徴とす
る。本発明の一形態の工作機械のプローブアームは、工
作機械への取り付け用の固定ベース部材と、プローブを
保持する可動アーム部材と、可動部材の運動中の作動位
置を定め可動部材のその作動位置を越える動きを妨げ
る、固定部材および可動部材間のストッパと、可動部材
が作動位置にあるとき前記ストッパ位置において可動部
材を固定部材に係合さすべく偏倚する手段と、を備え、
前記ストッパは、可動部材上および固定部材上に偏倚手
段によって共に付勢される要素とを備え、前記要素は可
動部材の自由度をカイネマチック的に拘束し可動部材の
作動位置を精確に定めるよう互いに協働し、前記偏倚手
段は前記可動部材が作動位置にあるとき反復可能な偏倚
力を与えることを特徴とする。
ムは、上記回転機構を含み、前記機構の回転部材はプロ
ーブを保持するアーム部材を備えていることを特徴とす
る。本発明の一形態の工作機械のプローブアームは、工
作機械への取り付け用の固定ベース部材と、プローブを
保持する可動アーム部材と、可動部材の運動中の作動位
置を定め可動部材のその作動位置を越える動きを妨げ
る、固定部材および可動部材間のストッパと、可動部材
が作動位置にあるとき前記ストッパ位置において可動部
材を固定部材に係合さすべく偏倚する手段と、を備え、
前記ストッパは、可動部材上および固定部材上に偏倚手
段によって共に付勢される要素とを備え、前記要素は可
動部材の自由度をカイネマチック的に拘束し可動部材の
作動位置を精確に定めるよう互いに協働し、前記偏倚手
段は前記可動部材が作動位置にあるとき反復可能な偏倚
力を与えることを特徴とする。
【００２３】前記偏倚手段は可動部材が作動位置にある
とき反復可能な量伸張される少なくとも１つのスプリン
グを備えていてもよい。
とき反復可能な量伸張される少なくとも１つのスプリン
グを備えていてもよい。
【００２４】また、係合されたとき前記少なくとも１つ
の反復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含むこ
とが好ましい。
の反復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含むこ
とが好ましい。
【００２５】さらに、前記偏倚手段は前記可動部材が作
動位置に到達した後、反復可能な量回転するさらなる可
動部材に取り付けられており、さらなる可動部材の前記
反復可能な動きは前記反復可能な偏倚力をもたらすこと
が好ましい。
動位置に到達した後、反復可能な量回転するさらなる可
動部材に取り付けられており、さらなる可動部材の前記
反復可能な動きは前記反復可能な偏倚力をもたらすこと
が好ましい。
【００２６】
【作用】プローブを保持する回転部材としてのアームは
作動位置および非作動位置間で回動自在である。作動位
置は作動位置を越えるさらなる回転運動に対するストッ
パを形成する要素によって定められる。これら要素はカ
イネマチック支持装置として配列されており、その結
果、作動位置は精確に反復可能な方法により定められ
る。偏倚手段はこれら要素を共に付勢している。アーム
が作動位置にあるとき、これら偏倚手段は反復可能な量
だけ伸張され、その結果、作動位置の精確さを増大する
ために反復可能な力を与える。
作動位置および非作動位置間で回動自在である。作動位
置は作動位置を越えるさらなる回転運動に対するストッ
パを形成する要素によって定められる。これら要素はカ
イネマチック支持装置として配列されており、その結
果、作動位置は精確に反復可能な方法により定められ
る。偏倚手段はこれら要素を共に付勢している。アーム
が作動位置にあるとき、これら偏倚手段は反復可能な量
だけ伸張され、その結果、作動位置の精確さを増大する
ために反復可能な力を与える。
【００２７】
【実施例】図１に示された装置は、半径方向に突出する
アーム１２を保持している回転自在なハブ１０を備えて
いる。プローブ１４はアーム１２の自由端に取り付けら
れ、撓み可能なスタイラス１６を有している。プローブ
１４は、例えば、米国特許第４，１５３，９９８号に記
載された形式の接触トリガープローブであってもよい。
そのスタイラス１６は、図示のように通常の球状チップ
１８を有してもよく、あるいは、チップ１８は通常の工
具セットチップ、例えば、立方体状であってもよい。
アーム１２を保持している回転自在なハブ１０を備えて
いる。プローブ１４はアーム１２の自由端に取り付けら
れ、撓み可能なスタイラス１６を有している。プローブ
１４は、例えば、米国特許第４，１５３，９９８号に記
載された形式の接触トリガープローブであってもよい。
そのスタイラス１６は、図示のように通常の球状チップ
１８を有してもよく、あるいは、チップ１８は通常の工
具セットチップ、例えば、立方体状であってもよい。
【００２８】ハブ１０は、その軸線１０Ａ回りに回転自
在とすべく、後述の方法でハウジング２０内に取り付け
られている。ハウジング２０は、旋盤、研磨機、または
他の工作機械のベッドのような都合のよい固定構造体２
２に取り付けられている。
在とすべく、後述の方法でハウジング２０内に取り付け
られている。ハウジング２０は、旋盤、研磨機、または
他の工作機械のベッドのような都合のよい固定構造体２
２に取り付けられている。
【００２９】図２から分かるように、ハブ１０内には、
ウオーム駆動装置２８の出力ピニオン上に取り付けられ
た同心ロータ２４が設けられている。ウオーム駆動装置
２８はまたハブ１０内にモータ２６を有している。スペ
ースの制限によって必要であれば、モータ２６はアーム
１２内に配置されてもよい。ハブ１０およびロータ２４
は、ウオーム駆動装置２８を介して作動するモータ２６
によって、軸線１０Ａの回りに互いに相対回転可能であ
る。
ウオーム駆動装置２８の出力ピニオン上に取り付けられ
た同心ロータ２４が設けられている。ウオーム駆動装置
２８はまたハブ１０内にモータ２６を有している。スペ
ースの制限によって必要であれば、モータ２６はアーム
１２内に配置されてもよい。ハブ１０およびロータ２４
は、ウオーム駆動装置２８を介して作動するモータ２６
によって、軸線１０Ａの回りに互いに相対回転可能であ
る。
【００３０】ロータ２４は、ロータと共に回転するロー
タディスク３０を保持している。ロータ２４はまた、ロ
ータに対しブッシング３１上を相対回転可能な中間ディ
スク３２を保持している。これは中間ディスク３２が半
径方向および軸線方向の両方に、ある量の遊びを有する
ことを許容している。中間ディスク３２は止め輪３３で
もって保持されている。ブッシング３１および止め輪３
３は主に組立を手助けするために設けられており、もし
望むなら、省略され得る。そこで中間ディスク３２は以
下に説明するように、スプリングによってのみ保持され
るであろう。
タディスク３０を保持している。ロータ２４はまた、ロ
ータに対しブッシング３１上を相対回転可能な中間ディ
スク３２を保持している。これは中間ディスク３２が半
径方向および軸線方向の両方に、ある量の遊びを有する
ことを許容している。中間ディスク３２は止め輪３３で
もって保持されている。ブッシング３１および止め輪３
３は主に組立を手助けするために設けられており、もし
望むなら、省略され得る。そこで中間ディスク３２は以
下に説明するように、スプリングによってのみ保持され
るであろう。
【００３１】図３をもまた参照するに、ロータディスク
３０および中間ディスク３２は４つの引張スプリング３
４のシステムによって連係されている。ロータディスク
３０は２つの垂下ポスト３６を有し、一方、中間ディス
ク３２は２つの直立ポスト３８を有している。各スプリ
ング３４は垂下ポスト３６の１つを隣接する直立ポスト
３８に連係し、かくて、スプリングが全て等しく引っ張
られているようなディスクの回転位置のときに、スプリ
ングは名目上正方形形態を形成する。
３０および中間ディスク３２は４つの引張スプリング３
４のシステムによって連係されている。ロータディスク
３０は２つの垂下ポスト３６を有し、一方、中間ディス
ク３２は２つの直立ポスト３８を有している。各スプリ
ング３４は垂下ポスト３６の１つを隣接する直立ポスト
３８に連係し、かくて、スプリングが全て等しく引っ張
られているようなディスクの回転位置のときに、スプリ
ングは名目上正方形形態を形成する。
【００３２】図２に部分的に見られるように、４つの引
張スプリング４０からなる同様のシステムが中間ディス
ク３２をハウジング２０のフロア２０Ａに連係してい
る。中間ディスク３２は２つの垂下ポスト４２を有し、
一方、ハウジングのフロア２０Ａは２つの直立ポスト４
４を有しており、スプリング４０はこれらのポストを連
係している。そして、再度、スプリング４０が全て等し
く引っ張られているような中間ディスク３２の回転位置
のときに、スプリングは名目上正方形形態を形成する。
簡便化のために、各垂下ポスト４２は、中間ディスク３
２を貫通するペグによって直立ポスト３８の１つと一体
的に形成されてもよい。
張スプリング４０からなる同様のシステムが中間ディス
ク３２をハウジング２０のフロア２０Ａに連係してい
る。中間ディスク３２は２つの垂下ポスト４２を有し、
一方、ハウジングのフロア２０Ａは２つの直立ポスト４
４を有しており、スプリング４０はこれらのポストを連
係している。そして、再度、スプリング４０が全て等し
く引っ張られているような中間ディスク３２の回転位置
のときに、スプリングは名目上正方形形態を形成する。
簡便化のために、各垂下ポスト４２は、中間ディスク３
２を貫通するペグによって直立ポスト３８の１つと一体
的に形成されてもよい。
【００３３】図２および４を参照するに、ハブ１０はハ
ウジング２０の直立壁２０Ｂ内に回動自在に嵌合する垂
下スカート４６を含んでいる。このスカート４６は、半
径方向の内外方に突出し軸線１０Ａの回りに１２０度の
角度で互いに等しく離間されている３つのシリンダ（柱
状体）４８を保持している。
ウジング２０の直立壁２０Ｂ内に回動自在に嵌合する垂
下スカート４６を含んでいる。このスカート４６は、半
径方向の内外方に突出し軸線１０Ａの回りに１２０度の
角度で互いに等しく離間されている３つのシリンダ（柱
状体）４８を保持している。
【００３４】ハブ１０およびハウジング２０の間の回転
自在な取り付けは、以下に述べる理由により、意図的に
いくらか緩く行われている。回転自在な取り付けが達成
される１つの方法は、外方に突出している各シリンダ４
８の端部を、ハウジングの壁２０Ｂの内側の環状の溝５
０内に入れ込ませることである。
自在な取り付けは、以下に述べる理由により、意図的に
いくらか緩く行われている。回転自在な取り付けが達成
される１つの方法は、外方に突出している各シリンダ４
８の端部を、ハウジングの壁２０Ｂの内側の環状の溝５
０内に入れ込ませることである。
【００３５】軸線１０Ａの回りで等しく離間された３つ
の位置において、溝５０は軸線方向に離間されたボール
５２の対によって中断されている。各ボールの対は、周
方向に互いに収束し、かつ、軸線方向に互いに向き合っ
ている表面の対を形成している。ハブ１０が回転された
とき、３つのシリンダ４８の外方突出部は、最終的には
３つのボール対５２に係合し、合計で６つの接触点をも
たらす。この６つの接触点は、ハブ１０がこの位置に回
転されたとき、ハウジング２０に対する、ハブ１０、ア
ーム１２およびプローブ１４の位置をカイネマチック的
に定める。これが作動位置であり、この位置において、
工具のセットあるいは測定の目的のためにプローブ１４
が用いられる。この位置においては、ハブ１０およびハ
ウジング２０の間の回転自在な取り付けは重大な他の拘
束を何等もたらすべきではなく、これが上述したいくら
か緩く取り付ける理由である。
の位置において、溝５０は軸線方向に離間されたボール
５２の対によって中断されている。各ボールの対は、周
方向に互いに収束し、かつ、軸線方向に互いに向き合っ
ている表面の対を形成している。ハブ１０が回転された
とき、３つのシリンダ４８の外方突出部は、最終的には
３つのボール対５２に係合し、合計で６つの接触点をも
たらす。この６つの接触点は、ハブ１０がこの位置に回
転されたとき、ハウジング２０に対する、ハブ１０、ア
ーム１２およびプローブ１４の位置をカイネマチック的
に定める。これが作動位置であり、この位置において、
工具のセットあるいは測定の目的のためにプローブ１４
が用いられる。この位置においては、ハブ１０およびハ
ウジング２０の間の回転自在な取り付けは重大な他の拘
束を何等もたらすべきではなく、これが上述したいくら
か緩く取り付ける理由である。
【００３６】もちろん、ハブ１０がこのカイネマチック
的に定められた位置にないときには、滑らかな動きを与
えるために回転自在な取り付けは緩みを少なくしてもよ
く、例えば、シリンダ４８の自由端と溝５０との間が密
に嵌まり合うようにしてもよい。これを達成する１つの
方法が、図６との関連において以下に説明される。他の
回転自在取り付け配列も可能であり、もしも、溝５０が
ないのであれば、ボール５２は壁２０Ｂの内面の３つの
突出部に設けられてもよい。
的に定められた位置にないときには、滑らかな動きを与
えるために回転自在な取り付けは緩みを少なくしてもよ
く、例えば、シリンダ４８の自由端と溝５０との間が密
に嵌まり合うようにしてもよい。これを達成する１つの
方法が、図６との関連において以下に説明される。他の
回転自在取り付け配列も可能であり、もしも、溝５０が
ないのであれば、ボール５２は壁２０Ｂの内面の３つの
突出部に設けられてもよい。
【００３７】中間ディスク３２は３つの半径方向突出部
５４を有している。これは図４に最もよく表されている
が、簡略化のため図３では省略されている。これらの突
出部は、シリンダ４８の内方に突出している端部に係合
することができる。
５４を有している。これは図４に最もよく表されている
が、簡略化のため図３では省略されている。これらの突
出部は、シリンダ４８の内方に突出している端部に係合
することができる。
【００３８】突出部５４は、中間ディスク３２およびハ
ブ１０間に完全なカイネマチック位置を与えるべく、ボ
ール５２と同様なボール対を保持することもできよう。
しかしながら、これは一般に不必要に複雑である。中間
ディスク３２とハブ１０との間の定められた関係に対し
てはある要件が存在するが、これはハブ１０とハウジン
グ２０との間のそれよりも少ない。従って、半あるいは
準カイネマチック支持装置でこの場合は十分である。こ
れを達成するために、各突出部５４は簡単な、半径方向
に向けられたＶ溝５６を有しており、この溝の側部は周
方向に互いに収束し、かつ、軸線方向に互いに向かい合
う表面を形成している。これらの表面はシリンダ４８の
内方突出端に係合することができる。ロータ２４上の中
間ディスク３２の半径方向および軸線方向の遊びは、積
極的な係合を促進する。もし望むなら、この係合はより
簡単にすることができ、突出部５４にＶ溝５６の代わり
にシリンダ４８と係合する平坦な当接部ないしはストッ
パが設けられる。しかしながら、後者の場合、中間ディ
スク３２とロータ２４との間には実質的に遊びがあって
はならない。
ブ１０間に完全なカイネマチック位置を与えるべく、ボ
ール５２と同様なボール対を保持することもできよう。
しかしながら、これは一般に不必要に複雑である。中間
ディスク３２とハブ１０との間の定められた関係に対し
てはある要件が存在するが、これはハブ１０とハウジン
グ２０との間のそれよりも少ない。従って、半あるいは
準カイネマチック支持装置でこの場合は十分である。こ
れを達成するために、各突出部５４は簡単な、半径方向
に向けられたＶ溝５６を有しており、この溝の側部は周
方向に互いに収束し、かつ、軸線方向に互いに向かい合
う表面を形成している。これらの表面はシリンダ４８の
内方突出端に係合することができる。ロータ２４上の中
間ディスク３２の半径方向および軸線方向の遊びは、積
極的な係合を促進する。もし望むなら、この係合はより
簡単にすることができ、突出部５４にＶ溝５６の代わり
にシリンダ４８と係合する平坦な当接部ないしはストッ
パが設けられる。しかしながら、後者の場合、中間ディ
スク３２とロータ２４との間には実質的に遊びがあって
はならない。
【００３９】次に、この装置の作動につき説明する。
【００４０】アーム１２が非作動位置にあるとき、ハブ
１０の回転位置は、シリンダ４８が図４に４８’におい
て破線で示された位置にある。そこで、モータ２６が作
動され、ウオーム駆動装置２８を介してロータ２４に作
用する。ロータ２４は、（ディスク３０、３２およびス
プリング３４、４０を介して）ハウジング２０に接続さ
れているので、最初は、ロータ２４は静止して留まり、
モータ２６の作動はハブ１０およびアーム１２の、図４
における矢印６０の方向への回転を生じさせる。これは
シリンダ４８をそれぞれのボール対５２に向けて動か
す。
１０の回転位置は、シリンダ４８が図４に４８’におい
て破線で示された位置にある。そこで、モータ２６が作
動され、ウオーム駆動装置２８を介してロータ２４に作
用する。ロータ２４は、（ディスク３０、３２およびス
プリング３４、４０を介して）ハウジング２０に接続さ
れているので、最初は、ロータ２４は静止して留まり、
モータ２６の作動はハブ１０およびアーム１２の、図４
における矢印６０の方向への回転を生じさせる。これは
シリンダ４８をそれぞれのボール対５２に向けて動か
す。
【００４１】シリンダ４８およびボール５２が係合した
とき、これはハブ１０およびアーム１２をカイネマチッ
ク的に作動位置に位置させ、明らかにそれらはさらに回
転することができない。。それ故、モータ２６の継続作
動はロータ２４およびロータディスク３０の逆の意味で
の回転を生じさせる。中間ディスク３２もまたロータデ
ィスク３０と共に、図４に矢印６２で示されるように、
少しではあるが回転する。中間ディスク３２が回転する
につれ、スプリング４０の対向している対は伸ばされそ
れらの引っ張り力を増大し、一方、残りの２つのスプリ
ング４０は弛まされそれらの引っ張り力を減少する。そ
の結果は、中間ディスク３２およびハウジング２０間に
及ぼされるトルクとなる。同様に、スプリング３４の引
っ張り力はそれぞれ増大および減少されディスク３０お
よび３２間に同様なトルクを与える。
とき、これはハブ１０およびアーム１２をカイネマチッ
ク的に作動位置に位置させ、明らかにそれらはさらに回
転することができない。。それ故、モータ２６の継続作
動はロータ２４およびロータディスク３０の逆の意味で
の回転を生じさせる。中間ディスク３２もまたロータデ
ィスク３０と共に、図４に矢印６２で示されるように、
少しではあるが回転する。中間ディスク３２が回転する
につれ、スプリング４０の対向している対は伸ばされそ
れらの引っ張り力を増大し、一方、残りの２つのスプリ
ング４０は弛まされそれらの引っ張り力を減少する。そ
の結果は、中間ディスク３２およびハウジング２０間に
及ぼされるトルクとなる。同様に、スプリング３４の引
っ張り力はそれぞれ増大および減少されディスク３０お
よび３２間に同様なトルクを与える。
【００４２】中間ディスク３２がある量回転した後に、
突出部５４のＶ溝５６はシリンダ４８の内方端部に係合
する。それらはスプリング３４によってもたらされてい
るトルクによって係合状態に保持される。このトルクは
増大し続ける。というのも、ロータディスク３０は中間
ディスク３２（今や、静止状態にある）に相対的に回転
を継続しているからである。最終的に、ディスク３０の
継続する回転は、（ディスク３０に取り付けられてい
る）ロータアーム６４がハウジングに取り付けられてい
る光電スイッチ６６の光ビームを遮ることを生じさせ
る。これはモータ２６を停止し、ロータ２４およびロー
タディスク３０を停止に至らしめる。もし望むなら、ス
イッチ６６に代えて、電気ー機械式のマイクロスイッチ
を用いることができる。
突出部５４のＶ溝５６はシリンダ４８の内方端部に係合
する。それらはスプリング３４によってもたらされてい
るトルクによって係合状態に保持される。このトルクは
増大し続ける。というのも、ロータディスク３０は中間
ディスク３２（今や、静止状態にある）に相対的に回転
を継続しているからである。最終的に、ディスク３０の
継続する回転は、（ディスク３０に取り付けられてい
る）ロータアーム６４がハウジングに取り付けられてい
る光電スイッチ６６の光ビームを遮ることを生じさせ
る。これはモータ２６を停止し、ロータ２４およびロー
タディスク３０を停止に至らしめる。もし望むなら、ス
イッチ６６に代えて、電気ー機械式のマイクロスイッチ
を用いることができる。
【００４３】アーム１２は今や以下のように、カイネマ
チック的に定められた作動位置にクランプ状態に保たれ
ている。スプリング３４によってもたらされているトル
クは、スプリング４０によってもたらされているトルク
を凌ぎ、これにより中間ディスク３２のＶ溝５６のシリ
ンダ４８の内方端部との接触を保っている。しかしなが
ら、スプリング３４からのトルクは、ロータ２４および
ハブ１０を含むがシリンダ４８とボール５２との間のカ
イネマチック配置を含まない閉鎖ループを介して作用す
る。結果的に、スプリング３４によってもたらされる
（いくらか予測できない）トルクはカイネマチック配置
に悪影響を与えない。
チック的に定められた作動位置にクランプ状態に保たれ
ている。スプリング３４によってもたらされているトル
クは、スプリング４０によってもたらされているトルク
を凌ぎ、これにより中間ディスク３２のＶ溝５６のシリ
ンダ４８の内方端部との接触を保っている。しかしなが
ら、スプリング３４からのトルクは、ロータ２４および
ハブ１０を含むがシリンダ４８とボール５２との間のカ
イネマチック配置を含まない閉鎖ループを介して作用す
る。結果的に、スプリング３４によってもたらされる
（いくらか予測できない）トルクはカイネマチック配置
に悪影響を与えない。
【００４４】シリンダ４８をボール５２にクランプして
いる力は、中間ディスク３２およびハウジング２０間に
作用しているスプリング４０のトルクによってのみ与え
られている。このトルクはハウジング２０に対する中間
ディスク３２の定められた回転量によって発生され、Ｖ
溝５６とシリンダ４８の係合の位置によって決定され
る。これは所定の量スプリング４０を伸張および弛緩さ
せるが、この量はシステムの幾何学的配列によってのみ
支配される。従って、シリンダ４８およびボール５２間
のクランプ力は極めて反復性の高いものである。すなわ
ち、同じクランプ力が装置が作動するごとに適用され
る。これは、もしも力が予測できなければ、カイネマチ
ック支持ないしは取り付けによってもたらされる精確な
配置に悪影響を与えるであろうから、重要である。
いる力は、中間ディスク３２およびハウジング２０間に
作用しているスプリング４０のトルクによってのみ与え
られている。このトルクはハウジング２０に対する中間
ディスク３２の定められた回転量によって発生され、Ｖ
溝５６とシリンダ４８の係合の位置によって決定され
る。これは所定の量スプリング４０を伸張および弛緩さ
せるが、この量はシステムの幾何学的配列によってのみ
支配される。従って、シリンダ４８およびボール５２間
のクランプ力は極めて反復性の高いものである。すなわ
ち、同じクランプ力が装置が作動するごとに適用され
る。これは、もしも力が予測できなければ、カイネマチ
ック支持ないしは取り付けによってもたらされる精確な
配置に悪影響を与えるであろうから、重要である。
【００４５】かくて、クランプ力の反復性はカイネマチ
ック配置の反復性を確実とする。順に、これはプローブ
１４が作動位置のときその反復的位置決めを確実にし、
かくて、プローブ、ないしはそのために用いられる他の
測定法により測定される工具設定のオフセットの反復性
を確実とする。
ック配置の反復性を確実とする。順に、これはプローブ
１４が作動位置のときその反復的位置決めを確実にし、
かくて、プローブ、ないしはそのために用いられる他の
測定法により測定される工具設定のオフセットの反復性
を確実とする。
【００４６】上述の説明では、ロータ２４およびロータ
ディスク３０がユニットとして一緒に回転するものとし
た。通常の場合はそうである。しかしながら、好ましく
は、この２つの間にクラッチが設けられる。図２に示す
ように、これはロータ２４およびディスク３０の２つの
フランジ間に挟まれている摩擦材の環帯６８を備え、ス
プリングワッシャ７０でもって互いの向きに付勢されて
いる。これは、光電スイッチ６６が何らかの理由でモー
タ２６を停止し損なったとき、安全装置として働く。ロ
ータディスク３０およびハブ１０間にストッパ（不図
示）が設けられてもよく、ストッパが係合するやいな
や、クラッチ６８が滑り出す。これはスプリング３４の
過剰な伸張およびモータ２６のストールを防止する。
ディスク３０がユニットとして一緒に回転するものとし
た。通常の場合はそうである。しかしながら、好ましく
は、この２つの間にクラッチが設けられる。図２に示す
ように、これはロータ２４およびディスク３０の２つの
フランジ間に挟まれている摩擦材の環帯６８を備え、ス
プリングワッシャ７０でもって互いの向きに付勢されて
いる。これは、光電スイッチ６６が何らかの理由でモー
タ２６を停止し損なったとき、安全装置として働く。ロ
ータディスク３０およびハブ１０間にストッパ（不図
示）が設けられてもよく、ストッパが係合するやいな
や、クラッチ６８が滑り出す。これはスプリング３４の
過剰な伸張およびモータ２６のストールを防止する。
【００４７】もちろん、この安全配列は変形が可能であ
る。一つの変形例においては、ディスク３０およびハブ
１０の間にストッパが存在せず、クラッチ６８はスプリ
ング３４によってもたらされるトルクがある閾値を越え
たとき単に滑る。他の変形例においては、光電スイッチ
６６およびロータアーム６４が省かれてもよく、モータ
２６は電流監視装置によって、スプリング３４のトルク
が増大するにつれ、あるいはディスク３０とハブ１０と
の間のストッパが係合しモータ電流がある値を超えたと
きに停止される。代わりに、モータ２６が十分に強靭で
あれば、ストールすることが単に許容されてもよい。
る。一つの変形例においては、ディスク３０およびハブ
１０の間にストッパが存在せず、クラッチ６８はスプリ
ング３４によってもたらされるトルクがある閾値を越え
たとき単に滑る。他の変形例においては、光電スイッチ
６６およびロータアーム６４が省かれてもよく、モータ
２６は電流監視装置によって、スプリング３４のトルク
が増大するにつれ、あるいはディスク３０とハブ１０と
の間のストッパが係合しモータ電流がある値を超えたと
きに停止される。代わりに、モータ２６が十分に強靭で
あれば、ストールすることが単に許容されてもよい。
【００４８】もし望むなら、上述の装置はスプリング３
４を省いて簡素化されうる。２つのディスク３０、３２
に代えて、ロータ２４と共に回転し突出部５４を有する
単一のディスクが、今、設けられている。突出部５４が
シリンダ４８の内方端部と係合したとき、これらはモー
タ２６の継続する回転によって係合状態を保たれ、クラ
ッチ６８はこの状態で継続して滑っている。
４を省いて簡素化されうる。２つのディスク３０、３２
に代えて、ロータ２４と共に回転し突出部５４を有する
単一のディスクが、今、設けられている。突出部５４が
シリンダ４８の内方端部と係合したとき、これらはモー
タ２６の継続する回転によって係合状態を保たれ、クラ
ッチ６８はこの状態で継続して滑っている。
【００４９】代わりに、クラッチ６８が省かれることも
でき、モータ２６がストールするよう許容されるか、あ
るいは電流監視装置によって停止されることもできる。
突出部５４をシリンダ４８との係合状態に保つために
は、ディスクのトルクは今やウオーム駆動装置のつっか
かえによって維持される。しかしながら、これらの配列
はいずれも好ましくない。
でき、モータ２６がストールするよう許容されるか、あ
るいは電流監視装置によって停止されることもできる。
突出部５４をシリンダ４８との係合状態に保つために
は、ディスクのトルクは今やウオーム駆動装置のつっか
かえによって維持される。しかしながら、これらの配列
はいずれも好ましくない。
【００５０】図５はいくらか簡単な配列を示し、妥当な
場合、図２で用いられたのと同じ参照番号が用いられて
いる。ディスク３０，３２は、ウオーム駆動装置２８の
出力ピニオンに取り付けられた単一なディスク７５によ
って置き換えられている。上述のように、スプリング３
４は省かれており、ディスク７５はハウジングのフロア
２０Ａにポスト４２，４４および４つの引張スプリング
４０を介して接続されている。この現配列では、突出部
５４およびＶ溝５６もまた省かれており、かつ、シリン
ダ４８もスカート４６から内方に突出していない。
場合、図２で用いられたのと同じ参照番号が用いられて
いる。ディスク３０，３２は、ウオーム駆動装置２８の
出力ピニオンに取り付けられた単一なディスク７５によ
って置き換えられている。上述のように、スプリング３
４は省かれており、ディスク７５はハウジングのフロア
２０Ａにポスト４２，４４および４つの引張スプリング
４０を介して接続されている。この現配列では、突出部
５４およびＶ溝５６もまた省かれており、かつ、シリン
ダ４８もスカート４６から内方に突出していない。
【００５１】モータ２６が作動すると、まず前実施例と
同様にハブ１０が、シリンダ４８がボールの対５２にカ
イネマチック的に係合するまで回転する。次に、ディス
ク７５がハブ１０に対し逆の意味で回転し、増大するト
ルクがスプリング４０によって加えられるようにする。
これはアーム６４が光電スイッチ６６に遭遇しモータを
停止するまで続く。前例と同様に、スイッチ６６は望む
なら電気ー機械式のマイクロスイッチによって置き換え
られ得る。
同様にハブ１０が、シリンダ４８がボールの対５２にカ
イネマチック的に係合するまで回転する。次に、ディス
ク７５がハブ１０に対し逆の意味で回転し、増大するト
ルクがスプリング４０によって加えられるようにする。
これはアーム６４が光電スイッチ６６に遭遇しモータを
停止するまで続く。前例と同様に、スイッチ６６は望む
なら電気ー機械式のマイクロスイッチによって置き換え
られ得る。
【００５２】シリンダ４８は、ディスク７５が休止位置
に至ったときのスプリング４０のトルクによって設定さ
れた力により、ボール対内にいまやクランプされてい
る。このトルクはスイッチ６６、モータ２６およびウオ
ーム駆動装置の特性、およびシステムの慣性力に依存す
る。しかしながら、アーム１２のカイネマチックな位置
決めが多くの目的のために十分に繰り返し可能であるこ
とを確実にすべく、それは今なお適正に反復され得る。
に至ったときのスプリング４０のトルクによって設定さ
れた力により、ボール対内にいまやクランプされてい
る。このトルクはスイッチ６６、モータ２６およびウオ
ーム駆動装置の特性、およびシステムの慣性力に依存す
る。しかしながら、アーム１２のカイネマチックな位置
決めが多くの目的のために十分に繰り返し可能であるこ
とを確実にすべく、それは今なお適正に反復され得る。
【００５３】図６は図２ないし図４の装置の更なる変形
例を示し、ここにおいて、各シリンダ４８は一対のシリ
ンダ４８Ａ，４８Ｂによって置き換えられている。これ
らは両者ともハブ１０のスカート４６に取り付けられて
おり、かつ、両者間にプラスチックのユニット８０が保
持されている。
例を示し、ここにおいて、各シリンダ４８は一対のシリ
ンダ４８Ａ，４８Ｂによって置き換えられている。これ
らは両者ともハブ１０のスカート４６に取り付けられて
おり、かつ、両者間にプラスチックのユニット８０が保
持されている。
【００５４】シリンダ４８Ａは前と同様にボール５２に
係合する。このシリンダおよびボールの両者は、信頼性
の高いカイネマチック配置のためにタングステンカーバ
イドから作られてもよい。シリンダ４８Ｂのみが突出部
５４のＶ溝５６に係合すべく内方に突出しており、この
シリンダはその役割が低いのでスチールから作ることが
できる。プラスチックユニット８０の外縁は図示のよう
に湾曲しており、かつ、溝５０の底５０Ａとの間に微少
なクリアランスを有し、ハウジング２０内でのハブ１０
の滑らかな回転をもたらしている。同様に、ユニット８
０の上面および下面は湾曲され溝５０の対向する側部と
の間に微少なクリアランスを有してもよい。ユニット８
０は、ＰＴＦＥのごとき低摩擦材から作られてもよい。
シリンダ４８Ａとボール５２とがカイネマチック的に係
合されるときに不当に拘束されないように、溝５０の底
５０Ａはボール５２の領域において破線８４で示すよう
に僅かに切除されてもよく、および溝５０の側部もこの
領域において同様に削除されてもよい。
係合する。このシリンダおよびボールの両者は、信頼性
の高いカイネマチック配置のためにタングステンカーバ
イドから作られてもよい。シリンダ４８Ｂのみが突出部
５４のＶ溝５６に係合すべく内方に突出しており、この
シリンダはその役割が低いのでスチールから作ることが
できる。プラスチックユニット８０の外縁は図示のよう
に湾曲しており、かつ、溝５０の底５０Ａとの間に微少
なクリアランスを有し、ハウジング２０内でのハブ１０
の滑らかな回転をもたらしている。同様に、ユニット８
０の上面および下面は湾曲され溝５０の対向する側部と
の間に微少なクリアランスを有してもよい。ユニット８
０は、ＰＴＦＥのごとき低摩擦材から作られてもよい。
シリンダ４８Ａとボール５２とがカイネマチック的に係
合されるときに不当に拘束されないように、溝５０の底
５０Ａはボール５２の領域において破線８４で示すよう
に僅かに切除されてもよく、および溝５０の側部もこの
領域において同様に削除されてもよい。
【００５５】シリンダ４８およびボール５２によって形
成されるカイネマチック支持装置に対する種々の変形は
当業者にとっては明らかであろう。
成されるカイネマチック支持装置に対する種々の変形は
当業者にとっては明らかであろう。
【００５６】一つの可能な変形例では、３つのシリンダ
４８は３つのボールに置き換えられ得、これらボールは
周方向に面するようにスカート４６からの半径方向突出
部に取り付けられる。それで、これらはそれぞれ半径方
向に向いている３つのＶ溝と協働する。このＶ溝は周方
向に向きＶ溝５６と同様に収束する表面を有している
が、ボール対５２の代わりにハウジング２０に形成され
ている。これらＶ溝のそれぞれは、半径方向に延在し軸
線方向に離間されている平行なシリンダの対によって置
き換えられてもよい。
４８は３つのボールに置き換えられ得、これらボールは
周方向に面するようにスカート４６からの半径方向突出
部に取り付けられる。それで、これらはそれぞれ半径方
向に向いている３つのＶ溝と協働する。このＶ溝は周方
向に向きＶ溝５６と同様に収束する表面を有している
が、ボール対５２の代わりにハウジング２０に形成され
ている。これらＶ溝のそれぞれは、半径方向に延在し軸
線方向に離間されている平行なシリンダの対によって置
き換えられてもよい。
【００５７】さらに、３つのこのようなＶ溝に代えて、
スカート４６上のボールの１つがハウジング上の平坦な
表面と、１つが半径方向のＶ溝またはシリンダの対と、
１つが三面または円錐の穴、あるいはハウジング２０上
の３つのボールのネストと協働する。これらの要素の各
面は適正なカイネマチック拘束を確実とすべく適切な方
向に向けられている。この配列はケルビン支持装置の変
形とみなすことができ、一方、シリンダ４８およびボー
ル５２はボーイ支持装置の変形とみなすことができる。
スカート４６上のボールの１つがハウジング上の平坦な
表面と、１つが半径方向のＶ溝またはシリンダの対と、
１つが三面または円錐の穴、あるいはハウジング２０上
の３つのボールのネストと協働する。これらの要素の各
面は適正なカイネマチック拘束を確実とすべく適切な方
向に向けられている。この配列はケルビン支持装置の変
形とみなすことができ、一方、シリンダ４８およびボー
ル５２はボーイ支持装置の変形とみなすことができる。
【００５８】シリンダ４８およびボール５２に対して
は、シリンダ４８がハウジング上に、およびボール５２
がスカート上に存する、逆の配列をもたらすこともまた
可能である。上述した種々のカイネマチック支持装置の
変形例に対しても、同様な逆配列が可能である。
は、シリンダ４８がハウジング上に、およびボール５２
がスカート上に存する、逆の配列をもたらすこともまた
可能である。上述した種々のカイネマチック支持装置の
変形例に対しても、同様な逆配列が可能である。
【００５９】上記実施例ではカイネマチック支持装置の
要素を周方向に偏倚し互いに係合させるのに引張スプリ
ングが用いられた。もちろん、捻りスプリング、または
適当な磁石配列のような他の偏倚手段が用いられてもよ
い。
要素を周方向に偏倚し互いに係合させるのに引張スプリ
ングが用いられた。もちろん、捻りスプリング、または
適当な磁石配列のような他の偏倚手段が用いられてもよ
い。
【００６０】上述のように、装置は旋盤あるいは研磨機
のベッドのような、工作機械の固定構造体に取り付けら
れるので、プローブ１４は工具設定プローブとして作用
する。しかしながら、その他にも、この装置は工作機械
の動構造体、例えば、マシニングセンタのスピンドル、
旋盤のタレット、または研磨機の研磨ホイールを保持す
るキャリッジに取り付けることも可能である。プローブ
はそれから、工作機械に取り付けられているワークピー
スの測定のために作動位置に揺動されてもよい。例え
ば、研磨機においては、これは研磨されるべきワークピ
ースの特徴部を配置することを含んでもよく、この後、
それらの特徴部の正確な研磨を許容すべくアーム１２が
非作動位置に揺動される。旋盤においては、アーム１２
が作動位置にあるとき、それはタレットへの延長部を効
果的に与えてもよく、タレットが通常とどかないワーク
ピースの裏側のプロービングを可能とする。これは、例
えば、旋盤チャックの中心線とタレットとの間に熱変化
（ｔｈｅｒｍａｌ ｄｒｉｆｔ）が生じていないかを決
定するために、旋盤のチャックに静止して保持されてい
るワークピースの直径の測定を可能とする。かかる熱変
化は、加工されるべき直径の過大あるいは過小寸法を生
じさせる。
のベッドのような、工作機械の固定構造体に取り付けら
れるので、プローブ１４は工具設定プローブとして作用
する。しかしながら、その他にも、この装置は工作機械
の動構造体、例えば、マシニングセンタのスピンドル、
旋盤のタレット、または研磨機の研磨ホイールを保持す
るキャリッジに取り付けることも可能である。プローブ
はそれから、工作機械に取り付けられているワークピー
スの測定のために作動位置に揺動されてもよい。例え
ば、研磨機においては、これは研磨されるべきワークピ
ースの特徴部を配置することを含んでもよく、この後、
それらの特徴部の正確な研磨を許容すべくアーム１２が
非作動位置に揺動される。旋盤においては、アーム１２
が作動位置にあるとき、それはタレットへの延長部を効
果的に与えてもよく、タレットが通常とどかないワーク
ピースの裏側のプロービングを可能とする。これは、例
えば、旋盤チャックの中心線とタレットとの間に熱変化
（ｔｈｅｒｍａｌ ｄｒｉｆｔ）が生じていないかを決
定するために、旋盤のチャックに静止して保持されてい
るワークピースの直径の測定を可能とする。かかる熱変
化は、加工されるべき直径の過大あるいは過小寸法を生
じさせる。
【図１】プローブ保持アームおよびそれを自動的に回動
する装置の側面図である。
する装置の側面図である。
【図２】図１に示された装置の部分の拡大された断面図
である。
である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図で
ある。
ある。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図であ
る。
る。
【図５】図２と同様であるが、変形された装置の断面図
である。
である。
【図６】図４と同じ線であるが、他の変形された装置の
部分を示す断面図である。
部分を示す断面図である。
１０ ハブ １２ アーム １４ プローブ ２０ ハウジング ２４ ロータ ２６ モータ ２８ ウオーム駆動装置 ３０ ロータディスク ３２ 中間ディスク ３４，４０ 引張スプリング ３６，３８，４２，４４ ポスト ４６ スカート ４８ シリンダ ５０ 溝 ５２ ボール ５４ 突出部 ５６ Ｖ溝 ６６ 光電スイッチ ６８ クラッチ ８０ プラスチックユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ジェイムズ ハーディング イギリス ビーエス12 ４ビーピー ブリ ストル アーモンズベリー オーバーレー ン 24 (72)発明者 マーチン ジェイムズ スピベイ イギリス ジーエル８ ８ピーキュー グ ロスターシャ州 テットベリー クエール メドウズ ５
Claims (15)
- 【請求項１】 固定部材と、 固定部材に相対的に回動自在な回転部材と、 回転部材の回動中の割り出し位置を定め回転部材のその
割り出し位置を越える回転を妨げる、固定部材および回
転部材間のストッパと、 回転部材が割り出し位置にあるとき前記ストッパ位置に
おいて回転部材を固定部材に係合さすべく周方向に偏倚
する手段と、 を備え、 前記ストッパは、回転部材上の周方向に離間された３つ
の位置における要素と、固定部材上の対応する周方向に
離間された３つの位置における要素とを備え、 前記位置のそれぞれにおいて固定部材および回転部材上
の前記要素は、偏倚手段により周方向に共に付勢され、 前記要素は回転部材の自由度をカイネマチック的に拘束
し回転部材の割り出し位置を精確に定めるよう互いに協
働していることを特徴とする回転機構。 - 【請求項２】 前記固定部材および回転部材の一方の前
記位置の１つにおける前記要素は、周方向において互い
に収束する表面を定めていることを特徴とする請求項１
に記載の回転機構。 - 【請求項３】 前記互いに収束している表面は軸線方向
に互いに向き合っていることを特徴とする請求項２に記
載の回転機構。 - 【請求項４】 前記互いに収束する表面を定めている要
素は、一対のボール、またはＶ溝、または一対のシリン
ダを備えていることを特徴とする請求項２または３に記
載の回転機構。 - 【請求項５】 前記偏倚手段は回転部材が割り出し位置
にあるとき反復可能な偏倚力を与えることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれかに記載の回転機構。 - 【請求項６】 前記偏倚手段は回転部材が割り出し位置
にあるとき反復可能な量伸張される少なくとも１つのス
プリングを備えていることを特徴とする請求項５に記載
の回転機構。 - 【請求項７】 係合されたとき前記少なくとも１つの反
復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含むことを
特徴とする請求項６に記載の回転機構。 - 【請求項８】 前記偏倚手段は前記回転部材が割り出し
位置に到達した後、反復可能な量回転するさらなる回転
部材に取り付けられており、さらなる回転部材の前記反
復可能な回転は前記反復可能な偏倚力をもたらすことを
特徴とする請求項５、または６、または７に記載の回転
機構。 - 【請求項９】 前記回転部材を固定部材に相対的に回転
させるモータを含んでいることを特徴とする請求項１な
いし８のいずれかに記載の回転機構。 - 【請求項１０】 回転部材が割り出し位置に到達したと
きモータを停止するスイッチを含むことを特徴とする請
求項９に記載の回転機構。 - 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
の回転機構を含み、前記機構の回転部材はプローブを保
持するアーム部材を備えていることを特徴とする工作機
械のプローブアーム。 - 【請求項１２】 工作機械への取り付け用の固定ベース
部材と、 プローブを保持する可動アーム部材と、 可動部材の運動中の作動位置を定め可動部材のその作動
位置を越える動きを妨げる、固定部材および可動部材間
のストッパと、 可動部材が作動位置にあるとき前記ストッパ位置におい
て可動部材を固定部材に係合さすべく偏倚する手段と、 を備え、 前記ストッパは、可動部材上および固定部材上に偏倚手
段によって共に付勢される要素を備え、 前記要素は可動部材の自由度をカイネマチック的に拘束
し可動部材の作動位置を精確に定めるよう互いに協働
し、 前記偏倚手段は前記可動部材が作動位置にあるとき反復
可能な偏倚力を与えることを特徴とする工作機械のプロ
ーブアーム。 - 【請求項１３】 前記偏倚手段は可動部材が作動位置に
あるとき反復可能な量伸張される少なくとも１つのスプ
リングを備えていることを特徴とする請求項１２に記載
の工作機械のプローブアーム。 - 【請求項１４】 係合されたとき前記少なくとも１つの
反復可能な伸張量を定めるさらなるストッパを含むこと
を特徴とする請求項１３に記載の工作機械のプローブア
ーム。 - 【請求項１５】 前記偏倚手段は前記可動部材が作動位
置に到達した後、反復可能な量回転するさらなる可動部
材に取り付けられており、さらなる可動部材の前記反復
可能な動きは前記反復可能な偏倚力をもたらすことを特
徴とする請求項１２、または１３、または１４に記載の
工作機械のプローブアーム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB939308364A GB9308364D0 (en) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | Probe arm for machine tool |
| GB9308364.0 | 1993-04-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320394A true JPH06320394A (ja) | 1994-11-22 |
| JP3561289B2 JP3561289B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=10734310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08501994A Expired - Lifetime JP3561289B2 (ja) | 1993-04-22 | 1994-04-22 | 回転機構およびそれを備えた工作機械のプローブアーム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5446970A (ja) |
| JP (1) | JP3561289B2 (ja) |
| DE (1) | DE4413968B4 (ja) |
| GB (2) | GB9308364D0 (ja) |
| IT (1) | IT1273643B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009031314A (ja) * | 2001-08-03 | 2009-02-12 | Renishaw Plc | 標本の光学的分析を行うためのアダプタ |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5647137A (en) * | 1993-04-22 | 1997-07-15 | Renishaw Plc | Probe arm for machine tool |
| GB9515823D0 (en) * | 1995-08-02 | 1995-10-04 | Renishaw Plc | Sealing device |
| US5678967A (en) * | 1995-11-21 | 1997-10-21 | Micro Optics Design Corporation | Apparatus for cutting a workpiece and including a kinematic tool coupling |
| ATE275703T1 (de) * | 1999-10-13 | 2004-09-15 | Renishaw Plc | Probearm für werkzeugmaschinen |
| GB0026407D0 (en) | 2000-10-28 | 2000-12-13 | Renishaw Plc | Mounting module for an optical element |
| US6394255B1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-05-28 | General Electric Company | Rotary motion limiting arrangement |
| GB0207912D0 (en) * | 2002-04-05 | 2002-05-15 | Renishaw Plc | Kinematic coupling |
| GB0803666D0 (en) | 2008-02-28 | 2008-04-09 | Renishaw Plc | Indexer |
| CN103411524B (zh) * | 2013-08-27 | 2016-02-24 | 哈尔滨工业大学 | 空间机械臂热真空罐内位置精度测试方法 |
| US10663274B2 (en) | 2017-01-27 | 2020-05-26 | Faro Technologies, Inc | Articulated arm coordinate measuring machine |
| EP4086039A1 (en) | 2021-05-04 | 2022-11-09 | Renishaw PLC | A motorised measurement arm apparatus for a machine tool |
| DE102022124770B3 (de) * | 2022-09-27 | 2024-02-15 | Jenoptik Industrial Metrology Germany Gmbh | Oberflächenmessgerät |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1597842A (en) * | 1977-02-07 | 1981-09-09 | Rolls Royce | Indexing mechanism |
| EP0392660B1 (en) * | 1989-04-14 | 1993-09-08 | Renishaw plc | Probe head |
| DE69003429T2 (de) * | 1989-04-14 | 1994-01-20 | Renishaw Plc | Tastkopf. |
-
1993
- 1993-04-22 GB GB939308364A patent/GB9308364D0/en active Pending
-
1994
- 1994-04-13 IT ITMI940686A patent/IT1273643B1/it active
- 1994-04-21 GB GB9407956A patent/GB2277593B/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-21 DE DE4413968A patent/DE4413968B4/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-22 US US08/231,294 patent/US5446970A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-22 JP JP08501994A patent/JP3561289B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009031314A (ja) * | 2001-08-03 | 2009-02-12 | Renishaw Plc | 標本の光学的分析を行うためのアダプタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9407956D0 (en) | 1994-06-15 |
| IT1273643B1 (it) | 1997-07-09 |
| GB2277593A (en) | 1994-11-02 |
| US5446970A (en) | 1995-09-05 |
| GB2277593B (en) | 1996-07-24 |
| JP3561289B2 (ja) | 2004-09-02 |
| DE4413968A1 (de) | 1994-10-27 |
| GB9308364D0 (en) | 1993-06-09 |
| ITMI940686A0 (it) | 1994-04-13 |
| DE4413968B4 (de) | 2008-02-07 |
| ITMI940686A1 (it) | 1995-10-13 |
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|---|---|---|---|
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