JPH0765883B2 - 無線送受信器を有する位置検出装置 - Google Patents

無線送受信器を有する位置検出装置

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JPH0765883B2 JP61131620A JP13162086A JPH0765883B2 JP H0765883 B2 JPH0765883 B2 JP H0765883B2 JP 61131620 A JP61131620 A JP 61131620A JP 13162086 A JP13162086 A JP 13162086A JP H0765883 B2 JPH0765883 B2 JP H0765883B2
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Description

【発明の詳細な説明】 −産業上の利用分野− この発明は、工作機械のテーブルやチャックに保持され
たワークに接触針を接触させてその三次元位置に検出す
る位置検出装置に関するもので、特に移動する検出針と
ワークとの接触が電気信号として検出され、該電気信号
が無線電波により伝送されて固定位置に設置された受信
器に受信される構造の位置検出装置における無線電波の
放射手段に関するものである。
−従来の技術− 三次元的に移動するホルダを装着した検出ユニットの検
出針とワークとが接触したときのホルダの移動位置から
ワークの位置を検出する位置検出装置は公知である。ま
たこの種位置検出装置において、検出針とワークとの接
触を電気信号として検出するもの、例えばワークとの接
触により検出針の安定位置を保持する座面から検出針の
基部が離隔することにより電気回路が開成されること、
あるいは電気的に絶縁された検出針とワークとで形成さ
れた電気スイッチが検出針とワークとの接触により閉成
されることにより電気信号を出力する位置検出装置も公
知である。
更に、検出された電気信号を無線電波により伝送して固
定位置に置かれた制御装置に与えるようにした装置もま
た公知である。
検出された電気信号を無線電波により伝送するものは、
検出針および送信器を含む検出ユニットがどのように移
動しても定位置に設置した受信器で検出針とワークとの
接触を検知して工作機械の制御器に与えることができ、
移動する検出針と固定位置の制御器との間の面倒な配線
の問題を生じないという利点がある。
−発明が解決しようとする問題点− ところが無線電波で検出信号を伝送する位置検出装置で
は、特に検出ユニットを工作機械の回転工具軸に装着し
てワークの位置検出を行おうとする場合、送信器側のア
ンテナの装着構造が問題となる。即ち、この種の装置で
は送信器の電源として電池が使用されるので電波障害及
び電池の消耗を避ける必要から出力をできるだけ低くし
たいという要請があるところ、アンテナには指向性があ
り工具軸が移動及び回転することによりアンテナの方向
が変化して受信器に電波が到達しなくなる場合が生じ、
更に検出ユニットの移動位置によってはアンテナと受信
器とがワークにより遮蔽されて受信器に電波が到達しな
くなる場合が生ずるなどの問題が発生する。この問題を
回避するために、送信器に複数本のアンテナを装着する
等の手段が講じられているが、取りつけスペース及び検
出ユニットが移動したときの工作機械やワークとの干渉
による取りつけ位置の制約があり、上記問題を普遍的に
かつ完全に解決する技術手段は見出されていない。
この発明は、上記問題を完全に解決して、検出針と送信
器を含む検出ユニットがどのように移動し回転しても固
定位置に設置された受信器に検出信号が確実に無線電波
により伝送される技術手段を提供することを目的として
いる。
−問題点を解決するための手段− 上記問題点を解決するため、この発明の装置では、検出
信号を送信する送信器の高周波出力をワークを検出する
ために装着されている検出針自体に与えている。図示実
施例の符号を用いて述べれば、この考案の位置検出装置
は、検出針6とワーク3との接触を電気信号として検出
する電気的な検出手段9ないし11、該検出された電気信
号により変調された電波を放射する無線送信器20及び該
電波の受信器30を備えた位置検出装置において、無線送
信器20の出力が検出針6自体に与えられることを特徴と
するものである。
−作用− 上記構成によれば、検出針6がワーク3と接触したと
き、送信器20の出力電流がワーク3を経て工作機械本体
を流れる。この電流は、工作機械本体を電気的に最も短
いループを描いて流れ、そのループ上に電界と磁界が発
生することにより電波エネルギーに変換され、ワーク及
び工作機械全体がアンテナとして機能する。従って、検
出針6と送信器20を含む検出ユニット4かどこに移動し
ても又どの方向に回動しても、送信器20のアンテナ(ワ
ークや工作機械本体)と受信器のアンテナ38との間がワ
ークや工作機械本体によって遮断されるということがな
い。従って受信器30は確実に一定レベルの検出信号を受
信することができる。
そして上記構成は、送信器20の高周波出力のみを検出針
6に与える構成により、検出針6が電池9に接続されて
検出針6を含む電気回路により検出針6とワーク3との
接触を検知する構造の位置検出装置にも採用することが
でき、特に無線電波として周波数が高く雑音の少ないFM
波を用いた位置検出装置に有効である。
−実施例− 図はこの発明の一実施例を示す図で、第1図は検出及び
送信側の装置を、第2図は受信側の装置を示したもので
ある。
第1図において、1は工作機械の回転工具軸、2は工作
機械のテーブル、3は該テーブルに保持されたワーク、
総体的に示す4は検出ユニットである、検出ユニット4
は、その筺体から伸びるシャンク5により回転工具軸1
に装着されており、シャンク5とワーク3とは工作機械
本体を介して電気的に導通された状態となっている。
6は検出針で、該検出針の基部は検出ユニット4の筺体
に設けた3個の受座7にバネ8で押接されて所定の安定
位置に保持され、バネ8の付勢力に抗して三次元的に移
動可能である。9は電池で、該電池の陰極は検出ユニッ
ト4の筺体に接地され、従ってシャンク5及び工作機械
本体を経てワーク3に接続されており、その陽極は抵抗
器10を経て検出針6の基部に接続されている。
総体的に示す20は送信器で、水晶発振子21、発振回路2
2、周波数変調回路23、増幅回路24及びDTMF(デュアル
トーンマルチフリケンシー)回路25で構成されている。
DTMF回路25は、4種類ずつの2組の音階群からそれぞれ
選択された音階の組合わせによる4×4の16通りの2重
音階信号を出力できるもので、その一を選択して設定す
ることにより、これに入力信号が与えられたときに当該
選択された一の2重音階信号を出力するものである。増
幅回路24の出力は、検出針6に与えられている。
11はDTMF回路25に検出電気信号を与えるトランジスタ
で、そのベースは検出針6に、エミッタは電池9の陽極
に、コレクタはDTMF回路に接続されている。
第2図に総体的に示す30は受信基で、高周波増幅回路3
1、水晶発振子32、局部発振回路33、周波数混合回路3
4、中間周波増幅回路35、復調回路36及びトーンデコー
ダ37で構成されている。トーンデコーダ37には、送信器
側のDTMF回路25で設定されたと同じ2重音階信号が設定
されており、受信した信号のうち設定された2重音階信
号に合致した信号のみを有意信号として出力を生成する
ものである。送信器側のDTMF回路25と受信器側のトーン
デコーダ37の組合わせにより、16通りの信号のなかから
任意の一の2重音階信号を選択して設定することがで
き、外部雑音に影響されない信頼性の高い信号の授受が
可能となる、38はアンテナ、40は工作機械の数値制御装
置、41はインタフェース回路てあり、トーンデコーダ37
の出力はインタフェース回路41を介して数値制御装置40
に与えられている。
次に上記装置の作動について説明する。検出針6の先端
がワーク3に接触すると、電池9の陽極から抵抗器10、
検出針6、ワーク3、工作機械本体及びシャンク5を経
て電池9の陰極に至る回路が閉成されて該回路に電流が
流れる。該電流は抵抗器10の両端に電位差を生じさせ、
この電位差によりトランジスタ11が導通してDTMF回路25
に検出電気信号を与える。この信号はDTMF回路で設定さ
れた2重音階信号に変換されて周波数変調回路23に与え
られ、発振回路22からのFM搬送路で変調された信号が増
幅回路24で増幅されて出力される。
増幅回路24の高周波出力は、検出針6に与えられる。こ
のとき、検出針6はワーク3に接触しているので、増幅
回路24からの高周波電流は工作機械本体及びシャンク5
を経て流れ、工作機械全体がアンテナとなって無線電波
を放射する。そしてこの電波がアンテナ38から受信器30
で受信され、トーンデコーダ37で最終的に有意信号が抽
出され、検出針6とワーク3との接触検出信号がインタ
フェース回路41を経て数値制御装置40に与えられる。
数値制御装置40は、回転工具軸1とテーブル2の位置を
常に監視してこれを制御しているので、前記接触検出信
号が与えられたときの回転工具軸1とテーブル2との位
置信号から、ワーク3の位置を正確に知ることができ
る。
−発明の効果− この発明の装置によれば、接触針とワークとの接触によ
る電気信号を該接触を利用して工作機械自体をアンテナ
にして無線電波として放射することができるから、移動
する検出針及び送信器とワークとの位置関係がどのよう
に変化しても固定位置に置かれた受信器は常に一定の安
定した信号を受信することが可能となる。従って、位置
検出装置における安定で正確な検出信号の無線伝送が可
能となり、面倒なケーブル配線が不用で、アンテナの指
向性やワークとの位置関係によって信号の伝送に障害を
生ずることもなく、而も送信器側の電池の消耗も少ない
位置検出装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の一実施例を示す図で、第1図は検出及び
送信側の装置構造を模式的に示す図、第2図は受信側の
装置を示すブロック図である。 図中、 1:回転工具軸、3:ワーク 4:検出ユニット、6:検出針 9:電池、10:抵抗器 11:トランジスタ、20:送信器 25:DTMF回路 30:受信器、37:トーンデコーダ 40:数値制御装置、41:インタフェース回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検出針とワークとの接触を電気信号として
    検出する電気的な検出手段、該検出された電気信号によ
    り変調された電波を放射する無線送信器及び該電波の受
    信器を備えた位置検出装置において、前記無線送信器の
    出力が前記検出針に与えられることを特徴とする、位置
    検出装置。
  2. 【請求項2】電池を電源とし、該電池の一方の出力端子
    が電気的に絶縁された検出針に接続され、該電池の他方
    の出力端子がワークを保持する工作機械に接続され、接
    触針とワークとの接触により前記電池を含む回路が閉成
    されることにより該接触が電気信号として検出される、
    特許請求の範囲第1項記載の位置検出装置。
  3. 【請求項3】搬送波がFM波である、特許請求の範囲第1
    項又は第2項記載の位置検出装置。
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