JPS58151504A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPS58151504A
JPS58151504A JP3550682A JP3550682A JPS58151504A JP S58151504 A JPS58151504 A JP S58151504A JP 3550682 A JP3550682 A JP 3550682A JP 3550682 A JP3550682 A JP 3550682A JP S58151504 A JPS58151504 A JP S58151504A
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holding
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JP3550682A
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Akiyoshi Narimatsu
成松 明壽
Hiroshi Yonemoto
米本 宏
Nobuyuki Suzuki
信之 鈴木
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/24Feelers; Feeler units
    • B23Q35/26Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model
    • B23Q35/30Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system
    • B23Q35/32Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system in which the feeler makes and breaks an electrical contact or contacts, e.g. with brush-type tracers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/002Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts
    • GPHYSICS
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    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は3次元位置検出装置、%にその一端に電極触子
を有するスタイラスの保持機構の改良に関する。
周知の如くフライス盤等の工作機械Kidいで、加工後
の被加工物の3次元の寸法計測をその加↓機械上で行な
5機能を有することが益々費氷される傾向になりつつあ
る。このため従来、偽えは第1図及び第2図に示すよう
な位置検出装置を用いて、被加工物の基準面、端面の位
置検出、基準面、端面からの加工位置検出等を行なって
いた。
第1及び2図において、1】は導電性球体から成る電極
触子で、フィラー臣の一端に設けられており、その保持
機構は次のように構成されている。
却も、ハウジングl内において、フィラー12は円板4
に固定され、また受は部材6,7.8が絶縁板5を介し
て上記円板4に保持固定されている。
ハウジングlのI&部にははぼ3勢分された位1に球体
2を有する押ネジ3が配設されている。この球体は受は
部材6,7.8に対接するようKなっていて、バネIO
Cより絶縁部材9を介して抑圧力が印加され、圧接され
ている。
14は押ネジ3をロックするためのロツクイジである。
上述した構成の位置検出装置は1例えば第3!13に示
す如くシャンクL3により工作機械14に*り付け、テ
ーブル15上に載置された被加工物14に電−触子11
が接触すると、検出回路16によって電気的に検出され
、位置等の検知が行なわれる。
しかるに上述した従来matの構成では、第2図から稠
らかなように受は部材@、7.8の形状を円錐、■溝、
平面とし、夫々が各球体2と対接することにより、3次
元方向で唯一の安定した位置V*保するようKなってい
る。
本発明はかかる従来技術の欠点を解決するためKなされ
たもので、導電性球体から成る電極触子な、スタイラス
を介してハウジング内の圧接されているIEI及びj1
12の保持部材(より保持し、第1の保持li璽は上記
電極触子と同心球面をなし、纂2の保持S材は上記同心
球面とat接触罠なっていて、両保持iI#の一方には
導電層が形成され、他方は絶縁物から構成されたことV
%黴とする。
以下図面に示す実施例を参照して本発明な脱明すると、
[41111(a)、(−及び纂S図において、電極触
子■はスタイラスnの一端に取付けられ、ハウジング3
内の第1保持部材、例えば円板23にはスタイラスnの
他端が同定されている。円板るの円Mlsは回転−一体
24をなすように形成されている。
ハウジングIの底sKは第2保持部材ゐが配設されてお
り、回転−kJ体スと該第2保持部材とはバネ28によ
って圧接されていて、その保持部材δの接触向は図示の
如く電極触子4と同心球状をなしている。
また回転−m体24には金属j[29a、 29b、 
29cがほば3Q分の位置(設けられ、各金属j[Vc
は端子2B4,29b、29c’が配設されていて、夫
々の端子よりリードm1n1s Imp Isが引出さ
れ! 10 図に示す如くオアー路OB、に@続されて
いる。
吏にハウジング3の上sKは中継板谷が設けられていて
、この中継板27にはシャンク四が取り付けられており
、前記したよ5KI[シャンクを介して上述した本発明
の位置検出fillllkは第5図に不す如く工作機械
!等に装着されている。
さて上述した本発明の装置Iにおいて、電極触子力の位
i1決めをするための第2保持部材5の接触−に仮に纂
7図に示す如く第1保持部材乙が3点A、H,Cで接触
しているとすれば、電極触子力の中心QK対して半径R
の球面上にある。
曹達したように電極触子ムの中心と第2保持部材6の接
触面(球面)の中心は一敦しているので、球面上の34
fi、、B、C内の一点VPとすればPQ−4でA、B
、即ちPの位置が変ってもQの位置は不変である。
次にもしPQ =凡+ΔB、即ちΔBの誤差が生じて、
Pか△dずれたとすると、QはQ′の位11にずれ、そ
の誤差QQ’=#は下記のようになる。
従って1極触子の保#Is材の設定位ME△dの誤差が
あっても、電極触子の誤差は68/Rに減少ぜしめられ
るが、更に本発明の構成では・第1保持鄭材ムのi&−
向体為がスタイラスこの軸を中心軸としており、第2保
持鄭材6の同心球面に円状jK―豪触するよ5に圧接さ
れていて、しかも回転面#J体24の周辺はハウジング
jと静合的に嵌合しているので、静止状態でΔd÷0で
あって、前記誤差εは極めて小さくなる。また如何なる
3次元的方向の力が電極触子に加わっても円滑に動作で
きる。
回転曲面体あは例えば絶縁物から成り、被測定物(41
11体又は絶縁1it)Kl極触子21が接触する瞬間
機械的変位により、常時は全てが第2保持部材6と接触
している前記金属膜の何れかの接触がオフ伏線となり、
位置検出が行なわれる。
第6図は本実W14に使用される接触位置検出回路の一
偽で、コネクター加からのり一ド@31,32及び被加
工物おを載置するテーブルあからのリード!36は増幅
器37の入力に接続されている。増幅器aの出力はリレ
ーあの励磁巻@3B’に接続され、またリレーあを介し
て電源島がランプ、ブザー轡の報知装#1140及びカ
ウンター41に!!続されている。
さて、今、工作機械のテーブルお又はその主軸41tt
矢印方向に上下左右送りで移動させ被加工物あの端面へ
電極触子力を接近させ接触させると、増@ 437の人
力は閉1賂となり、その出力によりリレー藁が作−せし
められる、従って報知装置初が付勢されて、接触点が迅
速かつ正確(検出さオ【る。また−同時にカウンター4
1 K人力が与えられるので、該人力によりカウンター
41を零にリセットし、この時点からカウント&MMさ
せれば、テーブル又は主軸の移動距離を知ることができ
る。
なお、I!i転曲転体自体24v導亀 材2El絶縁体としてこれ#C第81に示す如く導電@
 8 a r 8 b e 8 cを設けてもよい。
また第9図又は1ill1図に示すように第1保持部材
コの1&−を電極触子4と同心状の凹球面とし、lI2
保持麺材25に一転一一体24を設け、何れか一方に4
電11Mt/形成し、他方を絶縁物としてもよ(−0 以上説明した所から明らかなように*発明によれば、I
I電極触子両保持部材は線接触しているので、接触内構
が大きく、水平方向では如何なる力闘に作動してもスタ
イラスの可動量は一定である。
餞って合横性良好で^−腹であり、しかも耐久性が良い
上、構成が比較的簡単なので、製造上も有利である。ま
たハウジング内のml及び第2保持部材によりスイッチ
機能が得られるので、被測定物が絶縁物で4h測定でき
る。
【図面の簡単な説明】
@1図((転)、((へ)は従来の位置検出装置の一例
を示す概略図、第2図(act (b)は第1図(a)
のA−A−及びB−B緑矢視図、第3図はこの従来装置
を用いた位置検出回路の一例を示すブロック図、第4図
(a)、 (b)及び@5図は本発明の一実施例を示す
概略図、第6図は収実施例を用いた位置検出回路を示す
ブロック図、第7図(a)、 (b)は上記実施例の動
作説明図.a!8図及び第1I図は夫々本発明の他の実
施例の主要Sをホすブロック図、第10図は第4図の実
施例の電気的等価回路図である。 ム・・・を極触子、η・・・スタイラス、乙・・・円板
、属・・・回転曲1li1体、迩・・・ハウジング。 特 許 出 願 人   ソニーzグネスクール株式会
社代理人 弁墳士  永 1)武 三 部y能ー1i7
+制内容(1%7更なし)第1図 (0) (b) 第2図 (Q) 慎4図 第7図 (0) 誓 (b) *6図 2鴫 b 第9図 第10図 第11 m 手続補正書 1 事件の表示 昭和s1年畳許鵬 第8810・号 2、Jilliの名称 位置検出装置 3 補正をする者 事件との関係  轡許出願人 住所 名称   ソニーマグネスケール株式会社4代理人刊囲 住 所  東京都港区芝3丁目2番14号芝三丁目ビル
5 補正の対象 @顔瞥の見明の詳細なlil鞠の橋 本li1明細書臨7頁第巧行と亀16行との間に)記の
語句な加入する。 「なお、第4図で、回転−面体スと!12保持部材25
.$19図及び第11図で、諏1保持部相ムと1転曲山
体スの接触面を夫々球面に近い1向又は血縁で近似して
もはぼ同一の機能V得ることができる。」 手続補正書(方幻 l 事件の表示 昭和67年41軒願 第35506 号2 ji例の名
称 位置検aSi!装置 3 補正をする者 事件との関係  脣許出−人 住所 名 称 ソニーマグネスクール株式金社4代理人シ05 住 所  東京都港区芝3丁目2番14号芝三丁目ビル
昭@57年−A29日(尭送日) (1)本願明細書a18頁1!13行rm 8It&]
I ヲ「第8図、第9a!1及び第11因」K補正する
。 (2)  1m!頁第14行「ブロック」を「概略」に
補正する。 (3)  全図面を別紙の通り補正する。 (4)  願書を別紙の通り補正する。 手続補正書 昭和57年12月7日 特許庁艇冨 着杉和夫  殿 l 事件の表示 昭和s7年轡許鵬 第5sso6号 3 補正をする者 事件との関係  物許tkrM人 住所 名 称 ソニーマグネスケール株式会社4  代  理
  人  〒105 住 所  東京都港区芝3丁目2番14号芝三丁目ピル
(1)本細tallA蕾第4真第19行「−認」Y削除
する。 (2)  同沓縞6頁謳19行[411を削除する。 (33!5図を別紙の通り補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)4電性球体から成るwL電極触子、スタイラスを
    介してハウジング内の圧接されているwLl及び累2の
    保持部材により保持し、@lの保持部材は上記電極触子
    と同心球面をなし、第2の保持部材は上記同心球面と*
    *触するようになっていて、内保持跡材の一方には導t
    mが形成され、他方は杷緻物から成っていることV特徴
    とする位置検出装置。
  2. (2)  繭記導電換が前記一方の保持部材上にはば3
    等分した位KK8けられていて、夫々の導電膜からのり
    一ドーがオア回踏に接続されたことを特徴とする特許請
    求の4jiillil積記載の位置検出装置。
JP3550682A 1982-03-05 1982-03-05 位置検出装置 Granted JPS58151504A (ja)

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JP3550682A JPS58151504A (ja) 1982-03-05 1982-03-05 位置検出装置
CA000422804A CA1211530A (en) 1982-03-05 1983-03-03 Position detecting device
DE8383301148T DE3378279D1 (en) 1982-03-05 1983-03-03 Apparatus for determining the location of the surface of a solid object
EP83301148A EP0088596B1 (en) 1982-03-05 1983-03-03 Apparatus for determining the location of the surface of a solid object
DE8787113047T DE3382579T2 (de) 1982-03-05 1983-03-03 Vorrichtung zum bestimmen der lage der oberflaechen eines festen objektes.
EP87113047A EP0269795B1 (en) 1982-03-05 1983-03-03 Apparatus for determining the location of the surface of a solid object
US06/471,680 US4558312A (en) 1982-03-05 1983-03-03 Position detecting device

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