JPS5815844Y2

JPS5815844Y2 - プロ−ブ

Info

Publication number: JPS5815844Y2
Application number: JP1977083308U
Authority: JP
Inventors: 武川啓二; 野口宏徳
Original assignee: 株式会社三豊製作所
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS5410266U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はプローブに係り、特に座標測定機に好適なプロ
ーブの改良に関する。

被測定物の各部の座標を測定する為の測定機としてＸ−
Ｙ座標測定機や三次元測定機などがある。

これらの測定機には、定盤上に固定された被測定物に対
し定められた軸方向に移動可能な検出部が設けられ、こ
の検出部に固定されたプローブにより被測定物の各部の
座標が検出される。

この種の測定機では被測定物とプローブとの接触が電気
的に検出され、その接触位置での座標値が読み取られる
。

この種の測定機において重要な点は、プローブが被測定
物の測定部に弾性的に接触しなければならないことであ
る。

プローブは検出部と一体となり移動されるが、被測定物
に接する際には慣性力を伴うため、プローブが大きな力
を受は変形等が生じることがあるからである。

つぎに、プローブは、被測定物に接触していない場合、
常に基準位置に維持されなければならない。

でなければ、測定に際し、プローブが移動し誤差が生ず
ることになるからである。

本考案の目的は、極めて簡単な構成で、接触子を変位可
能に弾性的に支持しつつ常に基準位置に維持するととも
に、接触子と被測定物との接触異常を検知することが、
できる接触子の提供にある。

以下、本考案を図面に示した実施例に基づき説明する。

第１図には座標測定装置が示されている。

図において、測定装置１は定盤２の上面に移動可能に設
置されている。

即ち、定盤２の上面には測定装置の摺動台３が設置され
、この摺動台３に立設された支柱４には上下動可能に検
出部５が支承さ札この検出部にはプローブ６が固定され
ている。

プローブ６は定盤２上の被測定物７に対し所定方向に移
動され、この移動量は検出部５に設けられた表示部８に
表示される。

プローブ６と被測定物７との間には両者の接触を電気的
に検出するための検出装置９が接続されている。

プローブ６と被測定物７の検出装置９への接続は、第１
図に示されるように、被測定物７を検出装置９の一極側
に接続するとともに、後述する接触子１１を、基準ロッ
ドＩＩＢを介することなく、シャンク部１３、スライダ
５、支柱４を介して検出装置９の他極側に接続するもの
であるが、被測定物７および接触子１１を検出装置９の
端子に直接接続する（この場合は図示せず）ものであっ
てもよい。

検出装置９は本実施例の場合直流電源及び表示ランプ１
０等から構成され、プローブ６が被測定物７具体的には
接触子１１が被測定物７に接触した際に表示ランプ１０
に直流電源が給電され、その接触が表示ランプ１０の点
灯により表示されるようになっている。

従って、被測定物７の各部を測定する場合には、プロー
ブ６を所定の基準位置より移動し、接触子１１が被測定
物７に接触したことを表示ランプ１０の点灯に依って知
り、この点灯位置で表示部８の目盛を読み取ることによ
り行う。

この読み取った値が座標値である。

このようにして被測定物Ｉの各部の座標値を得ることが
できる。

以下、プローブ６の具体的実施例について説明する。

第２図および第３図に示すように、プローブ６は全体と
して、被測定物７に接触される接触子１１と、接触子１
１を保持する保持部１２と、該保持部１２に取付けられ
、前記検出部５に連結されるシャンク部１３と、により
構成され、前記接触子１１を弾性的に支持するとともに
常態において基準位置に維持する構成は、本実施例では
保持部１２内に内蔵されている。

まず接触子１１はその略中央部においてピン１４を介し
て保持部１２に一定の範囲内で揺動自在に支承され、か
つその先端において球状の接触端子１５を有している。

保持部１２は、前記ピン１４によって接触子１１を支承
する小径部１６と、箱状の大径部１７と、この大径部１
７の開口部に装着された蓋体１８と、により構成され、
前記シャンク部１３はこの蓋体１８に取付けられている
。

接触子１１の基端側には絶縁材１１Ａを介して基準ロン
ド１１Ｂが接触子１１と同軸的に精度良く嵌合され、こ
の基準ロンド１１Ｂは前記保持部１２の大径部１７内ま
で延在されている。

ここにおいて接触子１１は基準ロッド１１Ｂを介して弾
性的に、かつ基準位置に支持されている。

すなわち、大径部１７内にはピン１９の回りに水平に揺
動自在な位置決め部材加が設けられ、この位置決め部材
２０は前記接触子１１の基準ロンド１１Ｂの外周に当接
して該接触子１１を基準位置に位置決めする当接部２１
を有している。

この当接部２１は円柱状の部材が精度良く位置決め部材
２０に絶縁材２０Ａを介して固定されることにより構成
されている。

また、この位置決め部材２０には突起２２が設けられ、
この突起２２と前記接触子１１との間には第１のばね２
３が介装されている。

この第１のばね２３により位置決め部材２０と接触子１
１は互に当接する方向に付勢されている。

さらに、位置決め部材２０が接触子１１を基準位置に維
持せしめる状態、すなわち常態において、該位置決め部
材２０は基準固定子２４に当接されている。

この基準固定子２４は円柱状の部材が前記保持部１２に
固定されることにより構成され、位置決め部材２０はそ
の前記当接部２１においてこの基準固定子２４に当接さ
れている。

また、位置決め部材２０には他の突起２５が設けられ、
この突起２５と基準固定子２４との間には第２のばね２
６が介装されている。

この第２のばね２６により位置決め部材２０は該基準固
定子２４の方向に付勢されている。

また、前記保持部１２の外周の一部には接触子１１が基
準位置にあることを検出するためのランプ２７が設けら
れ、このランプ２Ｔの一端子はリード線２８を介して前
記基準固定子２４に接続されている。

ここで基準固定子２４、位置決め部材２０の当接部２１
および接触子１１の基準ロンド１１Ｂはそれぞれ導電性
材により形成されている。

基準ロンド１１Ｂはリード線２９を介して保持部１２に
取付けられたタップ３０に接続され、かつタップ３０は
リード線３１を介して前記ランプ２７の他の端子に接続
されている。

また、タップ３０は外部電源、例えば第１図に示した被
測定物７と接触子１１との接触を検出する接触検知回路
の一部をなす検出装置９に接続されている。

従って、ランプ２７は接触子１１が基準位置にあるとき
のみ点灯されるようになっている。

次に以上の構成のプローブの作動を第４図および第５図
に基いて説明する。

まず、常態においては、位置決め部材２０は第２のはね
２６により基準固定子２４に確実に当接されて位置決め
され、この位置決め部材２０に第１のばね２３により接
触子１１が確実に当接されて基準位置に位置決め保持さ
れる。

この場合基準固定子２４と位置決め部材２０の当接部２
１、および接触子１１の基準ロッド１１Ｂと前記当接部
２１はそれぞれ接触されているため、ランプ２７は点灯
される。

ここで、接触子１１の接触端子１５が被測定物に接触し
、第２図の右方向に押された場合、該接触子１１はピン
１４を支点として揺動し、第４図に示すようになる。

すなわち、接触子１１は位置決め部材２０から離間する
。

これによってランプ２７は消灯される。

しかし、接触端子１５が被測定物から離れると、接触子
１１と位置決め部材２０との間には第１のばね２３が介
装されているため、接触子１１は再び位置決め部材２０
に当接し、基準位置に精度良く保持されることになる。

また、ランプ２７は再び点灯され、接触子１１が基準位
置に戻ったことが確認できる。

また、接触子１１の接触端子１５が被測定物に接触し第
２図の左方向に押された場合、第５図に示すように接触
子１１は位置決め部材２０を図の右側に押出し、位置決
め部材２０はピン１９の回りに反時計方向に回動する。

しかし、接触端子１５が被測定物から離れると、位置決
め部材２０は第２のはね２６により基準固定子２４に向
って付勢されているため、時計方向に戻され、再び該基
準固定子２４に当接する。

これにより接触子１１は再び基準位置に精度良く保持さ
れる。

本実症例によれば、ランプ２７により接触子１１の位置
を検出することができるとともに、接触子１１と被測定
物７との間のごみ等の付着の有無を検出することができ
る。

すなわち、接触子１１と被測定物７との間の接触面の一
方にごみ、酸化被膜等が付着し、接触面の導通性がなく
なった場合、接触子１１が被測定物７に接触しても接触
検知回路の検出装置９の表示ランプ１０が点灯しなくな
る。

しかし、前記ランプ２７は接触と同時に消灯されること
になり、よって両ランプ１０．２７が同時に消灯状態に
なった場合には接触面に付着物が介在していることが検
出できる。

なお、本実施例においては位置決め部材２０を水平な面
内でピン１９の回りに揺動可能にした力＼これに限定す
る必要はなく、実質的に接触子１１゜特に接触子１１の
基準ロッド１１Ｂが移動する方向に移動可能として該接
触子１１を弾性的に支持できれば良い。

また、基準固定子２４も本実施例に限定されることなく
、例えば保持部１２自体を内側に突出させて形成しても
よい。

次に第６図ないし第８図には本考案の他の実施例が示さ
れ、本実施例は前記実施例が接触子１１の揺動可能範囲
を一平面内のみとしたのに対し、接触子１１を四方に揺
動し得るように支承したものである。

ここで前記実施例と同−若しくは相当部分は同一符号で
示し、これらの部分の説明は省略する。

本実施例において、接触子１１はピン１４を介して内筒
３５に揺動自在に支承されかっ内筒あは前記ピン１４と
は直角のピン３６．３６を介して保持部１２の小径部１
６に揺動自在に支承されている。

これにより、接触子１１は一定の範囲内であらゆる方向
に揺動し得るようになっている。

また、接触子１１を位置決めする位置決め部材は符号２
０，４０で示、すように常態において互に直角な位置に
それぞれピン１９、３９を介して揺動可能に２つ設け
られている。

これら位置決め部材２０．４０は互に重なるように配置
され、該両部材２０，４０の当接部２１．４１にともに
接するようにして接触子１１の基準ロッド１１Ｂが位置
決めされている。

この基準ロンド１１Ｂが両部材２０，４０に向って第１
のばね２３；４３によってそれぞれ付勢されている。

両位着決め部材２０．４０を位置決めするための基準固
定子も符号２４，４４で示すようにそれぞれの部材につ
いて１つ設けられ、両部材２０．４０をこの基準固定子
２４，４４に向って付勢するために第２のばね２６，４
６がそれぞれ設けられている。

また、特に第１図に示すように、ランプ２７の一端子は
基準固定子２４に接続され、ランプ２７の他の端子は外
部電源を介して他方の基準固定子４４に接続されている
。

ここで、接触子１１の基準ロッド１１Ｂは常態において
位置決め部材２０゜４０にともに当接され、両基準固定
子２４，４４もそれぞれ位置決め部材２０，４０に当接
されているため、ランプ２７に通電されランプ２７が点
灯するようになっている。

本実施例によれば、接触子１１はあらゆる方向に揺動自
在とされており、従って接触端子１５の外周のあらゆる
点で被測定物に当接させても当接時の衝撃を吸収でき、
かつ、接触子１１を被測定物から離間させれば再び精度
良く該接触子１１を基準位置に位置決めすることができ
る。

また、前記実施例と同様に本実施例においても、接触子
１１が例等かの原因で基準位置に設置されない場合には
ランプ２７が消灯されるために測定者は容易にその事実
を確認でき、ランプ２７が点灯される状態に接触子１１
を位置決め修正することにより常に精度の高い測定をな
すことができる。

なお、本実施例においては２つの位置決め部材２０．４
０を互に直角に配置したが、これに限定する必要はなく
、実質的には一方の位置決め部材２０に対し他方の位置
決め部材４０をある角をもって交差するように配置すれ
ば、接触子１１を基準位置に位置決めできる。

以上のように、本考案によれば、簡単な構成で接触子を
弾性的に支持して衝撃等を吸収し得るとともに、該接触
子を常に基準位置に精度良く維持できるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な座標測定機を示す正面図、第２図は本
考案に係るプローブの実施例を示す断面図、第３図は第
２図のＩ−１線に沿う断面図、第４図および第５図は同
実施例の作動状態をそれぞれ示す説明図、第６図は本考
案の他の実施例を示す断面図、第７図は第６図の■−■
線に沿う断面図、第８図は第７図の■−■に沿う断面図
である。６・・・・・・プローブ、１１・・・・・・接触子、１
２・・・・・・保持部、２０，４０・・・・・・位置決
め部材、２３，４３・・・・・・第１のばね、２４，４
４・・・・・・基準固定子、２６．４６・・・・・・第
２のばね。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

被測定物に接触される接触子と、接触子を一定の範囲内
で揺動自在に支承する保持部と、移動可能にされ、常態
において前記接触子と当接して該接触子を基準位置に位
置決めする位置決め部材と、位置決め部材と接触子との
間に介装され、接触子を位置決め部材の方向に付勢する
第１のばねと、常態において位置決め部材と当接して該
位置決め部材を位置決めする基準固定子と、基準固定子
と位置決め部材との間に介装され、位置決め部材を基準
固定子の方向に付勢する第２のばねと、前記被測定物と
前記接触子との接触を検出する接触検知回路と、前記接
触子と前記位置決め部材との接離を検出する基準位置検
知回路と、を備えたプローブ。