JPS58501690A - 探測具 - Google Patents

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】 探」１１Ｌ 本発明は、例えば対象物の諸寸法を決定するために座標測定器と共に使用する探 測具およびこのような探測具を組み合わせる座標測定器に関する。

本発明の目的は、上記タイプの探測具を改良した探測具を提供することである。

本発明の１の特徴となる点は、座標測定器に使用する次のような探測具を提供す ることで、この探測具は、ケーシングの内部に可動自在に取付けられこのケーシ ングを突き抜けて突出した探針と、スイッチを作動するためのスイッチ作動部材 と、探針の動きを望ましくは直線運動にしてスイッチ作動部材の動きに伝動する 伝動手段とから構成されている。

ここで探針をケーシングに対し、多方向に運動し得るように取付けるのが好まし い。

また、伝動手段をケーシングより突出した探針の端から離れた反対側の端に設け られた第一伝動部材と、スイッチ作動部材の一端に設けられた第二伝動部材とか ら構成し、例えばスプリングのような付勢手段により探針の方に押し付けられた スイッチ作動部材を介して、上記の第一および第二伝動部材を互いに接触させて おくのが便利である。

さらに、内払動部材のうち第一伝動部材がシート、最も好ましいのは略円錐形の シートを含み、また第二伝動部材が、円錐形のシートの傾斜した表面上に乗るボ ール・ベアリングを含むようにすることが有利である。これら伝動部材は、一般 に探針を使用しない時、付勢手段がスイッチ作動部材に取付けられた伝動部材を 押し付け、ボール・べ・アリングが円錐形シートの頂点領域に位置するように配 置されており、この頂点領域は、探針が中心に位置する場合における基準位置に 対応するところである。

一般に、第一伝動部材を探針に取付け、第二伝動部材をスイッチ作動部材に取付 けることが望ましい。

円錐形シートの傾斜面が作る内頂角は、付勢手段の作用にも拘らず、ボール・ベ アリングがゼロ位置に返らない程に大きくてはならず、またこれが小さすぎ探針 が最大の偏向位置まで動いたとき、スイッチ作動シャフトが、ケーシングの内に おいて、正常な滑りが行なえる位置に戻り得ない程の変形を受けるものであって もならない。

円錐形シートを１経方向の断面において見たとき、円錐形シートの頂点より円錐 形シートの縁に延びるところの円錐形シートの傾斜した内表面に沿う線が、水平 線となす角を望ましくは４５°以下、より望ましくは１５°〜３０°、最も好ま しくは略２０６〜２５６とする。

この探測具は、手動若しくはコンピュータ制御の下で作動する座標測定器と共に 使用するように意図されたものである。

探釧の位置は、視覚表示を備えかつそれ自身から、またコンピュータに存する中 間層を通してデータを近づけさせ得る読み取りカウンタにより決定される。また 、コンピュータにより、任意の与えられた位置において装置を作動させ、その途 中における経過をモニターを用いて監視することが可能になるという便利さもあ る。探測具が予めセットした基準位置に達したときは、いつでも測定作業を開始 することができる。

座標測定器を手動により若しくはコンピュータ制御のちとに、探針が測定すべき 部分に接触するまで駆動させる。このようにして接触した瞬間に、探測具は測定 器の位置に対応する値をコンピュータに伝達するスイ、ツチを介して信号を発し 、そして、コンピュータにより次の作業が命令される前に、測定器の主駆動シス テムを停止させ、方向を逆転させ、また探針を測定すべき部分より退去させ、予 めセットした位置に戻すのである。

探針が基準位置より遠くに移動すればする程、スイッチ作動部材の移動が大きく なり、移動による変化の量が感知される。スイッチ手段としては、例えば、スイ ッチ作動部材の移動による変化の量が、スイッチの赤外線領域内において、干渉 による変化の量としてあられれる赤外線タイプのスイッチ手段であってもよい。

このような装置において生じた干渉の量は、コンピュータによって解読され、実 ・際の探針の運動を示す測定値として与えられる。この方法により、例えば輪郭 を測定することができる。

ここで、添付した図面について説明すると、第１図は、本発明に基く１形式の探 測具を一部欠截した側面図、 第２図は、探測具を機械の中に取付けるｈ法を示す概略説明図、 第３図は、探測具を使用する１方法を示す回路ダイヤグラム、 第４図は、探測具を使用する他の方法を示す回路ダイヤグラムである。

探測具１は、２つのケーシング部分２．３を有し、第一部分２と第二部分３は、 ねじ部４により相互に螺着されている。

第一部分２は、内部に、例えばプラスチック材料よりなる環状の内部リング５を 有し、この内部リング５は、探針７と一体となった略球状の部分６を受け止めて いる。探針７は、ケーシング部分２の端壁８を貫通して外方へ突出しており、こ の端１８は、探針７が任意の放射方向に角運動できるように形成されている。

円錐形シート１０は、探針７の先端９から離れた反対側の端に設けられており、 探針７がボール６を支点として回転運動した場合に、先端９の運動がシート１０ を反対方向に運動させるようになっている。円錐形シート１０の中に置かれたボ ール１１は、伝動手段を構成する。

１経方向の断面において円錐形シート１０を見た場合、円錐形シートの頂点より 円錐形シートの緑に延びるところの円錐形シートの傾斜した内表面に沿う線が水 平線に対してなす角を、望ましくは４５°以下、最も好ましくは２２１／２°と する。

ボール１１は、リング状のフランジ１２ａを備えるベアリング１２の中に取付け られている。ベアリング１２は軸方向に延びた突起１３ａを持つシャフト１３に 取付けられており、この突起１３ａは、スイッチ作動部材として作用する。シャ フト１３はケーシング第二部分３内部に設けられた線型ベアリング１５の内側に 滑動可能に取付けられており、この線型ベアリング１５内にはボールベアリング １４が内装されている。シャフト１３は、両端がフランジ１２ａと線型ベアリン グのケーシング１５の底とに接して設けられたコイル・スプリング１６によって 、シート１０の方に押し付けられている。このようにシャフト１３が押し付けら れているため、これに伴ないボール１１も円錐形シート１０の頂点の方に押し付 けられている。

探測具１の使用において、先端９が図に示す正常位置より偏向すると球状部分６ がピボットとして働き、部分６．７．９および１０よりなる全部分が動く。シー ト１０の動きによって、ボール１１が円錐表面の上を移動し、それによってシャ フト１３が動かされる。先端９に加えられた偏向させる力が解除されると、探測 具１は、スプリング１６若しくは他の付勢手段の作用により、図に示１位置に戻 る。

探測具を取付ける一つの方法が第２図に示されている。探測具１は、絶縁ガスケ ット２２によって上部本体２１に接続°された下部本体２０に取付けられる。上 部本体２１は、測定器の中に収納される軸２３によって保持されている。電子制 御回路は下部本体２０の中に配置される。

電子回路の１形式を第３図に示す。これは、組合せ制御回路を有する光学電子装 置である。この光学電子装置は、スイッチ作動部材が陽極板と陰極板との間の光 線領域に入ったとき、＠置の電子状態が変化するように、スイッチ作動部材１３ ａと関連させて配置される。

第３図において、光学電子装置をＳＷｌとして、また出力をＯ／Ｐとして示す。

探測具と合せて使用するもう−っの電子回路を第４図に示す。この方法において は、休業片を一定の電位、例えば地電位に保ち、探測具を他の電位、例えば５ボ ルトＤＣに保つ。

図に示す回路では、この電圧が、探測具本体内における内部接続によって探針に 付与される。探測具が作業片と接触するに至ったとき、ＴＲ１の入力信号状態が 変化し、この変化が出力パルスにおいて換算される。

以上に示した両方法において、出力側の電子パルスは、探測具の応用に応じて、 多くの方面に用いることができる。例えば適当なデジタル型の読み取りから伝達 されたデータを得るように用いることも可能である。

測定目的が異なるタイプの場合には、図に示した球状先端ＦＥ、３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ケーシングの内部に該ケーシングより突出するように可動自在に取付けられ た探針と、スイッチ手段を作動するためのスイッチ作動部材と、探針の動きをス イッチ作動部材の動きに伝動するための伝動手段とから構成され、座標測定器の 中で使用する探測具。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の探測具において、探測具の探針をケーシング に対して多方向に運動し得るように取、付けてなる探測具。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の探測具において、伝動手段が、 探針の先端とは反対側の端に取付けた第一伝動部材と、スイッチ作動部材の一端 に取付けた第二伝動部材とから構成され、これら第一および第二伝動部材が、探 針の方向に付勢されたスイッチ作動部材の働きによって互いに接触されてなる探 測具。 ４、特許請求の範囲第３項による探測具において、付勢手段がスプリング手段で ある探測具。 ５、特許請求の範囲第３項またｔよ第４項に記載の探測具において、二つの伝動 部材のうちの第一の部材がシート、最も好ましくは略円錐形シートを有し、第二 の伝動部材が上記円錐形シートの傾斜表面上に乗り得るボール・ベアリングを有 してなる探測具。 ６、特許請求の範囲第３項、第４項または第５項のうちの何れか１項に記載の探 測具において、探針を使用しないとき、付勢手段がスイッチ作動部材に取付けら れた伝動部材を付勢するように働き、探針が中心に位置されるところの基準位置 においてボール・ベアリングが円錐形シートの頂点領域に位置するように配置さ れてなる探測具。 ７、特許請求の範囲第３項〜第６項のうち何れか１項に記載の探測具において、 第一伝動部材が探針に取付けられ、第二伝動部材がスイッチ作動部材に取付けら れてなる探測具。 ８、特許請求の範囲第１項〜第７項のうち何れか１項に記載の探測具において、 円錐形シートの傾斜表面が水平線に対してなす内部頂角が、４５°以下であると ころの探測具。 ９、特許請求の範囲第８項に記載の探測具において、上記の角度が、１５°〜３ ０’であるところの探測具。 １０、特許請求の範囲第８項に、記載の探測具において、上記の角度が、略２０ °〜２５°であるところの探測具。