JPS59501875A

JPS59501875A - 位置検知装置

Info

Publication number: JPS59501875A
Application number: JP58503440A
Authority: JP
Inventors: マクマ−トリイ・デイビツト・ロバ−ツ
Original assignee: レニシヨウ　パブリツク　リミテツド　カンパニ−
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1984-11-08
Also published as: WO1984001621A1; EP0126195A1; US4536661A; EP0126195B1; DE3372536D1; JPH0372925B2

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】位　置　検　知　装　置技　術　分　野本発明は位置検知装置に関するものである背　景　技　術たとえば数値制御工作機械において、回転軸線を有するスピンドルと、このスピンドルを回転支持する支持構造と、前記スピンドルと共にその軸線のまわりに回転するように前記スピンドルに固着された本体を有し、さらに物体の検知を行う手段を有するプローブと、この検知に応答して信号を発生する手段と、前記プローブ本体から前記支持構造上において前記軸の回りの所定の角度位置に設けられた部位まで信号を伝送する外部伝送手段とを具備することは知られている。

前記の角度位置を適切に定めて、外部伝送手段が支持構造上に存在する伸の装備品を防げないようにする。

しかし、たとえば特定の測定操作のために、スピンドルを回転させることによってプローブを回転させることが望ましい場合がしばしばある。従来は、前記部位角度位置を定めなければならなかったので、このような回転が不可能であった。

発　明　の　開　示本発明は、前記プローブ本体に対して前記軸線のまわりに相対的に回転するが軸方向には相対運動しないように前記プローブ本体上に支持されたスリーブと、前記スリーブを前記支持構造に対して相対的に回転しないようにするが、前記プローブ本体の前記スピンドルからの離脱とともに前記支持構造から軸方向に離脱させうるように前記支持構造に連結する連結手段と、前記プローブ本体と前記スリーブとの間の相対的回転を許しながら前記本体とスリーブとの間で前記信号の伝送を行うための内部伝送手段とを具備し、前記外部伝送手段を前記スリーブと前記部位との間に配置して前記信号を伝送するようにして上述の困難さを克服する。

図面の簡単な説明以下において、本発明の好Ｍ実施例を添附図面を参照して詳細に説明する。

第１図は数値制御工作機械の工具スピンドルの縦断面図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図、また第３図は第１図の矢印龍の方向に見た部分図で固定支持構造すなわち軸受ハウジング１１の中においてスピンドルｌＯがその軸１１１０Ａのまわりに回転自在に取付けられている。通常の切削工具の代わりに、スピンドル１０には位置検知プローブ１２が固着されている。

このプローブはスタ・イラス１４を支持したプローブ本体１３を有し、これを加工片１５の位置を検知するために加工片に係合させる。加工片！５は加工テーブル１６−ヒに支持され、このテーブル１Ｂはスピンドル１ｏに対して測定可能に移動可能とする。このプローブは、テーブル１Ｂの運動中にスタイラスと加工片との係合に応答してプローブ信号１７を出力するようにする。このプローブ信号１７は軸受ハウジング１１に伝送され、さらに制御系（図示されず）に伝送されなければならない。この制ａｌ系はプローブ信号１７の瞬時におけるテーブルの位置、従って加工片の位置を測定する。プローブ１２はテーパ部材１８によってスピンドル１ｏに連結され、そして軸線＋ＯＡの方向にスピンドル１ｏから離脱可能である。

プローブ１３−１−に支持されたスリーブ１つは半径ブ）向に延びるアーム２０を含み、このアーム２ｏは、軸方向に着税自在の機械的コネクタ２１によってハウジング１１に連結される。このコネクタ２１は、アーム２０上に設けられた軸方向の第１要素２１Ａと、この第１要素２１Ａによって係合されるようにハウジング１１上に設けられた第２要素すなわちくぼみ２１Ｂとを含む。コネクタ２１はスリーブ１８を回転しないように保持するが、スリーブ１８をハウジング１１から軸方向に引出すことができる。−′プローブ本体１３はジャーナル２２を有し、このジャーナル２２上にスリーブ１８を適切に支持して、その静止中にもプローブ本体１３が軸線１０Ａのまわりに回転できるようにする。プローブ本体１３上のショルダ２３，２３Ａによってスリーブ１８がプローブ本体１３に対して軸方向に動かないようにする。スリーブエ８は、工具機構２５によってプローブ１３に係合するための環状溝２４を有し、それにより、プローブおよびスリーブ組立体１２．１９をスピンドル１０上の所定位置に軸方向に着脱可能とする。アーム２０をテーパ部材１８上のドライブキー１８Ａに対して適切に配置して、プローブが機構２５によってスピンドルｌＯの中に挿入されるときに、第１要素２１Ａの位置がくぼみ２１Ｂと合うようにする。

スタイラス２４と加工片１５とが係合してスタイラスがプローブ本体１３に対して少し変位したときに電気接点２６がしゃ断されることによって、プローブ信号１７が発生する。接点２６は電気回路２７の中に配置される。この回路は、プローブ本体１３とスリーブ１９との間に設けられた第１誘導結合部２８から成る内部伝送手段に一接続されている。第１誘導結合部２８は、本体１３の外周の一部に取付けられた第１コイル２８Ａと、スリーブ１８上に取付けられた周方向に連続しているコイル２８Ｂとを有し、それにより、プローブ本体１３とスリーブ１９との相対角変位装置の如何にかかわらずに、信号はこの結合部２８によって伝送される。コイル２８Ｂの直径はプローブ本体１３の相対的に小さい直径寸法によって決定されるので、周囲の構造にはじゃまにならない。スリーブ１９とハウジング１１との間において信号１７を伝送するために、ハウジング１１の外部に配置された第２結合部３０から成る外部伝送手段を設ける。この第２結合部３０は、コネクタ２１の要素２１Ａ、２１Ｂにそれぞれ設けられた２個の局部コイル３０Ａ、３０Ｂを有する。

コネクタ２１と結合部３０は、プローブ本体１３の／＼ウジングに対する回転を許しながら、軸線１０Ａのまわりの所定角度位置Ｘに配置されている。もしもアーム２０がプローブ本体１３に固着されているものとすれば、アーム２０は当然にプローブ本体１３の回転に関与し、そして結合部３０は、ハウジング１１上に設けたコイル２８Ｂのような周方向に連続するコイルを必要とすることになってしまう。これは゛、ハウジング１１の隣接端部において多くの場合に得ることのできないスペースを必要とすることになる。この問題は、特に、もともと工具の使用のためにのみ設計された工作機械において、あとの段−でプローブ設備がいわゆる“レトロフィツト”として導入される場合に生じるが１本発明がこの問題を解決することは明らかである。

図示されていない変形例においては、誘導結合部２８の代りにスリップリング結合を使用する。図示されていない他の変形例においては、誘導結合部３０の代りにオプトエレクトロニック結合部を使用する。

プローブおよびスリ、−ブ組立体１２．１９は、ハウジング１１上に取付けられた流体流送給管３４から、プローブ本体１３に隣接したスタイラス部分１４Ｂを環状に包囲する開口３１Ｇに達する流体流ダクト３１を含むことができる。開口３１Ｇはスタイラス１４に沿って、その加工物接触端＋４Ａに向いて開いている。圧搾空気または工具冷却液などの流体がダクト３１に供給され、スタイラス１４の末端１４Ａに向けられてこの末端１４Ａを清潔に保持する。ダク、ト３１はスリーブｌＳ上に配設され、アーム２０の中にダクト部分３１Ａを有する。このダクト部分３１Ａは流体流コネクタ３２によって送給管３４に連通される。このコネクタ３２は要素２１Ａ上に設けられたソケ、）３２Ａを有し、要素２１Ｂ上に設けられたプラグ３２Ｂがこのソケット３２Ａに係合する。ダクト部分３１Ａは、スリーブ１９に固着されプローブ本体１３を包囲するシュラウド３３に達している。プローブ本体１３とシュラウド３３との間隙３１Ｂはダクト３１の一部を成し、出口開口３１Ｇに達している。

好ましくは、連結部材２１の要素２１Ｂと回路結合部３０の要素３０Ｂが取付部材２８に設けられ、この取付部材がハウジング１１に対してＸ点においてネジ２９Ａによって固着される。したがって、プローブ設備を具えていない工作機械にこのような設備を設けるべき場合には。

組立体１２．１９と共に取付部材２８を供給するだけでよい。後者の組立体は通常の切削工具と同様にテーバ部材１８または同等の手段によってスピンドルｌＯに連結さ゛れ、しかも取付部材２９は簡単な取付作業によってハウジング１１に容易に固着される。

Claims

【特許請求の範囲】１１回転軸線（ＩＯＡ）を有するスピンドル（１０）と、前記スピンドル（ｌＯ）を前記軸線のまわりに回転するように支持する支持構造（１１）と、前記スピンドル（ｌＯ）と共に回転するように前記スピンドル（ｌＯ）に対して着脱自在に固着された本体（１３）を有し−１さらに物体（１５）の検知を行う手段（１４）を有するプローブ（１２）と、この検知に応答して信号（１７）を発生する手段（２６）と、前記支持構造（１１）上において前記軸線（ＩＯＡ）のまわりの所定の角度位置に設けられた部位（Ｘ）まで前記プローブ本体（１３）から信号（１７）を伝送するための外部伝送手段（３０）とを有する位置検知装置において、前記プローブ本体（１３）に対して前記軸線のまわりに相対的に回転するが軸方向には相対運動をしないように前記プローブ本体（１３）上に支持されたスリーブ（１９）と、前記スリーブ（１９）を、前記支持構造（１１）に対して相対的に回転しないようにするが、前記プローブ本体（１３）の前記スピンドル（１０）からの離脱とともに前記支持構造（１１）から軸方向に離脱させうるように、前記支持構造（１１）に連結する連結手段（２１）と、前記プローブ本体（１３）と前記スリーブ（１９）との間の相対的回転を許しながら、前記本体（１３）とスリーブ（１９）との間で前記信号（１７）の伝送を行うための内部伝送手段（２８）とを具備し、前記外部伝送手段（３０）を前記スリーブ（１８）と前記部位（×）との間に配置して前記信号（１７）を伝送するようにしたことを特徴とする位置検知装置。２、前記内部伝送手段（２８）は結合部（２８）を含み、この結合部（２８）は前記プローブ本体（１３）および前記スリーブ（１８）のいずれか一方に設けられた第１結合要素（２８Ａ）を有し、この第１結合要素（２８Ａ）を、前記プローブ本体（１３）および前記スリーブ（１９）の他方に設けられた周方向に連続する第２結合要素（２８Ｂ）と協働させて、前記信号（１７）の伝送を行って、前記プローブ本体（１３）と前記スリーブ（１９）との相対回転に際して前記要素（２８Ａ、２８Ｂ）間で信号の伝送が保持されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置検知装置。３、前記連結手段（２１）は、それぞれ前記スリーブ（１８）および前記支持構造（１１）上に設けた軸方向に着脱自在な連結要素（２１Ａ、２１Ｂ）　＆有する機械的コネクタ（２１）を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置検知装置。４、前記外部伝送手段（３０）は、前記機械的コネクタ（２１）の各連結要素（２１Ａ、２１Ｂ）に設けた第１結合要素およびｍ１２結合要素（３０Ａ、３０Ｂ）を有する結合部（３０）を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の位置検知装置。５、前記プローブ（１２）は、前記プローブ本体（１３）から延在し、加工物接触端部（１４Ａ）を有するスタイラス（１４）を含み、前記スリーブ（１９）は流体流ダク）　（３１）を含み、前記スリーブ（１８）と前記支持構造（１１）との間に流体流コネクタ手段（３２）を設けて、前記支持構造（１１）から前記ダクト（３１）に流体を伝達するようになし、前記ダク）　（３１）は前記加工物接触端部、（１４，Ａ、）に向けられた出口（３１Ｇ）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項ｉ載の位置検知装置。６、　前記連結手段（２１）は、それぞれ前記スリーブ（１９）および前記支持構造（１１）上に設けられ、軸方向に着脱自在な連結要素（２１Ａ、２１Ｂ）を有する機械的コネクタ（２１）、および前記流体流コネクタ手段（３２）は、機械的コネクタ（２１）の前記連結要素（２１Ａ　、　２’１１３）にそれぞれ設けられた流体流コネクタ要素（３２Ａ、３２Ｂ）を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置検知装置。７、　前記流体流ダク）　（３１）は前記スタイラス（１４）の前記プローブ本体（１３）に隣接した部分（１４Ｂ）を包囲するシュラウド（３３）を具え、および前記出口開口（３１Ｃ）は前記スタイラス部分（１４Ｂ）を包囲し、かつ前記スタイラス（１４）の加工物接触端部（１４Ａ）に向けられていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の位置検知装置。