JPS5960205A - 多座標−感知ヘツド - 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】 本発明は、特許請求の範囲第１項記載の多座標−感知ヘ
ッド°に関する。

多数の刊行物からイｕ１々の構造の多座標−感知ヘッド
が知られている。

ドイツ／１ケ許明細書２２４２３５５から電子的多座標
ツイーンが知られておシ、その感知ピンは空間的な直蝕
案内システムに配置され、かつ感知ビンが変位すると信
号を発信する信号発生器に使用されている。

さらに、ドイツ公開公報１５４８３２６からは工作機械
のためのゼロ−感知装置が知られておシ、この装置では
、過負荷の場合にボルダとｆｌｌ１１定装置の分離を可
能とする過負荷安全機４１′）Ｉが設けられている。

多数の関連した刊行物からほんの実例として抽出された
解決策は、多座標ツイーンが測定機械にだけではなく、
処理センターのような数値制御される処）Ｍ４Ｍにも使
用される割合が多くなっているときに、欠点をしよって
いる。測定室の状態と反対に非常に手荒な工場の作業や
きわめて自動的な製造経過には、周知の解決策では直ち
に創造し得ない新規な測定装置が必要である。

従って、本発明は、周知の欠点をもたず、従って自動制
御される製造過程での使用や多座標−測定機での使用と
同様に工場で使用する際の厳しい要求も考慮に入れた多
座標−感知ヘッドを創造することを課題の基礎としてい
る。従って、多座標−感知ヘッドは、正確に再生可能な
感知信号を供給し、頑丈であシ、かつ６１１ｊ定経過に
誤があるときに測定ヘッドを破壊せずに安全性を示さな
ければならない。

この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴事項を特徴と
する多座標−感知ヘッドによ勺解決される。

本発明の別の発展例は実施態様項に記載してある。

本発明による感知ヘッドの特別な利点は、許容し煎ｉ）
い感知ビンの変位に対して安全であることと、感知ビン
の変位信号を良好に再生できることと、構造の大きさが
小さいことと、構成が比較的簡単であることとにある。

以下、本発明の実施例を図面にょシ説明する。

第１図に示した基本作用位置にある感知ヘッドは感知ヘ
ッドハウジング１を有し、この感知ヘッドハウジングは
？Ｉ＋＋＋定機または処理機械（図示省略）のスピンド
ルに締め付はピン２により取９つけることができる。こ
の機械が数値制御される処理センターである場合には、
感知ヘッドを工具マガジンに貯蔵し、そして測定目的の
ために取シ出してスピンドルに取りっけることかで−き
る。感知ヘッドハウジング１の内部に実質的に円い板３
が配置されておシ、この板３は、自由端に感知球５を担
持する感知ビン４の内端に固定されている。板３は球６
のリングに対し正確に限定された位置を有し、球６のリ
ングは感知ヘッドハウジング１の底７に一感知ビン通過
口８の外周にわたって一様に分配されて一同着されてい
る。球６のリングが板６の精密な座を形成しておシ、板
３はこの目的のために（球６のリングに載るために）平
坦な面および彎曲した、例えば円錐形の面を形成するか
、または二つの円錐面を形成する回転対称な凹所９を有
し、この凹所の助けで、なお柔軟な接合剤に埋設された
球６が球６のリングの高さと直径に関して正確な位置に
押圧され、そしてそこに接合剤が硬化するまで保持され
る。かくして、板３のためにきわめて精密な座が創造さ
れ、この座は価格上有利であり、かつこの精度は底部７
を月相を除去する機械加工ではほとんど達成されないだ
ろう。

詳細には示してないねじシ安全機構によれば、感知ビン
４を有する板３が変位後宮にゼ）びスタート位置に戻る
ことができる。球６のリングに対する板３の位置が正確
であることにより感知球５のゼロ位置も常に正確に同一
である（要求された公ダー′二内にあるのは云うまでも
ない）。

感知ビン４がリンク装置を介して感知ヘッドハウシング
１と連結されている。感知ビン４は、継手１１によシ中
間部材１０とカルダン的に連結された入力駆動部拐とし
て作用する。中間部材１０が他端に別のカルダン継手１
２を有し、このカルダンＡ（１１手で中間部月１０が回
動レバー１３に取シつけられている。回動レバー１３は
リンク装置の出力部月を形成し、かつ平坦な継手１４に
よシ感知ヘッドハウジング１に枢着されている。

回動レバー１３に係合するばね１５で、感知ビン４がそ
のゼロ位置に保持され、そのゼロ位置から感知ビン４が
ばね１５の戻り力に抗して任意の方向に変位可能である
。回動レバー１６の自由端にある光電構造ユニット１６
は、感知ビン４が任意の方向に変位したときに感知ビン
変位信号を発信するのに役立つ。

普通、この種の感知ヘッドの作用範囲は１〜２ミリメー
タ内にあるが、このことは、全搬に感知ビン変位信号の
発信がおそくとも１０ミクロメーク（１０μｍ）だけ変
位後確実に完了して、測定のときに必要な再生可能性を
確保することを意味する。

感知ビンの変位は全搬に、加工片Ｗが感知ビン４と接触
することによシ行われる。そのとき、感知ビン変位信号
が、感知ビン４と加工片Ｗの間で接触したときの測定値
の決定に役立ち、かつ数値制御により、相対的に相互に
移動可能な機械構成部品を停止させるのに利用できる。

数ミリメーターしかない前述した作用範νｆ１では、機
械ｔ１゛４成部品の停止が問題となるのは明らかである
。従って、大抵の周知の感知ヘッドが約５市の一定の超
過行程を有するので、感知ビン４のこの変位範囲ではこ
の感知ビンがなお摺傷されない。

制御駆動部または駆動部が制限される故障の場合に、こ
の超過行程が事イａによっては十分でなく、感知ヘッド
が損傷することになる。この理由から、なお、感知ビン
の変位が大きすぎるときに、感知ヘッドを離脱させる過
負荷安全機材もある。すでに初めに述べたように、この
周知の解決は欠点をしよっている。

ここでは、感知ビン４の懸垂が新規な事実であシ、感知
ビン４の変位が適切であるときに、第２，３および４図
から明らかなように、感知ビン４が感知ヘッドハウジン
グ１の中に沈むことができる。このとき、どの方向から
加工片Ｗが感知ビン４に接触するかは重要ではない。リ
ンク装置または感知ビン４が感知運動に相応して移動し
て、回動レバー１３を一平面内で継手１４の軸心を中心
として回動させる。そのとき、中間部材１０は、感知ビ
ン４の変位と回動レバー１５の回動により決定される位
置をとる。ばね１５の戻り力はその変位に対し反対に作
用する。

回動レバー１３がわずかにその休止位置から動くや否や
、光電１１・ｒ造ユニット１６が信号を発信する。この
わずかな運動は加工片Ｗと感知ビン４の間の最もわずか
外接触によシ生じる。感知ビン４が半径方向に変位する
と、この感知ビン４が、第３図から明らかなように少な
くとも一つの球６を介して傾斜する。

作用範囲から外への変位（約５皿）は常に故障を示すの
で、￥ｉ−報装置２０を有利なように設けることができ
る。これは長いトリガーレバー２１を有するマイクロス
イッチ２０からなることができ、このトリガーレバー２
１は回動レバー１３に係合していて、回動レバー１３の
予め調整可能な回動に到達するや否やマイクロスイッチ
２０をトリガーする。回動レバー１！１がさらに変位し
ても、マイクロスイッチ２０のスイッチ挙動については
意味がない。當報装置２０によυ送られる警報信号は光
学的および音響的でも、またはこれらの一方でも良いし
、または機械のために即座の６緊急−０ＦＦ”を生じさ
せることもできる。いずれの場合でも、その作業経過へ
手で作用させることが輸報後必要である。

故障状況後とのように手で作用させることから、まだ感
知ヘッドの別の発展例が得られる。

すなわち、故障が起きた後手による作用が一通常の自動
的経過において一必要であるノ揚今に、感知ビン４を−
これが作用範囲を越えて変位したときに一感知ヘッドハ
ウジング１の内部にスナップ作用で入れるための装置を
備えるように感知ヘッドをｔｌ’７成することができる
。

コツトき、感知ビン４が感知ヘッドハウジング１の内部
にばちんと入った後感知ヘッドハウジング１の内部で感
知ビン４の停止が生じるようにリンク装置４，１０，１
１，１２，１５．１４およびばね１５を配置することが
できる。この場合、その停止はばね１５の力成分の合力
により行うことができる（第４図）が、機緘岬または電
気機械的な停止部、例えば制御可能な錠止レバーでも可
能である。手で作用させたときに、錠止機構を再び解く
ことができる。

本発明の利点は、輸送のときおよび感知ヘッドの支持の
とき、に有用にすることもできる。なぜなら、これらの
場合にも感知ビン４が感知ヘッドハウジング１の内部に
沈むことができるからである。感知ビン通過口８を有利
なようにキャップで閉鎖することができる。

感知ビン４を他の方法で支承することも、またはリンク
装置を他の仕方で４トメ成することも本発明の枠内にあ
る。感知ピン変位信号を発信するための構造ユニット１
６も同様に肋導的、容量的または電磁的に作動すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は作用位置にある感知ヘッドの断面図、第２図は
感知ビンが軸方向に変位したときの断面図、第３図は半
径方向に感知ビンが変位したときの感知ヘッドの断面図
、第４図は第６図の変形例を示す図である。 １　・・・感知ヘッドハウジング ４・・・感知ビン ４．１０，１１，１２，１５．１４・・・リンク装置１
６・・・光ｉ）を構造ユニット ｍノ ｂ２ ３ ニｔムＣ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　感知ヘッドハウジングと、感知ヘッドハウジ
   ングに支承され、多方向に向って変位可能であシ、その
   休止位置で限定されたゼロ位置をとる感知ピンと、感知
   ビン変位信号を発信するための構造ユニットとを有する
   、外的に保護された多座標−感知ヘッドにおいて、感知
   ヘッドハウジング（１）には、感知ピン（４）が、外的
   過負荷の場合にリンク装置（４，１０゜１１．１２，１
   ５．１４　）によシ任意の変位方向に沈むような中空室
   が設けであることを特徴とする多座標−感知ヘッド。 （２）　　リンク装置（４，１０，１１，１２，１３，
   １４）として平坦な継手（１４）と多数の立体的な継手
   （１１，１２）が設けられ、これらの継手が駆動部材（
   ４，１０゜１３）を相互に連結している、特許請求の範
   囲第１項記載の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （６）入力駆動部材（４）と出力駆動部１．、Ｉ（１３
   ）の間に、両端にカルダン継手（１１，１２）を有する
   中間部材（１０）が配置されている、特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の外的に保護された多座標−感知
   ヘッド。 （４）感知ピンの入力駆動部材（４）と出力駆動部材（
   １３）が回動レバーである、特許請求の範囲第１項から
   第３項までのうちのいずれか一つに記載の外的に保護さ
   れた多座標−感知ヘッド。 （５）　　感知ヘッドノ・ウジング（１）には、感知ピ
   ン（４）を−それが作用範囲を越えて変位すると一感知
   ヘッドノ・ウジング（１）の中空室の中ヘスナツプ作用
   させることができる装置がある、／ｌ！ｆ許請求の範囲
   第１項から第４項までのうちのいずれか一つに記載の外
   的に保護された多座標−感知ヘッド。 （６）感知ピン（４）が感知ヘッドノ・ウジング（１）
   の中空室内で停止可能である、特許請求の範囲第１項記
   載の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （７）感知ビン（４）が感知ヘッドハウジング（１）の
   内部に実質的に円い板（３）を有し、感知ヘッドハウジ
   ング（１）の底（７）にある球（６）のリングに対する
   板（３）の位置により゛、使用中感知球（５）の限定さ
   れたゼロ位置が決められる、特許請求の範囲第１項記載
   の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （８）板（６）がその下側に、球（６）を調整するため
   の回転対称な凹所（９）を有し、その凹所（９）は平坦
   な而および彎曲した、例えば円錐形の面を形成するか、
   または二つの円錐面を形成しており、これらの面は、球
   の収容部に固着された球のリングに当接している、特Ｂ
   ′ｆＮ７１求の範囲第７項記載の外的に保護された多座
   標−感知ヘッド。 （９）回動レバー（１３）が感知ビン変位信号を発信す
   るだめのオＩＩ￥造ユニット（１６）を作用させるよう
   になっている、特許請求の範囲第１項または第４項記載
   の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （１０）感知ビン変位信号を発信するための構造ユニツ
   ）（１６）が光電的測定装置である、特許請求の範囲第
   １項または第９項記載の外的に保護された多座標−感知
   ヘッド。 （１１）光電的測定装置が、送光器（１７）と、光学要
   素（１８）と、受光器０９）とからなる、特許請求の範
   囲第１０項記載の外的に保護された多座標−感知ヘッド
   。 （１２）送光器（１わが光ダイオードであり、光学要は
   第１１項記載の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （１３）光学要素（１日）が、所属の感知板を有する、
   特許請求の範ｖ（１第１０項または第１１項記載。 の外的に保護された多座標−感知ヘッド。 （１４）感知ビン（４）が作用範囲を越えて変位すると
   ｆｌ・相信号をトリガーする捷報装置（２ｏ）が設けら
   れている、特許請求の範囲第１項記載の外的に保賎され
   た多庖標−感知ヘッド。