JPS60117107A - 走査装置又は測定装置 - Google Patents

走査装置又は測定装置

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JPS60117107A
JPS60117107A JP59233406A JP23340684A JPS60117107A JP S60117107 A JPS60117107 A JP S60117107A JP 59233406 A JP59233406 A JP 59233406A JP 23340684 A JP23340684 A JP 23340684A JP S60117107 A JPS60117107 A JP S60117107A
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switching
cone
housing
tool
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アルフオンス・エルンスト
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/006Conical shanks of tools
    • 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
    • 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
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G01B7/008Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B7/012Contact-making feeler heads therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2231/00Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/0288Conical shanks of tools in which the cone is not formed as one continuous surface

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (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】 本発明は検査対象物の位置及び又は寸法の検出及び又は
測定装置にして、検出ハウジングと検出ハウジングに固
定された測定機又は工作機械のスピンドルの工具収容部
に検出ハウジングを装入するために検出ハウジングに固
定された収容要素と、検出ピン及び検出ピンによって附
勢される少なくとも一つの測定値変換器と、検出ハウジ
ング中にある測定値の伝送のだめの電源と、準備運転か
ら測定運転に電源を切換えるための切換装置とを備えた
ものに関するものである。
使用分野 この種の装置は座標測定機及び数値制御工作機械と関連
して使用され、かつ検査対象物又は加工物若しくは工具
の位置及び又は寸法の検出に使用される。
技術レベル 西独国特許公開公報2840934には工作機械のスピ
ンドルの工具収容部に固定されているハウジングを備え
たプローブが記載されている。ハウジングの底から検出
球端を備えた検出ピンが突出しており、検出ピンはダイ
ヤフラムによって底部に自在に枢支されておりかつ他端
でプレートと結合している。プレートはばねによって底
部に押圧される。プレートはピンのだおれを軸線方向及
び半径方向において記録する4個の測定値変換器と接触
する。測定値変換器の出力信号は検出装置に配設された
電源と結合している信号調製装置に供給される。信号調
製装置はスイッチによって投入され、スイッチは検出球
端が検査されるべき加工物の表面に載った時に作動され
る。信号調製装置の出力信号は無線で外部再生装置に伝
送される。スイッチの作動のために検出ピンの比較的大
きな軸線運動が必要なので、測定精度は損われ、そのた
めにスイッチの切換安全性は摩耗及び切換頻度に依存す
る。
雑誌[Maschinen markt J グユルツ
バーグ881982年68巻の1374.1375頁に
は光学的信号伝送のためのアキュムレータの形の内蔵さ
れた電源を備えた三次元測定センサが記載されている。
工作機械のスピンドルの工具収容部への測定センサの装
入の時にはじめて、少ない電流消費の準備運転から測定
運転へのその寿命の延長のだめのアキュムレータが工作
機械の光学的投入信号によって切換えられる。測定運転
の投入のだめのこの光学装置は必要な構成要素のために
コスト高でチシ、かつ送信器及び受信器に発生する外部
汚損並びに場合によっては光路にある異物のために故障
をまぬがれない、そのために多くの工作機械では故障が
生じる。
本発明は上記の分野の検出及び又は測定装置で、準備運
転から測定運転への電源の切換のための簡単な構造の装
置であって、故障がなくかつ測定精度を損わないものを
提供することを課題の基礎とする。
課題解決の手段 本発明によればこの課題は準備運転から測定運転への切
換のための装置が工具収容部における収容要素の軸線伸
長を検出する少なくとも一つのセンサによって附勢され
ることによって解決される。
発明の効果 本発明によって得られる利点は特に工具収容部における
収容要素の軸線伸長の検出によって準備運転から測定運
転への電源の切換のための簡単な構造かつコストの安い
装置が可能にされ、その装置は外部妨害作用をうけず、
摩耗せずかつ測定精度に不利に作用しないことにある。
この装置の実質上高められた故障のない点によって検出
及び又は測定装置の電源の最大寿命が達成され、その結
果特に自動的製造過程ではコスト高の要因となる機械停
止時間及び保守時間が著しく減少される。
本発明の有利な構成は実施態様項から把握される。
実施例及び作用法 本発明の実施例を図面に基いて詳しく説明する。
第1図においてプローブTの横断面が示され、そのハウ
ジングGはクランプ円錐SKの形の収容−要素によって
図示しない工作機械のスピンドルSの工具収容部WA中
に固定されている。この工具収容部WAは種々の工具の
同時の固定に役立ち、工具は図示しない方法で工具マガ
ジンから公知の種々の加工工程のだめの自動工具交換装
置によって選択される。加工終了後又は好適な中間状態
において、工具の代シに上記プローブTがマガジンから
工具交換装置によって工具収容部WAに装入される。
プローブTのハウジングGはボールジョイン)KGを備
えた底板Bを有し、ボールジヨイントによって検出原端
TKを備えた検出ビンTEが検査されるべき加工物Wの
感知のだめ際突出する。
検出ビンTSの他端はハウジングGの内方でプレー)P
に固定されており、プレートはその周囲で多数の等間隔
に分配されたボールに上に載り、ボールは底板Bに隣接
したリング面RF上に例えば接合剤によって固定されて
いる。ハウジングGの内方には測定値変換器MWが配設
されでおり、その(矢印)軸線方向に運動可能な測定値
収容部MAはばねFの作用の下にプレートPの中央に当
接し、かつこれをボールKに押付ける。
検出原端TKによる加工物の検出の際検出ビンTSはラ
ジアル方向にかだむき、それによってプレー)Pは傾倒
運動をなし、かつ一つ又は二つのボールX上を転動する
。傾倒運動によってプレートPの中央に作用している測
定値収容部MAは軸線方向に運動し、かつ測定値変換器
MWを附勢し、測定値変換器は切換信号として検出原端
TKのかだむきを示すか、検出原端TKOかたむきに比
例する測定信号を示すか、構造によってそのいずれかの
信号を発する。検出の後に検出原端TKは常に再生可能
なゼロ位置に戻る。ポールジョイン)KGは検出原端T
Kの任意のラジアル方向のたわみ並びに検出ビンTSの
軸線方向のたわみを可能にする。
測定値変換器MWの切換信号又は測定信号はプローブT
の電源SQに接続されている(第2図)信号調製装置に
供給される。信号調製装置の出力信号は例えば無線で送
信器SE及び図示しない外部受信器を介して工作機械制
御部に送られる。
直流電池の形のこの電源は限られた寿命しか有さない。
できる限シ長い寿命を得るために電源SQが工作機械で
使用されて固有の測定運転の間にのみ投入されることが
考慮される。工具マガジンにおける残シの時間の間は電
源SQは少ない電流消費の準備状態にある。
準備状態から測定運転への電源sQの切換のためにプロ
ーブTK切換装置が設けられており、切換装置Cよ本発
明によれば工具収容部WAにおける収容要素SKの軸線
伸びを感知する少なくとも一つのセンサDによって附勢
されている。
切換装置Uはブリッジ回路BSと切換増[1]器2から
成る。電源SQ、は一方では切換増巾器を介して信号調
製装置SAと他方で1はブリッジ回路Bsの対角線に接
続されており、他の対角線の出方導線は切換増巾器2を
制御する。ブリッジ回路Usの分校には三つの抵抗Rと
ストレーンゲージの形のセンサDが配設されている。収
容要素SKの軸線伸びKよるストレーンゲージ−Dの抵
抗の変化の際切換増巾器2において電源sQは測定運転
のための信号調製装置に接続される。工具収容部WAか
らの収容要素SKの係脱の後に収容要素SKの軸線伸び
が止み、ブリッジ回路BSから最早制御されない切換増
巾器2は電源SQを測定運転から再び少ない電流消費の
ブリッジ回路BSのための準備運転に切換える。
第3図には第1図の上部接続部中の工作機械のスピンド
ルSの中空円錐の形の工具収容部WA中のクランプ円錐
の形のプローブTが部分断面で示されている。クランプ
円錐EIKはスピンド°ル5tyy方向に作用するクラ
ンプ力(矢印方向)の作用の下に工具収容部WAに引つ
けられ、かつ工具収容部WAへの装入の際に少なくとも
一部分において軸線伸びを生ずるように形成されている
軸線伸びの発生のためにクランプ円錐SKの外部円錐角
αは中空円錐WAO内円錐角α2よシ僅かに大きく、そ
の結果、中空円錐WAへのクランプ円錐SKの装入の際
まずクランプ円錐SKの下部円錐範囲(基底範囲)が中
空円錐WAの壁と接触し、一方中空円錐WAの壁の上部
円錐範囲はラジアル距離Sを有する。特定のクランプ力
をかけることによってクランプ円錐SXの上部円錐範囲
も中空円錐WAの壁と接触し、その結果クランプ円錐S
Kは特定の軸線伸びを生ずる。
軸線伸びの発生のためにクランプ円錐SKは下部部分円
錐SK及び上部部分円錐S〜とから成り、これらの部分
円錐は特定の軸線のびを生ずる中間部材ZSによって相
互に結合している。有利な実施形態では中間部材ZSと
部分円錐sKJ、sx、は同一材料から一体的に形成さ
れている。限定された軸線伸長性は中間部材ZSの特定
の横断面減少部によって得られる。ストレーンゲージD
は、それぞれ収容要素BKの軸線伸びをうける内面に固
定されている。
センサDはピエゾ電気要素、誘導要素、又は容量要素か
らも形成されることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は工具収容部中の収容要素を備えたプローブの横
断面図、 第2図は回路、そして 第3図は工具収容部中の収容要素の部分断面図である。 図中符号 D 送信器 8K 収容要素 SQ 電源 U 切換装置 WA 工具収容部 代理人 江 崎 光 好 代理人 江 崎 光 史 二EEi:1 二EEii:2 二tシC3

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 検査対象物の位置及び又は寸法の検出及び又は
    測定装置にして、検出ハウジングと検出ハウジングに固
    定された測定機又は工作機械のスピンドルの工具収容部
    に検出ハウジングを装入するために検出ハウジングに固
    定された収容要素と、検出ピン及び検出ピンによって附
    勢される少なくとも一つの測定値変換器と、検出ハウジ
    ング中にある測定値の伝送のだめの電源と、準備運転か
    ら測定運転に電源を切換えるための切換装置とを備えた
    ものにおいて、準備運転から測定運転に電源(SQ)を
    切換えるための切換装置(U)は工具収容部(WA)に
    おける収容要素(SK)の軸線伸びを感知する少なくと
    も一つのセンサ(D)によって附勢される仁とを特徴と
    する検出及び又は測定装置
  2. (2) センサ(D)が収容要素(EIK)の軸線伸び
    を生じる内面に固定されているストレーンゲージによっ
    て形成されている、特許請求の範囲第1項記載の装置
  3. (3)クランプ円錐の形の収容要素(Spc )が中空
    円錐として形成された工具収容部(WA)にクランプ力
    の作用の下に係入している、特許請求の範囲第1項記載
    の装置
  4. (4)軸線伸びを生じさせるためのクランプ円錐(SK
    )の外円錐角(αI)が中空円錐(WA)の内円錐(α
    2)よシも僅かに太きい、特許請求の範囲第3項記載の
    装置?1
  5. (5)軸線伸びの発生のだめのクランプ円#:(SK)
    が特定の軸線伸長性を有する中間部月(zS)によって
    相互に結合されている、二つの部分円錐(EIKI e
     sxa )から成る、特許請求の範囲第5項記載の装
  6. (6)中間部材(zs)と部分円錐(SKl 、sK2
     )が同一材料から一体的に形成されている、特許請求
    の範囲第5項記載の装置
  7. (7)切換装置(U)が電源(sQ)によって印加され
    たブリッジ回路(BS)と後接続された切換増巾器(Z
    )から成シ、電源(SQ)が信号調製装置(SA)に接
    続している、特許請求の範囲第1項記載の装置
  8. (8)センサ(D)が、ブリッジ回路(B10分枝に配
    設されている、特許請求の範囲第1項又は第7項記載の
    装置
  9. (9) センサ(D)がピエゾ電気的要素、誘導的要素
    又は容量的要素によって形成されている、特許請求の範
    囲第1項記載の装置
JP59233406A 1983-11-08 1984-11-07 走査装置又は測定装置 Granted JPS60117107A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3340311A DE3340311C2 (de) 1983-11-08 1983-11-08 Tast- und/oder Meßeinrichtung
DE3340311.2 1983-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60117107A true JPS60117107A (ja) 1985-06-24
JPH0431046B2 JPH0431046B2 (ja) 1992-05-25

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ID=6213722

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JP59233406A Granted JPS60117107A (ja) 1983-11-08 1984-11-07 走査装置又は測定装置

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US (1) US4567665A (ja)
EP (1) EP0144624B1 (ja)
JP (1) JPS60117107A (ja)
AT (1) ATE42826T1 (ja)
DE (2) DE3340311C2 (ja)

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