JPS60143707A - タツチ信号プロ−ブ群のセツテイング装置 - Google Patents

タツチ信号プロ−ブ群のセツテイング装置

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JPS60143707A
JPS60143707A JP24779383A JP24779383A JPS60143707A JP S60143707 A JPS60143707 A JP S60143707A JP 24779383 A JP24779383 A JP 24779383A JP 24779383 A JP24779383 A JP 24779383A JP S60143707 A JPS60143707 A JP S60143707A
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JP
Japan
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touch signal
probe
axis
moved
measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP24779383A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadao Nakatani
中谷 忠雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority to JP24779383A priority Critical patent/JPS60143707A/ja
Publication of JPS60143707A publication Critical patent/JPS60143707A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/047Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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】 [技術分野] 本発明は、三次元測定機等に使用されるタッチ信号プロ
ーブのセツティング装置に関する。
[背景技術] 三次元方向へ移動可能なタッチ信号プローブの接触子を
ワークに当接させ、その接触子がワークに当接した時点
の接触子の座標を所望演算してワークの寸法や形状等を
測定する。いわゆる三次元測定機は、高精度時代にあっ
て益々普及拡大されている。
更に、最近では、品質管理上全数的検査が必要とされる
に至り、その作業性等の観点からも自動的にタッチ信号
プローブを移動させ無人測定を行う、いわゆるCNC三
次元測定機も普及しつつある。
ところで、かかる三次元測定機の測定実際においては1
,1つの問題がある。いま、この問題をCNC三次元測
定機について述べる。CNC三次元測定機では、倣い手
法またはプログラム手法によって得た軌跡に基づいて、
測定毎にタッチ信号プローブを移動変位させる。従って
、原則的には、1pLfflの精度で測定しようとする
場合には、これに応じた自動的移動が必要となる。
一方、ワーク形状は多種多様であるから、1つのタッチ
信号プローブで全点を測定することは至難である。従っ
て、複数のタッチ信号プローブを自動的または手動的に
切換え可能に装着しておくことが望ましい。また、かか
る場合にあっては、測定態様拡大のためには、各タッチ
信号プローブの姿勢を変更可能に形成することが望まれ
る。
かくして、複数のタッチ信号プローブを備えた場合、−
・の測定工程に対しては、各タッチ信号プローブの接触
部分(以下、接触子と呼ぶ。)の相互位置関係を不変と
しなければならない。
ここに、測定途中において、異形ワークに応じて一部の
タッチ信号プローブを交換したり或いはその姿勢を変え
て測定した場合、各タッチ信号プローブの接触子の相互
位置関係を再度元のワークに応じた位置関係に再現する
ことが非常に困難であるという問題が生じる。これは、
長期的に多数の異形ワークを順次繰返えす一般検査スヶ
ージュール上重要な問題である。
これらの問題を解決するには、ワークに応じて相対位置
調整を行った複数のタッチ信号プローブを群として、例
えば複数のタッチ信号プローブを測定機本体に着脱可能
とされたシャンク等にセットし、このセットをワーク種
類別に準備しておくことが考えられるが、これは経済上
許しがたい。
また、三次元測定機自体を利用して、つまり上記セット
をワークとして、別個のタッチ信号プローブで検査する
ことも考えられるが、セットされたタッチ信号プローブ
の相互位置が所定とは限らないので、調整や再検査等の
複数工程を必要とする結果、長時間三次元測定機の本来
的検査作業を中断しなければならず、作業能率上極めて
不利である。もっとも、一度の検査でその差をプログラ
ムしたり或いはデータ変更することも可能であるが、こ
れとて測定精度上或いは専門的作業上更にプログラム等
の普遍性を阻害するので得策でない。
[発明の1]的] 本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、精度や作業性
の要求を満足させつつ、複数のタッチ信号プローグの接
触子相互位置を所定の関係に調整、確認できるようにし
たセラ、ティング装置を提供することにある。
[発明の構成] ここに、本発明は、複数のタッチ信号プローブを所定の
姿勢に保持したプローブ保持部材を支持する支持手段と
、これに支持されたタッチ信号プローブの接触子に当接
可能な測定子を三次元方向へ移動させるための移動機構
とを対峙配設し、かつ測定子には相互直交面を形成する
とともに、測定子をその軸線を中心として回動可能とし
、これにより上記目的を達成しようとするものである。
[実施例] 第1図は三次元測定機の外観を示している。同図におい
て、基台lの上面に設けられた定盤2に対して、前記基
台lの両側の案内レール3間に支持された横桁4が前後
方向(Y軸方向)へ、この横桁4にスライダ5が左右方
向(X軸方向)へ。
このスライダ5にZ軸6が上下方向(X軸方向)へ、そ
れぞれ移動自在に設けられている。これらの横桁4、ス
ライダ5およびZ軸6は、手動、半自動または図示しな
い制御装置からの指令により自動的に移動されるように
なっている。なお、これらの移動量は、図示しない変位
検出器により検出され、演算装置において所望の演算が
行なわれた後、デンタル表示される。また、前記Z軸6
の下端には、固定手段11を介して複数のタッチ信号プ
ローブ26を保持したプローブ保持手段21が支持され
ている。
前記固定手段11は、第2図に示す如く、前記Z軸6の
下端に止めねじ12によって固定された固定具13を備
えている。固定具13には、その中心軸方向に沿って取
付穴14が、取付穴14から所定距離離れた下端面に係
合穴15がそれぞれ形成されているとともに、前記取付
穴14の途中にその取付穴14の軸芯と直交する止めね
じ16が螺合されている。
また、前記プローブ保持手段21は、第3図に示す如く
、前記固定具13の取付穴14に止めねじ16を介して
固定される保持ブロック22を備えている。保持ブロッ
ク22には、その−上面に前記取付穴14に止めねじ1
6を介して固定されるシャンク23および前記係合穴1
5に挿入されるピン24がそれぞれ一体的に形成されて
いるとともに、周面および下面中央に複数本の保持アー
ム25が取付けられている。これらの保持アーム25は
、先端に面や穴等測定箇所の種類や大きさ等に適した異
なる形状のタッチ信号プローブ26を備え、かつ保持し
たタッチ信号プローブ26の姿勢を可変できるようにな
っている。
第4図は前記プローブ保持手段21に保持された複数の
タッチ信号プローブ26の接触子相互位置を所定の関係
にセットするためのセツティング装置を示している。同
図において、ベース31の上面両側には、前記プローブ
保持手段21を支持するための支持手段41と、プロー
ブ保持手段21に保持された各タッチ信号プローブ26
の接触子に当接される測定子51を三次元方向へ移動さ
せるための移動機構61とが対峙配設されている。前記
支持手段41は、前記ベース31の一方何に前記固定手
段11と同等の構造を備えた支持台42が立設されてい
る。即ち、支持台42には、前記プローブ保持手段21
のシャンク23が挿入される取付穴43および前記ピン
24が挿入される係合穴44がそれぞれ形成されている
とともに、前記取付穴43の途中にその取付穴43の軸
芯と直交する止めねじ45が螺合されている。
これにより、プローブ保持手段21のシャンク23を取
付穴43へ挿入し、かつピン24を係合穴44へ挿入し
た後、止めねじ45を螺合すれば、プローブ保持手段2
1を周方向に位置規制された状態で所定の水平姿勢に支
持させることができる。
また、前記移動機構61は、前記ベース31の他方側に
2本の案内レール62を介して前後方向(Y軸方向)へ
移動可能に設けられた可動台63を備えている。可動台
63の上面には、その可動台63を案内レール62に沿
ってY軸方向へ移動させるための操作ハンドル64およ
σそのY軸方向の位置を表示するダイヤルゲージ65が
それぞれ設けられているとともに、支柱66が上方へ向
って立設されている。支柱66には、2木の案内レール
67を介してスライダ68が上下方向(X軸方向)へ移
動自在に設けられている。スライダ68の上半分には、
そのスライダ68を案内レール67に沿ってX軸方向へ
移動させるための操作ハンドル69およびそのX軸方向
の位置を表示するためのダイヤルゲージ70がそれぞれ
設けられている。また、スライダ68の下半分には、両
端が連結板を介して互いに連結された2本のX軸71が
前記案内レール62および案内レール67に対してそれ
ぞれ直交する方向(X軸方向)へ摺動自在に設けられて
いるとともに、そのX軸71をX軸方向へ向って進退さ
せるための操作ハンドル72およびそのX軸方向の位置
を表示するためのダイヤルゲージ73がそれぞれ設けら
れている。そして、前記X軸71の先端には、前記測定
子51がその軸線を中心として回動可能に装着されてい
る。ここにおいて、前記3つのダイヤルゲージ65.7
0.73により、前記測定子51の三次元方向の移動変
位量を測定する計測手段74が構成されている。
また、前記測定子51は、第5図に示す如く、互いに直
交する3つの当接面52.53.54を備え、かつ移動
機構61のX軸71にその軸線を中心として回動可能に
取付けられている。つまり、タッチ信号プローブ26の
接触子はほとんどが球状であるから、当接面は直交三面
に形成されている。
次に、本実施例の作用を説明する。プローブ保持手段2
1に保持された複数のタッチ信号プローブ26の接触子
間の相互位置をチェックするにあたっては、プローブ保
持手段21のシャンク23を支持手段41の取付穴43
へ挿入し、かつピン24を係合穴44へ挿入した後、止
めねじ45を締付ける。すると、プローブ保持手段21
は、ピン24が係合穴44に挿入された回動位置で水平
に支持される。
この後、可動台63をY軸方向へ、スライダ68をX軸
方向へ、X軸71をX軸方向へ、それぞれ移動させ、測
定子51の当接面52 、53 、54を各タッチ信号
プローブ26の接触子に順次当接させ、そのときのダイ
ヤルゲージ65 、70 。
73の値を読取る。これにより、各タッチ信号プローブ
26間の相互位置を検査し、その値を所望の値になるよ
うにプローブ保持手段21の各保持アーム25を調整す
れば、各タッチ信号プローブ26の相互位置を所定の関
係にセットすることができる。
一方、被測定物の測定にあたっては、第4図のセツティ
ング装置によって予め各タッチ信号プローブ26間の位
置調整がなされたプローブ保持手段21を第1図に示す
三次元測定機のZ軸6に固定手段11を介して取付けた
後、横桁4をY軸方向へ、スライダ5をX軸方向へ、Z
軸6をX軸方向へそれぞれ移動させ、各タッチ信号プロ
ーブ26の接触子を被測定物に順次当接させれば、その
ときのx、y、z軸方向の移動量が図示しない表示器に
表示される。従って、各タッチ信号プローブ26を選択
的に使用し、その接触子を被測定物の所望の測定面間へ
順次当接させれば、被測定物の寸法や形状を測定するこ
とができる。
従って、本実施例のセツティング装置によれば、ベース
31の一方に支持手段41を、他方に測定子51を三次
元方向へ移動させる移動機構61をそれぞれ配設したの
で、支持手段41に複数のタッチ信号プローブ26を有
するプローブ保持手段21を支持し、移動機構61によ
って測定子51を三次元方向へ移動させ、その当接面5
2゜53.54を各タッチ信号プローブ26の接触子に
順次当接させ、そのときの位置を測定し、その測定値か
ら各タッチ信号プローブ26の相互位置をチェックする
ようにしたので、つまりプローブ保持手段21を三次元
測定機から取外し、別のセツティング装置によって各タ
ッチ信号プローブ26間の相互位置をチェックするよ、
うにしたので、三次元測定機の作業性を阻害することな
く、三次元測定機の作業と各タッチ信号プローブの相互
位置チェック等を別々に続行することができる。また、
予め複数のタッチ信号プローブを取付けたプローブ保持
手段21を複数用意しておく必要がないので、経済上極
めて安価である。
なお、実施にあたって、支持手段41は、上記実施例で
述べた構造に限られるものではない0例えば、三次元測
定機の固定手段llがテーパ穴の場合には、つまりプロ
ーブ保持手段21のシャンクがテーパ軸の場合には、支
持手段41の取付穴43もテーパ穴としてもよい、要す
るに、三次元測定機の固定手段11と同種の構造であれ
ば差支えない。
また、移動機構61は、上記実施例で述べた手動操作に
限らず、例えば電動によって三次元方向へ移動させるも
のであってもよい。
また、計測手段74は、上記実施例で述べたダイヤルゲ
ージ65.70.73のほかに、例えば可動台63、ス
ライダ68、X軸71の移動量をエンコーダ等によって
検出し、それをデジタル表示するもの、或いは可動台6
3、スライダ68゜X軸71の移動方向に沿って目盛を
刻設し、その目盛によって各移動量を読取るようにして
もよい。要するに、この移動機構61を含めて、セツテ
ィング装置の構造は、対象となる三次元測定機の測定精
度に応じて決定することが望ましい。
一方、ここで対象とする三次元測定機としては、CNC
三次元測定機およびタッチパック機能(特開昭56−5
8606号)を備えた三次元測定機等を含む、なお、タ
ッチバック機能とは、測定点近傍から測定点まで手動で
プローブを移動させ、更に最小実被測定物の寸法を考慮
してオーバードライブさせ、このときの往動軌跡を記憶
し、次いでプローブを測定点近傍まで戻しその往動軌跡
をも記憶させる。そして、実被測定物に対してプローブ
を前1記記憶した往動軌跡によって測定点まで軌跡制御
し、その軌跡範囲内でプローブが測定点に当接したとき
の位置をめるものである。
従って、セツティング装置の精度は当該三次元測定機の
測定精度と同等精度を要求されないから、例えば1 /
 l OO” 1 / 20 m m程度とすることが
できる。
[発明の効果] 以上の通り、本発明に、よれば、精度や作業性の要求を
満足させつつ、複数のタッチ信号プローブの接触子相互
位置を所定の値に調整、確認できるようにしたセツティ
ング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は三次元測定機の外観を示す斜視図、第2図はそ
の三次元測定機に使用される固定手段とプローブ保持手
段との結合状態を示す図、第3図はプローブ保持手段の
斜視図、第4図は本発明のセツティング装置の一実施例
を示す斜視図、第5図は測定子の斜視図である。 6・・・移動軸としてのZ軸、21・・・プローブ保持
手段、26・・・タッチ信号プローブ、41・・・支持
手段、51・・・測定子、52.53.54・・・当接
面。 代理人 弁理士 木下 実三(ほか1名)第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定機の移動軸に着脱自在に取付けらるプローブ
    保持手段に、それぞれ所定姿勢に保持された複数のタッ
    チ信号プローブの相互位置を所定の関係にセットするた
    めのセツティング装置であって、前記プローブ保持手段
    を支持するための支持手段と、この支持手段に支持され
    たプローブ保持手段の各タッチ信号プローブに当接され
    る測定子を三次元方向へ移動させるための移動機構と、
    この移動機構によって移動される測定子の移動変位量を
    測定する計測手段とを備え、前記測定子は、互いに直交
    する当接面を有し、かつ前記移動機構に測定子の軸線を
    中心として回動可能に取付けられていることを特徴とす
    るタッチ信号プローブ群のセツティング装置。
JP24779383A 1983-12-29 1983-12-29 タツチ信号プロ−ブ群のセツテイング装置 Pending JPS60143707A (ja)

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