JPS60205209A - 位置検出用タツチセンサ− - 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】 この発明は工作機械の主軸などに挿着して使用する位置
検出用タッチセンサーに関するものである。

工作機械の数値制御化は、工具移動のプログラムによる
自動化に続いて多種工具の自動交換を導入したが、次に
長時間加工による工具の刃先の摩耗による被加工物の加
工寸法の保証処置が要求され、刃先の摩耗の検出には被
加工物の仕上がり寸法を検出することで、使用工具の刃
先摩耗屑を判定することが行われている。したがって、
被加工物の加工面の寸法計測が必要となるが、このため
に工作機械の主軸に位置検出用タッチセンサーを挿着し
、導電性の被加工物にセンサーの測定体先端を接触させ
て通電させることで、前記主軸の移動位置を検出して比
較判断し、工具の刃先位置調整を行ったり、工具を新品
と交換したりしている。

前述のように使用する位置検出用タッチセンサーとして
、従来、実開昭５７−１５３４４０号公報に示されたも
のなどが知られている。しかし、従来のこの種タッチセ
ンサーは、センサーヘッド部のケースに、測定体に設け
た球形部を支承するための球軸受を設けていたので、こ
の球軸受内面の球面加工が高い加工精度を要求されるこ
とから、加工が困難であるという問題があった。また、
従来のタッチセンサーは、セン・リーヘッド部のケース
を工作機械の主軸に挿着される柄部に単にねじ固定して
いたので、この柄部と測定体の中立状態での軸心を一致
させることがむずかしく、その構造も複雑であるという
問題があった。

この発明は、前述した従来の問題を解決しょうとするも
のであって、第１番目の発明は、センサーヘッド部の測
定棒に設けた球形軸部をケースに設けた孔の周壁のスト
レート部に支承するなどＫより、部品の加工が容易にで
きるようＫし、また、第２番目の発明は、センサーヘッ
ド部のケースと柄部とを締付はボルトでこれらの軸方向
と交差する方向に余裕をもたせて締付けると共にセンサ
ーヘッド部に設けた四部の円錐面と柄部に設けた四部の
円錐面とに接合球を支承させることで、簡単な構造で柄
部と測定体の軸心が一致するように容易に調整できるよ
うにすることを目的としている。

以下、この発明の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

第１図において、／はセンサーヘッド部であり、センサ
ーヘッド部／は次のように構成されている。

すなわち、ケースコの先端部にけ孔Ｊが形成され、この
孔３の周壁は軸方向の中間部にストレート部Ｊａが形成
され、両端部に開口に向って拡径するテーパ一部が形成
されている。ケースコの孔３に測定棒ダが貫通され、測
定棒ダに設けた球形軸部Ｓか孔３の周壁ストレート部３
ａに転動自在しこ支承されている。測定棒ダのケースλ
内に位置する末端部に支持板６が同心に嵌合固定され、
支持板６け、第２図にも示すよう＆Ｃ１円周方向の３個
所に突起部６ａが形成され、突起部６ａに測定棒ダの軸
方向と平行にストッパーねじ７が円周方向に等間隔で螺
挿されている。ケースコ内の軸方向中間部に固定板ｇが
嵌合され、固定板ｇはケースコに嵌着されたスナップリ
ングデとケースコの段コａに挟着されて、ケースコに固
定されている。固定板ｇと支持板６の間にコイルげね１
０が介在され、フィルはね１０で支持板６が測定ｍｌＩ
の軸方内光ｍ　ｆＩＩ　Ｋ　付勢されて、ストッパーね
じ７の支持板６先端側に突出した球弧状の先端部がケー
ス−〇先端部内１ｆｌｌに設けた突起面コｂに支持され
ている。

突起面コｂは孔３の軸方向と直角に形成され、第２図に
示すように突起面、２ｂＫ設けた１対のビン／／　、ｉ
ｉで突起部６ａの１つが挾持されて、支持板６の測定棒
ダ軸回りの回動が拘束されている。

なお、測定棒ダのケースλから突出した先端部に測定球
ダａが設けられている。

前記固定板ｇの中心部にセンタリング部材７．２が嵌着
され、この部材７．２の固定板ｇからケースコ末端側に
突出した部分に円錐面／、２ａをもつ四部が形成され、
センタリング部材／λの固定板ｇからケースコに突出し
た末端側にははね受／、２ｂが突出され、ばね受／コｂ
にコイルばね１０が嵌合支持されている。ケース−の末
端側にこれと間隔を有して柄部／３が配置され、柄部１
３の中央部には弗素樹脂からなるセンタリング部材／ｌ
Ｉが嵌着され、センタリング部材／ＩＩＫは円錐面／コ
ａと対向する円錐面ｌダａをもつ四部が形成され、両日
錐面ｌコａ　＋／ｌ’ａ間には鋼球からなる接合球／Ｓ
が介在されている。ケースλの末端部には円周方向の３
個所に等間隔で軸方向と平行にボルト挿通孔／６が形成
され、ボルト挿通孔／６と対向するねじ孔／りが柄部１
３のフランジ／、？ａに形成されている。ボルト挿通孔
／６にこれらの孔壁と半径方向に間隙を有して締付ボル
トｉｇが挿通され、締付ボルト／ｇの頭部／ｆｆａとケ
ースコのボルト挿通孔７６周辺部の間に弗素樹脂からな
るワンシャー／ｑが設けられ、締付ボルト１ｇがねじ孔
１７に締付けられて、円錐面／、２ａ＋／ダａＫ接合球
／Ｓが支承されている。なお、ケースコの内周面末端部
と柄部１３の外周面先端部との間にはシール材−〇が設
けられ、柄部１３の末端部には図示しない工作機械の主
軸への嵌挿部／３ｂが設けられている。

以上のように構成した実ｔＩｆＡ例の位置検出用タッチ
センサーは、工作機械の主軸に柄部１３の嵌挿部／、７
ｂを挿着し、主軸を移動させることで測定棒ｌの先端部
に設けた測定球ダａを被加工物の加工後の加工面に接触
させることで、測定棒ダをコイルばねｌＯＫ抗して軸方
向（２方向）の末端側に変位させ、球形軸部Ｓの孔３周
壁のストレート部３ａへの支承部を支点として測定棒ダ
を軸方向と交差する方向（ｘ　、　ｙ方向）に揺動させ
ることで、測定棒ダに固定された支持板乙のストッパー
ねじ７がケース−〇突起面、２ｂから離間し、これによ
りストッパーねじ７に接続された検出器を電気的に動作
させて主軸の移動位置を検出し、工具の刃先の摩耗量を
判定するものである。

そして、この実施例では、測定棒ｑの軸方向と交差する
方向の支点となる球形軸部３はケースコの孔３周壁のス
トレート部３ａであるため、円筒状の内面加工でよく、
従来の球軸受に比べて高精度の加工が容易にでき、また
、測定棒ダに固定した支持板乙の突起部６ａに螺挿した
ストッパーねじ７をケース−の先端部内面に設けた突起
面コｂに支持したので、突起面コｂの精度が低くても、
ストッパーねじ７を回動させて支持板乙に対し軸方向に
位置調整することで、製作誤差を容易に修正でき、製作
が容易である。

さらに、この実施例では、センサーヘッド部／と柄部／
３に設けた四部の円錐面／Ｊａ、／ダａＫ接合球／、１
を支承させ、締付ポル）／りで、これらの軸方向と交差
する方向に余裕をもたせて、センサーヘッド部ｌのケー
スλと柄部／３を締付けたので、各部材の組立精度が比
較的低くても、ｖＩ数個所の締付ポル）／７の締付力を
適宜調整するこ七で、柄部／Ｊの軸心と測定棒ｑの軸心
とが一１α線上に位置して一致するように容易に調整で
き、精度のよい位置検出かできる。

なお、この発明において、柄部の工作機械への嵌挿部は
ストレート状のものに限られることなく、テーパーを存
するものでもよい。また、この発明は前述した用途以外
の物品の位Ｆ／検出に使用することもてきる。

以上説明したように、この発明は、ケース−〇先端部に
設けた孔３に測定棒ダをＲ通させ、測定棒ＩＩＦＣ設け
た球形軸部Ｓを前記孔３の周壁のストレート部、？　ａ
　ｋｃ転転向自在支承させ、測定棒ダのケースλ内に位
＋１’ｌする末端部に固定した支持板６の円周方向の複
数個所にストッパーねじ７を測定棒ダの軸方向と平行に
螺挿し、ケースａ内に支持板６を測定仁ＩＩ／先端四し
こ（ＵすするはねＩＯを設け、Ｆ］＋Ｊ記ストッパーね
じ７の先端をテースコに支持させたセンサーヘッド部ｌ
を備えているので、球形軸部Ｓの支承面が孔Ｊの周壁の
ストレート部３８であることにより、その加工が容易で
あり、ストッパーねじ７の先端を支持する而も高精度を
必要としないことから、容易に製作できて安価なセンサ
ーヘッド部を有する位置検出用タッチセンサーを提供で
きるという効果がある。

また、第２番目の発明は、前述のようなセンサーヘッド
部／に設けた四部の円錐面／、２ａと柄部／３に設けた
凹部の円錐面／４Ｉａの間に接合球／Ｓを介在させ、セ
ンサーヘッド部ｌのケースコと柄部１３を、これらの円
周方向の複数個所に配置した締付ポル）／ざで、これら
の軸方向と交差する方向に余裕をもたせて締付け、前記
割円錐面ｌλａ。

／ダミに接合球／Ｓを支承させたので、部品の組立誤差
があっても、柄部１３の軸心と測定Ｗ４ＩＩの軸心が一
致するように容易に調整でき、部品の組立精度に高精度
が要求されず、製作がより容易で安価でありながら、精
度のよい位置検出ができるタッチセンサーを提供できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す要部を縦断した正面
図、第２図は支持板部分を示す平ｍｊ図である。 ｌ・・センサーヘッド部、コ・・・ケース、３・・・孔
、Ｊａ・・・周壁のストレー）　ｎ＋ｓ、ｑ・・・測定
棒、Ｓ・・・球形軸部、ル・・・支持板、り・・・スト
ッパーねじ、ｇ・・・固定板、ＩＯ・・・フィルは°ね
、／）、、ｌダ・・・七ンタリング１７ＲＪ’イ、／、
２ａ、１ｌＩａ・・・凹部の円錐面、／Ｊ・・・柄部、
／Ｓ・・接合ｒ負、１６・・・ボルト挿通孔、／７・・
・ねじ孔、１ｇ・・・締ｆＪボルト。 ｊ・　１　図 ？　２　図 手続浦正１’Ｆ（ｎ’“）） 昭１ｌ１５１１イＩ　４　月２０１１ １゜事件の表小 昭和ぽ年　’ｆｌ　訂Ｎ’ｌ’！　；ｉ’ｓ　１　／／
　７４　’ｒ３２、発りワの名称 ｒｉｌ　１”；　４’？出川クツブヒンリ　−：（−ｒ
ｔｌｉｉｌ−をするバ 事イ′１との関係　クチ　Ｌ「　出願）（名称　（１モ
式介社日ｉｌｌ　ｉｔ−住所４、代　川！　人 ５、ｈｌｉｉｌ（命令の１ｉｌ＝Ｊ　昭１１！　年　月
　１１（自発）Ｇ、ｔｄｉ＋Ｉ：の対象 （１）明細“１１の請求の節１川の口 （２）　＋１１ｉ１＋１ｉ’Ｈノ発ＱＩＪノｆｆＣＩｔ
ｌｌｌすｔ’＋’Ｆ、Ｑ’１（Ｉ）イ：°１７、ｒｄｉ
ｔｌ′、の内容 別紙の通り ８添伺書類 （１）　補正後の１１訂ｎ１ｌＮ求の範囲の全文を記５
．ρした１１而　１通７、　補正の内容 （１）明細ηの特許請求の範囲を別紙のとおシ補正する
。 （２）明＃ＩＩ＋書第９頁１４行目から１５行目「を測
定棒４の軸方向と平行ＫｅｆＷ挿し、」とあるを下記の
とおり補正する。 記 「のようなストッパーを測定棒４の軸方向と平行に設け
、」 （３）　同第９頁１７行目および加行目から第１０頁１
行目「ストッパーねじ７」とあるを「ストツノ（−」と
それぞれ補正する。 補正後）’ｆ！ｉｎ’ｒ　請求ノ徨ＦＴＪの全文を記載
した１１１面 ２、特許請求の範囲 （１）ケースの先端部に設けた孔に測定棒を貫通させ、
測定棒に設けた球形軸部をｎ１１記孔の周壁のストレー
ト部に転勤自在に支承させ、測定棒のケース内に位置す
る末端部に固定した支持板の円周方向の複数個所に測定
棒の軸方向と平行なストッパーを設け、ケース内に支持
板を測定棒先端側に付勢するばねを設け、前記ストッパ
ーの先端をケースに支持させたセンサーヘッド部を備え
たことを特徴とする位置検出用タッチセンザー。 （２）ケースの先端部に設けた孔に測定棒を貫通させ、
測定棒に設けた球形軸部を前記孔の周壁のストレート部
に転勤自在に支承させ、測定棒のケース内に位置する末
端部に固定した支持板の円周方向の複数四所九測定梓の
軸方向と平行なストッパーを股り、り′−ス内に支持板
を測定枠先端ｆｌｌＶｃイリ勢するはねを設け、前記ス
トッパーの先端をケースに支持させたセンサーヘッド部
を備え、センサーヘッド部に設けた凹部の円錐面と柄部
に設けた凹部の円錐面の間に接合球を介在させ、センサ
ーヘッド部のケースと柄部を、これらの円周方向の複数
個所に配置した締付ボルトで、これらの軸方向と交差す
る方向に余裕をもたせて締付け、前記直円錐面に接合球
を支承させ、柄部の軸心と測定棒の軸心が一致するよう
に調整可能にしたことを特徴とする位置検出用タッチセ
ンザー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）＋−スの先端部に設けた孔に測定棒を貫通させ、
   測定棒に設けた球形軸部を前記孔の周壁のストレート部
   に転勤自在に支承させ、測定棒のケース内に位置する末
   端部に固定した支持板の円周方向の複数個所にストッパ
   ーねじを測定棒の軸方向と平行に螺挿し、ケース内に支
   持板を測定棒先端側に付勢するばねを設け、前記ストッ
   パーねじの先端をケースに支持させたセン叩−ヘッド部
   を備えたことを′］′Ｍ徴とする位１Ｆ’（ｔｌ！出用
   タツヂ七ン・リー。
2. （２）ケースの先端部に設けた孔に測定棒を貫通させ、
   測定棒に設けた球形軸部を１１ｉＪ記孔の周壁のストレ
   ート部に転勤自在に支承させ、測定棒のケース内に位１
   ｎする末端部に固定した支持板の円周方向の杓数個所に
   ストッパーねじを測定棒の軸方向と平行に螺挿し、ケー
   ス内に支持板を測定棒先端側にｆり勢するはねを設け、
   前記ストッパーねじの先端をナースに支持させたセンサ
   ーヘッド部を備え、センサーヘッド部に設けた四部の円
   錐向と柄部に設けた四部の円錐面の間に接合球を介在さ
   せ、センサーヘッド部のケースと柄部を、これらの円周
   方向の複数個所に配置した締付ボルトで、これらの軸方
   向と交差する方向に余裕をもたせて締付け、前記両日錐
   面に接合球を支承させ、柄部の軸心と測定棒の軸心が一
   致するように調整可能にしたことを特徴とする位置検出
   用タッチセンψ−０