JPS6044603B2 - 接触検知プロ−ブ - Google Patents

接触検知プロ−ブ

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Publication number
JPS6044603B2
JPS6044603B2 JP56130043A JP13004381A JPS6044603B2 JP S6044603 B2 JPS6044603 B2 JP S6044603B2 JP 56130043 A JP56130043 A JP 56130043A JP 13004381 A JP13004381 A JP 13004381A JP S6044603 B2 JPS6044603 B2 JP S6044603B2
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JP
Japan
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balls
needle holder
needle
rest position
contact
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Expired
Application number
JP56130043A
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English (en)
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JPS5786002A (en
Inventor
デビツト・ロバ−ツ・マツクマ−テイ−
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Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce 1971 Ltd
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Publication date
Application filed by Rolls Royce 1971 Ltd filed Critical Rolls Royce 1971 Ltd
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Publication of JPS6044603B2 publication Critical patent/JPS6044603B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G01B7/008—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • G01B7/012—Contact-making feeler heads therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定器に用いる接触検知プローブに関する。
第１部材すなわち針ホルダーと、第２部材すなわち胴
部と、一方の部材上に他方の部材に設けられている相互
に漸近するそれぞれ一対の表面の間に互いに離隔された
関係で設けられる３個の位置きめ素子と、第１部材に作
用し、かつ相互に漸近する表面と協働して、各位置ぎめ
素子が前記それぞれ一対の表面に接触する静止位置へ向
けて第１部材を動かすための偏倚要素と、その静止位置
からの第１部材の変位を検知するための要素とを備える
接触検知プローブは知られている。 前記３個の位置ぎ
め素子により支持を完全に安定させる利点が得られる。
しかるに、従来のプローブにおいては、３つの位置決
め素子が円柱状であつて、互いに漸近する表面が球状の
表面によつて形成されている。
これは、針ホルダーの静止位置を確定するに際し、可動
部材の固定部材に対する径方向の運動を可能にするため
、球状の表面に比較してこれと係合する部材を径方向に
長くする必要があると考えられたためである。しかしな
がら、このようなプローブは、製造が困難であり、製造
コストが高い。
これは、円柱部材相互間の角度および、これらの部材の
高さ方向の位置を極めて正確にする必要があるからであ
る。本発明の目的は、製造が容易で、製造コストが低い
接触検知プローブを提供することにある。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。まず第
１〜３図に示すプローブは胴部１０を備える。
この胴部１０は測定器の入力部材５２にスピゴツト１１
によつて連結できる。胴部１０は軸線１０ａを有する針
ホルダ１６を支持する。ホルダ１６に固定されている針
１５の自由端に球状先端部５６Ａを有し、この球状先端
部５６Ａによつて加工物５８の表面５８Ａに接触する。
ホルダ１６が図示の静止位置にある時は、胴部１０の軸
線１０ａと針ホルダ１６の軸線１６ａとは一致する。針
ホルダー１６は軸線１０ａを中心とする共通ピッチ円５
６Ａ上に配置されている点により定められる６つの位置
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで胴部上に支持される。更に詳
しく言えば胴部１０は、横断面が■形の上方に開いた溝
１３を有するリング１２を含む。
このリング１２は軸線１０ａに同軸状に配置される。溝
１２は焼入れ銅製の研摩された球１４環状．に配列した
ものを含む。針ホルダ１６は溝１３に面し、かつ横断面
がＶ形で下方に開いた溝１７を有する。この溝１７の中
には焼入れ鋼製の研摩された球１８の環状アレイが含ま
れる。各球１８は隣接する２個の球１４に接触する。隣
接する球対．１４の間には互いに接近して次第に狭くな
る表面１９（第３図）を形成する。球１８は隣接する球
１４の２つの面１９に表面２０で接触する。ばね２１が
板１６をリング１２へ向かつて押し、球１４，１８はば
ね２１により押されて表面１９，２０上の点２２で互い
に接触する。この接触が各球１８と隣接する２個の球１
４との間で確実に行われるようにするために、それらの
球は初めはそれぞれの溝１３，１７の中を自由に転動し
、ばね２１と次第に接近する表面１９との作用の下に転
動しつつ、全ての球１４が全ての球１８に接触する位置
に球１４，１８は落ちつく。
隣接する２個の球１８の表面２０ももちろん表面１９と
同様に次第に接近し、組合わされた球１４，１８は溝の
中でのおさまりに関する限りは同様にふるまう。それら
の球を所定位置に迅速かつ満足できるようにおさめるよ
うに、比較的強いばね２１を用い、プローブを振動させ
ることがでノきる。この場合には針１５を中心軸１０ａ
に一致して設けたジグで保持する。溝１３，１７の内壁
に予め塗布したエポキシ樹脂がまだ硬化しないうちに球
１４，１８を所定位置に上記のように固定させることが
でき、部材１０と１５の相対的な位置を狂わすことなし
にエポキシ樹脂を硬化させることができる。
全ての球が上記のようにして接触すると、針ホルダ１６
は部材１０に確実に定められた静止位置を有することに
なる。
このプローブを使用する時に針１５を加工物に接触させ
て力を針に加えると、針１５は静止位置から偏磯させら
れる、すなわち針ホルダ１６が上昇または傾斜させられ
る。針１５に加えられていた力がなくなると、ばね２１
と面１９，２０との協働によつて球１４，１８は点２２
で接触するまで摺動して、静止位置が再び定められる。
針１５の先端部５６Ａが距離Ｘだけ偏倚させられた後で
、針ホルダ１６を傾斜させる向きに針１５に作用する力
Ｆ１によつて、針ホルダ１５を静止位置から変位させる
ことができる。
針１５は軸線１０ａに沿つて上向きに直線運動させ、あ
るいは軸線１０ａを中心として回動運動をさせることも
できる。
回転運動の場合には、針１５は横方向の延長部５６Ｂを
持たなければならない。球１８がそれぞれの球対１４に
再びはさまれる位置に戻ることが妨げられる程度まで針
が偏倚させられることを防ぐための手段を必要に応じて
設けることができる。各球１８は球対１４の一つに隣接
して位置し、各球１８と隣接する球１４との間て相互に
凸面接触するから、各球１８が隣接する２個の球の相互
に漸近する表面２０に２つの点２２で各球１８が接触す
るような前記静止位置へ、針ホルダ１６は摺動できる。
胴部１０と針ホルダ１６との間に設けられているばね２
１が針ホルダ１６を静止位置へ押す。球１８と接近面２
０とは針ホルダ１６が傾斜することを防ぎ、かつ軸線１
０ａを横切つて、または軸線１０ａを中心として動くこ
とを防ぐ。細かな研摩剤を球の間に導入する間に、針ホ
ルダーを振動させることによつて、球１４と１８との間
の接触を一層均一にすることができる。
各組合わせにおける球の数は４個であつてもよいが、好
適な数は図示のように６個である。６個の場合は針ホル
ダを胴部にとりつけるために６個所の位置があることに
なる。
３個所の位置で針ホルダを確実にとりつけることが望ま
しい場合には、樹脂を付着させた後で球１８を１個おき
に研摩して、それらの球１８と隣接する２個の球１４と
の間の接触圧を低くし、あるいは狭い間隙２２Ａを生じ
させるようにする。
そうすると針ホルダ１６が確実に保持される位置に加え
て、針ホルダ１６が支持される３個所の位置が存在する
ことになる。針ホルダ１６の変位は球１４と１８を電気
接点とすることによつて検知できる。
その場合には、針ホルダ１６とリング１２を硬質のプラ
スチックて作つて電気絶縁して、溝１３と１７中におさ
まつている間に前記周辺転動を行えるようにする。１組
の球たとえは球１８はなるべく共通の導体２３に接続し
、他方の球１４を個々の導体２４によりノアゲート２５
に接続して、いずれかの接触点２２が離れた時に共通出
力２６が発生するようにすると好適である。
針ホルダ１６のとりつけに球１８を３個しか使用しない
ときは、電気接続はそれら３個の球１８と、それぞれの
対応する球対１４に限られる。球１４，１８の数は任意
であるが、ある数より大きくしてもこのプローブの確度
を大幅に高めることはできない。
有用な数は１陥であることが見出されており、この数で
は球を個々に研摩する必要なしに良い結果を得られた。
球は比較的小さくてその直径はたとえば１〜２７ｎ！ｎ
であり、溝１３と１７の中に球１４，１８を配置する構
造によつて、たとえば１５ｗｒ！ｎかそれ以下の非常に
小さい直径の胴部を有するプローブを安価に作ることが
できる。多数の小球を使用する場合には、第１，４図に
示すトランスデューサ２６で針ホルダの変位を検知する
と好適である。このトランスデューサは針ホルダ１６の
中心上に軽く支持されている可動コア６９を有する。ト
ランスデューサ２６は誘導ブリッジ７０と、整流器７１
と、増幅器７２とを介してトリガ回路７３に接続されて
、傾斜が所定の限度をこえた時に階段状の信号７４を発
生する。尚、たとえば球１４を溝の中に入れる代わりに
胴部５０のめくら穴の中に入れることもできる。
そのめくら穴の深さは、希望に応じて間隙２２Ａ″をと
るために正確に決定される。以上のように、本発明では
、針ホルダーとプローブ胴部の双方に球状の表面を有す
る部材を設けて、これらにより、針ホルダーの支持、静
止位置の確定等を行なつている。
従つて、製造が容易であり、また製造コストが低い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のプローブの一実施例の縦断面図、第２
図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図の
■−■線に沿う断面図、第４図はＪ第１図のプローブに
用いるトランスデューサのブロック図である。 １０・・・・・胴部、１２・・・・・リング、１３，１
７・・・・・溝、１４，１８，５６Ａ・・・・・・球、
１５・・・・・・針、１６・・・・・・針ホルダ、１９
，２０・・・・・・漸近面、２１・・・ばね。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 第１部材即ち針ホルダーと、第２部材即ちプローブ
    胴部と、偏倚要素とを備え、前記第１の部材は少くとも
    ３個所の離隔している位置で前記第２部材上に支持され
    、前記位置の各々において、前記第１および第２部材の
    うちの一方には相互に漸近する球状の表面対が設けられ
    、他方の部材には球状の表面を有し前記表面対の間に設
    置される位置決め素子が設けられ、前記偏倚要素は前記
    漸近する表面と協働して前記第１部材を静止位置へ動か
    す向きに前記第１部材に力を加えるように設けられ、静
    止位置においては各位置決め素子の球状の表面は前記表
    面対の両方の表面に接触し、前記第１部材は前記位置の
    うちのいずれか１つまたは２つを中心として傾けること
    によつて偏倚要素に抗して静止位置から変位でき、前記
    偏倚要素および前記第１および第２部材の球状の表面は
    変位させる力が除かれたとき協働して前記第１の部材を
    前記静止位置に戻す接触検知プローブ。
JP56130043A 1976-09-30 1981-08-19 接触検知プロ−ブ Expired JPS6044603B2 (ja)

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FR (1) FR2366541A1 (ja)
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