JPS62102101A - 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】 （発明の技術分野） 来光、明はタッチセンサーに関するものである。

（発明の背景） 測定基盤上に載置された被測定物の大きさ及び形状を測
定する３次元測定機あるいは工作機械の刃物台と被加工
物との位置を測定する装置が周知であり、これらの測定
装置においては被測定物に対して任意の方向に移動可能
な移動台にタッチセンサーが装着される。該タッチセン
サーは被測定物との接触により電気的信号を出力し、測
定機の正確な測定作用を行なわせている。この種のタッ
チセンサーは接触子が測定物と接触したときに接触検出
作用を行なうので例えば水平方向の測定を行なう場合被
測定物に対し前記接触子は２方向の測定で検知しなけれ
ばならないことは周知である。

この場合測定機より測定される値は被測定物の真価では
なく、前記接触子の径だけ増減された値になる。このた
め前記接触子の径を考慮すべくハード的又はソフト的方
法で補正をしなければならない欠点があった。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点を解決すべくあらゆる方向で補正
不用のタッチセンサーを提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明は、固定ハウジング（２，２ａ、２ｂ）と、被測
定物に当接して変位する接触子（６，３９）とを有する
タッチセンサーにおいて、前記接触子を一端に有すると
共に、検知子（８，３８）をも有する検知棒（６ａ、９
．３４．３４ａ、３４ｂ）の一部を回転自在に保持する
保持部材（３，３’　、３３．３５）を設けると共に、
通常は前記検知棒の中心軸を前記ハウジングの中心軸に
７敗させて保持せしめる弾性部材（１２，４０）を設け
、前記接触子が被測定物に当接し、前記接触子の当接部
が前記ハウジングの中心軸に一致するまで変位すると前
記検知子に当接し、検知信号を発生する検知信号発生部
材４．５．３０を設けたことを特徴とするタッチセンサ
ーである。

（実　施　例） 第１図は本発明の第１実施例であって固定ハウジング２
に絶縁体１０を介して取付用シャンク１が固定されてい
る。又、固定ハウジング２内には可動体３の位置決めを
するための球座５がほぼ等間隔に３ケ所に設置されてい
る。前記３ケ所の球座５に接触し基準面を構成するため
の接触棒４を３ケ所具えた可動体３が前記固定ハウジン
グ２に組込まれ、更に前記可動体３は固定ハウジング２
の外部に突出すると共にハウジング２の中心軸を中心に
中心ホール３ａが形成され、測定対象を検知するために
球形の接触子６、伝達棒６ａ、球形の検知子８、球形の
摺動子９を中心ホール３ａから突出せしめて摺動子９は
可動体３の円錐受けと可動体３に締付けられる締付ナツ
ト３°の円錐受けとの間に挟まれ、回転摺動自在に保持
されている。この可動体３の接触棒４と前記固定ハウジ
ング２内の球座５と接触させるため固定ハウジング２と
可動体３に一体の締付ナツト３°　との間の押圧バネ７
で可動体３を下方に付勢している。前記可動体３が傾動
又は上動することにより、前記接触棒４と前記球座５が
離れると電気的にそれを検出する信号が得られるように
両者４．５の間に電流を供給する回路が設けられている
。前記可動体部３に組込まれている前記接触子６は伝達
棒６ａにより検知子８、摺動子９と直線に接続されてい
て、前記検知子８と前記可動体３の中心ホール３ａとは
精密なガタ量を持ち、前記中心ホール３ａは本体の中心
軸と精密に同心である。又前記接触子６は等間隔に配置
した３つのバランスバネ１２にてほぼ本体の中心軸と合
致している。バランスバネ１２の外側には防じんカバー
１１が設けられている。これらによって、本体の中心軸
で被測定物を検知する機能を構成している。

更に詳細に動作説明すると、第２図の原理図より前記摺
動子９の回転中心から前記接触子６の中心までの距離ρ
の１／３の距離の所に前記検知子８が位置している。被
測定物１３に前記接触子６が触れ接触子の半径７動いた
所で前記４；子８が前記中心ホール３ａの内周に触れ、
前記可動体３を傾動させる。この時前記検知子８と中心
ホール３ａのガタ量は半径Ｔの１／３である。

このような構造であるから、被測定物１３の検知は接触
子６がその半径Ｔだけ移動したときに得られる検知信号
により知ることができるので常に本体の中心軸でとらえ
られ、測定値に接触子の形状による補正を施さなくてす
むという利点がある。

第３図は本発明の第２実施例であって、固定ハウジング
は上ケース２ａと絶縁体１５を挟んで固定される下ケー
ス２ｂとによって形成され、上ケース２ａに絶縁体１０
を介して取付シャンク１が固定されている。上ケース２
ａの内部にはハウジングの中心軸に対して対称でかつ下
方に開いたすりばち状の受けが形成され、この受けに検
知部材３０の一端（図では上方）外周部が嵌合し、上ケ
ース２ａと検知部材３０との間の引張ばね３１によって
上記嵌合が安定に行なわれている。検知部材３０の内部
は空洞になっており、その下面にはハウジングの中心軸
を中心とした孔（中心ホール）３０ａが形成され、上記
下面の内側にばばね３２０によって中心軸方向への可動
片３２が押圧されている。下カバー２ｂの下端にはハウ
ジングの中心軸を中心とした円形貫通孔が形成さ゛れる
と共に、その周囲が内部に広がるすりばち状の受けが形
成されている。この受けには前記円形貫通孔より小さな
径でかつハウジング２ａ、２ｂの中心軸を中心とする円
形貫通孔を形成された可動体３３が、下端外周を下ケー
ス２ｂの受けに嵌合して設けられている。この可動体３
３は、ハウジング２ａ、２ｂとの間に設けた案内部材に
よって中心軸に平行移動自在に案内されている。案内部
材はハウジング２ａ、２ｂの内周に円周方向にほぼ等間
隔に３ケ所、中心軸方向へ形成した溝と、この溝に嵌入
するボール３３ａとによって形成されている。可動体３
３の貫通孔の上端縁は上側に開いたすりばち状になって
おり、そこには中心球３４が載置されている。押え部材
３５は可動体３３と共に中心球３４を回転自在に鼻持す
るもので、円形貫通孔を有し、下面が下側に広がったす
りばち状に形成されかつ又可動体３３の内側面に螺合す
るよう形成されている。可動体３３は下カバー２ｂの内
側に中心軸方向へ向って張り出した張出部材３６と押え
部材３５との間のばね部材３７によって、中心球３４を
介して下ケース２ｂの受けに安定的に押し付けられてい
る。

中心球３４の上下には等しい長さの連結棒３４ａ、３４
ｂが突出しており、その突出量は上方の連結棒３４ａの
上端に固定した球形の検知子３８が検知部材３０の中心
ホール３０ａ内に挿入される程度である。下方の連結棒
３４−は円形貫通孔を通って下ケース２ｂの外部に突出
し、その下端には球形の接触子３９が固設されている。

連結棒３４ａ、３４ｂが中心軸上にあるように、連結棒
３４ａと下ケース２ｂとの間にはバランスばね４０が円
周方向にほぼ等間隔で配設されている。

中心ホール３０ａはハウジングの中心軸に対して対称で
あり、検知子３８はハウジングの中心軸に中心のある球
であるから、中心ホール３０ａの内周との間隔はラジア
ル方向全周に亘って等しくなっている。中心球３４が回
転し、検知子３８が検知部材３０に接触すると接触信号
が生じるように、検知子３８と検知部材３０との間には
電気回路が接続されている。また、中心球３４がハウジ
ングの中心軸に沿って上方へ移動し、検知子３８が可動
片３２を所定量押し上げると押上信号が生じるように可
動片３２と検知部材３０との間に電気回路が形成されて
いる。

なお、下ケース２ｂの下端には連結棒３４門との間にゴ
ム製等の防じんカバー１１が設けられている。

次に上記第２実施例の動作を詳細に説明すると、第４＝
図の原理図より、回転中心になる中心球３４を対象に伝
達棒３４ａ、３４ｂを介して接触子３９と検知子３８が
ある。接触子３９と検知子３８の径は精密に同じで中心
球３４の中心より接触子３９と検知子３８の中心までは
それぞれ同じ距離（この場合４２＋＝＃ｚ）の位置に配
しである。又、検知部材３０の中心ホール３０ａはハウ
ジングの中心軸と精密に同÷でその径は検知子３８の直
径の２倍であり、通常は中心ホール３０ａと検知子３８
とは接触はしていない。今被測定吻１３を移動じ、接触
子３９に接触していくと接触子３９は傾動される。そし
て被測定物１３の端面が本体の中心軸までくると、中心
球３４を回転中心としているので接触子３９とは逆方向
に検知子３８も同じ量傾動され中心ホール３０ａの壁に
接触し、これを検知子３８と検知部材３０との間の電気
信号として検知するものである。（ここで距離β１と１
２の関係は１対１の他に２対１や３対１等でも可能であ
る。） 第５図は上動検知部の拡大図であり可動片３２は押圧バ
ネ３２０にて付勢され位置決めされている。検知子３８
が上動して間隔ａの遊びをもって可動片３２に接触し電
気信号として検知する。検知子３８がオーバートラベル
しても押圧バネ３２０．３７にて可動片３２４＆及び検
知子３日が元の位置に戻り、間隔ａを保持している。

このような構造であるから被測定物の水平方向の検知は
常に本体の中心軸でとらえることができ測定値に補正を
施こすことなく測定できる利点がある。

又、上方向の検知も測定できる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば被測定物を直続することが
でき補正による計算間違いや面倒な作業が無くなり、測
定時間が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタッチセンサーの第１実施例の断面図
、第２図は第１実施例の動作を説明するために要部を示
した図、第３図は本発明のタッチセンサーの第２実施例
の断面図、第４図、第５図は第２実施例の動作を説明す
るために要部を示した図、である。 〔主要部分の符号の説明〕 ２−一−−固定ハウジング、２ａ−−−一上ケース、２
ｂ−−〜−下ケース、　３．３３−−−一可動体、’　
　　　　　＝’　　　　　　４−−−一接触棒、５−−
−一球座、　　　　６．３９−−−一接触゛子、８．３
Ｂ−−−一検知子、　　３０−−−一検知部材、３５−
−−一押え部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定ハウジングと、被測定物に当接して変位する接触子
   とを有するタッチセンサーにおいて、前記接触子を一端
   に有すると共に、検知子をも有する検知棒の一部を揺動
   自在に保持する保持部材を設けると共に、通常は前記検
   知棒の中心軸を前記ハウジングの中心軸に一致させて保
   持せしめる弾性部材を設け、前記接触子が被測定物に当
   接し、前記接触子の当接部が前記ハウジングの中心軸に
   一致するまで変位すると前記検知子に当接し、検知信号
   を発生する検知信号発生部材を設けたことを特徴とする
   タッチセンサー。