JPS62282210A - タッチプロ−ブ - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の利用分野〕 本発明はタッチプローブに、係り、特に三次元測定機な
どに装着され、被１ｊｊｌｌ定物体との接触・督Ｉ力出
するタッチプローブに関する。

〔発明の背景〕

−ＩＩＩＱに、タッチプローブは、タッチプローブを移
動させ、該タッチプローブの測子か被測定゛向体と接触
して測子に外力が作用すると、王の外力乙こより測子の
支持部（可動部）が傾動し、測子や被測定物体を傷つけ
ないようになっている。そして、測子と被測定物体との
接触の検出は、上記可動部の傾動を利用したものが多い
。

従来の上記測子と被測定物体との接触の検出装置として
は、複数の着座部を電気接点とし、前記可動部が各着座
部に位置決め支持されているとき各着座部の電気接点を
直列接続した電気回路が閉じるように構成し、前記可動
部が傾動して複数の電気接点のうちの少なくとも１つの
電気接点が開く時すなわち前記電気回路が開くことを検
出することにより、測子が被測定物体と接触したことを
検知するものがある（特公昭５８−１７４０２）また、
従来の他の接触検出装置として、上記可・動部を更にＦ
自互に運動可能な２つの部分から構成し、これらの部分
間に複数の圧電素子を埋め込み、測子に作用する外力を
上記圧電素子のうちのいずれかによって検出することに
より、測子が被測定物体と接触したことを検知するもの
がある（特公昭６Ｏ−４８６８１）。

上記従来の検出装置は接点部あるいは感圧部が複数箇所
必要であり、信頼性および経済性に問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に迄みてなされたもので、電気
接点部あるいは感圧部を１箇所にするご、とができ、経
済的、かつ信頼性の高いタッチプローブを提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、下部に測子を有す
る測子基台並びに複数の着座部を有し、前記測子に外力
が作用しないとき前記複数の着座部に前記測子基台を位
置決め支持し、前記測子に外力が作用するとき前記複数
の着座部のうぢの１乃至２つの着座部を支点として前記
測子基台を（す１動自在とする第１の本体と、前記測子
基台の上方の第２の本体に、ばね及びダンパによって懸
架され、前記ばねによって上方に付勢される可動部もオ
と、前記測子基台の上部に配設され、核測子基台が前記
位置決め支持されているときに前記可動部材の上面に当
接し、該可動部材の上方への移動を阻止する固定部材と
、前記可動部材と固定部材との離間を検出する離間検出
手段とを備えたことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係るタッチプローブの好
ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係るタッチプローブの概略構成図であ
り、第２図は第１図のΔ−Ａ線断面図である。測子１０
は、測子ホルダ１２を介して円ネ反状測子基台１４の下
部に取り付けられている。測子基台１４の上部には固定
部材１６が配設され、測子基台１４の円面には３本のビ
ンｔｅａ、１８ｂ、１８ｃが等間隔に半径方向に突設形
成されている。

本体２０は３つの着座部２２．．ｌ、２２ｂ、２２Ｃを
有し、各着座部は間接する２つの球から構成されている
。本体２０ばこれらの３つの着座部２２ａ、２２ｂ、２
２Ｃに１Ｉｉ７記測子基台１４の３木のピン１８ａ、１
８ｂ、１８Ｃを着座させることにより測子基台１４を位
置決め支持する（第２図参照）。

一方、本体２４には、仮ばね２６を介して可動部材２８
が可動自在に設けられ、この可（す１部材２８は更にば
ね３０およびダンパ３２によって本体２４に懸、架され
ている。また本体２４と測子基台１４との間には復・掃
スプリング３４が設けちれている。

第３図は第１図における要部拡大図であり、第４図は第
３図のＢ−Ｂ線断面図である。ばね３０は、可・肋部＋
Ａ’　２８を上方に持ち上げるように可動部材２日に作
用し、一方、固定部材１６は、判子基台１４が本体２０
に位置決めされているとき己こは接点１６ａによって該
可・υ１部材２Ｂか上方；こ［移動しないように１甲さ
えている。

ダンパ３２は、シリンダ３２ａ内にダンパオイル３２ｂ
が充Ｊ眞されており、ピストン３２ｃ４ご：よオリフィ
ス３２ｄが設けられている。ダンパ３２については図示
したものに限らずエアダンパ、スブリング弐等、タイム
ラグを生しさせるものならばどのようなものでもよい。

次に、第５図および第６図を参照してこのタッチプロー
ブの動作について説明する。

いま、被測定物体３６の端面の座標位置を測定すべ（タ
ッチプローブを矢印Ｘ方向に（移動させた場合について
説明する。このタッチプローブの移動中に、測子１０が
被測定物体３６の端面に接触し、その後火にタッチプロ
ーブが移動すると、測子基台１４は水平状態（この水平
状態のとき測子基台１４は本体２０に位置決めされてい
る〉から本体２０の着座部２２ａ、２２ｂ、２２ｃのう
ちのいずれか１つ又は２つを支点として傾動する。

この測子基台１４の傾動に伴って、／Ｊｌ１１子基台１
、ｔの上部に訟けられた固定部材１６の接点１６ａの高
さば定常状態のときよりも高くなる。

一方、可動部材２８は、固定部材１６による押圧が解除
されるため、ばね３０の引張力によって上方−１移・助
するが、可動部材２８にはダンパ３２が設けられている
ので、上記上方への移動には時間遅れが生じる。

すなわち、第６図に示すように、接点１６ａと可動部材
２８とが当接しているときの高さをり。

とすると、接点１６ａは測子１０が被測定物体３６と接
触するとラインａに示すようにその高さは直ちにｈｏよ
りも高くなるが、可動部材２８はうインｂに示すように
その高さは追従ｊ工れをもって徐々に高くなる。したが
って、測子１０が被測定物体３６と接触したのち、成る
所定時間の間は接点１６ａと可動部材２８とが離間する
ことになり、逆にこの離間状態を検出することにより測
子１０が被測定物体３６と接触したことを検知すること
ができる。

上記離間状態の検出は、固定部材１６および可動部材２
８を４電材によって１１１１成し、この固定部材１６と
可動部材２８を開閉接点として電気回路中に設けること
により、該電気回路か閉回路うこなっているか開回路に
なっているかによって固定部材１Ｇと可動部材２８の２
離間扶！点を検出することができる。

また、固定部材１６と可動部材２８との当接箇所に圧電
素子を配設することにより、該圧電素子からの電気信号
によって固定部材１６と可動部材２８の離間状態を検出
することができる。

（発明の効果〕 以上説明したように本発明に係るタッチプローブによれ
ば、電気接点部あるいシま怒圧接点部などの接点部を１
箇所にすることができ、複数の接点部ををするものに比
べて経済的であり、かつ信頼性の向上を図ることができ
る。また、着座部と接点部が酸化として別になっている
ため、着座部及び接点部のｆオ質選定及び殿構設計が容
易であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るタッチプローブの一実施例を示す
概略構成図、第２図は第１図のＡ　　Ａ線断ＵＥＩ図、
第３図は第１図の要部拡大図、第、１図は第３図のＢ−
Ｂ断面図、第５図は本発明に係るタッチプローブの動作
態様を示ず盟１Ｉ１８し１、第６図は固定部材と可動部
材の動作を説明するために用いたグラフである。 ＩＯ・・・測子、　　１２・・・測子ホルダ、　　１４
・・・測子基台、　　１６　・・・固定部材、　　１８
ａ、１８ｂ、１８Ｃ・・・ピン、　２０．２４−・・本
体、　　２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・・着座部、　　２
６・・・仮ばね、　　２８・・・可動部ｔオ、　３０・
・・ばね、　３２・・・ダンパ、３４・・・復帰スブＩ
Ｊング、　　３６・・被／！ｔｌ＋定物体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下部に測子を有する測子基台並びに複数の着座部
   を有し、前記測子に外力が作用しないとき前記複数の着
   座部に前記測子基台を位置決め支持し、前記測子に外力
   が作用するとき前記複数の着座部のうちの１乃至２つの
   着座部を支点として前記測子基台を傾動自在とする第１
   の本体と、 前記測子基台の上方の第２の本体にばね及びダンパによ
   って懸架され、前記ばねによって上方に付勢される可動
   部材と、 前記測子基台の上部に配設され、該測子基台が前記位置
   決め支持されているときに前記可動部材の上面に当接し
   、該可動部材の上方への移動を阻止する固定部材と、 前記可動部材と固定部材との離間を検出する離間検出手
   段と、 を備えたタッチプローブ。
2. （２）前記可動部材と固定部材との当接位置は、前記測
   子のほぼ直上の位置である特許請求の範囲第（１）項記
   載のタッチプローブ。
3. （３）前記離間検出手段は、前記可動部材と固定部材と
   が電気的に接続されているか否かを検出する手段からな
   る特許請求の範囲第（１）項記載のタッチプローブ。
4. （４）前記離間検出手段は、前記可動部材と固定部材と
   の当接位置に配設された圧電素子からなる特許請求の範
   囲第（１）項記載のタッチプローブ。