JPS62297703A - 接触検知プロ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は加工片の寸法を測定するための装置において使
用する接触検知プローブに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、接触検知プローブは機械に接続された第１の固
定部分を有する。この機械により固定部分を支持して測
定すべき加工片に対してこの固定部分を移動させる。こ
のプローブは、加工片に係合するようになされたスタイ
ラスを有する可動部分を含む。支持手段を設けて、可動
部分を固定部分における休止位置に支持し、スタイラス
が加工、片に係合するとぎに可動部分を休止位置から変
位させる。検知手段を設けてかかる係合を検知し、およ
び上述の機械に設けられて固定部分の位置を決定するた
めの測定システムに送出すべき信号を発生させる。

スタイラスの加工片との接触を圧電センサによって検知
するようにし、その圧電センサの出力から前記信号を発
生させる電気回路を設けた接触検知プローブは知られて
いる。かかる接触検知プローブの例は英国特許明細古筆
１，５８６，０５２号および２．０４９，１９８号なら
びに本願人の係属中の国際特許出願であってＷＯ８６１
０３８２９号として公開された出願に示されている。

これら公知のプローブは、スタイラスの物理的変位を検
知するプローブよりも感度が増大している。その理由は
、スタイラスの加工片との初期接触によってトリガーさ
れた信号を発生させることができるからである。

［発明が解決しようとする問題点］ 圧電センサの特性上、圧電センサはスタイラスが加工片
と接触するときにそのスタイラスに伝えられる鋭い加速
すなわち衝撃によってトリガー信号を発生する。このこ
とは、ある最小の速度で機械がプローブを加工片に対し
て駆動することにより、スタイラスを加速して加工片と
接触させるようにすることを意味し、この最小速度より
低い速度においてはトリガー信号は発生しない。従つて
、スタイラスが加工片と接触した後に、プローブより機
械を停止させる信号が発生せず、機械がプローブを加工
片に向けて駆動し続けるときには、機械またはプローブ
が破損されるかもしれないという問題点かある。

プローブにおける重要な要件は、スタイラスが休止位置
からどのように変位してもその後に休止位置に戻ること
、およびプローブがその休止位置に着座しているか否か
についてプローブが示すことである。

これら要件はスタイラスがその休止位置に着座したこと
を検知し、あるいはスタイラスがその休止位置から変位
したことを検知する少なくとも１つの他の電気回路を設
けることによって満足することかできる。

このようなプローブには次のような問題点がある。これ
ら２つの電気回路に電源を供給しおよびプローブ本体か
ら機械にあるいは機械に対して無線伝送を行うための伝
送ユニットに２つの信号を供給するためには、ただ１つ
の検知回路しか持たないプローブに比較して、プローブ
本体に更に別の電気的接続が必要となる。このことは、
２つの検知回路を持つプローブは１つの検知回路を持つ
プローブと互換性か無いことを意味する。この問題点は
、スタイラス接触センサが圧電センサであるかあるいは
他の種類のセンサ、例えば容量性、誘導性あるいはピエ
ゾ抵抗型のセンサであるかに応じて生じる。

そこで、本発明の目的は、このような問題点を解決した
接触検知プローブを提供することにある。

Ｅ問題点を解決するだめの手段Ｊ このような目的を達成するために、本発明プローブは、
その特許請求の範囲に記載したように、プローブのスタ
イラスがその休止位置から変位したときに信号を発生す
る手段に接続された第１の電気的接続線、スタイラスが
最初に加工片に接触したときに信号を発生するスタイラ
ス接触センサに接続された第２の電気的接続線、および
前記電気的接続線の全てが接続され、プローブの外部に
対する接続を行うことができ、それによりプローブに対
する電力の供給および前記信号の受信を行うただ２つの
端子を有する電気回路を備える。

すなわち、本発明は、加工片の寸法を測定するための装
置において用いられる接触検知プローブにおいて、プロ
ーブは：装置に取付けるためのハウジングと、ハウジン
グ内に設番プられ、測定動作中加工片の表面に係合可能
なスタイラスに接続可能な可動部材と、可動部材を休止
位置においてハウジングに支持する支持手段と、可動部
材とハウジングとの間に配置されたバイアス手段であっ
て、スタイラスか加工片に係合するとぎにバイアス手段
に抗して可動部材のハウジングに対する変位を許可しつ
つ可動部材を支持手段の休止位置に向けて駆動するバイ
アス手段と、スタイラスの加工片に対する初期接触を検
知してそれに応答する信号を第１の電気的接続を介して
取出す第１検知手段と、可動部材の休止位置における支
持および休止位置からの変位を検知し、それを示す電気
的信号を第２の電気的接続を介して取出す第２の検知手
段と、第１および第２の電気的接続に接続され、プロー
ブの外部に対する接続を行うことのできる、ただ２つの
端子および第１および第２の検知手段からの信号を２つ
の端子を介して送出するための手段を有する電気的回路
とを具えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明プローブの１つの利点は、このプローブに対して
ただ２つの外部接続線しか必要としないので、機械ある
いは無線伝送ユニットに対してただ２つの接続線しか持
たない他のプローブとも互換性かあるということである
。

本発明プローブの他の利点は、支持手段からの信号が、
プローブスタイラスが加工片と初期接触したとぎに圧電
センサが信号を発生し損なったときに機蔵に対するトリ
ガー信号として作用するということである。支持手段か
らの信号はスタイラスがその休止位置に再着座したこと
をも示す。

［実施例１ 以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図および第２図を参照するに、符号１で総称された
本発明プローブは第１の固定部分すなわちハウジング２
を有する。このハウジング２はかかるプローブを被測定
加工片４に対して移動させるための（それ自体公知の）
機械ギヤリッジ３に固着される。

キャリッジ３は、コンピュータ６の制御のもとに、機械
のトラック５上を移動可能である。光−電子システム７
によってキャリッジ３のトラック５に沿っての瞬時位置
を読取り、そしてその読取値をカウンタ８に供給する。

このカウンタ８は機械の位置を連続的に表示する。プロ
ーブ１が加工片４と接触したとＮにこのプローブ１から
取出されたセンサ信号をインターフェースユニット９を
介してシステム７に接続し、それによりこのシステム７
に指示を与えて、センサ信号を受信したときのキャリッ
ジ３の位置の測定値を既知の形態でコンピュータ６のス
トアＩＯに転送する。従って、測定動作は、キャリッジ
３を移動させてスタイラス１６が加工片４と係合するよ
うにし、およびストア１０の内容を読出すことを伴う。

なお、トラツク５自体を他のトラックに取付けてプロー
ブ１を三次元移動させるようにしてもよい。あるいはま
た、加工片４を可動機械テーブルに取付けることもでき
る。これらのいずれも図面には示していないが、同業者
にとってよく知られていることである。

プローブ１は更にスタイラスホルタ１５を有する第２の
可動部分１４を有する。このスタイラスボルダ１５には
スタイラス１６を固着する。スタイラス１６は測定動作
の間にキャリッジ３によって加工片４と係合させられる
ようになる自由端１７を有する。

それ自体公知の運動機構的支持部材１８によって、可動
部分と固定部分との間の相対的移動を可能としながらそ
の可動部分を固定部分上に支持する。

この支持部材１８はスタイラスＩ６の軸の周りに等間隔
に配置された３つの位置においてハウジング２およびホ
ルダ１５にそれぞれ設けられた対向する座素子１９およ
び２０によって形成される。第２図に示す支持部材１８
の具体例では、座素子１９は一対のボールを有し、座素
子２０はスタイラスボルダ１５から放射状に点在しボー
ル１９と係合するシリンダを有する。部分２と１４との
間に配置されたばね２１によって部分】４を支持部材１
８上の休止位置（これは図示されている位置である）に
押圧する。部分１４は、スタイラス１６が加工片４と係
合したときに休止位置からある制限された量だけ変位可
能であり、それによりプローブ１と加工片４との間の衝
突による破損を防止するようにする。ばね２１は、プロ
ーブ１か加工片４から離れてその変位力が消滅したとき
に部分１４を休止位置に復帰させる。ボール座１９はハ
ウジング２から電気的に絶縁され、そして第２図に示さ
れているように、これらボール座１９は導線１３によっ
て直列に電気的に結線されている。従って、ボール１９
の多対は、それに関連するシリンダ２０と共に電気的ス
イッチを形成する。このスイッチは、スタイラスホルダ
１５が休止位置にあるときに閉成され、スタイラスＩ６
が加工片４と接触するように変位することによって開放
される。ボール座１９から信号処理電子回路２４への接
続は電気的接続線２５および２６によって行われ、それ
ら接続線２５および２６によって、スタイラス１６の変
位が生したとぎの検知信号およびスタイラス１６がその
休止位置に復帰し測定サイクルか引続ぎ進むことを示す
再着座信号の双方を供給する。」二連した支持部材１８
は自由度５の移動、すなわち水平方向の直交軸（×およ
びｙ軸）に沿フて力か印加されることによる傾斜および
垂直軸（＋ｚ軸）に沿っての力の印加による上方向への
移動を伴ってスタイラス１６を支持することかてきるの
みである。しかし、スタイラスか垂直＄ＩＩ（−ｚ軸）
に沿って下方にも移動することかでき、それにより完全
に６方向の動作を行うことができるプローブも知られて
おり、本発明はこのようなプローブに対しても簡単に適
用することかできる。

ばね２１は圧力バット２２を介して部分１４に作用する
。この圧力パット２２は円錐状の端部な有し、その端部
によりこのパット２２を部分１４の中央部分に形成した
対応するくぼみ１４八内に支持する。くぼみ１４八けい
かなるｊ内当な形態とすることもでき、例えばこのくぼ
み１４Ａは円形のくぼみあるいはより大ぎい円６１Ｅ角
の円錐座とすることができる。

パット２２は圧電センサ２２Ａを有し、この圧電センサ
２２Ａを適切に配置して、スタイラス１６が加工片４と
係合させられたときに生じる圧電効果を検知し、そして
センサ出力信号を発生し、この信号を、後述するように
、信号処理電子回路２４に供給する。

第３図を参照するに、圧電センサ２２八はバッド２２の
上側部分２２Ｂと底側部分２２Ｇとの間に介挿された平
坦な円形状のセラミック素子である。圧電効果はよく知
られており、結晶にある圧力か加えられたときにその結
晶がある電圧を発生する能力として表現される。上側部
分２２Ｂはばね２１を取付けるためのカラーとして作用
する。従って、ばね２１は、スタイラスホルダ１５を支
持部材１８に押付ける弾性力を発生ずる機能に加えて、
圧電素子２２への上向きの移動に対して降伏抵抗を与え
て圧力波により圧縮をその内部に発生させて検知信号な
発生ずることができるようにする。電気的接続線３２お
よび３３によって圧電センサ２２への上側および底側表
面に接続を行って検知信号を信号処理電子回路２４に取
出す。中央圧力パット３４および環状圧力パット３５を
設りることによって圧電センサ２２への効率は高められ
る。他の配置（図示せず）においては、圧電センサ２２
八をスタイラスホルダ１５の」二側表面上に直接に取付
けてもよい。この場合、ばね２１の力はカラー２２Ｂ上
の円錐状端部を介して、平坦に形成されおよびセンサの
上側に配置された部分２２Ｃ上に直接に伝達される。

ばね２１とスタイラスホルダ１５との間で圧電センサ２
２八は種々の位置に配置することができ、圧力パットを
適当に配置してセンサにより発生する信号を最適なもの
とすることができる。その可能な配置のいくつかは、例
えば上述した国際特許出願第Ｗ０８６１０３８２９号に
開示されている。あるいはまた、センサをスタイラス１
６に配置することもてぎる。いくつかの他の実施例にお
いては、センサからの電気的接続線の一方をばね２１を
介して信号処理電子回路２４に接続し、第２のスプリン
グを設けてそれにより第２の接続を形成するようにして
もよい。

圧電センサは衝撃あるいは加速に対して非常に感度が高
く、スタイラスが加工片と初期接触したときに電圧出力
を発生ずる。しかし、例えは小さな穴の内径を測定する
場合、スタイラスが加工片に極めてゆっくり駆動され、
そして接触時に生しる衝撃が非常に小さいために圧電セ
ンサによってほとんど検知かなされない場合も起こり得
る。このような状態ては、機械はプローブを加工片に向
けて駆動し続り、それによりスタイラスを変位させてポ
ール座１９から検知信号を発生させるようにする。従っ
て、この検知信号は機械、プローブあるいは加工片の破
損を防止するためのフェイルセイフ信号として用いられ
るのみならず、圧電センサが信号を発生しないような速
度で機械が動作しているときに、精度は高くないが、そ
のプローブが測定の読取りを行うことができるようにす
ることができる。

プローブの２つの検知配置、すなわち圧電センサおよび
ボール座検知の配置によって得られた情報の全てを、そ
のプローブを他のプローブと交換可能にすることを阻止
するさらに他の結線を行うことなしに、利用するために
は、本発明では、信号処理電子回路２４に、検知信号を
簡単かつ効果的な形態で結合し、およびただ２つの外部
電気接続線のみをプローブに接続することしか必要でな
い電気回路を設ける。

上述したプローブ１の信号処理電子回路２４において用
いられる電気的回路の一例を第４図に示す。この電気的
回路ては、プローブ１の２つの検知配置を並列に接続し
、そして２つの端子６１および６２に接続してプローブ
１に電力を供給し、およびプローブ１の出力を受信する
ようにする。

座検知配置については、接続線３９を端子８１に接続し
、接続線３８を高抵抗値の抵抗４０を介して端子６２に
接続することにより、ボール１９およびシリンダ２０に
よるスイッチが閉成されるときに端子６１と６２との間
が完全に短絡されないようにする。

圧電センサ２２Ａについては、接続線３２を端子６２に
接続し、接続線３３を増幅器４１を介して端子６１に接
続する。この増幅器４１は、センサ信号を増幅してプロ
ーブ１とインターフェースユニット９との間に必要とさ
れるケーブル引廻しを通してそのセンサ信号を駆動する
と共に、そのケーブルに沿っての信号対雑音比を改善す
るために設ける。この増幅器４１は高域通過フィルタと
しても作用する。

この増幅器４１の出力をコンデンサ４２を介して端子６
１に交流結合する。スタイラス１６が加工片に接触した
ときに圧電センサ２２八により発生ずる信号は短い共振
パルスであり、増幅器４１の通過帯をその共振周波数と
両立するように選択することによって、センサ２２Ａに
より発生し機械に及ぼされる電気的ノイズおよびその他
の振動の大部分をセンサ信号から除去することができる
ようにする。

プローブ１に対する電力は、機械の電源からインターフ
ェース９を通して供給され、そして電圧Ｖｓの電源線か
らプルアップ抵抗４３を通して一定の直流電圧として端
子６１に供給される。

この回路は次のように動作する。座素子１９および２０
か休止位置にある間は、端子６１と６２の間には座およ
び抵抗４０を介して（そして一部は増幅器４１を介して
）一定の直流電流が流れる。しかし、圧電センサ２２＾
のいかなる励起もない場合には、交流電流はこの装置を
通して流れない。

プローブ１のスタイラス１６が加工片に十分に接触して
圧電センサ２２八により信号が発生させられるようにな
ったとき、交流センサ信号は端子６１において直流電流
に結合される。インターフェース９における減結合コン
デンサ４４によって直流電流に対する交流の付加を検知
し、およびインターフェース９における関連する回路に
よってコンデンサからの出力を処理して機械を停止して
測定の読取を行うための信号を機械に送出するようにす
る。座素子のいずれか１つが変位してその座における電
気的接触が遮断されるようになると、端子６１と６２の
間に開放回路が形成され、そして端子６１の電圧は電源
電圧にまで増加する。この電圧変化をインターフェース
ユニット９ではそれ自体公知の方法で検知し、そしてそ
のインターフェース回路により機械に対する送出を処理
する信号を発生させる。

このように、インターフェースユニット９は２つの端子
６１と６２との間に生じる異なる電圧に応動して、圧電
センサ２２八がトリガーされたかあるいはスタイラス１
６が変位したかに応じて機械に適切な信号を送る。イン
ターフェースユニット９からの２つの信号は、機械に個
別に送給していずれがいずれの信号であるかを明確にす
るようにすることもできれば、あるいはまた、これら２
つの信号をインターフェース回路において組合せてこれ
とは別に処理信号を発生させて機械に対していずれの検
知配置がその信号を発生させたかを識別するようにする
こともできる。さらに加えて、スタイラス１６の変位信
号が受信された後に、インターフェースユニット９は、
もとの直流電圧が端子６１に復帰するまで機械によるそ
れ以上の測定動作を禁止するように構成することもでき
る。適切なインターフエース回路は本願人の共に継続中
の英国特許出願第８６２１２４３号に記述しである。

電気的回路の他の例を第５図に示す。第５図においては
、プローブ１の２つの検知配置を直列に接続する。この
回路およびインターフェースユニット９においては抵抗
４０を除いて第４図の回路の素子の全てか含まれており
、同一の参照符号なｆ−Ｊずものとする。

この回路の動作は次のとおりである。座素子１９および
２０が休止位置にある間、直流電流は端子６１から接続
線３９およびポール１９およびシリンタ２０を介して端
子６２に流れる。座素子１９および２０において電気的
接触が遮断されたとすると、端子６１と６２との間の直
流電圧のレベルは上側と同しように変化する。

プローブｌのスタイラス１６が加工片４と接触して圧電
センサ２２＾によって信号が発生させられるようになる
と、交流信号が端子６１とＢ２との間にコンデンサ４２
により結合される。先に説明したように、これら変化は
インターフェースユニット９において検出されて適切な
信号が機械に供給されるようにすることかできる。上述
した直列接続回路のひとつの欠点は、座素子において電
気的接触が遮断される度毎に増幅器４１がＯＮ、ＯＦＦ
されるということである。

第４図および第５図の回路は座素子１９および２゜のス
イッチングか接点バウンシングの影響を受けるときには
欠点を被りやすい。接点バウンシングか圧電センサ２２
への出力の周波数と同一範囲内の周波数において生じる
とすると、この接点バウンシングもまたインターフェー
ス回路におけるコンデンサ４４を通過するので、圧電セ
ンサ信号を座素子のスイッチングにより生起した信号か
ら区別することか難しいことになる。この問題点を克服
した、プローブ１における電気的配置の実際的回路の回
路図を第６図に示す。

第６図を参照するに、圧電センサ２２八からの信号を：
１１１幅器４】によって増幅する。この増幅器４】け電
界効果トランジスタＴＩ、抵抗旧、Ｒ２およびコンデン
サＣＩからなる。この増幅器４Ｉは座素子Ｉ９および２
０の開放を検出するための検出回路７０と並列に設けら
れる。

回路７０は定電流源７２を有する。この定電流源７２は
電界効果トランジスタＴ２および抵抗Ｒ３より構成され
、座素子】９および２０を通して通常は定電流を供給す
る。しかし、座素子１９および２０が開放すると、この
定電流は座素子１９および２０と並列に配置されている
コンデンサＣ２の充電を開始する。その結果、シリコン
制御整流器（ＳＣＲ）Ｔ３のゲート入力端子７４におい
て上昇する傾斜電圧が現われる。

５ＣＲＴ３のトリガーしぎい値電圧はゼナーダイオード
ＤＩおよび抵抗Ｒ４によって設定される。素子１９およ
び２０が完全に開放されたとすると、コンデンサＣ２の
端子間の傾斜電圧は電極７４における電圧がこのトリガ
ーしきい値電圧に達するまで上昇し続のる。しかし、接
点バウンシングが生じたときには、その接点バウンシン
グ中に座素子１９および２０が実効的に再び閉成される
ことにより、コンデンサＣ２の放電が行われるようにな
る。その結果、素子１９および２０が完全に開放される
まで、トリガーしきい値には到達せす、そして５ＣＩＩ
Ｔ３は接点バウンシングに応動しない。

コンデンサＣ２の端子間における傾斜電圧がトリガーし
きい値に到達すると、　５ＣｎＴ３は直ちに完全に導通
するようになり、接続線７６の電圧をゼナーダイオード
Ｄｉのしきい値電圧よりも約１ボルト高い電圧にまで低
下させる。上述したように、プローブ１の端子６１には
インターフェースユニット９の低抵抗値の抵抗４３（第
６図には示されていない）を通して充電がなされる。ラ
イン７６の電圧が５ＣＲＴ３によって低下させられると
、インターフェースユニット９におけるこの抵抗４３の
端子間電圧は増加し、その電圧は慣例の方法により容易
に検出される（但し、第４図および第５図の配置に比較
して、５ＣＲＴ３は座素子１９および２０からの１８号
を反転させる作用を示すことに注意されたい）。

座素子１９および２０が再び閉成すると、５ＣＲＴ３の
ゲート電極７４は大地端子６２に短緒される。その結果
、５ＣＲＴ３はターンオフし、その結果、ライン７６の
電圧は直ちに再び上昇し、プローブ１が満足に着座し、
次の測定の準備が完了した旨の信号を伝える。

増幅器４１八を経て取出された圧電センサ２２八からの
交流信号はライン７６に沿って端子６１にもイ共給され
る。この交流信号は上述したようにインターフェースユ
ニット９において検知可能である。接点が開放している
かあるいは閉成しているかとは無関係に、この交流信号
は座素子】９および２０に応動して検知回路７０により
得られた直流レベルに重畳される。

ダイオード対Ｄ２を検知回路７０と直列にしてライン７
６に設ける。別のダイオード対Ｄ３を増幅器４１に直列
に配置する。これらダイオード対Ｄ２およびＤ３により
これら信号の直流レベルを調整して現在使用中のプロー
ブ１をインターフェースユニット９に接続されるかもし
れない他のプローブから容易に識別できるようにする。

さらに加えて、これらダイオード対によって、偶発的に
生じる電流の反転を阻止する。

第６図の回路の更に他の利点は、コンデンサＣ２を５Ｃ
ＲＴ３のトリカー電圧までの充電が常にある最少の時間
長（例えは１７２〜３ミリ秒）で行われるということで
ある。これは、上述したＮ１４中の英国特許出願第８６
２１２４３号に記述されている回路、すなわちスタイラ
ス１６の加工片４との初期接触かソフトであって、圧電
センサ２２Ａからの交流信号か検出されないので、イン
ターフェースユニット９は座素子１ｇおよび２０の開放
にのみ応動する場合に、その旨を表示する回路の動作に
役立つ。この回路は圧電センサ信号と座からの信号との
間の時間遅れを利用する。コンデンサＣ２の充電による
固有の時間遅れによれば、これら２つの信号の間には常
に最小の時間遅れが確実に得られ、この最少の時間遅れ
は容易に検出される。

このようにして、このプローブは、座素子１９および２
０かそれらの休止位置から変位することによって生しる
フェイルセイフ信号を確保しながら、スタイラス１６の
加工片４との初期接触に基づいてより一層敏感な信号を
発生させることができ、しかもその電気回路には２つの
端子しかないにもかかわらず、しかもこの電気回路によ
れは機械あるいは機械に対するインターフェースユニッ
トによって双方の信号が正しく解釈されおよび機能でき
るようになる。従って、このプローブ１けたた１つの検
知システムしか持たない他のプローブと互換性があり、
その場合に機械あるいはインターフェースユニットの電
子回路に対して僅かな変更しか要求しない。

上述した本発明の実施例では圧電センサを用いた場合の
みを示した。しかし、電子回路に対して僅かな変更を加
えるのみで、スタイラスと加工片との初期接触の検知は
、座からの信号と識別される信号を発生することのでき
るピエゾ抵抗素子。

容量素子または話導素子によって行うことかできる。本
発明の好適例においては、電子回路２４に含まれる増幅
器４１およびそれに関連するコンデンサ４２はプローブ
１本体に収納される。スペースか限られている場合ある
いはその他の理由で好都合であれば、信号処理電子回路
２４のある部分あるいは全てを、プローブ１内から取り
除いて、プローブ１の外部であるかこのプローブ１のそ
ばに別個に設けることもてきる。従って、プローブ１内
に設ける回路としての最低限必要なものはセンサ２２八
およびその接続線３２および３３．座素子１９に対する
接続線３８および３９．および圧電センサの場合にはそ
のセンサの端子間に並列に接続される抵抗４０である。

直列接続の実施例においては、かかる抵抗は直流電流が
プローブ１に流れるようにするのに必要であり、並列接
続の実施例においては、かかる抵抗は座素子１９および
２０がそれらの休止位置にあるときにセンサの端子間が
短絡されるのを防ぐために必要である。

第７図はこの配置を示し、２つのプローブ端子６１およ
び６２においては、圧電センサがその信号を発生すると
きにはその電源電圧に対して交流が付加され、あるいは
座素子１９および２０が変位したとぎにはその直流レベ
ルが変化する。プローブ端子６１．６２における電圧の
これら変動は増幅器４１によりて検知され、さらにイン
ターフェースユニット９に送出される。

第７図の回路配置は圧電検知素子を用いるプローブ１に
おいて更に改良を行うことかでき、プローブ１内の圧電
検知素子を交流電源て励振して、この圧電検知素子か接
続されているスタイラスホルダ１５を振動させることか
できる。スタイラス１６の変位か座検知配置によって検
出された後てあって、しかもスタイラス１６がその休止
位置に戻ったとぎに再着座信号か受信されなかったとき
に、この振動を加えることができる。このことは、座の
間に汚れか付着したり、あるいは可動部品にお４Ｊる摩
擦に起因して座素子１９および２０に適正な機械的接触
がなされなかった場合、あるいは機械的な着座が良好に
行われたにもかかわらず座において十分な電気的接触が
再びなされなかった場合に生じる。

交流電源は連続的にあるいは間欠的に付勢されてスタイ
ラスホルタ１５を振動させ、それにより座における良好
な機械的および電気的接触が再びなされるようにする。

交流電源からの信号の周波数および振幅は、可動部品の
振動の周波数に依存して、再着座を助けるのに最も好ま
しい値に選択することができる。

第７図においてかかる交流電源は電子的スイッチ５１を
介して端子６１に接続されている発振器５０として示さ
れている。これにより２つの端子の配置は保たれている
。しかし、他の解決策としては、１つまたは２つ以上の
追加の導線に沿って交流電圧を供給することか挙げられ
る。この場合にはプローブ１の回路の設剖を一層柔軟に
行うことができる。

［発明の効果］ 本発明プローブの１つの利点は、このプローブに対して
たた２つの外部接続線しか必要としないのて、機械ある
いは無線伝送ユニットに対してたた２つの接続線しか持
たない他のプローブとも互換性があるということである
。

本発明プローブの他の利点は、支持手段からの信号が、
プローブスタイラスが加工片と初期接触したとぎに圧電
センサが信号を発生し損なったときに機械に対するトリ
ガー信号として作用するということである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明接触検知プローブの一実施例を示す部分
断面立面図、 第２図は第１図の線ＩＩ　−１１におりる断面図、第３
図は第１図示のプローブの圧電検知素子の配置の一実施
例を示す拡大図、 第４図は第１図示のプローブに対する電気接続の配置の
一実施例を示す回路図、 第５図および第６図は第１図示のプローブに対する電気
接続の配置の他の二実施例を示す回路図、 第７図は本発明の更に他の実施例を示す回路図である。 １・・・プローブ、 ２・・・ハウジング、 ３・・・機械キャリッジ、 ４・・・加工片、 ５・・・トラック・ ６・・・コンピュータ、 ７・・・光−電子システム、 ８・・・カウンタ、 ９・・・インターフェースユニット、 ｌＯ・・・ストア、 １４・・・可動部、 １５・・・スタイラスホルダ、 １６・・・スタイラス、 １７・・・自由端、 １８・・・運動機構的支持部材、 １９・・・ボール（座素子）、 ２０・・・シリンダ（座素子）、 ２１・・・ばね、 ２２・・・圧力バット、 ２２八・・・圧電センサ、 ２２Ｂ・・・カラー、 ２２Ｃ・・・底部、 ２４・・・信号処理電子回路、 ２５．２６・・・電気接続線、 ３２．３３・・・電気的接続線、 ３４・・・中央圧力パッド、 ３５・・・環状圧力パッド、 ３８．３９・・・電気的接続線、 ４０．４３・・・抵抗、 ４１・・・増幅器、 ４２・・・コンデンサ、 ４４・・・コンデンサ、 ６１．６２・・・プローブ端子、 ５０・・・発振器、 ５１・・・電子スイッチ、 ７０・・・検知回路、 ７２・・・定電流源、 ７４・・・ゲート電極、 ７６・・・接続ライン、 ＴＩ　、Ｔ２・・・電界効果トランジスタ、Ｔ３・・・
シリコン制御整流器、 Ｄｉ・・・ゼナーダイオード、 Ｃ２，Ｃ３・・・直列接続ダイオード、Ｒ１〜Ｒ４・・
・抵抗、 Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加工片の寸法を測定するための装置において用いら
   れる接触検知プローブにおいて、前記プローブは： 前記装置に取付けるためのハウジングと、 該ハウジング内に設けられ、測定動作中加工片の表面に
   係合可能なスタイラスに接続可能な可動部材と、 該可動部材を休止位置において前記ハウジングに支持す
   る支持手段と、 前記可動部材と前記ハウジングとの間に配置されたバイ
   アス手段であって、前記スタイラスが加工片に係合する
   ときに当該バイアス手段に抗して前記可動部材の前記ハ
   ウジングに対する変位を許可しつつ前記可動部材を前記
   支持手段の前記休止位置に向けて駆動するバイアス手段
   と、 前記スタイラスの加工片に対する初期接触を検知してそ
   れに応答する信号を第１の電気的接続を介して取出す第
   １検知手段と、 前記可動部材の前記休止位置における支持および前記休
   止位置からの変位を検知し、それを示す電気的信号を第
   ２の電気的接続を介して取出す第２の検知手段と、 前記第１および第２の電気的接続に接続さ れ、前記プローブの外部に対する接続を行うことのでき
   る、ただ２つの端子および前記第１および第２の検知手
   段からの前記信号を当該２つの端子を介して送出するた
   めの手段を有する電気的回路と を具えたことを特徴とする接触検知プローブ。 ２）特許請求の範囲第１項記載の接触検知プローブにお
   いて、前記第１検知手段は圧電素子を具えたことを特徴
   とする接触検知プローブ。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の接触検知
   プローブにおいて、前記第１検知手段は増幅器を含むこ
   とを特徴とする接触検知プローブ。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項
   に記載の接触検知プローブにおいて、前記第２検知手段
   は前記可動部材および前記ハウジングに対向する電気的
   接点を有し、該対向する接点により前記支持手段を構成
   したことを特徴とする接触検知プローブ。 ５）特許請求の範囲第４項記載の接触検知プローブにお
   いて、前記対向する電気的接点に対して並列に配置され
   た電流通路にコンデンサを設け、前記接点が開放される
   ときに前記コンデンサを充電するようにしたことを特徴
   とする接触検知プローブ。 ６）特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかの項
   に記載の接触検知プローブにおいて、前記第１および第
   ２検知手段は前記電気的回路において互いに直列に接続
   されたことを特徴とする接触検知プローブ。 ７）特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかの項
   に記載の接触検知プローブにおいて、前記第１および第
   ２検知手段は前記電気的回路において互いに並列に接続
   されたことを特徴とする接触検知プローブ。 ８）特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの項
   に記載の接触検知プローブにおいて、前記２つの端子か
   ら前記検知手段に電力を供給するように前記電気的回路
   を配置したことを特徴とする接触検知プローブ。 ９）特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの項
   に記載の接触検知プローブにおいて、当該プローブの外
   部に配置された外部回路と組合され、該外部回路は前記
   ２つの端子に接続され、前記外部回路は前記第１および
   第２検知手段からの信号を識別するための手段を含むこ
   とを特徴とする接触検知プローブ。 １０）特許請求の範囲第８項記載の接触検知プローブに
   おいて、当該プローブの外部に配置された外部回路と組
   合され、該外部回路は前記２つの端子に接続され、前記
   外部回路は前記第１および第２検知手段からの信号を識
   別するための手段と、前記電力を前記検知手段に供給す
   るための電源とを含むことを特徴とする接触検知プロー
   ブ。