JPS6329202A - 切換え型の検出ヘツドを備えた座標測定装置 - 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】 産業上の利用分四を 本発明は、切換え型の検出ヘッドを備えた座標測定装置
であって、該検出ヘッドが電気的な切換え接点を有する
支承箇所を備えた形式のものに関する。

従来技術 上記の形式の検出ヘッドは例えば西ドイツ国特許第２３
４７６３３号明細書、西ドイツ国特許出願公開第２７４
３６６５号明細書、西ドイツ国特許第２７１２１８１号
明細書に記載されている。公知の切換え型の検出ヘッド
では、検出過程で検出ピンがそこから持上けられる支承
玲所は大ていは二重ボールから構成された等静圧的な６
点支承体であり、各支承箇所のボールは電流回路内に接
続されており、かつ接点を成している。該接点は検出ピ
ンの所の導電性の対抗体によってその静止位置で閉成さ
れる。この切換え接点は、例えば検出の瞬間における測
長値を貯蔵するために座標測定装置の機械制御装置へト
リガパルスを供給するために必要である。

その他にこの接点は、検出過程の終了後検出ピンが再び
検出球の校正された零位置を決める位置へ戻されており
、かつしたがって検出ヘッドが次の１ｆｌｌ定の準備が
できているかどうかを知らせる。

所で切換え接点が数千回の検出で約１度の誤り頻度でも
って検出過程の終了後に再び閉成しないことが明らかに
なった。この誤りは系統的な原因を持っているのではな
くて、検出ピンが６点支承体における機械的な静止摩擦
のだめに零位置へ完全に精確には戻されないことによっ
て起る。この誤り頻度はきわめて小さいが、座標測定装
置の特定の運転形式ではこの誤りは、すなわち検出過程
後も開いたままになっている切換え接点は重大な結果を
もたらす。

座標測定装置は次第に連続測定運転で使用されてきてお
り、かつ例えば交代制の無人の夜間操作で操作員による
管理なしでＣＮＣ−制御されて測定テーブル」二に固定
されるかまたは取扱い機構を介して連続的に供給される
大量のワークを測定する。この運転形式で」二重の誤り
が生じると、機械制御は安全性の点からＣＮＣ−運転を
中断し、かつ座標測定装置は誤りを確認し、かつ手動に
よって取除くことができる、交代制の次の操業体制の開
始までストップする。運転経過のかかる中断がきわめて
不都合であることは明らかである。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、座標測定装置の検出ヘッド内の切換え
接点の閉成を自動運転においても確実に保証することで
ある。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は、冒頭に記
載の形式の座標測定装置において切換え接点が誤捷って
開いている場合に座標測定装置の制御装置によって解除
可能である、機械的な衝撃を発生するための装置が検出
ヘッド内または検出ヘラＶの懸吊部材に配置されている
ことである。

発明の効果 衝撃を発生するための装置は例えば電磁石、不つりあい
おもりを備えたモータ、電子的にまだは空気圧式に予負
荷されたばねまだは圧電発振器によって実施することが
できる。すべての場合において切換え接点の閉或は付加
的な機械的なエネルギーの衝撃によって行なわれ、この
衝撃は検出ピンの支承体内の摩擦を克服する。

このエネルギー衝撃は、切換え接点が検出過程の終了後
所定の時間開じられなかったときに例えば機械制御装置
によって解除される。

このような装置の使用によって自動的に経過する連続運
転における座標測定装置の信頼性を比較的僅かな費用で
著しく高めることができる。

この結果を達成するだめに必要な費用は、例えばヨーロ
ッパ特許（ＥＰ　−Ａ　２　）第１２８４６４号明細書
に記載された電磁石式の検出ピ／交換装置を既に備えた
検出ヘッドでは特に僅かである。この場合には交換可能
な検出ピンの固定のために設けられていて、しかもいず
れにせよ既に検出ヘッド内に組込捷れている引張り磁石
を機械的なエネルギー衝撃を発生するために利用するこ
とができる。

しかしエネルギー衝撃を発生するための装置は必ずしも
直接検出ヘッド内に組込む必要はない。該装置は例えは
座標測定装置の検出ヘッドの懸吊部材もしくは保持部材
の近くに取付けることができる、それというのも機械的
な衝撃は固定部材を介して問題なく検出ヘッドに伝達す
ることができるからである。検出ヘッド保持部材は、例
えば検出ヘッドのために衝突保護の機能を果すために屡
々変位可能な支承体として構成されている。１１！Ｔ突
の後検出ヘッドの位置は、検出ピン組合せの後較正を回
避するためには高精度で再現されなければならないので
、この場合は検出ヘッド衝突の後も機械的な衝撃を発生
するための装置を作動させる可能性が提供され、これに
よって検出ヘッド保持部材は１度ないしは数度の衝撃に
よって精確な零位置内へゆさぶり入れられる。

上記の課題を解決するための本発明のもう１つの手段は
、冒頭に記載の形式の座標測定装置において座標測定装
置の機械制御装置が制御モジュールを備えており、該制
御モジュールが、切換え接点が誤まって開いている場合
に測定経過を中断させ、かつ検出ヘッドを最後に作業し
ていた検出位置へ戻すようになっていることである。

この手段によって検出ピンは最後に占めていた検出位置
で再度操作される。この２度目の検出の途中において接
点が再度間いたままになることはきわめて確率が低いの
で、発生した誤シはこの手段によっても確実に除去され
る。このｔΩ） 解決手段の利点は、検出ヘッド自体にまたはその懸吊部
材に伺ら変更を行なう必要がなく、また電磁石式の検出
器交換装置も必要ないことである。この効果的な手段は
それよりも座標測定装置の電子制御装置への割込みに限
定される。

これまでは専ら座標測定装置について述べられてきたが
、本発明が、工具ホルダに加工工具の代わりに検出ヘッ
ドが作業結果を直ちに測定するために取付けられ、かつ
この装着で測定装置として作業する工作機械にも関係す
ることは明らかである。

実施例 第１図に示された検出ヘッドは下面に環状のつば１ａを
有する円筒状のケーシング１を備えている。つばは１２
０°互いにずらされた６つのボール対を支持している。

第１図による断面図ではそのうちの１個のボール６ａの
みが見られる。６つのボール対は支承体を構成しており
、支承体内には５つの半径方向に突出した円筒体５を有
する検出ピン支持体２がばね４によって（９）ワ 押込まれている。検出ピン自体は符号１１で示されてい
て、検出器３を支持している。ばね４は、ケーシングの
周囲に配置されたリング１５を介して軸線方向で移動調
節可能である対応受け１４に圧力プレートと球とを介し
て支持されている。リング１５を用いて検出ピン１１に
関する検出力を調整することができる。

第２図から判るように、６対の支承ボール６は互いに電
気的に接続されていて、しかも接点を成している。この
接点は検出ピン支持体２の円筒体５によって検出ピン１
１の静止位置で閉成されている。

更に検出ピン支持体２内には軟磁性体のプレート７が挿
入されており、このプレートに対向して電磁石１０が配
置されている。電磁石は第２のはね８によってストッパ
リング９に対して押圧されているので、電磁石１０と軟
鉄体であるプレート７との間には小さな空隙が存在する
。

支承ボール６から構成された切換え接点と磁石１０とは
制御モジュール１２へ接続されている。この制御モジュ
ールは特に座標測定装置のコンピュータ１３に検出過程
で読取った座標を伝達し、かつ例えば接点が開いたまま
である場合のような誤りを知らせる役割を持っており、
かつコンピュータ１３からプロセスすべき測定プログラ
ムのだめのデータを受取る。

制御ｌモジュール１２内にあるマイクロプロセッサは、
切換え接点が調整可能な時間にわたって切られたままの
ときに電磁石１０を短時間励磁するようにプログラミン
グされる。電磁石１０はプレート７へ当たり、かつ機械
的な衝撃を惹起し、これによって支承摩擦によって開か
れている接点は支承ボール６と円筒体５とから構成され
る切換え回路内で閉成される。しだがって上記の故障状
態は取除かれ、コンピュータ１３への誤りの知らせは止
まり、かつＣＮＣ−運転が継続される。

もう１つの実施例では」二詔のヨーロッパ特許（ＥＰ−
ＡＩ　）１２８４６４号明細書の第１図による検出ピン
交換装置を備えた検出ヘッドが設けられている。この実
施例では、上記の明細書でも同様に符号１０で示された
電磁石が本明細書第２図による制御モジュール１２へ接
！されている。公知の検出ヘッドでは電磁石１０は従来
検出ピン交換過程で電磁石を接続することによって検出
ピンを保持する永久磁石の磁界を中和するために用いら
れており、このようにして検出ピンは解放された。

所が本発明によれば電磁石は、検出ピンの切換え支承部
内の開いたままの接点を閉成するだめに利用される。そ
のためには制御モジュール１２は数ミリ秒続くにすぎな
い電圧パルスを電磁石へ供給し、これは検出ピンの解離
をもたらす筈である。この短い時間の経過後進の極性の
パルスに切換えられ、これは磁石の可動子を再び引きつ
ける。慣性のために検出ピンは交換支承体から数μｍ離
れるにすぎない。新たな固定の振動によって接点は検出
ヘッドの切換え支承体内で閉成し、その結果この例でも
告知された故障は取除かれる。

この実施例による装置を用いて実施された試験は１０　
回の誤りのない検出過程の後で中止された、それという
のも開いたままの接点をもはや認めることができなかつ
だからである。

第６図による実施例では座標測定装置の機械制御装置は
検出ヘッド１０１内の切換え接点１０５／１０６へ接続
された制御モジコーール１１２を備えている。制御モジ
ュールのマイクロプロセッサは、切換え接点が切られた
′！、″ｉ！のときに該マイクロプロセッサがコンピュ
ータ１１３から伝達された測定プログラムを先ず１度中
断するようにプログラミングされている。

次いで検出ヘッド１０１が、制御モジュールによって制
＠１される、機械の駆動装置１１０を介してワーク１０
２の最後にプロセスされた検出位置へ戻される。そのと
きに検出ピン１１１の再度の操作が行なわれ、その結果
新だな検出時に切換え接点はきわめて高い確率でもって
閉成され、かつ誤りは除かれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機械的な衝撃を発生ずるだめの装置を備えた、
切換え型の検出ヘッドの検出器縦軸線に沿った断面図、
第２図は装置の制御に必要な構成部材の原理図、第６図
は別の実施例の原理図である。 １・・・ケーシング、１ａ・・・つば、２・・・検出ピ
ン支持体、３・・・検出器、４．８・・・ばね、５・・
・円筒体、６・・・支承ボール、６ａ、６ｂ・・・ボー
ル、７・・・プレート、９・・・ストッパリング、１０
・・・磁石、１１，１１１・・・検出ピン、１２．１１
２・・・制御モジュール、１３．１１３・・・コンピュ
ータ、１０１・・・検出ヘッド、１０２・・・ワーク、
１０５．１０６ａ　、１０６１）・・・切換え接点、１
１０・・・駆動装置 １０　装置 １２　制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、切換え型の検出ヘッドを備えた座標測定装置であつ
   て、該検出ヘッドが電気的な切換え接点を有する支承箇
   所を備えた形式のものにおいて、切換え接点（５〜６）
   が誤まつて開いている場合に座標測定装置の制御装置（
   １２）によつて解除可能である、機械的な衝撃を発生す
   るための装置（７〜１０）が検出ヘッド（１）内または
   検出ヘッドの懸吊部材に配置されていることを特徴とす
   る、切換え型の検出ヘッドを備えた座標測定装置。 ２、装置が電磁石（１０）を備えている、特許請求の範
   囲第１項記載の座標測定装置。 ３、衝撃を発生するための電磁石が同時に交換可能な検
   出ピンまたは検出ヘッドの固定のために配置される引張
   り磁石である、特許請求の範囲第２項記載の座標測定装
   置。 ４、装置が不つりあいおもりを備えたモータを備えてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の座標測定装置。 ５、装置が電気的にまたは空気圧的に予負荷されたばね
   を備えている、特許請求の範囲第１項記載の座標測定装
   置。 ６、装置が圧電発振器を備えている、特許請求の範囲第
   １項記載の座標測定装置。 ７、電子的な制御モジュール（１２）が設けられており
   、該制御モジュールに装置（１０）および切換え接点（
   ５〜６）が接続されており、かつ制御モジュール（１０
   ）が切換え接点が誤まつて開いている場合に衝撃を発生
   するための装置（７〜１０）を制御するようになつてい
   る、特許請求の範囲第１項記載の座標測定装置。 ８、切換え型の検出ヘッドを備えた座標測定装置であつ
   て、該検出ヘッドが電気的な切換え接点を有する支承箇
   所を備えた形式のものにおいて、座標測定装置の機械制
   御装置が制御モジュール（１１２）を備えており、該制
   御モジュールが、切換え接点（１０５、１０６）が誤ま
   つて開いている場合に測定経過を中断させ、かつ検出ヘ
   ッド（１０１）を最後に作業していた検出位置（１０２
   ）へ戻すようになつていることを特徴とする、切換え型
   の検出ヘッドを備えた座標測定装置。