JPH0431538Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は被測定物との接触による接触子の変位
を捕えて、接触子と被測定物との接触を検知する
タツチプローブに関する。

従来より軸心上に延在する針状の接触子を変位
可能に筐体に支持し、前記接触子が筐体に対し僅
小な変位をなすと、接触検出信号を発して被測定
物との接触位置を検知する、いわゆるタツチプロ
ーブと呼ばれる検知器が存在し、かかる検知器
は、測定器の移動台や工作機械の主軸等に取り付
けて、ある基準点から被測定物に向つて前記検知
器を移動させ、接触検出信号の発生をもつて前記
検知器の移動を停止せしめ、この移動距離をもつ
て前記基準点より被測定物間の相対位置及び長さ
を自動的に計測するのに使用される。

ところで、かかるタツチプローブは、第１図に
示すように接触子１′先端に取り付けた先端球
１′ａの偏心や筐体２′内に内蔵された検出機構の
組立誤差等により、被測定物１００への接触出力
（接触検出信号の発生）時の接触方向の差異によ
る寸法誤差が生ずる場合がある。このような接触
方向の差異による寸法誤差は倣い加工の場合に致
命的なものとなり、倣い加工前に前記寸法誤差を
調心しておかなければ前記寸法誤差分だけ変位し
たものが倣い加工されてしまう事となる。

従つて前記接触方向の差異による寸法誤差の調
心を前もつて行なう必要があるが、従来技術にお
いては、タツチプローブ全体を機械主軸より取外
し、特殊な治具を用いて前記誤差調整を行なつて
いた。しかしながら、このように一々機械より取
外して補正を行なうのでは調心に時間がかかるの
みならず、特殊な治具を用いる為、調心作業が面
倒且つ熟練を必要とする等の欠点を有していた。

本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、前記接
触方向の差異による寸法誤差を機械に取り付けた
まま簡単に調心する事の出来、特に倣い加工を行
なう場合に著効を有すタツチプローブを提供する
事を目的とする。

而して本考案の特徴とする所は、第３図乃至第
６図に示すように 機械に取り付ける為の保持部を有する本体３
と、接触子１を変位可能に保持する筐体２とより
なるタツチプローブにおいて、 前記本体３側に固定され、本体軸線Ｃ−C′と直
交する面内におけるＹ軸若しくはＸ軸方向に延在
させた一対の長穴１１，１２を穿孔した固定板１
０と、 前記本体３と対面する筐体２背面側より、本体
軸線Ｃ−C′と平行に突設させた一対のピン部材２
９，３０の先端を前記長穴１１，１２に係合さ
せ、該ピン部材２９，３０を介して前記筐体２を
本体３に対し前記長穴１１，１２に位置規制され
ながらＹ軸若しくはＸ軸方向に移動可能に配設さ
れた筐体２と、 前記筐体２背面側と固定板１０間に本体軸心Ｃ
を中心として回転可能に介装され、前記本体軸心
Ｃより所定量偏心させた位置を中心として円弧状
に開口した一対のガイド穴２１，２２に前記ピン
部材２９，３０を嵌合させた操作板２０と、 前記操作板２０を介して筐体２と固定板１０間
を挟圧保持／解除可能なロツクナツト３１とを具
えた事を特徴とするものである。

そしてかかる考案の作用を説明すると、例えば
Ｙ軸方向に、前記接触子１と被測定物等の接触方
向の差異による寸法誤差がある場合において、先
づ、ロツクナツト３１を緩めて前記操作板２０の
挟圧を解除して回転可能な状態にした後、該操作
板２０を回転させると、操作板２０のガイド穴２
１，２２より固定板１０の長穴１１，１２に嵌合
されているピン部材２９，３０を前記長穴１１，
１２に沿つて強制的にＹ軸方向に移動させ、この
結果該ピン部材２９，３０の移動に追従して筐体
２及び接触子１が移動し、該接触子１が寸法誤差
分だけ移動した時点で前記回転を止める。

そして最後に、前記ロツクナツト３１を締付け
る事により、筐体２と操作板２０が本体３の固定
板１０側に固定され、調心が終了する。

尚、前記固定板、操作板及びロツクナツトから
なる調心機構は一のみに限定する事なく、Ｘ方向
の調心機構とＹ軸方向の調心機構を筐体２と本体
３間に積層して配列する事により二軸方向の調心
が可能となる。

以下図面に基づいて本考案を説明する。

第２図乃至第５図は本考案の実施例に係るタツ
チプローブで、第２図は接触子側からみた正面
図、第３図は第２図のＡ−A′線要部断面図、第
４図乃至第５図は夫々第４図の固定板と操作板の
形状を示す説明図である。

本実施例はＹ軸方向の調心が可能なタツチブロ
ーブで、機械主軸に取り付ける主軸取付部４を有
する本体３と、軸心Ｃ−C′上に延在する接触子１
を変位可能に保持する筐体２と、両者を連結する
Ｙ軸調整機構５よりなる。

前記本体３は、バツテリー及び各種制御回路
（図示せず）を内蔵すると共に、主軸取付部４反
対側端面に軸心Ｃ−C′と同心状に延在された円筒
部６を形成すると共に、該端面に軸心Ｃ−C′上に
バネ受け取付孔７を穿設し、該取付孔７内に挿着
されたバネ受け８が螺子８ａにより軸心Ｃ−C′方
向に可動可能に構成されている。

又前記円筒部６は、筐体２内壁面が環挿される
先側６ａ外径を筐体２内径より僅かに小に形成
し、前記筐体２が調心可能なクリアランス、即ち
前記円筒部６に対し浮動状態に置く。

そして前記本体３と筐体２間の円筒部６元側６
ｂには、本体３に固定された固定板１０と、調心
を行なう操作板２０が杆設されている。

前記固定板１０は第４図に示すように、前記円
筒部外径Ｄと同一の内径を有するリング状円板で
形成され、後記するピン部材２９，３０と対応す
るＹ軸線上位置に、一対の長円状長穴１１，１２
を対称に形成している。該長穴１１，１２は、Ｙ
軸方向に長円状に延伸して形成され、その短径幅
を前記ピン部材２９，３０直径と同一に形成す
る。そしてかかる固定板１０は前述したように円
筒部６外周に嵌合され、螺子部材１３を介して本
体３に固定されている。尚、該固定板１０は前記
本体３と一体的に形成してもよい。

操作板２０は前記固定板１０と同様に前記円筒
部６外径Ｄと同一の内径を有するリング状円板で
形成され、図上Ｘ軸方向外周面に突設する操作用
突起２３，２４と、操作板２０内径中心ＣよりＸ
軸方向に所定量偏心させた位置d′を中心として、
前記ピン部材２９，３０と対応する位置に円弧状
に形成されたガイド穴２１，２２を有す。該円弧
状ガイド穴２１，２２の短幅も前記ピン部材２
９，３０直径と同一幅に形成する。そしてかかる
操作板２０は前記円筒部６外周に回転可能に嵌合
されている。

前記操作板２０と当接する筐体２端面側Ｙ軸線
上には、該筐体２に固着され筐体２端面より軸心
Ｃ−C′と平行に前記ピン部材２９，３０が突設さ
れ、該ピン部材２９，３０は操作部材のガイド穴
２１，２２を通つて固定部材の長穴１１，１２ま
で延在されている。又該筐体２端側外周面にはフ
ランジ２ａを介してロツクナツト３１が係合され
ており、該ロツクナツト３１は固定板１０外周面
に形成した螺子と螺合する。そして該ロツクナツ
ト３１の、前記操作板２０の操作用突起２３，２
４と対応する円周面には回転方向に延伸するガイ
ド溝３１ａが穿設されており、前記前記操作用突
起２３，２４を固定、即ち回動させる事なくロツ
クナツト３１の締付け及び緩ませを行なう事が出
来る。

筐体２内には、接触子１と連結する可動体３２
が環状支点３２ａを支点として変位可能に配置さ
れ、該可動体３２は、本体３側端面にバネ受け兼
用のフランジ板３３が固定されており、該フラン
ジ板３３と前記本体３側のバネ受け８間に配設さ
れたバネ部材３４により前記可動体３２が接触子
１側に弾性力が付勢され、前記環状支点３２ａ位
置へ当接位置決めされている。尚、前記バネ部材
３４は螺子８ａを介してバネ受け８を可動する事
により接触子１の測定圧を調心する事が出来る。
又該可動体３２中央部には空所３２ａが形成され
ており、該空所３２ａ内に、軸心Ｃ−C′と直角方
向に貫通しその両端を筐体２に固定した橋部３５
が配設されている。そして該橋部３５の中心部に
は固定接点３６が、又前記可動体３２のフランジ
板３３中心部には可動接点３７が、互いに当接す
る如く配設されており、両者の接離により図示し
ないリード線を介して電気的に接続された制御回
路より接触検出信号を発するよう構成されてい
る。

この結果、前記接触子１が被測定物や倣い加工
用テンプレートとの接触から生ずる変位を受け
て、該接触子１と連結されている可動体３２及び
フランジ板３３が環状支点３２ａを支点として回
動変位し、可動接点３７と固定接点３６が離間
し、制御回路を通じて接触検出信号を発する事が
出来る。これらの筐体２内の各部機構及び作用に
ついては本考案の要旨ではない為、詳細な説明は
省略する。

次に前記実施例の調心方法について説明する。

先づ、Ｙ軸方向に、前記接触子１と被測定物等
の接触方向の差異による寸法誤差がある場合にお
いて、先づ、ロツクナツト３１を緩め、前記操作
板２０を回転可能な状態にした後、該操作板２０
の操作用突起２３，２４を回転させると、操作板
２０円弧状ガイド穴２１，２２より固定板１０長
穴１１，１２に嵌合されているピン部材２９，３
０を固定板１０長穴１１，１２に沿つて強制的に
Ｙ軸方向に移動させ、この結果該ピン部材２９，
３０の移動に追従して筐体２及び接触子１が移動
し、該接触子１が寸法誤差分だけ移動した時点で
前記回転を止める。そして最後に、前記ロツクナ
ツト３１を締付ける事により、筐体２と操作板２
０が本体３側に固定され、調心が終了する。

更に前記調心方法を詳細に説明すると、前記筐
体２内径を対応する円筒部６先側外周より僅かに
大に形成し、該筐体２を浮動状態に置くと共に、
該筐体２はピン部材２９，３０を介して前記固定
板１０長穴１１，１２によりＹ軸方向にのみ移動
可能に位置規制されており、一方前記操作板２０
ガイド穴２１，２２は、操作板２０内径中心Ｃよ
り所定量偏心させた位置を中心として円弧状に形
成されている為、該操作板２０を内径を中心とし
て回動させると、前記ガイド穴２１，２２に嵌合
されているピン部材２９，３０が前記固定板１０
長穴１１，１２に沿つてＹ軸方向に移動し、該ピ
ン部材２９，３０と連結している筐体２及び接触
子１のＹ軸方向の調心が可能となる。

ところで、このような調心は、実用的にはあら
かじめ寸法の明確な基準ブロツクを用いて前記接
触子１を基準位置に接触させておき（この時は前
記寸法誤差分だけ前記接触子１が変位している
為、可動接点３７と固定接点３６は離間してい
る）、該接触子１の可動接点３７と固定接点３６
が接触するまで、前記操作板２０を回転させ、そ
の接触時の信号をを捕えて調心を行なえばよく、
調心は極めて容易である。

第６図はＸ軸とＹ軸の２次元方向の調心が可能
な他の実施例で、前記第一実施例との差異を中心
に説明する。

接触子を変位可能に保持する筐体２と、主軸取
付部を有する本体３は、Ｘ軸方向の調心を行なう
Ｘ軸調整機構５０と、Ｙ軸方向の調整を行なうＹ
軸調整機構５とにより連結されている。

前記Ｘ軸調整機構５０とＹ軸調整機構５の各部
材は、本体３の端面に軸心Ｃ−C′と同心状に延在
された円筒部元側６ｂに嵌合されている。

Ｙ軸調整機構５は、前記実施例と同一な固定板
１０と操作板２０と、筐体端面のＹ軸線上に突設
して位置するピン部材２９，３０を有し、前記固
定部材１０はＹ軸調整機構５０の連結板５３に固
定されている。

Ｘ軸調整機構５０は、本体３に固定された固定
板５１と、調心を行なう操作板５２と、Ｙ軸調整
機構５の固定板１０に固定される連結板５３とよ
りなる。

前記固定板５１及び操作板５２は、前記第一実
施例の固定板１０と操作板２０を90°角度変位さ
せて配置されており、固定板５１は、連結板５３
より突設された一対のピン部材５４と対応するＸ
軸線上の位置に一対の長円状長穴５５を、又操作
板５２も、Ｘ軸方向外周面に突設する一対の操作
用突起５６と、操作板５２内径中心よりＹ軸方向
に所定量d′偏心させた位置を中心として、前記ピ
ン部材５４と対応する位置に円弧状に形成された
ガイド穴５６を、夫々対称に形成している。

連結板５３は前記円筒部６外径Ｄと同一の内径
を有し、前記操作板５２と当接する筐体２端面側
のＸ軸線上の位置に筐体２端面より軸心Ｃ−C′と
平行にピン部材５４を突設し、該ピン部材５４は
操作板５２のガイド穴５６を通つて固定板５１の
長穴５５まで延在させている。又該連結板５３
は、前記第一実施例と同様に固定板５１外周面の
螺子部と螺合するロツクナツト５７が係合されて
いる。そして該連結板５３の他側端面にはＹ軸調
整機構５の固定板１０が固定されている。

かかる実施例によれば、Ｘ軸調整機構５０の連
結板５３とＹ軸調整機構５の固定板１０が一体的
に固定されている為、Ｘ軸調整機構５０の操作板
５２の回転により生じる連結板５３のＸ軸方向の
移動が、Ｙ軸調整機構５及び筐体２を介して接触
子１に伝わり、該接触子１のＸ軸方向の調心が可
能となる。従つてＹ軸調整機構５によるＹ軸方向
に調心と相俟つて２次元方向の調心が可能とな
る。

以上の記載より明らかな如く本考案によれば、
接触方向の差異による寸法誤差又はその他の芯ず
れによる寸法誤差を、タツチプローブを機械に取
り付けたまま簡単に調心する事の出来る為、調心
作業が簡単且つ熟練度を必要とする事なく容易に
行なう事が出来るのみならず、ブロツクゲージ等
の他、特殊な治具も不要となり、特に倣い加工を
行なう場合にきわめて著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の欠点を説明する概略説明図
である。第２図乃至第５図は本考案の一実施例に
係るタツチプローブで、第２図は接触子側からみ
た正面図、第３図は第２図のＡ−A′線要部断面
図、第４図乃至第５図は夫々第３図の固定板と操
作板の形状を示す説明図である。第６図は本考案
の他の実施例を示す要部断面図である。 １……接触子、２……筐体、１０，５１……固
定板、１１，１２，５５……長穴、３……本体、
２０……操作板、２９，３０，５４……ピン部
材、２１，２２，５６……ガイド穴、３１……ロ
ツクナツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 機械に取り付ける為の保持部を有する本体と、
   接触子を変位可能に保持する筐体とよりなるタツ
   チプローブにおいて、 前記本体側に固定され、本体軸線と直交する面
   内におけるＹ軸若しくはＸ軸方向に延在させた一
   対の長穴を穿孔した固定板と、 前記本体と対面する筐体背面側より、本体軸線
   と平行に突設させた一対のピン部材の先端を前記
   長穴に係合させ、該ピン部材を介して前記筐体を
   本体に対し前記長穴に位置規制されながらＹ軸若
   しくはＸ軸方向に移動可能に配設された筐体と、
   前記筐体背面側と固定板間に本体軸心を中心とし
   て回転可能に介装され、前記本体軸心より所定量
   偏心させた位置を中心として円弧状に開口した一
   対のガイド穴に前記ピン部材を嵌合させた操作板
   と、 前記操作板を介して筐体と固定板間を挟圧保
   持／解除可能なロツクナツトとを具えた事を特徴
   とするタツチブローブ。