JPH023442B2 - - Google Patents
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- JPH023442B2 JPH023442B2 JP3550582A JP3550582A JPH023442B2 JP H023442 B2 JPH023442 B2 JP H023442B2 JP 3550582 A JP3550582 A JP 3550582A JP 3550582 A JP3550582 A JP 3550582A JP H023442 B2 JPH023442 B2 JP H023442B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/24—Feelers; Feeler units
- B23Q35/26—Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model
- B23Q35/30—Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system
- B23Q35/32—Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of an electrical or electro-hydraulic copying system in which the feeler makes and breaks an electrical contact or contacts, e.g. with brush-type tracers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/002—Constructional details of contacts for gauges actuating one or more contacts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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- G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
- G01B7/008—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B7/012—Contact-making feeler heads therefor
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- Mechanical Engineering (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は３次元位置検出装置、特にその一端に
電極触子を有するスタイラスの保持機構の改良に
関する。
電極触子を有するスタイラスの保持機構の改良に
関する。
周知の如くフライス盤等の工作機械において、
加工後の被加工物の３次元の寸法計測をその加工
機械上で行なう機能を有することが益々要求され
る傾向になりつつある。このため従来、例えば第
１図及び第２図に示すような位置検出装置を用い
て、被加工物の基準面、端面の位置検出、基準
面、端面からの加工位置検出等を行なつていた。
加工後の被加工物の３次元の寸法計測をその加工
機械上で行なう機能を有することが益々要求され
る傾向になりつつある。このため従来、例えば第
１図及び第２図に示すような位置検出装置を用い
て、被加工物の基準面、端面の位置検出、基準
面、端面からの加工位置検出等を行なつていた。
第１及び２図において、１１は導電性球体から
成る電極触子で、フイラー１２の一端に設けられ
ており、この保持機構は次のように構成されてい
る。
成る電極触子で、フイラー１２の一端に設けられ
ており、この保持機構は次のように構成されてい
る。
即ち、ハウジング１内において、フイラー１２
は円板４に固定され、また受け部材６，７，８が
絶縁板５を介して上記円板４に保持固定されてい
る。
は円板４に固定され、また受け部材６，７，８が
絶縁板５を介して上記円板４に保持固定されてい
る。
ハウジング１の底部にはほぼ３等分された位置
に球体２を有する押ネジ３が配設されている。こ
の球体は受け部材６，７，８に対接するようにな
つていて、バネ１０により絶縁部材９を介して押
圧力が印加され、圧接されている。
に球体２を有する押ネジ３が配設されている。こ
の球体は受け部材６，７，８に対接するようにな
つていて、バネ１０により絶縁部材９を介して押
圧力が印加され、圧接されている。
１４は押ネジ３をロツクするためのロツクネジ
である。上述した構成の位置検出装置は、例えば
第３図に示す如くシヤンク１３により工作機械１
４に取り付け、テーブル１５上に載置された被加
工物１４に電極触子１１が接触すると、検出回路
１６によつて電気的に検出され、位置等の検知が
行なわれる。
である。上述した構成の位置検出装置は、例えば
第３図に示す如くシヤンク１３により工作機械１
４に取り付け、テーブル１５上に載置された被加
工物１４に電極触子１１が接触すると、検出回路
１６によつて電気的に検出され、位置等の検知が
行なわれる。
しかるに上述した従来装置の構成では、第２図
から明らかなように受け部材６，７，８の形状を
円錐、Ｖ溝、平面とし、夫々が各球体２と対接す
ることにより、３次元方向で唯一の安定した位置
を確保するようになつている。
から明らかなように受け部材６，７，８の形状を
円錐、Ｖ溝、平面とし、夫々が各球体２と対接す
ることにより、３次元方向で唯一の安定した位置
を確保するようになつている。
本発明はかかる従来技術の点を解決するために
なされたもので、導電性球体から成る電極触子
を、スタイラスを介してハウジング内の圧接され
ている第１及び第２保持部材により保持し、第１
の保持部材は上記電極触子と同心球面をなし、第
２の保持部材は上記同心球面と線接触するように
構成されたことを特徴とする。
なされたもので、導電性球体から成る電極触子
を、スタイラスを介してハウジング内の圧接され
ている第１及び第２保持部材により保持し、第１
の保持部材は上記電極触子と同心球面をなし、第
２の保持部材は上記同心球面と線接触するように
構成されたことを特徴とする。
以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明
すると、第４図ａ，ｂ及び第５図において、電極
触子２１はスタイラス２２の一端に取付けられ、
ハウジング２６内の第１保持部材、例えば円板２
３にはスタイラス２２の他端が固定されている。
円板２３の円周部は回転曲面体２４をなすように
形成されている。
すると、第４図ａ，ｂ及び第５図において、電極
触子２１はスタイラス２２の一端に取付けられ、
ハウジング２６内の第１保持部材、例えば円板２
３にはスタイラス２２の他端が固定されている。
円板２３の円周部は回転曲面体２４をなすように
形成されている。
ハウジング２６底部には第２保持部材２５が配
設されており、回転曲面体２４と該第２保持部材
とはバネ２８によつて圧接されていて、その保持
部材２５の接触面は図示の如く電極触子２１と同
心球状をなしている。
設されており、回転曲面体２４と該第２保持部材
とはバネ２８によつて圧接されていて、その保持
部材２５の接触面は図示の如く電極触子２１と同
心球状をなしている。
またハウジング２６の上部には中継板２７が設
けられていて、この中継板２７にはシヤンク２９
が取り付けられており、前記したように該シヤン
クを介して上述した本発明の位置検出装置は第５
図に示す如く工作機械等に装着されている。
けられていて、この中継板２７にはシヤンク２９
が取り付けられており、前記したように該シヤン
クを介して上述した本発明の位置検出装置は第５
図に示す如く工作機械等に装着されている。
さて上述した本発明の装置において、電極触子
２１の位置決めをするための第２保持部材２５の
接触面に、仮に第７図に示す如く第１保持部材２
３が３点Ａ，Ｂ，Ｃで接触しているとすれば、電
極触子２１の中心Ｑに対して半径Ｒの球面上にあ
る。
２１の位置決めをするための第２保持部材２５の
接触面に、仮に第７図に示す如く第１保持部材２
３が３点Ａ，Ｂ，Ｃで接触しているとすれば、電
極触子２１の中心Ｑに対して半径Ｒの球面上にあ
る。
前述したように電極触子２１の中心と第２保持
部材２５の接触面（球面）の中心は一致している
ので、球面上の３点Ａ，Ｂ，Ｃ内の一点をＰとす
れば＝Ｒで、Ａ，Ｂ即ちＰの位置が変つても
Ｑの位置は不変である。
部材２５の接触面（球面）の中心は一致している
ので、球面上の３点Ａ，Ｂ，Ｃ内の一点をＰとす
れば＝Ｒで、Ａ，Ｂ即ちＰの位置が変つても
Ｑの位置は不変である。
次にもし＝Ｒ＋△Ｒ、即ち△Ｒの誤差が生
じて、Ｐが△ｄずれたとすると、ＱはQ′の位置
にずれ、その誤差′＝εは下記のようになる。
じて、Ｐが△ｄずれたとすると、ＱはQ′の位置
にずれ、その誤差′＝εは下記のようになる。
ε＝△ｄ△Ｒ／Ｒ
従つて電極触子の保持部材の設定位置に△ｄの
誤差があつても、電極触子の誤差は△Ｒ／Ｒに減
少せしめられるが、更に本発明の構成では第１保
持部材２３の回転曲面体２４がスタイラス２２の
軸を中心軸としており、第２保持部材２５の同心
球面に円状ｌに線接触するように圧接されてい
て、しかも回転曲面体２４の周辺はハウジング２
６と静合的に嵌合しているので、静止状態で△ｄ
≒０であつて、前記誤差εは極めて小さくなる。
また如何なる３次元的方向の力が電極触子に加わ
つても円滑に動作できる。回転曲面体２４は例え
ば絶縁物から成り、被測定物（導電体）に電極触
子２１が接触する瞬間にリード線ａ，a′間がオン
となつて位置検出が行なわれる。
誤差があつても、電極触子の誤差は△Ｒ／Ｒに減
少せしめられるが、更に本発明の構成では第１保
持部材２３の回転曲面体２４がスタイラス２２の
軸を中心軸としており、第２保持部材２５の同心
球面に円状ｌに線接触するように圧接されてい
て、しかも回転曲面体２４の周辺はハウジング２
６と静合的に嵌合しているので、静止状態で△ｄ
≒０であつて、前記誤差εは極めて小さくなる。
また如何なる３次元的方向の力が電極触子に加わ
つても円滑に動作できる。回転曲面体２４は例え
ば絶縁物から成り、被測定物（導電体）に電極触
子２１が接触する瞬間にリード線ａ，a′間がオン
となつて位置検出が行なわれる。
第６図は本発明に使用される接触位置検出回路
の一例で、コネクター３０からのリード線３１，
３２及び被加工物３３を載置するテーブル３５か
らのリード線３６は増幅器３７の入力に接続され
ている。増幅器３７の出力はリレー３８の励磁巻
線３８′に接続され、またリレー３８を介して電
源３９がランプ、ブザー等の報知装置４０及びカ
ウンターに接続されている。
の一例で、コネクター３０からのリード線３１，
３２及び被加工物３３を載置するテーブル３５か
らのリード線３６は増幅器３７の入力に接続され
ている。増幅器３７の出力はリレー３８の励磁巻
線３８′に接続され、またリレー３８を介して電
源３９がランプ、ブザー等の報知装置４０及びカ
ウンターに接続されている。
さて、今、工作機械のテーブル３５はその主軸
４１を矢印方向に上下左右送りで移動させ被加工
物３３の端面へ電極触子２１を接近させ接触させ
ると、増幅器３７の入力は閉回路となり、その出
力によりリレー３８が作動せしめられる。従つて
報知装置４０が付勢されて、接触点が迅速かつ正
確に検出される。また同時にカウンター４１に入
力が与えられるので、該入力によりカウンター４
１を零にリセツトし、この時点からカウントを開
始させれば、テーブル又は主軸の移動距離を知る
ことができる。
４１を矢印方向に上下左右送りで移動させ被加工
物３３の端面へ電極触子２１を接近させ接触させ
ると、増幅器３７の入力は閉回路となり、その出
力によりリレー３８が作動せしめられる。従つて
報知装置４０が付勢されて、接触点が迅速かつ正
確に検出される。また同時にカウンター４１に入
力が与えられるので、該入力によりカウンター４
１を零にリセツトし、この時点からカウントを開
始させれば、テーブル又は主軸の移動距離を知る
ことができる。
なお、前記実施例はスタイラス２２が何れの３
次元方向に対しても動作し得る構成となつている
が、第９図に示すように第２保持部材２５を円柱
面部材とし、また第１保持部材２３は回転曲面体
に代えて上記円柱面の母線に平行な母線からなる
曲面体２４′とするか、或いは第９図に示す如く
２個の球又は錐体２４″等の位置がスタイラス２
２の軸の周りに回転しないような構造にしてＹ方
向の動きを規制しＸ及びＺの２方向に作動するよ
うにしてもよい。
次元方向に対しても動作し得る構成となつている
が、第９図に示すように第２保持部材２５を円柱
面部材とし、また第１保持部材２３は回転曲面体
に代えて上記円柱面の母線に平行な母線からなる
曲面体２４′とするか、或いは第９図に示す如く
２個の球又は錐体２４″等の位置がスタイラス２
２の軸の周りに回転しないような構造にしてＹ方
向の動きを規制しＸ及びＺの２方向に作動するよ
うにしてもよい。
更にハウジング２６を円柱状ではなく、上記接
触片が静止状態にある時その位置を動作前に復帰
する構造としてもよい。
触片が静止状態にある時その位置を動作前に復帰
する構造としてもよい。
なお、第４図において回転曲面体２４と第２保
持部材との接触面は球面に近い曲面又は直線で近
似してもほぼ同一の機能を得ることができる。
持部材との接触面は球面に近い曲面又は直線で近
似してもほぼ同一の機能を得ることができる。
以上説明した所から明らかなように本発明によ
れば、電極触子の両保持部材は線接触しているの
で、接触面積が大きく、水平方向では如何なる方
向に作動してもスタイラスの可動量は一定であ
る。従つて再現性良好で高精度であり、しかも耐
久性が良い上、構成が比較的簡単なので、製造上
も有利である。
れば、電極触子の両保持部材は線接触しているの
で、接触面積が大きく、水平方向では如何なる方
向に作動してもスタイラスの可動量は一定であ
る。従つて再現性良好で高精度であり、しかも耐
久性が良い上、構成が比較的簡単なので、製造上
も有利である。
第１図ａ，ｂは従来の位置検出装置の一例を示
す概略図、第２図ａ，ｂは第１図ａのＡ−Ａ線及
びＢ−Ｂ線矢視図、第３図はこの従来装置を用い
た位置検出回路の一例を示すブロツク図、第４図
ａ，ｂ及び第５図は本発明の一実施例を示す概略
図、第６図は該実施例を用いた位置検出回路を示
すブロツク図、第７図ａ，ｂは上記実施例の動作
説明図、第８図及び第９図は夫々本発明の他の実
施例の主要部を示すブロツク図である。 ２１……電極触子、２２……スタイラス、２３
……円板、２４……回転曲面体、２６……ハウジ
ング。
す概略図、第２図ａ，ｂは第１図ａのＡ−Ａ線及
びＢ−Ｂ線矢視図、第３図はこの従来装置を用い
た位置検出回路の一例を示すブロツク図、第４図
ａ，ｂ及び第５図は本発明の一実施例を示す概略
図、第６図は該実施例を用いた位置検出回路を示
すブロツク図、第７図ａ，ｂは上記実施例の動作
説明図、第８図及び第９図は夫々本発明の他の実
施例の主要部を示すブロツク図である。 ２１……電極触子、２２……スタイラス、２３
……円板、２４……回転曲面体、２６……ハウジ
ング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性球体から成る電極触子を、スタイラス
を介してハウジング内の圧接されている第１及び
第２の保持部材により保持し、第１の保持部材は
上記電極触子と同心球面をなし、第２の保持部材
は上記同心球面と線接触するように構成したこと
を特徴とする位置検出装置。 ２ 前記第１の保持部材が円板の円周に回転曲面
体を設けてなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の位置検出装置。 ３ 前記第２の保持部材は円柱状をなしており、
前記第１の保持部材が上記第２の保持部材の円柱
面上にて２次元的に可動なように構成されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置検
出装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3550582A JPS58151503A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 位置検出装置 |
| DE8787113047T DE3382579T2 (de) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Vorrichtung zum bestimmen der lage der oberflaechen eines festen objektes. |
| DE8383301148T DE3378279D1 (en) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Apparatus for determining the location of the surface of a solid object |
| CA000422804A CA1211530A (en) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Position detecting device |
| EP87113047A EP0269795B1 (en) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Apparatus for determining the location of the surface of a solid object |
| EP83301148A EP0088596B1 (en) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Apparatus for determining the location of the surface of a solid object |
| US06/471,680 US4558312A (en) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Position detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3550582A JPS58151503A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151503A JPS58151503A (ja) | 1983-09-08 |
| JPH023442B2 true JPH023442B2 (ja) | 1990-01-23 |
Family
ID=12443611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3550582A Granted JPS58151503A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151503A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987000915A1 (fr) * | 1985-07-30 | 1987-02-12 | Norio Fukuhisa | Detecteur de position |
| JPH0448482Y2 (ja) * | 1985-11-25 | 1992-11-16 | ||
| JPH0818229B2 (ja) * | 1988-10-20 | 1996-02-28 | 株式会社新潟鐵工所 | 接触検出装置 |
| DE4325744C1 (de) * | 1993-07-31 | 1994-12-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Mehrkoordinaten-Tastkopf |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP3550582A patent/JPS58151503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151503A (ja) | 1983-09-08 |
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