特許 7471485 タッチプローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-11

(45)【発行日】2024-04-19

(54)【発明の名称】タッチプローブ

(51)【国際特許分類】

   G01B 5/016 20060101AFI20240412BHJP

【ＦＩ】

G01B5/016

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023031328

(22)【出願日】2023-03-01

【審査請求日】2023-03-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 建司

(72)【発明者】

【氏名】榎本 太一

【審査官】仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１０９９７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－００１８６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １７／２０

Ｇ０１Ｂ ５／００－５／３０

７／００－７／３４

２１／００－２１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定装置に装着され、測定対象物に対して測定方向に相対移動させて、測定対象物に接触させて測定対象物の位置または寸法を測定するために用いられるタッチプローブにおいて、
測定装置に装着される本体部と、
前記本体部に設けられる支持軸部と、
前記支持軸部の先端に設けられる球状外形の接触子であって、切欠き部を有した接触子とを具備し、
前記接触子は、該タッチプローブを前記測定方向に移動させたときに測定対象物に接触可能に、前記切欠き部の開口部を画成する縁部によって形成された、前記測定方向に突出する当接部を含んでいることを特徴とするタッチプローブ。

【請求項2】

前記接触子は、複数の異なる測定方向に対応してそれぞれ突出する複数の当接部を含んでいる請求項１に記載のタッチプローブ。

【請求項3】

前記接触子は、同一の測定方向に突出する複数の当接部を含んでいる請求項１に記載のタッチプローブ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載のタッチプローブと測定対象物を測定方向に相対移動させ、前記タッチプローブを前記測定対象物に接触させて前記測定対象物の位置または寸法を測定する測定装置において、
前記タッチプローブを取付可能な主軸と、
前記測定対象物を載置可能なテーブルと、
前記主軸と前記テーブルを相対移動させる送り軸と、
前記主軸と、前記テーブルと、前記送り軸を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする、測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３次元測定機や工作機械でワークその他の測定対象物の表面に接触させて寸法を測定するために用いられるタッチプローブに関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械の分野では、ワークの寸法を測定するために、タッチプローブが広く一般的に用いられている。例えば、特許文献１には、球状の接触子を備えたスタイラスを有し、工作機械の主軸先端に装着するようにしたタッチプローブが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１３２８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

接触子は、タッチプローブ先端に設けられ、測定対象物の表面に接触したときに、タッチ信号を出力する。接触子は、一般的に球形形状を有しているので、その直径よりも狭い部位、つまり測定の為の接触に関係しない干渉が発生する部位に対しては、接触子の所定位置を正確に接触させることが非常に困難であるか、あるいは、不可能であることがある。

【0005】

本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、ワークの測定すべき表面が狭い場合でも測定可能にしたタッチプローブを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の課題を解決するために、本発明によれば、測定装置に装着され、測定対象物に対して測定方向に相対移動させて、測定対象物に接触させて測定対象物の位置または寸法を測定するために用いられるタッチプローブにおいて、測定装置に装着される本体部と、前記本体部に設けられる支持軸部と、前記支持軸部の先端に設けられる球状外形の接触子であって、切欠き部を有した接触子とを具備し、前記接触子は、該タッチプローブを前記測定方向に移動させたときに測定対象物に接触可能に、前記切欠き部の開口部を画成する縁部によって形成された、前記測定方向に突出する当接部を含んでいるタッチプローブが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によるタッチプローブにおいては、測定対象物に接触する当接部が、接触子に切欠き部によって形成されるので、測定に際して、当接部以外の接触子の部位が、測定対象物に干渉することなく、当接部がワークの測定箇所に接触することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の好ましい実施形態によるタッチプローブの略示側面図である。

【図2】図１とは上下を入れ換えて示すタッチプローブの接触子の拡大図である。

【図3】第１の実施形態による接触子の側面図である。

【図4】図３の接触子を中心軸線周りに９０度回転させて示す、接触子の側面図である。

【図5】先端方向から見た第１の実施形態による接触子の正面図である。

【図6】工具ホルダに装着した状態で示す図１のタッチプローブの斜視図である。

【図7】タッチプローブを装着してワークの位置または寸法を測定する測定装置の略示ブロック図である。

【図8】従来のタッチプローブによる測定対象物の寸法測定を説明するための略図である。

【図9】第１の実施形態によるタッチプローブによる測定を説明するための略図である。

【図10】第１の実施形態によるタッチプローブによる測定の他の例を説明するための略図である。

【図11】第１の実施形態によるタッチプローブによる測定の更に他の例を説明するための略図である。

【図12】第２の実施形態による接触子の側面図である。

【図13】中心軸線周りに９０度回転させて示す、図１２の接触子の側面図である。

【図14】先端方向から見た第２の実施形態による接触子の正面図である。

【図15】第３の実施形態による接触子の略示側面図である。

【図16】第４の実施形態による接触子の略示側面図である。

【図17】第５の実施形態による接触子の略示側面図である。

【図18】第１の実施形態によるタッチプローブを用いて複数個所を測定する例を説明するための略図である。

【図19】第６の実施形態による接触子の斜視図である。

【図20】第６の実施形態によるタッチプローブによる測定の例を説明するための略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～図５を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
なお、本開示では、球形の接触子２０の中心Ｃを原点にして、直交する３軸Ａ₁、Ａ₂、Ａ₃を定義する。３軸のうちの１つ、本実施形態では、軸Ａ₁はタッチプローブ１０の中心軸線Ｏ_tに一致する。また、本開示では、接触子２０の中心Ｃを通過し軸Ａ₂に垂直な平面を平面Ｐ₁とし、中心Ｃを通過し軸Ａ₁に垂直な平面をＰ₂とする。そして、中心Ｃを通過し平面Ｐ_１および平面Ｐ_２のいずれにも垂直な平面をＰ_３とする。
平面Ｐ₁は軸Ａ₁、Ａ₃を含む平面であり、平面Ｐ₂は軸Ａ₂、Ａ₃を含む平面であり、平面Ｐ_３は軸Ａ_１、Ａ_２を含む平面である。

【0010】

第１の実施形態によるタッチプローブ１０は、中心軸線Ｏ_tに沿って先端方向に先細りになる円錐台状の本体１２を有している。本体１２の後端または基端には円柱状の取付部１２ａが形成されており、本体１２の先端または遠位端には、中心軸線Ｏ_tに沿って延びる支持軸１４が結合されている。支持軸１４の先端には、切欠き部２２を有した球形の接触子２０が設けられている。

【0011】

切欠き部２２は、基端側内面２２ａと、先端側内面２２ｂにより形成され、かつ、軸Ａ₁（中心軸線Ｏ_t）および軸Ａ_３を含む平面Ｐ₁に関して対称に形成されている。特に、基端側内面２２ａは、接触子２０の外表面から内側方向に、タッチプローブ１０の先端から離れる方向に傾斜している。また、基端側内面２２ａは、平面または曲面とすることができる。接触子２０は切欠き部２２により形成される突出部である当接部２４を有している。当接部２４は、切欠き部２２の内面において、軸Ａ₁方向に測定対象物に対面可能な範囲で軸Ａ₁に垂直な平面Ｐ_２から軸Ａ₁方向に最も遠い位置にある部位である。図３および図４に示す当接部２４は、切欠き部の開口部を画成する縁部上に形成されているとも表現できる。当接部２４は、切欠き部の内面において、測定方向に測定対象物に対面する部分と、接触子の外表面との間の交線上に形成されているとも表現できる。

【0012】

本実施形態では、切欠き部２２の開口部は、基端側縁部２６と先端側縁部２８とによって画成されている。基端側縁部２６および先端側縁部２８は、軸Ａ₃の方向に見た側面視において、タッチプローブ１０の先端方向に膨出する円弧状に形成されている。基端側縁部２６の円弧中心Ｃ_１は、軸Ａ₁上に位置する。先端側縁部２８の円弧中心Ｃ_２は、軸Ａ₁上に位置する。本実施形態では、先端側縁部２８の中心Ｃ₂は、接触子２０の中心Ｃに一致している。当接部２４は、基端側縁部２６において、軸Ａ₁方向に測定対象物に対面可能な範囲で軸Ａ₁に垂直な平面Ｐ_２から軸Ａ₁方向に最も遠い位置にある部位である。

【0013】

本実施形態では、図５に示すように、基端側内面２２ａにおいて斜線で示す範囲が、軸Ａ₁方向に測定対象物に対面可能な部分である。また、基端側内面２２ａは、接触子２０の外表面から内側方向に、タッチプローブ１０の先端から離れる方向に傾斜しているので、基端側内面２２ａにおいて測定対象物に対面可能な部分と接触子２０の外表面との間の交線上の、平面Ｐ₂から軸Ａ₁方向に最も遠い部位が当接部２４となる。なお、本実施形態では、当接部２４は、基端側縁部２６と平面Ｐ₁との交点となっている。基端側内面２２ａにおいて測定対象物に対面可能な部分に軸Ａ₁方向に突出する突起部を設けて、基端側縁部２６とは一致しない部分に当接部２４を形成してもよい。

【0014】

なお、軸Ａ₁は、必ずしも中心軸線Ｏ_tと一致している必要はない。この場合、支持軸１４は、軸Ａ₁に対して傾斜して連結されたり、あるいは、支持軸１４が直角形状であったりしてもよい。

【0015】

取付部１２ａは、例えば、図６に示すような工具ホルダ２００の装着孔（図示せず）内に装着できる。図６において、工具ホルダ２００は、３次元測定機（図示せず）や工作機械（図示せず）のような測定装置の主軸の先端に形成されたテーパ穴（図示せず）に挿入されるテーパシャンク２０２、主軸の端面に当接する当接面２０８を有したフランジ２０４、フランジ２０４の外周面に形成された周溝２０６および回転位相を識別するための凹部としてのＶノッチ２１０を有している。また、工具ホルダ２００は、接触子が測定対象物に接触したことを検出する検出部（図示せず）、検出部が接触を検出した時にタッチ信号を出力・送信する送信部（図示せず）を有している。

【0016】

こうして、タッチプローブ１０は、工具ホルダ２００を用いることによって、自動交換装置（図示せず）により３次元測定機や工作機械の主軸先端に装着することができる。タッチプローブ１０は、工具ホルダを用いることなく、３次元測定機や工作機械の主軸先端にオペレータが手操作で直接装着するようにしてもよい。

【0017】

工具ホルダ２００は、一例として、ＨＳＫ規格に準拠した２面拘束形の工具ホルダ２００が図示されているが、本発明において、工具ホルダは、７／２４テーパのシャンク形状を有した工具ホルダや、１／１０テーパの中空シャンク形状を有した工具ホルダであってもよい。

【0018】

図７を参照すると、測定装置の一例が図示されている。測定装置１００は、例えば、３次元測定機や工作機械とすることができる。測定装置１００は、基台となるベッド１０２、主軸１０４を中心軸線Ｏ_s周りに回転可能に支持する主軸頭１０６、主軸１０４に対面するようにベッド１０２上に設けられ、ワークＷを載置、固定するテーブル１０８、主軸頭１０６とテーブル１０８とをＸ、Ｙ、Ｚの直交３軸方向に相対移動させる送り装置１１０、送り装置１１０を制御するＮＣ装置１１２および測定装置１００の制御装置１１４を備えている。ＮＣ装置１１２は、送り装置１１０のＸ軸モータＭｘ、Ｙ軸モータＭｙおよびＺ軸モータＭｚを制御する。測定装置１００が工作機械の場合には、ＮＣ装置１１２は、更に、主軸１０４の駆動モータＭｓを制御するようにできる。

【0019】

制御装置１１４は、CPU（中央演算素子）、RAM（ランダムアクセスメモリ）やROM（リードオンリーメモリ）のようなメモリ装置、HDD（ハードディスクドライブ）やSSD（ソリッドステートドライブ）のような記憶デバイス、出入力ポート、および、これらを相互接続する双方向バスを含むコンピュータおよび関連するソフトウェアから構成することができる。制御装置１１４は、ＮＣ装置１１２の一部としてソフトウェア的に構成してもよい。

【0020】

制御装置１１４は、ＮＣ装置１１２に対して測定プログラムを提供するとともに、該測定プログラムを実行するように指示するようにできる。また、測定装置１００が、タッチプローブ交換装置（図示せず）を備えている場合、制御装置１１４が、該タッチプローブ交換装置を制御するようにできる。測定装置１００が工作機械の場合、タッチプローブ交換装置は、工具交換装置によって構成することができる。

【0021】

図７では、タッチプローブ１０は、工具ホルダ２００を介して主軸１０４の先端部に形成された装着孔（図示せず）に装着されているが、取付部１２ａを装着孔に取付て、直接主軸１０４に装着するようにしてもよい。タッチプローブ１０が主軸１０４に装着されると、タッチプローブ１０の中心軸線Ｏ_tが、主軸１０４の中心軸線Ｏｓに一致する。

【0022】

また、タッチプローブ１０は、接触子２０が、ワークＷのような測定対象物に接触したときに、検出部と送信部によって接触を検出し、タッチ信号を出力・送信できる。図７では、タッチ信号は、無線または有線通信装置（図示せず）により、制御装置１１４に送信される。制御装置１１４は、タッチ信号を受信したとき、つまりタッチプローブ１０が測定対象物であるワークＷに接触したときの、主軸または／およびテーブルの相対的な位置関係を示すＸ、Ｙ、Ｚ座標情報をＮＣ装置１１２から受け取り、該座標値に基づいて、測定対象物の位置または寸法を取得できる。

【0023】

以下、本実施形態の作用を説明する。
図８に示すように、肩部Ｓ_hおよび頂面Ｓ_ｔを有するワークＷについて、肩部Ｓ_hから頂面Ｓ_ｔの高さδ_Hを測定する場合、肩部Ｓ_hの幅δ_Ｒが、接触子Ｃ_tの直径Ｄよりも大きければ、従来の球形の接触子Ｃ_tを有したタッチプローブを用いることができる。この場合、ワークＷの頂面Ｓ_tと肩部Ｓ_hに接触子Ｃ_tの先端を接触させ、そのときの中心軸線Ｏ_t方向の座標値、測定装置１００ではＺ座標値の差分を演算することによって、高さδ_Hが演算される。

【0024】

然しながら、図９に示すように、肩部Ｓ_hの幅δ_Ｒが接触子の直径よりも小さい（狭い）場合、従来の球形のタッチプローブでは、ワークＷの測定すべき部位に接触させるべき接触子が、頂面Ｓｔ又は頂面Ｓｔの外縁から鉛直方向に延在する壁面に干渉してしまい、肩部Ｓ_hに接触することができないので、高さδ_Hを測定することができない。

【0025】

これに対して本実施形態のタッチプローブ１０は、接触子２０は切欠き部２２を形成する内面のうち、測定のためにタッチプローブ１０を移動させる方向（測定方向）である軸Ａ₁方向に、測定対象物であるワークＷに対面する基端側内面２２ａに当接部２４が設けられているので、測定に際して、当接部２４をワークＷの所望の測定対象部、図９では肩部Ｓ_hに接触させるように、かつ、接触子２０の他の部位を含むタッチプローブ１０にワークＷや治具との意図しない接触・干渉が発生しないように、タッチプローブ１０を測定方向である軸Ａ₁の方向に移動させることが可能となる。つまり、本実施形態によるタッチプローブ１０は、接触子２０に切欠き部２２が設けられているので、測定に際して、当接部２４以外の接触子２０の部位がワークＷに干渉することなく、当接部２４がワークＷの肩部Ｓ_hに接触することができる。なお、図９に示す実施例では、ワークＷは図上側の第１の部位と、第１の部位より大きな形状を有する図下側の第２の部位で構成されており、第１の部位と第２の部位の境界部分に、形状の差分として肩部Ｓ_hが存在する。

【0026】

また、図１０に示すように、ワークＷの突出部Ｗ_pに面取り部Ｂｖが設けられている場合には、接触子２０の球状外形で最も測定方向先端側に位置する先端２１をワークＷの測定対象部に接触させることによって、軸Ａ₁方向のワークＷの頂面Ｓ_tの座標を求めることができる。つまり、ワークＷとタッチプローブの各々の形状と、ワークＷとタッチプローブの相対的な位置関係に応じて、接触子のどの部位をワークＷの測定対象部に接触させて測定をおこなうのか、選択することができる。この選択はオペレータによる判断に基づいておこなわれてもよい。または、制御装置１１４がワークＷとタッチプローブのモデル情報を記憶する記憶部と、測定指示を受けた測定対象部の座標に応じて、ワークＷのモデル情報とタッチプローブのモデル情報から、ワークＷとタッチプローブの干渉の発生の有無を確認した上で、先端と当接部のどちらで測定すべきか判断する判断部とを備える構成において、接触子のどの部位をワークＷの測定対象部に接触させて測定をおこなうのか、制御装置１１４が自動で選択することもできる。

【0027】

判断部はさらに、干渉の発生の有無を確認した結果、先端と当接部のどちらでも測定できないと判断した場合、アラームを発することもできる。判断部はさらに、測定対象部が先端でも当接部でも測定可能な形状であれば、優先的に先端で測定するよう判断できる判断基準を記憶する判断基準記憶部を有していてもよい。当接部は、切欠き部によって構成されることからエッジ形状となるので、仮に、先端と当接部が同じ送り速度で測定対象部に接触した場合、先端よりも当接部の接触において接触痕が発生しやすくなる。よって、先端と当接部のどちらでも測定可能な形状であれば、接触痕の発生のしやすさと測定時間の短縮の面から、先端で測定するのが好ましいといえる。

【0028】

更に、本実施形態によるタッチプローブ１０は、図１１に示すように、ワークＷが大径部Ｈ₁と、小径部Ｈ₂とを有した穴を有している場合に、大径部Ｈ₁と小径部Ｈ_２の境界部分に形成される肩部Ｓ_hの位置やワークＷ表面からの深さδ_Hを測定するためにも用いることができる。

【0029】

既述の実施形態では、接触子２０は１つの測定方向に突出する１つの当接部２４を有していたが、本発明は、これに限定されず、複数の異なる測定方向に対応してそれぞれ突出する複数の当接部を有していてもよい。
図１２～図１４を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。図１２～図１４では、図３～図５の実施形態と同様の構成要素には同じ参照符号が付されており、以下では重複する説明を省略する。

【0030】

第２の実施形態では、先端側内面２２ｂは、平面Ｐ_３と概ね平行な平面より形成されている。また、先端側内面２２ｂには副切欠き部３２が形成されている。副切欠き部３２は、軸Ａ₃と平行な方向に接触子外方に膨出する内面を有しており、これにより、先端側縁部２８上に第２の当接部３０が形成される。第２の当接部３０は、先端側内面２２ｂにおいて、軸Ａ₃を測定方向として、接触子中心Ｃを通過し測定方向である軸Ａ₃に垂直な平面Ｐ３から最も遠い位置にある部位である。なお、第２の当接部３０が測定対象部に点接触するよう、副切欠き部３２を構成してもよい。なお、切欠き部２２と副切欠き部３２は、軸Ａ１周りの異なる位相に、複数設けられてもよい。

【0031】

また、既述の実施形態では、切欠き部２２は、軸Ａ_２方向から接触子を見たとき、鋭角の中心角を有する切欠きであったが、本発明はこれに限定されず、切欠き部は鈍角の中心角を有していてもよい。
図１５において、軸Ａ_２方向から接触子４０を見たとき、切欠き部４２は鈍角の中心角θを有している。切欠き部４２により当接部４４が形成される。当接部４４は、接触子４０の中心Ｃを通過し、測定方向を規定する軸Ａ₁に垂直な平面Ｐ₂から最も遠い位置にある、接触子４０の外表面上の部位である。

【0032】

図１６に示す接触子５０の切欠き部５２も同様に鈍角の中心角θを有している。切欠き部５２により当接部５４が形成される。当接部５４は、接触子５０の中心Ｃを通過し、測定方向を規定する軸Ａ₃に垂直な平面Ｐ３から最も遠い位置にある、接触子５０の外表面上の部位である。

【0033】

更に、図１２～図１４に示した第２の実施形態では、切欠き部２２の先端側内面２２ｂは平面Ｐ３に概ね平行に形成され、該先端側内面２２ｂに副切欠き部３２を設けることによって、第２の当接部３０が形成されているが、本発明は、これに限定されず、図１７に示すように、切欠き部６２の基端側内面６８ａおよび先端側内面６８ｂを、それぞれ、軸Ａ₁に垂直な平面Ｐ₂および軸Ａ₃に垂直な平面Ｐ３に対して傾斜させることにより、切欠き部６２により形成される突出部に、第１と第２の当接部６４、６６が形成される。

【0034】

当接部および第２の当接部は、ワークＷに接触する領域にＲ面取りやホーニング加工を施してもよい。

【0035】

切欠き部の形状は、限定されない。例えば、図３、図４に示す切欠き部２２は測定方向を規定する軸Ａ_１側方向における接触子２０先端側から開口されているが、切欠き部２２が軸Ａ_１に垂直かつ接触子２０の中心を通る平面Ｐ_２に達しないようにしてもよい。平面Ｐ_２と交わる球状外形が接触子２０の全周において確保されるので、例えば平面Ｐ_２と垂直な位置関係にある穴内径や壁面といった従来の球状外形で測定可能な形状も合わせて、本発明のタッチプローブで測定できる。また、図３および図４に示す当接部２４が、軸Ａ３方向においてさらに接触子外周側に位置できるよう考慮して切欠き部２２の形状を決定すれば、軸Ａ３方向における当接部２４と接触子外周と平面Ｐ２が交わる部位との距離が小さくなるので、さらに幅の狭い測定対象部も測定できる。また、当接部または第２の当接部は、接触子の球状外形切欠き部の開口部を画成する縁部上に形成されてもよいし、縁部上ではない切欠き部内面に形成されてもよい。また、図３および図４に示す当接部２４のように、先端２１と一致しない部分に切欠き部を設けることで、先端２１を確保し、当接部だけでなく球状外形による測定を合わせておこなうことができる。接触子とワークとの干渉を回避しつつ、当接部がワークに接触して測定可能なように切欠き部の形状が構成されていれば本発明の効果が得られるのであって、その範囲であればさまざまな切欠き部の形状を採用できる。

【0036】

タッチプローブ位相調整部によって、当接部または第２の当接部の位相を調整してもよい。例えば図１８に示すように、平面であるワークＷの肩部Ｓ_hにおいて、複数の測定対象部を測定できる。測定装置はタッチプローブ位相調整部を備え、当接部の位相、つまりタッチプローブを軸Ａ１方向に見たときに当接部がどの位相にあるかを調整できる。測定装置は、タッチプローブ位相調整部と送り装置により、複数の測定対象部のそれぞれの位置において干渉が無いように測定することができる。たとえば、図１８における測定位置ＭＰ_１と測定位置ＭＰ_２における測定が指示された場合には、タッチプローブ位相調整部によってタッチプローブ１０を回転させ、測定位置ＭＰ_１と測定位置ＭＰ_２の間でタッチプローブ１０の位相を１８０°変更すればよい。測定装置が工作機械であるとき、タッチプローブ位相調整部は、図７に示す主軸１０４の駆動モータＭｓを制御しながら主軸位相を管理できる機能であるＣｓ軸機能として、制御装置１１４に備えられていてもよい。タッチプローブ位相調整部の前提として、タッチプローブとホルダとの取付関係、主軸とホルダとの装着関係、タッチプローブ位相調整部におけるゼロ点の管理が必要となる。タッチプローブ位相調整部は、オペレータによって手動調整する構成でもよいし、制御装置が測定対象物のモデル情報から測定対象部の形状を自動認識し、測定対象部ごとに適切な位相に自動調整する構成であってもよい。

【0037】

接触子は、同一の測定方向に突出する複数の当接部を含んでいてもよい。前述のタッチプローブ位相調整部が無くとも、複数の測定対象部を測定できる。図１９には、同一の測定方向ＭＤ１に突出する当接部８４および当接部８５を備える接触子８０が示されている。接触子８０によれば、図２０に示すように、測定位置ＭＰ１を当接部８４によって測定できるし、ワークＷ中心を挟んで測定位置ＭＰ１の逆側に位置する測定位置ＭＰ２を当接部８５によって測定できる。このとき、測定装置は送り装置によってタッチプローブを移動させるが、タッチプローブ位相調整をおこなう必要は無い。なお、図１９では、２つの当接部が等配される接触子を示したが、これに限定されるものではない。たとえば４つの当接部が等配されていてもよいし、または等配でなくともよい。切欠き部の形状は、要求される当接部の数、配置、形状に応じて、自由に設定できる。

【符号の説明】

【0038】

１０ タッチプローブ
１２ 本体
１２ａ 取付部
１４ 支持軸
２０ 接触子
２１ 先端
２２ 切欠き部
２２ａ 基端側内面
２２ｂ 先端側内面
２４ 当接部
２６ 基端側縁部
２８ 先端側縁部
３０ 第２の当接部
３２ 副切欠き部
４０ 接触子
４２ 切欠き部
４４ 当接部
５０ 接触子
５２ 切欠き部
５４ 当接部
６０ 接触子
６２ 切欠き部
６４ 当接部
６６ 第２の当接部
６８ａ 基端側内面
６８ｂ 先端側内面
８０ 接触子
８２ 切欠き部
８３ 切欠き部
８４ 当接部
８５ 当接部
１００ 測定装置
１０２ ベッド
１０４ 主軸
１０６ 主軸頭
１０８ テーブル
１１２ ＮＣ装置
１１４ 制御装置
２００ 工具ホルダ
２０２ テーパシャンク
２０４ フランジ
２０６ 周溝
２０８ 当接面
２１０ Ｖノッチ

【要約】

【課題】ワークの測定すべき表面が狭い場合でも測定可能にしたタッチプローブを提供すること。
【解決手段】測定装置１００に装着され、測定対象物Ｗに対して測定方向Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３に相対移動させ、測定対象物に接触させて測定対象物の寸法を測定するために用いられるタッチプローブ１０が、測定装置に装着される本体部１２と、本体部に設けられる支持軸１４と、支持軸部の先端に設けられる球状外形の接触子２０とを具備し、接触子２０は、切欠き部２２によって形成された、測定方向に突出する当接部２４を含んでいる。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】