[發(fā)明專利]接觸檢測器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710091335.9
• 申請日: 2007-03-29
• 公開（公告）號: CN101275971A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 福久宣夫
• 申請（專利權(quán)）人: 日新產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: G01R1/067
• 分類號: G01R1/067;G01B7/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黨曉林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有如下部件的裝置：安裝在機(jī)床或測量裝置上的殼體；使接觸端從該殼體突出的檢測針；以及對檢測對象物與所述接觸端的接觸進(jìn)行檢測的單元。本發(fā)明的裝置例如用于對機(jī)床的工具安裝用部件與工件(加工對象物)的位置關(guān)系進(jìn)行計量。

背景技術(shù)

下面這樣的接觸檢測器是已經(jīng)公知的：在殼體的內(nèi)部設(shè)有具備三個支座的支承部件和彈簧，利用所述彈簧的力將以前端為接觸端的檢測針的基部按壓在所述三個支座上，從而將該檢測針保持在預(yù)定的穩(wěn)定位置上，在接觸端與計量對象物接觸時，通過對該接觸本身或因該接觸而產(chǎn)生的檢測針從所述穩(wěn)定位置的微小的移動進(jìn)行電檢測，來檢測該接觸。

這樣的接觸檢測器用于下述情況：將例如與其殼體設(shè)為一體的柄(shank)安裝在機(jī)床的工具安裝用部件上，利用NC裝置使搭載有工件的工作臺或者該工具安裝用部件移動，利用NC裝置讀取從接觸檢測器輸出接觸信號時的工具安裝用部件或工作臺的坐標(biāo)，由此對工具安裝用部件和工件的相對位置關(guān)系進(jìn)行計量。

檢測針的穩(wěn)定位置由設(shè)于支承部件的三個支座來限定。關(guān)于三個支座的結(jié)構(gòu)也提出有各種方案。例如在日本專利公開公報昭和59年第170704號公報中，公開了這樣的結(jié)構(gòu)：檢測針具有放射狀的三根支承桿，用配置在以該檢測針的軸心為中心的正三角形的頂點位置上的三個支座來支承該檢測針的基部，并且在該結(jié)構(gòu)中，由兩個一組的球體形成各支座。

即，如圖4、5所示，是這樣的結(jié)構(gòu)：將三根支承桿3彼此隔開120度的間隔沿放射方向固定設(shè)置在以前端11為接觸端的檢測針1的基部2上，各支承桿3由凹部27支承，該凹部27形成于固定在支承部件4上的兩個為一組的球體5之間。三根支承桿3分別與支承它們的兩個球體點接觸，由此，檢測針1的穩(wěn)定位置由六個接觸點限定。

在這樣限定的穩(wěn)定位置上，檢測針的接觸端11在三維空間內(nèi)的三個軸向的位置和繞該三個軸的相位(角度)被限定。在接觸端11與計量對象物接觸時，檢測針1因該接觸力而微小地移動，某球體5與支承桿3的接觸分離。另外，當(dāng)接觸端11與計量對象物分離時，接觸端11返回到預(yù)定的穩(wěn)定位置。

在計量對象物為導(dǎo)體、而且該計量對象物和接觸檢測器的殼體例如通過機(jī)床本體等外部部件而電導(dǎo)通時，接觸端11與計量對象物的接觸可由以該計量對象物的表面與接觸端11的接觸點為外部接點的電路來檢測。當(dāng)計量對象物為不良導(dǎo)體時，可以通過以球體5與支承桿3的接觸點為內(nèi)部接點的電路來檢測。例如如圖6的示意圖所示，內(nèi)部接點可通過設(shè)置將支承桿3和球體5的六個接觸點串聯(lián)連接起來的那種電路28而形成。

接觸檢測器由于主要用于對工具和工件等部件之間的相互位置關(guān)系進(jìn)行計量，因而需要高精度且長時間地保持穩(wěn)定位置上的接觸端的位置。為了獲得接觸端的高位置精度，要求用能夠?qū)崿F(xiàn)高加工精度的球和圓筒來構(gòu)成檢測針的基部和支座，并要求采用在組裝部件時誤差累計少的簡單的結(jié)構(gòu)。但是，在以往的接觸檢測器中，在限定接觸端的穩(wěn)定位置的支座的固定結(jié)構(gòu)上存在問題。

例如在圖4、5所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，采用了通過粘接劑將球5固定在支承部件4上的結(jié)構(gòu)，但是粘接劑層的厚度控制很困難。即，由于粘接劑層的厚度的偏差、以及因長年使用和溫度變化而導(dǎo)致的粘接劑層的剝離，接觸端11的位置產(chǎn)生時效變化，存在使用該接觸檢測器的相對位置的計量精度逐漸降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的課題在于提供一種接觸檢測器，其限定接觸端的穩(wěn)定位置的支座的結(jié)構(gòu)簡單，可以進(jìn)行高精度的加工和組裝，并且接觸端的位置不會隨著反復(fù)使用和溫度變化而變化。

本發(fā)明提供一種使接觸檢測器的支承檢測針1的球體5與該支承部件4直接接觸而固定在其上的簡單結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的接觸檢測器具備：具有與計量對象物接觸的接觸端11的檢測針1；從該檢測針的基端2沿放射方向延伸的三根支承桿3；形成容納各支承桿的凹部27的兩個為一組的三組球體5；通過該球體支承檢測針1的支承部件4；以及對支承桿3朝所述凹部27施力的彈簧12。

在支承部件4中設(shè)有與各支承桿3對置、并且具有將兩個圓連接起來而形成的截面形狀的三個孔21。在各孔21中分別插入有兩個球體5。在各孔的兩個圓連接的部分形成有朝向支承部件4的中心孔8側(cè)開口的槽狀開口20。該槽狀開口的開口寬度大于支承桿3的直徑。檢測針的基部的三根支承桿3的前端穿過該槽狀開口20插入到孔21中。各球體5經(jīng)由支承桿3被彈簧12的力按壓并定位在各孔的底面22上。