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3次元座標測定用タッチプローブ 新技術説明会

国内特許コード P020000236
整理番号 Y99-P260
掲載日 2003年5月27日
出願番号 特願2000-069686
公開番号 特開2001-264046
登録番号 特許第3810609号
出願日 平成12年3月14日(2000.3.14)
公開日 平成13年9月26日(2001.9.26)
登録日 平成18年6月2日(2006.6.2)
発明者
  • 大岩 孝彰
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 3次元座標測定用タッチプローブ 新技術説明会
発明の概要 可動部の質量を軽減してセンサの感度を上げ、高精度にて測定物の測定を可能にした簡素な構造の3 次元座標測定用タッチプローブに関するものである。
その特徴は、一対又は複数組の投光用光ファイバーと受光用光ファイバーからなる光ファイバー変位計の先端に球面形状の反射部材を移動自在に配設している。測定用タッチプローブにおける可動部材はボール等の球面形状の反射部材のみであるため、質量がきわめて小さく、センサーとしての感度を格段に向上させることができ、しかも、敏感になったセンサーの微動の変動分を光ファバー変位計における光変動により精密に検出することができるので、高精度にて測定物の測定が可能となる。
従来技術、競合技術の概要
近年、機械の精密加工等のための3次元座標測定に用いられるタッチトリガープローブ(接触式検出器)あるいはタッチプローブとしては、小型化、高分解能化等の性能向上が要求されるようになってきている。
従来、典型的なタッチトリガープローブとして図12(A)に示すような3次元座標測定用タッチトリガープローブが、タッチプローブとして図13に示すような3次元座標測定用タッチプローブが一般的である。
これを説明すると、図12に示した3次元座標測定機用タッチトリガープローブは、先端に球状部品であるボール105が形成されたシャンク(柄)104からなるスタイラス部(触針)103と、測定物とボール105との接触で生じた変位や加速度が伝達される検出器であるセンサ部102とから構成され、取付用プローブヘッド101によって基台等に固定され、空間内を移動する。
ボール105が測定対象物に接触すると、その変位または加速度は、スタライス103を介してセンサ部102に伝達される。センサ部102はある設定値以上の変位や加速度が検出された場合に、ボール105が測定物に接触したものと判断される。
ボール105は様々な角度、方向から測定物に接触する可能性があるため、一般にセンサ部102は、図12(B)に示すような方向からの変位、加速度の検出が可能である。一般的にタッチトリガープローブは接触のタイミングを得る装置で方向を検知するには不向きである。
【0003】
タッチプローブとしては、図13に示すような3次元座標測定用タッチプローブが一般的で、先端に球状部品であるボール105が形成されたシャンク(柄)104からなるスタイラス部(触針)103と、測定物とボール105との接触で生じた変位や加速度が伝達される検出器であるセンサ部102とから構成され、取付用プローブヘッド101によって基台等に固定され、空間内を移動する。センサ部102は、XYZ微動機構を構成して変位センサが3つ組み込まれている。
このような構成のタッチプローブにおいて、ボール105が測定対象物に接触すると、その変位または加速度は、スタライス103を介してセンサ部102に伝達される。センサ部102は測定対象物への接触に対応してXYZ方向に変形し、XYZ方向それぞれの変位が測定される。ボール105が測定対象物から離れるとセンサ部の変形は元にもどる。
産業上の利用分野
本発明は、一対の投光用光ファイバーと受光用光ファイバーとからなる光ファイバーの受光率の変動に基づく出力電圧を計測する光ファイバー変位計を利用した3次元座標測定用タッチプローブに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】一対の投光用光ファイバーと受光用光ファイバーとからなる光ファイバー変位計を複数個束ね、その先端に球面形状の反射部材を移動自在に配設したことを特徴とする3次元座標測定用タッチプローブ。
【請求項2】前記複数の光ファイバー変位計の先端と反射部材との間を光透過性の弾性部材により接合したことを特徴とする請求項1に記載の3次元座標測定用タッチプローブ。
【請求項3】前記弾性部材が紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項2に記載の3次元座標測定用タッチプローブ。
【請求項4】前記複数の光ファイバー変位計の中心部にダミーブローブを配設したことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の3次元座標測定用タッチプローブ。
【請求項5】前記複数個の光ファイバー変位計の間にダミーブローブを配設したことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の3次元座標測定用タッチプローブ。
【請求項6】前記ダミーブローブに前記反射部材に接合される弾性部材を装着したことを特徴とする請求項4または5に記載の3次元座標測定用タッチプローブ。
産業区分
  • 測定
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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