(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標位置決めマシンと共に使用する測定プローブのための保管装置であって、
測定プローブのための少なくとも一のレセプタクルと、
測定プローブが前記レセプタクルに配置された時に、測定プローブの少なくとも一のプローブコネクタとの電気的接続のための少なくとも一のレセプタクルコネクタとを備え、
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、測定プローブが前記レセプタクルに配置された時に、当該レセプタクルコネクタが測定プローブの前記プローブコネクタから切り離されるように、移動可能に構成されている、保管装置。
【請求項２】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタを移動させるように、前記座標位置決めマシンにより動作可能な移動部材を備える、請求項１に記載の保管装置。
【請求項３】
前記移動部材は、前記少なくとも一のレセプタクルコネクタを保持するアームを備える請求項２に記載の保管装置。
【請求項４】
前記アームの少なくとも一部は、前記座標位置決めマシンによる操作のために、保管ユニットから延在している、請求項３に記載の保管装置。
【請求項５】
前記アームは、測定プローブが前記レセプタクルに配置された時に、前記アームが前記座標位置決めマシンに設置するための測定プローブの面の少なくとも一部を越えて延在するように、前記レセプタクルを横切って延在するように構成される、請求項３又は４に記載の保管装置。
【請求項６】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、少なくとも一のアームに対して少なくとも一の電気コネクタが移動できるように、フレキシブルなマウントを介して前記アームに設置される請求項３ないし５のいずれかに記載の保管装置。
【請求項７】
前記少なくとも一のアームは、前記レセプタクルに配置された測定プローブに対して付勢されるように構成される、請求項３ないし６のいずれかに記載の保管装置
【請求項８】
前記少なくとも一のアームは、前記レセプタクルに配置された測定プローブを引き付ける少なくとも一の磁石を有する、請求項７に記載の保管装置。
【請求項９】
前記少なくとも一のアームは、前記レセプタクルに配置された測定プローブの対応する構造と協働するための少なくとも一の位置決め構造を備える請求項３ないし８のいずれかに記載の保管装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、前記レセプタクルに受け入れられた測定プローブ内の電気構成部品に電力を供給するためのものである、請求項１ないし９のいずれかに記載の保管装置。
【請求項１１】
少なくとも２つのレセプタクルを備え、その少なくとも２つは、少なくとも一のレセプタクルコネクタであって、前記レセプタクルに配置された測定プローブの前記プローブコネクタから当該レセプタクルコネクタ切り離すように移動可能な少なくとも一のレセプタクルコネクタを有する、請求項１ないし１０のいずれかに記載の保管装置。
【請求項１２】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、測定プローブが座標位置決めマシンに取り付けられたときに、該座標位置決めマシンの対応するコネクタと接続を行うための前記測定プローブの少なくとも一のマシンコネクタと電気的接続を行うためのものである請求項１ないし１１のいずれかに記載の保管装置。
【請求項１３】
測定プローブおよび少なくとも一のレセプタクルコネクタのためのレセプタクルを有する保管装置と、
座標位置決めマシンに設置された時に、座標位置決めマシンの対応するコネクタへの電気的接続のための少なくとも一のマシンコネクタを提供する接触面を有し、座標位置決めマシンで使用するための測定プローブと、を備え、
前記保管装置は、前記測定プローブが前記レセプタクルに配置される時に、少なくとも一のレセプタクルコネクタが、前記測定プローブの接触面の電気的コネクタと電気的に接続するように構成される、キット。
【請求項１４】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、接触面の少なくとも一のマシンコネクタと電気的に接続する、請求項１３に記載のキット。
【請求項１５】
座標位置決めマシンに設置された測定プローブを保管装置内に保管する方法であって、
前記測定プローブは、前記測定プローブの接触面に設けられた少なくとも一のマシンコネクタを介して前記座標位置決めマシンと電気的に接続される電気構成部品を備え、
前記保管装置は、少なくとも一のレセプタクルおよび少なくとも一のレセプタクルコネクタを備え、
前記測定プローブを前記レセプタクルに配置すること、および、
前記測定プローブの接触面の電気コネクタを介して前記測定プローブの前記電気構成部品と前記少なくとも一のレセプタクルコネクタを電気的に接続すること、
を含む方法。
【請求項１６】
前記少なくとも一のレセプタクルコネクタを前記測定プローブのマシンコネクタを介して前記測定プローブの前記電気構成部品と電気的に接続すること、を備える請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標位置決めマシンとともに使用するための測定プローブのための保管装置、および、測定プローブの保管方法に関する。
【０００２】
測定プローブは、多くの異なる測定アプリケーションのための座標位置決めマシンにより使用されうる。例示の測定プローブは、接触式および非接触式の測定プローブを含む。同じ座標位置決めマシンで使用するために複数の交換可能な測定プローブを提供することが知られている。測定プローブは、座標位置決め装置の中空軸又はヘッドの対応する接触面に設置するための特徴を示す接触面を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
測定プローブは、例えば光学式アナログ走査プローブにおけるレーザーなどの測定を実行するため、あるいは、例えば測定プローブに関するデータを格納するための構成部品などの電気構成部品を含んでいることが公知である。
【０００４】
また、座標位置決めマシンに使用されていない測定プローブを保管するためのラックを提供することも知られている。ラックは、座標位置決めマシンの作業エリア内に保管されうるので、座標位置決めマシンは、測定プローブをラックから自動的にロードし、ラックへアンロードすることが可能である。
【０００５】
公知のラックは、多くのレセプタクルを含み、各々は、プローブ本体の側の対応するペアのコンタクトを介してレセプタクルに配置されたアナログ走査測定プローブ内のレーザーとの電気的接続を提供する１対の浮動ピンを有している。プローブ本体は、ペアのコンタクトとは別個の電気コネクタのセットを有し、座標位置決めマシンにおいて使用される時にそれを通じて電力がプローブに供給される。この別個のセットは、測定プローブの異なる領域に設けられている。特に、別個のセットは、プローブ本体の側と対向するように、プローブ本体の接触面（すなわち、座標位置決めマシンのヘッドと係合する面）に設けられる。ラックは、プローブがレセプタクルに配置された際に、レーザーをオンに保つために、プローブ本体の側のペアのコンタクトを介して電力がプローブのレーザーに供給されうるように構成されている。このことは、プローブが座標位置決めマシンにロードされた際に、レーザーがウォームアップするための待機の必要性をなくす。ピンコネクタは、レセプタクルの背後に設けられる。ピンコネクタとプローブ本体側のペアのコンタクトとの間の接続は、レセプタクルにプローブを押し込むことにより形成される。ピンコネクタとプローブ本体側のコンタクトの接続は、ピンコネクタおよびレセプタクルからプローブを引き離すことによって絶たれる。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、座標位置決めマシン（後述する［発明を実施するための形態］では、図１に示された座標計測マシン（ＣＭＭ）２が例示される）と共に使用する測定プローブのための保管装置が提供され、この装置は、測定プローブのための少なくとも一のレセプタクル（符号１３６で参照される）と、測定プローブが前記レセプタクルに配置された時に、測定プローブの少なくとも一のプローブコネクタ（同じく、図７に示される電気コンタクト１５５に対応する）との電気的接続のための少なくとも一のレセプタクルコネクタ（同じく、図６に示される電気コンタクト１５４に対応する）とを備え、前記少なくとも一のレセプタクルコネクタは、測定プローブが前記レセプタクルに配置された時に、当該レセプタクルコネクタが測定プローブの前記プローブコネクタから切り離されるように、移動可能に構成されている。
【０００７】
本発明は、例えば、座標位置決めマシンを介して、保管装置内の測定プローブの自動的なロードおよびアンロードのために提供され、少なくとも一のレセプタクルコネクタが、プローブが座標位置決めマシンに設置されている間アクセスできないプローブのコネクタと接続することを可能にする。
【０００８】
少なくとも一のレセプタクルコネクタは、当該少なくとも一のレセプタクルコネクタに直接作用する外部機器により移動されることができるように構成される。例えば、少なくとも一のレセプタクルコネクタが、少なくとも一のコネクタに直接作用する座標位置決めマシンのヘッドにより動かされ得るように構成される。
【０００９】
選択的には、保管装置は、少なくとも一のレセプタクルコネクタを移動させるように座標位置決めマシンにより作動可能な移動部材（後述する［発明を実施するための形態］では、図５〜図７に示される保護カバー１４２に対応する）を備えていてもよい。移動部材は、少なくとも一のレセプタクルコネクタを移動させるように起動させるモーターまたは他のアクチュエーターを備えていてもよい。移動部材に少なくとも一のレセプタクルコネクタを積極的に移動させるように動作させる目的で、例えば座標位置決めマシンなどの外部装置によって起動され得る、センサー、ボタン、または他の機器が提供されうる。例えば、光電検出器が、座標位置決めマシンのヘッドがレセプタクルの近くにあるかを検出し、少なくとも一のレセプタクルコネクタを移動させるアクチュエーターを起動させるために、提供されうる。選択的には、少なくとも一のレセプタクルコネクタの移動を引き起こす目的でアクチュエーターを作動させるために、ヘッドや中空軸などのような、座標位置決めマシンの一部により操作可能なボタン、または他のメカニカルスイッチが提供されうる。
【００１０】
当然のことながら、レセプタクルは、ストレージのための測定プローブを受け入れることができる保管ユニットの部品である。レセプタクルは、単一の測定プローブだけを受け入れるように構成できる。レセプタクルは、レセプタクルに配置された測定プローブを支持できる構造により定義され得る。レセプタクルは、測定プローブの対応する係合構造との係合のための構造を備えていてもよい。例えば、レセプタクルは、測定プローブの対応する溝との係合のための少なくとも一の突起を備えていてもよい。選択的には、レセプタクルは、測定プローブでの対応した突起との係合のための少なくとも一の凹部を備えていてもよい。
【００１１】
移動部材はモーターなどのアクティブな部材を備える必要がない。例えば、移動部材は、それに作用する外部機器により移動され得るように構成できる。例えば、移動部材は、移動部材および同様に少なくとも一のレセプタクルコネクタを強制的に移動させる目的で外部機器が移動部材に作用可能なように、外部機器による接触のための部品を備えていてもよい。当然のことながら、外部機器は、ヘッドや中空軸などの座標位置決めマシンの一部であってもよい。
【００１２】
移動部材は、少なくとも一のレセプタクルコネクタを保持するアーム（後述する［発明を実施するための形態］では、図６および図７に示されるフレキシブルアーム１５８に対応する）を備えていてもよい。好適には、アームの少なくとも一部は、例えば、そのヘッドまたは中空軸などの座標位置決めマシンの一部による操作のために、保管ユニットから延在する。従って、アームとそれゆえに少なくとも一のレセプタクルコネクタは、アームに力を及ぼしている外部機器により移動され得る。
【００１３】
好適には、アームの少なくとも一部はレセプタクルを横切って延在する。従って、アームは、測定プローブがレセプタクルに配置された時に、アームが座標位置決めマシン、例えば座標位置決めマシンのヘッドまたは中空軸に設置されるための測定プローブの面の少なくとも一部上で延在するように構成できる。この面は、産業界においてしばしばプローブの「接触面」と呼ばれる。従って、アームは、レセプタクルに配置された測定プローブの接触面の少なくとも一部をカバーするように構成できる。
【００１４】
好適には、少なくとも一のアームは、レセプタクルに配置された測定プローブの接触面を露出させることができるように、レセプタクルに対して移動可能である。これは、座標位置決め装置の中空軸またはヘッドにより、レセプタクル内における測定プローブの自動的な配置および取り外しの容易性を増大できるので、有利である。
【００１５】
アームは、レセプタクに対して旋回できるように、ヒンジ結合され得る。
【００１６】
選択的には、アームは、当該アームがレセプタクルに対してスライドし得るように、スライド可能に設置されうる。
【００１７】
好適には、少なくとも一のアームは、レセプタクルに配置された測定プローブの接触面が露出される開放位置と、アームが接触面を少なくとも部分的にカバーする閉じられた位置との間で移動可能である。好適には、アームは、閉じられた位置に付勢されている。
【００１８】
好適には、アームは、レセプタクルに配置された測定プローブの接触面の少なくとも５０％、より好適には、少なくとも７５％、特にさらに好ましくは、少なくとも１００％をカバーするように構成される。これらのケースにおいて、アームは、少なくとも一のコネクタを保持するだけでなく、保護するカバーとして作用してもよい。
【００１９】
測定プローブは、一般的に、それらの接触面にコネクタを有する。これらのコネクタは、座標位置決めマシンの中空軸またはヘッドの対応するコネクタと接続するように構成される。少なくとも一のコネクタは、接触面上を延在するアームの一部に設けることができる。従って、少なくとも一のレセプタクルコネクタは、測定プローブの接触面のプローブコネクタを介してレセプタクルに配置された測定プローブの電気構成部品と電気的接続されるように構成できる。測定プローブの接触面の電気コネクタと接続できるように少なくとも一のレセプタクルコネクタを設けることは、測定プローブの他の部分にコネクタを提供する必要がなくなるので、有利である。すなわち、すべてのコネクタは接触面に配置され得る。さらに、それは、座標位置決めマシンが電気構成部品と接続するのと同じ電気コネクタを介して、保管装置を測定プローブ内の電気構成部品に接続することを可能にするができることができる。従って、それは、測定プローブに設ける必要があるコンタクトの数を最小化できる。
【００２０】
従って、好適には、少なくとも一の保管装置は、測定プローブがレセプタクルに配置される時に、少なくとも一のレセプタクルコネクタが測定プローブの接触面に対向するように構成される。さらに好ましくは、少なくとも一の保管装置は、測定プローブがレセプタクルに配置される時に、少なくとも一のレセプタクルコネクタは、測定プローブの座標位置決めマシンコネクタと接続するように構成される。すなわち、測定プローブがレセプタクルに配置される時に、好適には、少なくとも一のレセプタクルコネクタが測定プローブの少なくとも一のコネクタと電気的に接続し、この測定プローブは、測定プローブが座標位置決めマシンに設置される時に、座標位置決めマシンの対応するコネクタと電気的に接続される。以下でより詳細に説明されるように、測定プローブのコネクタは、電力を測定プローブに供給するために使用される、または、それが座標位置決めマシンに設置される時に、測定プローブと座標位置決めマシンの間のデータを転送するために使用されるものであってもよい。
【００２１】
当然のことながら、少なくとも一のレセプタクルコネクタは、接触コネクタである必要はない。例えば、少なくとも一のレセプタクルコネクタは誘導式コネクタであってもよい。このケースにおいて、保管装置は、レセプタクルに配置された測定プローブの接触面のいずれの部分にも係合しないように構成できる。好適には、レセプタクルコネクタは接触式コネクタである。それは、好適には、レセプタクルコネクタは、導電性のコネクタである。好適には、少なくとも一のレセプタクルコネクタは、レセプタクルに配置されたプローブコネクタに係合するように構成される。
【００２２】
少なくとも一のレセプタクルコネクタはアームに堅く設置できる。好適には、少なくとも一のレセプタクルコネクタはフレキシブルなマウントを介してアームに設置される。好適には、フレキシブルなマウントは、弾力的にフレキシブルなマウントである。これは、少なくとも一のアームに対して少なくとも一のレセプタクルコネクタが、少なくとも１次元の動きをすることを可能にする。これは、様々な位置と寸法の測定プローブおよびそれらのプローブコネクタに適合するコンプライアンスを与え、良好な電気的接続を提供する。レセプタクルコネクタが接触式コネクタである時に、これは特に好適であり得る。従って、少なくとも一のレセプタクルコネクタは、フローティングコネクタ、特に、弾性的なフローティングコネクタであることが好ましい。これは、少なくとも一のコネクタとレセプタクルに配置された測定プローブの接触面の複数のコネクタとの間の接触を改善するのに役立ちうる。
【００２３】
好適には、少なくとも一のアームは、レセプタクルに配置された測定プローブに対して付勢されるように構成される。従って、保管装置は、付勢部材を備えていてもよい。付勢部材は、例えば、レセプタクルに配置された測定プローブに対して接触面を付勢するスプリングであってもよい。好適には、少なくとも一のアームは、レセプタクルに配置された測定プローブを引き付けるための少なくとも一の磁石を備える。好適には、少なくとも一のアームは、測定プローブの接触面に対して付勢されるように構成される。
【００２４】
好適には、保管装置は、レセプタクルに配置された測定プローブの対応する構造と協働するための少なくとも一の配置構造を備える。好適には、アームは、少なくとも一の配置構造を備える。例えば、少なくとも一のアームは、レセプタクルに配置された測定プローブの対応する突起又は凹部との係合のための少なくとも一の凹部または突起を備えることができる。これは、少なくとも一のレセプタクルコネクタと測定プローブのレセプタクルコネクタとの間の良好な電気的接続を保証する目的で、アームに対してレセプタクル内の測定プローブのアラインメントを補助するのに役立ち得る。
【００２５】
少なくとも一のレセプタクルコネクタは、レセプタクルに受け入れられた測定プローブの電気構成部品に電力を供給するためのものであってもよい。従って、少なくとも一のコネクタは電力供給コネクタであってもよい。測定プローブは、座標位置決めマシンの電力供給部から電力を電子部品に供給するために座標位置決めマシンの対応する電力供給コネクタと接続する少なくとも一の電力供給コネクタを持つことができる。好適には、保管装置は、測定プローブがレセプタクルに配置される時に、レセプタクルの少なくとも一の電力供給コネクタが測定プローブの少なくとも一の座標位置決めマシン電力供給コネクタと接続できるように構成できる。これは、座標位置決めマシンと保管装置から電力を受け取るために、測定プローブに種々のコネクタを提供する必要がなくなるので、有利である。
【００２６】
当然のことながら、保管装置は、電力を供給するための電源を備えていてもよい。選択的には、電力は、保管装置の少なくとも一のレセプタクルコネクタと接続された外部電源により供給される。電力は、測定プローブの電気構成部品を起動された状態に維持するために供給される。電力は、電気構成部品を温めておくために供給される。電気構成部品は、プローブを使った測定の実行に使われる測定プローブの一部であってもよい。例えば、電気構成部品は、レーザー、または、例えば、プローブのスタイラスの変形に追従するために使用されるフォトダイオードであってもよい。選択的には、電気構成部品は、信号処理構成部品であってもよい。さらに、選択的には、電気構成部品は、測定プローブの温度をコントロールするために使用される測定プローブの一部であってもよい。例えば、電気構成部品は抵抗器などの熱源であってもよい。
【００２７】
少なくとも一のレセプタクルコネクタは、レセプタクルに配置された測定プローブの電気構成部品との間のデータ伝送のためのものであってもよい。従って、少なくとも一のレセプタクルコネクタはデータコネクタであってもよい。測定プローブは、ツールと座標位置決めマシンとの間でデータを送るために、座標位置決めマシンの対応する電気データコネクタと接続する電気データコネクタを有することができる。
【００２８】
好適には、保管装置は、測定プローブがレセプタクルに配置される時に、レセプタクルの少なくとも一のデータコネクタが測定プローブの少なくとも一の座標位置決めマシンデータコネクタと接続できるように構成される。当然のことながら、保管装置として、少なくとも一のレセプタクルコネクタを介してレセプタクルに配置された測定プローブの電気構成部品と通信するためのプロセッサデバイスを備えていてもよい。選択的には、プロセッサデバイスは、保管装置のために別個に提供されて、保管装置の少なくとも一のレセプタクルコネクタを介して測定プローブの電気構成部品と接続できる。
【００２９】
保管装置は少なくとも２つのレセプタクルを備えていてもよい。その少なくとも一は、レセプタクルに配置された測定プローブのプローブコネクタから切り離すために移動しうる少なくとも一のレセプタクルコネクタを有する。保管装置は少なくとも２のレセプタクルを備えていてもよい。その少なくとも２つは、レセプタクルに配置された測定プローブのプローブコネクタから切り離すために移動可能な少なくとも一のレセプタクルコネクタをそれぞれ有する。当然のことながら、保管装置は、複数のレセプタクルを備えていてもよい。そのいくつかが、本発明の方法で接続するためのレセプタクルコネクタを備え、そして、その他は、本発明の方法で移動可能であるレセプタクルコネクタを有する、またはレセプタクルコネクタを有しないように構成されうる。
【００３０】
本発明の第２の形態によれば、キットが提供され、これは、測定プローブおよび少なくとも一のレセプタクルコネクタのためのレセプタクルを有する保管装置と、座標位置決めマシンに設置された時に、座標位置決めマシンの対応するコネクタへの電気的接続のための少なくとも一のマシンコネクタを提供する接触面を有し、座標位置決めマシンで使用するための測定プローブと、を備え、保管装置は、前記測定プローブが前記レセプタクルに配置される時に、少なくとも一のレセプタクルコネクタが、前記測定プローブの接触面の電気的コネクタと電気的に接続するように構成される。
【００３１】
測定プローブの接触面の電気コネクタは、プローブのマシンコネクタである必要がない。従って、測定プローブは、座標位置決め装置と接続するコネクタと違うコネクタを介して保管装置と接続できる。好適には、保管装置は少なくとも一のレセプタクルコネクタが接触面の少なくとも一のマシンコネクタと電気的に接続するように、構成される。従って好適には、測定プローブは、座標位置決め装置にも接続するコネクタを介して保管装置と接続する。
【００３２】
本発明の第３の形態によれば、座標位置決めマシンに設置された測定プローブを保管装置内に保管する方法であって、前記測定プローブは、前記測定プローブの接触面に設けられた少なくとも一のマシンコネクタを介して前記座標位置決めマシンと電気的に接続される電気構成部品を備え、前記保管装置は、少なくとも一のレセプタクルおよび少なくとも一のレセプタクルコネクタを備え、前記測定プローブを前記レセプタクルに配置すること、および、前記測定プローブの接触面の電気コネクタを介して前記測定プローブの前記電気構成部品と前記少なくとも一のレセプタクルコネクタを電気的に接続することを、を含む方法が提供される。
【００３３】
測定プローブの接触面の電気コネクタは、プローブのマシンコネクタである必要はない。従って、測定プローブは、座標位置決め装置と接続するものと違うコネクタを介して保管装置と接続できる。好適には、本方法は、測定プローブの電気構成部品を測定プローブのマシンコネクタを介して少なくとも一のレセプタクルコネクタに電気的に接続することを含む。従って、好適には、測定プローブは、座標位置決め装置と接続するコネクタを介しては保管装置と接続しない。
【００３４】
本発明の第４の形態によれば、座標位置決めマシンで使用するためのツールのための保管機構がそこで提供され、これは、ツールのための少なくとも一のレセプタクルを有する保管ユニットと、レセプタクルに受け入れられたツールの電気構成部品へツールの少なくとも一の座標位置決めマシン電気コネクタを介して電気的に接続するための少なくとも一のコネクタを備える。
【００３５】
少なくとも一のコネクタは、保管装置のプロセッサとツールの間でデータを転送するために使用できる。選択的には、少なくとも一のコネクタは、電力を、ツールの少なくとも一の座標位置決めマシン電源コネクタを介してレセプタクルに受け入れられたツールの電気構成部品に供給するのに向いている。
【００３６】
保管ユニットは、少なくとも一のレセプタクルに受け入れられたツールの接触面の少なくとも一部を越えて延在するように構成された少なくとも一のアームを備えていてもよい。アームは少なくとも一の電気コネクタを保持することができる。好適には、アームは、少なくとも一のレセプタクルに受け入れられたツールの全体の接触面の上を延在する。ツールの接触面は、座標位置決めマシンとの係合するための面である。アームは、少なくとも接触面の一部を保護するために、カバーとして使用できる。
【００３７】
好適には、アームは、レセプタクルにおいて受け入れられたツールの接触面を露出させることができるように、レセプタクルに対して移動可能である。これは、座標計測機のロードとアンロードとの間に、レセプタクルへの容易なアクセスを可能にするので、有利である。
【００３８】
好適には、少なくとも一の電気コネクタは、アームに対して少なくとも一の電気コネクタが移動できるように、フレキシブルなマウントを介してアームに設置される。これは、保管ユニットの少なくとも一の電気コネクタとツールの少なくとも一の電気コネクタのと間の接触を改善できる。
【００３９】
当然ながら、本発明の第１の形態と関連する上記した特徴は、本発明の第２、第３および、第４の形態とともに使用するのに適している。
【００４０】
本発明の実施形態は、例示により、および、以下の図面を参照してここで説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】座標計測マシンと共に使用するために配置された本発明に係る保管装置を示す図である。
【図２】本発明に係る保管装置の第１の実施形態の斜視図である。
【図３】図２に示された保管装置のレセプタクルハウジングの平面図である。
【図４】図２および図３において示されたレセプタクルとレセプタクルハウジングの断面図である。
【図５】本発明に係る保管装置の第２の実施形態の斜視図である。
【図６】図５に示された保管装置のレセプタクルハウジングの下面図である。
【図７】図６に示されたレセプタクルハウジングの断面図である。
【図８】図５ないし図７に示された保管装置の温度制御装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１を参照すると、本発明に係る保管装置４が配置される座標計測マシン（ＣＭＭ）２が示される。ＣＭＭ２は参考情報だけの目的で記述される。当然ながら、ＣＭＭ２は本発明の一部を構成しない。
【００４３】
ＣＭＭ２は、ベース５を含み、これは中空軸８を保持するフレーム６を支持する。モーター（図示しない）は、３つの相互に直角な軸線Ｘ、Ｙ、Ｚに沿って中空軸８を動かすために設けられている。中空軸８は、アーティキュレーティングヘッド１０を保持する。ヘッド１０は、中空軸８に装着されたベース部分１２、中間部分１４と保持部分１６を有する。ベース部分１２は、第１の回転軸線１８に回りに中間部分１４を回転させるための第１のモーター（図示しない）を含む。中間部分１４は、第１の回転軸線に対して実質的に直角な、第２の回転軸線回りに保持部分を回転させるための第２のモーター（図示しない）を有する。図示しないけれども、ベアリングをアーティキュレーティングヘッドプローブの可動部品の間に設けてもよい。
【００４４】
測定プローブ２０は、プローブ保持部分に（例えば、運動学的マウントを用いて）取り外し可能に装着されている。測定プローブ２０は、測定プローブ２０および保持部分１６上またはこれらの内部に設けられた対応する磁石（図示しない）を使用することにより、プローブ保持部分１６により保持され得る。測定プローブ２０は、スタイラスを含むタッチトリガープローブまたはアナログプローブであってもよい。プローブは、光学式のセンサーを含んでもよい。代わりに、プローブは光学式のプローブなどの非接触プローブであってもよい。
【００４５】
また、ＣＭＭ２の作動をコントロールするためのマシンコントローラ２２が提供される。マシンコントローラ２２は、専用のエレクトロニクス制御系であってもよく、および／または、パーソナル・コンピュータを含んでいてもよい。
【００４６】
ヘッド１０は、測定プローブ２０が、中空軸８に対して２自由度で移動させられることを可能にする。ヘッド１０により提供された２自由度の組み合わせ、および、ＣＭＭの移動の３つのリニアな（Ｘ、Ｙ、Ｚ）軸線は、測定プローブ１２が５つの軸線に関して動かされることを可能にする。これは、マシンのベース部分５に設けられた関連部品２４のいわゆる「５軸」測定を許容する。
【００４７】
保管装置４は、複数の異なるタイプの測定プローブ、スタイラス、およびモジュール２８を受け入れるための複数のレセプタクルを有する保管ユニット２６を含む。
【００４８】
図２ないし図４を参照すると、保管ユニット２６と温度制御装置２７を含む保管装置４が示される。ユニットがラック３２に装着されたように示されるけれども、温度制御装置２７は、保管ユニット２６に別々に設けられる、または、例えば、レセプタクルハウジング３４内に配置され得る。保管ユニット２６は、ＣＭＭ２のベース５に設置された直立したサポート３０とレセプタクルハウジング３４を支持するラック３２とを含み、レセプタクルハウジング３４は、測定プローブ、スタイラス、モジュール、工具ビットなどの計測機器を受け入れるための複数のレセプタクル３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有する。
【００４９】
各レセプタクル３６は、レセプタクルに受け入れられるべき、測定プローブ２０などの計測機器の対応する溝との協働のための直接的に対向する第１および第２のリブ３８、４０を画定する第１および第２の側壁３７，３９を含む。第１のリブ３８と第２のリブ４０は、測定プローブをレセプタクル３６にガイドするために提供される。第１のリブ３８と第２の４０のリブ、および、レセプタクルに受け入れられる機器における対応した溝は、測定プローブ２０が１つの基準位置にだけ受け入れられるような形状及び寸法になっている。
【００５０】
各レセプタクル３６は、第１および第２の側壁３７、３９の間で延在する保護カバー４２も含む。各保護カバー４２は、（図２と図３において示されたレセプタクル３６ａおよび３６ｂためのカバーにより説明されるような）閉じられた位置にバイアスされているけれども、矢印Ａにより示される方向にレセプタクルハウジング３４の空所３５内に押し込まれ得る。このことは、測定プローブ２０が、測定プローブ２０の上部面から測定プローブ２０を保持しているヘッド１０を介してレセプタクル３６内にスライドすることを可能にする（図２と図３において示されたレセプタクル３６ｃのためのカバーにより説明されるように）。
【００５１】
図４を参照すると、レセプタクル３６の１つの横断面図が示される。レセプタクル３６は、ＰＴＦＥ含浸の熱可塑性樹脂などのプラスチック材料で形成された外側シェル４４を備える保護カバー４２と、アルミニウムなどの金属材料で形成された熱伝達プレート４６とを含む。図示するように、レセプタクル３６および保護カバー４２は、測定プローブ２０がレセプタクル３６に受け入れられる際、測定プローブ２０が熱伝達プレート４６から間隔をおいて配置されるように構成される。
【００５２】
保護カバー４２は、それが、矢印Ａで示す方向に、レール３７に沿って、レセプタクルハウジング３４内にスライドするように設置される。バイアスメカニズム（図示しない）は、図４に示された閉じられた位置に向けて保護カバー４２をバイアスする。
【００５３】
レセプタクル３６は、例えば抵抗器である、加熱要素６０の形態の熱源をさらに含み、これは、レセプタクルハウジング３４に設置される。加熱要素６０は、ワイヤ（図示しない）を介して温度制御装置２７と電気的に接続される。加熱要素６０と熱伝達プレート４６は、加熱要素６０が熱伝達プレート４６を加熱するように構成される。熱伝達プレート４６は、同様に、測定プローブ２０の接触面４７から下方に向けてレセプタクル３６に受け入れられた測定プローブ２０を加熱する。加熱要素６０は、使用の間に、それが、保護カバー４２の変位を妨げないように、熱伝達プレート４６からわずかな距離だけ間隔をおいて配置される。
【００５４】
図５ないし図７を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る保管装置１０４が示される。図５ないし図７に説明された保管装置１０４は、図２乃至図４において説明された保管装置４と同様であり、同様の部品は、同様の参照符号を使用する。
【００５５】
保管装置１０４は、保管ユニット１２６と制御ユニット１２７とを含む。保管ユニット１２６は、ＣＭＭ２のベース５に設置された直立したサポート３０とレセプタクルハウジング１３４を支持しているラック３２を含む。レセプタクルハウジング１３４は、測定プローブ、スタイラス、モジュール、工具ビットなどの計測機器を受け入れるための単一のレセプタクル１３６を有する。当然のことながら、複数のレセプタクルハウジング１３４は、複数の計測機が保管ユニット１２６内に保管されうるように、ラック３２に沿って提供されることも可能である。しかしながら、簡潔性と説明のために、単一のレセプタクルハウジング１３４だけが示されて、説明される。
【００５６】
レセプタクル１３６は、レセプタクル内に受け入れられるように、計測機器〈測定プローブ２０などの〉の対応した溝で協力のための第１の１３８、および第２の１４０の直接的な反対リブを定義する第１の１３７および第２の１３９の側壁を含む。
【００５７】
レセプタクル１３６は、第１および第２の側壁１３７、１３９の間で延在する保護カバー１４２も含む。保護カバー１４２は、閉じられた位置にばね１４３によりバイアスされているけれども、矢印Ａにより示される方向にレセプタクルハウジング１３４の空所３５内に押し込まれ得る。このことは、測定プローブ２０が、測定プローブ２０の接触面から測定プローブ２０を保持しているヘッド１０を介してレセプタクル１３６内にスライドすることを可能にする。
【００５８】
図６と図７を参照すると、レセプタクル１３６は、保護カバー１４２を含む。保護カバー１４２は、剛性のあるＰＶＣなどの材料で形成された外側シェル１４４、磁化されたステンレス鋼などの金属、磁気材料で形成された熱伝達プレート１４６、接触アセンブリ１４８、及び、第１および第２の加熱要素１６０ａ，１６０ｂを含む熱源を有する。
【００５９】
熱伝達プレート１４６は、以下で詳細で説明されるように、測定プローブの２０の接触面４７で３つの対応する位置決め突起１４９と協働する３つの位置決め開口１４７を含む。
【００６０】
接触アセンブリ１４８は、ワイヤ１５６を介して制御系１２７と電気的に接続される複数の電気コンタクト１５４を含む。電気コンタクト１５４とワイヤ１５６は、電気コンタクト１５４が、外側シェル１４４に対していくつかの自由度を持つように、フレキシブルな支持アーム１５８に設置される。電気コンタクト１５４は、レセプタクル１３６に受け入れられた測定プローブ２０の対応する電気コンタクト１５５に接触するように設けられる。１つの好適な実施例において、電力は、電気のコンタクト１５４と１５５を介して測定プローブ２０に含まれている電気構成部品（図示しない）に供給される。これは、測定プローブ２０における電気構成部品が、ＣＭＭ２による使用の準備状態であるレディモードに維持されることを可能にする。選択的には、電気コンタクト１５４と１５５は、データを測定プローブ２０へ、および／または、測定プローブ２０から伝達するために使用され得る。例えば、測定プローブ２０は温度センサー１８０を含んでもよく、電気コンタクト１５４と１５５は、データを温度センサーから制御ユニット１２７に伝えるために使用できる。別の好適な実施例において、電気コンタクト１５４と１５５は、その作動温度で測定プローブ２０の温度を維持するために、測定プローブ２０において電力を熱源１９０に供給するために使用される。
【００６１】
第１および第２の加熱要素１６０ａ、１６０ｂは、ワイヤ１５２を介して制御ユニット１２７と電気的に接続される抵抗器である。加熱要素のためのワイヤ１５２は、フレキシブルな支持アーム１５８に設置される。当然のことながら、抵抗器の各々の好適な抵抗値は、装置が使用できるアプリケーション、および、装置が動作すべき必要な温度などの多くのファクターに依存する。第１および第２の加熱要素１６０ａ、１６０ｂは、熱伝達プレート１４６に設置される。従って、使用において、加熱要素は、レセプタクル１３６において受け入れられた測定プローブ２０を直接加熱する。熱伝達プレート１４６は、また、第１および第２の加熱要素１６０ａ、１６０ｂからの熱により温もり、単に特定的なポイントではなく、レセプタクルに受け入れられた測定プローブ１２０をその全体のエリアにわたり均一に熱するのに役立つ。
【００６２】
測定プローブ２０は、レセプタクル１３６に測定プローブ２０が受け入れられた際に、測定プローブ２０が、熱伝達プレート１４６に、矢印Ｂにより示された方向に付勢されるように、その接触面４７に配置された磁石（図示しない）を有する。測定プローブ２０は、熱伝達プレート１４６から間隔をおいて配置されて示されるが、使用において、測定プローブ２０は、保護カバー１４２に向けて磁気的に引き付けられ、その結果、位置決め突起１４９は、熱伝達プレート１４６の位置決め開口１４７に受け入れられる。このことは、熱伝達プレート１４６の電気コネクタ１５４、１５５と測定プローブ２０が共通に位置決めされることを保証する。位置決め開口１４７と位置決め突起１４９は、位置決め開口１４７に位置決め突起１４９が受け入れられる時、測定プローブ２０の接触面４７が熱伝達プレート１４６からわずかな距離の間隔をおいて配置されるように構成される。
【００６３】
保護カバー４２は、矢印Ａで示す方向に、レール（図示しない）に沿って、レセプタクルハウジング１３４内にスライドするように、設置される。ばね１４３は、ばね１４３が保護カバー１４２を閉じられた位置へ向けてバイアスするように、保護カバー１４２とレセプタクルハウジング１３４に固定される。加熱要素１６０ａ、１６０ｂのためのワイヤ１５２、１５６、および、電気コンタクト１５４が設置されるフレキシブルなアーム１５８は、保護カバー１４２がレセプタクルハウジング１３４に引き込まれるとその長さに沿って延びるように構成されている。このことは、フレキシブルなアーム１５８の破壊の防止、また、レセプタクルハウジング１３４内の保護カバー１４２のジャミングの防止にも役立つ。
【００６４】
当然のことながら、図２乃至図４に関連して説明されたラック３２は、レセプタクルに保管された機器の対応する電気的コンタクトに接触できる電気コンタクトを提供するように、図５乃至図７に関連して説明されたラックと一列になるように構成できる。
【００６５】
図８を参照すると、図５乃至図７に係る保管装置１０４のための制御ユニット１２７が示される。制御ユニット１２７は、メイン供給部６４から電力を受ける電源ユニット（ＰＳＵ）６２、温度コントローラ６６、および、プローブパワースイッチャ６８を含む。
【００６６】
温度コントローラ６６は、加熱要素を加熱するためにアウトプットライン１５２の第１の加熱要素１６０ａや第２の加熱要素１６０ｂなどの熱源に電力を出力するように構成される。温度コントローラ６６は、入力ライン７２の入力デバイス７４から信号を受けることができ、この信号は、アウトプットライン５２に沿って熱源にいくらの電力を出力するかを決めるために温度コントローラ６６によって使用され得る。一の好適な実施形態では、入力デバイス７４は、いくらの電力を出力すべきかを選ぶために、ユーザーにより操作可能なスイッチである。他の好適な実施形態では、入力デバイス７４は、レセプタクル１３６に受け入れられた測定プローブ２０の作動温度を示すレセプタクル１３６に設置された温度センサーであってもよい。従って、これらのケースにおいて、温度コントローラ６６は、入力デバイス７４からの入力に基づいて測定プローブ２０の温度を維持するために、熱源にいくらの電力を提供すべきかを決めるように構成される。さらなる実施形態において、温度コントローラ６６は、ライン１５６に沿って測定プローブからデータを受けることができるプローブパワースイッチ６８を介して測定プローブに配置された温度センサー１８０から、測定プローブ２０の作動温度を示す信号を受けることができる。
【００６７】
プローブパワースイッチャ６８は、ワイヤ１５６を介して電気コネクタ１５４に接続され、電気コネクタ１５４が測定プローブ２０のコネクタ１５５と接触したときを決定するように構成される。プローブ電力スイッチャ６８は、また、電気構成部品をレディモードの測定プローブ２０に維持するために、電力を電気コネクタ１５４を介して測定プローブ２０に供給するように構成され得る。
【００６８】
図２乃至図４に示されるような保管装置４のためのコントローラ機器２７は、図６において示されたものと同様である。また、当然のように、温度コントローラ６６は、個々の熱源およびレセプタクル３６ａ、３６ｂ、３６ｃのそれぞれの電気コネクタと接続され、お互いに個々の熱源および個々のセットの電気コネクタを独立してコントロールすることができる。
【００６９】
使用において、ヘッド１０にロードされる測定プローブ２０は、測定プローブ２０の溝がレセプタクルのリブ１３８、１４０に係合するように、測定プローブ２０を矢印Ａ（図５を参照）により示された方向のレセプタクルの中へ移動することにより、レセプタクル、例えば図５乃至図７において説明されたレセプタクル１３６内に保管される。そうする際に、ヘッド１０は、保護カバー１４２をレセプタクルハウジング１３４内に押しやる。ヘッド１０と測定プローブ２０は、対応する磁石を（図示しない）介して共に保持される。従って、ヘッド１０を測定プローブ２０から離すためには、磁石を離れさせるように、ヘッド１０を測定プローブ２０からヘッド１０を引き離すために、ＣＭＭ２が垂直に動く。その時、ヘッド１０は、レセプタクル１３６から離れるように動かされ、その結果、保護カバー１４２は、ばね１４３のバイアスの下でその閉じられた位置に戻される。測定プローブ２０の磁石（図示しない）は、磁気熱伝達プレート１４２に引き付けられ、その結果、測定プローブ２０は熱伝達プレート１４２と接触するように上方に引かれ、それにより、上記したように、接触アセンブリ１４８の電気コネクタ１５４と測定プローブの電気コネクタ１５５との間の電気的接触を形成する。
【００７０】
プローブパワースイッチャー６８は、対応する電気コネクタ１５４、１５５の間の接触の確立を検出し、測定プローブ２０内の電気構成部品に電力を提供する。その間、温度コントローラ６６は、電力を、測定プローブ２０を加熱するために、第１の加熱要素１６０ａおよび第２の加熱要素１６０ｂに供給し、それにより、測定プローブ２０を所定温度に維持する。
【００７１】
測定プローブ２０がＣＭＭ２での使用のためのヘッド１０にロードされる必要がある時には、ヘッド１０は、保護カバー１４２をレセプタクルハウジング１３４内にスライドさせるように、保護カバー１４２内に移動する。そうする際に、これは、接触アセンブリ１４８の電気コネクタ１５４を移動させ、それにより、電気コネクタ１５４を測定プローブ２０の電気コネクタから切り離す。したがって、このことは、接触アセンブリ１４８の電気コネクタ１５４と測定プローブ２０の電気コネクタとの間の電気的接触を断つ。この作用は、また、測定プローブ２０の磁石も磁気熱伝達プレート１４６から離す。従って、測定プローブ２０は、レセプタクルのリブ１３８及び１４０と測定プローブ２０の対応する溝との間の係合によってレセプタクルに保持される。いったんヘッド１０の磁石および測定プローブ２０の対応する磁石が、位置合わせされると、ヘッド１０は測定プローブ２０をピックアップして、レセプタクルから測定プローブ２０をスライドさせる。
【００７２】
測定プローブ２０が保管装置１０４によりその作動温度に保持されているので、測定プローブ２０がその作動温度まで温もることを待つ必要がない。従って、測定プローブ２０は、測定作業において直ちに使用され得る。
【００７３】
当然のことながら、上述された実施形態の加熱と温度の維持の面および特徴は、選択的であり、本発明の必須のまたは必要な特徴ではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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