(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械装置用のアナログプローブであって、
プローブ本体部と、
懸架機構を介して停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されるスタイラス部材と、
静止位置からの前記プローブ本体部に相対的な前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、
前記センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるように前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、
前記チャンバーの内部圧力の変化、および／または、前記アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材の移動を抑制するための手段と、を含むアナログプローブ。
【請求項２】
前記手段は、停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材におけるそのような移動を実質的に防ぐように構成される請求項１に記載のアナログプローブ。
【請求項３】
前記手段は、停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材のそのような移動を抑制するように、前記アナログプローブを、前記チャンバーの内部圧力の変化、および／または、前記アナログプローブの動作環境の変化に応答して適応させるように構成される請求項１または２に記載のアナログプローブ。
【請求項４】
前記手段は、前記封止されたチャンバー内の圧力を調節するように構成される請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項５】
前記手段は、前記封止されたチャンバー内の前記圧力を調節するように前記封止されたチャンバーと前記アナログプローブ内の予備チャンバーとの間で流体を移送するように構成される請求項４に記載のアナログプローブ。
【請求項６】
前記手段は、そのような変化によって引き起こされる前記スタイラス部材に作用する力に抵抗するように、抵抗力を加え調節するように構成される請求項１乃至請求項５のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項７】
移動を抑制するための前記手段は、前記第１のコンプライアントシール部材によって前記スタイラス部材上に及ぼされる力と実質的に等しく、相反する力をもたらすように構成される請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項８】
前記手段は、前記懸架機構とは別の位置で前記スタイラス部材に作用する請求項６または請求項７に記載のアナログプローブ。
【請求項９】
前記手段は、外部汚染物質から前記センサーを封止するための前記少なくとも１つの第１の封止部材に対し末端位置において前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第２のコンプライアントシール部材を含む請求項６乃至請求項８のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項１０】
前記第１および第２のコンプライアントシール部材は、その側部のそれぞれにおいて実質的に同一量の露出した表面積を有する請求項９に記載のアナログプローブ。
【請求項１１】
前記第１および第２のコンプライアントシール部材は、形状およびサイズにおいて実質的に同一である請求項９または請求項１０に記載のアナログプローブ。
【請求項１２】
少なくとも前記第１のコンプライアントシール部材は、変形可能である請求項１乃至請求項１１のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項１３】
少なくとも前記第１のコンプライアントシール部材は、前記スタイラス部材と前記プローブ本体部との間で前記スタイラス部材の周りに円環状に延在するダイアフラムからなる請求項１乃至請求項１２のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項１４】
前記チャンバーと前記プローブ本体部の外側との間で通気孔を含み、該通気孔は、該通気孔が開いているとき、前記チャンバーの大気圧と前記プローブの動作大気圧とが、等しくできるように構成され、前記プローブ本体部の外側に対し前記通気孔の開放が、前記アナログプローブの動作中、外部汚染物質から前記センサーを封止するように閉鎖可能とされるようにさらに構成される請求項１乃至請求項１３のうちのいずれか一項に記載のアナログプローブ。
【請求項１５】
前記通気孔の開口部を封止するためのプラグを含む請求項１４に記載のアナログプローブ。
【請求項１６】
前記手段は、前記チャンバーを実質的に満たす液体を含む請求項１に記載のアナログプローブ。
【請求項１７】
工作機械装置用のアナログプローブであって、
プローブ本体部と、
懸架機構を介して停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されるスタイラス部材と、
静止位置からの前記プローブ本体部に対する前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、
前記センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるように、前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、
前記チャンバーの内部圧力の変化、および／または、前記アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材の移動を抑制する抑制装置と、
を含むアナログプローブ。
【請求項１８】
プローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からの前記プローブ本体部に対する前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、外部汚染物質から封止されているチャンバー内に前記センサーが収容されるように前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、抑制装置とを含む、工作機械装置用のアナログプローブを操作する方法であって、
前記抑制装置が、前記チャンバーの内部圧力の変化、および／または、前記アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材の移動を抑制することを含む方法。
【請求項１９】
装着されるアナログプローブを含む位置決め装置であって、
前記アナログプローブが、
プローブ本体部と、
停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、
停止中の静止位置からの前記プローブ本体部に対する前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、
前記センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるように前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、
前記チャンバーの内部圧力の変化、および／または、前記アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる前記スタイラス部材の移動を抑制する抑制装置と、
を含む位置決め装置。
【請求項２０】
工作機械装置用の測定用プローブであって、
ハウジングと、
第１の位置から第２の位置まで前記ハウジングに対し移動可能であるスタイラス部材と、
実質的に前記ハウジング内に収容され、前記ハウジングに対する前記スタイラス部材の振れを検知するためのセンサーと、を含み、
移動可能な第１の封止部材は、前記センサーが、前記ハウジング内に封止されるように、前記ハウジングと前記スタイラス部材との間を封止するために設けられ、補償部材は、前記第１の封止部材における誘導圧力に起因した前記スタイラス部材に作用する第１の力の効果を抑制するように設けられることを特徴とする測定用プローブ。
【請求項２１】
工作機械装置用のアナログプローブであって、
プローブ本体部と、
懸架機構を介して停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、
静止位置からの前記プローブ本体部に対する前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、
前記センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるように前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、
前記第１のコンプライアントシール部材における誘導圧力に起因した前記スタイラス部材に作用する第１の力の効果を実質的に相殺抵抗するように設けられる補償部材と、
を含むアナログプローブ。
【請求項２２】
工作機械装置用のアナログプローブであって、
プローブ本体部と、
懸架機構を介して停止中の静止位置で前記プローブ本体部に移動可能に固定されるスタイラス部材と、
静止位置からの前記プローブ本体部に対し前記スタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、
前記センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるように前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、
外部汚染物質から前記センサーを封止するための前記少なくとも１つの第１の封止部材に対し末端位置において前記プローブ本体部と前記スタイラス部材との間に延在し、前記第１のコンプライアントシール部材における如何なる誘導圧力も実質的に相殺するように構成される、第２のコンプライアントシール部材と、
を含むアナログプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標位置決め装置とともに使用するための測定用プローブに関するものである。特に、本発明は、工作機械装置とともに使用するためのアナログ測定用プローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アナログ測定用プローブは、被加工物の表面に接触するためのスタイラス先端部を有するスタイラスを備えることができる。スタイラスは、プローブ本体部から突出し、プローブ本体部に移動可能に接続されうる。測定用プローブは、プローブ本体部に対するスタイラスの移動を測定するためのセンサーをさらに備えることができる。アナログ測定用プローブのスタイラスは、物体の形状をもしくは位置に関する情報を取得され得るように、物体に接触させ得る。アナログプローブでは、スタイラスが被加工物の表面にそって移動されるとき、スタイラスの振れの大きさ（および、随意に方向）が、連続的に検知され、振れデータをプローブの位置を表すデータと組み合わせて被加工物の詳細な測定結果を取得できるように、外部装置に通知されうる。例えば、アナログプローブの一例を説明する英国特許第１５５１２１８号明細書（特許文献１）および米国特許第５３９０４２４号明細書（特許文献２）を参照。これは、接触がいつ生じたかを単に通知するだけのタッチトリガープローブとは異なる。
【０００３】
アナログプローブは、代表的には、空間内の物体の表面の座標を与えるために、例えば、物体の三次元画像を構成するために、座標測定機（ＣＭＭ）で使用される。ＣＭＭは、一般的に、被加工物を測定するだけであって、機械削り作業を実行しない。したがって、アナログプローブは、代表的には、プローブのセンサーに干渉するおそれのある汚染物質に曝されないよう安全確保された清浄な環境で使用される。
【０００４】
工作機械装置のプローブは、高温および低温を含む極端な環境条件に曝され、また削り屑および冷却剤などの汚染物質による頻繁な衝突に曝される。これらは、特に工作機械装置のスピンドル内へのプローブの自動的な脱着の際に、強い力を受けることもある。このような理由から、アナログプローブに比べて代表的には頑丈なタッチトリガープローブが、工作機械装置で通常、使用される。それでも、タッチトリガープローブのセンサーは、そのような外部汚染物質がセンサーおよびプローブの他の内部機構を損傷したり、それらに干渉したりしないよう封止されることが重要である。プローブを封止しないことは、結果として、測定が不正確になるか、またはプローブがまったく動作しなくなる。
【０００５】
やはり、内部センサー部品を外部汚染物質から保護するように封止されている工作機械とともに使用するためのアナログプローブも知られている。さらに、内部センサー部品が保護膜を介して動作中に局所的外部汚染物質から保護される他のアナログプローブが知られている。しかし、内部センサーチャンバーは、アナログプローブの内部チャンバーをアナログプローブの動作環境からある距離だけ離して清浄な環境に流体的に接続するようにプローブの背面から延び出す長いブリーザーチューブを介して外部大気に対して恒久的に開かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】英国特許第１５５１２１８号明細書
【特許文献２】米国特許第５３９０４２４号明細書
【特許文献３】英国特許第１４４５９７７号明細書
【特許文献４】国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ０２／００４１３号明細書（国際公開第０２／０６１３７８号パンフレット）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、封止されたアナログプローブ、特に封止されたアナログ接触プローブに関するものである。特に、本発明は、工作機械装置用のアナログプローブに関するものであり、アナログプローブのセンサーは、封止されたチャンバー内に封じ込められ、これにより工作機械装置上のアナログプローブの動作中に外部汚染物質が入らないよう封止される。さらに詳細には、本発明は、プローブ本体部、スタイラス部材、およびハウジングに関するスタイラス部材の振れを測定するためのセンサーを備える工作機械装置用のアナログプローブに関するものであり、プローブ本体部と比較的移動可能なスタイラス部材との間に延在する少なくとも第１のコンプライアントシール部材は、センサーが封止されたチャンバー内に封じ込められ、これにより外部汚染物質から封止されるように、設けられる。
【０００８】
本発明の第１の面によれば、工作機械装置用のアナログプローブが実現され、これはプローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からのプローブ本体部に相対的なスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、外部汚染物質から封止されているチャンバー内にセンサーが封じ込められるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる方向のスタイラス部材の移動を抑制するための手段とを備える。
【０００９】
アナログ測定用プローブを封止するとき、その結果、プローブ本体部の内側の圧力が封止時に周囲圧力に設定されることがわかった。封止されたチャンバーとアナログプローブの動作環境（例えば、その周囲大気）との間の圧力差に変化があるとき、その結果、圧力によって力が第１のコンプライアントシール部材に加えられ、その結果、スタイラス部材がプローブ本体部に相対的に移動することになる。圧力差におけるこのような変化は、アナログプローブの動作環境（例えば、周囲大気温度、および／または、空気圧）の変化により発生する可能性がある。さらに、測定用プローブそれ自体における温度変化も、封止されたチャンバー内の圧力が変化する原因ともなり、これにより、封止されたチャンバーとアナログプローブの動作環境との間の圧力差に変化が生じうる。このような移動（圧力におけるこのような変化によって誘発される）は、これ以降、「圧力誘導移動」と称する。このような圧力誘導移動は、アナログプローブによって物体との接触によって引き起こされる移動であるものとして誤って読み取られ、したがって、このような圧力誘導移動は、誤った読み取り値がアナログプローブによって出力されることを引き起こしうる。
【００１０】
例えば、周囲温度が低下するとき、比較的高温のプローブから熱が取り除かれ、プローブの内側の温度が低下することになる。圧力が低下するとき、封止部材がプローブハウジング内に吸い込まれ、プローブスタイラスがプローブの軸線方向、即ち、ｚ方向にプローブ本体部に向かって移動する可能性がある。他の例として、周囲圧力が低下するとき（、および／または、プローブの温度が上昇するとき）、圧力の変化の結果として、封止部材、したがって、プローブスタイラスがプローブ本体部からプローブの軸線方向、即ち、ｚ方向に押し出されるか、または遠ざけられうる。移動は、代替的、またはｘ、および／または、ｙ方向にも生じうる。
【００１１】
さらに、理解されるように、アナログ測定用プローブは、一般的に、センサーが所定の信頼できる動作範囲内でスタイラス部材の移動を確実に測定することができるように構成される。極端な場合において、圧力誘導移動は、スタイラス部材を所定の信頼できる動作範囲の外へ移動するほど大きい可能性もありうる。したがって、スタイラス部材の圧力誘導移動によって引き起こされた誤った読み取り値が較正できるのであれば、そのような圧力誘導移動は、アナログプローブの信頼できる動作範囲を変える、例えば、縮小することができる。
【００１２】
このような圧力誘導移動は、移動抑制するための手段により本発明にもたらすアナログプローブによって少なくとも低減される。さらに、このような構成で、スタイラス部材のこのような移動を抑制しない封止されたアナログプローブと比較して必要なプローブ較正の複雑さを低下させることがわかった。
【００１３】
理解されるように、アナログプローブは、何らかの圧力誘導移動の可能性があるように較正することも可能であろうとも、圧力誘導移動が、抑制手段を有しない現在の封止されたアナログプローブと比較して著しく低減される。例えば、移動を抑制する手段は、最大９０ｍｂａｒまでアナログプローブの動作大気圧力が変化しても少なくとも１自由度で移動の可能な全範囲の７５％を超えてスタイラス部材が移動することはなく、より好ましくは５０％を超えてスタイラス部材が移動することはなく、特に、好ましくは２５％を超えてスタイラス部材が移動することはなく、例えば、少なくとも１自由度で移動の可能な全範囲の５％を超えてスタイラス部材が移動することはないように構成することが可能である。少なくとも１自由度は、例えば、スタイラス部材の長さに平行な方向とすることが可能である。
【００１４】
例えば、移動を抑制する手段は、最大±９０ｍｂａｒまでアナログプローブの動作大気圧力が変化しても少なくとも１自由度で５０μｍを超える距離だけ停止中の静止位置から（例えば、封止時に設定された元の静止位置から）スタイラス部材が移動することはなく、好ましくは、圧力誘発の変化により少なくとも１自由度で２５μｍを超える距離だけ停止中の静止位置から移動することはなく、より好ましくは圧力誘発変化により少なくとも１自由度で１０μｍを超える距離だけ停止中の静止位置から移動することはなく、特に好ましくは、圧力誘発の変化により少なくとも１自由度で１μｍを超える距離だけ停止中の静止位置から移動することはないように構成することが可能である。特に、移動を抑制する手段は、最大±９０ｍｂａｒまでアナログプローブの動作大気圧力が変化しても少なくとも１自由度でその作業直線的測定範囲の１０％を超えて停止中の静止位置から移動することはなく、好ましくは、少なくとも１自由度でその作業直線的測定範囲の７％を超えて停止中の静止位置から移動することはなく、好ましくは、少なくとも１自由度でその作業直線的測定範囲の５％を超えて停止中の静止位置から移動することはなく、特に好ましくは、少なくとも１自由度でその作業直線的測定範囲の１％を超えて停止中の静止位置から移動することはないように構成されうる。好ましくは、このような圧力誘導移動は、実質的に最小化され、特に実質的にゼロにまで低減される。
【００１５】
したがって、移動を抑制するための手段は、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる方向の移動を実質的に防ぐように構成されうる。
【００１６】
移動を抑制するための手段は、スタイラス部材の停止中の静止位置がアナログプローブの動作大気圧の変化の範囲に対して実質的に一定のままとなるように構成されうる。例えば、アナログプローブは、スタイラス部材の停止中の静止位置が±９０ｍｂａｒの圧力の変化全体を通して実質的に一定のままとなるようにその動作環境内の圧力変化に適合するものとしてよい。
【００１７】
上述の例では、スタイラス部材は圧力の変化により静止位置から離れる方向に移動することを説明している。理解されるように、圧力の変化は、所定の時点において所定の圧力から測定されうる。適宜、圧力の変化は、封止圧力−つまり、封止時のチャンバーの内部圧力、および／または、アナログプローブの動作環境圧力−からの逸脱として測定することができる。したがって、静止位置は、封止時のスタイラス部材の位置であるものとしてよい。
【００１８】
プローブ本体部は、測定機械上のプローブマウントと、例えば、工作機械上のスピンドルと係合させるための機械マウントを備えることができる。理解されるように、アナログプローブは、被加工物と接触しているプローブ本体部に相対的に移動しうるプローブ本体部から延在するスタイラスを備えることができる。プローブ本体部は、そのような移動の範囲を決定するために少なくとも１つのセンサーを備えることができる。理解されるように、スタイラス部材は、被加工物と接触するスタイラスを備えることができる。適宜、スタイラス部材は、スタイラスのスタイラスホルダーを備えることができる。したがって、スタイラスは、スタイラスホルダーに解放可能に取り付けられうる。適宜、スタイラス部材は、使用するスタイラスに直接的に接続することができ、したがって、スタイラスが移動するとき、スタイラス部材も移動し、これは、スタイラスの振れの大きさを判定するセンサーによって検出されうる。
【００１９】
第１のコンプライアントシール部材は、第１の側部上のプローブ本体部の内部チャンバーに露出され、また第２の側部上のアナログプローブの環境大気に露出されうる。第１のコンプライアントシール部材は、前部シールと称されうる。第１のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に直接的に露出することも可能である。適宜、第１のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に間接的に露出することも可能である。例えば、第１のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に流体的に接続されているブリーザーチャンバーに直接的に露出することも可能である。ガス透過性膜をブリーザーチャンバーとアナログプローブの動作環境との間に設けて、液体および固体がブリーザーチャンバー内に進入するのを制限することが可能である。この膜は、例えば、親油性膜であってもよい。それの代わりに、またはそれに加えて、膜は疎水性であってもよい。この膜は、例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレンであってもよい。
【００２０】
移動を抑制するための手段は、液体を含むことが可能である。この手段は、実質的に内部チャンバーを満たす液体を備えることが可能である。好ましくは、この液体は、プローブ本体部の封止されたチャンバーを実質的に満たす。好ましくは、液体は電気的絶縁性を有する。好適な液体として、シリコーンオイル、例えば、ポリジメチルシロキサンを含む、シリコーン溶液が挙げられる。したがって、封止されたチャンバーは、実質的に非圧縮性の液体を充填された自己充足型の貯蔵槽を備えることが可能である。したがって、封止されたチャンバー、つまり、貯蔵槽は、固定された容積を有するものとしてよい。
【００２１】
適宜、移動を抑制するための手段は、アナログプローブをチャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化に応答して適応させ停止中の静止位置から離れるスタイラス部材の移動を抑制するように構成することが可能である。したがって、以下で説明されている実施例に合わせて、この手段は、チャンバーの内部圧力のそのような変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化に応答してスタイラス部材の位置を調節するように構成することが可能である。
【００２２】
移動を抑制するための手段は、チャンバーの内部圧力、および／または、アナログプローブの動作環境における圧力の変化を監視することが可能である。移動を抑制するための手段は、そのような変化を監視し、しかるべく応答することができる。移動を抑制するための手段は、そのような変化を能動的に監視することが可能である。例えば、移動を抑制するための手段は、内部チャンバーの、および／または、アナログプローブの動作環境における圧力を検知するための圧力センサーを備え、デバイスをしかるべく操作することが可能である。適宜、移動を抑制するための手段は、圧力を間接的に測定することが可能である。例えば、移動を抑制するための手段は、特に封止されたチャンバー内で、圧力の変化を導出するために使用されうる温度を測定することが可能である。
【００２３】
適宜、移動を抑制するための手段は、圧力の変化を受動的に監視する。例えば、以下でさらに詳しく説明されているように、移動を抑制するための手段は、少なくとも部分的にはそのような圧力の変化が第１のコンプライアンス部材に及ぼす影響に抵抗する形で内部チャンバーの、および／または、アナログプローブの環境における圧力の変化の影響を受ける部材を備えることが可能である。
【００２４】
移動を抑制するための手段は、封止されたチャンバー内の圧力を調節するように構成することが可能である。例えば、移動を抑制するための手段は、封止されたチャンバー内の圧力を調節するために封止されたチャンバーとアナログプローブ内の予備チャンバーとの間で流体を移送するように構成することが可能である。したがって、移動を抑制するための手段は、封止されたチャンバーと予備チャンバー、例えば、予備ブラダーまたはバルーンとの間で流体をくみ上げるためのポンプを備えることが可能である。適宜、移動を抑制するための手段は、封止されたチャンバーの容積を変えるように構成することが可能である。例えば、この手段は、ピストンを備えることが可能であり、その位置は、例えば、モーターで変えることができ、これにより、封止されたチャンバーの容積を膨張または収縮で変化させることができる。適宜、プローブの少なくとも一部は、伸縮自在なものにすることができ、これにより、封止されたチャンバーの容積を変えることが可能である。例えば、注射器機構を、封止されたチャンバーの容積を変えるために伸ばしたり縮めたりすることができる封止されたチャンバーに流体的に接続されるように設けることができる。移動を抑制するための手段は、少なくとも第１の封止部材によって封止される領域内の圧力を、少なくとも第１のコンプライアントシール部材の両面における結果として生じる圧力差が実質的にゼロになるように適応させる構成をとることが可能である。このような実施例では、移動を抑制するための手段は、少なくとも第１の封止部材の内側がアナログプローブの環境における圧力と実質的に同一になるように露出される領域内の圧力を適応させるように構成することが可能である。
【００２５】
適宜、移動を抑制するための手段は、スタイラス部材に作用するように、例えば、力を加えるように構成することが可能である。例えば、この手段は、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作温度の変化によって引き起こされるスタイラス部材に作用する力に抵抗するため抵抗力（例えば、スタイラス部材上）を印加して調節するように構成することが可能である。移動抑制するための手段は、第１のコンプライアントシール部材によってスタイラス部材上に及ぼされる力と実質的に等しく、向きが反対である力を加えるように構成することが可能である。したがって、移動を抑制するための手段は、少なくとも１つのコンプライアントシール部材に加えられるいかなる圧力誘発力も実質的な釣り合いをとるように構成することが可能である。移動を抑制するための手段は、スタイラス部材に直接的に作用することが可能である。適宜、移動を抑制するための手段は、（例えば、中間部材を介して）スタイラス部材に間接的に作用することが可能である。
【００２６】
移動を抑制するための手段は、懸架機構の少なくとも一部と同じ位置においてスタイラス部材に作用することが可能である。したがって、移動を抑制するための手段は、懸架機構を調節するための手段部を備えることが可能である。例えば、この手段は、懸架機構の少なくとも一部の位置を調節し、または懸架機構の少なくとも一部によってスタイラス部材に印加された保持力を調節することが可能である。
【００２７】
適宜、移動を抑制するための手段は、懸架機構から独立することが可能である。例えば、懸架機構のとは別の位置でスタイラス部材に作用するように構成することが可能である。
【００２８】
移動を抑制するための手段は、外部汚染物質からプローブ本体部内のセンサーを封止するために、第２のコンプライアントシール部材を備えることが可能である。第２のコンプライアントシール部材は、封止されたチャンバーの容積がアナログプローブの環境圧力の変化に応答して変化しうるように構成することが可能である。第２のコンプライアントシール部材は、第１の側部のプローブ本体部の封止されたチャンバーに露出され、また第２の側部のアナログプローブの動作環境に露出されうる。第２のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に直接的に露出することも可能である。適宜、第２のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に間接的に露出することも可能である。例えば、第２のコンプライアントシール部材の第２の側部は、アナログプローブの動作環境に流体的に接続されているブリーザーチャンバーに直接的に露出することも可能である。ガス透過性膜をブリーザーチャンバーとアナログプローブの動作環境との間に設けて、液体および固体がブリーザーチャンバー内に進入するのを制限することが可能である。この膜は、例えば、親油性膜であってもよい。それの代わりに、またはそれに加えて、膜は疎水性であってもよい。この膜は、例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレンであってもよい。
【００２９】
第２のコンプライアントシール部材は、後部シールと称されうる。第２のコンプライアントシール部材は、ハウジングとスタイラス部材との間に延在しうる。特に、第２のコンプライアントシール部材は、少なくとも１つの第１の封止部材に対し末端位置においてハウジングとスタイラス部材との間に延在しうる。好ましくは、第２のコンプライアントシール部材は、スタイラス部材上の第１の封止部材に実質的に等しく、向きが反対である力を加えるように構成される。第１および第２のコンプライアントシール部材は、実質的に等しい有効表面積を有することが可能である。理解されるように、有効表面積は、プローブ本体部の内部もしくは外部大気に曝されている面積である。したがって、これは、内部プローブ圧力とアナログプローブの環境における圧力との間の差による圧力の力が作用しうる面積とすることができる。実質的に等しい、向きが反対である力を加えることは、第１および第２のコンプライアントシール部材は、実質的に同一のものとすることで可能になる。特に、第１および第２のコンプライアントシール部材は、形状が実質的に同一であってもよい。第１および第２のコンプライアントシール部材は、サイズが実質的に同一であってもよい。特に、第１および第２のコンプライアントシール部材は、互いに実質的な鏡像となるように配置構成されうる。第１および第２のコンプライアントシール部材は、実質的に同一の特性、特に変形特性を有する材料から作ることができる。特に、第１および第２のコンプライアントシール部材は、実質的に同一の材料から作ることができる。
【００３０】
第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、変形性を有するという点でコンプライアンス性を有するものとしてよいであろう。適宜、第１のコンプライアントシール部材は、プローブ本体部に相対的に移動可能であるという点でコンプライアンス性を有するものとしてよいであろう。例えば、第１のコンプライアントシール部材は、ピストンを備えることが可能である。第１のコンプライアントシール部材は、弾力性を有する、つまり、振れもしくは変形を受けることに対する少なくとも何らかの抵抗を与えることが可能である。
【００３１】
第１の封止部材および補償板（例えば、第２のコンプライアントシール部材）は、スタイラス部材がその静止位置にあるときにスタイラス部材の枢着部から実質的に等しい距離のところでスタイラス部材に作用するように構成することが可能である。しかし、プローブの長さなどの他の考慮事項も、第１の封止部材および補償板（例えば、第２のコンプライアントシール部材）を、第１の封止部材および補償板（例えば、第２のコンプライアントシール部材）がスタイラス部材の枢着部から等しくない距離で相隔てて並ぶように位置決めするときに考慮することができる。
【００３２】
第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、実質的に環状であってもよい。したがって、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、スタイラス部材のある位置を中心に放射状に延在しうる。したがって、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、封止用ダイアフラムと称することが可能である。第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、実質的に平面状とすることが可能である。適宜、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、実質的に非平面状とすることが可能である。特に、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、回旋状断面を備えることが可能である。例えば、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、湾曲断面を備えることが可能である。第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材に波状断面を備えることが好ましいことがわかった。第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材は、階段状断面を備えることができる。したがって、波状断面は、少なくとも１つの平底Ｕ字形曲部を備えることが可能である。波状断面は、少なくとも２つの平底Ｕ字形曲部を備えることが可能である。この２つの平底Ｕ字形曲部は、少なくとも１つの共通の側部を共有することが可能である。好ましくは、Ｕ字形曲部の開放端部は、実質的に反対の方向に面する。この場合、外側の縁と内側の縁との間の、第１の（およびさらなる）コンプライアントシール部材の断面は、近似的にＳ字形の形状（実質的に真っ直ぐな縁を有する）を備えることができる。
【００３３】
第１および第２のコンプライアントシール部材のうちの少なくとも一方は、可撓性材料を含みうる。好ましくは、第１および第２のコンプライアントシール部材のうちの少なくとも一方の材料は、ある温度範囲、例えば、０°から７０°までの範囲、特に、例えば、５°から５５°までの範囲で機械的特性を保持することができる。より好ましくは、材料は、工作機械タイプの環境において使用されるような化学溶剤および冷却剤による劣化に対して耐性を有する。それに加えて、材料は、好ましくは、実質的に非透過性である。第１および第２のダイアフラムのうちの少なくとも一方は、ゴム材料を含みうる。特に、第１および第２のダイアフラムのうちの少なくとも一方は、例えば、フッ化炭素ゴムまたはシリコーンゴムを含みうる。
【００３４】
プローブ本体部は、センサーハウジングを備えることが可能である。センサーハウジングは、他のプローブモジュールに対して、直接的にもしくは間接的に、修正可能であるものとしてよい。アナログプローブは、センサーハウジングの直接的もしくは間接的な接続先となりうる伝送ハウジングを備えることが可能である。前記伝送ハウジングは、センサーによって取得されたデータを受信機に送信するための伝送システムを収納することができる。伝送システムは、例えば、ワイヤレス伝送システムとすることができ、これは、例えば、光、無線、もしくは誘導伝送であってもよい。光伝送の場合、例えば、受信機は、アナログプローブが装着される工作機械装置に配置された光受信機モジュールとすることができる。伝送ハウジングは、トランシーバハウジングとすることが可能であり、これは、データを少なくとも１つの受信機および送信機（例えば、外部トランシーバ）の間で送受信するためのトランシーバシステムを備える。
【００３５】
センサーハウジングの内側のセンサーと別のプローブモジュールハウジング（伝送ハウジングなど）との間にケーブル接続が必要な場合、封止されたケーブルチャネルを、封止されたチャンバーが周囲大気から封止されたままとなるように２つのハウジングの間に設けることができる。
【００３６】
アナログプローブは、センサーハウジングを直接的にもしくは間接的に接続可能であるものとしてよい、電源ハウジング、例えば、電池ハウジングをさらに備えることができる。センサーハウジングは、伝送ハウジングに接続可能であり、次いで、これは電池ハウジングに接続可能である。機械マウント（上でさらに詳しく説明されている）は、電源ハウジング上に設けることが可能である。
【００３７】
通気孔は、封止されたチャンバーとプローブ本体部の外側との間に設けることができ、これは通気孔が開いているときにチャンバー内の圧力がアナログプローブの動作環境における圧力と等しくするように構成され、また通気孔の開口部がアナログプローブの動作時に外部汚染物質からセンサーを封止するように閉じることができるようにさらに構成される。通気孔の開口部は、プラグで封止することができる。プラグは、アナログプローブに取り付けたままの状態で緩めて、チャンバーとアナログプローブの動作環境との間にガスを通ることができるように構成することが可能である。好ましくは、プラグは、アナログプローブから完全に取り外せるように構成される。プラグは、通気孔の封止および開放のため単純に通気孔の開口部内に押し込み、通気孔の開口部から引き出すことができる摩擦嵌め（例えば、圧縮嵌め）プラグとすることが可能である。適宜、プラグは、他の好適な締め付け機構を介して、例えば、連携するネジ山または差し込みフィーチャを介してチャンバーを封止するようにアナログプローブに締め付けることが可能である。
【００３８】
通気孔は、遠心力を利用して開口部を開けるように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、所定の回転速度を超える速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、少なくとも５００ｒｐｍの速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。
【００３９】
通気孔は、手動で開くように構成することが可能である。アナログプローブは、プロセッサデバイスからの信号に応答して通気孔を開くためのアクチュエータを備えることが可能である。プロセッサデバイスは、アナログプローブとは別に配置することが可能であり、またアナログプローブは、プロセッサデバイスから信号を受信するための受信機を備えることが可能である。適宜、アナログプローブは、プロセッサデバイスを備える。プロセッサデバイスは、封止されたチャンバー内の、および／または、アナログプローブの動作環境内の圧力の変化を検出するためのデバイスを備えることが可能である。このようなデバイスは、圧力を直接測定するように構成することが可能であり、例えば、そのようなデバイスは圧力センサーとすることが可能である。適宜、そのようなデバイスは、圧力を間接的に測定することが可能である。例えば、このデバイスは、特に封止されたチャンバー内で、圧力の変化を導出するために使用することが可能である温度計とすることが可能である。
【００４０】
プラグは、アナログプローブを動作させるために必要な、例えば不可欠な、アナログプローブの一部を備えることができる。例えば、プラグは、被加工物に接触するスタイラスを備えることができる。
【００４１】
適宜、通気孔の開口部は、電子部品を収納するためのプローブ本体部内の領域にアクセスを可能にする。したがって、プラグは、プローブ本体部内に電子部品を保持するための部分を備えることができる。特に、この領域は電池チャンバーであってもよい。電池チャンバーは、アナログプローブに電力を供給するための電池の少なくとも１つの端子を備えることができる。したがって、プラグは、アナログプローブ内に電池を保持するための部分を備えることが可能である。この部分は、電池に接続するための少なくとも１つの端子を備えることが可能である。
【００４２】
適宜、封止されたチャンバーと通気孔の開口部との間にポートを設ける。このポートは、固体汚染物質を封止されたチャンバーに対し制限するためのバリアーを備えることができる。このバリアーは、ポートの領域全体において部分的にのみ延在することが可能である。このバリアーは、ポートの領域全体に延在することが可能である。この場合、バリアーは、固体および液体の汚染物質が通過するのを制限するための膜を備えるが、ガスをポートに通すことが可能である。アナログプローブは、通気孔開口部、伝送ハウジング、およびセンサーハウジングを備える電池ハウジングを備える実施例において、好ましくは、ポートは、電池ハウジングと伝送ハウジングとの間に配置される。
【００４３】
アナログプローブコンポーネントは、封止されたチャンバーと通気孔の開口部との間の通気孔内に配置することができる。例えば、電子、および／または、機械コンポーネントを通気孔内に配置することができる。例えば、測定信号を受信機に送信するためのコンポーネントを通気孔内に配置することができる。さらに、センサーをアナログプローブ内の他の電子部品に接続する線を通気孔内に配置することも可能である。
【００４４】
懸架機構は、プローブ本体部に関してスタイラス部材の少なくとも１つの並進自由度を、例えば、少なくとも１つの線寸法にそって停止中の静止位置から少なくとも双方向に円滑にするように構成することが可能である。これは、例えば、プローブ本体部を出入りする（例えば、プローブ／スタイラスの長手方向の長さにそって）ものとすることも可能である。懸架機構は、例えば、２度、または３度の並進自由度を円滑にするように構成することが可能である。懸架機構は、ハウジングに関してスタイラス部材の少なくとも１つの回転自由度を円滑にするように構成することも可能である。懸架機構は、例えば、２度、または３度の回転自由度を円滑にするように構成することが可能である。好ましくは、懸架機構は、ハウジングに関してスタイラス部材の１つの並進自由度と２つの回転自由度とを円滑にするように構成される。スタイラス部材は、移動の自由度における反対方向に移動できるという点で、懸架機構を介して浮遊静止位置に保持することが可能である。言い換えると、スタイラス部材は、静止位置にあるときに、ストッパーへ付勢されない（少なくとも許容自由度で）、つまり静止位置が固定されないという点で浮遊静止位置にあってもよい。
【００４５】
懸架機構は、少なくとも１つの弾力的コンプライアンス性を有する部材を備えることが可能である。好ましくは、懸架機構は、２つの弾力的コンプライアンス性を有する部材を備える。弾力的コンプライアンス性を有する部材は、例えば、弾力的に変形可能な部材とすることが可能である。少なくとも１つの弾力的コンプライアンス性を有する部材は、例えば、少なくとも１つのバネ、ゴムブロック、滑斜面、または平行アクション機構を含むものとしてよい。
【００４６】
センサーは、第１および第２の部分を備えることができる。第１のセンサー部分は、スタイラス部材に固定され、スタイラス部材とともに移動可能であるものとしてよい。第２のセンサー部分は、プローブ本体部に固定されうる。したがって、スタイラス部材がたわむと、スタイラス部材したがって第１のセンサー部分は、プローブ本体部したがって第２のセンサー部分に相対的に移動され、そのような移動は第１のセンサー部分および第２のセンサー部分のうちの少なくとも一方によって測定可能である。センサーは、容量センサーとすることが可能である。したがって、第１のセンサー部分を第１の容量センサー部分とし、第２のセンサー部分を第２の容量センサー部分とすることが可能である。この場合、そのような移動があると、容量の測定にかかる変化が生じうる。第１および第２の容量センサー部分は、実質的に環状の形状とすることが可能である。少なくとも２つのチューブ環状部分は、同軸であり、誘電性の空隙によって半径方向に相隔てて並ぶものとしてよい。容量の変化を使用して、停止中の静止位置からのスタイラス部材の移動の大きさ、および／または、方向を決定することができる。環状部分は、完全に環状であるか、または例えば、実質的に離散した環状部分から形成することができる。環状部分は、例えば、円筒形、正方形、六角形、または不規則な形状のチューブ部材とすることができる。あるいは、容量センサーは、例えば、平板の形態をとりうる。
【００４７】
適宜、センサーは、例えば、光センサーを含む。使用されうる他のタイプのセンサーは、例えば、誘導センサー、抵抗センサー、圧電センサー、または超音波センターを含む。
【００４８】
理解されるように、アナログ測定用プローブも、例えば、座標測定機（ＣＭＭ）などの、工作機械装置以外のタイプの座標位置決め装置とともに使用するのに適しているものとしてよい。
【００４９】
理解されるように、上述の、また後述の移動を抑制するための手段のどれか、および適宜すべては、停止中の静止位置から遠ざかるスタイラス部材の移動を抑制するように構成されている抑制装置とすることが可能である。適宜、移動を抑制するための手段は、補償部材とすることが可能である。補償部材は、第１のコンプライアントシール部材に加えられる圧力誘発力によりスタイラス部材に作用する第１の力に抵抗する、例えば、実質的に平衡化するために設けることが可能である。
【００５０】
したがって、本出願では、工作機械装置用のアナログプローブを説明しており、これはプローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からのプローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れるスタイラス部材の移動を抑制する抑制装置とを備える。
【００５１】
さらに、本出願では、工作機械装置用のアナログプローブを操作する方法を説明しており、これは、プローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からのプローブ本体部に相対的なスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、外部汚染物質から封止されているチャンバー内にセンサーが封じ込められるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、抑制装置とを備え、この方法は、抑制装置がチャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる方向のスタイラス部材の移動を抑制するステップを含む。上述に準じて、抑制装置は、チャンバー内に封じ込められている液体とすることができる。抑制装置は、スタイラス部材の位置を調節するための調節装置とすることができる。例えば、調節装置は、チャンバー内の圧力を調節することができる。調節装置は、第１のコンプライアントシール部材を介してスタイラス部材にかかる圧力誘発力に抵抗するようにスタイラス部材に印加される力を調節することができる。例えば、抑制装置は、外部汚染物質からプローブ本体部内のセンサーを封止するために、第２のコンプライアントシール部材を備えることが可能である。
【００５２】
したがって、上述に準じて、本発明の第２の面によれば、装着されるアナログプローブを備える位置決め装置が実現され、アナログプローブは、プローブ本体部と、停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、停止中の静止位置からのプローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れるスタイラス部材の移動を抑制するための手段と、を備える。
【００５３】
位置決め装置は、座標位置装置、例えば、工作機械装置、旋盤、または研削盤を含み得る。
【００５４】
したがって、上述に準じて、本発明の第３の面によれば、工作機械用の測定用プローブは、ハウジングと、第１の位置から第２の位置までハウジングに対し移動可能であるスタイラス部材と、実質的にハウジング内に封じ込められている、ハウジングに対するスタイラス部材の移動を検知するためのセンサーとを備え、移動可能な第１の封止部材が、ハウジングとスタイラス部材との間を封止するために備えられ、これにより、センサーは、ハウジング内に封止され、補償部材は、第１の封止部材に加えられる圧力誘発力によりスタイラス部材に作用する第１の力に抵抗する、例えば、実質的に平衡化するために設けられる。したがって、第１の力によりスタイラス部材が第１の位置から離れる移動が、実質的に妨げられる。
【００５５】
したがって、上述に準じて、本発明の他の一面によれば、工作機械装置用のアナログプローブが実現され、これはプローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からのプローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材とを備え、補償部材は、第１のコンプライアントシール部材に加えられる圧力誘発力によりスタイラス部材に作用する第１の力に抵抗する、例えば、実質的に平衡化するために設けられる。したがって、抑制するための手段／抑制装置は、補償部材とすることができる／備えることができる。したがって、上述に準じて、補償部材は、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化によって誘発される停止中の静止位置から離れる移動を実質的に防ぐように構成されうる。補償部材は、スタイラス部材の停止中の静止位置がアナログプローブの動作大気圧の変化の範囲に対して実質的に一定のままとなるように構成されうる。補償部材は、チャンバーの内部圧力のそのような変化、および／または、アナログプローブの動作環境の変化に応答してスタイラス部材の位置を調節するように構成することが可能である。補償部材は、スタイラス部材に作用するように、例えば、力を加えるように構成することが可能である。補償部材は、第１のコンプライアントシール部材によってスタイラス部材に及ぼされる力と実質的に等しく、向きが反対である力を加えるように構成することが可能である。したがって、補償部材は、少なくとも１つのコンプライアントシール部材に対する圧力誘発力の実質的な釣り合いをとるように構成することが可能である。補償部材は、スタイラス部材上に直接的に作用することが可能である。補償部材は、外部汚染物質からプローブ本体部内のセンサーを封止するために、第２のコンプライアントシール部材を備えることが可能である。
【００５６】
したがって、上述に準じて、本発明のさらなる一面によれば、工作機械装置用のアナログプローブが実現され、これはプローブ本体部と、懸架機構を介して停止中の静止位置でプローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、静止位置からのプローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、センサーが外部汚染物質から封止されているチャンバー内に収容されるようにプローブ本体部とスタイラス部材との間に延在する第１のコンプライアントシール部材と、外部汚染物質からセンサーを封止するための、少なくとも１つの第１の封止部材に対し末端位置においてハウジングとスタイラス部材との間に延在する第２のコンプライアントシール部材とを備える。
【００５７】
本出願は、工作機械装置用のアナログプローブを説明しており、アナログプローブのセンサーは、封止されたチャンバー内に封じ込められ、これにより工作機械装置上のアナログプローブの動作中に外部汚染物質が入らないよう封止され、通気孔は、封止されたチャンバーとアナログプローブの動作環境との間に設けられ、通気孔は開放状態と閉鎖状態との間で操作可能である。
【００５８】
本発明の第４の面によれば、工作機械装置用のアナログプローブが実現され、これは、プローブ本体部と、プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、センサーがプローブ本体部のチャンバー内に封じ込められている、プローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、チャンバーとプローブ本体部の外側との間の通気孔であって、通気孔が開いているとき、チャンバー内の圧力がアナログプローブの動作環境における圧力と等しくするように構成され、また通気孔がアナログプローブの動作時に外部汚染物質からチャンバーを封止し、したがってセンサーを封止するように閉じることができるようにさらに構成される、通気孔とを備える。
【００５９】
通気孔の開口部は、プラグで封止することができる。プラグは、アナログプローブに取り付けたままの状態で緩めて、チャンバーとアナログプローブの動作環境との間にガスを通ることができるように構成することが可能である。好ましくは、プラグは、アナログプローブから完全に取り外せるように構成される。プラグは、通気孔の封止および開放のため単純に通気孔の開口部内に押し込み、通気孔の開口部から引き出すことができる摩擦嵌め（例えば、圧縮嵌め）プラグとすることが可能である。適宜、プラグは、他の好適な締め付け機構を介して、例えば、連携するネジ山または差し込みフィーチャを介してチャンバーを封止するようにアナログプローブに締め付けることが可能である。
【００６０】
通気孔は、遠心力を利用して開口部を開けるように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、所定の回転速度を超える速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、少なくとも５００ｒｐｍの速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。
【００６１】
通気孔は、手動で開くように構成することが可能である。アナログプローブは、プロセッサデバイスからの信号に応答して通気孔を開くためのアクチュエータを備えることが可能である。プロセッサデバイスは、アナログプローブとは別に配置することが可能であり、またアナログプローブは、プロセッサデバイスから信号を受信するための受信機を備えることが可能である。適宜、アナログプローブは、プロセッサデバイスを備える。プロセッサデバイスは、封止されたチャンバー内の、および／または、アナログプローブの動作環境内の圧力の変化を検出するためのデバイスを備えることが可能である。このようなデバイスは、圧力を直接測定するように構成することが可能であり、例えば、そのようなデバイスは圧力センサーとすることが可能である。適宜、そのようなデバイスは、圧力を間接的に測定することが可能である。例えば、このデバイスは、特に封止されたチャンバー内で、圧力の変化を導出するために使用することが可能である温度計とすることが可能である。
【００６２】
プラグは、アナログプローブを動作させるために必要な、例えば不可欠な、アナログプローブの一部を備えることができる。例えば、プラグは、被加工物に接触するスタイラスを備えることができる。
【００６３】
適宜、通気孔の開口部は、電子部品を収納するためのプローブ本体部内の領域にアクセスを可能にする。したがって、プラグは、プローブ本体部内に電子部品を保持するための部分を備えることができる。特に、この領域は電池チャンバーであってもよい。電池チャンバーは、アナログプローブに電力を供給するための電池の少なくとも１つの端子を備えることができる。したがって、プラグは、アナログプローブ内に電池を保持するための部分を備えることが可能である。この部分は、電池に接続するための少なくとも１つの端子を備えることが可能である。
【００６４】
適宜、封止されたチャンバーと通気孔の開口部との間にポートを設ける。このポートは、固体汚染物質を封止されたチャンバーに対し制限するためのバリアーを備えることができる。このバリアーは、ポートの領域全体において部分的にのみ延在することが可能である。このバリアーは、ポートの領域全体に延在することが可能である。この場合、バリアーは、固体および液体の汚染物質が通過するのを制限するための膜を備えるが、ガスをポートに通すことが可能である。アナログプローブは、通気孔開口部、伝送ハウジング、およびセンサーハウジングを備える電池ハウジングを備える実施例において、好ましくはポートは電池ハウジングと伝送ハウジングとの間に配置される。
【００６５】
アナログプローブコンポーネントは、封止されたチャンバーと通気孔の開口部との間の通気孔内に配置することができる。例えば、電子、および／または、機械コンポーネントを通気孔内に配置することができる。例えば、測定信号を受信機に送信するためのコンポーネントを通気孔内に配置することができる。さらに、センサーをアナログプローブ内の他の電子部品に接続する線を通気孔内に配置することも可能である。
【００６６】
理解されるように、通気孔の開口部は、プローブ本体部の外周上に必ずしもある必要はない。例えば、これは、少なくとも１つのさらなる導管が通気孔の開口部とプローブ本体部の外側との間にある、プローブ本体部の内部のある位置にあるものとすることが可能である。これは、特に、通気孔がアクチュエータの制御の下で通気孔を開くことができる実施例の場合、および／または、例えば遠心力で通気孔を開くことができるときである。
【００６７】
したがって、本出願では、工作機械装置用のアナログプローブを操作する方法も説明しており、これは、プローブ本体部と、プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、センサーがプローブ本体部のチャンバー内に封じ込められている、プローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、チャンバーとプローブ本体部の外側との間の通気孔とを備え、この方法は、チャンバー内の圧力がアナログプローブの動作環境における圧力と等しくするように通気孔を開放するステップと、チャンバー、したがってセンサーを外部汚染物質から封止するため通気孔を閉じるステップとを含む。
【００６８】
上述したように、通気孔の開口部は、プラグで封止することができる。プラグは、アナログプローブに取り付けたままの状態で緩めて、チャンバーとアナログプローブの動作環境との間にガスを通ることができるように構成することが可能である。したがって、この方法は、少なくとも、プラグを緩めるステップを含むことができる。好ましくは、プラグは、アナログプローブから完全に取り外せるように構成される。したがって、この方法は、アナログプローブからプラグを取り外すステップを含むことができる。
【００６９】
プラグは、アナログプローブを動作させるために必要である、例えば不可欠である、アナログプローブの一部を備えることができる。したがって、この方法は、アナログプローブを動作させるために必要な、例えば不可欠な、アナログプローブの一部を、少なくとも緩めるステップと、適宜取り外すステップとを含みうる。例えば、プラグは、被加工物に接触するスタイラスを備えることができる。したがって、この方法は、少なくとも、被加工物に接触するスタイラスを緩めるステップと、適宜取り外すステップを含むことができる。
【００７０】
適宜、通気孔の開口部は、電子部品を収納するためのプローブ本体部内の領域にアクセスを可能にする。したがって、プラグは、プローブ本体部内に電子部品を保持するための部分を備えることができる。したがって、通気孔を開放するステップは、アナログプローブ内から電子部品を少なくとも部分的に取り外すステップを含むことができる。特に、この領域は電池チャンバーであってもよい。電池チャンバーは、アナログプローブに電力を供給するための電池の少なくとも１つの端子を備えることができる。したがって、プラグは、アナログプローブ内に電池を保持するための部分を備えることが可能である。この部分は、電池に接続するための少なくとも１つの端子を備えることが可能である。したがって、通気孔を開放するステップは、アナログプローブ内から電池を少なくとも部分的に取り外すステップを含むことができる。
【００７１】
通気孔は、遠心力を利用して開口部を開けるように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、所定の回転速度を超える速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。例えば、通気孔の開口部は、少なくとも５００ｒｐｍの速度でアナログプローブを回転させると開くように構成することが可能である。したがって、この方法は、通気孔を開くためにアナログプローブを回転させるステップを含むことができる。特に、この方法は、通気孔を開くためにアナログプローブを少なくとも５００ｒｐｍで回転させるステップを含むことができる。
【００７２】
通気孔は、手動で開くように構成することが可能である。したがって、この方法は、通気孔を手動で開くステップを含むことができる。アナログプローブは、プロセッサデバイスからの信号に応答して通気孔を開くためのアクチュエータを備えることが可能である。したがって、この方法は、プロセッサが通気孔を開くためにアクチュエータを制御するステップを含むことができる。プロセッサデバイスは、アナログプローブとは別に配置することが可能であり、またアナログプローブは、プロセッサデバイスから信号を受信するための受信機を備えることが可能である。適宜、アナログプローブは、プロセッサデバイスを備える。この方法は、プロセッサデバイスが封止されたチャンバー内の圧力、および／または、アナログプローブの動作環境内の圧力の変化を検出するステップと、それに応答して通気孔を開放するステップとを含むことが可能である。このようなデバイスは、圧力を直接測定するように構成することが可能であり、例えば、そのようなデバイスは、圧力センサーとすることが可能である。適宜、そのようなデバイスは、圧力を間接的に測定することが可能である。例えば、このデバイスは、特に封止されたチャンバー内で、圧力の変化を導出するために使用することが可能である温度計とすることが可能である。
【００７３】
本発明の他の一面によれば、工作機械装置用のアナログプローブを操作する方法が提供され、これは、プローブ本体部と、プローブ本体部に移動可能に固定されたスタイラス部材と、センサーがプローブ本体部のチャンバー内に封じ込められている、プローブ本体部に対するスタイラス部材の振れの大きさを測定するためのセンサーと、開くとき、チャンバー内の圧力をアナログプローブの動作環境における圧力と等しくすることができるチャンバーとプローブ本体部の外側との間の通気孔とを備え、この方法は、アナログプローブの動作環境に実質的に等しい圧力でチャンバーを封止するためにアナログプローブが意図された動作環境内にあるときに通気孔を閉じるステップと、したがって外部汚染物質からセンサーを封止するステップも含む。
【００７４】
本発明のさらなる一面によれば、少なくとも１つの平底Ｕ字形曲部を備える、スタイラス部材とプローブ本体部の外壁との間の環状空間を封止するための、波状断面を有する変形可能なシールが形成される。丸みのあるＵ字形曲部とは反対の少なくとも１つの平底Ｕ字形曲部を設けることで、変形可能なシールの柔軟性が増し、したがってこれを挟む部分の相対移動に対する抵抗が弱まることがわかった。波状断面は、少なくとも２つの平底Ｕ字形曲部を備えることが可能である。この２つの平底Ｕ字形曲部は、少なくとも１つの共通の側部を共有することができる。この場合、外側の縁と内側の縁との間の、変形可能なシールの断面は、近似的にＳ字形の形状（実質的に真っ直ぐな縁を有する）を備えることができる。
次に、本発明の実施例を、図面を参照しつつ一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】工作機械装置の等角投影図である。
【図２】本発明に従ったアナログプローブの等角投影図である。
【図３】第１の平面を含む図２に示されているアナログプローブの断面図である。
【図４】第２の平面を含む図２に示されているアナログプローブのセンサーハウジングの断面図である。
【図５】図２に示されているアナログプローブのセンサーハウジングの等角投影図である。
【図６】第３の平面を含む図２に示されているアナログプローブのセンサーハウジングの断面図である。
【図７】図２に示されているアナログプローブのスタイラスホルダーの懸架機構の等角投影図である。
【図８】ａは、図２に示されているアナログプローブの静止位置におけるセンサーの配置の等角投影図である。ｂは、図２に示されているアナログプローブの垂直に変位された配置におけるセンサーの配置の等角投影図である。ｃは、図２に示されているアナログプローブの傾斜した配置におけるセンサーの配置の等角投影図である。
【図９ａ】図２に示されているアナログプローブのフロントシーリングダイアフラムの平面断面図である。
【図９ｂ】図２に示されているアナログプローブのフロントシーリングダイアフラムの等角投影断面図である。
【図９ｃ】図２に示されているアナログプローブのフロントシーリングダイアフラムの等角投影図である。
【図１０】図２に示されているアナログプローブの電池ハウジングと通信モジュールを流体的に接続するポートの等角投影図である。
【図１１】図２に示されているアナログプローブの破断した等角投影図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に従ったアナログプローブの断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施例に従ったアナログプローブの断面図である。
【図１４】本発明の第４の実施例に従ったアナログプローブの断面図である。
【図１５】本発明の第５の実施例に従ったアナログプローブの断面図である。
【図１６】本発明の第６の実施例に従ったアナログプローブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
図１を参照すると、従来の工作機械装置１０は、被加工物２０およびツールセッター２２などの工作機械の付属品類が装着され得るベッド１６を含む。工作機械１０は、工具１４を装着可能なスピンドル１２を支持するフレーム１１も含む。
【００７７】
スピンドル１２および工作機械のベッド１６は、工作機械装置１０の可動範囲内で直交する３方向Ｘ、Ｙ、およびＺ内で互いに対し移動可能である。この場合、スピンドル１２および工具１４は、Ｚ方向に移動することができ、一方、テーブルは、ＸおよびＹ方向に移動することができる。このような移動は、機械コントローラ１０５または好適なコンピュータもしくはインターフェースによって制御されるＸ駆動装置、Ｙ駆動装置、およびＺ駆動装置（不図示）によって行われる。計量スケール（metrological scale）読取装置（不図示）が、それぞれの方向におけるスピンドル１２の相対的な移動を測定するためにＸ、Ｙ、およびＺ軸線にそれぞれ、設けられる。スピンドル１２およびベッド１６は、したがって、被加工物を機械加工するために互いに相対的に正確に移動可能とされる。代替的な実施例では、フレーム１１は、ベッド１６が静止した状態でＸ、Ｙ、およびＺにおいて移動可能である。実際、理解されるように、被加工物２０に対する工具１４の移動において、３自由度をもたらす如何なる組み合わせも、可能である。さらに、スピンドル１２、および／または、ベッド１６の少なくとも１つの回転自由度が、もたらされ得る。他の形式の工作機械装置は、例えば、旋盤、研削盤、およびフライス盤を含む。
【００７８】
工作機械装置１０は、被加工物を機械加工するため、および、被加工物を測定するために使用可能とされる。被加工物を機械加工するために使用される図１に示される工具１４は、被加工物を測定するために使用可能とされる測定用プローブと交換可能とされる。
【００７９】
代表的には、タッチトリガー測定用プローブが、工作機械内の複数の被加工物を測定するために使用される。そのようなタッチトリガープローブは、被加工物に接触しハウジングに対したわむことができるスタイラスを有するハウジングを含む。タッチトリガープローブにおいては、静止位置からのスタイラスの振れにより、信号がスタイラスが被加工物の表面に接触したことを示す。英国特許第１４４５９７７号公報（特許文献３）は、そのようなタッチトリガープローブを説明している。
【００８０】
他の形式の測定用プローブは、アナログ測定用プローブであり、ときには、別名、走査プローブとも称される。アナログプローブにおいて、スタイラスが被加工物の表面にそって移動されるとき、プローブの振れの大きさが、測定可能とされる。英国特許第１５５１２１８号公報（特許文献１）は、そのようなアナログ測定用プローブを説明している。アナログ測定用プローブは、デジタル出力を提供するようにデジタルプロセッサに接続可能とされる。アナログ測定用プローブは、代表的には、座標測定機のような座標位置決め装置にすでに使用されており、これらは被加工物を切削するためではなく、物体を測定するためだけに使用され、したがって、封止されるアナログプローブを必要としないかなり清浄な環境において動作する。
【００８１】
図２は、本発明に従ったアナログ測定用プローブ５０の等角投影図である。図示されているように、説明される実施例のアナログプローブ５０は、第１の端部に、電池ハウジング５２と、被加工物に接触するスタイラス５６が延在する第２の端部に、センサーハウジング５４と、および電池ハウジング５２とセンサーハウジング５４との間の通信モジュール５８とを含む。スピンドルマウント６０も、アナログプローブ５０がスピンドル１２に装着可能とされるように電池ハウジング５２の最上部に設けられる。
【００８２】
図３は、図２に示されている第１の平面Ａを含むアナログ測定用プローブ５０の断面図である。図示されているように、センサーハウジング５４は、スタイラスホルダー６２が停止中の静止位置に保持されるように第１の平面バネ６４および第２の平面バネ６６（図７にさらに詳しく図示されている）からなる懸架機構を介してスタイラスホルダー６２が装着される外壁７２を含む。被加工物に接触するスタイラス５６は、スタイラス５６およびスタイラスホルダー６２のそれぞれの働き合うネジ山（不図示）を介して第１の端部で、スタイラスホルダー６２に装着される。了解されるように、代替的な実施例では、スタイラス５６およびスタイラスホルダー６２は、一体形成され得る。被加工物に接触するスタイラス５６は、対向する第２の端部に、スタイラスボール５７を含む。較正（以下でさらに詳しく説明する）後、前記スタイラスボール５７の幾何学的中心の位置は、スピンドルマウント６０における所定の基準位置に対し正確に知られる。図示されているように、説明される実施例では、スタイラスホルダー６２、したがってスタイラス５６は、静止位置にある場合、如何なるストッパーに対して付勢されないように停止中の静止位置に保持される。従って、スタイラスホルダー、したがってスタイラスは、許容される自由度のそれぞれにおいて双方向に自由に移動する。例えば、スタイラス５６は、プローブのセンサーハウジング５４に出入りする方向に移動可能とされる。言い換えると、スタイラスホルダー６２／スタイラス５６は、その静止位置が固定された位置ではないという点で浮動構成と考えられ得る。
【００８３】
センサーハウジング５４は、静電容量変位センサーにおける第１の部分６８と第２の部分７０とをさらに含む（図８ａ、８ｂ、および、８ｃに関連して以下でさらに詳しく説明される）。静電容量変位センサーの第１の部分６８は、スタイラスホルダー６２とともに移動するようにスタイラスホルダー６２に装着され、静電容量変位センサーの第２の部分７０は、第２の部分がセンサーハウジング５４の外壁７２に固定されるように装着される。静電容量変位センサーの第１の部分６８および第２の部分７０は、空隙誘電体によって離隔している。
【００８４】
図４を参照すると、図２に示されている第２の平面Ｂを含むセンサーハウジング５４の断面図が示されている。センサーハウジング５４の外壁７２とスタイラス５６の基部に近いスタイラスホルダー６２の第１の端部との間に延在する第１のコンプライアントシール部材７４が設けられている。第１のコンプライアントシール部材７４は、図９ａ、９ｂ、および９ｃにおいてさらに詳しい。特に、わかるように、第１のコンプライアントシール部材７４は、スタイラスホルダー６２とセンサーハウジング５４の外壁７２との間でスタイラスホルダー６２の周りに円環状に延在する。平坦な環状の円板ではなく、第１のコンプライアントシール部材７４は、縁が波形、例えば、輪状に巻かれた形状を有する。そのような設計が、より広い表面積をもたらし、ちょうど平坦な円板と比べて、ヒステリシスを減らし、移動範囲をより大きくさせることがわかっている。
【００８５】
第１のコンプライアントシール部材７４の外縁１０８と内縁１１０との間に（コンプライアントシール部材が外壁７２およびスタイラスホルダー６２にそれぞれ接続される）、第１のコンプライアントシール部材７４は、山（peak）１１２と谷（trough）１１４とを含む。山１１２および谷１１４は、実質的に平坦な形状である。特に、第１のコンプライアントシール部材７４が外壁７２に固定される外縁１０８から始まり、先ず、後ろに曲がる前に第１のコンプライアントシール部材７４はスタイラスホルダー６２の長手方向に対して実質的に平行に延び、それから、内縁１１０の前で、、もう一度、後ろに曲がる。したがって、複数の曲部は、山１１２と谷１１４をもたらす。図示され、またすでに述べたように、複数の曲部は、実質的に平底のＵ字形の曲部である。さらに、山１１２および谷１１４、即ち、複数の曲部が丸い面とは対照的に平坦な面を持ち、スタイラスホルダー６２の移動に対する抵抗が小さく、したがって、第１のコンプライアントシール部材７４をより柔軟にさせる。
【００８６】
図９ａに示されているように、概念的平面Ｄを、第１のコンプライアントシール部材の横方向の広がりに対して実質的に平行に延在し（この場合スタイラスホルダー６２に垂直）、第１のコンプライアントシール部材７４の一番上の位置と一番下の位置との間の中間に置かれる第１のコンプライアントシール部材７４を通るように描くことができる。説明されている実施例では、外縁１０８は、平面Ｄの第１の下側にあるが、内縁は、平面Ｄの第２の上側にある。さらに、山１１２は、平面Ｄの第２の上側にあるが、谷１１４は、平面Ｄの第１の下側にある。
【００８７】
第１のコンプライアントシール部材７４は、フッ化炭素ゴム材料から成形される。この材料は、塑性変形効果を最小限度に抑え、したがって、スタイラスホルダーの移動に対してダイアフラムが及ぼしうるヒステリシス効果を最小限度に抑えるように柔軟である。フッ化炭素ゴムは、広い温度範囲、特に５°から５５°までの範囲にわたって機械的特性を保持することもでき、工作機械タイプの環境において使用されるような化学溶剤および冷却剤による劣化に対して耐性を有する。それに加えて、材料は、非透過性である。一般に、第１および第２のダイアフラムのうちの少なくとも一方は、エラストマーを含みうる。特に、第１および第２のダイアフラムのうちの少なくとも一方は、例えば、フッ化炭素ゴムまたはシリコーンゴムを含みうる。
【００８８】
図４を再び参照すると、第２のコンプライアントシール部材７６が設けられ、センサーハウジングの外壁７２とスタイラス５６の末端にあるスタイラスホルダー６２の第２の端部との間に延在する。それとともに、第１のコンプライアントシール部材７４、第２のコンプライアントシール部材７６、およびセンサーハウジング５４の外壁７２は、静電容量変位センサーの第１の部分６８および第２の部分７０が配置されている密閉された第１のチャンバー７８を画成する。
【００８９】
第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６は、第１のチャンバー７８内の圧力とアナログプローブ５０の動作環境における圧力との間の差による、圧力の力が作用しうる領域の面積である等しい有効表面積を有する。説明されている実施例の場合と同様に、これは、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６が形状の点でもサイズの点でも実質的に同一であることにより実現される。さらに、性能を確実に等しくするために、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６は、同じ材料から作られ、互いに同じ厚さを有する。
【００９０】
特定の構成に応じて、本発明の実施例の場合と同様にスタイラス部材の枢着部６２ａ（以下でさらに詳しく説明する）からの等しくない距離のところでスタイラス部材６２に接続されるように第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６を位置決めするときにプローブの長さを考慮するとよい。しかし、枢着部６２ａから実質的に等距離のところでスタイラス部材６２に接続されることが好ましい場合もあることは理解されるであろう。さらに、これは、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６がスタイラス部材に与えられるモーメントが最小になるように枢着部６２ａにできる限り近づけてスタイラス部材６２に取り付けられる場合に好ましいと思われる。
【００９１】
図４を参照すると、第１のコンプライアントシール部材７４の第１の側部は、第１のチャンバー７８に露出され、第１のコンプライアントシール部材７４の第２の側部は、外壁７２とスタイラスホルダー６２の第１の端部との間の環状流路８０を介してアナログプローブ５０の動作環境に露出される。また、図４に示されているように、第２のコンプライアントシール部材７６の第１の側部は、第１のチャンバー７８に露出され、第２のコンプライアントシール部材７６の第２の側部は、センサーハウジング５４の内側の第２のチャンバー８２に露出される。第２のチャンバー８２は、第２のチャンバー８２を外壁７２の開口部８６に接続する第１の流路８４を介してアナログプローブ５０の動作環境に流体的に接続される。図２乃至図６に示されているように、中身の詰まった環状カバー８９がセンサーハウジング５４の外壁７２の外側の陥凹部内に収まり、開口部８６を覆う。環状カバー８９は、環状カバー８９と外壁７２との間に間隙が存在し、開口部８６を通してガス流が出入りできるように少し小さく作られている。さらに、小さな陥凹部９５が設けられ、このようなガスの流れを円滑にする。環状カバー８９は、第２のコンプライアントシール部材７６の性能に影響を及ぼしうる著しい量の汚染物質が開口部８６に、したがって第２のチャンバー８２に到達しないようにするのを補助する。図６に例示されているように、環状カバー８９は、２つの部分８９ａおよび８９ｂに設けられ、これらは例えば洗浄のため取り外しおよび交換が容易に行えるように接合面８９ｃのところでスナップ式に嵌合する。しかし、これは必ずしもその場合である必要はない。例えば、環状カバー８９は、単一のリングを備えることが可能である。
【００９２】
図４には、ただ１つの流路８４および開口部８６が示されているけれども、図５（外壁７２の上部と環状カバー８９が部分的に切り取られているセンサーハウジング５４の等角投影図を示す）および図６（プローブの長さを下に見る、図４に示されている平面Ｃを含むセンサーハウジングの概略平面断面図を示す）に例示されているように、開口部８６を介して第２のチャンバー８２をアナログプローブの動作環境に接続する複数の流路８４が備えられている。実際、図６に例示されているように、３つのこのような流路８４および開口部８６が備えられている。したがって、第２のコンプライアントシール部材７６の第２の側部は、これらの３つの流路８４および開口部８６を介してアナログプローブ５０の動作環境に流体的に接続される。
【００９３】
図３を再び参照すると、図示されているように、第１のチャンバー７８は、波線９０で示されている経路を介して通信モジュール５８を通る電池ハウジング５２内の第３のチャンバー８８に流体的に接続される。これからわかるように、経路９０は、センサーハウジング７２と通信モジュール５８との間の第１のポート９１および電池ハウジング５２と通信モジュール５８との間の第２のポート９２を通る。第１のポート９１は、センサー６８の第１の部分と通信モジュール５８との間の電線（不図示）も通すことができる小さく、開いている、円筒形チューブとすることができる。第２のポート９２は、図１０にさらに詳しく示されており、その中央本体部と第２のポート９２の縁との間に間隙を有する星形部材９４、および親油性膜９６を備える。星型部材９４を備えることで、固体の物体が親油性膜９６に到達して損傷することがないようにできる。親油性膜９６は、液体および固体粒子が通過して通信モジュール５８のチャンバー６１に入り込むのを制限し、その一方で、電池ハウジング５２内の第３のチャンバー８８と通信モジュール５８のチャンバー６１との間のガスの自由な通過を許す。好適な膜が知られており、例えば、親油性膜を含む。それの代わりに、またはそれに加えて、膜は疎水性であってもよい。この膜は、例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレンであってもよい。このような好適な膜として、Ｗ．Ｌ．  Ｇｏｒｅ  ＆  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社が市販しているＧＯＲＥ（商標）Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｖｅｎｔが挙げられる。
【００９４】
図３にも示されているように、電池１０２を保持するために、端壁１００を有する電池ホルダー９８が備えられる。電池ホルダー９８が電池ハウジング５２内に装填されると、電池１０２の端子（不図示）は、電池１０２が電力をアナログプローブ５０に供給するように電池ハウジング５２内の電源端子（不図示）と接続する。電池ホルダー９８の端壁１００は、端壁１００を回すことによってロック位置からロック解除位置までの間で回すことができるバヨネットフィッティング（不図示）を介して電池ハウジング５２の外壁１０４に固定することができる。ねじ回し、または硬貨などの、他の平たい器具が、端壁１００（図２を参照）の外側に設けられたスロット１０３内に受け入れられ、その後、端壁１００を回し、したがって、バヨネットフィッティングを締め付けたり、または解放したりするために使用することができる。さらに、電池ホルダー９８の端壁１００は、電池ホルダー９８の端壁１００の内側に嵌合し当接して封止する電池ハウジング５２内に設けられたＯリングシール１０１を介して電池ハウジング５２の外壁１０４に当接して封止する。したがって、電池ホルダー９８が電池ハウジング５２内に装填されると、固体、液体、または気体は、いっさい、電池ハウジング５２内の第３のチャンバー８８とアナログプローブの動作環境との間を通ることはありえない。したがって、静電容量変位センサーの第１の部分６８および第２の部分７０は、次いで、アナログプローブ５０の第１のチャンバー７８の内側に完全に封止され、アナログプローブ５０の動作環境内に汚染物質が入り込まないよう安全な状態にされる。
【００９５】
したがって、第１のチャンバー７８とプローブ本体部の外側との間の通気孔が、第１のポート９１と第２のポート９２、および通信モジュール５８内のチャンバー６１、８８と、電池モジュール５２によって形成され、通気孔の開口部は、電池ホルダー９８の取り外し可能な、再封止可能な端壁１００によって形成されることがわかる。図示されているように、通気孔の開口部は、開かれたときに、第１のチャンバー７８がアナログプローブの周囲（例えば、直に接する）動作環境に直接露出されるように位置決めされる。
【００９６】
次に、図７を参照すると、懸架機構の概略図が示されており、これを介して、スタイラスホルダー６２がセンサーハウジング５２内で停止中の静止位置に保持される。特に、懸架機構は、第１のコイル状の平面バネ６４を備え、その第１の端部はセンサーハウジング５２（図６には示されていない）の外壁７２に固定され、その第２の端部はスタイラスホルダー６２の第１の端部に向かってスタイラスホルダー６２に留められる。懸架機構は、第２のＣ字形バネ６６をさらに備え、その第１の端部はセンサーハウジング５２（図６には示されていない）の外壁７２に固定され、その第２の端部はスタイラスホルダー６２の第２の端部に向かってスタイラスホルダー６２に留められる。これらの第１のバネ６４および第２のバネ６６は、外力がスタイラスホルダー６２に及ぼされないときに停止中の静止位置にスタイラスホルダー６２を保持するが（例えば、スタイラスホルダーに接続されたスタイラス５８を介して）、外力がスタイラスホルダー６２に印加されたときにセンサーハウジング５２に対しスタイラスホルダー６２の移動も許容する。特に、説明されている実施例では、第１のバネ６４および第２のバネ６６は、スタイラスホルダー６２がスタイラスホルダー６２の中心にある第１の点６２ａの周りを枢動し、ｚ方向に（つまり、スタイラスホルダー６２の長さに対して平行な方向に）並進することを可能にする。さらに、上述されているように、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６は、スタイラスホルダー６２のそのような相対移動に対する抵抗が最小になるような柔軟性を有する。
【００９７】
図８ａ、８ｂ、および８ｃを参照するとセンサー配置構成の概略等角投影図が示されており、これを介して、停止中の静止位置から離れるスタイラスホルダー６２の上述されている変位を測定することができる。容量センサーの第２の部分７０は、容量センサーの第１の部分６８を容易に見ることができるように部分的に切り欠いて図示されている。さらに、容量センサーの第１の部分６８が一緒に移動するように固定されているスタイラスホルダー６２、および容量センサーの第２の部分７０が固定されているセンサーハウジング５４の外壁７２は、容量センサーを見やすくするため、図示されていない。つまり、スタイラス５６が被加工物と接触したときにたわむと、スタイラスホルダー６２、したがって静電容量変位センサーの第１の部分６８は、静電容量変位センサーの第２の部分７０に相対的に移動する。図８ａは、スタイラスホルダー６２が、その静止位置にあるときに容量センサーの第１の部分６８と第２の部分７０との間の関係を示している。図８ｂおよび８ｃは、それぞれ、スタイラス５６が物体２０と接触することによるセンサーハウジング５４に相対的なスタイラス部材６２のＺ軸変位および傾斜における容量センサーの第１の部分６８と第２の部分７０との間の例示的な関係を示している。
【００９８】
容量センサーの第２の部分７０は、上に積み重ねられ、底部環状励起リング（ａｎｎｕｌａｒ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｒｉｎｇ）７１ｂから電気的に絶縁されている頂部環状励起リング７１ａを備える。これらの頂部環状励起リング７１ａおよび底部環状励起リング７１ｂは、直交信号で駆動される、つまり、それぞれ、ＡＣ信号によって駆動されるが、頂部環状励起リング７１ａは、底部環状励起リング７１ｂから９０°位相がずれている。第２の部分７０に面する容量センサーの第１の部分６８の外面は、好ましくは９０°間隔で並ぶ角サイズの等しい４つのセグメント（そのうちの２つ６９ａおよび６９ｂのみが示されている）を備える。第１の部分６８が励起リング７０の中心で揃えられている場合、第１の部分６８上のそれぞれのセグメント６９ａ、６９ｂには、頂部励起リング７１ａおよび底部励起リング７１ｂの等しい面積が見え、したがって、それぞれから等しい信号寄与分を受け取る。第１の部分６８が図８ｂおよび８ｃに示されているように移動するとき、セグメント６９ａ、６９ｂから見える頂部励起リングの面積は変化し、したがって、これらのセグメントが受け取る信号も変化する。これらの信号は、第１の部分６８の位置を決定するために補間することができる。このような静電容量変位センサーの動作の具体的詳細はよく知られ、例えば、文献において説明されており（例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＧＢ０２／００４１３号明細書（国際公開第０２／０６１３７８号パンフレット）（特許文献４）参照）、したがって、ここではこれ以上説明しない。
【００９９】
説明されている実施例では、変位センサーは、静電容量センサーである。理解されるように、他の好適な変位センサー、例えば、光センサーもしくは誘導センサーも存在する。
【０１００】
図３に概略が示されているように、通信モジュール５８は、プロセッサユニット１０６（図１を参照）とワイヤレス方式で通信するためのトランシーバ５９を備える。通信モジュール５８および受信機／プロセッサユニット１０６は、例えば無線もしくは光伝送技術を介して通信することが可能である。受信機／プロセッサユニット１０６は、通信モジュール５８と通信して、アナログプローブ５０をオンにし、またアナログプローブ５０から測定情報を受信するように構成することができる。受信機／プロセッサユニット１０６は、通信モジュール５８を介してアナログプローブ５０にセットアップ情報を送信するように構成することも可能である。受信機／プロセッサユニット１０６は、機械コントローラ１０５への独立したユニットとして示されているけれども、理解されるように、これらは、共通のプロセッサユニットもしくはコンピュータデバイスによって実現することが可能である。さらに、理解されるように、代替的実施例では、受信機／プロセッサユニット１０６からスピンドル１２に電線を引き回し、通信モジュール５８がそのような電線を介して受信機／プロセッサユニット１０６と通信することが可能なようにスピンドル１２およびスピンドルマウント６０が備える適切な端子を介してアナログプローブ５０接続することが可能である。
【０１０１】
使用時に、ただしアナログプローブ５０が工作機械装置１０内に装填される前に、第１のチャンバー７８内の圧力が第１のポート９１と第２のポート９２、ならびに電池ハウジング５２および通信モジュール５８内のチャンバー６１、６８が形成する通気孔を介して工作機械装置１０の動作環境における圧力と等しくするように電池ホルダー９８を電池ハウジング５２から取り外す。実際、アナログプローブ５０は、第１のチャンバー７８内の圧力を工作機械装置１０の動作環境における圧力に確実に設定しやすくするために電池ホルダー９８を電池ハウジング５２から取り外した状態で顧客に納入することが可能である。
【０１０２】
電池ホルダー９８を電池ハウジング５２に戻して装填した後、アナログプローブ５０は、スピンドルマウント６０を介して工作機械装置１０のスピンドル１２内に装填されうる。工作機械装置１０上に最初に設置するときに、アナログプローブ５０を較正しなければならない。これは、さまざまなプローブの振れにおいて知られているサイズの較正球（不図示）上で一連の走査を実行することによってなされる。次いで、工作機械装置の位置およびアナログプローブの振れを比較して、較正行列を作成し、これを使用して、スタイラス先端部５７の中心の位置を決定することができる。次いで、アナログプローブ５０は、工作機械装置のベッド１６上に装着された被加工物被加工物２０を測定するために機械コントローラ１０５の制御の下で工作機械装置のＸ、Ｙ、およびＺ軸を介して移動することができる。測定操作は、スタイラス５８を被加工物２０に接触させるステップを含むことができる。プローブは、アナログプローブ５０なので、スタイラス５８は、物体２０と常時接触して物体２０の表面にそって移動することができ、センサーハウジング５４に相対的なスタイラス５８の振れの大きさを測定することができる。実際、スタイラス５８がたわむことで、スタイラスホルダー６２は停止中の静止位置から離れる方向に振れ、次いで、第２の部分７０に相対的に静電容量変位センサーの第１の部分６８が変位する。このような変位の大きさは、第１の部分６８によって連続的に検出され、通信モジュール５８内のトランシーバ５９を介してプロセッサユニット１０６に連続的ストリーミングで送信されうる。
【０１０３】
アナログプローブ５０の動作環境における圧力、または第１のチャンバー７８の圧力が変化し、第１のチャンバー７８が封止されている場合、第１のチャンバー７８とアナログプローブ５０の動作環境との間に圧力差が生じる。例えば、アナログプローブ５０の動作環境における圧力は、低下する可能性がある。この場合、第１のチャンバー７８の内側の圧力がアナログプローブ５０の動作環境における圧力より高いと、第１のコンプライアンス性を有する部材７４の第１の側部にかかる力は、第２の側部にかかる力より大きくなる。したがって、第１のチャンバー７８の内側の圧力で第１のコンプライアントシール部材７４をセンサーハウジング５４から押し出すことが試みられる。第１のコンプライアントシール部材７４がスタイラスホルダー６２に固定されると、第１のコンプライアントシール部材７４は、この場合に、力をスタイラスホルダーに及ぼし、スタイラスホルダー６２を静止位置から引き離すことを試みる。特に、この力では、スタイラスホルダー６２をＺ次元の方向に移動してセンサーハウジング５４から出すことを試みる。しかし、第２のコンプライアントシール部材７６は、静止位置から離れる方向のこのような移動に抵抗する。これは、第２のコンプライアントシール部材７４も、スタイラスホルダー６２に接続され、アナログプローブ５０の動作環境における圧力下に置かれている第２のチャンバー８２に第２の側部上で露出されるからである。したがって、第１のチャンバー７８の内側の圧力も、第２のコンプライアントシール部材７６を反対方向に引き、次いで、スタイラスホルダー６２を静止位置から離れる方向に押すことを試み、特に、Ｚ次元の方向にさらにセンサーハウジング５４内にスタイラスホルダー６２を引き込むことを試みる。したがって、第２のコンプライアントシール部材７６は、アナログプローブの動作環境における圧力を事実上受動的に監視し、第１のコンプライアントシール部材７４によってスタイラス部材に及ぼされる力に抵抗する力をスタイラス部材に及ぼすことによって応じる。したがって、第２のコンプライアントシール部材７６は、チャンバーの内部圧力の変化、および／または、アナログプローブの動作環境内の変化によって引き起こされる停止中の静止位置から離れる方向のスタイラス部材の移動を抑制する抑制装置として働く、または言い換えると、第１のコンプライアントシール部材７４に圧力誘発力がかかることにより、スタイラス部材に作用する力に抵抗する補償部材である。
【０１０４】
さらに、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６は同じ有効表面積を有するので、それらに及ぼされる力は、実質的に同じ力となる。したがって、これらは、スタイラスホルダー６２に実質的に同じ大きさの力を及ぼすが、方向は実質的に反対の方向である。したがって、第２のコンプライアントシール部材７４は、アナログプローブ５０の動作環境における圧力の変化に適応し、アナログプローブ５０の動作環境内の圧力の変化があるにもかかわらずスタイラスホルダー６２を停止中の静止位置から離れる方向の移動に抵抗するように保持する。上記のセットアップは、アナログプローブの動作環境における圧力の範囲全体にわたって停止中の静止位置から遠ざかるスタイラスホルダー６２の移動を防ぐことに有効であることがわかった。例えば、最大±９０ｍｂａｒまでのアナログプローブの動作環境における圧力（アナログプローブが封止された時点での圧力からの）の偏移があるにもかかわらずスタイラスホルダー６２の圧力誘導移動を実質的に防止する効果のあることがわかった。
【０１０５】
理解されるように、アナログプローブ５０の動作環境における圧力が第１のチャンバー７８が封止されたときから著しく変化した場合（電池ホルダー９８を電池ハウジング５２に装填することによって）、第１のコンプライアントシール部材７４と第２のコンプライアントシール部材７６に及ぼされる力は、座屈、つまり、歪み、形のくずれを引き起こすくらい大きいものとすることが可能である。これらは、実質的に均一な形で歪み、したがって、スタイラスホルダー６２は、停止中の静止位置から実質的に移動すべきでない。しかし、上述されているように、第１のコンプライアントシール部材７４および第２のコンプライアントシール部材７６は、スタイラス５６が物体と接触して引き起こされ振れによりスタイラスホルダー６２の変位に対する抵抗が最小になるような形状および設計とすることができる。このような歪みは、これがもはやその場合でないこと、したがってそのような歪みは回避されるべきであることを意味する。このような歪みは、第１のチャンバー７８内の圧力をアナログプローブ５０の動作環境における圧力と等しくすることによって求めることが可能である。これは、電池ハウジング５２から電池ホルダー９８を取り外し、それにより、破線９０を介して概略が示されている経路を介して圧力を等しくすることによって達成されうるが、これは上でさらに詳しく説明されている。圧力を等しくすることは、規則的な間隔で実行することが可能である。適宜、アナログプローブ５０の動作環境における圧力は、監視することが可能であり、著しい圧力変化があった場合、圧力を等しくする必要があることを指示する信号を送ることが可能である。例えば、アナログプローブ５０にＬＥＤを設けて、特定の方法で操作し、圧力を等しくすることが推奨されることを指示する信号をオペレータに送ることが可能である。
【０１０６】
上述されている実施例において、第１のコンプライアントシール部材７４に圧力がかかることによりスタイラスホルダー６２が停止中の静止位置から離れる方向に移動することに対して、第２のコンプライアントシール部材７６を備えることで抵抗する。理解されるように、移動に対するこのような抵抗は、他のさまざまな方法で実行することが可能である。例えば、動力機構を使用して、第１のコンプライアントシール部材７４が及ぼす力と反対の力をスタイラスホルダー６２に及ぼすことが可能である。例えば、第２のコンプライアントシール部材７６の代わりに（さらにはそれに加えて）、スタイラスホルダーを磁性材料から作り、スタイラスホルダーの第２の端部に作用するように電磁石を配置することが可能である。アナログプローブ５０の動作環境における圧力の変化が生じた場合、スタイラスホルダー６２の移動を回避するために、電磁石の電力を調整して、スタイラスホルダー６２に加えられる力を（圧力の低下または上昇に応じて）強めたり弱めたりすることが可能である。理解されるように、他の機構も、スタイラスホルダー６２に制御可能な可変力を加えるために使用することが可能であり、例えば、ボイスコイルなどのバネをスタイラス部材に接続して、スタイラス部材の位置を制御するように操作することが可能である。さらに、説明されている実施例では、第１の平面バネ６４および第２の平面バネ６６のうちの少なくとも一方は、停止中の静止位置から遠ざかる方向にスタイラスホルダー６２の圧力誘導移動に抵抗するため位置、および／または、スタイラスホルダー６２に及ぼす力が圧力の変化に応答して適応するように構成することが可能である。
【０１０７】
図１２乃至図１６は、本発明に従ったさらなる実施例を示す。これからわかるように、これらの実施例は、上述されている実施例と同一の多くの部分を共有し、したがって同一の部分は同一の参照番号を共有する。
【０１０８】
図１２に示されている実施例では、第２のコンプライアントシール部材７６はまったくない。その代わりに、大きくした第３のチャンバー２８８を、通信モジュール５８のチャンバー６１、したがってセンサーハウジング５４の第１のチャンバー７８から封止された電池ハウジング５２内に設ける。さらに、ポンプ２１０が、第３のチャンバー２８８と通信モジュール５８のチャンバー６１との間に設けられる。したがって、第３のチャンバー２８８は、本質的に予備チャンバーであり、ここを出入りするガスを、予備チャンバーと通信モジュール５８のチャンバー６１と第１のチャンバー７８との間で交換し、通信モジュール５８のチャンバー６１および第１のチャンバー７８の中の圧力を調節することができる。これは、第１のコンプライアントシール部材７４上の特定の圧力差を維持するために実行することが可能である。特定の実施例により、これは、例えば、第１のチャンバー７８内の圧力がアナログプローブ２５０の環境における圧力と実質的に同じになるように（つまり、実質的に圧力差がないように）するため実行することが可能である。説明されている実施例とともに使用するのに適したポンプとして、容積移送式ポンプが挙げられ、これは例えば蠕動ポンプまたはピストンポンプを含む。したがって、ポンプおよびチャンバーは、抑制装置／補償部材として働いている。
【０１０９】
理解されるように、このような一実施例では、アナログプローブ２５０の環境における圧力は、アナログプローブ２５０それ自体によって直接的に、またはアナログプローブの外部にあるデバイスによって、監視することが可能である。例えば、圧力センサーを工作機械装置１０の動作環境内の任意の場所に装着することが可能であり、圧力の変化があれば、プロセッサユニット１０６および通信モジュール５８を介してアナログプローブ２５０にシグナリングで通知することが可能である。さらに、通信モジュール５８のチャンバー６１および第１のチャンバー７８内のガスの圧力も、監視し、使用して、ポンプ２１０の動作を制御することが可能である。
【０１１０】
図１３は、本発明に従ったアナログプローブ５５０のさらなる代替的実施例を示している。図１２に示されている実施例と同様に、第２のコンプライアントシール部材はまったく備えられていない。その代わりに、ピストン５１０が備えられており、ピストンの位置は通信モジュール５８のチャンバー６１とそれに流体的に接続されている第１のチャンバー７８との組み合わせ容積を調整するようにモーター５２０を操作することによってプローブの軸にそって（つまり、矢印Ｚで示されている次元に）調整することができ、それにより、これは抑制装置／補償部材として働く。したがって、封止されたチャンバーの容積を調整することで、封止されたチャンバー７８内の圧力を調節することができる。ここでもまた、これは、アナログプローブの動作環境の大気圧の封止されたチャンバー内の圧力（または圧力を示す他の係数（例えば、温度））を測定するデバイスからの信号に応答するものとすることが可能である。代替的実施例では、ピストン５１０は、手動で移動可能であるものとすることが可能である（例えばモーターによって自動的に移動することができることに加えて、またはその代わりに）。例えば、ピストンの位置を調整するためユーザーによって操作されうるピストンに接続される外部スライダーを備えることが可能である。スライダーは、スライダーを工作機械上のフィーチャと係合させ、スライダーの移動を引き起こすためにフィーチャに相対的にプローブを相対移動することによって移動させることも可能である。理解されるように、封止されたチャンバーの容積を調整するさらなるオプションの方法がある。例えば、プローブの１つのセクションは、伸縮自在なものにすることが可能であり、この膨張／収縮は封止されたチャンバーの容積に影響を及ぼす。特に、封止されたチャンバーの容積を変えるため調整することができる注射器機構を備えることが可能である。ここでもまた、このような伸縮自在機構は、手動操作、および／または自動操作することが可能である。理解されるように、移動部分またはシールは、容積の変化後に再較正を必要としないようにメトロジーループ（metrology loop）と独立していることが好ましい。さらに、好ましくは、このような実施例の移動部分は、調整後の移動を防ぐため高摩擦、および／または、分離係止デバイスを有するべきである。
【０１１１】
適宜、プローブを機械スピンドル内に装填した状態で、動作前に、アナログプローブの動作環境の圧力を読み取って、初期較正記録に対して参照することが可能である。読み取り値の差を使用して、プローブの内部圧力読み取り値を確定することが可能である（または実際には内部圧力トランスデューサを介して）。圧力の変化が通常の所望の動作許容差帯域を超える場合、封止されたチャンバーの容積は、上述されているように手動で調整することができるか、または自動的に調整することができる。
【０１１２】
上述されている実施例では、通気孔は、チャンバー内の圧力をアナログプローブの動作環境の大気圧と等しくするために電池ホルダーが９８の取り外しを必要とする。他の実施例では、他の追加の、または代替的な通気孔機構を、圧力を等しくすることを可能にするために備えることができる。例えば、図１４に示されているように、スタイラスホルダー６２は、第１のチャンバー７８とスタイラス５６がスタイラスホルダー６２上に装着されるときにスタイラスホルダー６２内のＯリングシール４２０を圧迫するスタイラスの頂端部（スタイラスボール５７の末端にあるスタイラス５６の端部）によって封止されるアナログプローブの動作環境との間に導管４１０を備えることが可能である。したがって、圧力を逃すことと等しくすることは、スタイラスホルダー６２からスタイラス５６を取り外すか、または緩めることによって行うことができる。
【０１１３】
これらの上述されている実施例において、通気孔の開口部は、説明されている実施例のアナログプローブの動作に必要なアナログプローブ５０、２５０、４５０の一部を取り外すか、または緩めることによって形成される、つまり、説明されている特定の実施例において、アナログプローブは、電池もしくはスタイラス５６なしでは動作できないということである。しかし、これは必ずしもその場合である必要はない。例えば、通気孔の開口部は、プラグまたは他の好適な弁によって封止されうるセンサーハウジング５４の外壁７２内の開口部によって形成することが可能である。
【０１１４】
例えば、図１５に示されているように、プラグ３１０は、通信モジュール５８のチャンバー６１、したがって流路３３０を介して第１のチャンバー７８に流体的に接続される電池ハウジング５２の外壁１０４内の開口部の中に設けることができる。外部汚染物質から流路３３０を封止するためにプラグ３１０を開口部内に引き込むように構成されたバネ３２０を備えることができる。説明されている実施例では、プラグ３１０およびバネ３２０は、アナログプローブ３５０が５００ｒｐｍで回転したときに（例えば、アナログプローブ３５０がスピンドルマウント６０を介して装着される工作機械のスピンドルを介して）、プラグ３１０は、遠心力により開口部から押し出され、したがって通気孔が開き、第１のチャンバー７８内の圧力をプローブの動作大気圧と等しくさせられるように構成される。これは手作業による介入なしで通気孔を開く単純な方法であるだけでなく、アナログプローブの回転で液体がアナログプローブから放出され、流路３３０を介して外部汚染物質がアナログプローブ内に進入するのを防ぐのにも役立ちうる。
【０１１５】
さらなる実施例では、通気孔は、圧力が等しいことが望ましいことを示す状況に応答して自動的に開くことができる通気孔とすることが可能である。そのような構成は、通気孔の開口部がアナログプローブの操作に必要でないアナログプローブの一部を取り外すか、または緩めることによって形成されるときに特に適している。例えば、これは、チャンバーとアナログプローブの動作環境との間の圧力差の検出された変化に応答して生じる可能性がある。この変化は、アナログプローブそれ自体によって、またはアナログプローブに通気孔を開く信号を送ることができるアナログプローブの外部にあるデバイスによって検出することが可能である。例えば、デバイスは、上述されているように圧力センサー（例えば、気圧計または同様のもの）を備えることが可能である。これは、アナログプローブが通気孔が開いているときに、例えば、セットアップ時、および／または、較正ルーチンにおいて、チャンバー内に入り込む可能性のある汚染物質に曝されることがありそうもない段階でのみ生じるように構成することが可能である。
【０１１６】
図１６は、本発明に従ったアナログプローブ６５０のさらなる代替的実施例を示しており、そこでは、コンプライアントシール部材は備えられていない。むしろ、この実施例では、第１のチャンバー７８は、ガスの代わりに液体を充填される。第１のチャンバー７８は、液体が第１のチャンバー７８内に保持されるようにプラグ６１０によって通信モジュール５８のチャンバー６１から封止される。概略が図示されているように、ケーブル６２０は、センサー６８、７０が通信モジュール５８内のコンポーネント（例えば、トランシーバ５９）に接続されるようにプラグ６１０を貫通する。液体は、気体に比べて実質的に圧縮性が低いので、液体は、アナログプローブ６５０の動作環境における大気圧の変化により第１のコンプライアントシール部材７４の移動を防ぎ、したがって抑制装置として働く。もちろん、理解されるように、液体は、良好な誘電特性を有するべきであり、例えば、少なくとも１０−４の散逸率を有する。好ましくは、低い液体は、低粘度、例えば、６０センチストーク以下、および例えば、２０〜６０センチストークの範囲内の粘度を有する。好ましくは、これの粘度は、温度が変化しても安定している。好適な液体としては、温度に関して安定し、粘度が低く、良好な誘電特性を有する電気的絶縁性を持つ液体が挙げられ、例えば、ポリジメチルシロキサンなどの、シリコーン油を含む、さまざまなシリコーン溶液が挙げられる。２００Ｆｌｕｉｄ（登録商標）およびＸｉａｍｅｔｅｒ（登録商標）ＰＭＸ−５６１  Ｔｒａｎｓ  Ｌｉｑｕｉｄなどのシリコーン溶液が、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ社（登録商標）から入手可能である。
【０１１７】
上述されているアナログプローブのどれかで測定される被加工物２０は、アナログプローブ５０で検査される前に工作機械装置１０上ですでに機械加工されていてもよい。被加工物２０は、例えば、工作機械装置１０が少なくとも２つのスピンドル１２を有している場合に、アナログプローブ５０で検査するのと同時に工作機械上で機械加工されうる。
【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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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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