(57)【要約】  本発明は、複数の軸回転ピンを包含する多関節式アームを備える三次元測定器具に関していて、前記軸回転ピンの各々を中心とする回転角度を個別に測定するために、前記アームに内蔵される角度コーダを備える。本発明は、器具（１）のアーム（４；５）の少なくとも１つが、二つのアーム部分の間に挿入される中空管（４．１１；５．１１）を包含し、前記中空管がその端部の各々で、突合せ接合する端部の相互の締付けとは無関係に、精確で安定し繰返されるアームの軸線上の芯合せを保証するために、隣接するアーム部分の端部の突合せ接合の形態と適合する突合せ接合の形態を有し、前記中空管と前記アーム部分との間の結合が、器具全体を再較正すること無く、中空管を長さの異なる別の中空管と現場で交換することが可能である着脱可能な締付け手段（１０）によって、前記突合せ接合する端部に備えられることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多関節式アーム付き三次元測定器具であって、
関節軸の各々を中心とする回転角度を個別に測定するために、前記アームに内蔵される角度エンコーダを備える複数の関節軸を具備するものにおいて、
前記器具（１）のアーム（４；５）のうちの少なくとも一つが、二つのアームセグメントの間に挿入される中空管（４．１１；５．１１）を包含し、その一つ（４．１３；５．１３）が、前記アームの長手方向軸線（Ｘ３；Ｘ５）を中心とする回転角度を測定する角度エンコーダ（Ｃ３；Ｃ５）を収容し、前記中空管がその端部の各々で、当該の突合せ接合する端部の相互の締付けとは無関係に、精確で安定し繰返しが可能な前記アームの軸線上で芯合せを保証するために、前記隣接するアームセグメントの端部の突合せ接合形態と相補的なそれぞれの突合せ接合形態を有し、前記中空管と前記アームセグメントとの間の結合が、前記器具全体の再較正を必要とすることなく、前記中空管を長さの異なる別の中空管と現場で交換することが出来る着脱可能な締付け手段（１０）によって、前記突合せ接合する端部に備えられることを特徴とする測定器具。
【請求項２】
各々の中空管（４．１１；５．１１）が、一方の端部で第一タイプの突合せ接合形態を有し、その反対側の端部で前記第一タイプと相補的な第二タイプの突合せ接合形態を有することを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記相補的な突合せ接合形態が、円形の接触リング（２１．１１；２１．１２）を備える雌フランジと雄フランジ（２０．１１；２０．１２）を有するタイプからなり、角度割出し手段（２６．１１；２６．１２）を包含することを特徴とする、請求項１又は２に記載の器具。
【請求項４】
前記角度割出し手段が、一つのフランジによって支持される軸方向の指状部（２６．１２）と、その他のフランジに形成される軸方向の穴（２６．１１）とを包含することを特徴とする、請求項３に記載の器具。
【請求項５】
前記着脱可能な締付け手段が、前記突合せ接合される相補的なフランジ（２０．１１，２０．１２）を覆うことになる蝶番式カラー（１０）によって構成されることを特徴とする、請求項１と３のいずれか一項に記載の器具。
【請求項６】
各々の蝶番式カラー（１０）が、前記突合せ接合される相補的なフランジ（２０．１１；２０．１２）の円錐形の外面（２５．１１；２５．１２）と接触するようになるために面している円錐形ファセット（１８）を有することを特徴とする、請求項５に記載の器具。
【請求項７】
前記雌フランジと雄フランジ（２０．１１；２０．１２）の各々が、蝶番式カラー（１０）の直径にほぼ相当する外径の包囲用カップ（３１．１１；３１．１２）を装着することを特徴とする、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
各々の中空管（４．１１；５．１１）が、結合した通信用母線（３５．１１）に接続される電子識別カード（３３．１１）を内部に備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の器具。
【請求項９】
前記雌フランジと雄フランジ（２０．１１；２０．１２）はまた、前記フランジが前記着脱可能な締付け手段（１０）によって機械的に共に結合されている場合に、電気的結合を自動的に用意するための相補的な接続部材を備えることを特徴とする、請求項３から８のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１０】
前記相補的な接続部材が、複数の対応する接点ブレード（２９．１１；１９．１２）を包含することを特徴とする、請求項９に記載の器具。
【請求項１１】
各々のフランジ（２０．１１；２０．１２）が、五枚の接点ブレード（２９．１１；２９．１２）に限定されるアセンブリを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の器具。
【請求項１２】
各々の接続アセンブリが、使用の際に中空管（４．１１；５．１１）のタイプを認識する信号を提供することを可能にする追加の接点ブレードを包含することを特徴とする、請求項１１に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の関節軸を有する多関節式アーム付き三次元測定器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の関節軸を有する多関節式アーム付き三次元測定器具を例示する特許文献は非常に多数存在する。最近の測定器具は、一般に最高六つの関節軸を有する。
【０００３】
一般的に、多関節式アーム付き三次元測定器具は従来、関節軸の各々を中心とする回転角度を個別に測定するために、前記アームに内蔵された角度エンコーダを有している。
【０００４】
一例として、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４及び特許文献５を参照することが出来る。
【０００５】
このような多関節式アーム付き三次元測定器具は、極めて精密でなくてはならず、一つのアームを作動するたびに、直ちに測定器具全体の再較正を行うことが常に必要である。
【０００６】
近年、オペレータによる操作の際のより良い快適性を達成する目的で、器具の電気的接続手段を単純化し各々の関節アームの重量を最小化するために、このような三次元測定器具を改善する試みにおいて、非常に多数の努力がなされてきた。
【０００７】
従って、例えば、従来の測定器具の多関節アームに付随する角度エンコーダは、各エンコーダと補間カードとの間で、次に補間カードとコンピュータとの間で、そして最後にコンピュータと一般的通信手段との間で接続を用意するために必要な非常に多数の電線の存在が常であった。現今では、この分野の最近の開発によって、補間、計数及び接続機能を同時に実施する小型カードが使用可能となり、一方、角度エンコーダあたり５本の電線に限定される母線ケーブルが使用される。
【０００８】
なお、測定される物体のタイプに応じて、及び計測が実施されている間の前記物体が配置されるスペースに応じて、多関節式アーム付き三次元測定器具の幾何形状を調整出来ることが増々所望される。この点においてこの分野の専門家は、三次元測定器具の一つ又はそれ以上の関節アームの長さを変更出来るようにしようとした。実際、より短い又はより長いアームを利用できることは、測定される部品の許容誤差が概ね、小さな寸法に対してはきつく、大きな寸法に対しては緩いことを考えれば、長さと精度の間の最適な妥協を目指して、オペレータが、測定スペースの容積と所要の測定精度とに最も適合した長さのアームを選択することを可能にする。
【０００９】
一つのアームを長さの異なる別のアームと交換する課題は、多関節操作ロボットの分野で注意が向けられてきた。従って、特許文献６は、角度トランスミッションによって相互に連結される回転シャフトを収納するアームを有する多関節操作ロボットについて記述している。各アームは、角度トランスミッションと連結する二つのアームセグメントの間に挿入される中空管によって構成され、共にボルト留めされる隣接フランジを介して固定され、この結果、当該の内部シャフトと機械的な回転結合をする。実際に、一つの中空管を長さの異なる別の中空管と交換することが出来るように分解のための準備がなされるが、分解は工場で行なわれ、その後三次元測定器具の総括的な再較正を実施する必要があることが強調される。いずれにせよ、当該の結合は、多関節アームが角度エンコーダを組み込んだ測定器具の結合とはかなり異なっていて、この結果、その教示は、上述のタイプの多関節式アーム付き三次元測定器具には転用できない。
【００１０】
出願人らは、ボルト留めにより互いに組立られるセグメントのアームを備える多関節式アーム付き三次元測定器具を開発した。アームのこのような実施形態は分解を可能にし、その結果、一つのセグメントを長さの異なる別のセグメントに交換することが可能となるが、それは工場においてのみ行うことができ、当然のことながら、そこで三次元測定器具全体の包括的な再較正を行うことが、常に必要であることが分かる。従って、着脱を実施するには、分解、再組立及び包括的な再較正の冗長で困難な作業によって甚だしい不利益を残しており、作業は工場で実施されなければならない。
【００１１】
出願人はまた、別の多関節式アーム付き三次元測定器具も開発し、そのアームは、120度で配置される三つのピンシステムと対応するＶ字形溝に係合することによって機械的に組立られ、それによって、総じて器具を再較正するいかなる必要性も回避するような六接点を備える平衡配置を創出している。しかしながら、このような構造は、接点がピンによって程度の差はあるが圧壊される場合に、締付け力の変動に対してきわめて鋭敏になることが判明し、従って、位置調整の厳密さの欠如ひいては幾何学形状的な不整合を誘発する。さらにアームは器具の使用に祭し、おそらくは接触領域の脆弱性の結果として十分な剛性が不足し、それによって矯正することが困難な精度不良を誘発することが確認された。
【００１２】
その結果、最小限の制約で利用における高い順応性を備え、同時に所要精度と測定空間の容積との間の整合性を最適化する構造を有する多関節式アーム付き三次元測定器具に対する必要性が存在する。
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５４０２５８２号明細書
【特許文献２】米国特許第５６１１１４７号明細書
【特許文献３】米国特許第５７９４３５６号明細書
【特許文献４】米国特許第５８２９１４８号明細書
【特許文献５】米国特許第５９２６７８２号明細書
【特許文献６】米国特許第４９８４９５９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って本発明は、上述の欠点が無く、かつ最小限の制約で及び工場又は作業場に測定器具を返送する必要の無い、組立と分解を迅速に実施できる多関節式アーム付き三次元測定器具を考案することを目的としている。
【００１５】
本発明の別の目的は、衝撃がある場合でさえ輸送に影響されない信頼性を備え、特にケースに入れて輸送されるようになっている多関節式アーム付き三次元測定器具を考案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に従って上述の課題は、関節軸の各々を中心とする回転角度を個別に測定するためにアームに内蔵された角度エンコーダを備える、複数の関節軸を有する多関節式アーム付き三次元測定器具によって解決され、その器具の少なくとも一つのアームが、二つのセグメントの間に挿入される中空管を含み、その一つが、前記アームの長手方向軸線を中心とする回転角度を測定する角度エンコーダを収容し、前記中空管がその端部の各々で、当該の突合せ接合する端部に相互の締付けとは無関係に、精確で安定し繰返しが可能なアームの軸線上で芯合せを保証するために、隣接するアームセグメントの端部の突合せ接合形態と相補的なそれぞれの突合せ接合形態を有し、前記中空管と前記アームセグメントとの間の結合が、器具全体の再較正を必要とすることなく、中空管を長さの異なる別の中空管と現場で交換することが出来る着脱可能な締付け手段によって、前記突合せ接合する端部に備えられる。
【００１７】
このような構造によって、オペレータは、迅速かつ繰返し可能な着脱作業を、測定現場で実施することが可能となる。さらに、短い中空管と長い中空間を準備するという単純な事実は、使用に際し、非常に有利な順応性を獲得し、測定器具の初期精度を保ちながら、オペレータが所定の機械によって測定されるスペースの容積を考慮に入れることが出来る。さらに、出来るだけ小型で輸送時の信頼性を高め、分解された状態でケース内に入れて機械を輸送することが可能である。詳細には、分解された状態での輸送においては、衝撃があった場合でも器具の信頼性が保持されることを検分すべきであり、ケース内に収納された中空管の場合において、オペレータが器具の総括的な再較正を実施する必要性が無いことを保証する。
【００１８】
好ましくは、各々の中空管は、一方の端部で第一タイプの突合せ接合形態を有し、その反対側の端部で第一タイプと相補的な第二タイプの突合せ接合形態を有する。
【００１９】
かかる形態は、使用に際して非常な順応性を達成することと同時に、中空管を逆向きに取付けることを回避することの両方を可能にする。
【００２０】
有利には、相補的な突合せ接合形態は、円形の接触リングを備える雌フランジと雄フランジを有するタイプからなり、これらは角度割出し手段を含む。詳細には、角度割出し手段は、一つのフランジにより支持される軸方向の指状部とその他のフランジに形成される軸方向の穴とを包含する。
【００２１】
別の特定な実施形態に従って着脱可能な締付け手段は、突合せ接合される相補的なフランジを覆うことになる蝶番式カラーによって構成される。変更実施例において、当然のことながら着脱可能な機械的結合を、対面するフランジを共にボルト留めすることによって備えることが可能であるが、しかしながら、このような作業にはより多くの時間を消費し、それらはまたより多くの配慮と正確さを必要とし、その結果詳細には、蝶番式カラーを使用することが好適である。
【００２２】
そこで好ましくは、各々の蝶番式カラーは、突合せ接合される相補的なフランジの円錐形の外面と接触するようになっている、対面する円錐形ファセットを有することである。詳細には、雌フランジと雄フランジの各々は、蝶番式カラーの直径にほぼ一致する外径の包囲用カップを装着する。
【００２３】
さらに有利には、各々の中空管は、結合した通信母線に接続される電子識別カードを内部に備えることである。このことは、中空管の装着間違いを回避するために価値がある。
【００２４】
さらに好ましくは、雌フランジと雄フランジはまた、それらが着脱可能な締付け手段によって機械的に共に結合されている場合に、電気的結合を自動的に用意するための相補的な接続部材を備える。
【００２５】
そこで有利には、相補的な接続部材が、複数の対応する接点ブレードを包含することである。詳細には、各々のフランジが、五枚の接点ブレードに限定されるアセンブリを備えることができる。そこで好ましくは、各々の接続アセンブリが、使用の際に中空管のタイプを認識する信号を提供することを可能にする追加の接点ブレードを包含することである。
【００２６】
本発明のその他の特徴と利点は、特定の実施形態に関する以下の記述及び添付図面に照らして、さらに明白になると思われる。
【００２７】
添付図面の図を参照するものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に従う多関節式アーム付き三次元測定器具の構造を以下でさらに詳細に記述するために、図１〜６を参照するものとする。
【００２９】
図１は、六軸タイプのこの例示において、１で参照される多関節式アーム付き三次元測定器具を示す。特に測定器具１は、第一回転アーム３に付随する円筒形の基部３.０が上に載る支持用台座２を包含する。第一回転アーム３は、二つの多関節式アーム４と５、及び多関節支持体６へと続き、測定センサ７は、ヨーク形状の多関節支持体６の端部に取付けられる。
【００３０】
第一アーム３は、中央軸線Ｘ１を中心にして回転出来る関節端部３．２によって終端となる軸線Ｘ１の管状本体３．１を有する。関節端部３．２は、後続するアーム４の一部を形成する軸回転するヨーク４．３を支持し、このヨークは、Ｘ２で参照される軸線を中心に軸回転することが出来る。アーム４は軸回転ヨーク４．３に連結され、ここでヨーク形状の、Ｘ３で参照されるアーム４の中央軸線を中心に回転する関節端部４．２を備える、管状本体４．１を包含する。ヨーク４．２は、後続のアーム５の一部分を形成する関節端部５.３と適合する。関節端部５．３は、アーム４のヨーク４．２のＸ４で参照される軸線を中心に軸回転出来る。関節端部５．３と連結する最終のアーム５は、管状本体５．１と関節端部５．２を有し、関節端部はＸ５で参照される前記アームの中央軸線を中心に回転することが出来る。最後に、関節端部５．２には、測定センサ７で終端となる終端ヨーク６を備える。終端ヨーク６と結合する測定センサ７とは、アーム５の関節端部５．２のＸ６で参照される軸線を中心に軸回転するように装着される。
【００３１】
従って、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、及びＸ６で参照される六本の関節軸線があることが分かる。従って、これは所謂、六軸測定アームである。しかしながら、本発明はこの所定の軸数に、決して限定されるもので無く、七軸さらにはそれ以上の軸を有する装置を提供することがまた可能である。
【００３２】
六本の軸線の各々を中心とする回転角度は、可動アームの対応する部分に内蔵される結合する角度エンコーダによって個別に測定され、これらのエンコーダは、対応する軸線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、及びＸ６と関連して、ここでＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、及びＣ６で参照される。
【００３３】
一般に、以上に記述されたような測定器具１の構造は、多関節式アーム付き三次元測定器具の先行する従来の実施形態に完全に適合するものである。
【００３４】
本発明の特徴的態様に従って、器具１のアーム４、５の少なくとも一つは、二つのアームセグメントの間に挿入される中空管を含み、その一つが、前記アームの長手方向軸線Ｘ３、Ｘ５を中心とする回転角度を測定する角度エンコーダを収容する。その上、その端部の各々で、当該の中空管は、突合せ接合する端部の相互の締付けとは無関係に、精確で安定し繰返しが可能なアームの軸線上の芯合せを保証するために、隣接するアームセグメントの端部の突合せ接合形態と相補的な突合せ接合端部を有し、前記中空管と前記アームセグメントとの間の結合が、器具全体の再較正の必要性を伴わずに、中空管を長さの異なる別の中空管に現場で交換することが出来る、１０で参照される着脱可能な締付け手段によって前記突合せ接合する端部に備えられる。
【００３５】
特に中空管は、器具のアーム４及び５の各々に備えられ、従って、このような着脱の可能性によって達成される使用の際の順応性を、最適な形で活用することが可能になる。しかしながら、意図した活用が出来るならば、唯一つのアームに、一つの中空管のみを備えることも可能である。
【００３６】
従って本発明の特徴によって、アーム４の管状本体４．１は、二つのアームセグメントの間に挿入される中空管４．１１を含み、その一つは、長手方向軸線Ｘ３を中心とする回転角度を測定する角度エンコーダＣ３を収容する。特にアームセグメント４．１０は、ヨーク４．３との一体化部分を形成し、一方、その他のアームセグメントは、ヨーク４．２に堅固に固定され、角度エンコーダＣ３を収納する部分４．１３と、軸線Ｘ３を中心に部分４．１３との関係において回転可能な相補的な部分４．１２とを含み、前記相補的な部分４．１２は、この場合中空管４．１１に結合されている。中空管４．１１と一端部でアームセグメント４．１０との間の結合、及び中空管４．１１と他端部でアームセグメント４．１２，４．１３との間の結合は、ここに１０で参照される着脱可能な締付け手段によって突合せ接合する端部に提供され、着脱可能な締付け手段は特に、図３及び４を参照して以下にさらに詳述される蝶番式カラーの形状で作られる。
【００３７】
同様の方法で、アーム５の管状本体５．１は、二つのアームセグメントの間に挿入される中空管５．１１を含み、その一つが、前記アームの長手方向軸線Ｘ５を中心とする回転角度を測定する角度エンコーダＣ５を収容する。特に中空管５．１１は、アーム５の関節端部５．３に堅固に固定されるセグメント５．１０と、角度エンコーダＣ５を収容する部分５．１３に連結される部分５．１２との間に挿入され、軸線Ｘ５を中心として部分５．１３に関して回転することが可能である。ここで再度、中空管５．１１と当該の二つのアームセグメントとの間の結合が、着脱可能な締付け手段１０によって突合せ接合の端部に提供され、ここではアーム４の中空管４．１１のために使用されるものと同一の蝶番式カラーの形状で実施される。
【００３８】
図２に例示されるように、蝶番式カラー１０が開放された時に、測定器具のアーム４及び５は、小型で従って輸送ケース内に容易に収納される分離した構成要素の形状になる。
【００３９】
さらに重要なのは、中空管４．１１と５．１１は、中空管の長さを唯一の基準として、複数の利用可能な中空管から選択することが可能である。この長さによる選択は、実施すべき作業のタイプ、従って当該の測定スペースに応じてオペレータによって行なわれる。このような構造は、実際の測定現場において、オペレータが当該の測定タイプにより良く適合する長さの異なる別の中空管によって、装着している中空管を取外してこれと交換するために、迅速に当該の二つの蝶番式カラーを解放することが可能であることにおいて、利用の順応性に関して多大な利点を示すことが直ちに理解される。機械的な結合及び以下に説明される電気的な結合もまた達成するために、オペレータは、所定の場所に蝶番式カラーを設置し直すことだけで十分であり、測定器具全体の再較正を行う必要はない。これは全て、対応する突合せ接合の端部の相互の締付けとは別に、アームの軸線上で精確かつ安定した芯合せを保証することが出来る相補的な突合せ接合形態の特定の配置によって可能となる。
【００４０】
図３及び４は、中空管の突合せ接合する端部とアームセグメントの突合せ接合する端部との間の機械的結合、従ってさらに電気的結合も備える蝶番式カラー１０を示す。
【００４１】
特に各々の蝶番式カラー１０は、部品１２によって共に蝶番式に動かされる二つの構成要素を包含し、各々は、突合せ接合される要素を覆うためのものである二つの重ね合わされた半リングを有する。蝶番式レバー１３は、カラー１０を開放又は閉鎖させることが可能である。レバー１３は、カラーの構成要素の一つに１６でそれ自体が蝶番式に動く湾曲した取付け金物１５に、蝶番式に恒久的な方法で連結される。同じレバー１３が、カラーの開放を可能にするために分離できる方法で、カラー１０のその他の構成要素に１４で蝶番式に動かされる。各々の完全なリング１１は、ここでは四つある締付け用舌状部１７を有し、わずかに円錐形となる向き合う内部ファセット１８を有する。これらの円錐形のファセット１８は、相補的な突合せ接合されるフランジの円錐形の外面と接触するようになる。図４に示されるように、カラーが閉鎖された位置において、レバー１３を受容する役割の凹所があることにも留意されたい。
【００４２】
二つの突合せ接合される端部、中空管の一部分を形成する物、及び結合するアームセグメントの一部分を形成するその他の物の構造のさらなる詳細な記述が以下になされる。これらの図においては、中空管４．１１の一方の端部と、結合するアームセグメントの部分４．１２の一方の端部のみを示しており、同様の配置が中空管４．１１の他方の端部のみならず、アーム５と結合する別の中空管５．１１についても見出されることが分かる。
【００４３】
この点において、各々の中空管４．１１又は５．１１が、一方の端部で第一タイプの突合せ接合形態を有し、反対側の他方の端部で第一タイプと相補的な第二タイプの突合せ接合形態を有することを提供することが有利であるということを指摘することが適切である。この構造は決して本質的ではないが、これにより中空管の誤配置を回避することができ、さもなければ結果として、突合せ接合形態及び／又は結合する接続部材を誤って示すことになる。
【００４４】
図５と６に見られるように、相補的な突合せ接合形態は、雌フランジと雄フランジのタイプからなる。特に雌フランジ２０．１１は、中空管４．１１に備えられ、雄フランジ２０．１２は、アームセグメントの部分４．１２に備えられるが、当然ながら、逆の配置を備えることも可能である。
【００４５】
雌フランジ２０．１１は、円筒形部分２２．１１に、それから新しい円形リング２３．１１に連結される円形の外部軸受リングを包含する。雄フランジ２０．１２上には、フランジ２０．１１のリング２１．１１と軸受接触状態になる円形リング２１．１２と、次にリング２３．１２が終端の円筒形の雄部分２２．１２とがある。二つの突合せ接合する端部が、アームの共通軸線（ここでは軸線Ｘ３）に沿って互いに向かって動く場合に、対面するリング２１．１１と２１．１２とは、互いに圧迫するようになり、一方同時に、相互に嵌合する円筒形の表面２２．１１と２２．１２とによってアームの軸線Ｘ３に芯合せがなされる。リング２３．１１と２３．１２とは隣接するが、それらは軸受接触状態にならない。
【００４６】
角度割出し手段がまた備えられ、一方のフランジ（ここでは雄フランジ２０．１２）によって支持される軸方向の指状部２６．１２と他方のフランジ（ここでは雌フランジ２０．１１）に形成される軸方向の穴２６．１１とによって特に構成される。角度割出によって、装着又は取外しの際に動かなくなるいかなる危険性も回避するために、軸方向の穴２６．１１を大きめに作ることによって、わずかなあそびを備えることが出来る。以下で説明されるように、新しい中空管４．１１が再装着された後は、アームの軸線、特に軸線Ｘ３を中心とする回転に関連する簡単な再較正だけで充分である。
【００４７】
図５でより明確に認識できるように、雌フランジ及び雄フランジ２０．１１、２０．１２は、円錐形の外面２５．１１、２５．１２を有し、当該の蝶番式カラー１０の対面する円錐形ファセット１８と接触することになる。蝶番式カラー１０の締付けは、アームの軸線Ｘ３に極めて精確な心合せで結合される軸受リング２１．１１と２１．１２との間の完全な接触を達成することに役立つことが容易に理解できる。包囲用カップ３１．１１と３１．１２とは、雌フランジ及び雄フランジ２０．１１、２０．１２上に存在することがまた認識され、カップの外径は蝶番式カラー１０の直径にほぼ相当する。図５で分かるように、カラーが閉じられた結合位置において、突合せ接合領域に非常に狭い極厚部が存在し、外部の汚染性作用物質の進入の危険性、及び以下に記述する電気接続部材に影響を及ぼす可能性を無くしている。
【００４８】
雌フランジと雄フランジ２０．１１と２０．１２はまた、前記フランジが着脱可能な締付け手段１０によって機械的に共に結合される場合に、自動的に電気的結合を提供する相補的な接続部材も備えている。
【００４９】
特に、相補的な接続部材は、複数の対応する接点ブレードを包含する。従って、雄フランジ２０．１２に対して、可撓性の接点ブレード２９．１２を備える二つのコネクタブロック２８．１２を支持する小プレート２７．１２が見分けられる。その他の突合せ接合端部において、組合せる可撓性接点ブレード２９．１２と協働するための平らな接点ブレード２９．１１を有する平らなコネクタ２８．１１を備える小プレート２７．１１が見分けられる。
【００５０】
ここで、各フランジ２０．１１、２０．１２は、電線３５．１１、３５．１２で構成される結合する通信母線の接続を提供するための五つの接点ブレード２９．１１、２９．１２に限定されたアセンブリを備えている。特に、使用される母線は、五本の電線から作られ（当然ながらこれは単に一例にすぎない）、そのうちの二本は給電用、二本はデータ転送用及び一本は事象転送用である。各接続アセンブリが、使用の際に、中空管のタイプを認識する信号を供給するための追加の接点ブレードを有するように用意することもまた有利であるかもしれない。従って、結合する第六の電線は、機械的操作防止が無い場合の使用の際に、中空管のタイプ、詳細にはその長さについて、オペレータによって直ちに受用することが出来る正確な表示を提供するのに役立つ。この追加の情報は、中空管の誤った装着を回避するのに役立ち、このような誤った装着は、器具に接続される制御用コンピュータから出されるメッセージによって直ちにオペレータに知らされる。
【００５１】
各中空管が、結合する通信母線に接続される電子識別カードを内部に備えるように用意することは、同様に有利であり、従って適正な中空管が、所望する長さのアームを得るために所定の位置に配置されたことを保証することが出来る。従って図５において、中空管４．１１の小プレート２７．１１よって支持されるアセンブリが見分けられ、そのアセンブリは、平らな接点ブレード２９．１１に接続部を集めるコネクタ３２．１１、コネクタ３２．１１に接続される電子カード３３．１１、電子カード３３．１１のその他の端部に装着されるコネクタ３４．１１、及び前記コネクタから延伸する通信用母線の六本の電線３５．１１を包含する。
【００５２】
最後に、結合するフランジ上の小プレート２７．１１を固定するための機械的手段と結合される通路３０．１１の存在が認められる。
【００５３】
中空管の交換後再始動操作の前に、器具の残りの部分は、すでに中空管の新しい長さについて工場で較正されているから、器具全体の再較正を行う必要が無い。その結果、オペレータが実施する必要のある唯一の較正作業は、当該のアームのエンコーダに関連する較正である。このような較正は実施が容易であり、実際にはほとんど時間がかからない。利用可能な円錐形の穴の中にセンサ７を配置し、次に、可能なかぎり一定な三次元の一点を得るために、エンコーダの偏りを調整しながら穴を中心としてアームを回転させるだけで十分である。これは、いかなる特別な工具を使用する必要がなく、きわめて迅速に実施され、当然のことながら測定と同じ現場で実施できる、情報処理における単純な調整である。
【００５４】
従って、迅速に及び繰返し可能に、装着し取外す能力を備える、モジュール構造の三次元測定器具を提供する。オペレータは、相補的な突合せ接合形態によって得られる、精確で安定し特に繰返し可能なアームの軸腺上の芯合せによって、器具のいかなる総括的な再較正も行う必要なく、測定現場で中空管を交換することができる。複数の中空管の長さが利用可能な場合に、詳細には短い物と長い物について、本発明の測定器具は、所要の測定精度と測定スペースの容積との間の最適な適合を提供する。
【００５５】
長さのモジュール化に加えて、本発明の測定器具の構造は、器具を輸送することにおいて相当な利点を提供する。分解は、器具を小さな輸送用ケース内に収納することを可能にし、ケースに衝撃が加わった場合に分解された状態の機械にはいかなる影響も及ばない。この点において、分解状態で輸送することは、ケース内に収納された中空管が不動の構成要素であるから、ケースを落下させた場合にいかなる較正の損失も誘発せず、そのため、信頼性には全く影響を受けないことを認識すべきである。
【００５６】
最後に、モジュール構造はまた、測定器具の残りの構成要素を保ちながら、場合によって破損したサブアセンブリを交換するだけでよいという点で、保守管理においても重要な利点を提供する。
【００５７】
本発明は、上述された実施形態に限定されず、それどころか上述された本質的な特徴を再現する同等の手段を用いるいかなる変更実施例も包含する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】中空管を含む二つのアームを有する、本発明に従ってなされた多関節式アーム付き三次元測定器具の斜視図である。
【図２】二つの中空管と、結合する取外し可能な締付け手段、特に蝶番式カラーの形態で実施される手段との存在を明確に示すために、分離されたそれらの構成要素を備えたアームを示す、図１と類似の図である。
【図３】締付け前の位置における、前述の蝶番式カラーの一つの斜視図である。
【図４】締付け後の位置における、前述の蝶番式カラーの一つの斜視図である。
【図５】蝶番式カラーにより達成される機械的結合、及び位置合わせの接点ブレードを有する相補的な接続部材によって提供される電気的結合の両方を示す、二つの相補的な突合せ接合形態の部分斜視断面図である。
【図６】対象の機械的及び電気的な結合部材をより明確に示している、開放した状態で二つの相補的な突合せ接合形態間の接合部の斜視図である。
【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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【国際調査報告】
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