(57)【要約】  計測プローブのタスクモジュールまたはスタイラスを交換するための装置を開示する。一の実施形態において、スタイラスモジュール（１８）がプローブの保持モジュール（１６）に磁気的に保持される。水平ピン（３８）は保管装置（３２）から延在し、スタイラスモジュール（１８）の開口（４0）に係合する。これは、スタイラスモジュールが保持モジュールの垂直方向の移動により分離されることを可能にする。保持モジュールに対するスタイラスモジュールの傾斜をコントロールするために、ピン（３８）は、スタイラスモジュールと保持モジュールとの間の磁気結合力の合成ベクトルに達する又はこれを越えて延在し、合成ベクトルは、この実施形態においては、スタイラスモジュールの中心線（４２）に沿っている。
2010539467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解放可能に結合されたタスクモジュールまたはツールをプローブ又はプローブの保持モジュールから分離する、および／または、解放可能に結合されたタスクモジュールまたはツールをプローブ又はプローブの保持モジュールへ接続するための保管装置であって、前記タスクモジュールまたはツールは、前記プローブ又はプローブの保持モジュールに、これらの間の合成結合力によって解放可能に結合され、前記タスクモジュールまたはツールは、前記合成結合力を概ね横切る方向の少なくとも一の細長い受容開口を有し、
前記保管装置は、前記タスクモジュール又はツールの少なくとも一の前記受容開口に係合するための、前記合成結合力を概ね横切る方向の少なくとも一の係合部材を備え、
前記係合部材は、当該係合部材が少なくとも一の受容構造に係合する際に、
前記タスクモジュール又はツールと前記プローブ又は保持モジュールとの間の前記結合力の合成ベクトルに実質的に達する又はこれを超えて延在するように形成されている、保管装置。
【請求項２】
単一の前記細長い係合部材を備える、請求項１に記載の保管装置。
【請求項３】
前記係合部材が前記少なくとも一の受容開口と係合する際に、前記合成ベクトルの位置と交差するように前記係合部材が形成されている請求項１または請求項２に記載の保管装置。
【請求項４】
前記係合部材は、その表面に突出部を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の保管装置。
【請求項５】
前記係合部材は、当該係合部材が少なくとも一の受容開口と係合する際に、前記合成ベクトルが前記突出部を通じて作用するように構成される、請求項４に記載の保管装置。
【請求項６】
前記係合部材は、長手方向の軸線を有し、前記少なくとも一の受容開口と係合する際に、前記長手方向の軸線に関してのタスクモジュールの回転を少なくとも規制可能に構成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の保管装置。
【請求項７】
前記係合部材は、長手方向の軸線を有し、当該係合部材が少なくとも一の受容開口と係合する際に、水平でかつ前記長手方向の軸線と直交する軸線に関するタスクモジュールの回転を少なくとも規制可能に構成される、請求項１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係合部分が前記タスクモジュールに係合している際に、記係合部材の長手方向の軸線に関する前記タスクモジュールの回転を規制する少なくとも一の保持手段をさらに含む請求項１ないし７のいずれかに記載の保管装置。
【請求項９】
前記少なくとも一の保持手段は、少なくとも一のメカニカルストップを含む請求項８に記載の保管装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一の保持手段は、前記係合部材の構成を含む請求項８に記載の保管装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに係る構造を有する少なくとも一の保管装置を含むマガジン。
【請求項１２】
プローブ又はプローブの保持モジュールに解放可能に結合するのに適したタスクモジュールまたはツールであって、
前記タスクモジュールまたはツールと前記プローブ又は保持モジュールとの間に解放可能な結合であって、これらの間に合成力を生み出す結合を提供するために、前記プローブまたは保持モジュールにおいて少なくとも一の対応結合要素と係合する少なくとも一の結合要素と、
保管装置の係合要素と係合するための前記ハウジングにおける少なくとも一の受容開口であって、前記係合部材が当該少なくとも一の受容開口と係合する際に、前記合成力のベクトルに達する又はこれを越えるように延在する少なくとも一の受容開口とを備える、タスクモジュールまたはツール。
【請求項１３】
前記少なくとも一の受容開口が、合成吸引力と位置合わせされる突出部を含む請求項１１または１２に記載のタスクモジュール。
【請求項１４】
少なくとも一の受容構造を有する解放可能に結合されたタスクモジュールをモジュールプローブから分離する、および／又は、当該タスクモジュールへ接続するための保管装置であって、
長手方向の軸線を有し、前記タスクモジュールの少なくとも一の受容構造と係合のための少なくとも一の係合部分を有する係合部材を備え、
前記少なくとも一の係合部分は、少なくとも一の長手方向の軸線と水平でかつ前記長手方向の軸線に対して垂直な軸線とに関する前記タスクモジュールの回転を少なくとも規制可能にするように構成され、前記少なくとも一の係合部分は、前記少なくとも一の受容構造と係合する、保管装置。
【請求項１５】
前記係合部材は、突出部をその表面に含む請求項１４に記載の保管装置。
【請求項１６】
前記少なくとも一の係合部分は、前記タスクモジュールに係合する際に、前記係合部材の長手方向の軸線に関する前記タスクモジュールの回転を規制するための少なくとも一の保持手段をさらに含む請求項１４または１５に記載の保管装置。
【請求項１７】
前記少なくとも一の保持手段は、少なくとも一のメカニカルストップを含む請求項１６に記載の保管装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれかに係る構造を有する少なくとも一の保管装置を含むマガジン。
【請求項１９】
解放可能に結合されたタスクモジュールまたはツールをプローブ又はプローブの保持モジュールから分離する、および／または、解放可能に結合されたタスクモジュールまたはツールをプローブ又はプローブの保持モジュールへ接続するための保管装置であって、前記タスクモジュールまたはツールは、前記プローブ又はプローブの保持モジュールに、これらの間の合成結合力によって解放可能に結合され、前記タスクモジュールまたはツールは、少なくとも一の細長い受容構造を有し、
前記保管装置は、前記タスクモジュールまたはツールの少なくとも一の受容構造との係合のための、少なくとも一の細長い係合部材を備え、
前記係合部材は、当該係合部材が前記少なくとも一の受容構造に係合する際に、前記タスクモジュールと前記モジュールプローブとの間の結合力の合成ベクトルに実質的に達する又はこれを越えて延在するように形成されている、保管装置。
【請求項２０】
プローブ又はプローブの保持モジュールへ解放可能に結合するのに適したタスクモジュールまたはツールであって、
前記タスクモジュールまたはツールと前記プローブ又は保持モジュールとの間に解放可能な結合であって、これらの間に合成力を生み出す結合を提供するために、前記プローブ又は保持モジュールの少なくとも一の対応結合要素に係合するための少なくとも一の結合要素と、
少なくとも一の受容構造が上に延在する保管装置の前記係合要素に係合するためのハウジングにおける少なくとも一の受容構造であって、前記係合部材が前記少なくとも一の受容構造に係合する際に、前記合成力のベクトルに達する又はこれを越えるように延在する少なくとも一の受容構造と、を備えるタスクモジュール又はツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測プローブのモジュールおよび他のツールを交換するための装置に関する。特に、本発明は、プローブが設置されるマシンの動きを使ってプローブのモジュールまたはツールを交換するための装置に関する。マシンは、一般に、座標計測機（CMM）、工作機械、マニュアルの座標測定アームなどの座標位置決め装置である。 モジュールまたはツールは、プローブのスタイラスモジュールまたはスタイラスであるかもしれない。
【背景技術】
【０００２】
本出願人の先願である特許文献１は、（検知モジュールなどの）保持モジュールと（スタイラスモジュールなどの）タスクモジュールを含むタッチプローブを開示する。タスクモジュールは、磁気的に共に保持される２つのモジュールの運動学的係合要素を介して保持モジュールの反復可能なポジションに解放可能に設置される。複数の保管ポートを含むマガジンは、タスクモジュールのハウジングに備わる。保管ポートのそれぞれは、平行なドッキングインサートを有する１対のジョーを有するベースを含む。
【０００３】
プローブは、当該プローブをタスクモジュールが挿入される保管ポートに搬送するマシンの中空軸に設置できる。タスクモジュールは、その上部エッジがドッキングインサートの下面に隣接している円形リップを有する。
【０００４】
タスクモジュールは、中空軸の上方への動きにより、保持モジュールから分離される。タスクモジュールが保管ポートにより保持されると、これは磁気力に対して作用し、モジュール間の接触を断つ。
【０００５】
このようなマガジンとタスクモジュールは単一の継続的な動きにおいて、（専用のモーターや電磁石などの）追加のマシン装置なしで、保持モジュールによるタスクモジュールの係合、および、保管ポートからのタスクモジュールの解放を可能にする。
【０００６】
特許文献２は、モジュールプローブから、磁気的に結合されたタスクモジュールを分離するための保管ポートを開示する。保管ポートのアームはタスクモジュールと係合し、ピボットに関して回転可能であり、アームとしたがってタスクモジュールをピボットに関して回転させ、傾斜動作によってタスクモジュールとプローブの間の接触を断つように、タスクモジュールは上方に引かれる。
【０００７】
特許文献３は、プローブから、磁気的に結合されたスタイラスを分離するためのさらなる保管ポートを開示する。ポートはピンを有する。それはスタイラスの穴に係合する。これはポートにおいてプローブの上方の動きに対してスタイラスを保持する。上方の動きは、ポートにおけるスタイラスの傾斜を生じさせる。
【０００８】
モジュール間、または、スタイラスとプローブとの間に、大きい磁気力が存在する場合には、マシンの中空軸は、それらを分離するための十分な力を適用することができない、または、十分な力を適用することから反対の効果を被るかもしれない。タスクモジュールまたはスタイラスのそのような傾斜は、中空軸により適用された適当な力とマッチさせるためには、それらの間の力を減らすためには有利であるかもしれない。しかしながら、中空軸が十分な力を適用することができる場合には、モジュール（または、スタイラスおよびプローブ）を直接に引き離すことが有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第０５６６７１９号明細書
【特許文献２】米国特許第７０２４７８３号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１６６９７１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３においてさえ、保管ポートの１対のジョーの使用は、保管ポートとタスクモジュールの間の２つ以上の接触のエリアを結果として生じさせる（すなわち、個々のジョーとタスクモジュール）。製造公差のため、２つのジョーが水平であることを保証することはほとんど不可能である。 従って、保持モジュールから引き離すと、タスクモジュールにいくらかの傾斜が発生する。傾斜は、運動学的係合要素のスライドを生じさせるという不利を有する。過度なスライディングは、摩耗とデブリを発生させる可能性あり、運動学的係合要素をクリーニングすることを必要とさせる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は請求項に示す装置を提供する。いくつかの実施形態においては、これが、タスクモジュールまたはツールの傾斜を低減または防止する。他において、傾斜は望ましい方法でコントロールされる。例えば、保持モジュールまたはプローブが、保管装置と完全に位置合わせされない場合に、保持モジュールまたはプローブに対する傾斜を減らすように、保管装置に対する傾斜が許容される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の好適な実施形態は以下の図面を参照して説明される。
【図１】CMMに設置されたモジュールプローブを示す図である。
【図２】保管ポートに隣接したモジュールプローブの側面図である。
【図３】保管ポートと係合したモジュールプローブの側面図である。
【図４】モジュールプローブの保持モジュールと係合解除される、保管ポートと係合したタスクモジュールの側面図である。
【図５】保管ポートと係合したタスクモジュールの詳細を示し、タスクモジュール上の突出部を示す図である。
【図６】保管ポートと係合したタスクモジュールの詳細を示し、保管ポートの係合部材の突出部を示す図である。
【図７】保管ポートと係合したタスクモジュールの詳細を示し、保管ポートのタスクモジュールと係合部材の両方の突出部を示す図である。
【図８】保管ポートに保持されたタスクモジュールの回転を制限するための保持手段を含む保管ポートの実施形態を説明する図である。
【図９】保管ポートに保持されたタスクモジュールの回転を制限するための保持手段を含む保管ポートの実施形態を説明する図である。
【図１０】保管ポートに保持されたタスクモジュールの回転を制限するための保持手段を含む保管ポートの代替の実施形態を説明する図である。
【図１１】保管ポートに保持されたタスクモジュールの回転を制限するための保持手段を含む保管ポートの代替の実施形態を説明する図である。
【図１２】保管ポートに係合するタスクモジュールの詳細を示す図であって、係合部材と開口の両方が矩形断面を有する。
【図１３】係合部材がフォーク状で回転可能な保管ポートの一実施形態を示す図である。
【図１４Ａ】タスクモジュールの磁石の配置を説明する図である。
【図１４Ｂ】タスクモジュールの磁石の配置を説明する図である。
【図１４Ｃ】タスクモジュールの磁石の配置を説明する図である。
【図１５Ａ】先行技術に係るマガジンに保管されたタスクモジュールの平面図である。
【図１５Ｂ】本発明に係るマガジンに保管されたタスクモジュールの平面図である。
【図１６】本発明に係るタスクモジュールを保管するための回転式マガジンの平面図である。
【図１７】タスクモジュールと保持モジュールの間の機械結合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、中空軸１２が（図示しない）CMMのモーターにより、X、Y、およびZに動かされうる座標計測機（CMM）１０を示す。モジュール式の測定プローブ１４は、中空軸１２に設置され、CMMの中空軸１２に取り付けられる保持モジュール１６、および、保持モジュール１６に解放可能に設置されるタスクモジュール１８を含む。保持モジュールは、プローブの検知メカニズムを収容する検知モジュールを含んでいてもよく、タスクモジュールはスタイラスモジュールを含んでいてもよい。保持モジュールは、プローブヘッドを備えていても良く、これは、例えば１つ以上の軸線に関して回転を生じさせることができ、タスクモジュールはプローブを含んでいてもよい。
【００１４】
保持モジュール１６におけるタスクモジュール１８の位置は、保持モジュール１６の下面の一組の協働要素とともに、タスクモジュールの上面の一組の協働要素の間の係合により規定される。これらの協働要素は、例えば、他のモジュールにおいて同様に間隔をおいて配置された３対のボールと係合可能なモジュールの一つにおけるプローブの長手方向の軸線に関して１２０度毎に間隔をおいて配置された３つの円筒形ローラーを含む。これは、保持モジュール１６におけるタスクモジュール１８の位置が反復可能である運動学的搭載を構成する。協働要素の個々のセットは、係合において、保持およびタスクモジュールの双方において提供された磁石の間の吸引力によって保持される。協働要素の適当な配置は、ここに参照により含まれている本出願人の先願である欧州特許ＥＰ０５６６７１９とＥＰ０５０１７１０において開示されている。もちろん、保持およびタスクモジュールの双方に磁石ではなく、それらの一方のみに磁石を設けることも可能であり、これは、鉄などの磁気的に吸着する材料で形成される他の要素と協働する。
【００１５】
プローブのモジュール式の構造は、例えば、スタイラスモジュールのように、タスクモジュールの自動的な交換を可能にする。真にフレキシブルな測定システムを提供するためには、複数のタスクモジュールは、一のタスクモジュールから他のタスクモジュールへの自動的な交換を可能にするために、マシンの作業エリア内に保持されなければならない。
【００１６】
タスクモジュールを収納するために、CMMにおいて保管ポートが提供される。マガジンにおいていくつかの保管ポートは共に収容されうる。保管ポートに収納されたタスクモジュールは、保持モジュールによりピックアップされ、あるいは、タスクモジュールは空の保管ポートに保持モジュールにより積み重ねられる。この方法において、プローブは、タスクモジュールを交換し、その結果、作業に最も適したものが使用される。
【００１７】
保管ポートは、図２〜１３を参照して説明される。
【００１８】
図２は、本発明の保管ポートの第１の実施形態を説明する。保管ポート３２は、ベース３４、ベースから垂直に延在するサポート３６、サポートから水平に延在している係合部材３８を含む。 係合部材はタスクモジュールとの係合のための係合部分を有する。これは係合領域のすべてまたは一部を含むかもしれない。
【００１９】
簡素化されたモジュールプローブ１４はまた示され、保持モジュール１６とタスクモジュール１８を含む。保持モジュール１６は、CMM（または、他の座標位置決め装置）または他のプローブモジュールの中空軸に搭載可能である。図２において説明された実施形態では、タスクモジュール１８はスタイラスモジュールであり、変形可能なスタイラス８を加工物接触先端９とともに備えている。保持モジュール１６とタスクモジュール１８は、相互に係合する際に、それらの協働面２４、２６において保持モジュール１６に対するタスクモジュール１８の位置を規定する係合要素２0、２２の協働セットを有する。
【００２０】
タスクモジュール１８は、タスクモジュールと保持モジュールの磁石２８、３0によって保持モジュールに磁気的に保持される。個々のモジュールは、他のモジュールと協働する表面に１つ以上の磁石を備える。磁石は、タスクモジュールを保持モジュールに保持する力を生じさせる。図１４Aと図１４Ｂは、３つの磁石６0の位置を示すタスクモジュールの平面図と側面図をそれぞれ示す。これらの磁石６0により生じた力６２の合成ベクトルの位置が示される。 図１４Cは、磁石がタスクモジュールの中心線に関して等しくは分配されないタスクモジュールの上端の平面図である。このケースにおいて、合成力のベクトルの位置は、中心から偏心する。
【００２１】
モジュールを共に保持する力は、他の方法によっても与えられ、例えば、電磁的であってもよく、真空引きや、メカニカル（例えば、スナップフィット）であってもよい。個々のケースにおいては、モジュールにより経験された力の合成ベクトルが存在する。図１７は、モジュールが、メカニカルに解放可能な接続を使って解放可能に結合されたモジュールプローブを示す。タスクモジュールは、その上面から突出している接続ピン８0を有する。保持モジュールは、その下面にハウジング内の凹部８４につながる開口８２を有し、この中にリセプタクル８６が設けられる。モジュールが結合される際には、タスクモジュールの接続ピン８0は保持モジュールのリセプタクル８６に挿入される。この例においては、接続ピンは、拡大した直径のヘッド８８を有し、リセプタクルは、弾性サポート９２に設置された２つのボール９0を含む。サポートの弾性は、拡大した直径のヘッドのまわりでボールが変形し、ヘッドの下の接続ピンを保持することを可能にする。
【００２２】
タスクモジュール１８は係合構造を備え、細長い開口４０を含む。これは、タスクモジュールの上面２４と概ね平行であり、したがって、タスクモジュールと保持モジュールの間の合成結合力を概ね横切る。係合部材が開口に挿入される際には、タスクモジュールと保持モジュールの間の結合力の合成ベクトル
まで、あるいは、これを越えて通過する。合成ベクトルは、この実施形態では、タスクモジュールの中心線４２に沿っている。結合力の合成ベクトルに達する、あるいは、これを越えて延在するように係合部材を構成することにより、合成の吸引力がモーメントを生じさせずに細長い部材を通じて作用するので、モジュールの分離または接続のステップの間に、細長い部材がいかなる傾斜あるいはてこ作用をしないことが保障される。最適な結果のために、係合部材は、結合力の合成ベクトルの位置を妨害（インターセプト）する。
【００２３】
使用において、モジュール式のプローブは、マシンのテーブルに対して中空軸により動かされる。それは、マシンのX、Y、およびZモーターによる動きにより駆動される。 タスクモジュールは、モジュールプローブの細長い部材が、タスクモジュールの細長い開口と一列に並べるように、モジュールプローブを保管ポートに位置決めすることにより、配置される。モジュールプローブは、係合部材がタスクモジュールの開口に挿入されるまで、マシンにより水平に動かされる。図２は、部材３８の細長い部分がタスクモジュール１８の開口４０と位置合わせされるように位置決めされたモジュールプローブ１４を示す。図３は、細長い部材３８がタスクモジュール１８の開口４０に挿入されるとともに、タスクモジュール１８が、保管ポート３２に配置されるように位置決めされたプローブ１４を示す。
【００２４】
モジュールを分離するためには、マシンの中空軸１２は上方に動かされて、保持モジュール１６を上方に引く。 タスクモジュール１８は、開口４0に挿入された細長い部材３８により規制され、従って、２つのモジュールの間の磁気の接続を断ち、それによりモジュールを分離する。図４は、２つのモジュールが分離された際に、マシンの中空軸１２により上方に引かれている保持モジュール１６を示す。
【００２５】
さらに、タスクモジュール１８をピックアップするためには、マシンは、保持モジュール１６とタスクモジュール１８の面２４、２６と係合要素２0、２２が位置合わせされるまで、中空軸１２と保持モジュール１６をタスクモジュール１８の上方の位置に垂直に移動させる。
【００２６】
中空軸と保持モジュールは、下方に向けて垂直に動かされるので、２つのモジュールの係合要素２0、２２が係合し、２つのモジュールは、磁気吸引力によって係合した状態で保持される。中空軸は、それと結合された保持モジュールとタスクモジュールを保管ポートから離れるように動かすために、保管ポートからその時水平に動かされて、それにより、タスクモジュールが係合部材から離れる。
【００２７】
タスクモジュールの開口などの構造と係合する単一の細長い部材の使用は、保管ポートと複数の保管ポートで形成されたマガジンをコンパクトにするのに有益である。欧州特許ＥＰ０５６６７１９において説明されるように、図１５Aは、保管ポート７２の先行技術のマガジン７0の平面図を示す。図１５Ｂは、係合部材３８にタスクモジュールがサポートされる本発明に係る保管ポートのマガジン７４を示す。図１５Ｂに示すマガジン７４は、タスクモジュールがよりコンパクトな構成で収容されることを可能にする。 図１６は、中心サポート７８のまわりで複数の係合部材３８が放射状に分配される小さい容積の回転式マガジン７６を含むマガジンの平面図であり、これにより、複数のタスクモジュールがコンパクトな構成で収納されることを可能にする。これは、特に、ビジョンマシンなどの小さな作業容積を持つマシンに適している。
【００２８】
単一の細長い部材の使用は、製造コストが安い簡素な保管ポートを提供できるという点で有利である。
【００２９】
タスクモジュールの開口を通して挿入された単一の細長い部材の使用は、保管ポートの機械公差のための、保持モジュールに対するタスクモジュールの傾斜をモジュールの分離と接続の間に減らすことができる点で有利である。
【００３０】
単一の細長い部材によって、タスクモジュールは長手方向の軸線に関して回転可能であり、それにより、保持モジュールを矩形のままにしておくことを可能にする。細長い部材と開口の直径の間に十分なギャップがあるならば、水平で、長手方向の軸線と直角な軸線に関する回転も可能である。これは、細長い部材とタスクモジュールとの間の接触を、タスクモジュールの係合と退避の間に、合成力ベクトル（これはタスクモジュールの中心線と位置合わせされる）の位置と位置合わせされた小さい領域またはポイントに制限することによりさらに改善できる。
【００３１】
接触の小さい領域またはポイントは、図２〜４において説明された基本的な構成を修正することによって達成される。
【００３２】
図５において説明された実施形態において、タスクモジュールの開口は、タスクモジュールの中心線と位置合わせされたその下面に、突出部を備える。 タスクモジュールが係合部材と係合し、モジュールが引き離されている時には、係合部材は突出部と接触し、それにより、保持モジュールの上方への動きからの力がタスクモジュールの中心線と位置合わせされることを保証する 。
【００３３】
逆に言えば、突出部は、係合部材とタスクモジュールが係合した際に、タスクモジュールの中心線と位置合わせされるように、係合部材の上面に備わっていても良い。突出部は、係合部材とタスクモジュールが係合する際に、お互いに位置合わせされるように、タスクモジュールと係合部材の双方に配置されていてもよい。
【００３４】
図６は係合部材の下側の突出部を示し、図７はタスクモジュールの開口と係合部材の突出部を示す。
【００３５】
図５〜図７の実施形態における突出部は、合成吸引力の位置とアラインメントされるように配置される。これは、合成吸引力が１つ以上の突出部を通じて作用し、タスクモジュールは突出部に関して回転できる利点を有し、それは、保持モジュールが矩形のままであることを保証する。
突出部が無い場合には、細長い部材の長手方向の軸線のまわりでタスクモジュールが回転するのに対して、ここでは、タスクモジュールは、水平で、かつ、細長い部材の長手方向の軸線と直角な軸線のまわりでも回転可能である。
【００３６】
タスクモジュールは、好適には、細長い部材における突出部は、合成力ベクトルと位置合わせされるように配置される。これは、単にこの目的を達成するために、中空軸を、X、Y、Z座標に移動させるために、マシンのモーターを使用して達成できる。代わりに、メカニカルストップは保管ポートに設けられ、タスクモジュールが保管ポートに挿入されて、メカニカルストップに隣接する時に、それが正確に位置決めされるように配置される。
【００３７】
図８において説明された実施形態においては、係合部材は円形断面を有し、タスクモジュールの開口も円形断面を有し、開口の内径は、係合部材の外径よりわずかに大きい。この構成により、タスクモジュールは、細長い部材の中心軸線のまわりで回転可能である。これは、タスクモジュールが引き離される、または、保持モジュールと係合する際に、タスクモジュールは保持モジュールと位置合わせされるまで回転可能であるという利点を有する。タスクモジュールは回転可能である一方で、タスクモジュールの開口の位置は、好適には、重心が開口の下方にあり、タスクモジュールがその位置を保持する。
【００３８】
保持手段は、また、許容量を越えてタスクモジュールが回転することを防止するために、保管ポートに提供される。 図８および図９は、保持手段の第１のタイプを示す。それは、U字形のマウント５０を含む。タスクモジュールが保管ポートに保持される際に、係合部材は、図８に示すような、タスクモジュールとU字形のサポートとの間の接触なしで、タスクモジュールをサポートする。しかしながら、所定量を越えてタスクモジュールが回転すると、マウント５０は、ストップとして作用し、図９に示すように、タスクモジュールと接触し、さらなる回転を防止する。
【００３９】
代替的には、図１０および図１１に示すように、第２のタイプの保持手段は、フォーク形状のサポート５２を含むことも可能である。フォーク形状のサポート５２は、保管ポートのサポート３６に配置され、タスクモジュールが保管ポートに保持される際に、スタイラスのいずれかの側において延在している一の突出部を有する。前述のように、図１０に示したように、タスクモジュールは、直立した位置にある時には、フォークとスタイラスとの間に接触は全くないけれども、一定量を越える回転においては、フォーク状突出部は、ストップとして作用し、図１１に示すように、タスクモジュールのさらなる回転を防止する。
【００４０】
これらの保持手段は、開口がタスクモジュールの重心の下方に配置されることを可能にし、例えば、開口はスタイラスに配置されうる。
【００４１】
タスクモジュールの係合手段および開口は、これらの２つの間にキーを提供するように形成される。例えば、図１２は、矩形断面をもつ係合手段３８および開口４０を示す。このケースで、係合手段および開口の相対的な寸法は、係合手段が開口に挿入でき、かつ、制限された量の回転は可能であるように規定される。この実施形態においては、開口と細長い部材との間のキーイングが回転を規制するので、ストップとして作用する追加の規制部材が不要である。
【００４２】
さらなる実施形態は、図１３に示される。この実施形態においては、係合部材３８は、タスクモジュールとの係合のために、フォーク状の係合領域５４を有する。図１３は、フォーク状の係合領域との係合に適するタスクモジュール１８も示している。タスクモジュールは、環状の凹部５７を備え、これにフォークは係合可能である。代替的には、タスクモジュールは、フォーク状の係合領域またはフォーク状の領域に係合するための円形状のリップなどのフランジとの係合のための２つの直線状の凹部または開口を備えることができる。
【００４３】
フォーク状の係合領域は、その長手方向の軸線に関して回転可能なように、回転可能に設置される。図１３は、サポートに搭載するための係合領域のマウント領域５８、フォーク状の係合領域５４、および、長手方向の軸線５６に関してマウント領域に対してフォーク状の係合領域を回転可能にするためのマウント領域５８と係合領域５４との間のベアリングとを示している。この構成は、フォーク状の係合領域に係合したタスクモジュールの回転を可能にし、それにより、モジュールが接続され、または、接続が絶たれる際に、正確なアラインメントを保証する。
【００４４】
本発明の上述した実施形態において、タスクモジュールまたはスタイラスモジュールが参照された。本発明は、スタイラスモジュールのハウジングにスタイラスが変形可能に設置される欧州特許EP0５６６７１９に開示されたタイプのスタイラスモジュールに限定されないと理解されるべきである。上記の実施形態は、簡単な、または、交換可能なスタイラス、あるいは、計測プローブのための他のツールに等しく適用可能である。
【００４５】
保管ポートまたは保管装置の係合部材は、プローブのタスクモジュールを完全に通過しておよび越えて延在するように示されたけれども、これは必須ではない。部分的にのみプローブのタスクモジュールを通じて延在していてもよい。タスクモジュールの受容開口は、それを完全に貫通して延在するのではなく、めくら穴であってもよい。
【００４６】
また、モジュールプローブにおいて、スタイラスと加工物との間の接触を検出するためのセンサーがスタイラスまたはタスクモジュール、あるいは、保持モジュールのいずれかに配置されていてもよいと理解されるべきである。公知のように、スタイラスが設置される運動学的係合要素を通じる電気回路や、ひずみゲージなどの他のセンサーを備えていてもよい。
【００４７】
さらに、例えば、水平に延在する要素または垂直方向の動きのように、ここでは、水平および垂直方向が参照されたが、これらは、必ず完全に水平であることまたは垂直であることではなく、名目のまたはおおよその方向を意図すると理解されるべきである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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