(57)【要約】スタイラス部分（１２）が、ボールおよびカップジョイント型自在継手（２４／２５、図２および図３）により測定プローブ（１０）に接続されている。スタイラス部分（１２）のプローブに対する方向は変更できるようになっており、この方向変更を行うには、スタイラス部分（１２）を磁気または吸引力によりアトラクタ（５０）に保持した状態で、プローブ（１０）を移動させる。測定時、スタイラス部分（１２）は、磁気または真空によりプローブに対して静止状態に保持される。ラック（１００）にて、スタイラス部分（１２）を、たとえばスタイラス部分１２ａや１２ｂ’と交換することができる。交換時、プローブとスタイラス部分とを静止状態に保持するための磁気または真空は低減される。
2004521347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自在継手により互いに接続可能であり、相対的に方向を変更できる２つの部分を含むプローブであって、前記部分の一方はスタイラス支持部を有し、前記継手は、磁気的吸引力または真空により互いに静止関係に保持される２部品を含むことを特徴とするプローブ。
【請求項２】
前記部品に磁気的吸引力を利用する場合、前記部品間に吸引力を発生させることにより前記部品を前記静止関係に保持する相補型磁性構成要素または磁化可能構成要素を、前記部品のそれぞれに具備したことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記部品間に真空を利用する場合、前記部品を互いに押付けて前記静止関係に保持するために、前記部品がそれらの間に流体スペースを備え、前記プローブが、前記スペース内の流体圧を低減するための真空発生装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記２部品は、ボールおよびカップの形態であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプローブ。
【請求項５】
前記２部分の相対的な方向の変更時、前記部品間の相対的な振動が生じ、該振動は前記磁気的吸引力または前記スペース内の前記流体圧を変化させることにより生ずることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプローブ。
【請求項６】
前記２部分の相対的な方向の変更時、前記部品間に流体膜が形成されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項７】
前記部品は、使用時に分離可能であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のプローブ。
【請求項８】
前記部品分離時に、前記磁気的吸引力が低減される、または前記スペース内の前記圧力が高められることを特徴とする請求項７に記載のプローブ。
【請求項９】
前記プローブは、前記２部分の方向の変更がされている間にスタイラス支持部分を枢動自在に保持するためのアトラクタをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１０】
前記相対的な方向の変更時、前記スタイラス支持部分は前記アトラクタにより枢動自在に保持され、前記２部分のもう一方は移動させられることを特徴とする請求項９に記載のプローブ。
【請求項１１】
前記アトラクタは、真空および／または磁気を利用して、前記スタイラス支持部分を枢動自在に保持することを特徴とする請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記スタイラス支持部分は、前記部品の一方から遠位のスタイラス先端部を含み、前記スタイラス支持部分は、前記スタイラス先端部と前記部品の一方との間で前記アトラクタにより保持されることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１３】
前記スタイラスは、前記スタイラス先端部より前記部分の一方により近い位置で保持されることを特徴とする請求項１２に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記ボールはスタイラス支持部分に具備され、前記カップは前記部分のもう一方に具備されることを特徴とする請求項４に記載のプローブまたは請求項４に従属する場合の請求項５から１３のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１５】
前記２部分間の相対的な方向の変更は、スタイラス支持部分上の地点が前記ボールのほぼ中心と同心である部分球面内を移動することを含み、該移動は半球形または半球より大きい量であることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１６】
スタイラスを有するプローブと併用し、前記スタイラスの姿勢を変化させるためのスタイラス位置決め装置であって、前記プローブを移動させている間、前記スタイラスを枢動自在に保持するための磁石式アトラクタまたは真空式アトラクタを含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタイラス部分を移動させずに、プローブ部分を移動させることにより行うスタイラスの位置決めであって、例えば座標位置決め機で使用されるような測定型プローブで用いられるスタイラスの位置決めに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動型可動支持部上のプローブを用いて、座標測定機におけるワークを測定することは一般的な方法である。プローブがワークの表面に接触すると信号が発信され、この信号を用いて、スタイラスの座標位置を記録するのである。測定プローブ上に取り付けられているスタイラスの方向変更をすることはしばしば要請される。
【０００３】
たとえば、ワークの水平面の寸法とワーク内に水平に設けられた穴の寸法とを決定しなければならない場合、スタイラスの方向変更をする必要が生じ得る。この場合の測定にはいくつかの方法があり、面および穴それぞれの測定用に別々のスタイラスを用いる、または、望ましい方法として、１本のスタイラスを別の位置に置き直すことができる。この置き直しは、プローブ内のモータで行うことができる。別法として、スタイラスの一部を抑えながら、スタイラスを別の位置に位置決めできるようにプローブ支持部を移動して、スタイラスの置き直しを行うことも可能である。たとえば、後者のタイプの装置は、これまでにも開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
もう１つの再位置決め技術も開示されている（たとえば、特許文献２参照）。この技術の場合、プローブエクステンションアームを、固定されている測定対象に当接させるまで駆動して、関節連結しているプローブヘッドに対して方向変更するものである。このアームは、枢転自在な継手に取付けられており、固定されている測定対象物内へと駆動される際に、その枢軸を中心に強制的にその位置を移動させられるものである。開示されている枢転自在な継手の１つは、摩擦力により、位置決めされたスタイラスをその新たな位置に固定するものである。開示されているもう１つの継手は、運動学的にスタイラスをその位置に引掛けるものであるが、この場合も内側摩擦力が発生している。これらの継手はいずれも、分離することが難しい。
【０００５】
単純な装置もこれまでに開示されている（たとえば、特許文献３および４参照）。これらの装置の場合、スタイラスボールはレセプタクル内に入れられ、これにより、スタイラス先端部の正確な位置を校正する。開示されている１つのスタイラスは、旋回自在な継手に取付けられており、その位置を正確に決定するため、３面型凹部内に入れられる（たとえば、特許文献３参照）。
【０００６】
これまでには、スタイラス先端部を凹部内に移動させ、望ましくはその先端部を凹部中央に保持したまま、スタイラスヘッドを移動させるための駆動制御も開示されている（たとえば、特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，８４８，４７７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１６８，５７６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，５２３，４５０号明細書
【特許文献４】欧州特許第０３８９１０８号明細書
【特許文献５】米国特許第５，８４８，４７７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、こうした従来技術はどれも、さまざまなプローブ部分間を静止状態関係に維持する課題や、スタイラス交換の課題に対処していない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明は、自在継手により接続可能であり、相対的に方向を変更できる２つの部分を含むプローブを提供するものである。その部分の一方は、スタイラス支持部を具備しており、その継手は、磁気的吸引力または真空を間に挟んで静止状態に保持される２部品を含むものである。
【００１０】
好ましくは、継手の２部品に磁気的吸引力を利用する場合、この２部品を上述した静止関係に保持するように、２部品に、部品間に吸引力を発生させる相補型磁性構成要素または磁化可能構成要素を具備する。
【００１１】
好ましくは、継手の２部品に真空を利用する場合、２部品間に流体スペースを設け、プローブに、そのスペース内の流体圧を低減するための部分真空発生装置をさらに含めることにより、２部品を互いに押付けて静止関係に保持する。
【００１２】
好ましくは、この２部品を、ボールおよびカップの形態とする。
【００１３】
好ましくは、２部分の方向を相対的に変更する間、２部品間で相対的な振動が生じ、その振動は、磁気的吸引力またはスペース内流体圧を変化させることによりひき起こされる。
【００１４】
好ましくは、２部分の方向変更時、２部品間に流体膜を形成させる。
【００１５】
好ましくは、２部品が、使用時に分離可能であるようにする。
【００１６】
好ましくは、２部品の分離の間、磁気的吸引力を低減する、またはスペース内の圧力を高める。
【００１７】
好ましくは、プローブにアトラクタをさらに含めて、２部分を方向変更している間、スタイラス支持部分を枢動自在に保持する。
【００１８】
好ましくは、相対方向の変更時、スタイラス支持部分をアトラクタにより枢動自在に保持し、２部分のもう一方を移動させる。
【００１９】
好ましくは、真空および／または磁気を利用して、アトラクタによりスタイラス支持部分を枢動自在に保持する。
【００２０】
好ましくは、スタイラス支持部分は、２部品の一方から遠位（distal）のスタイラス先端部を含み、スタイラス支持部分を、アトラクタによりそのスタイラス先端部とその２部品の一方との間で保持する。
【００２１】
好ましくは、スタイラスを、スタイラス先端部より２部品の一方により近い位置で保持する。
【００２２】
好ましくは、スタイラス支持部にボールを備え、もう一方の部分にカップを備える。
【００２３】
好ましくは、２部分間の相対方向変更が、スタイラス支持部分上の地点がボールのほぼ中心と同心である部分球面内を半球以上の範囲で移動することを含む。
【００２４】
本発明はまた、スタイラスを有するプローブと併用し、そのスタイラスの姿勢を変更（reposition）させるためのスタイラス位置決め装置であって、プローブを移動させている間、スタイラスを枢動自在に保持するための磁石式アトラクタまたは真空式アトラクタを含む装置を提供するものである。
【００２５】
従来技術ではいずれの場合も、使用される継手に固有の摩擦力が発生するため、プローブヘッドの駆動時、スタイラスステムに曲げモーメントが生じる可能性がある。スタイラスが曲がると、プローブ本体支持部が移動して、スタイラス先端部に対する正確な位置関係を維持できなくなる危険性がある。
【００２６】
本発明は、座標測定機に取付け可能な測定プローブを提供することができる。このプローブは、自在継手を介してプローブ本体に接続されるスタイラスホルダを含み、この継手は、相対的に移動自在であり、流体膜により分離可能なベアリング面を有する２部分を含むものである。この流体膜を設けることで、この部分間の摩擦を低減することができる。
【００２７】
本発明はまた、座標測定機に取付け可能な測定プローブを提供することができる。このプローブは、自在継手を介してプローブ本体に接続されるスタイラスホルダを含み、この継手は、相対的に移動自在であり、相対移動時に相対的に振動可能である２部分を含むものである。
【００２８】
この部分を振動可能にすることで、相対移動時の摩擦を低減することができる。
【００２９】
好ましくは、これらの部分間に流体スペースを設け、そのスペース内の圧力を変化させることにより、これらを振動させる。
【００３０】
別法として、振動を発生させるため、これらの部分に相補的な磁性構成要素または磁化可能構成要素を具備する。
【００３１】
本発明はまた、座標測定機に取付け可能な測定プローブを提供することができる。このプローブは、自在継手を介してプローブ本体に接続されるスタイラスホルダを含み、この継手は、本体部分と、スタイラスを含むスタイラスホルダ部分とを含んでおり、これらの２部分は相対的に移動可能となっている。このホルダ部分が拘束された状態では、継手とスタイラスとの間の固定地点を中心にスタイラス部分を移動させることができる。
【００３２】
この固定地点を、スタイラス先端部より継手寄りに設けて、スタイラスおよびホルダにかかる曲げモーメントを低減することができる。
【００３３】
従来技術は、球状スタイラス先端部を伴う使用に限定されている（たとえば、特許文献３および５参照）。また、大きな角度で方向変更するためには、複数回の操作が必要とみられる形状が例示されている（たとえば、特許文献５参照）。たとえば、スタイラスをおよそ９０°移動させるためには、スタイラス先端部を凹部内に移動させ、ヘッドを駆動し、スタイラス先端部を別の凹部内に移動させ、ヘッドをもう１度駆動しなければならない可能性がある。従来技術では、鉛直に対して４５°を大きく超える角度の移動が不可能とみられる装置も示されている（たとえば、特許文献５参照）。
【００３４】
本発明はまた、座標測定機に取付け可能な測定プローブを提供することができる。このプローブは、自在継手を介してプローブ本体に接続されるスタイラスホルダを含み、この継手は、本体部分と、スタイラスホルダ部分とを含んでおり、これらの２部分は相対的に移動可能となっている。ヘッド部分が凹状であり、スタイラスホルダ部分が凸状であるため、スタイラスホルダ部分上の地点は半球内を移動することができる。
【００３５】
したがって、この継手は、少なくとも１８０°円弧を描く大きな回転ができるように（すなわち、スタイラスホルダを半球以上の範囲で移動させるように）設計されている。
【００３６】
以下に、添付の図面を参照しながら、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向にプローブ１０を移動させることのできる典型的な座標測定機２を図示している。通常、ワーク要素５を測定する場合、スタイラス３０をスタイラスホルダ１２内に保持して具備しているプローブ１０をそのワーク表面に向けて移動させ、スタイラス先端部材３４をワークに接触させる。接触すると、プローブ１０は信号を発信してプローブの移動を停止させ、スタイラス先端部の座標位置を記録する。この情報を用いることにより、ワークの寸法を決定することができる。望ましくは、ワーク構造の寸法すべてを、ワークを移動させない１回の操作で決定しなければならない。これは、上述したように、複数のスタイラスを用いる、またはスタイラスの方向変更をすることにより実現可能である。
【００３８】
本発明の実施形態は、スタイラスの１部分を保持しながら、座標測定機のモータを用いてプローブ支持部８を移動させることにより、スタイラスの方向変更を行うことに関する。図１には、プローブ支持部が第２の位置８’にきた状態も例示されている。スタイラス先端部３４がスタイラス先端部アトラクタ５０内に保持されている間に、その支持部が位置８から位置８’へと移動する。スタイラス支持部をこのように移動させるために、これを２軸またはできれば３軸方向で調節しなければならない。また、スタイラスホルダ１２をさらに方向変更することにより、図１に図示した例の場合、ワーク５内に設けらた３つの穴の寸法も測定することができる。
【００３９】
本発明による測定プローブの一実施形態を、図２にさらに詳細に例示する。この図では、プローブヘッド１４およびプローブ本体１２を含み、スタイラス先端部３４が１表面に接触した時点で座標測定機を停止させる信号を発信するプローブ１０が図示されている。この図には、可動スタイラスホルダ部分１２も図示されており、これは、カップ形状のベアリング面２５とボール２４との間に自在継手が形成されているため、あらゆる方向に回転できるようになっている。スタイラスホルダ１２は、普段は定位置に保持されているが、解放されれば、部分球面状に自由に回転して、薄いライン３０’および３０”で示した範囲内のいずれの位置にも（すなわち、半球以上の範囲で）スタイラスを移動させることができる。任意に、プローブアセンブリに運動学的継手１８を含めて、プローブ本体１６とプローブヘッド１４とを接続させる。
【００４０】
方向変更時、プローブ支持部８は、スタイラス先端部３４をスタイラス先端部アトラクタ５０と係合させるように移動する（図１および図４）。スタイラス先端部をアトラクタ５０内凹部の中央に保持した状態で、座標測定機を駆動して、スタイラス先端部３４の中心と同心の円弧方向にプローブ支持部８を移動させる。
【００４１】
測定時、ボール２４は、磁石２２の吸引力によりベアリング面２５に接触した定位置にて静止状態で保持される。電磁石２０も図示されているが、これにより、ボール２４を定位置に保持する吸引力を高めてもよい。ボール２４を、鉄材料で製造しても、中空セラミック本体に鉄を含む流動材料を充填して製造してもよい。ベアリング面２５を、セラミック材料で製造した３枚のパッドとしてもよい。
【００４２】
支持部８を移動させる際、自在継手にて発生する摩擦を低減して、スタイラスステム３２またはスタイラス支持ステム３０にかかる曲げモーメントを回避するため、電磁石２０に反対の磁場を誘導して、ボール２４と磁石２２との間の磁気的吸引力を低下させることができる。任意に、電磁石のパルス入力、またはその電流による交番を利用して、プローブ本体１６とボール２４との間に振動を発生させることができる。この振動により、自在継手内の摩擦を低減することができる。任意の給送ジェット３６用空気供給管３８も図示されている。空気ジェット３６により、操作時に自在継手に生じる摩擦を低減することができる。この機械に空気供給を行う場合、自在継手を移動させている間に、導管３８を介して空気ジェット３６に加圧空気を供給することができる。空気供給を行うと、ボール２４の表面とベアリング面２５との間に流体膜が形成されて、これらの間の摩擦を低減することになる。この流体膜により、上述した電磁石による摩擦低減効果の役割を代替し、またはこれをさらに高めることができる。
【００４３】
支持部を適切な位置に移動している間、電磁石２０内を流れる電流を切る、または反対向きにする、かつ／または空気供給を停止してもよい。移動後、スタイラスホルダ１２は位置決めされて、使用できる状態となる。
【００４４】
図３は、図２に示した例と同様のプローブアセンブリを示している。この実施形態では、電磁石２０および磁石２２の代わりに、真空チャンバ４２が設けられている。導管４４を通じて真空が導入される。この実施形態では、球面の一部であるベアリング面４６が具備されている。
【００４５】
測定時、スタイラスホルダ１２を定位置にてプローブ本体１６に対して静止状態に保持するため、チャンバ４２内は真空に保持される。
【００４６】
スタイラスホルダ１２を方向変更しなければならない時点で、チャンバ４２内の圧力を増加して、ボール２４に対する保持力を低下させる。方向変更が終了したら、チャンバ４２内の圧力を再度低下させる。任意に、電磁石および／または空気ベアリング（図示せず）を用いて、上述したように摩擦を低減してもよい。真空のみを利用する場合には、ボール２４を磁石材料／磁化可能材料とする必要はない。
【００４７】
図４は、プローブ支持部８を移動させている間、スタイラス先端部３４を保持するためのスタイラスアトラクタ５０を示す図である。このアトラクタは、本体５６と、その中に設けた導管４８とを含む。導管の一方の端部に、スタイラス先端部３４を保持する基準面となるリップ５５が形成されている。導管４８内には、真空チューブ５２から真空が導入される。本体５６は基部５４に取付けられており、これを、座標測定機２の台４に固定することができる。
【００４８】
方向変更時、スタイラス先端部３４をリップ５５に接触させ、導管４８内に真空を形成する。この真空により、スタイラス先端部３４をリップ５５に接触した状態で保持しながら、スタイラスホルダ１２の方向変更をすることができる。スタイラスステム３２の位置を、スタイラスホルダ１２と共に、鎖線３２’および３２”で示す範囲内のどこにでも移動させられることに留意されたい。このように方向変更している間、自在継手における摩擦は低減されており、方向変更が終了すれば、再度増加される。
【００４９】
図５ａおよび図５ｂは、スタイラスホルダ１２およびアトラクタ５０の一変形を示す図である。図５ａの場合、スタイラスホルダ１２には、第２のボール５８が具備されており、方向変更時に保持されるのは、スタイラス先端部３４ではなくこのボール５８である。図５ｂに図示したように、アトラクタ５０を用いてボール５８を保持し、この場合もチューブ５２から供給される真空を利用する。アトラクタ５０では、水平な本体５７が使用されており、基準リップ５９は、図４に図示した基準リップ５５の場合より大きな直径で形成される。スタイラスホルダの方向変更をする手法は、上述した例と同じである。
【００５０】
図４および図５ｂの場合、真空吸引力により、磁石による吸引力の役割を代替し、またはこれを増強することができる。
【００５１】
スタイラスホルダ１２を方向変更するためのさらに別の構造が図６ａおよび図６ｂに図示されており、この構造では、２つのボール６０および６６がアーム６２および６４にそれぞれ具備されている。これらのボールを、図６ｂに示す基準装置７０に向けて移動させると、ボール６０は３つの基準ボール７２と接触して磁気によりそこに保持され、同時に、ボール６６はＶ字状磁石パッド７６に接触する。基準装置７０は、ステム７４に固定されており、このステムを、摩擦ベアリング７５を介して機械台４に接続することができる。この構造により、基準装置７０は、ボール６０および６６を適切に着座させるように回転することができる。使用時、スタイラスホルダ１２は、２つのボール６０および６６の中心間を通る軸ＡＡに垂直な面内で移動可能である。図６ａに示したスタイラス３４の移動には制約があるが、この平面移動は、同じ面内に位置する構造体の測定などに有用である。
【００５２】
さまざまな構造の寸法を測定しなければならない場合、スタイラスホルダ１２の方向を変更できることで適応性が得られるが、異なる操作用にスタイラス先端部を交換できると望ましい場合がある。凹部内にボール２４を保持することを利用して、スタイラスホルダを交換することができる。図７は、交換可能なスタイラスホルダ１２の１構造を示すものであり、図７には、図８を参照するとわかるように、スタイラス支持部８０内に支持することのできるスタイラスホルダ部分９０が図示されている。スタイラス支持部８０は、スタイラス部分９０を固定位置にて保持するための２つのアーム８２および８４と、ホルダを支持するためのステム８６と、ホルダを所望位置に位置決めするための調節可能なボールジョイント８８とを含んでいる。ボールジョイント８８には、機械台４にクランプできる固定部分が具備されている。図９に、別のホルダ１００を図示する。このホルダは、スタイラスホルダステム２６に形成された溝２８を利用して、１つ以上のスタイラスホルダ１２を保持するスロット１０２が設けられている。
【００５３】
プローブ支持部８をホルダ８０／１００まで駆動し、スタイラスホルダ１２をこのホルダ内に残してから（またはこのホルダから１つを取出してから）、ホルダから遠ざかる方向に移動させられると考えられる。したがって、スタイラス交換を自動的に行うことが可能である。ホルダ８０および１００の場合、スタイラスホルダ１２が取出される時点でその方向がわかっているということが利点である。
【００５４】
スタイラスホルダ１２のホルダ８０または１００内への放出を、電磁石の極性を逆にして磁石２２を弱めることにより、かつ／または、チャンバ４２内の圧力を増加させることにより行う。磁石や圧力に対する操作により、スタイラスホルダは落下する、またはプローブ本体１６から引出される。スタイラスホルダを取上げるには、これと反対のことを行う。すなわち、磁石２２の吸引力を高める、かつ／またはチャンバ４２内の圧力を低下させる。
【００５５】
測定操作を行っている間はどの時点でも、たとえば、不用意に位置がずれてしまった場合など、ボール２４とベアリング面４０または４６との間の摩擦を低下させてから、スタイラスホルダの位置移動を行うことができる。摩擦を十分に低下させることにより、スタイラスホルダ１２を垂直または周知の角度に吊り下げることができる。吊下がっているスタイラスホルダを、たとえばアトラクタ５０を用いて、正確な位置まで方向変更することができる。
【００５６】
スタイラスホルダ１２およびプローブ本体１６に相補型磁石構成要素をそれぞれ設けて、スタイラスホルダを周知のおよその位置まで引張ることができる（たとえば、不用意に位置がずれてしまった場合など）。つまり、図３に示したチャンバ４２内の圧力を上昇させて摩擦を低減することにより、スタイラスホルダを、反対向きの磁石構成要素４１および４３により方向変更できるおよその位置となる、図示の下向き位置まで引下げることができる。
【００５７】
図１０は、プローブを移動させながら、スタイラスホルダ１２をプローブ１０に対して方向変更するための別の機器を示している。この実施形態において、スタイラス先端部３４は、ゴムなどで製造された弾性ボール１１０に接触する。基部１１４に固定された堅固な中央ピン１１２を有するホルダとプローブとの間の自在接続を、上述したように振動させて、プローブを移動させながらボール２４を枢動させることにより、スタイラスホルダ１２の位置を所望通りに移動させることができる。
【００５８】
スタイラス先端部３４が、この場合ではピン１１２の頂部に取り付けられた円錐１１６内に入る、または同様の地点まできたら、その先端部の正確な位置を決定することができる。スタイラス先端部の正確な位置を見出すことは「基準決め」として周知である。
【００５９】
図１１は、「星」型スタイラス先端部３５の位置を１軸方向にて見出し、方向変更するのに適する一実施形態を示している。スタイラスのステムの軸を中心として広がる「星」の様々な尖端位置を確定することは難しいため、この種の先端部は、図４および図５ｂに示した方向変更装置には不向きである。この実施形態の場合、支持部１２０は、軸Ｒを中心に基部１２２内にて回転可能となっている。この支持部に固定されている先細り形状のぺグ１２４は、スタイラスホルダ１２のステム内に形成された相補穴１２５内に挿入可能となっているため、必要であればスタイラスホルダ１２を鉛直に吊り下げて、ぺグに向けて移動させると、このぺグと穴とを嵌合することができる。穴に対するぺグのおよその位置がわかれば、穴とぺグとを組み合わせることができる。軸Ｒを中心にプローブ１０を移動させることにより、星型スタイラス３５の、これ自体の軸を中心とする位置を所望に応じて変更することができる。
【００６０】
以上、プローブ１０とこのプローブに装着可能なスタイラスホルダ１２とについて説明および図示してきた。この構造は、本発明を実施する１つの方法を例示しているにすぎないため、他の構造も可能であり、たとえば、ヘッドに自在継手を装着し、プローブおよびスタイラスを、このヘッドに対して方向変更できるように取付ける、すなわちプローブ機構を自在継手の下方に取付けることも可能である。
【００６１】
上記説明および請求の範囲で言及する真空という用語は、周囲圧より低いあらゆる流体圧および完全な真空を包括するものである。
【００６２】
上記説明および図面では、ボールおよびカップからなる自在継手について示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。凸部と、その周囲を取囲む構成要素とを有する自在継手、または凹部とその中に収容される構成要素とを有する自在継手のいずれも使用可能である。その例として、間隔を置いて位置する３つの小型ボールと、そのボールが形成する内部に入る大型ボール（凸状部）との組み合わせ、または継手の１部品としてのカップ（凹状部）と、そのカップ内に収容される固定された位置関係の３つのボールとの組み合わせなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態を組み入れた座標測定機を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるプローブアセンブリを示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるプローブアセンブリを示す図である。
【図４】本発明の別の態様によるスタイラスホルダ用スタイラスアトラクタを示す図である。
【図５ａ】本発明の別の実施形態によるスタイラスホルダを示す図である。
【図５ｂ】図４に示したスタイラスアトラクタの一変形を示す図である。
【図６ａ】本発明の別の実施形態による別のスタイラスホルダを示す図である。
【図６ｂ】図６に示したスタイラスホルダ用の別のアトラクタを示す図である。
【図７】別の実施形態によるスタイラスホルダを示す図である。
【図８】図７に示したスタイラスホルダを支持するためのスタイラスホルダ支持部を示す図である。
【図９】複数のスタイラスホルダを支持するための別のスタイラスホルダ支持部を示す図である。
【図１０】図６に示したスタイラスホルダを再位置決めする機器を示す図である。
【図１１】スタイラスホルダを再位置決めする別の機器を示す図である。
【図１】
2004521347.tif 000003
【図２】
2004521347.tif 000004
【図３】
2004521347.tif 000005
【図４】
2004521347.tif 000006
【図５ａ】
2004521347.tif 000007
【図５ｂ】
2004521347.tif 000008
【図６ａ】
2004521347.tif 000009
【図６ｂ】
2004521347.tif 000010
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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