KR19980042511U - Non-contact Capacitive Trigger Probe - Google Patents
Non-contact Capacitive Trigger Probe Download PDFInfo
- Publication number
- KR19980042511U KR19980042511U KR2019960055615U KR19960055615U KR19980042511U KR 19980042511 U KR19980042511 U KR 19980042511U KR 2019960055615 U KR2019960055615 U KR 2019960055615U KR 19960055615 U KR19960055615 U KR 19960055615U KR 19980042511 U KR19980042511 U KR 19980042511U
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- probe
- trigger
- detection rod
- contact
- stopper
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
- G01B5/0004—Supports
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
본 고안은 전도체로된 탐침자의 하단이 동일 전도체로된 피측정 물체에 접근될 때 그 양단에 전기를 도통되게 하여 정전기에 의한 전위차를 발생되게 함에 따라, 이 전위차의 변화에 의해 비접촉 상태에서의 측정위치를 검출할 수 있는 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브(Trigger Probe)에 관한 것으로, 측정위치를 감지하기 위한 탐침자와 이 탐침자가 접촉되는 피측정 물체에 각각 전기를 통하게 하여 상호 접촉시 정전기(capacitance)의 전위차에 의한 트리거 신호를 발생되게 하고, 상기 탐침자가 형성된 탐침봉을 360°범위에서 요동 가능하게 지지하면서 정립상태로 복귀되게 하는 탄성부재를 갖춘 힌지링에 지지되게 하며, 탐침봉의 상부측에는 그 좌우방향 및 상하방향의 이동범위를 제한하게 적정간격(LR)을 갖춘 스토퍼를 부설한 것이다.When the lower end of the probe made of a conductor approaches an object to be measured made of the same conductor, electric conduction is applied to both ends thereof, thereby generating a potential difference due to static electricity. The present invention relates to a non-contact capacitive trigger probe capable of detecting a position, wherein a probe for detecting a measurement position and a measuring object to which the probe contacts each other are electrically connected to each other to allow static electricity to be contacted with each other. A trigger signal is generated by a potential difference of and is supported by a hinge ring having an elastic member for returning to an upright state while supporting the probe rod formed by the probe in a 360 ° range. And a stopper having an appropriate interval LR to limit the movement range in the vertical direction.
Description
본 고안은 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브, 더욱 상세하게는 전도체로된 탐침자의 하단이 동일 전도체로 피측정 물체에 접근될 때 그 양단에 전기를 도통되게 하여 정전기에 의한 전위차를 발생되게 함에 따라 이 전위차의 변화에 의해 비접촉 상태에서 측정위치를 검출할 수 있는 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브(Trigger Probe)에관한 것이다.The present invention provides a potential difference between a non-contact capacitive trigger probe, and more specifically, a lower end of a probe made of a conductor, which conducts electricity at both ends of the probe when the object is being approached by the same conductor, thereby generating a potential difference due to static electricity. It is about a non-contact capacitive trigger probe which can detect a measurement position in a non-contact state by the change of.
일반적으로, 트리거 프로브란 삼차원 측정기(Coordinate Measuring Machine; CMM)에 사용되는 스위칭 터치 프로브(Switching Touch Probe)의 일종으로서, 측정기의 선단 헤드부에 부착되어 피측정물과 접촉하여 상대적 변위가 일어났을 때 ON, OFF 의 전기적 신호를 보내 측정점의 위치를 알아내도록 하는 기능을 가지고 있다. 3점식 터치 트리거 프로브는 구조적으로 가장 간단하여 널리 쓰이고 있는 것이며(전세계적으로 생산되는 CMM의 90%이상에서 사용), 이의 구조는 도 1에서 처럼 방아쇠를 당기는 것과 같이 지렛대 원리를 이용하여 피측정물(M)과 탐촉자(Stylus)가 접촉하면 탐촉자(S)의 반경보정을 통하여 접촉된 위치를 알 수 있도록 한 것이다. 3점식 프로브의 구조를 간략하게 설명하면, 도 2에서와 같이 피측정물을 탐촉하는 부분(S)이 프로브 본체(1)와 3개의 접점(S1, S2, S3)에서 스프링(2)에 의해 일정한 힘으로 지지되도록 설계되어 있으며, 이러한 접점을 직렬로 연결하여 (나)에서와 같이 하나의 전기적 회로(Close Circuit)를 형성하도록 하였다. 탐촉자(S)가 물체와 접촉하여 한 방향으로 치우쳐 3개의 접점 중 어느 하나라도 단락이 되면 (탐촉자가 전후 또는 상방향으로 움직여), 전기 회로가 개방되어 좌표 위치를 저장하기 위한 신호를 발생시키기 된다.In general, a trigger probe is a kind of switching touch probe used in a coordinate measuring machine (CMM), and is attached to the tip head of the meter to be in contact with the object to be measured and a relative displacement occurs. It has the function to find the position of the measuring point by sending the electrical signal of ON and OFF. The three-point touch trigger probe is the simplest in structure and widely used (used in more than 90% of the CMMs produced worldwide), and its structure is measured using the lever principle as shown in FIG. (M) and the transducer (Stylus) is to contact the contact position through the radius correction of the transducer (S) is to know. Briefly describing the structure of the three-point probe, as shown in Fig. 2, the portion S that probes the object to be measured by the spring 2 at the probe body 1 and the three contacts S1, S2, S3. It is designed to be supported by a constant force, and these contacts are connected in series to form a close circuit as in (b). If the transducer S contacts the object and is biased in one direction and any of the three contacts are shorted (the transducer moves back and forth or upwards), the electrical circuit opens to generate a signal to store the coordinate position. .
현재의 트리거 프로브는 3개의 접점에 의한 지렛대 원리를 이용하기 때문에 접촉하는 방향에 따라 신호 발생을 위한 트리거 시간이 미세하게 차이가 발생되는 구조적인 특성을 지니게 된다. 즉, 도 3은 현재의 3점 접촉식 트리거 프로브의 측정 방향에 따른 트리거 지연 발생 측정 데이타의 예이며, 이것은 실린더의 바깥쪽에서 접촉식 프로브를 360°무작위로 여러방향에서 접촉시키면서 트리거 신호가 발생될 때 까지의 시간을 표시한 것이며, 그림에서 보여주는 것처럼 360°의 3방향(P1, P2, P3)에서 뚜렷하게 지연오차의 차이가 발생함을 보여준다. 이러한 3점식 프로브를 CMM에 사용시 이러한 지연시간에 대한 오차를 결국 CMM의 좌표 거리상 오차로 나타나며, 수치적으로 그 오차의 크기는 약 10㎛정도에 이르고, 이것은 정밀도를 생명으로하는 CMM에서 주요한 오차는 원인이 된다. 이러한 프로브의 방향성은 ASME에서는 로빙에러(Lobbing Error)라고하여 특별하게 프로브의 측정 오차를 규정해 놓고 있다.Since the current trigger probe uses the lever principle of three contacts, the trigger time for generating a signal varies slightly depending on the direction of contact. That is, Figure 3 is an example of the trigger delay generation measurement data according to the measurement direction of the current three-point contact trigger probe, which is a trigger signal generated by contacting the contact probe in various directions at 360 ° randomly from the outside of the cylinder It shows the time until and shows the difference of delay error in three directions (P1, P2, P3) of 360 ° as shown in the figure. When the three-point probe is used in the CMM, the error of the delay time is eventually represented as an error in the coordinate distance of the CMM, and numerically, the magnitude of the error reaches about 10 μm. Cause. The directionality of these probes is called lobbing error in ASME, which specifically defines the measurement error of probes.
그 목적을 탐침자와 피측정 물체에 각기 전기를 흐르게 하여 전위차에 의해 위치를 검출할 수 있는 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a non-contact capacitive trigger probe capable of detecting a position by a potential difference by flowing electricity to the probe and the object under measurement.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 측정위치를 감지하기 위한 탐침자와 이 탐침자가 접촉되는 피측정 물체에 각각 전기를 통하게 하여 상호 접촉시 정전기(capacitance)의 전위차에 의한 트리거 신호를 발생되게 하고, 상기 탐침자가 형성된 탐지봉을 360°범위내에서 요동가능하게 지지하면서 정립상태로 복귀되게 하는 탄성부재를 갖춘 힌지링에 지지되게 하며, 탐지봉의 상부측에는 그 좌우방향 및 상하방향의 이동범위를 제한하게 적정간격(LR)을 갖춘 스토퍼를 부설함으로써, 탐지봉의 하단에 형성된 탐침자가 피측정 물체에 접촉됨에 의해 측정위치를 검출하게 됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving this purpose, by electrically conducting the probe for sensing the measuring position and the measuring object to which the probe is in contact with each other to generate a trigger signal due to the potential difference of the capacitance (electrostatic capacitance) during mutual contact The support rod is supported by a hinge ring having an elastic member for returning to the upright position while supporting the detection rod formed by the probe in a 360 ° range, and restricting the movement range in the left and right directions and the vertical direction on the upper side of the detection rod. By placing a stopper having an appropriate interval (LR), the probe formed on the lower end of the detection rod is characterized in that the detection position by contacting the object to be measured.
내용없음No content
도 1은 일반적인 트리거 프로브의 신호발생원리를 예시한 단면구성도,1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a signal generation principle of a general trigger probe;
도 2(가)(나)는 종래의 3점식 트리거 프로브와 그 회로구성도,Figure 2 (a) (b) is a conventional three-point trigger probe and its circuit configuration,
도 3은 상기 3점식 트리거 프로브의 방향성 오차 데이타 예시도,3 is a diagram illustrating directional error data of the three-point trigger probe;
도 4(가)(나)는 본 고안의 실시예의 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브 구조와 그 일부상세도,4 (a) (b) is a non-contact capacitive trigger probe structure of the embodiment of the present invention and a partial detail thereof,
도 5(가)(나)는 본 고안은 다른 실시예를 각각 나타낸 구성도이다.5 (a) (b) is a block diagram showing another embodiment of the present invention, respectively.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10:프로브몸체11:지지대10: probe body 11: support
20:탐지봉21:탐침자20: detection rod 21: probe
30:힌지링31:탄성부재30: hinge ring 31: elastic member
40:스토퍼M:피측정물체40: Stopper M: Object to be measured
이하, 본 고안의 비접촉식 정전용량형 트리거 프로브를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the non-contact capacitive trigger probe of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 고안의 실시예의 정전용량형 트리거 프로브의 구조와 그 일부 상세도로서, 프로브몸체(10)의 중공부를 관통하여 수직으로 위치하게 탐지봉(20)이 설치되고, 이 탐지봉(20)의 하단에는 전기가 흐르는 전도체의 탐침자(21)가 형성되어 있다.4 is a detailed view of the structure of the capacitive trigger probe according to an embodiment of the present invention, and a detection rod 20 is installed vertically through a hollow portion of the probe body 10, and the detection rod 20 is installed. At the bottom of the bottom, a probe 21 of a conductor through which electricity flows is formed.
상기 탐지봉(20)은 프로브몸체(10)의 하단에 부설된 힌지링(30)의 탄성부재(31)에 결착되어 탐지봉 하단의 탐침자(21)가 동작된 후 원상태로 복귀되게 지지한다.The detection rod 20 is bonded to the elastic member 31 of the hinge ring 30 attached to the lower end of the probe body 10 to support the probe 21 to return to its original state after the probe 21 at the lower end of the detection rod is operated. .
상기 탐지봉(20)의 상단부는 프로브몸체(10)의 지지대(11)에 부설된 스토퍼(40)에 관통되고, 이 스토퍼(40)의 내주면과 탐지봉(20)에 형성된 돌출부(22) 사이에는 탐지봉(20)의 동작범위를 제한하는 적정간격(LR)이 형성되어 있다.The upper end of the detection rod 20 penetrates through the stopper 40 attached to the support 11 of the probe body 10, and between the inner circumferential surface of the stopper 40 and the protrusion 22 formed on the detection rod 20. The proper interval (LR) is formed to limit the operating range of the detection rod (20).
위에서는 탐지봉(20)의 상부측에 스토퍼(40)가 위치되고 하부측에 힌지링(30)이 위치된 것을 설명하였나, 상부측에 힌지링(30)을 위치되게 하되 하부측에 스토퍼(40)를 위치되게 하는 것도 가능하다.(도 5(가) 참조).In the above, the stopper 40 is positioned on the upper side of the detection rod 20 and the hinge ring 30 is positioned on the lower side, but the hinge ring 30 is positioned on the upper side, but the stopper ( It is also possible to position 40 (see FIG. 5 (a)).
한편, 피측정물체(M)에 전기를 흐르게 하여 상기 탐침자(21)에 흐르는 전기와의 접촉에 의해 저항(R)을 변화시켜 기전력을 측정한다.On the other hand, by flowing electricity to the object to be measured (M) by changing the resistance (R) by contact with the electricity flowing in the probe 21 to measure the electromotive force.
또한 상기 피측정물체(M)와 탐침자(21)에 흐르는 전기의 접촉에 의해 램프를 점등시켜 시각적으로 기전력을 측정하는 것도 가능하다.(도 5(나) 참조).In addition, it is also possible to visually measure the electromotive force by turning on the lamp by the contact between the object to be measured M and the electricity flowing through the probe 21 (see Fig. 5 (b)).
따라서, 탐침자(21)의 끝이 피측정 물체에 접근하여 좌우 방향과 수직하 및 경사하 방향으로 이동되면서 전도체로 된 탐침자(21)가 동일 전도체로된 피측정물체(M)에 근접되며, 그 양단에 정전기(Capacitance)가 발생되고, 이로 인하여 회로에 전위차가 발생한다. 이때 발생된 정전기(C)가 접근 거리 X에 반비례(C=A/X, A:비례상수)하게 되고, 전위차(V)의 변화를 측정 할 수 있다. 따라서, 임의 전위차(Threshold 값)에 도달하게 되면 트리거 신호를 발생 또는 이 신호를 램프로 연결하여 눈으로 보기 위한 신호로도 사용 될 것이다.Therefore, the tip of the probe 21 approaches the object to be measured and moves in the vertical and inclined and oblique directions to the left and right directions, so that the probe 21 made of a conductor approaches the object M of the same conductor. , Both ends of the static electricity (Capacitance) is generated, thereby causing a potential difference in the circuit. At this time, the generated static electricity C is inversely proportional to the approach distance X (C = A / X, A: proportional constant), and the change in the potential difference V can be measured. Therefore, when a certain potential difference is reached, a trigger signal may be generated or used as a signal to connect the signal to a lamp for viewing.
탐침자가 임의의 전위차(Threshold 값)이상으로 이동된 후에는 더 이상의 트리거 신호가 발생치 않으므로 비접촉에 의한 온/오프(On/Off) 센서의 기능이 된다.After the probe is moved above a certain potential value, no further trigger signal is generated, which is a function of a non-contact on / off sensor.
이때 탐지봉(20)을 지지하게 프로브 몸체(10)의 힌지링(30)에 형성된 탄성부재(31)는 탐침자(21)의 전후, 좌우 근접 동작 후 탐침자(21)를 원래의 위치로 복원시키는 작용을 한다.In this case, the elastic member 31 formed in the hinge ring 30 of the probe body 10 to support the detection rod 20 moves the probe 21 to its original position after the front and rear, right and left close movements of the probe 21. It works to restore.
스토퍼(40)는 탐침자(21)의 전후 및 좌우 방향의 이동범위를 제한함과 아울러, 탐침자(21)를 보호하는 역할을 한다. 탐침자(21)의 좌우 트리거를 위한 근접거리(S)는 힌지링(30)을 중심으로 탐침자(21)와의 거리와 스토퍼(40)와의 거리비 L1/L2 및 스토퍼(40)의 간격(LR)을 조정하여 결정된다.(LR×L1=S×L2). 이때 스토퍼(40)의 간격은 L1/L2를 조절하여 좌우근접거리(S)보다 약간 크게하고, 탐침자의 수직하 및 경사하 방향의 트리거를 위한 근접거리는 스토퍼(40)의 간격보다 약간 적게하여 탐침자를 보호한다.The stopper 40 serves to protect the probe 21 while limiting the movement range in the front, rear, left and right directions of the probe 21. Proximity distance S for the left and right trigger of the probe 21 is the distance between the distance between the probe 21 and the stopper 40 L1 / L2 and the stopper 40 around the hinge ring 30 ( LR) to adjust (LR x L1 = S x L2). At this time, the distance of the stopper 40 is slightly larger than the left and right proximity distance (S) by adjusting the L1 / L2, the proximity distance for the trigger in the vertical and inclined direction of the probe slightly less than the interval of the stopper 40 probe Protect the child.
본 고안은 많은 삼차원 측정기 피측정물체가 가공기로부터 가공된 금속, 즉, 전도체이므로 실제적으로 간단하며, 유용할 것이다. 금속의 전도율 차이는 트리거 신호가 발생하는 시간에 영향을 줄 것이며, 따라서 피측정물체의 전도율에 따라 미리 트리거 발생 지연 시간을 측정하여 이 값을 보상하면 된다. 금속의 전도율이 같은 재질의 시편일 경우, 본 고안의 트리거 프로브에 의하면 어떤 방향에서도 지연시간에 의한 에러가 발생되지 않는다.The present invention is practically simple and useful since many three-dimensional measuring objects are metals, i.e., conductors, processed from a machine. The difference in conductivity of the metal will affect the time when the trigger signal is generated. Therefore, this value can be compensated by measuring the trigger generation delay time according to the conductivity of the object under test. In the case of specimens made of the same material, the trigger probe of the present invention does not generate an error due to delay time in any direction.
또한, 피측정물체의 위치검출을 정확하고 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can accurately and quickly detect the position of the object under measurement.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2019960055615U KR19980042511U (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Non-contact Capacitive Trigger Probe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR2019960055615U KR19980042511U (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Non-contact Capacitive Trigger Probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR19980042511U true KR19980042511U (en) | 1998-09-25 |
Family
ID=53995230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR2019960055615U KR19980042511U (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Non-contact Capacitive Trigger Probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR19980042511U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100687650B1 (en) * | 2005-06-20 | 2007-02-27 | 부산대학교 산학협력단 | Sensing device which measuring and treating for surface of material in nano-meter scale |
-
1996
- 1996-12-24 KR KR2019960055615U patent/KR19980042511U/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100687650B1 (en) * | 2005-06-20 | 2007-02-27 | 부산대학교 산학협력단 | Sensing device which measuring and treating for surface of material in nano-meter scale |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4301338A (en) | Contact-sensing probe | |
EP0605140B2 (en) | Touch probe and signal processing circuit therefor | |
US4498043A (en) | Probes for measuring apparatus | |
US4136458A (en) | Bi-axial probe | |
US5583443A (en) | Calibration of capacitance probe | |
US5505005A (en) | Touch probe | |
US4451987A (en) | Touch probe | |
US5315259A (en) | Omnidirectional capacitive probe for gauge of having a sensing tip formed as a substantially complete sphere | |
JPH0352806B2 (en) | ||
CN109477740A (en) | Close to touch sensor | |
CN100371674C (en) | Touch probe | |
JP2006504085A (en) | Probe head for coordinate measuring machine | |
JP2548012B2 (en) | Touch sensor | |
KR19980042511U (en) | Non-contact Capacitive Trigger Probe | |
KR100605058B1 (en) | Touch probe for coordinate measuring machine | |
JP2005134131A (en) | Capacitance type distance measuring instrument | |
KR19980042510U (en) | Disc Contact Trigger Probe | |
SE505763C2 (en) | Inductive device for determining the dimensions and position of measuring objects of electrically conductive material | |
CN219161161U (en) | Contact type measuring needle | |
CN118960808A (en) | Contact sensor | |
CN214666900U (en) | Touch sensing device | |
JP3187208B2 (en) | Component presence detection probe for circuit board inspection machine | |
JPH074488Y2 (en) | Contact detection device | |
JPS6350751Y2 (en) | ||
GB1568054A (en) | Contactsensing probe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |