JP6153545B2 - センサプローブを配向するための配向装置 - Google Patents
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Description
フレームと、
上記フレームに連結され、フレームに対して所定方向に摺動可能な移動支持部と、
この支持部の関節点に対して上記所定方向に非平行な回転軸を中心として枢動可能なセンサプローブと、
移動支持部に対して上記所定方向に力を発生し、センサプローブをワーク表面に対して押圧可能とされた、可動圧力手段とを備え、
センサプローブは、ワーク表面と接触して配置可能な1つの凸状検出外面を有し、この検出面には1つの平衡接触点があり、この平衡接触点は、上記関節点に最も近接した検出面上の点である。
支持部の関節点に枢動可能に連結され、回転軸を画定する第1部分と、その第1部分に平行かつ第1部分からオフセットされ、公転軸を画定する第2部分とを有するハンドルと、
検出面を有し、ハンドルの第2部分に対して枢動可能とされ、ワーク表面上を転動するローラとを、備える。
センサプローブは、関節点を中心とする第2の球状キャップの形状を有する計測面を備え、上記2つの角度計測部は、各々、計測面と接触する円筒形状の公転面を有する計測ロッドを備え、各計測ロッドは、センサプローブの回転に伴って、回転軸の一方を中心として枢動可能である。
6 支持アーム(移動支持部)
7 計測面(ワーク表面)
8,80 ローラ(センサプローブ)
21 ハンドル
23 ピボットシャフト(ハンドルの第1部分)
24 クランクピン(ハンドルの第2部分)
57 溶接トーチ(処理工具)
60 フォロアローラ(従動部材)
Claims (20)
- ワーク表面(7)の局所法線ベクトルに対して、センサプローブ(8、80)を配向するための配向装置であって、
フレーム(4)と、
前記フレームに連結され、前記フレームに対して所定方向(13、14)に摺動可能な移動支持部(6)と、
前記移動支持部の関節点(9、84)に対して前記所定方向に非平行な回転軸(17)を中心として枢動可能なセンサプローブと、
可動な圧力手段(3)であって、前記センサプローブを前記ワーク表面に対して押圧すべく前記移動支持部に対して前記所定方向に力を発生可能な圧力手段(3)と、を備え、
前記センサプローブは、前記ワーク表面と接触して配置可能な1つの凸状の検出外面(20、81)を有し、前記検出外面には1つの平衡接触点があり、前記平衡接触点は、前記関節点に最も近接した前記検出外面の上の点であり、前記関節点は、前記平衡接触点での前記検出外面の湾曲中心に対して偏心している、装置。 - 前記検出外面は、前記回転軸(17)に平行な公転軸(12)周りの公転動作(20)を有し、前記公転軸は前記回転軸から離間している、請求項1に記載の装置。
- 前記センサプローブは、
前記移動支持部の関節点に枢動可能に連結されると共に前記回転軸を画定する第1部分(23)と、前記第1部分に平行かつ前記第1部分からオフセットされて前記公転軸を画定する第2部分(24)とを有するハンドル(21)と、
前記検出外面を有し、前記ハンドルの第2部分に対して枢動可能とされて前記ワーク表面上を転動するローラと、を備える、請求項2に記載の装置。 - 前記回転軸は、第1回転軸であり、
前記センサプローブは、前記移動支持部の関節点(84)に対して前記所定方向に非平行なる第2回転軸を中心として枢動可能であり、
前記第2回転軸は前記第1回転軸に対して直角をなす、請求項1に記載の装置。 - 前記センサプローブと前記移動支持部との間の関節部は、ボールジョイント(84)である、請求項4に記載の装置。
- 前記検出外面(81)は、中心が前記関節点(84)から離間した球状キャップの形状をほぼ成している、請求項4または5に記載の装置。
- 各基準位置に対する前記センサプローブの第1および第2回転軸周りの角変位をそれぞれ計測可能である、第1角度計測部(85)と第2角度計測部(85)を更に備え、
前記センサプローブは、前記関節点を中心とする第2の球状キャップの形状を有する計測面(82)を備え、
前記2つの角度計測部の各々が、前記計測面と接触する円筒状公転面を有する計測ロッド(86)を備え、前記各計測ロッドは、前記センサプローブの回転に伴って、前記回転軸の一方を中心として枢動可能である、請求項4〜6のいずれか一項に記載の装置。 - 前記移動支持部が摺動する前記所定方向(13、14)は、前記ワーク表面に対して略垂直である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ワーク表面に沿って配置することを目的とした案内レール(5)を更に備え、前記フレーム(4)は、前記案内レール上を移動可能に取り付けられている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記センサプローブに連結された従動部材(60)を更に備え、
前記フレームは、前記ワーク表面の2つの部位を分離するセットバック面(52)に対して、前記従動部材を押圧するのに好適な押圧手段を備え、
前記従動部材は、前記センサプローブ(8)の枢動に伴って枢動すると共に前記センサプローブを前記セットバック面から所定距離に保つように、前記センサプローブに固定的に取り付けられている、請求項9記載の装置。 - 前記センサプローブを前記摺動方向(13、14)、前進方向(15)及び押圧方向(70)に移動させる手段を備え、
前記前進方向及び前記押圧方向の各々は、前記摺動方向に対して直角をなしており、
前記押圧手段は、前記押圧方向に前記従動部材を押圧するのに適したものであり、
前記前進方向は、前記押圧方向に対して直角をなす、請求項10記載の装置。 - 前記フレームは、前記フレームと前記ワーク表面の間の距離を計測するのに適した位置センサを更に備える、請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ワーク表面までの距離を計測するのに適した距離センサ(95)を更に備え、
前記距離センサ(95)は、前進方向(15)において、前記ワーク表面と前記検出外面との接触点の上流に位置する当該装置の一箇所に配置されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載の装置。 - 基準位置に対する前記センサプローブの回転軸周りの角変位を計測するのに好適な角度計測部(85、33)を更に備える、請求項1〜13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記角度計測部(33、85)は、電位計(ポンショメータ)、インクリメンタルコーダ、誘導性センサ、比較器および光学式三角センサ、の中から選択される、請求項7又は14に記載の装置。
- 前記角度計測部はシャフトを備え、そのシャフトは、たわみ結合(39、40)、直接結合、歯車結合(42、43)、ノッチ付ベルト結合(44、45)、及び、ロッカー・アーム・システム結合(45、46、47)から成る群から選択される結合を介して、前記センサプローブが回転軸周りで回転することにより回転駆動されるものである、請求項14又は15に記載の装置。
- 前記角度計測部は、前記センサプローブ(8)の上面の位置を検出できるように、前記移動支持部(6、29)の基準フレームに、前記検出外面に相対して配置された距離計(64、68)を備える、請求項14に記載の装置。
- 前記角度計測部は、
前記センサプローブに連結されると共に前記回転軸(17)を中心として前記センサプローブと確実に連動して枢動するカム(71)と、
前記カムの表面(73)の位置を検出できるように、前記移動支持部(6、29)の基準フレームに配置された距離計(64、68)と、を備える、請求項14に記載の装置。 - 前記センサプローブの枢動に応じて前記回転軸周りに枢動可能なワーク表面処理工具(57)を更に備える、請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記センサプローブ(8)の許容動作は前記回転軸(17)を中心とした枢動のみとされ、前記検出外面(20)は前記回転軸(17)に平行な公転軸(12)周りの公転動作を有し、前記公転軸は前記回転軸から離間しており、
前記センサプローブは、
前記移動支持部の関節点に枢動可能に連結されると共に前記回転軸を画定する第1部分(23)と、前記第1部分に平行で且つ前記第1部分からオフセットされると共に前記公転軸を画定する第2部分(24)とを有するハンドル(21)を備えており、
前記ハンドルの第1部分は工具支持部(56)を有しており、処理工具(57)は前記工具支持部(56)に固定的に連結されることで前記ハンドルと共に枢動する、請求項17に記載の装置。
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