专利名称：振动型接触检测传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种振动型接触检测传感器，具体涉及利用三维测量机等测量工件等外形的振动型接触检测传感器。
迄今为止，已经公知测高计(一维测量仪)、三维测量机、表面特性测量机、小孔径测量机等等都是测量工件尺寸和外形的测量机。为检测测量机主要部件与工件之间的位置关系而将各种探头用于测量机。探头分成非接触型探头和接触型探头、连续测量探头(或扫描探头)以及触发发射探头(或接触探头)等。
已知如图10所示的振动型接触传感器100就是上述测量机(指日本未审专利公开号2000-55643)的接触型触发发射探头，它具有支座101、触针102和两个压电元件103。
触针支座101包括固定部件111和触针支撑部分112。固定部件111连接到测量机的移动轴(未示出)上。触针支撑部分112将触针102接合并固定在其中。触针支撑部分112为两叉形，在其叉顶两点处沿轴向方向支撑触针102。触针支撑部分112的每个顶端在横截面上为有棱角的U形，触针102就位于触针支撑部分112顶端的开口内。
触针102实质由圆柱体构成，并在顶端设置与工件接触的接触部分121。
压电元件103振动触针102，这样触针102在轴向方向振动，并检测接触部分121开始与工件接触时产生的触针振动状态变化。一个压电元件103与触针支撑部分112的上表面相接，另一个压电元件与触针支撑部分的底表面相接，这两个压电元件都贯穿触针支撑部分的叉形部分。如果压电元件103的振动状态得到调整使触针振动开始进入谐振状态，便能高灵敏度地检测触针与工件的接触。
在图10中，普通电极分别设置在位于上侧的压电元件103的底表面和位于下侧的压电元件103的上表面。位于图中上侧的压电元件103的上表面在与触针支撑部分112两个支撑点之间的中心相对应的位置分成振动器131(更具体的是振动器的电极部分)和检测器132(更具体的是检测器的电极部分)两个部分。换句话说，振动器131与检测器132都作为单独的固态元件。图中位于下侧的压电元件103的下表面也分成两部分。
在该结构中，如果通过施加来自振动器131电极的交变信号使触针102发生振动，触针就沿轴向方向以谐振状态振动。在该状态下，如果接触部分121开始与工件接触，触针102的谐振状态就会产生变化。利用通过电线与检测器132电极相连的外部检测电路(未示出)测量谐振状态的变化，就能检测接触部分121与工件之间的接触。
在如上所述的振动型接触检测传感器100中，压电元件103设置在触针支撑部分112的上表面和下表面，触针支撑部分112具有相对较高刚度的触针支座101，由此触针102的振动和状态变化经由触针支座传播，而不是直接传播到检测器132。由此，触针102的振动和状态变化在传播到检测器132之前便在触针支撑部分112上被衰减，由此担心检测器132的灵敏度下降。
具体地，如果触针102的长度直径比很大或触针102由软质材料制成，触针支座101中触针102振动的衰减就需值得注意。因此，无法检测触针102谐振状态变化的可能也会发生，这取决于触针102的形状或材料。
此外，如果触针102从与触针轴向方向成直角的方向开始与工件接触，触针102就会弯曲，这就避免了触针102的损坏。然而，如果触针102以触针的轴向方向接近并开始与工件接触，触针和工件的相对运动就不会立即停止，由此在相对运动中产生超程。在该情况下，在触针102轴向方向由于超程触针会受到过度应力作用，这就担心触针102遭到损坏，例如塑性变形或断裂；这是一个问题。
为避免该问题，可考虑的是对触针102的长度直径比、材质等进行限制。然而，例如，如果将振动型接触检测传感器100与小孔径测量机一起使用，则测量具有大长度直径比的小孔需要大纵长度直径的触针，即，测量物体根据使用振动型接触检测传感器100的测量机而变化，由此所要求的触针形状和材质也会变化。由于该原因，如果对触针102的形状和材质等进行限制，则能使用振动型接触检测传感器100的测量机类型的数量和能测量的物体类型就会减少；这是一个问题。
此外，为避免由于触针102与工件在触针轴向方向接触而引起的触针损坏，设置了触针轴向方向回避机构，以便防止触针遭到损害，然而，由于整个传感器的复杂结构和成本激增很难保证测量精度。
本发明的目的是提供一种振动型接触检测传感器，它能高灵敏度地检测与工件的接触而不用限制触针的形状、材质等。
至此，根据本发明的第一方面，提供一种振动型接触检测传感器，它包括柱状触针，在其顶端设有与工件接触的接触部分；振动器，用以从触针轴向方向振动触针；检测器，用以根据接触部分与工件开始相互接触时产生的触针振动状态变化来检测接触部分与工件的接触；支座，设有支撑部分，以便利用支撑部分支撑触针、振动器和检测器，其中振动器和检测器中至少有振动器固定在支座的支撑部分上，振动器和检测器中至少有检测器固定在触针上，以及其中支座的支撑部分与触针处在不会相互接触的位置。
在上面提到的传感器中，优选的是调整振动器，以便使触针的振动成为谐振状态。
根据本发明，通过振动器使触针以谐振状态振动，并且通过检测器检测接触部分开始与工件相互接触时发生的触针谐振状态变化，便可测得触针与工件间的接触。
例如，触针直接安装到检测器上，检测器直接安装到支座上，由此以一定状态构成了振动型接触检测传感器，其中支座与触针设置在不会相互接触的位置，而触针与检测器设置在能相互接触的位置。
由于支座与触针处在不会相互接触的位置，这避免了由于支座引起的触针振动衰减和状态变化(振动变化)，所以检测器能高灵敏度地检测到触针振动和状态变化。因此，可以高灵敏度地检测到触针接触部分开始与工件接触时产生的触针状态变化，从而能高灵敏度地检测触针与工件的接触。
触针振动和状态变化不会因支座而衰减。由此，如果将振动衰减值得注意的触针、具有高长度直径比的触针、由软质材料制成的触针或其它任何触针与振动型接触检测传感器一起使用，也能可靠地检测触针的振动和状态变化。因此，各种形状和材质的触针都可用来与各种类型测量机和测量物体相匹配，这就拓宽了本发明振动型接触检测传感器的应用范围。
另一方面，由于触针和检测器能相互接触，所以触针的振动和状态变化能直接传播到检测器。由此，即使是触针开始与工件接触时产生的触针振动变化很轻微，检测器也能可靠地检测到该变化。因此，由于触针接触部分的结构引起的检测灵敏度下降就能得到避免。
根据本发明的第二方面，提供了一种振动型接触检测传感器，它包括柱形触针，在其顶端设有与工件接触的接触部分；振动器，用于从触针的轴向方向振动触针；检测器，用于根据接触部分与工件开始相互接触时产生的触针振动状态变化来检测接触部分与工件的接触；支座，它设有支撑部分，用于利用支撑部分支撑触针、振动器和检测器，其中至少将振动器和检测器中的振动器固定在支座的支撑部分上，至少将振动器和检测器中的检测器固定到触针上，已及其中将支座的支撑部分与触针设置成不会相互接触。支座的支撑部分包括多个实质上与触针成直角并相互平行放置的片簧，设置该片簧是为了能在轴向方向用轻微的力移动触针。
根据本发明，在触针轴向方向可移动地支撑触针。因此，如果触针的接触部分在触针轴向方向上开始与工件接触并在触针和工件的相对运动中产生超程，则触针由于片簧的作用而不会发生很大变形，整个触针在触针轴向方向上发生移动，由此避免了触针损坏。
图1为表示根据本发明第一实施例的振动型接触检测传感器的分解透视图；图2为表示根据本发明第二实施例的振动型接触检测传感器的全视透视图；图3为沿图2中线Ⅲ-Ⅲ剖开的截面图；图4为表示根据本发明第三实施例的振动型接触检测传感器的分解透视图；图5A到5C为表示本发明变型实施例主要部分的放大透视图；图6为表示本发明另一个变型实施例的全视透视图；图7A和7B为表示本发明又一另一个变型实施例的视图；图8A和8B为表示根据本发明第一实施例的振动型接触检测传感器与工件接触状态的视图。
图9为表示根据本发明另一个变型实施例的振动型接触检测传感器的分解透视图；图10表示已有技术中一个示例的透视图。
现在参照
本发明的优选实施例。
(第一实施例)图1表示根据本发明第一实施例的振动型接触检测传感器1。振动型接触检测传感器1包括由铍铜合金制成的支座10、触针20、以及作为固态元件的压电元件30。
支座10包括固定部件11、一对臂部件12、以及连接部件13。固定部件11与三维测量机等(未示出)的Z-轴运动机构相接。一对臂部件12由固定部件11平行延伸。连接部件13实质上与臂部件12成直角，以便连接一对臂部件12的顶部。在连接部件13的中心部分形成方形开口部分13A，旁边沿连接部件13的开口部分13A形成窄片形状的一对平行(平行于压电部件的支撑部分)片簧14。平行片簧14与臂部件12成直角(即，平行片簧14与触针的轴向方向成直角)，平行片簧14的两端部分由一对臂12支撑。片簧部件14材质的扬氏模量优选小于110000N/mm2。
触针20实质为类似柱形的形状，并在顶端设有与工件接触的球状接触部件21，如果需要的话可在后端设置配重(未示出)。将触针20固定到压电部件30的部位与包括配重或邻接部分的触针20的重心相重合。
形状类似方形平板的压电元件30使触针20在轴向方向以谐振状态振动，并检测接触部分21与工件接触时产生的触针20谐振状态的变化。
通过粘合、焊接等方式将压电元件30固定(安装)到平行片簧部件14上，并使该压电元件处于横跨一对平行片簧部件(压电元件支撑部分)14的位置。在位于平行片簧部件14(图底面)上的压电元件30的安装面上形成共用电极(未示出)，而将与安装面(图中上表面)相对的表面从中心分成两个电极31A和32A。
通过形成具有振动电极31A的压电元件30，并为振动电极31A设置能向振动电极31A以预定频率施加电压的导线(未示出)，便可形成能使触针20在轴向方向以谐振状态振动的振动器31。另一方面，通过形成表示电绝缘特性已形成的压电元件来构成用于检测接触部分21与工件接触时产生的触针20谐振状态变化的检测器32，通过粘合、焊接等方式将触针20固定到带形区域。由此形成了具有不会相互接触的平行片簧部件14和触针20的振动型接触检测传感器1，即，支座10与触针20不会相互接触，而触针20与压电元件30相互接触。
触针20的重心位置位于压电元件30的实质中心上。
如果以预定频率向振动电极31A施加电压，振动器31将使触针20在轴向方向以谐振状态振动。触针20的振动直接传播到压电元件30，该压电元件也以与触针20相同的频率振动。通过观察来自检测电极32A的检测信号就能检测振动状态。这意味着检测器32能检测触针20的振动状态。由于触针20直接安装在压电元件30上，因此触针20的振动能直接传播到压电元件30，即检测器32上。
所述振动型接触检测传感器1可用作三维测量机等的接触或触发发射探头。
显然，触针20由于振动器31而沿轴向方向以谐振状态振动。在该状态中，如果工件和振动型接触检测传感器1相对移动，接触部分21与工件接触，就抑制触针20的振动，并使触针20的谐振状态(振动)产生变化。由检测器32检测谐振状态的变化，这样就能检测到触针20与工件之间的接触。
如果将振动型接触检测传感器1装到三维测量机等的Z-轴滑动触头上，并且触针20能在该轴上移动，通过使触针20与工件垂直接触就能测量Z-轴方向上的坐标。在该情况下，当触针20的接触部分21与工件接触时，需要立即使Z-轴滑动触头停止移动。然而，实际上，Z-轴滑动触头具有固有的惯性，在滑动触头的控制中存在延迟。由此当接触部分开始与工件接触时Z-轴滑动触头很难立刻停止，除非触针20以非常低的速度运动。例如，如果触针20以每秒几毫米的速度开始与工件接触，就会产生几微米的超程。此时，由于超程的量触针20就会挤入工件，由此导致引起触针损坏，例如根据触针材质不同而产生塑性变形或断裂。根据本发明，施加到触针上的力遇到平行片簧部件14，然后当平行片簧部件弯曲变形时就会吸收过度力。结果，即使产生超程，也能避免例如触针20塑性变形或断裂的损坏。
根据所述实施例，具有以下优点(1)触针20直接安装到检测器32上，压电元件30的振动器31和检测器32中至少有振动器31安装在支座10的平行片簧部件14上，由此形成了具有不会相互接触的支座10和触针20的振动型接触检测传感器1。在实施例中，压电元件30的振动器31与检测器32都安装在支座10的平行片簧部件14上。
由于支座10的平行片簧部件14与触针20不会相互接触，所以避免了由支座10带来的触针20振动和状态变化(振动变化)的衰减，因而检测器32能高灵敏度地检测触针20的振动和状态变化。因此，能高灵敏度地检测到触针20的接触部分21开始与工件接触时产生的触针20的状态变化，从而就能高灵敏度地检测到与工件的接触。
(2)支座10的平行片簧部件14使触针20振动与状态变化的衰减比降低。由此，如果将振动衰减值得注意的触针、具有高长度直径比的触针、由软质材料制成的触针、或任何其它触针与振动型接触检测传感器1一起使用，也能可靠地检测触针的振动和状态变化。因此，可将各种形状和材质的触针用来与各种类型的测量机和测量物体相匹配，这样就拓宽了振动型接触检测传感器1的应用范围。
(3)由于触针20与压电元件30(即检测器32)相互接触，触针20的振动和状态变化直接传播到检测器32。因此，即使是触针20与工件接触时产生的触针20的振动变化很轻微，检测器32也能可靠地检测到该变化。因此，这避免了由于触针20接触部分21的结构带来的检测灵敏度降低问题。
(4)振动器31和检测器32构成一个分成两部分的压电元件30。由此，如果至少使用一个压电元件30，则可以在振动型接触检测传感器1上设置振动器31和检测器32，这样振动型接触检测传感器就可以以较低成本制成，并可以小型化。
(5)检测器由平行片簧部件14支撑。如果触针挤入工件，施加到触针上的力就遇到平行片簧部件14，然后平行片簧部件14发生形变。由此就能避免施加到触针20上的过度的力。结果是，即使发生超程，也能避免例如因触针20发生塑性形变或损坏而造成的损害。
(第二实施例)图2和3表示根据本发明第二实施例的振动型接触检测传感器2。第二实施例与上述第一实施例的区别仅在于触针在压电元件上的安装位置，而其它部分和功能都相同，因此在图2和3中，与参考图1描述的前述部件相同的部件用相同的附图标记表示，这些部件就不再次详细讨论了。
触针20固定在位于平行片簧部件14上的压电元件30的安装面上。支座10的一对平行片簧部件14沿触针20的轴向方向形成作为凹口的槽13B。如图3所示，压电元件30安装在平行片簧部件14上，并跨越凹口部分(槽)13B，触针20设置在由压电元件30和凹口部分13B构成的空间内。支座10和触针20处在相互间不会接触的位置，而触针20与压电元件30(即检测器32)处在相互接触的位置。
根据所述实施例，除具有上述第一实施例的优点(1)到(5)外还有以下优点(6)支座10的平行片簧部件14沿触针20的轴向方向形成有凹口部分13B，至少使压电元件30的振动器31和检测器32中的振动器31处在跨越凹口部分13B的位置，触针21至少固定在振动器31和检测器32中的检测器32上，并位于由凹口部分13B与振动器31构成的空间内。
特别是，在实施例中，压电元件30设置在跨越凹口部分13B的位置，触针20固定在振动器31和检测器32上并处于由凹口部分13B与压电元件30构成的空间内。由此，如果触针20夹在振动型接触检测传感器2中的支座10的平行片簧部件14与振动器31(压电元件30)之间，支座10和触针20就处在不会相互接触的位置。
(第三实施例)图4表示根据本发明第三实施例的振动型接触检测传感器3。第三实施例与上述第一实施例的区别仅在于振动器与检测器为分离的压电元件；该实施例在其它元件和功能方面都与第一实施例相同，因此在图4中使用相同的附图标记表示与参照图1所述前述部件相同的部分，在此不再详细论述这些部分了。
振动型接触检测传感器3包括构成振动器31的振动压电元件41和构成检测器32的检测压电元件42。在两个压电元件41和42的前面和后面分别形成电极。压电元件41和42相互对置，并以在其中间夹入一对元件支撑部分14并跨越元件支撑部分14的状态安装到支座10上。触针20以面向检测压电元件42的状态安装在平行片簧部件(压电元件支撑部分)14上。
在振动器31的这种结构中，如果将预定频率的电压施加到振动压电元件41上，振动就从支座10的平行片簧部件14传播到检测器32，再从检测器32传播到触针20，触针20将在轴向方向以谐振状态振动。这意味着振动器31间接振动了触针20。触针20的振动直接传播到检测压电元件42，该检测压电元件然后也以与触针20相同的频率振动。通过观察来自检测压电元件42电极的检测信号就能检测到振动状态。这意味着检测器32能检测到触针20的振动状态。
根据所述实施例，其除具有上述第一实施例所具有的优点(1)到(3)外还具有以下优点(7)将振动器31和检测器32作成分离的压电元件41和42，由此简化了它们的电极结构。
本发明并不限于所述实施例，它包括能完成本发明发明目的范围内的更改和改进。
例如，平行片簧部件14的数量可以用三个代替第一实施例中所述的两个。在该情况下，在每个平行片簧部件中，固定压电元件的位置优选为三个点，即，一个点位于轴点的振动节点处，即，一个点位于触针20轴向方向的振动节点处，是两个点中的每个点都与该节点相隔相等距离，这两个点将节点夹在中间。
此外，例如，在第二实施例中，将凹口部分13B作为支座10中平行片簧部件14内的凹口，而在此它是凹口部分13C，如图7A-B所示的凹口部分13C。
如图7A所示，特别是，每个平行片簧部件14沿其纵向按预定间隔形成一对凸起部分13D，在凸起部分13D之间形成每个凹口部分13C。压电元件30呈跨越该对平行片簧部件14上形成的四个凸起部分13D的状态设置，触针20设置在由压电元件30和凹口部分13C构成的空间内。由此，如图7B所示，即使通过设置凸起部分13D而构成的凹口部分13C也能使平行片簧部件14与触针20处在不会相互接触的位置，也就是，支座10与触针20都设置在相互不会接触的位置。
此外，在图4所示的第三实施例中，可用振动器31代替检测器32，而如图9所示，检测器32可以是沿触针圆周表面设置的柱状检测器，以此代替平板状固体元件。在该情况下，检测器优选为触针圆周表面上的振动器。
在上述实施例中，触针20的接触部分21形状类似球体，但本发明的接触部分并不限于该形状，可依据利用本发明振动型接触检测传感器的测量机要测量的物体来适当地确定接触部分的形状。特别是，例如，为使振动型接触检测传感器能与小孔径测量机一起使用，接触部分可以是形状类似图5A所示的圆盘形接触部分21A；为使振动型接触检测传感器能与表面特性测量机一起使用，接触部分可以是类似图5B所示的针形接触部分21B，或类似于图5C所示的实际上与触针20轴向方向成直角延伸的凸起的接触部分21C。
由此，根据通过利用振动型接触检测传感器的测量机来测量的物体适当地确定接触部分的形状，从而在触针与工件相互接触时引起的触针的振动变化变得更加值得注意而且能以较高灵敏度检测到触针与工件间的接触。
在所述实施例中，例如，如图6所示，每个平行片簧部件14在两端都由一对臂部件12支撑，而振动型接触检测传感器可以是这样结构的振动型接触检测传感器4其中，一个臂部件12支撑每个压电元件支撑部分14的一端。此外，平行片簧部件14的数目可以是四个或更多，以此代替两个或三个。在所述实施例中，压电元件30、41和42可用作固体部件，但也可以采用磁力控制元件、形状记忆元件等固体元件。
此外如图8A所示，在所述实施例中，触针20的形状是相对于轴的不对称形状，由此在与轴向成直角的平面中，触针20的轴刚度具有这样的特性当将轴作为中心时，某一区域预定角度内的刚度降低。在该情况下，如果触针20受到轴向方向的力，触针20就向预定角度方向弯曲。换句话说，如果由于超程等情况使触针20在轴向方向受过度力作用，触针20就发生弯曲，形成图8B所示的塑性变形。在该情况下构成的触针，当将轴线作为中心时，触针在整个角度形方向的重量是固定的，而在与触针20的轴线成直角的平面中，当将轴线作为中心时，预定角度区域(在图8的直角方向)的刚度下降。由此，即使在轴向方向振动触针时，触针振动是均匀的，其仅在轴向方向振动。
此外，如果将振动型接触检测传感器通过支座10安装到三维测量机的Z-轴运动机构上，则应将触针20设置成使触针的轴向方向相对于三维测量机的Z-轴运动机构的Z-轴略微倾斜。由此如果触针从Z-轴方向挤入工件，当作用于触针的力相对于触针的轴略微倾斜时，触针容易弯曲，这样就容易地避免了超程的影响。因此，也就避免了触针例如因塑性变形或断裂而引起的损坏。
在第一和第二实施例中，振动器31和检测器32(压电元件30)安装在支座10的平行片簧部件14上，同时也安装在触针20上。在第三实施例中，振动器31(压电元件41)和检测器32(压电元件42)安装在支座10的平行片簧部件14上，同时仅将检测器32安装在触针20上。然而，振动型接触检测传感器可以是这样的振动型接触检测传感器它包括安装在支座上的振动器、安装在振动器上的检测器、安装在检测器上的触针。简而言之，振动型接触检测传感器可以是这样一种振动型接触检测传感器其中振动器和检测器中至少有振动器安装在支座上，振动器和检测器中至少有检测器安装在触针上，支座和触针不会相互接触。
根据本发明，触针直接安装在检测器上，由此能高灵敏度地检测到触针与工件的接触，而不会限制触针的形状、材质等。
权利要求
1．一种振动型接触检测传感器，它包括柱状触针，在其顶端设置设有与工件接触的接触部分；振动器，用以使所述触针在所述触针的轴向方向产生振动；检测器，用以根据接触部分与工件相互接触时引起的所述触针振动状态的变化检测接触部分与工件的接触；支座，设有支撑部分，支座利用支撑部分支撑所述触针、所述振动器和所述检测器，其中所述振动器和所述检测器中至少有所述振动器固定在所述支座的支撑部分上，所述振动器和所述检测器中至少有所述检测器固定到所述触针上，其中所述支座的支撑部分与所述触针设置在不会相互接触的位置。
2．根据权利要求1所述的振动型接触检测传感器，其中所述振动器使所述触针以谐振状态振动。
3．根据权利要求1所述的振动型接触检测传感器，其中所述触针的轴向刚度具有这样的特性在与所述触针的轴向方向成直角的平面中，当将所述触针的轴作为中心时，在预定角度的区域内的刚度降低。
4．根据权利要求1所述的振动型接触检测传感器，其中所述触针由所述支座的支撑部分支撑，由此当将所述支座固定到测量机的Z-轴运动机构上时，所述触针的轴线相对于Z-轴运动机构的Z-轴略微倾斜。
5．根据权利要求1所述的振动型接触检测传感器，其中所述支座的支撑部分具有多个实际上与所述触针成直角并相互平行设置的片簧，所述片簧在所述触针的轴向方向是可变形的。
6．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中每个片簧的两端固定到所述支座上。
7．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中每个片簧的一端固定到所述支座上。
8．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中片簧由与所述支座相同的材质制成，片簧与所述支座整体地形成。
9．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中片簧材料的杨氏模量小于110000N/mm2。
10．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中所述振动器固定在所述支座支撑部分的一个表面上，而所述检测器固定在所述支座支撑部分的另一个表面上。
11．根据权利要求5所述的振动型接触检测传感器，其中所述振动器为固体元件，在固体元件一个表面上的相对侧边部分连接在所述支座的片簧上，所述触针固定在固体元件的另一个表面上，其中在所述触针的所述接触部分和所述触针的固定部分之间设置所述检测器，而所述振动器位于所述触针的圆周表面上。
12．一种振动型接触检测传感器，它包括柱状触针，在其顶端设有能与工件接触的接触部分；振动器，用以使所述触针在所述触针的轴向方向振动，所述振动器包括输入振动信号的振动电极；检测器，用以根据接触部分与工件相互接触时引起的所述触针振动状态的变化检测接触部分与工件的接触，所述检测器包括输出检测信号的检测电极；支座，它设有支撑部分，支座利用支撑部分支撑所述触针、所述振动器和所述检测器；其中所述振动器和所述检测器为一个固体元件，在固体元件的一个表面上形成振动电极和检测电极，这样这两个电极将带形电绝缘区域夹在中间，在固体元件的另一个表面上形成接地电极，其中所述触针固定到电绝缘区域上，以及其中所述支座的支撑部分固定到固体元件的另一个表面上。
13．根据权利要求12所述的振动型接触检测传感器，其中所述支座的支撑部分具有多个实际上与所述触针成直角并相互平行设置的片簧，所述片簧在所述触针的轴向方向上可变形，所述固体元件另一个表面上的相对侧缘部分固定到片簧上。
14．根据权利要求12所述的振动型接触检测传感器，其中固体元件包括固体元件、磁力控制元件或形状记忆元件。
15．一种振动型接触检测传感器，它包括柱状触针，在其顶端设有能与工件接触的接触部分；振动器，用以使所述触针在所述触针的轴向方向振动，所述振动器包括输入振动信号的振动电极；检测器，用以根据接触部分与工件相互接触时引起的所述触针振动状态的变化检测接触部分与工件的接触，所述检测器包括输出检测信号的检测电极；支座，它设有支撑部分，支座利用支撑部分支撑所述触针、所述振动器和所述检测器；其中所述振动器和所述检测器为一个固体元件，在固体元件的一个表面上形成振动电极和检测电极，这样这两个电极将带形电绝缘区域夹在中间，在固体元件的另一个表面上形成接地电极，其中所述触针对应于电绝缘区域固定到固体元件的另一个表面上，以及其中所述支座的支撑部分固定到固体元件的另一个表面上，该支撑部分形成有防止所述触针与所述支座的支撑部分相接触的凹口部分。
16．根据权利要求15所述的振动型接触检测传感器，其中所述支座的支撑部分具有多个实际上与所述触针成直角并相互平行设置的片簧，所述片簧在所述触针的轴向方向上可变形，所述固体元件另一个表面上的相对边缘部分固定到片簧上。
17．根据权利要求15所述的振动型接触检测传感器，其中固体元件包括固体元件、磁力控制元件或形状记忆元件。
18．根据权利要求16所述的振动型接触检测传感器，其中固体元件包括固体元件、磁力控制元件或形状记忆元件。
全文摘要
触针20直接固定在检测器32上,检测器32直接固定在支座10上。由此,以这样的状态构成了振动型接触检测传感器:其中支座10与触针20设置在相互间不会接触的位置,触针20与检测器32设置在相互接触的位置。由此,避免了由支座10引起触针20的振动和状态变化的衰减,触针20的振动和状态变化直接传播到检测器32,这样检测器32就能高灵敏度地检测到触针20的振动和状态变化,和高灵敏度地检测到触针与工件的接触。
文档编号H01L41/08GK1325018SQ01121268
公开日2001年12月5日 申请日期2001年5月15日 优先权日2000年5月15日
发明者松木薰, 日高和彦, 新井雅典 申请人:株式会社三丰