JPH02247519A - Three-dimensional measuring instrument - Google Patents
Three-dimensional measuring instrumentInfo
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Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、三次元測定機に係り、特に、直交三軸である
X、Y、Z軸のいずれかの方向(所定方向)に移動可能
にされた移動部材を、案内部材に沿って所定方向に移動
させる駆動手段と、この駆動手段が係合されるガイド部
材との改良に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a three-dimensional measuring machine, and in particular, it is movable in any direction (predetermined direction) of three orthogonal axes: X, Y, and Z axes. The present invention relates to an improvement in a driving means for moving a movable member, which is shaped like an object, in a predetermined direction along a guide member, and a guide member to which the driving means is engaged.
従来、被測定物の形状、寸法等を正確に測定する装置と
して種々の三次元測定機が提案されている。この種の三
次元測定機の中には、所定方向に移動可能な移動部材を
、自動送とするための駆動装置を備えたものがある。Conventionally, various three-dimensional measuring machines have been proposed as devices for accurately measuring the shape, dimensions, etc. of an object to be measured. Some three-dimensional measuring machines of this type are equipped with a drive device for automatically feeding a moving member movable in a predetermined direction.
このような三次元測定機の駆動装置としでは、ラックと
ピニオンとを用いたもの、送りねじ軸を用いたもの等が
ある。しかし、前者においては、一般のラックの真直度
が必ずしも十分ではなく、数ミクロンメータオーダの真
直度を必要とする三次元測定機の駆動装置としては必ず
しも適切ではなく、一方、三次元測定機の性能に対応す
る真直度となるように加工するには、きわめて高価とな
っしまう。また、後者も長尺のねじ軸の真直度を出すの
が困難であるばかりでなく、ねじ軸によるモーメントが
発生して移動部材に回転方向に力がかかり、同じく三次
元測定機の駆動装置として必ずしも十分ではなかった。Drive devices for such three-dimensional measuring machines include those using a rack and pinion, and those using a feed screw shaft. However, in the former case, the straightness of a general rack is not necessarily sufficient, and it is not necessarily suitable as a drive device for a coordinate measuring machine that requires straightness on the order of several microns. It would be extremely expensive to process it to a straightness that corresponds to performance. In addition, in the latter case, not only is it difficult to obtain the straightness of a long screw shaft, but also a moment is generated by the screw shaft and a force is applied to the moving member in the rotational direction. It wasn't always enough.
このため、ランクやねじ軸を用いず、両サイドに案内面
を有するガイド部材を用い、このガイド部材を転動ロー
ラで挟持して移動部材を移動させるものが考えられる。For this reason, it is conceivable to use a guide member having guide surfaces on both sides without using a rank or a screw shaft, and to move the movable member by holding this guide member between rolling rollers.
しかし、この場合は、ガイド部材の両サイドの案内面の
平行度が要求され、その加工が面倒であるという新たな
問題が生しる。However, in this case, a new problem arises in that parallelism of the guide surfaces on both sides of the guide member is required, and the machining thereof is troublesome.
この問題を解決するため、ガイドレール(ガイド部材)
の両サイドの平行度が悪くても、移動部材の直進性に与
える影響を最小限にした三次元測定機の駆動装置があり
、特開昭62−235513号公報にその技術的思想が
開示されている。In order to solve this problem, we have developed a guide rail (guide member).
There is a drive device for a three-dimensional measuring machine that minimizes the influence on the straightness of the moving member even if the parallelism on both sides is poor, and the technical idea thereof is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-235513. ing.
この思想は、床上に配設されたベースの両サイドに摺動
案内部を設け、この摺動案内部上にガイドレールを配設
し、このガイドレールに沿ってメインキャレッジ(移動
部材)を移動自在に設けるとともに、このメインキャレ
ンジのガイドレールに対応する部分に枢軸に支持された
揺動体を設ける。この揺動体は、ガイドレールに対して
、接近、離反する方向へ揺動自在に枢支されるとともに
、この揺動体の一側に設けられた駆動回転体(ローラ対
)によりガイドレールを押圧挟持した構成となっている
。また、前記メインキャレッジの下部に、前記摺動案内
部に向かってエアを噴射するエアパッドを設ける一方、
メインキャレッジの上部には、略水平方向に変位し、か
つ、測定検出部を有するセントラルキャレッジ(移動部
材)を装着している。The idea behind this idea is to provide sliding guides on both sides of a base placed on the floor, install guide rails on these sliding guides, and move the main carriage (moving member) along the guide rails. In addition to being movable, a swinging body supported by a pivot is provided at a portion of the main carriage corresponding to the guide rail. This rocking body is pivotally supported to be able to swing toward and away from the guide rail, and the guide rail is pressed and held by a drive rotating body (a pair of rollers) provided on one side of the rocking body. The structure is as follows. Further, an air pad for injecting air toward the sliding guide part is provided at the lower part of the main carriage, while
A central carriage (moving member) is mounted on the upper part of the main carriage, and is displaceable in a substantially horizontal direction and has a measurement detection section.
このような三次元測定機において、被測定物を測定する
ために、例えば、前記セントラルキャレンジを水平方向
に変位させると、変位させた方向にセントラルキャレン
ジの自重が力■わり、メインキャレッジが(lJt <
ことになるが、このf頃きをエアパッドを作動させるこ
とによってメインキャレッジの真直度及び平行度を維持
して精密測定を可能としている。In such a three-dimensional measuring machine, when the central carriage is displaced in the horizontal direction in order to measure the object to be measured, the weight of the central carriage is exerted in the direction of displacement, causing the main carriage to is (lJt <
However, by operating the air pad around this time, the straightness and parallelism of the main carriage can be maintained to enable precise measurement.
しかしながら、ガイドレールが摺動案内部に対して略直
線的に配設されていても、室温、湿度等の条件によりガ
イドレールに撓み、歪み等が発生した場合には、ガイド
レールは摺動案内部に固定されており、このガイドレー
ルに沿ってメインキャレッジが移動するため、前記ガイ
ドレールの撓み、歪み分だけメインキャレッジが微小距
離変位し、これにより、測定検出部もその分変位するの
で精密測定が困難となる欠点を露呈する。However, even if the guide rail is arranged approximately linearly with respect to the sliding guide part, if the guide rail is bent or distorted due to conditions such as room temperature and humidity, the guide rail will move along the sliding guide. Since the main carriage moves along this guide rail, the main carriage is displaced by a minute distance by the amount of deflection and distortion of the guide rail, and as a result, the measurement detection section is also displaced by that amount. This exposes the drawback that precise measurement is difficult.
本発明の目的は、ガイド部材に撓み、歪み等があっても
、測定検出部を略直線的に変位させて、被測定物の精密
測定を可能とする三次元測定機を徒供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a three-dimensional measuring machine that allows precise measurement of an object to be measured by displacing a measurement detection part substantially linearly even if the guide member is bent or distorted. .
本発明は、案内部材に略平行に設けられたガイド部材を
支持手段により所定の剛性をもって、いわゆるフローテ
ィング支持することにより、ガイド部材の撓み等を補正
して前記目的を達成しようとするものである。The present invention aims to achieve the above object by correcting the deflection of the guide member by supporting the guide member, which is provided substantially parallel to the guide member, in a so-called floating manner with a predetermined rigidity using a support means. .
具体的には、本発明は、被測定物に対し直交三軸である
X、Y、Z軸方向に移動可能にされた測定検出部を被測
定物に関与させて被測定物の形状等を測定する三次元測
定機において、基体に設けられた案内部材に沿って移動
部材を所定方向に移動自在に設けるとともに、前記基体
に前記案内部材と略平行にガイド部材を配置し、このガ
イド部材を基体に対して所定の剛性を持って変位可能に
支持する支持手段を設け、かつ、前記移動部材を所定方
向に移動させる駆動手段を当該移動部材に設け、この駆
動手段を前記ガイド部材に係合させ、これらのガイド部
材と駆動手段との係合により駆動手段の駆動に応じて当
該移動部材を所定方向に移動可能にしたことを特徴とす
る三次元測定機である。Specifically, the present invention involves a measurement detecting section that is movable in the X, Y, and Z axes, which are three axes orthogonal to the object, to determine the shape of the object. In a coordinate measuring machine for measuring, a movable member is provided so as to be movable in a predetermined direction along a guide member provided on a base body, and a guide member is disposed on the base body approximately parallel to the guide member, and this guide member is A supporting means is provided to displaceably support the base body with a predetermined rigidity, and a driving means for moving the moving member in a predetermined direction is provided on the moving member, and the driving means is engaged with the guide member. The three-dimensional measuring machine is characterized in that the movable member can be moved in a predetermined direction in accordance with the drive of the drive means by engagement of these guide members with the drive means.
本発明において、ガイド部材は角柱体であることが好ま
しく、また、支持手段は、ガイド部材の一端を略鉛直方
向に変位可能に支持する圧縮コイルスプリングを備えた
弾性支持部と、ガイド部材の他端を首振り可能に支持す
る球面ヘアリングとを含んで構成されることが好ましい
。In the present invention, the guide member is preferably a prismatic body, and the support means includes an elastic support portion equipped with a compression coil spring that supports one end of the guide member so as to be displaceable in a substantially vertical direction, and the other end of the guide member. It is preferable to include a spherical hair ring that swingably supports the end.
更に、本発明において、前記駆動手段は、ガイド部材を
挟持した状態で転動可能なローラ対と、このローラ対を
ガイド部材に対し当接、離間可能かつ転動可能に保持す
るローラ保持部月と、このローラ保持部材を介して前記
ローラ対がガイド部材を挟持するように付勢する抑圧部
材と、前記ローラ対の何れか一方のローラに連結された
回転駆動源とを備えていることが好ましく、前記駆動手
段の押圧部材は複数の皿ばねを含んでいることが好適で
ある。Furthermore, in the present invention, the driving means includes a pair of rollers that can roll while holding the guide member therebetween, and a roller holding unit that holds the pair of rollers in a rollable manner and in contact with and away from the guide member. and a suppressing member that urges the pair of rollers to sandwich the guide member via the roller holding member, and a rotational drive source connected to one of the rollers of the pair of rollers. Preferably, the pressing member of the driving means includes a plurality of disc springs.
また、本発明における移動部材は、X、Y、Z軸の何れ
の方向に移動する移動部材であってもよく、これらのう
ちの1つ以上に本発明が適用されるものであればよい。Furthermore, the moving member in the present invention may be a moving member that moves in any direction of the X, Y, or Z axes, as long as the present invention is applied to one or more of these directions.
このような本発明において、駆動手段を駆動すると、こ
の駆動手段は、当該駆動手段が係合されたガイド部材に
沿って移動し、これに伴い駆動手段が設けられた移動部
材も案内部材に沿って移動する。この移動時において、
ガイド部材に撓み等があったり、ガイド部材と案内部材
との間の平行度が悪い場合であっても、ガイド部材は、
変位可能な支持手段の作用により適宜変位してこれに対
応し、移動部材は案内部材に沿って真直に移動すること
となる。In the present invention, when the driving means is driven, the driving means moves along the guide member with which the driving means is engaged, and accordingly, the moving member provided with the driving means also moves along the guide member. and move. During this movement,
Even if the guide member is bent or the parallelism between the guide member and the guide member is poor, the guide member will
Due to the action of the displaceable support means, the movable member is moved in a straight line along the guide member, correspondingly being displaced accordingly.
従って、測定検出部も正確に所定位置に移動でき、被測
定物の精密測定が実行される。Therefore, the measurement detection section can also be accurately moved to a predetermined position, and precision measurement of the object to be measured can be performed.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図には、本実施例に係る三次元測定機10の全体構
成が示されている。FIG. 1 shows the overall configuration of a coordinate measuring machine 10 according to this embodiment.
三次元測定機lOは、基体としての所定間隔を離して配
置された一対の支持台11を備え、これらの支持台11
は、それぞれ前後2つの脚部12上にビーム13を1l
lz、固定して構成されている。The three-dimensional measuring machine 1O includes a pair of support stands 11 as base bodies arranged at a predetermined distance apart, and these support stands 11
The beam 13 is placed on each of the two front and rear legs 12 with a length of 1l.
lz, fixedly configured.
ここにおいて、左右一対の支持台ttは、その配置位置
が逆である以外、その構成は同一であるから、以下、そ
の一方についてのみ説明し、他方についての説明は、必
要に応じて説明する以外は同一構成部分に同一符号を付
してその説明を省略する。Here, since the pair of left and right support stands tt have the same configuration except that their arrangement positions are reversed, only one of them will be explained below, and the explanation of the other will be made only if necessary. The same reference numerals are given to the same constituent parts, and the explanation thereof will be omitted.
前記ビーム13は、その長手方向に沿って段部を形成し
、その上段面13A上には案内部材としての案内レール
20が載置され、下段面13B上には支持手段30を介
して支持されたガイド部材としての角柱体48が設けら
れている。The beam 13 forms a step along its longitudinal direction, and a guide rail 20 as a guide member is placed on the upper step surface 13A, and is supported via a support means 30 on the lower step surface 13B. A prismatic body 48 is provided as a guide member.
前記支持手段30は、後に詳述するように、角柱体4日
の一端を取付板32を介して弾性的に支持する弾性支持
部31と、角柱体4Bの他端を揺動可能に支持する球面
ベアリング41とから構成され、これにより、前記案内
レール20に対し略平行に配置された角柱体48を案内
レール20に対し上下、左右方向の何れの方向にも変位
可能に支持している。The support means 30 includes an elastic support part 31 that elastically supports one end of the prismatic body 4 via a mounting plate 32, and swingably supports the other end of the prismatic body 4B, as will be described in detail later. A spherical bearing 41 supports a prismatic body 48, which is disposed substantially parallel to the guide rail 20, so as to be movable in either the vertical or horizontal directions relative to the guide rail 20.
前記案内レール20には、その長手方向両側面2OAに
沿って溝状の切欠部20Bが形成されている。この切欠
部20B内には、ビーム13の上段面13A上に配置さ
れた複数の係合片22の一側の突出部が係合されており
、この係合片22を貫通して挿入された固定ボルト(図
示せず)をビーム13の上段面13Aに螺合することに
より、係合片22の突出部で案内レール20をビーム1
3側に押圧、固定するようになっている。The guide rail 20 has groove-shaped notches 20B formed along both longitudinal sides 2OA thereof. The projections on one side of a plurality of engagement pieces 22 arranged on the upper surface 13A of the beam 13 are engaged in the notch 20B, and the protrusions on one side of the engagement pieces 22 are inserted through the engagement pieces 22. By screwing a fixing bolt (not shown) into the upper surface 13A of the beam 13, the guide rail 20 is fixed to the beam 1 by the protrusion of the engagement piece 22.
It is designed to be pressed and fixed on the 3rd side.
前記複数の係合片22間において、ビーム13の上段面
13Aには案内レール20の側面2OAをそれぞれ案内
レール20の中心に向って常時押圧する複数の押圧部材
25が設けられている。このような係合片22及び押圧
部材25の作用により、案内レール20は、真直度を正
しく出された状態でビーム13の上段面13A上に固定
されている。Between the plurality of engagement pieces 22, a plurality of pressing members 25 are provided on the upper surface 13A of the beam 13, each of which constantly presses the side surface 2OA of the guide rail 20 toward the center of the guide rail 20. Due to the action of the engaging piece 22 and the pressing member 25, the guide rail 20 is fixed on the upper surface 13A of the beam 13 with the correct straightness.
前記真直度を出された一対の案内レール2o上には凹型
フレームからなるY軸移動部材50が水平面内の所定方
向すなわちY軸方向に摺動自在に載置されている。この
Y軸移動部材50は、一対の脚部51間に横桁52を掛
は渡して構成され、この両脚部51の下部位置には、Y
軸移動部材50をY軸方向に駆動するY軸駆動手段60
がそれぞれ設けられている。A Y-axis moving member 50 made of a concave frame is placed on the pair of straightened guide rails 2o so as to be slidable in a predetermined direction in a horizontal plane, that is, in the Y-axis direction. This Y-axis moving member 50 is constructed by passing a crossbeam 52 between a pair of legs 51.
Y-axis driving means 60 for driving the shaft moving member 50 in the Y-axis direction
are provided for each.
Y軸駆動手段60は、後に詳述するように、ブラケット
61を介してY軸移動部材50に支持された回転駆動源
としてのサーボモークロ2を備えるとともに、同じくブ
ラケット61を介して支持されたローラ保持部材63を
備えている。この日−ラ保持部材63には、前記モータ
62によりその一方が駆動されるローラ対64を含み、
このローラ対64は、前記角柱体48を後述する押圧部
材76を介して所定の押圧力で挟持している。これによ
り、モータ62が駆動されると、ローラ対64が角柱体
48に沿って転動し、Y軸移動部材50が案内レール2
0に沿って移動するようになっている。As will be described in detail later, the Y-axis drive means 60 includes a servo mokuro 2 as a rotational drive source supported by the Y-axis moving member 50 via a bracket 61, and a roller holder also supported via the bracket 61. A member 63 is provided. The roller holding member 63 includes a pair of rollers 64, one of which is driven by the motor 62,
This pair of rollers 64 clamps the prismatic body 48 with a predetermined pressing force via a pressing member 76 which will be described later. As a result, when the motor 62 is driven, the roller pair 64 rolls along the prismatic body 48, and the Y-axis moving member 50 moves toward the guide rail 2.
It is designed to move along 0.
前記Y軸移動部材50の横桁52上には、横桁52に沿
って前記Y軸方向とは直交する方向すなわちX軸方向に
移動自在にX軸移動部材80が載置されている。このX
軸移動部材80は、当該X軸移動部材80を横桁52に
沿ってX軸方向に移動させるX軸駆動手段87を備えて
おり、このX軸駆動手段87は回転駆動源としてのサー
ボモータ8日を備える他、前記Y軸駆動手段60と同様
な構成要素からなっている。すなわち、X軸駆動手段8
7は、前記ビーム13上の角柱体48と同様な角柱体(
図示せず)を備え、この角柱体は、Y軸移動部材50の
横桁52の第1図中背面に設けられ、かつ、この角柱体
に沿って駆動されるようになっている。ここにおいて、
Y軸移動部材50の横桁52は、X軸移動部材80に対
し、基体としての役割と、案内部材としての役割とをし
ている。An X-axis moving member 80 is placed on the cross beam 52 of the Y-axis moving member 50 so as to be movable along the cross beam 52 in a direction perpendicular to the Y-axis direction, that is, in the X-axis direction. This X
The axis moving member 80 includes an X-axis driving means 87 that moves the X-axis moving member 80 in the X-axis direction along the crossbeam 52, and this X-axis driving means 87 is driven by a servo motor 8 as a rotational drive source. In addition to the Y-axis driving means 60, the Y-axis driving means 60 has the same components as the Y-axis driving means 60. That is, the X-axis drive means 8
7 is a prismatic body similar to the prismatic body 48 on the beam 13 (
(not shown), and this prismatic body is provided on the rear surface in FIG. 1 of the cross beam 52 of the Y-axis moving member 50, and is adapted to be driven along this prismatic body. put it here,
The cross beam 52 of the Y-axis moving member 50 serves as a base and a guide member for the X-axis moving member 80.
前記X軸移動部材80は、Y軸移動部材50の第1図中
前面側に垂設された取付板81を備えている。この取付
Fi、81の上下2箇所にはそれぞれ角型に形成された
支持枠82が設けられ、これらの上下の支持枠82内に
は複数のエアバットからなるエアベアリング83を介し
て角軸状のZ軸スピンドルIllが鉛直方向すなわちX
軸方向に摺動自在に支持されている。このZ軸スピンド
ル111は、その下端部にタッチセンサ等からなる測定
検出部112を着脱可能に備え、これらのZ軸スピンド
ル111と測定検出部112とを含んでX軸移動部材1
10が構成されている。The X-axis moving member 80 includes a mounting plate 81 that is vertically disposed on the front side of the Y-axis moving member 50 in FIG. Square-shaped support frames 82 are provided at the top and bottom of the mounting Fi, 81, respectively, and a square shaft-shaped The Z-axis spindle Ill is in the vertical direction, that is,
It is supported slidably in the axial direction. This Z-axis spindle 111 is detachably equipped with a measurement detection section 112 consisting of a touch sensor or the like at its lower end, and includes the Z-axis spindle 111 and measurement detection section 112 to move the X-axis moving member 1.
10 are configured.
前記Z軸スピンドル111は、内部に図示しなイエアバ
ランス装置を備え、このエアバランス装置には、前記上
方の支持枠82上に固定された支持板84上に設けられ
た圧縮空気供給部103がらエア(圧縮空気)が供給さ
れる。従って、このエアによって、Z軸スピンドル11
1、測定検出部112等からなるX軸移動部材110の
重量がバランスするようにされ、Z軸スピンドル111
のX軸方向の移動を極めて小さな力で円滑に行えるよう
になっている。The Z-axis spindle 111 is equipped with an air balance device (not shown) inside, and this air balance device includes a compressed air supply section 103 provided on a support plate 84 fixed on the upper support frame 82. Air (compressed air) is supplied. Therefore, this air causes the Z-axis spindle 11 to
1. The weight of the X-axis moving member 110 consisting of the measurement detection unit 112 etc. is balanced, and the Z-axis spindle 111
can be smoothly moved in the X-axis direction with extremely small force.
前記X軸移動部材80とZ軸スピンドル111との間に
は、X軸駆動手段120が設けられている。このZ軸、
駆動手段120は、前記X軸移動部材80の取付+Fj
、81に回転自在に支持されたボールねし等からなる送
りねじ軸121と、この送りねし軸121を回転駆動す
る回転駆動源としてのサーボモータ122と、前記Z軸
スピンドル111に固定されるとともに送りねじ軸12
1に螺合されたナンド部材123とから構成されている
。An X-axis drive means 120 is provided between the X-axis moving member 80 and the Z-axis spindle 111. This Z axis,
The driving means 120 is configured to move the X-axis moving member 80 at the mounting +Fj
, 81 is rotatably supported by a feed screw shaft 121 made of a ball screw or the like, a servo motor 122 as a rotational drive source for rotationally driving the feed screw shaft 121, and a servo motor 122 fixed to the Z-axis spindle 111. together with the feed screw shaft 12
1 and a NAND member 123 screwed together.
そして、前記サーボモータ122を回転することにより
、送りねじ軸121に螺合されたナツト部材123がZ
軸方向に移動され、これにより、Z軸スピンドル111
をZ軸方向に移動できるようになっている。ここにおい
て、X軸移動部材80は、X軸移動部材110に対し、
基体としての役割と、案内部材としての役割とをしてい
る。By rotating the servo motor 122, the nut member 123 screwed onto the feed screw shaft 121 is rotated to Z.
axially, thereby causing the Z-axis spindle 111
can be moved in the Z-axis direction. Here, the X-axis moving member 80 is
It plays the role of a base and a guide member.
一方、前記三次元測定機10は、前記X軸駆動手段60
、X軸駆動手段87及びX軸駆動手段120を駆動する
操作手段130を備えている。この操作手段130は、
脚柱131に支持された操作パネル132を有し、この
操作パネル132上には左右2個のジョイスティック1
33,134が設けられている。これらのジョイスティ
ック133.134のうち一方のジョイスティック13
3は、その操作レバーを図中P方向に操作すると、前記
X軸駆動手段60を作動させてY軸移動部材50をY軸
方向に移動でき、一方このジョイスティック133をP
方向と直交するQ方向に操作すると、前記X軸駆動手段
87を作動させてX軸移動部材80をX軸方向に移動で
きる。また、他方のジョイスティック134を前記P方
向と平行なR方向に操作すると、前記X軸駆動手段12
0を作動させてZ軸スピンドル111をZ軸方向に移動
できるようになっている。On the other hand, the three-dimensional measuring machine 10 has the X-axis driving means 60
, an operation means 130 for driving the X-axis drive means 87 and the X-axis drive means 120. This operating means 130 is
It has an operation panel 132 supported by a pedestal 131, and two joysticks 1 on the left and right are mounted on the operation panel 132.
33,134 are provided. One of these joysticks 133 and 134
3, when the operating lever is operated in the P direction in the figure, the X-axis driving means 60 is actuated to move the Y-axis moving member 50 in the Y-axis direction, while the joystick 133 is moved in the P direction.
When the X-axis moving member 80 is operated in the Q direction perpendicular to the X-axis direction, the X-axis driving means 87 is actuated to move the X-axis moving member 80 in the X-axis direction. Furthermore, when the other joystick 134 is operated in the R direction parallel to the P direction, the X-axis drive means 12
0 to move the Z-axis spindle 111 in the Z-axis direction.
なお、第1図中口点鎖線で示される符号Wは、床上に載
置された被測定物であり、この被測定物Wは、ジェット
エンジンを収納するエンジンカバー等のように比較的大
きなものである。また、第1図中符号140は、Y軸移
動部材50のストッパをも兼ねる衝撃吸収手段であり、
ビーム13にブラケット141を介して支持された摺動
軸142と、この摺動軸142を突出方向に付勢するば
ね143とから構成され、Y軸移動部材50が当接され
た際の衝撃をばね143で吸収するようになっている。Note that the symbol W shown by the dotted chain line in the middle of FIG. It is. Further, reference numeral 140 in FIG. 1 is a shock absorbing means that also serves as a stopper for the Y-axis moving member 50,
It is composed of a sliding shaft 142 supported by the beam 13 via a bracket 141, and a spring 143 that biases the sliding shaft 142 in the projecting direction, and absorbs the impact when the Y-axis moving member 50 comes into contact with it. The spring 143 is designed to absorb it.
第2図〜第5図には、本実施例における支持手段30及
びX軸駆動手段60の詳細構造が示されている。2 to 5 show detailed structures of the support means 30 and the X-axis drive means 60 in this embodiment.
第2図において、支持手段30の弾性支持部31は、ビ
ーム13の図中左側の下段面13B上に固定された支持
板33と、この支持板33上に立設された軸34と、こ
の軸34の上下にそれぞれ螺合された一対のナツト35
と、これらの一対のナンド35の内側位置においてそれ
ぞれ介装された一対のばね受36と、前記角柱体48に
一端側をねし止め固定された取付板32の他端に上下か
ら係合された一対の挟持部材37と、これらの各挟持部
材37と前記一対のばね受36との間にそれぞれ介装さ
れた一対の圧縮コイルスプリング38とから構成されて
いる。これにより、弾性支持部31は、ガイド部材であ
る角柱体48の一端を略鉛直方向に変位可能に支持でき
るようになっている。In FIG. 2, the elastic support portion 31 of the support means 30 includes a support plate 33 fixed on the lower surface 13B of the beam 13 on the left side in the figure, a shaft 34 erected on the support plate 33, and A pair of nuts 35 are screwed onto the top and bottom of the shaft 34, respectively.
A pair of spring receivers 36 are respectively interposed at the inner positions of the pair of NANDs 35, and are engaged from above and below with the other end of a mounting plate 32 whose one end is screwed and fixed to the prismatic body 48. and a pair of compression coil springs 38 interposed between each of these clamping members 37 and the pair of spring receivers 36, respectively. Thereby, the elastic support part 31 can support one end of the prismatic body 48, which is a guide member, so as to be able to be displaced in a substantially vertical direction.
一方、支持手段30の球面ベアリング41は、ビーム1
3の図中右側の下段面13B上に固定されたベース42
と、このベース42に立設された軸体43と、この軸体
43に係合された複列球面座型のヘアリング本体44と
、このベアリング本体44を支持するとともに角柱体4
8の右端に固定された軸受箱45とから構成され、前記
角柱体48の他端を首振り可能に支持している。On the other hand, the spherical bearing 41 of the support means 30
The base 42 is fixed on the lower surface 13B on the right side in the figure of 3.
, a shaft body 43 erected on this base 42 , a double-row spherical seat type hair ring body 44 engaged with this shaft body 43 , and a prismatic body 4 that supports this bearing body 44 .
8 and a bearing box 45 fixed to the right end of the prismatic body 48, and supports the other end of the prismatic body 48 in a swingable manner.
従って、これらの弾性支持部31及び球面ベアリング4
1からなる支持手段30によって、角柱体48は前述の
ように上下、左右の何れの方向にも変位可能にビーム1
3に支持されている。Therefore, these elastic support parts 31 and spherical bearings 4
1, the prismatic body 48 is movable in any of the vertical and horizontal directions as described above.
It is supported by 3.
第2図及び第3図において、Y軸移動部材50の脚部5
1にブラケット61を介して支持されたX軸駆動手段6
0は、ブラケット61に取付けられた回転駆動源として
のサーボモータ62を備え、このサーボモータ62の出
力軸62Aにはカップリング65を介して減速機66が
連結され、この減速機66もブラケット61に支持され
ている。In FIGS. 2 and 3, the leg portion 5 of the Y-axis moving member 50
1 via a bracket 61
0 is equipped with a servo motor 62 as a rotational drive source attached to a bracket 61, and a reducer 66 is connected to an output shaft 62A of this servo motor 62 via a coupling 65, and this reducer 66 is also connected to the bracket 61. is supported by
前記減速機66の出力側の回転軸66Aは、所定の伝達
トルク以上のトルクが加わった場合、スリップしてその
所定以上のトルクを伝達しないようにされた過負荷保護
装置67を介して駆動軸6Bに連結されている。この駆
動軸68は、前記ブラケット61に固定されたローラ保
持部材63の固定保持体69に回転自在に支持されてい
る。この固定保持体69に支持された駆動軸68の途中
には、ガイド部材としての角柱体48に対向して、ロー
ラ対64の一方を構成する駆動ローラ64Aが固定され
ている。前記駆動軸68は、第4図の拡大した断面図に
示されるように、前記固定保持体69の上下に固定され
た一対の軸受ホルダ71にそれぞれ支持されたニードル
ベアリング72を介して回転自在に支持されている。The rotating shaft 66A on the output side of the speed reducer 66 is connected to the drive shaft via an overload protection device 67 which slips when a torque exceeding a predetermined transmission torque is applied and prevents the transmission of torque exceeding the predetermined torque. Connected to 6B. This drive shaft 68 is rotatably supported by a fixed holder 69 of a roller holding member 63 fixed to the bracket 61. A drive roller 64A, which constitutes one of the pair of rollers 64, is fixed in the middle of the drive shaft 68 supported by the fixed holding body 69, facing the prismatic body 48 as a guide member. As shown in the enlarged sectional view of FIG. 4, the drive shaft 68 is rotatable via needle bearings 72 supported by a pair of bearing holders 71 fixed above and below the fixed holder 69, respectively. Supported.
前記ローラ保持部材63は、前記固定保持体69の他に
、この固定保持体69の上下に形成された軸受部69A
に支持された偏心軸73を介してその一端に形成された
上下一対の腕部74Aで揺動自在に支持された可動保持
体74を有している。The roller holding member 63 includes, in addition to the fixed holding body 69, bearing portions 69A formed above and below the fixed holding body 69.
The movable holder 74 is swingably supported by a pair of upper and lower arms 74A formed at one end thereof via an eccentric shaft 73 supported by the holder 74.
この可動保持体74には、軸75を介して前記ローラ対
64の他方を構成する従動ローラ64Bが角柱体4日に
対向して回転自在に支持されている。A driven roller 64B, which constitutes the other of the pair of rollers 64, is rotatably supported on the movable holder 74 so as to face the prismatic body 4 via a shaft 75.
これにより、固定保持体69と可動保持体74とからな
るローラ保持部材63は、ローラ対64を角柱体4Bに
対し当接、離間可能、かつ転動可能に保持し、かつ、ロ
ーラ対64が角柱体48を挟持した状態で転動できるよ
うになっている。また、偏心軸73は、第3図に示され
るように上下に偏心部73Aを備えるとともに、この偏
心部73Δは可動保持体74の腕部74Aに嵌合され、
偏心軸73を固定保持体69の軸受部69Aに対して回
転することにより、固定保持体69に対する可動保持体
74の位置、ひいては角柱体48に対する従動ローラ6
4Bの位置を調整でき、ローラ対64による角柱体4日
の挟持状態を適正にできるようになっている。As a result, the roller holding member 63 consisting of the fixed holding body 69 and the movable holding body 74 holds the roller pair 64 so as to be able to come into contact with and be separated from the prismatic body 4B, and to be able to roll. It is designed to be able to roll while holding the prismatic body 48 between them. In addition, the eccentric shaft 73 is provided with upper and lower eccentric parts 73A as shown in FIG.
By rotating the eccentric shaft 73 relative to the bearing portion 69A of the fixed holder 69, the position of the movable holder 74 relative to the fixed holder 69 and, in turn, the position of the driven roller 6 relative to the prismatic body 48 is adjusted.
The position of 4B can be adjusted, and the prismatic body 4B can be appropriately held between the pair of rollers 64.
前記可動保持体74の腕部74Aとは反対側の端部と固
定保持体69との間には、角柱体48を挟んだ上下位置
において、一対の押圧部材76がそれぞれ介装されてい
る。この押圧部材76は、第5図に拡大して示されるよ
うに、固定保持体69及び可動保持#74を貫通して配
置されたボルト77と、このボルト77の両端にそれぞ
れ螺合されたナツト7日と、これらの両端のナツト7日
と固定保持体69及び可動保持体74との間にそれぞれ
介装され、固定保持体69と可動保持体74とを互いに
近接する方向に付勢する複数の皿ばね79とから構成さ
れている。これらの複数の皿ばね79による押圧力は、
それぞれ固定保持体69及び可動保持体74を介してロ
ーラ対64に伝達され、このローラ対64を構成する駆
動ローラ64Aと従動ローラ64Bとにより角柱体48
を所定の押圧力、例えば、単位面積あたり約10010
0Oとなるような力で挟持するようになっている。A pair of pressing members 76 are interposed between the end of the movable holding body 74 opposite to the arm portion 74A and the fixed holding body 69 at upper and lower positions with the prismatic body 48 in between. As shown in an enlarged view in FIG. 5, this pressing member 76 includes a bolt 77 disposed through the fixed holder 69 and the movable holder #74, and nuts screwed into both ends of the bolt 77, respectively. A plurality of nuts are interposed between the nut 7 and the fixed holder 69 and the movable holder 74 at both ends thereof, and urge the fixed holder 69 and the movable holder 74 in a direction toward each other. It is composed of a disc spring 79. The pressing force by these plural disc springs 79 is
It is transmitted to the roller pair 64 via the fixed holder 69 and the movable holder 74, respectively, and the prismatic body 48 is
to a predetermined pressing force, for example, about 10010 per unit area.
It is designed to clamp with such force that it becomes 0O.
従って、前記サーボモータ62の駆動によりカップリン
グ65、減速機66、過負荷保護装置67及び駆動軸6
日を介して駆動ローラ64Aが駆動されると、ローラ対
64は角柱体4日の側面に沿って転動し、この転動に伴
い、Y軸駆動手段60及びこのY軸駆動手段60がブラ
ケyトロ1を介して取付けられるY軸移動部材50が案
内レール20に沿ってY軸方向に進退されるようになっ
ている。Therefore, by driving the servo motor 62, the coupling 65, the reducer 66, the overload protection device 67 and the drive shaft 6
When the drive roller 64A is driven through the lens, the roller pair 64 rolls along the side surface of the prismatic body 4, and along with this rolling, the Y-axis drive means 60 and this Y-axis drive means 60 are A Y-axis moving member 50 attached via the Y-toro 1 is moved forward and backward along the guide rail 20 in the Y-axis direction.
第6図には、前記Y軸移動部材50の脚部51の下部が
案内レール20に係合される部分の拡大図が示されてい
る。この脚部51の下部には、X軸移動部材80がY軸
移動部材50の横桁52に沿ってX軸方向に変位した時
に、このX軸移動部材80の移動に基づくY軸移動部材
50の傾斜を阻止するための空気軸受手段としてのエア
へアリング150が設けられている。このエアヘアリン
グ150は、Y軸移動部材50の下部に案内レール20
を囲繞するように形成された空気噴出面151を含み、
この空気噴出面151には複数の空気噴出孔152が設
けられている。これらの複数の空気噴出孔152は、連
結空間153によって連結されており、更に、連結空間
153の一部にはノズル154が取付けられ、このノズ
ル154には図示しない圧力供給源が接続されている。FIG. 6 shows an enlarged view of the portion where the lower part of the leg portion 51 of the Y-axis moving member 50 is engaged with the guide rail 20. At the bottom of this leg portion 51, when the X-axis moving member 80 is displaced in the X-axis direction along the crossbeam 52 of the Y-axis moving member 50, a Y-axis moving member 50 based on the movement of the X-axis moving member 80 is provided. An air bearing means 150 is provided to prevent tilting. This air hair ring 150 has a guide rail 20 at the bottom of the Y-axis moving member 50.
including an air ejection surface 151 formed to surround the
This air ejection surface 151 is provided with a plurality of air ejection holes 152 . These plurality of air jet holes 152 are connected by a connecting space 153, and a nozzle 154 is attached to a part of the connecting space 153, and a pressure supply source (not shown) is connected to this nozzle 154. .
従って、前記圧力供給源からのエアをノズル154を介
して連結空間153に供給すれば、このエアはそれぞれ
の空気噴出孔152から案内レール20へと噴出されて
、案内レール20とY軸移動部材50とは所定間隔離間
した状態を維持するようになっている。Therefore, when air from the pressure supply source is supplied to the connection space 153 through the nozzle 154, this air is ejected from each air ejection hole 152 to the guide rail 20, and the guide rail 20 and the Y-axis moving member 50 and maintains a state of isolation for a predetermined period of time.
次に、本実施例の作用につき説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
被測定物Wを測定するにあたり、まず、図示しない圧力
供給源を駆動して、エアベアリング150のノズル15
4を介してエアを連結空間153に供給する。これによ
り、エアが空気噴出孔152から案内レール20に向か
って噴射するので、Y軸移動部材50と、案内レール2
0との間には所定間隔離間した状態、好適には3乃至5
ミクロンメータの間隔が維持される。To measure the object to be measured W, first, a pressure supply source (not shown) is driven, and the nozzle 15 of the air bearing 150 is heated.
Air is supplied to the connection space 153 through the connection space 153. As a result, air is injected from the air jet hole 152 toward the guide rail 20, so that the Y-axis moving member 50 and the guide rail 2
0 and a predetermined period of isolation, preferably 3 to 5.
Micrometer spacing is maintained.
次いで、操作手段130のジョイスティック133.1
34を操作L7、Y軸移動部材50、X軸移動部材80
及びX軸移動部材110を移動させ、Z軸スピンドル1
11に取付けられた測定検出部112を被測定物Wの所
定被測定点に当接させながら測定を行う。Then the joystick 133.1 of the operating means 130
34 is operated L7, Y-axis moving member 50, X-axis moving member 80
and move the X-axis moving member 110, and move the Z-axis spindle 1.
The measurement is carried out while the measurement detecting section 112 attached to the object W is brought into contact with a predetermined point to be measured of the object W to be measured.
ジョイスティック133,134の操作に当たり、前記
一方のジョイスティック133をP方向の一側、すなわ
ち、P、方向に移動させると、Y軸移動部材50はX1
方向に、他側であるP3方向に移動させるとY、方向に
移動される。また、Q方向の一側R1方向に移動させる
とX軸移動部材80はX1方向に、Q、方向に移動させ
るとX8方向に移動され、ジョイスティック133のレ
バーを中立位置(図中実線位置)まで戻すと、Y軸移動
部材50及びX軸移動部材80はそれぞれの移動方向で
の移動を停止する。When operating the joysticks 133 and 134, when the one joystick 133 is moved to one side in the P direction, that is, in the P direction, the Y-axis moving member 50 moves in the direction of X1.
If you move it in the direction P3, which is the other side, it will move in the Y direction. Furthermore, when moved in the R1 direction on one side of the Q direction, the X-axis moving member 80 is moved in the X1 direction, and when moved in the Q direction, it is moved in the X8 direction, and the lever of the joystick 133 is moved to the neutral position (solid line position in the figure). When returned, the Y-axis moving member 50 and the X-axis moving member 80 stop moving in their respective moving directions.
また、ジョイスティック134をR方向の一側R1方向
に移動させるとX軸移動部材110は下方であるZ1方
向に、他側R1方向に移動させると上方であるZ2方向
に移動し、中立位置に戻すとその移動が停止する。Furthermore, when the joystick 134 is moved in the R1 direction on one side of the R direction, the X-axis moving member 110 is moved downward in the Z1 direction, and when it is moved in the other R1 direction, it is moved upward in the Z2 direction, and returned to the neutral position. and its movement stops.
前記Y軸駆動手段60の駆動に当たり、前記ジョイステ
ィック133がP方向に操作されると、Y軸駆動手段6
0のサーボモータ62が回転駆動され、その出力軸62
Aの回転がカップリング65、減速機66及び過負荷保
護装置67を介して駆動軸68に伝達される。この駆動
軸68の回転に伴い、駆動軸68に一体に固定された駆
動ローラ64Aも回転される。この際、駆動ローラ64
Aと、従動ローラ64Bとは、押圧部材76の作用によ
り角柱体48を挟持しているため、駆動ローラ64Aの
回転により、駆動ローラ64A及び従動ローラ64Bは
角柱体48の側面に沿ってY軸方向に転動する。これに
より、ローラ対64を保持するローラ保持部材63も角
柱体48に沿ってY軸方向に移動することになり、この
ローラ保持部材63がブラケット6・lを介して取付け
られているY軸移動部材50もY軸方向に移動すること
となる。In driving the Y-axis drive means 60, when the joystick 133 is operated in the P direction, the Y-axis drive means 6
The servo motor 62 of No. 0 is rotationally driven, and its output shaft 62
The rotation of A is transmitted to the drive shaft 68 via the coupling 65, the reduction gear 66, and the overload protection device 67. As the drive shaft 68 rotates, the drive roller 64A integrally fixed to the drive shaft 68 is also rotated. At this time, the drive roller 64
A and the driven roller 64B sandwich the prismatic body 48 by the action of the pressing member 76, so the rotation of the driving roller 64A causes the driving roller 64A and the driven roller 64B to rotate along the Y axis along the side surface of the prismatic body 48. roll in the direction. As a result, the roller holding member 63 that holds the roller pair 64 also moves in the Y-axis direction along the prismatic body 48, and this roller holding member 63 is attached via the bracket 6.l. The member 50 will also move in the Y-axis direction.
前記Y軸移動部材50のY軸方向への移動に当たり、前
述のようにY軸移動部材50の脚部51の下部に形成さ
れたエアヘアリング150にはエアが供給されているた
め、Y軸移動部材50は案内レール20に沿って円滑に
移動することとなる。When moving the Y-axis moving member 50 in the Y-axis direction, air is supplied to the air hair ring 150 formed at the lower part of the leg portion 51 of the Y-axis moving member 50 as described above. The moving member 50 will move smoothly along the guide rail 20.
この際、角柱体48に撓みや歪みがあったり、案内レー
ル20との平行が保たれていない場合には、角柱体48
は、当該角柱体48を所定の剛性をもって支持している
支持手段30の作用によりその撓み等を補正する方向に
変位され、撓み等に拘わらず、Y軸移動部材50は円滑
に移動されることとなる。この角柱体48の変位は、支
持手段30を構成する弾性支持部31の圧縮コイルスプ
リング38の弾性的な支持と、球面ベアリング41のベ
アリング本体44による回動支持とにより吸収される。At this time, if the prismatic body 48 is bent or distorted or is not parallel to the guide rail 20, the prismatic body 48
is displaced in a direction that corrects the deflection, etc. of the prismatic body 48 by the action of the support means 30 that supports the prismatic body 48 with a predetermined rigidity, and the Y-axis moving member 50 is moved smoothly regardless of the deflection, etc. becomes. This displacement of the prismatic body 48 is absorbed by the elastic support of the compression coil spring 38 of the elastic support portion 31 constituting the support means 30 and the rotational support of the spherical bearing 41 by the bearing body 44 .
また、Y軸移動部材50の横桁52に沿ってX軸移動部
材80がX軸駆動手段87の作用により移動し、Y軸移
動部材50がそのX軸移動部材80が移動する側を下方
にして傾むこうとする場合には、前記エアベアリング1
50の作用によりその傾きが阻止され、これによっても
Y軸移動部材50及びX軸移動部材80は円滑に移動す
ることとなる。Further, the X-axis moving member 80 moves along the crossbeam 52 of the Y-axis moving member 50 by the action of the X-axis driving means 87, and the Y-axis moving member 50 moves the side on which the X-axis moving member 80 moves downward. If the air bearing 1
50 prevents the inclination, and this also allows the Y-axis moving member 50 and the X-axis moving member 80 to move smoothly.
このようにして、y、x、z軸移動部材50゜80.1
10を移動させて測定検出部112を被測定物Wの被測
定点に関与させると、図示しない演算手段により測定検
出部112の当接位置が、それぞれ基準点からのx、y
、z軸座標すなわち三次元座標として演算され、被測定
物Wの寸法、形状等が測定される。In this way, the y-, x-, and z-axis moving members 50°80.1
10 is moved to cause the measurement detection section 112 to be involved in the measurement point of the object W to be measured, the abutment position of the measurement detection section 112 is determined by a calculation means (not shown) in the x and y directions from the reference point, respectively.
, are calculated as z-axis coordinates, that is, three-dimensional coordinates, and the dimensions, shape, etc. of the object W to be measured are measured.
前記測定に当たり、Y軸移動部材50は案内レール20
に沿って移動するが、案内レール20は前述のように係
合片22及び押圧部材25により真直度を保ってビーム
13の上段面13Aに固定されているため、案内レール
20に案内されるY軸移動部材50も直線的に案内され
、測定誤差等が生じない。In the measurement, the Y-axis moving member 50 is connected to the guide rail 20.
However, since the guide rail 20 is fixed to the upper surface 13A of the beam 13 while maintaining its straightness by the engaging piece 22 and the pressing member 25 as described above, the Y guided by the guide rail 20 The shaft moving member 50 is also guided linearly, and measurement errors do not occur.
前述のような本実施例によれば、次のような効果がある
。According to this embodiment as described above, there are the following effects.
すなわち、本実施例は、角柱体48の変位を吸収するた
めの支持手段30を設けているので、例えば案内レール
20と角柱体48とが水平方向に対して略平行に配設さ
れていない場合において、Y軸移動部材50をY軸方向
に変位させても、その平行でない分を球面ベアリング4
1によって略平行に補正することができる。That is, since the present embodiment is provided with the support means 30 for absorbing the displacement of the prismatic body 48, it is possible, for example, when the guide rail 20 and the prismatic body 48 are not disposed substantially parallel to the horizontal direction. In this case, even if the Y-axis moving member 50 is displaced in the Y-axis direction, the spherical bearing 4
1, the correction can be made substantially parallel.
また、案内レール20と角柱体48とが鉛直方向に対し
て略平行に配設されていない場合において、Y軸移動部
材50を同じくY軸方向に変位させても、その平行でな
い分を弾性支持部31の上下一対の圧縮コイルスプリン
グ38によって補正することができる。Furthermore, in a case where the guide rail 20 and the prismatic body 48 are not disposed substantially parallel to the vertical direction, even if the Y-axis moving member 50 is similarly displaced in the Y-axis direction, the non-parallel portion can be elastically supported. This can be corrected by a pair of upper and lower compression coil springs 38 of the portion 31.
更に、角柱体48が室温、湿度等の外的条件によって撓
み、歪み等を惹起した場合において、Y軸移動部材50
を変位させても、前記球面ベアリング41と弾性支持部
31の圧縮コイルスプリング38との作用によって、鉛
直方向及び水平方向の撓み、歪み等を瞬時に補正するこ
とができる。Furthermore, when the prismatic body 48 is bent or distorted due to external conditions such as room temperature and humidity, the Y-axis moving member 50
Even if it is displaced, vertical and horizontal deflection, distortion, etc. can be instantly corrected by the action of the spherical bearing 41 and the compression coil spring 38 of the elastic support section 31.
これにより、Y軸移動部材50には必要以上の負荷が加
わることがなくなるので、エアベアリング150によっ
て画成される間隔を常時一定に維持することが可能とな
り、この結果、測定検出部112を直線的に変位させる
ことができて被測定物Wの寸法、形状等を精密に測定す
ることが可能となる。As a result, no more load than necessary is applied to the Y-axis moving member 50, making it possible to maintain the interval defined by the air bearing 150 constant at all times. This makes it possible to accurately measure the dimensions, shape, etc. of the object W to be measured.
また、角柱体48の支持手段30は、弾性支持部31の
軸34にねじ込まれたナツト35の位置調整をしたり、
圧縮コイルスプリング38を交換してばね定数を変化さ
せる等して、支持手段30の剛性を適宜に変更でき、こ
れによって常にY軸移動部材50の円滑な移動が可能と
なる。更に、この支持手段30の構造は、比較的簡単な
構造の弾性支持部31及び球面ベアリング41から構成
されているから、安価に提供できる。Further, the support means 30 of the prismatic body 48 adjusts the position of the nut 35 screwed into the shaft 34 of the elastic support part 31,
The rigidity of the support means 30 can be changed as appropriate by changing the spring constant by replacing the compression coil spring 38, thereby making it possible for the Y-axis moving member 50 to move smoothly at all times. Further, since the structure of the support means 30 is composed of the elastic support part 31 and the spherical bearing 41, which have a relatively simple structure, it can be provided at low cost.
また、角柱体48に係合されるY軸駆動手段60は、固
定保持体69に対し、偏心軸73を介して開閉自在に設
けられた可動保持体74からなるローラ保持部材63を
備え、かつ、この固定保持体69及び可動保持体74に
はそれぞれ駆動ローラ64A及び従動ローラ64Bが回
転可能に支持され、更に、これらの駆動ローラ64A及
び従動ローラ64Bは押圧部材76により所定の押圧力
で角柱体48を挟持するようにされているから、その駆
動を確実にでき、かつ、従来例におけるラックとピニオ
ンとの組合せのようにバックラッシュを生ずることもな
い。同様に、従来例における送りねじ軸のように回転モ
ーメントを生しることもない。Further, the Y-axis driving means 60 engaged with the prismatic body 48 includes a roller holding member 63 consisting of a movable holding body 74 that is provided to be freely openable and closable via an eccentric shaft 73 with respect to a fixed holding body 69, and A driving roller 64A and a driven roller 64B are rotatably supported on the fixed holding body 69 and the movable holding body 74, respectively, and further, these driving roller 64A and driven roller 64B are pressed into a rectangular column by a predetermined pressing force by a pressing member 76. Since the body 48 is sandwiched, it can be driven reliably and does not cause backlash unlike the conventional combination of rack and pinion. Similarly, unlike the conventional feed screw shaft, no rotational moment is generated.
また、ローラ保持部材63の固定保持体69には、可動
保持体74が偏心軸73を介して取付けられているため
、この偏心軸73の偏心量を調整することにより、従動
ローラ64Bの位置調整ができ、駆動ローラ64Aとに
よる角柱体48の挟持状態を適正にすることができる。Furthermore, since a movable holder 74 is attached to the fixed holder 69 of the roller holding member 63 via an eccentric shaft 73, the position of the driven roller 64B can be adjusted by adjusting the amount of eccentricity of the eccentric shaft 73. This allows the prismatic body 48 to be properly held between the drive roller 64A.
更に、Y軸駆動手段60のサーボモータ62からローラ
対64に至る一連の部材は、比較的簡単な部材から構成
されているから、Y軸駆動手段60を安価に製造でき、
ひいては三次元測定機10を安価に製造することができ
る。Furthermore, since the series of members from the servo motor 62 to the roller pair 64 of the Y-axis drive means 60 is composed of relatively simple members, the Y-axis drive means 60 can be manufactured at low cost.
As a result, the three-dimensional measuring machine 10 can be manufactured at low cost.
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな(、
本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。Note that the present invention is not limited to the above embodiments (
Of course, various improvements and changes in design are possible without departing from the gist of the invention.
例えば、前記実施例においては、被測定物Wとして比較
的大型の部材を測定する大型の三次元測定機10につき
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
比較的小さな被測定物の測定をする三次元測定機にも適
用できる。また、前記実施例においては、Y軸駆動手段
60及びX軸駆動手段87がともに角柱体48を挟持す
るローラ対64を備える三次元測定機10につき説明し
たが、これらの駆動手段60.87は必ずしも両者共、
同一の構造に設ける必要はなく、いずれか一方が前記実
施例の構造であってもよい。一方、Z軸スピンドル11
1を駆動するZ軸駆動手段120も角柱体48とローラ
対64を備える構造であってもよい、従って、本発明に
おける移動部材とは、Y、X、Z軸移動部材50,80
,110のいずれであってもよく、また、駆動手段も、
Y。For example, in the embodiment described above, a large coordinate measuring machine 10 that measures a relatively large member as the object to be measured W has been described, but the present invention is not limited to this.
It can also be applied to coordinate measuring machines that measure relatively small objects. Furthermore, in the embodiment described above, the coordinate measuring machine 10 is described in which the Y-axis drive means 60 and the X-axis drive means 87 both include a pair of rollers 64 that sandwich the prismatic body 48, but these drive means 60.87 are Not necessarily both,
They do not need to be provided in the same structure, and either one may have the structure of the above embodiment. On the other hand, the Z-axis spindle 11
The Z-axis driving means 120 for driving the Y-, X-, and Z-axis moving members 50 and 80 may also have a structure including a prismatic body 48 and a pair of rollers 64.
, 110, and the driving means also includes:
Y.
X、Z軸駆動手段60,87,120のいずれであって
もよい、この際、移動部材を案内、支持する部材が基体
とされる。更に、前記実施例の構造としないY軸駆動手
段あるいはX軸駆動手段は、前記実施例におけるZ軸駆
動手段120と同様に送りねじ軸とナツト部材とにより
構成されるものであってもよい。It may be any of the X- and Z-axis driving means 60, 87, and 120. In this case, the member that guides and supports the moving member is the base body. Further, the Y-axis drive means or the X-axis drive means that does not have the structure of the above embodiment may be constructed of a feed screw shaft and a nut member, similar to the Z-axis drive means 120 in the above embodiment.
また、前記実施例においては、ローラ保持部材63の固
定保持体69に対し、可動保持体74は偏心軸73を介
して開閉可能に支持されたが、可動保持体74の支持は
必ずしも偏心軸73を用いる必要はなく、単なる軸であ
ってもよい。ただし、偏心軸73とすれば、前述のよう
に固定保持体69に対して可動保持体74の位置を調整
できるという利点がある。更に、Y軸駆動手段60に設
けた過負荷保護装置67は、前記実施例のように所定の
負荷以上でスリップする構造のものに限らず、サーボモ
ータ62の負荷を流等を検出して電気的にクラッチ等を
切断する構造等、他の構造であってもよい。Further, in the embodiment described above, the movable holder 74 is supported via the eccentric shaft 73 so as to be openable and closable with respect to the fixed holder 69 of the roller holding member 63. It is not necessary to use a simple axis. However, if the eccentric shaft 73 is used, there is an advantage that the position of the movable holder 74 with respect to the fixed holder 69 can be adjusted as described above. Furthermore, the overload protection device 67 provided in the Y-axis drive means 60 is not limited to the structure that slips when the load exceeds a predetermined value as in the above embodiment, but the overload protection device 67 is not limited to the structure that slips when the load exceeds a predetermined value as in the above embodiment, but the overload protection device 67 detects the load of the servo motor 62 by detecting current, etc. Other structures may also be used, such as a structure that automatically disconnects the clutch or the like.
また、角柱体48の支持手段30は、前記実施例のよう
に圧縮コイルスプリング38を有する弾性支持部31と
球面ベアリング41とのよるものに限らず、他の構成で
もよく、要するに角柱体48を所定の剛性をもって変位
可能に支持するものであればよい、更に、ガイド部材と
しての角柱体4日は、必ずしも角柱である必要はなく、
円柱等信の形状でもよいが、角柱体48とすれば案内を
確実にできるという利点がある。この際、ガイド部材を
円柱等にする場合には、その形状に合わせてローラ対6
4の形状を変更するのは勿論である。Further, the support means 30 for the prismatic body 48 is not limited to the elastic support portion 31 having the compression coil spring 38 and the spherical bearing 41 as in the above embodiment, but may have other configurations. The prismatic body 4 as a guide member does not necessarily have to be a prismatic body as long as it can be supported displaceably with a predetermined rigidity.
Although a cylindrical or similar shape may be used, a prismatic body 48 has the advantage of ensuring reliable guidance. At this time, if the guide member is made into a cylinder or the like, the roller pair 6 should be adjusted according to the shape.
Of course, the shape of 4 can be changed.
また、分離して配置された支持台11のビーム13は、
一体に形成してもよい、しかし、分離した方が大きな被
測定物Wの測定をする場合、装置の高さを低くできる利
点がある。In addition, the beam 13 of the support stand 11 which is arranged separately is
They may be formed integrally, but when measuring a large object W to be measured, it is advantageous that the height of the apparatus can be reduced if they are separated.
前述のように本発明によれば、駆動手段を案内するガイ
ド部材が所定の剛性を有する支持手段を介して基体に支
持されているから、たとえ、ガイド部材に曲がりや撓み
等が生じても、移動部材を常に適正にガイドすることが
でき、精密測定を行なえるという効果がある。As described above, according to the present invention, since the guide member that guides the drive means is supported by the base body via the support means having a predetermined rigidity, even if the guide member is bent or deflected, This has the effect that the moving member can always be properly guided and precise measurements can be performed.
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成の斜視図、第
2図は前記実施例のY軸駆動手段の部分を示す一部省略
かつ一部断面した拡大側面図、第3図は一部を断面した
第2図の右側面図、第4図は第2図のIV−IV線に沿
う拡大断面図、第5図は第2図の■からの矢視拡大図、
第6図はY軸移動部材の脚部と案内レールとの係合状態
を示す拡大断面図である。
10・・・三次元測定機、11・・・基体としての支持
台、20・・・案内部材としての案内レール、30・・
・支持手段、31・・・弾性支持部、32・・・取付板
、38・・・圧縮コイルスプリング、41・・・球面ベ
アリング、48・・・ガイド部材としての角柱体、50
・・・Y軸移動部材、60・・・Y軸駆動手段、62・
・・回転駆動源としてのサーボモータ、63・・・ロー
ラ保持部材、64・・・ローラ対、65・・・カンブリ
ング、76・・・押圧部材、79・・・皿ばね、80・
・・X軸移動部材、87・・・X軸駆動手段、88・・
・回転駆動源としてのサーボモータ、110・・・Z軸
移動部材、111・・・Z軸スピンドル、112・・・
測定検出部、150・・・空気軸受手段としてのエアベ
アリング、W・・・被測定物。FIG. 1 is a perspective view of the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged side view with a partially omitted and partially sectional view showing the Y-axis drive means of the embodiment, and FIG. A right side view of FIG. 2 with a part cut away, FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged view taken from ■ in FIG. 2.
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing the state of engagement between the legs of the Y-axis moving member and the guide rail. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Three-dimensional measuring machine, 11... Support stand as a base, 20... Guide rail as a guide member, 30...
- Support means, 31... Elastic support part, 32... Mounting plate, 38... Compression coil spring, 41... Spherical bearing, 48... Prismatic body as a guide member, 50
...Y-axis moving member, 60...Y-axis drive means, 62.
... Servo motor as a rotational drive source, 63... Roller holding member, 64... Roller pair, 65... Cambling, 76... Pressing member, 79... Belleville spring, 80...
...X-axis moving member, 87...X-axis drive means, 88...
- Servo motor as a rotational drive source, 110... Z-axis moving member, 111... Z-axis spindle, 112...
Measurement detection unit, 150... air bearing as air bearing means, W... object to be measured.
Claims (5)
に移動可能にされた測定検出部を被測定物に関与させて
被測定物の形状等を測定する三次元測定機において、基
体に設けられた案内部材に沿って移動部材を所定方向に
移動自在に設けるとともに、前記基体に前記案内部材と
略平行にガイド部材を配置し、このガイド部材を基体に
対して所定の剛性を持って変位可能に支持する支持手段
を設け、かつ、前記移動部材を所定方向に移動させる駆
動手段を当該移動部材に設け、この駆動手段を前記ガイ
ド部材に係合させ、このガイド部材と駆動手段との係合
により駆動手段の駆動に応じて当該移動部材を所定方向
に移動可能にしたことを特徴とする三次元測定機。(1) A three-dimensional measuring machine that measures the shape, etc. of a workpiece by involving the workpiece with a measurement detection unit that is movable in the X, Y, and Z axes, which are three axes orthogonal to the workpiece. A movable member is provided to be movable in a predetermined direction along a guide member provided on a base, a guide member is arranged on the base substantially parallel to the guide member, and the guide member is moved in a predetermined direction with respect to the base. A supporting means for displaceably supporting the moving member with rigidity is provided, and a driving means for moving the moving member in a predetermined direction is provided on the moving member, and the driving means is engaged with the guide member, and the moving member is engaged with the guide member. A three-dimensional measuring machine characterized in that the movable member is movable in a predetermined direction in accordance with the drive of the drive means by engagement with the drive means.
により構成されたことを特徴とする三次元測定機。(2) The coordinate measuring machine according to claim 1, wherein the guide member is constituted by a prismatic body.
段は、ガイド部材の一端を略鉛直方向に変位可能に支持
する圧縮コイルスプリングを備えた弾性支持部と、ガイ
ド部材の他端を首振り可能に支持する球面ベアリングと
を含んで構成されたことを特徴とする三次元測定機。(3) In claim 1 or 2, the support means includes an elastic support section including a compression coil spring that supports one end of the guide member so as to be displaceable in a substantially vertical direction, and the other end of the guide member. A three-dimensional measuring machine characterized by comprising a spherical bearing that is swingably supported.
前記駆動手段は、ガイド部材を挟持した状態で転動可能
なローラ対と、このローラ対をガイド部材に対し当接、
離間可能かつ転動可能に保持するローラ保持部材と、こ
のローラ保持部材を介して前記ローラ対がガイド部材を
挟持するように付勢する押圧部材と、前記ローラ対の何
れか一方のローラに連結された回転駆動源とを備えてい
ることを特徴とする三次元測定機。(4) In any one of claims 1 to 3,
The driving means includes a pair of rollers that can roll while holding a guide member therebetween, and a pair of rollers that abuts the pair of rollers against the guide member.
a roller holding member that holds the guide member in a separable and rollable manner; a pressing member that urges the pair of rollers to sandwich the guide member via the roller holding member; and a pressing member that is connected to one of the rollers of the pair of rollers. A three-dimensional measuring machine, characterized in that it is equipped with a rotary drive source.
皿ばねを備え、これらの皿ばねにより押圧部材の付勢力
が構成されていることを特徴とする三次元測定機。(5) The three-dimensional measuring machine according to claim 4, wherein the pressing member includes a plurality of disc springs, and the urging force of the pressing member is constituted by these disc springs.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6870989A JPH0743259B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | CMM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6870989A JPH0743259B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | CMM |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02247519A true JPH02247519A (en) | 1990-10-03 |
JPH0743259B2 JPH0743259B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=13381580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6870989A Expired - Fee Related JPH0743259B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | CMM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0743259B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006308296A (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Kuroda Precision Ind Ltd | Measurement part supporting mechanism and surface shape measurement device for lamella equipped with same |
US7894140B2 (en) | 2006-11-14 | 2011-02-22 | Asml Holding N.V. | Compensation techniques for fluid and magnetic bearings |
US10663283B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-05-26 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6870989A patent/JPH0743259B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006308296A (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Kuroda Precision Ind Ltd | Measurement part supporting mechanism and surface shape measurement device for lamella equipped with same |
JP4636928B2 (en) * | 2005-04-26 | 2011-02-23 | 黒田精工株式会社 | Measuring unit support mechanism and thin plate surface shape measuring apparatus having the same |
US7894140B2 (en) | 2006-11-14 | 2011-02-22 | Asml Holding N.V. | Compensation techniques for fluid and magnetic bearings |
US10663283B2 (en) | 2015-01-30 | 2020-05-26 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
US11067382B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-07-20 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Three-dimensional coordinate measurement apparatus |
Also Published As
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---|---|
JPH0743259B2 (en) | 1995-05-15 |
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