JP2017167168A - Three-dimensional measuring machine - Google Patents

Three-dimensional measuring machine Download PDF

Info

Publication number
JP2017167168A
JP2017167168A JP2017128895A JP2017128895A JP2017167168A JP 2017167168 A JP2017167168 A JP 2017167168A JP 2017128895 A JP2017128895 A JP 2017128895A JP 2017128895 A JP2017128895 A JP 2017128895A JP 2017167168 A JP2017167168 A JP 2017167168A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
guide
moving frame
axis moving
supported
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017128895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6390070B2 (en
Inventor
川上 哲司
Tetsuji Kawakami
哲司 川上
信宏 大久保
Nobuhiro Okubo
信宏 大久保
和久 房安
Kazuhisa Fusayasu
和久 房安
圭一郎 五味
Keiichiro Gomi
圭一郎 五味
藤田 隆
Takashi Fujita
隆 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2017128895A priority Critical patent/JP6390070B2/en
Publication of JP2017167168A publication Critical patent/JP2017167168A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6390070B2 publication Critical patent/JP6390070B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional measuring machine that has high visibility and can perform accurate measurement.SOLUTION: A Y-axis movable frame 22 for moving a probe 120 in a Y-axis direction is formed in an L shape, and its one end is movably supported by one Y-axis direct-acting guide 44 in the Y-axis direction. The other end is floated and supported on a surface plate 14 by an air bearing 70. Thus, the Y-axis movable frame 22 is supported in an oscillatable state about the Y-axis, and deformation such as torsion or deflection of the Y-axis movable frame 22 is prevented.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は三次元測定機に係り、特に互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の各方向に移動可能に設けられたプローブを用いてワーク(測定対象物)の形状、寸法等を測定する三次元測定機に関する。   The present invention relates to a three-dimensional measuring machine, and in particular, measures the shape, dimensions, etc. of a workpiece (measurement object) using probes provided so as to be movable in directions of X axis, Y axis, and Z axis orthogonal to each other. It relates to a three-dimensional measuring machine.

三次元測定機は、プローブを用いた接触式の測定機であり、プローブの先端がワーク(測定対象物)に触れたときの先端の座標(X、Y、Z)を検出し、その座標値の集合からワークの形状、寸法等を測定する。このため、プローブは、互いに直交する三軸(X軸、Y軸、Z軸)の各方向に移動可能に設けられる。   The coordinate measuring machine is a contact-type measuring machine using a probe, and detects the coordinates (X, Y, Z) of the tip when the tip of the probe touches the workpiece (measurement object), and the coordinate value Measure the shape, dimensions, etc. of the workpiece from the set. For this reason, the probe is provided to be movable in each direction of three axes (X axis, Y axis, Z axis) orthogonal to each other.

プローブを移動させる機構は、一般にY軸に沿って移動するY軸移動体と、Y軸移動体に設けられてX軸に沿って移動するX軸移動体と、X軸移動体に設けられてZ軸に沿って移動するZ軸移動体とで構成され、プローブは、Z軸移動体に取り付けられる。プローブを移動させる機構の精度は、そのままワークの測定精度に反映されるため、三次元測定機では、これをいかに高精度に構成できるかが重要とされる。特に、Y軸移動体は、その上にX軸移動体とZ軸移動体が搭載されることから、変形などがなく、高精度に移動することが要求される。このため、三次元測定機では、プローブをY軸に沿って移動させる機構に関して、さまざまな方式のものが提案されている(たとえば、特許文献1、2等)。   The mechanism for moving the probe is generally provided on a Y-axis moving body that moves along the Y-axis, an X-axis moving body that is provided on the Y-axis moving body and moves along the X-axis, and an X-axis moving body. The probe is attached to the Z-axis moving body. Since the accuracy of the mechanism for moving the probe is directly reflected in the measurement accuracy of the workpiece, it is important for the CMM to determine how accurately this can be configured. In particular, since the Y-axis moving body is mounted with the X-axis moving body and the Z-axis moving body on the Y-axis moving body, it is required to move with high accuracy without deformation. For this reason, in the coordinate measuring machine, various types of mechanisms for moving the probe along the Y axis have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).

図12(A)は、ブリッジ型と呼ばれる三次元測定機の概略構成を示す正面図である。   FIG. 12A is a front view showing a schematic configuration of a three-dimensional measuring machine called a bridge type.

ブリッジ型の三次元測定機1000は、Y軸移動体1002が一対の脚部1002A、1002Bを備えた門型の形状を有する。Y軸移動体1002は、両方の脚部1002A、1002Bがエアベアリングに支持されて、Y軸方向にスライド自在に支持される。すなわち、一方の脚部1002Aがベース1004に配設された1本のガイドレール1006にエアパッド1008Aを介してスライド自在に支持され、他方の脚部1002Bがエアパッド1008Bを介してベース1004の水平面上をスライド自在に支持される(たとえば、特許文献3、4等)。   The bridge-type coordinate measuring machine 1000 has a portal shape in which a Y-axis moving body 1002 includes a pair of legs 1002A and 1002B. The Y-axis moving body 1002 is supported slidably in the Y-axis direction with both leg portions 1002A and 1002B supported by air bearings. That is, one leg 1002A is slidably supported by one guide rail 1006 disposed on the base 1004 through the air pad 1008A, and the other leg 1002B is on the horizontal surface of the base 1004 through the air pad 1008B. It is slidably supported (for example, Patent Documents 3 and 4).

ブリッジ型の三次元測定機としては、この他、両方の脚部を機械式の直動案内軸受(直動ガイド)でスライド自在に支持する方式(たとえば、特許文献5等)や、一方の脚部を一対の機械式の直動案内軸受でスライド自在に支持し、他方の脚部をエアベアリングでスライド自在に支持する方式(たとえば、特許文献6等)などが知られている。   As a bridge-type coordinate measuring machine, in addition to this, both a leg part is slidably supported by a mechanical linear motion guide bearing (linear motion guide) (for example, Patent Document 5), or one leg. There is known a system (for example, Patent Document 6) in which a part is slidably supported by a pair of mechanical linear motion guide bearings and the other leg part is slidably supported by an air bearing.

図12(B)は、ガントリー型と呼ばれる三次元測定機の概略構成を示す正面図である。   FIG. 12B is a front view showing a schematic configuration of a three-dimensional measuring machine called a gantry type.

ガントリー型の三次元測定機1100は、Y軸移動体1102がバー形状を有する。Y軸移動体1102は、ベース1104に配設された一対のコラム1106A、1106Bの上に橋渡しする形で配置され、直動ガイド1108A、1108Bを介して各コラム1106A、1106Bの上をスライド自在に支持される(たとえば、特許文献7等)。   In the gantry-type coordinate measuring machine 1100, the Y-axis moving body 1102 has a bar shape. The Y-axis moving body 1102 is arranged so as to bridge over a pair of columns 1106A and 1106B disposed on the base 1104, and is slidable on each column 1106A and 1106B via linear motion guides 1108A and 1108B. Supported (for example, Patent Document 7).

図12(C)は、カンチレバー型と呼ばれる三次元測定機の概略構成を示す正面図である。   FIG. 12C is a front view showing a schematic configuration of a three-dimensional measuring machine called a cantilever type.

カンチレバー型の三次元測定機1200は、Y軸移動体1202がバー形状を有する。Y軸移動体1202は、ベース1204に配設された1つのコラム1206に片持ち支持され、一対の直動ガイド1208A、1208Bを介してコラム1206の上をスライド自在に支持される(たとえば、特許文献8等)。   In the cantilever type coordinate measuring machine 1200, the Y-axis moving body 1202 has a bar shape. The Y-axis moving body 1202 is cantilevered by one column 1206 disposed on the base 1204, and is slidably supported on the column 1206 via a pair of linear motion guides 1208A and 1208B (for example, patents). Literature 8 etc.).

特開平5−248840号公報JP-A-5-248840 特表2000−510241号公報Special Table 2000-510241 実公平7−3283号公報No. 7-3283 特開平5−99651号公報JP-A-5-99651 実公平7−25605号公報No. 7-25605 特開2006−287098号公報JP 2006-287098 A 特開2010−122118号公報JP 2010-122118 A 特開2010−181157号公報JP 2010-181157 A

ブリッジ型で両方の脚部をエアベアリングで浮上支持するタイプの三次元測定機は、Y軸移動体に変形を生じさせずに、少ない摺動抵抗でY軸移動体をガイドできるという利点がある。   A three-dimensional measuring machine of the bridge type in which both legs are levitated and supported by air bearings has the advantage that the Y-axis moving body can be guided with a small sliding resistance without causing deformation of the Y-axis moving body. .

しかしながら、ブリッジ型で両方の脚部をエアベアリングで浮上支持するタイプの三次元測定機は、加減速時におけるピッチング方向及びヨーイング方向の動的な変位が大きいという問題がある。この加減速時におけるピッチング方向及びヨーイング方向の動的な変位は振動として現れ、経時的に収束するが、収束する前に測定を行うと、測定誤差を生じさせるという問題がある。特に、ブリッジ型の三次元測定機では、移動体の重心が駆動側の支持点よりも上部に位置し、その間の距離も離れた構成になるため、倒れやすい構成になる。そのため加減速時の倒れやすさに比例したピッチング方向の慣性モーメントが大きくなり、ピッチング方向に振動が発生し、ピッチング誤差が発生しやすいという欠点がある。   However, a three-dimensional measuring machine of the bridge type in which both legs are levitated and supported by air bearings has a problem that dynamic displacement in the pitching direction and yawing direction during acceleration / deceleration is large. The dynamic displacement in the pitching direction and yawing direction at the time of acceleration / deceleration appears as vibration and converges with time. However, if measurement is performed before convergence, there is a problem that a measurement error occurs. In particular, the bridge-type coordinate measuring machine has a configuration in which the center of gravity of the moving body is located above the support point on the driving side, and the distance therebetween is also separated, so that it is easy to fall down. As a result, the moment of inertia in the pitching direction is increased in proportion to the ease of falling during acceleration / deceleration, causing vibrations in the pitching direction and causing a drawback that pitching errors are likely to occur.

また、ブリッジ型で両方の脚部をエアベアリングで浮上支持するタイプの三次元測定機は、両方の脚部に摺動抵抗が存在しなくなる。この場合、両方の脚部の中間位置でY軸移動体を推進させると、Y軸移動体はバランスよく移動するが、片側の脚部だけを駆動すると、従動側の脚部が遅れて移動するようになり、左右の推進バランスが取れなくなる。このため、ヨーイング方向の動的誤差が大きくなるという欠点がある。   In addition, a three-dimensional measuring machine of a bridge type in which both legs are levitated and supported by air bearings has no sliding resistance on both legs. In this case, when the Y-axis moving body is propelled at an intermediate position between both legs, the Y-axis moving body moves in a balanced manner, but when only one leg is driven, the driven leg moves with a delay. As a result, the left and right propulsion balance cannot be achieved. For this reason, there exists a fault that the dynamic error of a yawing direction becomes large.

また、両方の脚部をエアベアリングで浮上支持すると、まったく摺動抵抗が存在しないため、駆動後の微小振動が落ち着くまでの静定時間に長い時間を要するようになる。   Further, when both the leg portions are levitated and supported by the air bearing, since there is no sliding resistance at all, it takes a long time to settle until the minute vibration after driving settles down.

更に、ブリッジ型では、重心位置が支点位置よりも相対的に高くなるため、動き出した際の慣性力によるピッチング誤差が大きくなる他、そのピッチングによる前後方向の揺れが収まるまでに極めて長い時間を要するという欠点もある。   Furthermore, in the bridge type, the center of gravity position is relatively higher than the fulcrum position, so that the pitching error due to the inertial force when starting to move increases, and it takes a very long time for the forward / backward vibration due to the pitching to settle. There is also a drawback.

また、圧縮エアの消費量が大きく、ランニングコストが高いという欠点もある。   In addition, the compressed air consumption is large and the running cost is high.

一方、ブリッジ型で両方の脚部を直動ガイドで支持するタイプの三次元測定機は、両方の脚部に生じる摺動抵抗が大きくなるという欠点がある。そして、両方共に摺動抵抗が大きい状態で片側の脚部だけを駆動すると、従動側の脚部が遅れて移動するため、左右の推進のバランスが取れなくなり、ヨーイング方向の動的誤差が大きくなるという欠点がある。この結果、直動ガイドの左右で移動のヒステリシスが大きくなってヨーイングが大きくなり、測定誤差を生じさせやすいという欠点がある。   On the other hand, a three-dimensional measuring machine of the bridge type in which both legs are supported by linear motion guides has a drawback that the sliding resistance generated in both legs is increased. And, if only one leg is driven with both sliding resistance being large, the driven leg is moved with a delay, so that the right and left propulsion cannot be balanced and the dynamic error in the yawing direction increases. There is a drawback. As a result, there is a drawback in that the hysteresis of movement increases on the left and right sides of the linear guide, yawing increases, and measurement errors are likely to occur.

また、2つの直動ガイドで支持されるため、駆動部が発熱しやすいという欠点がある(駆動部の発熱は、装置本体に熱応力を発生させ、ガイド部の変形等を生じさせる。)。   Further, since the drive unit is supported by the two linear motion guides, there is a disadvantage that the drive unit easily generates heat (the heat generation of the drive unit generates thermal stress in the apparatus main body and causes deformation of the guide unit).

更に、2つの直動ガイドの平行度が高精度に保たれていない場合や長年の経時変化で2つの直動ガイドの平行度が徐々に悪化してくると、直動ガイド同士が相互に干渉して移動時にY軸移動体に変形(捩れ、撓み等)が生じ、動きが滑らかではなくなるという欠点もある。一般に、Y軸移動体の撓みによるプローブの接触位置の誤差は、基準ワークの測定結果から得られる補正式などにより、ある程度は補正可能であるが、撓み量の変化による影響まで正確に補正するのは難しいという問題がある。   Furthermore, if the parallelism of the two linear motion guides is not maintained with high accuracy, or if the parallelism of the two linear motion guides gradually deteriorates over time, the linear motion guides will interfere with each other. As a result, the Y-axis moving body is deformed (twisted, bent, etc.) during movement, and the movement is not smooth. Generally, the error of the probe contact position due to the deflection of the Y-axis moving body can be corrected to some extent by a correction formula obtained from the measurement result of the reference workpiece, but it can be accurately corrected to the influence of the change in the deflection amount. There is a problem that is difficult.

また、一方の脚部を一対の直動ガイドで支持し、他方の脚部をエアベアリングで支持する構成の三次元測定機においても、一方の脚部が2つの直動ガイドで支持されるため、摺動抵抗が大きく、駆動部が発熱しやすいという欠点がある。   In addition, even in a coordinate measuring machine configured such that one leg is supported by a pair of linear motion guides and the other leg is supported by an air bearing, one leg is supported by two linear motion guides. There are drawbacks in that the sliding resistance is large and the drive unit is likely to generate heat.

また、一対の直動ガイドの支持部は、回転方向の変位が許さない構造となる。この場合、一対の直動ガイドとエアベアリングとの平行度が高精度に保たれていない場合、すなわち、厳密には直動ガイドの水準と定盤面(定盤のワーク載置面)の水準位置とがY軸方向で変化していく場合には、Y軸移動体がY軸方向に移動する過程で他方の脚部がエアベアリングから受ける抗力に呼応して、直動ガイドによる支持部分がフレキシブルに回転できない構成となる。この結果、Y軸移動体がX軸方向内で反り返る形となって変形するという欠点がある。なお、一般に直動ガイドの摺動面とエアベアリングの摺動面との平行度は加工誤差を有している。   The support portions of the pair of linear motion guides have a structure that does not allow displacement in the rotational direction. In this case, when the parallelism between the pair of linear motion guides and the air bearing is not maintained with high accuracy, that is, strictly speaking, the level of the linear motion guide and the level position of the surface plate surface (work surface of the surface plate) Is changed in the Y-axis direction, the support part by the linear motion guide is flexible in response to the drag that the other leg receives from the air bearing in the process of the Y-axis moving body moving in the Y-axis direction. It cannot be rotated. As a result, there is a drawback that the Y-axis moving body is deformed in a form of warping in the X-axis direction. In general, the parallelism between the sliding surface of the linear motion guide and the sliding surface of the air bearing has a processing error.

ガントリー型の三次元測定機でも同様に、2つの直動ガイドで支持されるため、摺動抵抗が大きく、ヨーイング誤差が大きくなる欠点がある。また、2つの直動ガイドの平行度が高精度に保たれていないと、移動時にY軸移動体に変形が生じることや、移動に際して滑らかに移動しないという欠点がある。   Similarly, the gantry type three-dimensional measuring machine is supported by two linear motion guides, so that there is a drawback that the sliding resistance is large and the yawing error is increased. Moreover, if the parallelism of the two linear motion guides is not maintained with high accuracy, there are disadvantages that the Y-axis moving body is deformed during movement, and that it does not move smoothly during movement.

また、プローブの定盤面からの高さを補正する基準面位置において、プローブのZ方向の直動ガイドによって定義される基準面と、測定対象の基準面、すなわち、定盤によって規定される基準面とが、全く独立した異なる基準面になるため、Y軸移動体が移動した際に、必ずしも高精度なZ変位を取得することはできないという欠点がある。   In addition, at the reference surface position for correcting the height from the surface of the probe, the reference surface defined by the linear motion guide in the Z direction of the probe and the reference surface to be measured, that is, the reference surface defined by the surface plate However, since it becomes a completely independent different reference plane, there is a drawback that it is not always possible to acquire a highly accurate Z displacement when the Y-axis moving body moves.

更に、ガントリー型の三次元測定機は、ベースに一対のコラムが設置されるため、測定エリアの視認性が悪いという欠点もある。   Furthermore, since the gantry type CMM is provided with a pair of columns on the base, there is also a drawback that the visibility of the measurement area is poor.

また、カンチレバー型の三次元測定機は、Y軸移動体が片持ち支持される構成のため、剛性が低く、自重による撓みが生じやすいという欠点がある。   In addition, since the cantilever type three-dimensional measuring machine is configured such that the Y-axis moving body is cantilevered, there is a disadvantage that the rigidity is low and bending due to its own weight is likely to occur.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ピッチング誤差やヨーイング誤差が小さく、定盤基準で高精度な測定ができる三次元測定機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional measuring machine that has a small pitching error and yawing error and can perform high-accuracy measurement on a surface plate basis.

課題を解決するための手段は、次のとおりである。   Means for solving the problems are as follows.

第1の態様は、Y軸ガイド手段と、Y軸ガイド手段にガイドされてY軸方向に移動するY軸移動体と、Y軸移動体に備えられるX軸ガイド手段と、X軸ガイド手段にガイドされてX軸方向に移動するX軸移動体と、X軸移動体に備えられるZ軸ガイド手段と、Z軸ガイド手段にガイドされてZ軸方向に移動するZ軸移動体と、Z軸移動体に備えられる測定部と、を備え、測定部をX軸、Y軸、Z軸方向に移動させてワークを測定する測定機において、Y軸ガイド手段は、Y軸と平行な1本のガイドレールと、ガイドレールに複数の転動体を介してスライド自在に設けられ、Y軸移動体のX軸方向の一端が接続されて、Y軸移動体をY軸方向にガイドするスライダと、Y軸及びX軸と平行なガイド面と、Y軸移動体のX軸方向の他端に取り付けられ、ガイド面との間に空気膜を形成して、Y軸移動体のX軸方向の他端をガイド面に対して非接触でスライド可能に支持するエアパッドと、を備える測定機である。   The first aspect includes a Y-axis guide means, a Y-axis moving body that is guided by the Y-axis guide means and moves in the Y-axis direction, an X-axis guide means provided in the Y-axis moving body, and an X-axis guide means An X-axis moving body that is guided and moves in the X-axis direction, a Z-axis guide means provided in the X-axis moving body, a Z-axis moving body that is guided by the Z-axis guide means and moves in the Z-axis direction, and a Z-axis A measuring unit provided in the moving body, and measuring the workpiece by moving the measuring unit in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the Y-axis guide means includes one piece parallel to the Y-axis. A guide rail, a slider provided on the guide rail so as to be slidable via a plurality of rolling elements, and connected to one end in the X-axis direction of the Y-axis moving body to guide the Y-axis moving body in the Y-axis direction; Attached to the guide surface parallel to the X-axis and the other end in the X-axis direction of the Y-axis moving body It is, to form an air film between the guide surface and air pad for slidably supported in a non-contact and the other end of the X-axis direction of the Y-axis moving body relative to the guide surface, a measuring machine comprising a.

本態様によれば、Y軸移動体は、一端がスライダを介して1本のガイドレール上をスライド自在に支持され、他端がエアパッドを介してガイド面上を浮上支持される。これにより、ガイドレールによるスライダの支持部を中心として、Y軸移動体がY軸と平行な軸周りに揺動(回動)可能に支持される(ローリング方向に揺動(回動)可能に支持される。)。すなわち、スライダの支持部を中心としたとしたY軸移動体のフレキシブルな揺動(回動)が可能となる。これにより、他端のエアパッドは、一定の抗力にてガイド面上の測定ベース位置を基準とした挙動をとるため、測定ベースを基準としたZ方向の測定ができる。また、これにより、Y軸移動体の撓み変形を防ぐことができる。すなわち、2本のガイドレールにスライダを介してスライド自在に支持した場合、2本のガイドレールの平行度が高精度に保たれていないと、Y軸移動体に捩れ等の変形が生じるが、一端を1本のガイドレールで支持し、他端をエアパッドで浮上支持することにより、両者の平行度の違いをY軸移動体の揺れ(ガイドレールによるスライダの支持部を起点としたY軸と平行な軸周りの回転運動(ローリング方向の回転運動))によって吸収でき、Y軸移動体の変形を防ぐことができる。また、両端を支持するので、片持ち支持のような自重による変形も防ぐことができる。これにより、Y軸移動体の変形によって生じる測定誤差を防ぐことができる。   According to this aspect, one end of the Y-axis moving body is slidably supported on one guide rail via the slider, and the other end is supported to float on the guide surface via the air pad. As a result, the Y-axis moving body is supported so as to be swingable (turnable) around an axis parallel to the Y-axis around the support portion of the slider by the guide rail (being able to swing (rotate) in the rolling direction) Supported)). In other words, the Y-axis moving body can be flexibly swung (rotated) around the support portion of the slider. As a result, the air pad at the other end behaves based on the position of the measurement base on the guide surface with a constant drag, so that measurement in the Z direction can be performed with reference to the measurement base. This can also prevent the Y-axis moving body from being bent and deformed. That is, when the two guide rails are slidably supported via a slider, if the parallelism of the two guide rails is not maintained with high accuracy, deformation such as torsion occurs in the Y-axis moving body. One end is supported by a single guide rail and the other end is supported by levitating with an air pad, so that the difference in parallelism between the two can be determined by the movement of the Y-axis moving body ( It can be absorbed by rotational movement around a parallel axis (rotational movement in the rolling direction), and deformation of the Y-axis moving body can be prevented. Moreover, since both ends are supported, deformation due to its own weight such as cantilever support can be prevented. Thereby, measurement errors caused by deformation of the Y-axis moving body can be prevented.

また、一端がスライダを介して1本のガイドレールに支持されることにより、Y軸移動体がY軸上を移動するための直進性は、ガイドレール上のスライダによって規定されることになる。このため、1つのガイドレールを基準としてY軸方向に直進し、Y軸方向への移動時に左右に振れることがない。これにより、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。一般に、エアベアリングによる浮上支持は、Y軸移動体をY軸方向へ移動させるための直進性を確保することが難しく、ヨーイング方向の変位が大きい。このため、両端をエアベアリングによって浮上支持すると、移動方向に対して左右に微小に向きを変えるようになり、ヨーイング方向の変位が大きくなる。一方、本態様のように、一端をガイドレールで支持することにより、Y軸移動体をY軸方向に移動させるための直進性は、一端のガイドレールを基準に、ガイドレールの直進性で規定させることができる。このため、Y軸移動体は一方のガイドレールを基準に直進移動する。この結果、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。これにより、加減速時におけるヨーイング方向の振動を抑えることができ、高精度な測定を行うことができる。   In addition, since one end is supported by one guide rail through the slider, the straightness for the Y-axis moving body to move on the Y-axis is defined by the slider on the guide rail. For this reason, it goes straight in the Y-axis direction with one guide rail as a reference, and does not swing left and right when moving in the Y-axis direction. Thereby, the displacement of a yawing direction can be suppressed. In general, levitation support by an air bearing makes it difficult to ensure straightness for moving the Y-axis moving body in the Y-axis direction, and the displacement in the yawing direction is large. For this reason, when both ends are levitated and supported by air bearings, the direction is slightly changed left and right with respect to the moving direction, and the displacement in the yawing direction increases. On the other hand, by supporting one end with a guide rail as in this mode, the straightness for moving the Y-axis moving body in the Y-axis direction is defined by the straightness of the guide rail based on the guide rail at one end. Can be made. For this reason, the Y-axis moving body moves straight on the basis of one guide rail. As a result, displacement in the yawing direction can be suppressed. Thereby, vibration in the yawing direction during acceleration / deceleration can be suppressed, and highly accurate measurement can be performed.

また、片側のみエアパッドで浮上支持する構成とすることにより、圧縮エアの消費量を抑えることができる。これにより、ランニングコストを抑えることができる。更に、1本のガイドレールで支持する構成とすることにより、摺動抵抗を低減できる。これにより、駆動部(モータ)の発熱を抑えることができ、熱応力によるベースの変形を抑えることができる。   Moreover, the consumption of compressed air can be suppressed by adopting a structure in which only one side is levitated and supported by an air pad. Thereby, running cost can be held down. Furthermore, the sliding resistance can be reduced by adopting a configuration in which it is supported by one guide rail. Thereby, the heat generation of the drive unit (motor) can be suppressed, and deformation of the base due to thermal stress can be suppressed.

第2の態様は、第1の態様の測定機において、スライダを駆動して、Y軸移動体をY軸方向に移動させるY軸駆動手段を更に備える態様である。   The second aspect is an aspect further comprising Y-axis driving means for driving the slider and moving the Y-axis moving body in the Y-axis direction in the measuring machine according to the first aspect.

本態様によれば、Y軸移動体を駆動するY軸駆動手段が、エアパッド側ではなく、ガイドレール側に配設される。これにより、Y軸移動体のヨーイングによる誤差を更に軽減することができる。すなわち、一方のスライダ部分と、他方のエアパッド部分とでは、摺動抵抗の大きさが異なり、スライダ部分の方が格段に大きい。Y軸移動体を駆動する際、摺動抵抗が大きいスライダ側に駆動手段を設けることで、ガイドレールの直進性を基準にして、Y軸移動体を直進させることが可能となる。これにより、Y軸移動体がY方向に移動する際、左右に微小に交互に向きを変えながら移動するということはなくなり、ガイドレールの直進性に沿って移動することになる。この結果、Y軸移動体のヨーイングによる誤差を更に軽減することが可能となる。   According to this aspect, the Y-axis drive means for driving the Y-axis moving body is disposed on the guide rail side instead of the air pad side. Thereby, the error due to yawing of the Y-axis moving body can be further reduced. That is, the sliding resistance is different between one slider portion and the other air pad portion, and the slider portion is much larger. When driving the Y-axis moving body, it is possible to move the Y-axis moving body straight on the basis of the straightness of the guide rail by providing the driving means on the slider side having a large sliding resistance. As a result, when the Y-axis moving body moves in the Y direction, the Y-axis moving body does not move while changing its direction slightly from side to side, and moves along the straightness of the guide rail. As a result, it is possible to further reduce errors due to yawing of the Y-axis moving body.

なお、本態様による効果は、上記第1の態様による効果、すなわち、Y軸移動体を揺動可能に支持することの効果(Y軸移動体の変形を防ぐ効果)とは、独立した効果である。本態様は、中央部に測定部を有する測定機において、測定部を支える手段として、一端をガイドレールに沿って摺動するスライダで支持し、他端をエアパッドで浮上支持する機構を有し、スライダ側に駆動系を備えることにより、移動に際して起こるヨーイング(左右に交互に微小に向きを変えながら動く動作)を低減する効果を有する。すなわち、本態様は、摺動抵抗のバランスと、その摺動抵抗のバランスを加味しながら、Y軸移動体を駆動させる際、左右方向へ微小に向きを変える慣性モーメントを低減しながら直進させ、その結果、ヨーイングによる誤差をなくすという独特の作用効果を生じさせるものである。   The effect of this aspect is independent from the effect of the first aspect, that is, the effect of supporting the Y-axis moving body so as to be swingable (the effect of preventing the deformation of the Y-axis moving body). is there. This aspect has a mechanism for supporting a measuring part in a measuring machine having a measuring part at the center part, supporting one end with a slider that slides along the guide rail, and supporting the other end with an air pad. By providing the drive system on the slider side, there is an effect of reducing yawing (movement that moves while changing the direction alternately to the left and right) that occurs during movement. That is, in this aspect, when the Y-axis moving body is driven while taking into account the balance of sliding resistance and the balance of sliding resistance, it is allowed to go straight while reducing the moment of inertia that slightly changes the direction in the left-right direction. As a result, a unique effect of eliminating errors due to yawing is produced.

なお、上記のように、Y軸移動体の両端をエアパッドで浮上支持する場合は、基準となる直進性が確保できず、また、摺動抵抗が存在しないため、片側だけ駆動すると、容易に向きを変えてしまい、ヨーイングが大きくなるという欠点がある。また、両端をスライダで支持する場合も同様に片側だけ駆動すると、ヨーイング誤差が更に大きくなるという欠点がある。また、互いの平行が取れていない場合は、動きそのものが滑らかではなくなるという欠点がある。   As described above, when both ends of the Y-axis moving body are supported by air pads, the standard straightness cannot be ensured and there is no sliding resistance. There is a disadvantage that yawing becomes large. Similarly, when both ends are supported by a slider, if only one side is driven, the yawing error is further increased. In addition, if the parallelism is not achieved, there is a drawback that the movement itself is not smooth.

第3の態様は、第1又は2の態様の測定機において、ガイドレールが、測定部よりも上方に配設される態様である。   A 3rd aspect is an aspect by which a guide rail is arrange | positioned upwards rather than a measurement part in the measuring machine of the 1st or 2nd aspect.

ガイドレールは、Y軸移動体を支える支点となる。厳密に支点は、ガイドレール部分と、エアパッドを支えるガイド面の部分との2つの点になるが、エアパッドは定盤に対して非接触であるため、Y軸移動体を実質的に支える点はガイドレール部分となる。一方、Y軸移動における重心位置は、測定部(プローブで測定する場合はプローブの先端付近)とすることが、測定誤差の観点で最も望ましい。しかし、厳密には測定部の少し上部となる。ただし、ガイドレールの支点位置よりも重心点の位置を下方に位置させることは可能となる。このような駆動機構でスライドする支点位置よりも重心位置が低くなることで、Y軸の移動機構全体が倒れにくい構造とすることができる。そして、このように倒れにくい構造とすることにより、ピッチング方向の誤差(移動する際に前後方向に揺れ動く誤差)を格段に小さくすることができるという効果を奏することができる。このように測定部の位置(プローブで測定する場合はプローブの位置)を、支点となるガイドレール位置よりも低い設定することにより、ピッチング誤差を大きく減らすことができる。   The guide rail serves as a fulcrum that supports the Y-axis moving body. Strictly speaking, the fulcrum has two points: a guide rail part and a part of the guide surface that supports the air pad. However, since the air pad is not in contact with the surface plate, the point that substantially supports the Y-axis moving body is It becomes the guide rail part. On the other hand, the center-of-gravity position in the Y-axis movement is most preferably the measurement unit (near the tip of the probe when measuring with a probe) from the viewpoint of measurement error. However, strictly speaking, it is slightly above the measuring section. However, it is possible to position the center of gravity point below the fulcrum position of the guide rail. Since the position of the center of gravity is lower than the fulcrum position that is slid by such a drive mechanism, the entire Y-axis moving mechanism can be prevented from falling down. And by making it the structure which is hard to fall down in this way, the effect that the error (error which shakes in the front-back direction when moving) in a pitching direction can be remarkably reduced can be produced. As described above, by setting the position of the measurement unit (the position of the probe in the case of measuring with a probe) lower than the position of the guide rail serving as a fulcrum, the pitching error can be greatly reduced.

第4の態様は、第1から3のいずれか1の態様の測定機において、X軸及びY軸と平行なワーク載置面を有する定盤を更に備え、ワーク載置面がエアパッドのガイド面を兼ねる態様である。   A fourth aspect further includes a surface plate having a work placement surface parallel to the X axis and the Y axis in the measuring machine according to any one of the first to third aspects, wherein the work placement surface is a guide surface of an air pad. It is the aspect which serves as.

本態様によれば、ワークを載置するための定盤が備えられ、定盤のワーク載置面がエアパッドのガイド面とされる。これにより、別途ガイド面を備える必要がなくなり、構成を簡素化することができる。また、一般に定盤のワーク載置面は、高精度に平坦化されるので、Y軸移動体を高精度にガイドすることができる。   According to this aspect, the surface plate for mounting a work is provided, and the work mounting surface of the surface plate is used as the guide surface of the air pad. Thereby, it is not necessary to provide a separate guide surface, and the configuration can be simplified. In general, since the work placement surface of the surface plate is flattened with high accuracy, the Y-axis moving body can be guided with high accuracy.

また、定盤のワーク載置面がエアパッドのガイド面とされることにより、次の効果を奏する。ワークのZ方向の基準面は、定盤の表面(上面)、すなわち、ワーク載置面(定盤面)が基準となる。プローブで測定する場合、プローブをワーク載置面に当接させ、当接された点を0点として、ワーク載置面基準で高さを定義することができる。一方で、プローブを含むY軸移動体の基準面もワーク載置面となる。Y軸移動体は、エアパッドによる浮上力で絶えずワーク載置面を基準として上下する構成とされており、一方の支持点であるガイドレール側は、ガイドレールのセンタを中心として、揺動(回動)する構成とされている。たとえば、ガイドレールと定盤の平行度が確保されていない場合であっても、エアパッドによって形成される一定浮上力の下、ワーク載置面を基準としてY軸移動体を持上げ、ガイドレールの部分で揺動(回動)して調整され、Y軸移動体を撓み変形させることなく追従する。よって、ワーク並びにプローブの2つがワーク載置面を基準としていることから、同一基準面の下で精度よく測定することができる。   In addition, the work placement surface of the surface plate is used as the guide surface of the air pad, thereby providing the following effects. The reference surface in the Z direction of the workpiece is based on the surface (upper surface) of the surface plate, that is, the workpiece placement surface (surface plate surface). When measuring with a probe, the height of the probe can be defined on the basis of the workpiece placement surface, with the probe brought into contact with the workpiece placement surface and the point of contact as 0 point. On the other hand, the reference surface of the Y-axis moving body including the probe is also a workpiece placement surface. The Y-axis moving body is configured to constantly move up and down based on the workpiece placement surface by the flying force of the air pad, and the guide rail side, which is one of the support points, swings (rotates) around the center of the guide rail. It is configured to move. For example, even if the parallelism between the guide rail and the surface plate is not ensured, the Y-axis moving body is lifted with reference to the workpiece placement surface under a constant levitation force formed by the air pad, and the guide rail portion Is adjusted by swinging (turning) and follows the Y-axis moving body without being bent and deformed. Therefore, since two of the workpiece and the probe are based on the workpiece placement surface, it is possible to accurately measure under the same reference surface.

また、測定の基準面を、ワーク、プローブともに一つの面と規定することから、制御・管理を容易にすることができ、装置の微小な経年変化があったとしても、逐次構成することにより、高精度な測定を長期にわたり確保することができる。   Also, since the measurement reference surface is defined as one surface for both the workpiece and the probe, control and management can be facilitated, and even if there is a minute aging of the device, by configuring sequentially, High-accuracy measurement can be secured over a long period of time.

更に、ガイドレールを測定部よりも上方に配設した場合には、次の効果を奏する。ガイドレールを測定部よりも上方に配設した場合、ワークの測定部位は、Z方向ならびにX方向において、Y軸移動体を支える2つの支点(ガイドレールとエアパッドに対向する定盤)のほぼ中間位置に位置することになる。このように2つの支点のほぼ中間位置にワークの測定部位が存在することは、それぞれの支点部分における微小な振動や微小な変位が、かえって助長されるということはなく、打ち消されるか、少なくとも縮小されることになる。仮に、ブリッジ型の測定機やガントリー型の測定機の場合は、2つの支点の位置に比べて、ワークの測定部位は離れたところに存在する。そのため、支点部分の少しの振動がモーメントによって助長され、更に大きな誤差になってしまう問題がある。しかし、本態様によれば、このように振動や変位が助長されるという問題は発生しない。   Furthermore, when the guide rail is disposed above the measurement unit, the following effects are obtained. When the guide rail is arranged above the measurement unit, the workpiece measurement site is approximately halfway between the two fulcrums (the surface plate facing the guide rail and the air pad) that support the Y-axis moving body in the Z and X directions. Will be in position. The presence of the workpiece measurement part at approximately the middle position between the two fulcrums in this way cancels out or at least reduces the minute vibrations and minute displacements at the respective fulcrum parts without being promoted. Will be. In the case of a bridge-type measuring machine or a gantry-type measuring machine, the workpiece measurement site exists farther than the positions of the two fulcrums. Therefore, there is a problem that a slight vibration of the fulcrum part is promoted by the moment, resulting in a larger error. However, according to this aspect, the problem that vibration and displacement are promoted in this way does not occur.

第4の態様は、第1から3のいずれか1の態様の測定機において、Y軸移動体は、Z軸と平行な脚部と、脚部の上端部からX軸と平行に延びるX軸ベース部とからなるL字形状を有し、X軸ベース部の先端部にスライダが接続され、脚部の下端部にエアパッドが取り付けられ、X軸ベース部にX軸ガイド手段が備えられる態様である。   According to a fourth aspect, in the measuring instrument according to any one of the first to third aspects, the Y-axis moving body includes a leg portion parallel to the Z axis, and an X axis extending in parallel with the X axis from the upper end portion of the leg portion. It has an L-shape consisting of a base part, a slider is connected to the tip part of the X-axis base part, an air pad is attached to the lower end part of the leg part, and an X-axis guide means is provided on the X-axis base part. is there.

本態様によれば、Y軸移動体が、X軸ベース部と脚部とからなるL字形状を有する。Y軸移動体は、X軸ベース部の先端部にスライダが接続され、脚部の下端部にエアパッドが取り付けられて、Y軸方向に移動自在に支持される。L字形状とすることにより、ブリッジ型に比して、移動部を軽量化することができる。これにより、加減速時の慣性モーメントを低減でき、動的なピッチング方向の変位(振動)を低減することができる。また、測定エリアの視認性を向上させることができる。   According to this aspect, the Y-axis moving body has an L-shape composed of the X-axis base portion and the leg portion. The Y-axis moving body is supported by a slider connected to the tip of the X-axis base and an air pad attached to the lower end of the leg so as to be movable in the Y-axis direction. By making it L-shaped, the moving part can be reduced in weight compared to the bridge type. Thereby, the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced, and the displacement (vibration) in the dynamic pitching direction can be reduced. Moreover, the visibility of the measurement area can be improved.

第6の態様は、第5の態様の測定機において、ガイドレールが備えられるY軸ベースと、定盤に備えられ、Y軸ベースを支持するV字形状のY軸コラムと、を更に備える態様である。   A sixth aspect is the measuring machine according to the fifth aspect, further comprising: a Y-axis base provided with a guide rail; and a V-shaped Y-axis column provided on the surface plate and supporting the Y-axis base. It is.

本態様によれば、ガイドレールが配設されるY軸ベースが、定盤上にV字形状のY軸コラムを介して設置される。これにより、測定エリアの視認性を向上させることができる。また、一般に定盤は石で構成され、Y軸コラムは金属で構成(主に鋳鉄製)されるが、Y軸コラムをV字形状とすることにより、剛性を確保しつつ、定盤に対するY軸コラムの設置面積を最小限に抑えることができる。これにより、バイメタルの影響を最小限に抑えることができる。   According to this aspect, the Y-axis base on which the guide rail is disposed is installed on the surface plate via the V-shaped Y-axis column. Thereby, the visibility of a measurement area can be improved. In general, the surface plate is made of stone and the Y-axis column is made of metal (mainly made of cast iron). The installation area of the shaft column can be minimized. Thereby, the influence of a bimetal can be suppressed to the minimum.

第7の態様は、第1から3のいずれか1の態様の測定機において、Y軸移動体は、X軸と平行なX軸ベース部と、X軸ベース部の両端からZ軸と平行に延びる一対の脚部とからなる門形状を有し、一方の脚部の下端部にスライダが接続され、他方の脚部の下端部にエアパッドが取り付けられ、X軸ベース部にX軸ガイド手段が備えられる態様である。   According to a seventh aspect, in the measuring instrument according to any one of the first to third aspects, the Y-axis moving body includes an X-axis base portion parallel to the X-axis, and parallel to the Z-axis from both ends of the X-axis base portion. It has a gate shape consisting of a pair of extending leg parts, a slider is connected to the lower end part of one leg part, an air pad is attached to the lower end part of the other leg part, and an X-axis guide means is provided on the X-axis base part. It is an aspect provided.

本態様によれば、Y軸移動体が門形状を有する。これにより、測定エリアの視認性を高めることができる。   According to this aspect, the Y-axis moving body has a gate shape. Thereby, the visibility of a measurement area can be improved.

第8の態様は、第7の態様の測定機において、X軸及びY軸と平行なワーク載置面を有する定盤を更に備え、ワーク載置面がガイド面を兼ねる態様である。   The eighth aspect is an aspect in which the measuring machine according to the seventh aspect further includes a surface plate having a work placement surface parallel to the X axis and the Y axis, and the work placement surface also serves as a guide surface.

本態様によれば、ワークを載置するための定盤が備えられ、定盤のワーク載置面がエアパッドのガイド面とされる。これにより、別途ガイド面を備える必要がなくなり、構成を簡素化することができる。また、一般に定盤のワーク載置面は、高精度に平坦化されるので、Y軸移動体を高精度にガイドすることができる。   According to this aspect, the surface plate for mounting a work is provided, and the work mounting surface of the surface plate is used as the guide surface of the air pad. Thereby, it is not necessary to provide a separate guide surface, and the configuration can be simplified. In general, since the work placement surface of the surface plate is flattened with high accuracy, the Y-axis moving body can be guided with high accuracy.

第9の態様は、第1から3のいずれか1の態様の測定機において、X軸及びY軸と平行なワーク載置面を有する定盤と、ガイドレールが備えられる第1のY軸ベースと、定盤に備えられ、第1のY軸ベースを支持する第1のY軸コラムと、ガイド面を有する第2のY軸ベースと、定盤に備えられ、第2のY軸ベースを支持する第2のY軸コラムと、を更に備え、Y軸移動体は、バー形状を有する態様である。   According to a ninth aspect, in the measuring machine according to any one of the first to third aspects, a first Y-axis base provided with a surface plate having a workpiece placement surface parallel to the X-axis and the Y-axis, and a guide rail A first Y-axis column that is provided on the surface plate and supports the first Y-axis base, a second Y-axis base having a guide surface, and a second Y-axis base that is provided on the surface plate. And a second Y-axis column to be supported, and the Y-axis moving body has a bar shape.

本態様によれば、Y軸移動体がバー形状を有する。これにより、Y軸移動体を必要最小限の大きさ、すなわち、X軸移動体の移動を確保できる最小限の大きさにすることができる。これにより、移動部を軽量化でき、加減速時の慣性モーメントを低減することができる。   According to this aspect, the Y-axis moving body has a bar shape. As a result, the Y-axis moving body can be made the minimum necessary size, that is, the minimum size that can ensure the movement of the X-axis moving body. Thereby, a moving part can be reduced in weight and the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced.

第10の態様は、第1から9のいずれか1の態様の測定機において、エアパッドは、自由継手を介してY軸移動体に取り付けられる態様である。   A tenth aspect is an aspect in which the air pad is attached to the Y-axis moving body via a free joint in the measuring instrument according to any one of the first to ninth aspects.

本態様によれば、エアパッドが自由継手を介してY軸移動体に取り付けられる。これにより、ガイド面にうねりがある場合であっても、そのうねりに沿ってエアパッドが揺動でき、Y軸移動体が捩じりモーメントを受けるのを防止できる。   According to this aspect, the air pad is attached to the Y-axis moving body via the free joint. Thereby, even when the guide surface has a undulation, the air pad can swing along the undulation and the Y-axis moving body can be prevented from receiving a torsional moment.

第11の態様は、測定部が搭載された移動体を水平な軸に沿ってガイドする測定機の移動ガイド機構において、軸と平行に配設される1本のガイドレールと、ガイドレールに複数の転動体を介してスライド自在に設けられ、移動体の一端が接続されて、移動体を軸に沿ってガイドするスライダと、水平なガイド面と、移動体の他端に取り付けられ、ガイド面との間に空気膜を形成して、移動体の他端をガイド面に対して非接触でスライド可能に支持するエアパッドと、を備える測定機の移動ガイド機構である。   In an eleventh aspect, in a moving guide mechanism of a measuring machine that guides a moving body on which a measuring unit is mounted along a horizontal axis, there is one guide rail disposed parallel to the axis, and a plurality of guide rails. The movable body is slidable through the rolling element, and one end of the movable body is connected to the slider, which guides the movable body along the axis, a horizontal guide surface, and the other end of the movable body. And an air pad that slidably supports the other end of the movable body in a non-contact manner with respect to the guide surface.

本態様によれば、移動体は、一端がスライダを介して1本のガイドレール上をスライド自在に支持され、他端がエアパッドを介してガイド面上を浮上支持される。これにより、移動体が、ガイドレールによるスライダの支持部を起点としてY軸と平行な軸周りに揺動可能に支持(ローリング方向に揺動可能に支持)される。このように移動体に対してフレキシブルな揺動を可能にすることにより、移動体の変形を防ぐことができる。また、両端を支持するので、自重による変形も防ぐことができる。これにより、移動体の変形によって生じる測定誤差を防ぐことができる。また、一端がスライダを介して1本のガイドレールに支持されることにより、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。これにより、加減速時におけるヨーイング方向の振動を抑えることができ、高精度な測定を行うことができる。また、片側のみエアパッドで浮上支持する構成とすることにより、圧縮エアの消費量を抑えることができる。これにより、ランニングコストを抑えることができる。更に、1本のガイドレールで支持する構成とすることにより、摺動抵抗を低減できる。これにより、駆動部(モータ)の発熱を抑えることができ、熱応力によるベースの変形を抑えることができる。   According to this aspect, one end of the moving body is slidably supported on one guide rail via the slider, and the other end is supported to float on the guide surface via the air pad. As a result, the moving body is supported so as to be able to swing around an axis parallel to the Y-axis (supported so as to be swingable in the rolling direction) starting from the support portion of the slider by the guide rail. As described above, the movable body can be prevented from being deformed by enabling flexible swinging with respect to the movable body. Moreover, since both ends are supported, deformation due to its own weight can be prevented. Thereby, the measurement error which arises by deformation | transformation of a moving body can be prevented. Further, since one end is supported by one guide rail via a slider, displacement in the yawing direction can be suppressed. Thereby, vibration in the yawing direction during acceleration / deceleration can be suppressed, and highly accurate measurement can be performed. Moreover, the consumption of compressed air can be suppressed by adopting a structure in which only one side is levitated and supported by an air pad. Thereby, running cost can be held down. Furthermore, the sliding resistance can be reduced by adopting a configuration in which it is supported by one guide rail. Thereby, the heat generation of the drive unit (motor) can be suppressed, and deformation of the base due to thermal stress can be suppressed.

第12の態様は、第11の態様の測定機の移動ガイド機構において、移動体は、脚部とベース部とからなるL字形状を有し、ベース部の先端部にスライダが接続され、脚部の下端部にエアパッドが取り付けられ、ベース部に測定部が搭載される態様である。   According to a twelfth aspect, in the movement guide mechanism of the measuring machine according to the eleventh aspect, the moving body has an L shape including a leg portion and a base portion, and a slider is connected to the tip portion of the base portion. This is an aspect in which an air pad is attached to the lower end part of the part and the measurement part is mounted on the base part.

本態様によれば、移動体がL字形状を有する。これにより、ブリッジ型に比して、移動部を軽量化することができ、加減速時の慣性モーメントを低減できる。また、測定エリアの視認性を向上させることができる。   According to this aspect, the moving body has an L shape. Thereby, compared with a bridge | bridging type | mold, a moving part can be reduced in weight and the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced. Moreover, the visibility of the measurement area can be improved.

第13の態様は、測定部が搭載された移動体を水平な軸に沿ってガイドする測定機の移動ガイド機構において、移動体の一端を支持して、移動体を軸に沿って直線ガイドする1つの機械式の直動案内軸受と、移動体の他端を浮上支持する少なくとも1つのエアベアリングと、を備える測定機の移動ガイド機構である。   In a thirteenth aspect, in a movement guide mechanism of a measuring machine that guides a moving body on which a measurement unit is mounted along a horizontal axis, one end of the moving body is supported and the moving body is linearly guided along the axis. A moving guide mechanism of a measuring machine including one mechanical linear guide bearing and at least one air bearing that levitates and supports the other end of the moving body.

本態様によれば、移動体は、一端が1つ直動案内軸受で支持され、他端がエアベアリングで支持される。これにより、移動体を直動案内軸受の部分で揺動可能に支持(ローリング方向に揺動可能に支持)でき、移動体の変形を防ぐことができる。また、両端を支持するので、自重による変形も防ぐことができる。これにより、移動体の変形によって生じる測定誤差を防ぐことができる。また、一端が直動案内軸受で支持されることにより、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。これにより、加減速時におけるヨーイング方向の振動を抑えることができる。また、片側のみエアベアリングで浮上支持する構成とすることにより、圧縮エアの消費量を抑えることができる。これにより、ランニングコストを抑えることができる。更に、1つの直動案内軸受で支持する構成とすることにより、摺動抵抗を低減できる。これにより、駆動部(モータ)の発熱を抑えることができ、熱応力によるベースの変形を抑えることができる。   According to this aspect, one end of the moving body is supported by the linear motion guide bearing, and the other end is supported by the air bearing. As a result, the moving body can be supported by the linear motion guide bearing so as to be swingable (supported so as to be swingable in the rolling direction), and deformation of the moving body can be prevented. Moreover, since both ends are supported, deformation due to its own weight can be prevented. Thereby, the measurement error which arises by deformation | transformation of a moving body can be prevented. Further, since one end is supported by the linear motion guide bearing, the displacement in the yawing direction can be suppressed. Thereby, the vibration of the yawing direction at the time of acceleration / deceleration can be suppressed. Moreover, the consumption of compressed air can be suppressed by adopting a structure in which only one side is levitated and supported by an air bearing. Thereby, running cost can be held down. Furthermore, the sliding resistance can be reduced by adopting a configuration in which it is supported by one linear motion guide bearing. Thereby, the heat generation of the drive unit (motor) can be suppressed, and deformation of the base due to thermal stress can be suppressed.

第14の態様は、第13の態様の測定機の移動ガイド機構において、移動体は、脚部とベース部とからなるL字形状を有し、ベース部の先端部が直動案内軸受に支持され、脚部の下端部がエアベアリングで支持され、ベース部に測定部が搭載される態様である。   A fourteenth aspect is the movement guide mechanism of the measuring instrument according to the thirteenth aspect, wherein the moving body has an L-shape consisting of a leg portion and a base portion, and the tip portion of the base portion is supported by the linear motion guide bearing. The lower end portion of the leg portion is supported by the air bearing, and the measurement portion is mounted on the base portion.

本態様によれば、移動体がL字形状を有する。これにより、ブリッジ型に比して、移動部を軽量化することができ、加減速時の慣性モーメントを低減できる。また、測定エリアの視認性を向上させることができる。   According to this aspect, the moving body has an L shape. Thereby, compared with a bridge | bridging type | mold, a moving part can be reduced in weight and the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced. Moreover, the visibility of the measurement area can be improved.

本発明によれば、ランニングコストを抑えて高精度な測定ができる。また、視認性の高い測定機を構成することできる。   According to the present invention, it is possible to perform highly accurate measurement while suppressing running cost. In addition, a highly visible measuring machine can be configured.

本発明に係る測定機の第1の実施形態を示す正面図The front view which shows 1st Embodiment of the measuring device which concerns on this invention. 図1に示した測定機の左側面図Left side view of the measuring machine shown in FIG. 図1に示した測定機の右側面図Right side view of the measuring machine shown in FIG. 図1に示した測定機の平面図Plan view of the measuring machine shown in FIG. 直動ガイドの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of a linear guide 図5の6−6断面図6-6 sectional view of FIG. 本発明に係る測定機の作用の説明図Explanatory drawing of the effect | action of the measuring machine which concerns on this invention 本発明に係る測定機の第2の実施形態を示す正面図The front view which shows 2nd Embodiment of the measuring machine which concerns on this invention. 図8に示した測定機の右側面図Right side view of the measuring machine shown in FIG. 本発明に係る測定機の第3の実施形態を示す正面図The front view which shows 3rd Embodiment of the measuring device which concerns on this invention. 図10に示した測定機の左側面図Left side view of the measuring machine shown in FIG. 従来の測定機の概略構成を示す正面図Front view showing schematic configuration of conventional measuring machine

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

《第1の実施の形態》
〈装置構成〉
図1は、本発明に係る測定機の第1の実施形態を示す正面図、図2、図3、図4は、それぞれ図1に示した測定機の左側面図、右側面図、平面図である。
<< First Embodiment >>
<Device configuration>
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a measuring instrument according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are a left side view, a right side view, and a plan view of the measuring instrument shown in FIG. 1, respectively. It is.

この測定機10は、いわゆる三次元測定機であり、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の各軸の方向に移動可能に設けられたプローブを用いてワークの形状、寸法等を測定する。   This measuring machine 10 is a so-called three-dimensional measuring machine, and measures the shape, dimensions, etc. of a workpiece using probes provided so as to be movable in the directions of the X, Y, and Z axes orthogonal to each other. .

なお、本実施の形態において、X軸とY軸とは水平な軸を構成し、Z軸は垂直な軸を構成する。したがって、X軸とY軸とが成す面は水平な面を構成し、X軸とZ軸とが成す面、及び、Y軸とZ軸とが成す面は、垂直な面を構成する。   In the present embodiment, the X axis and the Y axis constitute a horizontal axis, and the Z axis constitutes a vertical axis. Therefore, the surface formed by the X axis and the Y axis forms a horizontal surface, and the surface formed by the X axis and the Z axis and the surface formed by the Y axis and the Z axis form a vertical surface.

測定機10は、主として、架台(ベース)12と、架台12上に備えられる定盤14と、定盤14上に備えられるY軸コラム16と、Y軸コラム16に支持されるY軸ベース18と、Y軸ベース18に備えられるY軸ガイド機構20と、Y軸ガイド機構20にガイドされてY軸に沿って移動するY軸移動フレーム(Y軸移動体)22と、Y軸移動フレーム22をY軸に沿って移動させるY軸駆動ユニット(Y軸駆動手段)24と、Y軸移動フレーム22に備えられるX軸ガイド機構26と、X軸ガイド機構26にガイドされてX軸に沿って移動するX軸移動フレーム(X軸移動体)28と、X軸移動フレーム28をX軸に沿って移動させるX軸駆動ユニット(X軸駆動手段)30と、X軸移動フレーム28に備えられるZ軸ガイド機構32と、Z軸ガイド機構32にガイドされてZ軸に沿って移動するZ軸移動フレーム(Z軸移動体)34と、Z軸移動フレーム34をZ軸に沿って移動させるZ軸駆動ユニット36と、Z軸移動フレーム34に備えられる測定部38とを備えて構成される。   The measuring machine 10 mainly includes a gantry (base) 12, a surface plate 14 provided on the gantry 12, a Y-axis column 16 provided on the surface plate 14, and a Y-axis base 18 supported by the Y-axis column 16. A Y-axis guide mechanism 20 provided in the Y-axis base 18, a Y-axis moving frame (Y-axis moving body) 22 that is guided by the Y-axis guide mechanism 20 and moves along the Y-axis, and a Y-axis moving frame 22 Along the Y axis, a Y axis drive unit (Y axis drive means) 24, an X axis guide mechanism 26 provided in the Y axis movement frame 22, and an X axis guide mechanism 26 guided along the X axis. An X-axis moving frame (X-axis moving body) 28 that moves, an X-axis driving unit (X-axis driving means) 30 that moves the X-axis moving frame 28 along the X-axis, and a Z provided in the X-axis moving frame 28 Shaft guide mechanism 32 and A Z-axis moving frame (Z-axis moving body) 34 that is guided by the Z-axis guide mechanism 32 and moves along the Z-axis, a Z-axis drive unit 36 that moves the Z-axis moving frame 34 along the Z-axis, and Z And a measuring unit 38 provided in the shaft moving frame 34.

架台12は、定盤14を水平に支持する。架台12は、3本の固定用脚部12Aと、2本の転倒防止用脚部12Bとを備える。3本の固定用脚部12Aは、三角形の各頂点位置に配置され、うち2本の固定用脚部12Aは、定盤14の右側の前後のコーナー部に配置される。また、残りの1本の固定用脚部12Aは、定盤14の左側の辺の中央部分に配置される。2本の転倒防止用脚部12Bは、定盤14の左側の前後のコーナー部に配置される。   The gantry 12 supports the surface plate 14 horizontally. The gantry 12 includes three fixing legs 12A and two fall prevention legs 12B. The three fixing legs 12A are arranged at the respective vertex positions of the triangle, and two of the fixing legs 12A are arranged at the front and rear corners on the right side of the surface plate 14. The remaining one fixing leg 12 </ b> A is arranged at the center of the left side of the surface plate 14. The two fall prevention legs 12 </ b> B are arranged at the front and rear corners on the left side of the surface plate 14.

各固定用脚部12Aの先端には、それぞれ高さ調整可能な足部12aが備えられる。同様に、各転倒防止用脚部12Bの先端には、それぞれ高さ調整可能な足部12bが備えられる。   At the tip of each fixing leg 12A, a foot 12a whose height is adjustable is provided. Similarly, the tip of each fall prevention leg 12B is provided with a foot 12b whose height can be adjusted.

定盤14は、表面を正しく平滑に仕上げた平面盤である。測定対象のワークは、この定盤14の上に載置される。本実施の形態の測定機10では、定盤14が矩形状に形成される。X軸及びY軸は、この定盤14の上面(ワーク載置面(定盤面))14Aと平行に設定され、Z軸は、定盤14の上面(ワーク載置面14A)と垂直に設定される。また、X軸は、定盤14の前後の辺と平行に設定され、Y軸は定盤14の左右の辺と平行に設定される。   The surface plate 14 is a flat plate whose surface is finished correctly and smoothly. The workpiece to be measured is placed on the surface plate 14. In measuring machine 10 of the present embodiment, surface plate 14 is formed in a rectangular shape. The X axis and the Y axis are set parallel to the upper surface (work placement surface (surface plate surface)) 14A of the surface plate 14, and the Z axis is set perpendicular to the upper surface (work placement surface 14A) of the surface plate 14. Is done. The X axis is set parallel to the front and back sides of the surface plate 14, and the Y axis is set parallel to the left and right sides of the surface plate 14.

なお、定盤14は、熱などによる変形を防ぐため、石材(たとえば、人工大理石など)で構成することが好ましい。   The surface plate 14 is preferably made of a stone material (for example, artificial marble) in order to prevent deformation due to heat or the like.

Y軸コラム16は、定盤14の上に設置されて、Y軸ベース18を定盤14から所定高さの位置に支持する。Y軸コラム16は、基部16Aと、その基部16Aの両端から上方に延びる2本の支柱部16Bとを備え、全体としてV字形状に形成される。すなわち、2本の支柱部16Bが、基部16Aから外側に向けて拡がるように配置されて、V字形状に形成される。Y軸コラム16は、基部16Aが定盤14に固定されることにより、定盤14に設置され、Y軸に沿って垂直に配置される。   The Y-axis column 16 is installed on the surface plate 14 and supports the Y-axis base 18 at a predetermined height from the surface plate 14. The Y-axis column 16 includes a base portion 16A and two support column portions 16B extending upward from both ends of the base portion 16A, and is formed in a V shape as a whole. That is, the two support columns 16B are arranged so as to expand outward from the base 16A and are formed in a V shape. The Y-axis column 16 is installed on the surface plate 14 by fixing the base portion 16A to the surface plate 14, and is arranged vertically along the Y-axis.

Y軸コラム16は、たとえば、鋳鉄で構成される。Y軸コラム16を鋳鉄で構成した場合、石材で構成された定盤14との間で温度変化によるバイメタルの影響が問題となる。しかし、本例のY軸コラム16は、V字形状に形成されるので、定盤14との設置面積を抑えることができる。これにより、バイメタルの影響を最小限に抑えることができる。また、Y軸コラム16をV字形状とすることにより、側方の視認性(Y軸コラム16の設置側から見た視認性)も確保することができる。   The Y-axis column 16 is made of cast iron, for example. When the Y-axis column 16 is made of cast iron, the influence of bimetal due to temperature changes becomes a problem with the surface plate 14 made of stone. However, since the Y-axis column 16 of this example is formed in a V shape, the installation area with the surface plate 14 can be suppressed. Thereby, the influence of a bimetal can be suppressed to the minimum. Further, by making the Y-axis column 16 V-shaped, lateral visibility (visibility as viewed from the installation side of the Y-axis column 16) can be ensured.

Y軸ベース18は、角柱状に形成される。Y軸ベース18は、Y軸コラム16に支持されて、定盤14から所定高さの位置に配設される。Y軸ベース18は、Y軸に沿って配設される。   The Y-axis base 18 is formed in a prismatic shape. The Y-axis base 18 is supported by the Y-axis column 16 and is disposed at a predetermined height from the surface plate 14. The Y-axis base 18 is disposed along the Y-axis.

Y軸ベース18は、たとえば、鋳鉄で構成される。なお、Y軸ベース18とY軸コラム16とは一体で構成することも可能である。   The Y-axis base 18 is made of cast iron, for example. Note that the Y-axis base 18 and the Y-axis column 16 can be configured integrally.

Y軸ガイド機構20は、Y軸移動フレーム(Y軸移動体)22をY軸に沿って移動自在に支持する。Y軸ガイド機構20は、Y軸テーブル42と、Y軸テーブル42をY軸に沿って移動自在に支持するY軸直動ガイド44とを備えて構成される。   The Y-axis guide mechanism 20 supports a Y-axis moving frame (Y-axis moving body) 22 so as to be movable along the Y-axis. The Y-axis guide mechanism 20 includes a Y-axis table 42 and a Y-axis linear motion guide 44 that supports the Y-axis table 42 movably along the Y axis.

Y軸直動ガイド44は、いわゆる機械式の直動案内軸受(リニアガイド、LMガイド(商標)ともいう。)である。   The Y-axis linear motion guide 44 is a so-called mechanical linear motion guide bearing (also referred to as a linear guide or an LM guide (trademark)).

図5は、直動ガイドの構成を示す斜視図である。また、図6は、図5の6−6断面図である。   FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the linear motion guide. 6 is a cross-sectional view taken along the line 6-6 in FIG.

同図に示すように、Y軸直動ガイド44は、直線状に延びる1本のY軸ガイドレール46と、複数のボール(転動体)48を介してY軸ガイドレール46にスライド自在に支持されるY軸スライダ50とを備えて構成される。   As shown in the figure, the Y-axis linear motion guide 44 is slidably supported by the Y-axis guide rail 46 via a single Y-axis guide rail 46 extending linearly and a plurality of balls (rolling elements) 48. And a Y-axis slider 50.

Y軸ガイドレール46は、基部46Aと、支持部46Bと、レール部46Cとを備え、断面が略I字形状に形成される。基部46Aは、Y軸ベース18への設置部である。Y軸ガイドレール46は、この基部46Aに支持部46Bを介してレール部46Cが支持される構造を有する。支持部46Bは、基部46A及びレール部46Cに対して薄肉化されており、この結果、Y軸ガイドレール46は、全体としての断面の形状が略I字形状に形成
される。
The Y-axis guide rail 46 includes a base portion 46A, a support portion 46B, and a rail portion 46C, and has a substantially I-shaped cross section. The base 46A is an installation part to the Y-axis base 18. The Y-axis guide rail 46 has a structure in which the rail portion 46C is supported by the base portion 46A via a support portion 46B. The support portion 46B is thinner than the base portion 46A and the rail portion 46C. As a result, the Y-axis guide rail 46 is formed in a substantially I-shaped cross section as a whole.

Y軸ガイドレール46のレール部46Cには、ボール48が転走するボール転走面52が備えられる。本実施の形態のY軸直動ガイド44では、レール部46Cの左右に2条ずつ、合計4条のボール転走面52が備えられる。各ボール転走面52は、Y軸ガイドレール46の軸に沿って形成され、それぞれY軸ガイドレール46の底面(基部46Aの底面)に対して45°の角度で傾斜して形成される。   The rail portion 46C of the Y-axis guide rail 46 is provided with a ball rolling surface 52 on which the ball 48 rolls. In the Y-axis linear motion guide 44 of the present embodiment, a total of four ball rolling surfaces 52 are provided, two on each side of the rail portion 46C. Each ball rolling surface 52 is formed along the axis of the Y-axis guide rail 46, and is inclined with respect to the bottom surface of the Y-axis guide rail 46 (the bottom surface of the base 46A) at an angle of 45 °.

Y軸スライダ50は、断面の形状が略コ字形状のブロック体として構成され、Y軸ガイドレール46を跨ぐようにして、Y軸ガイドレール46に組み付けられる。Y軸スライダ50には、転動体であるボール48の無限循環路が備えられる。Y軸スライダ50は、この無限循環路内をボール48が循環することにより、Y軸ガイドレール46に対してスライド自在に支持される。   The Y-axis slider 50 is configured as a block body having a substantially U-shaped cross section, and is assembled to the Y-axis guide rail 46 so as to straddle the Y-axis guide rail 46. The Y-axis slider 50 is provided with an infinite circulation path for balls 48 that are rolling elements. The Y-axis slider 50 is slidably supported with respect to the Y-axis guide rail 46 by the balls 48 circulating in the infinite circulation path.

Y軸スライダ50は、スライダ本体54と、スライダ本体54の軸方向(スライド方向)の前後両端面に取り付けられる一対のエンドプレート56とを備えて構成される。   The Y-axis slider 50 includes a slider main body 54 and a pair of end plates 56 attached to both front and rear end surfaces in the axial direction (sliding direction) of the slider main body 54.

スライダ本体54は、主桁部54Aと、一対の脚部54Bとを備えて構成され、全体として断面形状が略コ字形状のブロック体として構成される。   The slider main body 54 includes a main beam portion 54A and a pair of leg portions 54B, and is configured as a block body having a substantially U-shaped cross section as a whole.

主桁部54Aは、矩形の平板状に形成され、その上面部分がY軸テーブル42の取り付け面として機能する。   The main beam portion 54A is formed in a rectangular flat plate shape, and the upper surface portion functions as a mounting surface of the Y-axis table 42.

一対の脚部54Bは、主桁部54Aの左右両側に配置される。各脚部54Bの内側には、ボール48が転走する負荷転走面58が備えられる。負荷転走面58は、ガイドレール側のボール転走面52に対応して設けられる。すなわち、Y軸スライダ50をY軸ガイドレール46に組み付けたとき、Y軸ガイドレール46に備えられたボール転走面52と対向するように配置される。本実施の形態のY軸直動ガイド44には、Y軸ガイドレール46のレール部46Cの左右に2条ずつ、合計4条のボール転走面52が備えられている。このため、Y軸スライダ50にも各脚部54Bの内側に2条ずつ、合計4条の負荷転走面58が備えられる。   The pair of leg portions 54B are disposed on both the left and right sides of the main beam portion 54A. A load rolling surface 58 on which the ball 48 rolls is provided inside each leg 54B. The load rolling surface 58 is provided corresponding to the ball rolling surface 52 on the guide rail side. That is, when the Y-axis slider 50 is assembled to the Y-axis guide rail 46, the Y-axis slider 50 is disposed so as to face the ball rolling surface 52 provided on the Y-axis guide rail 46. The Y-axis linear motion guide 44 of the present embodiment is provided with a total of four ball rolling surfaces 52, two on each side of the rail portion 46C of the Y-axis guide rail 46. For this reason, the Y-axis slider 50 is also provided with a total of four load rolling surfaces 58, two on the inner side of each leg portion 54B.

上記のように、スライダ本体54の負荷転走面58は、Y軸スライダ50をY軸ガイドレール46に組み着けたときに、ガイドレール側のボール転走面52と対向するように配置される。これにより、Y軸ガイドレール46とY軸スライダ50との間にボール48の負荷通路60が構成される。ボール48は、Y軸スライダ50とY軸ガイドレール46との間で荷重を負荷しながら負荷通路60を転走する。   As described above, the load rolling surface 58 of the slider body 54 is disposed so as to face the ball rolling surface 52 on the guide rail side when the Y-axis slider 50 is assembled to the Y-axis guide rail 46. . Thereby, a load passage 60 for the ball 48 is formed between the Y-axis guide rail 46 and the Y-axis slider 50. The ball 48 rolls in the load passage 60 while applying a load between the Y-axis slider 50 and the Y-axis guide rail 46.

ここで、各負荷転走面58の断面形状(軸方向と直交する方向の断面形状)は、ボール48の球面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有するサーキュラーアーク状に形成される。ただし、この形状は適宜設計変更することができる。Y軸ガイドレール46に備えられるボール転走面52も同様にサーキュラーアーク状に形成される。   Here, the cross-sectional shape of each load rolling surface 58 (the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the axial direction) is formed in a circular arc shape having a curvature radius slightly larger than the curvature radius of the spherical surface of the ball 48. However, the design of this shape can be changed as appropriate. The ball rolling surface 52 provided in the Y-axis guide rail 46 is similarly formed in a circular arc shape.

各脚部54Bには、各負荷通路60に対応してボール戻し通路62が備えられる(各脚部54Bに2条ずつ、合計4条のボール戻し通路62が1つのスライダ本体54に備えられる。)。ボール戻し通路62は、断面形状が円形状に形成され、負荷通路と平行に形成される。なお、ボール戻し通路62の内径は、ボール48が荷重から開放された状態で転走できるように、ボール48の外径よりも大きく形成される。   Each leg 54B is provided with a ball return passage 62 corresponding to each load passage 60 (a total of four ball return passages 62 are provided in one slider body 54, two for each leg 54B. ). The ball return passage 62 has a circular cross section and is formed in parallel with the load passage. The inner diameter of the ball return passage 62 is formed larger than the outer diameter of the ball 48 so that the ball 48 can roll while being released from the load.

エンドプレート56は、スライダ本体54の形状に対応して形成され、断面形状が略コ字形状に形成される。エンドプレート56には、スライダ本体54の各ボール戻し通路62に対応して方向転換路(不図示)が備えられる(左右に2条ずつ、合計4条の方向転換路が1つのエンドプレート56に備えられる。)。方向転換路は、U字形状に形成され、エンドプレート56がスライダ本体54に取り付けられることにより、スライダ本体54のボール戻し通路62と負荷通路60とを連通する。これにより、ボール48の無限循環路が構成される。   The end plate 56 is formed corresponding to the shape of the slider body 54 and has a substantially U-shaped cross section. The end plate 56 is provided with a direction changing path (not shown) corresponding to each ball return path 62 of the slider body 54 (two directions on the left and right, a total of four direction changing paths on one end plate 56. Provided.). The direction change path is formed in a U-shape, and the ball return path 62 and the load path 60 of the slider body 54 are communicated with each other by attaching the end plate 56 to the slider body 54. Thereby, an infinite circulation path of the ball 48 is formed.

ボール48は、負荷通路60においてY軸ガイドレール46のボール転走面52とY軸スライダ50の負荷転走面58に接触し、Y軸ガイドレール46とY軸スライダ50との間に作用する荷重を負荷しながら負荷通路60を転走する。   The ball 48 contacts the ball rolling surface 52 of the Y-axis guide rail 46 and the load rolling surface 58 of the Y-axis slider 50 in the load passage 60 and acts between the Y-axis guide rail 46 and the Y-axis slider 50. The load passage 60 rolls while applying a load.

Y軸スライダ50が、Y軸ガイドレール46上を移動すると、ボール48は、負荷通路60内をY軸スライダ50の移動方向とは逆方向に転走する。そして、負荷通路60の終端から転がり出ると、荷重から解放され、無負荷状態で方向転換路(不図示)に進入する。方向転換路に進入したボール48は、方向転換路に案内されて、その進行方向を180°転換し、ボール戻し通路62に進入する。ボール48は、ボール戻し通路62を無負荷状態で進行した後、再度、方向転換路に進入し、その進行方向を180°転換して、負荷通路60に進入する。そして、再びY軸ガイドレール46とY軸スライダ50との間に作用する荷重を負荷しながら負荷通路60を転走することになる。このようにしてボール48は、負荷状態、無負荷状態を交互に繰り返しながら、無限循環路を循環する。そして、これによりY軸スライダ50がY軸ガイドレール46に沿ってスムーズにスライドすることが可能になる。   When the Y-axis slider 50 moves on the Y-axis guide rail 46, the ball 48 rolls in the load passage 60 in the direction opposite to the moving direction of the Y-axis slider 50. And if it rolls off from the terminal end of the load channel | path 60, it will be released | released from a load and will approach into a direction change path (not shown) in an unloaded state. The ball 48 that has entered the direction change path is guided to the direction change path, changes its traveling direction by 180 °, and enters the ball return path 62. After the ball 48 travels in the ball return passage 62 in an unloaded state, the ball 48 enters the direction change path again, changes its traveling direction by 180 °, and enters the load passage 60. Then, the load passage 60 rolls while applying a load acting between the Y-axis guide rail 46 and the Y-axis slider 50 again. In this way, the ball 48 circulates in the infinite circuit while alternately repeating the load state and the no-load state. As a result, the Y-axis slider 50 can smoothly slide along the Y-axis guide rail 46.

なお、本実施の形態のY軸直動ガイド44では、転動体としてボールを利用しているが、転動体にはローラ等も使用することができる。   In the Y-axis linear motion guide 44 of the present embodiment, a ball is used as the rolling element, but a roller or the like can be used as the rolling element.

また、本実施の形態のY軸直動ガイド44では、ボールが転走する無限循環路を4条列で構成しているが、無限循環路の条列数は、これに限定されるものではない。たとえば、無限循環路を2条列としてもよい。   Further, in the Y-axis linear motion guide 44 of the present embodiment, the infinite circulation path in which the ball rolls is configured in four rows, but the number of rows in the infinite circulation path is not limited to this. Absent. For example, the endless circuit may be arranged in two rows.

以上のように構成されるY軸直動ガイド44は、Y軸ガイドレール46がY軸に沿ってY軸ベース18に敷設される。したがって、Y軸スライダ50は、Y軸に沿って移動可能に支持される。   In the Y-axis linear guide 44 configured as described above, the Y-axis guide rail 46 is laid on the Y-axis base 18 along the Y-axis. Therefore, the Y-axis slider 50 is supported so as to be movable along the Y-axis.

また、本実施の形態のY軸直動ガイド44では、1つのY軸ガイドレール46に2つのY軸スライダ50が支持される(図5では1つのスライダのみを図示している。)。   In the Y-axis linear motion guide 44 of the present embodiment, two Y-axis sliders 50 are supported on one Y-axis guide rail 46 (only one slider is shown in FIG. 5).

Y軸テーブル42は、矩形の平板状に形成される。Y軸テーブル42は、Y軸スライダ50に固定されて、水平に設置される(X−Y面と平行に設置される。)。したがって、Y軸テーブル42は、Y軸方向に沿って水平な姿勢でスライド自在に支持される。   The Y-axis table 42 is formed in a rectangular flat plate shape. The Y-axis table 42 is fixed to the Y-axis slider 50 and installed horizontally (installed in parallel with the XY plane). Therefore, the Y-axis table 42 is slidably supported in a horizontal posture along the Y-axis direction.

Y軸移動フレーム22は、Y軸ガイド機構20にガイドされてY軸に沿って移動する。Y軸移動フレーム22は、水平な梁部22Aと、垂直な支柱部22Bとを有するL字形状に形成され、X軸に沿って垂直に配設される(X−Z面に沿って配設される。)。   The Y-axis moving frame 22 is guided by the Y-axis guide mechanism 20 and moves along the Y-axis. The Y-axis moving frame 22 is formed in an L shape having a horizontal beam portion 22A and a vertical column portion 22B, and is arranged vertically along the X axis (arranged along the XZ plane). .)

梁部22Aは、略角柱状に形成され、X軸に沿って配設される。支柱部22Bは、略角柱状に形成され、Z軸に沿って配設される。支柱部22Bは、上端部で梁部22Aの一端と連結されて一体化される。これにより、全体としてL字形状のY軸移動フレーム22が形成される。   The beam portion 22A is formed in a substantially prismatic shape and is disposed along the X axis. The column portion 22B is formed in a substantially prismatic shape and is disposed along the Z axis. The column portion 22B is connected to and integrated with one end of the beam portion 22A at the upper end portion. As a result, the L-shaped Y-axis moving frame 22 is formed as a whole.

Y軸移動フレーム22は、梁部22Aの先端が、Y軸テーブル42に固定されて、Y軸方向にスライド自在に支持される。また、Y軸移動フレーム22は、支柱部22Bの下端が、エアベアリング70によって定盤14上に浮上支持される。   The Y-axis moving frame 22 is supported at the tip end of the beam portion 22A by being fixed to a Y-axis table 42 so as to be slidable in the Y-axis direction. Further, the lower end of the column portion 22 </ b> B of the Y-axis moving frame 22 is levitated and supported on the surface plate 14 by the air bearing 70.

エアベアリング70は、エアパッド72を備え、定盤14の上面(ワーク載置面)14Aをガイド面として、Y軸移動フレーム22の支柱部22Bを浮上支持する。   The air bearing 70 includes an air pad 72, and supports the column portion 22 </ b> B of the Y-axis moving frame 22 in a floating manner using the upper surface (work placement surface) 14 </ b> A of the surface plate 14 as a guide surface.

エアパッド72は、円盤状に形成され、支柱部22Bの下端部に取り付けられる。エアパッド72は、定盤14の上面(ワーク載置面14A)に向けて圧縮エアを噴射することにより、定盤14の上面との間にエアの層を形成し、支柱部22Bを定盤14の上面に対して浮上支持する。   The air pad 72 is formed in a disk shape, and is attached to the lower end portion of the column portion 22B. The air pad 72 injects compressed air toward the upper surface of the surface plate 14 (work placement surface 14A), thereby forming an air layer between the upper surface of the surface plate 14 and the column 22B. Levitates and supports the top surface of

なお、本例では、エアパッド72が支柱部22Bの下端部に自在継手74を介して取り付けられる。すなわち、エアパッド72が、支柱部22Bの下端部に首振り可能な状態で取り付けられる。このように自在継手74を介してエアパッド72を支柱部22Bに取り付けることにより、定盤14の上面(ガイド面)14Aにうねりがある場合であっても、そのうねりに沿ってエアパッド72が揺動でき、Y軸移動フレーム22が捩じりモーメントを受けるのを防止することできる。   In this example, the air pad 72 is attached to the lower end portion of the column portion 22B via a universal joint 74. That is, the air pad 72 is attached to the lower end portion of the support column portion 22B in a swingable state. By attaching the air pad 72 to the column portion 22B through the universal joint 74 as described above, even if the upper surface (guide surface) 14A of the surface plate 14 has a undulation, the air pad 72 swings along the undulation. It is possible to prevent the Y-axis moving frame 22 from receiving a torsional moment.

以上のように、Y軸移動フレーム22は、一端(梁部22Aの先端)が1つのY軸直動ガイド44によってY軸方向に沿ってスライド自在に支持され、他端(支柱部22Bの下端)がエアベアリング70によって定盤14上を浮上支持されて、Y軸に沿って移動自在に支持される。このような構造でY軸移動フレーム22を支持することにより、Y軸移動フレーム22の変形(捩れ、撓み等)を防いで、高精度にY軸移動フレーム22を移動させることができる。これは次のメカニズムによる。   As described above, one end (the tip of the beam portion 22A) of the Y-axis moving frame 22 is supported slidably along the Y-axis direction by one Y-axis linear motion guide 44, and the other end (the lower end of the column portion 22B). ) Is levitated and supported on the surface plate 14 by the air bearing 70, and is supported so as to be movable along the Y axis. By supporting the Y-axis moving frame 22 with such a structure, the Y-axis moving frame 22 can be moved with high accuracy by preventing deformation (twisting, bending, etc.) of the Y-axis moving frame 22. This is due to the following mechanism.

Y軸移動フレーム22は、X軸移動フレーム28をX軸方向に移動可能に支持する。このため、その梁部22Aの長さは、少なくともX軸移動フレーム28の移動ストローク分確保する必要がある。また、梁部22Aの両端部を直動ガイド(機械式の直動案内軸受)とエアベアリングとで支持する場合、両者の設置間隔は、X軸移動フレーム28の移動ストローク分確保する必要がある。このように直動ガイドとエアベアリングとを離間して設置した場合、両者の平行度が高精度に保たれていないと、Y軸移動フレーム22にローリング方向のモーメント(Y軸周りのモーメント)が発生する。   The Y-axis moving frame 22 supports the X-axis moving frame 28 so as to be movable in the X-axis direction. For this reason, it is necessary to ensure the length of the beam portion 22A at least for the movement stroke of the X-axis movement frame 28. Further, when both ends of the beam portion 22A are supported by the linear motion guide (mechanical linear motion guide bearing) and the air bearing, it is necessary to secure the installation interval between the both by the travel stroke of the X-axis moving frame 28. . When the linear motion guide and the air bearing are separated from each other as described above, if the parallelism between the two is not maintained with high accuracy, a moment in the rolling direction (moment about the Y axis) is generated on the Y axis moving frame 22. Occur.

いま、Y軸移動フレーム22の両端を直動ガイド(機械式の直動案内軸受)で支持する場合を考える。この場合、Y軸移動フレーム22に発生するモーメントは、曲げモーメントとしてY軸移動フレーム22に直接作用する。この結果、Y軸移動フレーム22に変形が生じる。   Consider a case where both ends of the Y-axis moving frame 22 are supported by linear motion guides (mechanical linear motion guide bearings). In this case, the moment generated in the Y-axis moving frame 22 directly acts on the Y-axis moving frame 22 as a bending moment. As a result, the Y-axis moving frame 22 is deformed.

一端がエアベアリングを支持し、他端を一対の直動ガイドで支持する場合も同様に、モーメントは、曲げモーメントとしてY軸移動フレーム22に直接作用する。この結果、Y軸移動フレーム22に変形が生じる。   Similarly, when one end supports the air bearing and the other end is supported by a pair of linear motion guides, the moment acts directly on the Y-axis moving frame 22 as a bending moment. As a result, the Y-axis moving frame 22 is deformed.

これに対して、本実施の形態のように、一端を1つのY軸直動ガイド44で支持し、他端をエアベアリング70で支持した場合、Y軸移動フレーム22に発生するモーメントは、Y軸直動ガイド44で吸収される。   On the other hand, when one end is supported by one Y-axis linear motion guide 44 and the other end is supported by the air bearing 70 as in the present embodiment, the moment generated in the Y-axis moving frame 22 is Y It is absorbed by the shaft linear motion guide 44.

一般に直動ガイド(機械式の直動案内軸受)は、その構造上、ピッチング方向(図5のMP方向)及びヨーイング方向(図5のMY方向)の負荷モーメントには強いが、ローリング方向(図5のMR方向)の負荷モーメントには弱いという特性がある。このため、一端を1つのY軸直動ガイド44で支持し、他端をエアベアリング70で支持すると、図7に示すように、Y軸移動フレーム22は、ローリング方向(MR)に対してフレキシブルな運動が可能になる。この結果、Y軸移動フレーム22にローリング方向のモーメントが発生した場合であっても、Y軸移動フレーム22には負荷はかからず、変形が防止される。   In general, linear motion guides (mechanical linear motion guide bearings) are strong against load moments in the pitching direction (MP direction in FIG. 5) and yawing direction (MY direction in FIG. 5) due to their structure, but in the rolling direction (see FIG. 5). (5 MR direction) has a characteristic of being weak. Therefore, when one end is supported by one Y-axis linear motion guide 44 and the other end is supported by an air bearing 70, the Y-axis moving frame 22 is flexible in the rolling direction (MR) as shown in FIG. Movement becomes possible. As a result, even when a moment in the rolling direction is generated in the Y-axis moving frame 22, no load is applied to the Y-axis moving frame 22, and deformation is prevented.

また、本構造によれば、Y軸移動フレーム22は両端が支持されるので、片持ち支持のように、自重による変形も防ぐことができる。   Moreover, according to this structure, since both ends of the Y-axis moving frame 22 are supported, deformation due to its own weight can be prevented like cantilever support.

また、一般にエアベアリングによる浮上支持は、ヨーイング方向の変位が大きいという欠点があるが、一端をY軸直動ガイド44で支持することにより、ヨーイング方向の変位も抑えることができる。すなわち、上記のように、直動ガイドは、ピッチング方向及びヨーイング方向の負荷モーメントには強いという特性を有しているので(与圧がかかった機械式の直動案内軸受であるため、ヨーイング剛性が高い)、一端をY軸直動ガイド44で支持することにより、片側をエアベアリングで支持した場合であっても、ヨーイング方向の変位を効果的に抑えることができる。   In general, the levitation support by the air bearing has a drawback that the displacement in the yawing direction is large, but by supporting one end with the Y-axis linear motion guide 44, the displacement in the yawing direction can also be suppressed. That is, as described above, the linear motion guide has a characteristic that it is strong against load moments in the pitching direction and yawing direction (because it is a mechanical linear motion guide bearing under pressure, the yawing rigidity However, by supporting one end with the Y-axis linear motion guide 44, displacement in the yawing direction can be effectively suppressed even when one side is supported with an air bearing.

更に、片側のみをエアベアリング70で浮上支持する構成とすることにより、圧縮エアの消費量も抑えることができる。   Furthermore, the consumption of compressed air can also be suppressed by adopting a configuration in which only one side is levitated and supported by the air bearing 70.

このように、エアベアリングと直動ガイドの特性を上手く利用することにより、変形を生じさせることなく、Y軸移動フレーム22をY軸に沿って移動可能に支持することができる。   Thus, by making good use of the characteristics of the air bearing and the linear guide, the Y-axis moving frame 22 can be supported movably along the Y-axis without causing deformation.

Y軸駆動ユニット24は、いわゆるベルト駆動によって、Y軸移動フレーム22を駆動する。Y軸駆動ユニット24は、一対のプーリ76A、76Bと、一対のプーリ76A、76Bに巻き掛けられる駆動ベルト78と、一方のプーリ76Aを回転駆動するY軸モータ80とを備えて構成される。   The Y-axis drive unit 24 drives the Y-axis moving frame 22 by so-called belt drive. The Y-axis drive unit 24 includes a pair of pulleys 76A and 76B, a drive belt 78 wound around the pair of pulleys 76A and 76B, and a Y-axis motor 80 that rotationally drives one pulley 76A.

一対のプーリ76A、76Bは、それぞれブラケット82A、82Bを介して、Y軸ベース18に設置される。各プーリ76A、76Bの回転軸は、X軸と平行に配置される。   The pair of pulleys 76A and 76B are installed on the Y-axis base 18 via brackets 82A and 82B, respectively. The rotation axes of the pulleys 76A and 76B are arranged in parallel with the X axis.

駆動ベルト78は、無端状に形成される。駆動ベルト78は、一対のプーリ76A、76Bに巻き掛けられることにより、Y軸に沿って配設される。   The drive belt 78 is formed in an endless shape. The drive belt 78 is disposed along the Y axis by being wound around the pair of pulleys 76A and 76B.

ここで、駆動ベルト78は、Y軸直動ガイド44のY軸ガイドレール46と同一直線上に配設される。すなわち、Y軸ガイドレール46に重ねて配置される。このように、駆動ベルト78を配置することにより、摺動抵抗を受けるライン上に駆動点を配置することができ、往復移動のヒステリシスをなくすことができる。   Here, the drive belt 78 is disposed on the same straight line as the Y-axis guide rail 46 of the Y-axis linear motion guide 44. That is, the Y-axis guide rail 46 is disposed so as to overlap. Thus, by arranging the drive belt 78, the drive point can be arranged on the line that receives the sliding resistance, and the hysteresis of the reciprocating movement can be eliminated.

なお、このように駆動ベルト78を配置するため、一対のプーリ76A、76Bは、Y軸直動ガイド44の前後に配置される。また、Y軸移動フレーム22には、この駆動ベルト78を通すための挿通孔84が備えられる。   In addition, in order to arrange the drive belt 78 in this way, the pair of pulleys 76 </ b> A and 76 </ b> B are arranged before and after the Y-axis linear motion guide 44. Further, the Y-axis moving frame 22 is provided with an insertion hole 84 through which the drive belt 78 is passed.

Y軸モータ80は、一方のプーリ76Aを回転駆動して、駆動ベルト78を走行させる。Y軸モータ80は、ブラケット82Aに取り付けられて、プーリ76Aに接続される。   The Y-axis motor 80 rotationally drives one pulley 76A and causes the drive belt 78 to travel. The Y-axis motor 80 is attached to the bracket 82A and connected to the pulley 76A.

以上のように構成されるY軸駆動ユニット24は、Y軸モータ80を駆動することにより、駆動ベルト78がY軸方向に沿って走行する。この駆動ベルト78は、Y軸テーブル42に接続される。これにより、Y軸モータ80を駆動すると、Y軸テーブル42がY軸に沿って移動する。また、このY軸テーブル42がY軸に沿って移動することにより、Y軸移動フレーム22がY軸に沿って移動する。   The Y-axis drive unit 24 configured as described above drives the Y-axis motor 80 so that the drive belt 78 travels along the Y-axis direction. The drive belt 78 is connected to the Y-axis table 42. Thus, when the Y-axis motor 80 is driven, the Y-axis table 42 moves along the Y axis. Further, when the Y-axis table 42 moves along the Y-axis, the Y-axis moving frame 22 moves along the Y-axis.

X軸ガイド機構26は、X軸移動フレーム28をX軸に沿って移動自在に支持する。このX軸ガイド機構26は、X軸テーブル86と、X軸テーブル86をX軸方向に沿ってガイドする一対のX軸直動ガイド88とを備えて構成される。   The X-axis guide mechanism 26 supports the X-axis moving frame 28 so as to be movable along the X-axis. The X-axis guide mechanism 26 includes an X-axis table 86 and a pair of X-axis linear motion guides 88 that guide the X-axis table 86 along the X-axis direction.

X軸直動ガイド88の構成は、Y軸ガイド機構20を構成するY軸直動ガイド44の構成と同じである。すなわち、X軸ガイドレール90と、複数のボール(不図示)を介してX軸ガイドレール90にスライド自在に支持されるX軸スライダ92とを備えて構成される。X軸ガイドレール90は、Y軸移動フレーム22の梁部22Aに敷設され、X軸に沿って配設される。   The configuration of the X-axis linear motion guide 88 is the same as the configuration of the Y-axis linear motion guide 44 that constitutes the Y-axis guide mechanism 20. That is, an X-axis guide rail 90 and an X-axis slider 92 that is slidably supported by the X-axis guide rail 90 via a plurality of balls (not shown) are configured. The X-axis guide rail 90 is laid on the beam portion 22A of the Y-axis moving frame 22, and is disposed along the X-axis.

X軸テーブル86は、矩形の平板状に形成される。X軸テーブル86は、各X軸直動ガイド88のX軸スライダ92に固定されて、水平に設置される(X−Y面と平行に設置される。)。したがって、X軸テーブル86は、X軸方向に沿って水平な姿勢でスライド自在に支持される。   The X-axis table 86 is formed in a rectangular flat plate shape. The X-axis table 86 is fixed to the X-axis slider 92 of each X-axis linear motion guide 88 and installed horizontally (installed parallel to the XY plane). Therefore, the X-axis table 86 is slidably supported in a horizontal posture along the X-axis direction.

X軸移動フレーム28は、角柱状に形成される。X軸移動フレーム28は、X軸テーブル86に垂直に取り付けられる。   The X-axis moving frame 28 is formed in a prismatic shape. The X-axis moving frame 28 is vertically attached to the X-axis table 86.

なお、X軸移動フレーム28は、一対のX軸直動ガイド88によって移動自在に支持されるが、一対のX軸直動ガイド88の設置間隔は短いので、X軸移動フレーム28の変形が問題になることはない。   The X-axis moving frame 28 is movably supported by the pair of X-axis linear motion guides 88. However, since the installation interval between the pair of X-axis linear motion guides 88 is short, deformation of the X-axis moving frame 28 is a problem. Never become.

X軸駆動ユニット30は、いわゆる送りネジによってX軸移動フレーム28を移動させる。X軸駆動ユニット30は、ネジ棒94と、ネジ棒94に螺合されるナット部材96と、ネジ棒94を回転駆動するX軸モータ98とを備えて構成される。   The X-axis drive unit 30 moves the X-axis moving frame 28 with a so-called feed screw. The X-axis drive unit 30 includes a screw rod 94, a nut member 96 that is screwed to the screw rod 94, and an X-axis motor 98 that rotationally drives the screw rod 94.

ネジ棒94は、一対のブラケット100を介して、Y軸移動フレーム22の梁部22Aに回転自在に取り付けられる。ネジ棒94は、X軸に沿って配設される。また、ネジ棒94は、一対のX軸直動ガイド88の間に配設される。   The screw rod 94 is rotatably attached to the beam portion 22A of the Y-axis moving frame 22 via the pair of brackets 100. The screw rod 94 is disposed along the X axis. The screw rod 94 is disposed between the pair of X-axis linear motion guides 88.

ナット部材96は、ネジ棒94に螺合される。ナット部材96は、X軸テーブル86に連結される。したがって、ネジ棒94を回転させると、その回転量に応じてX軸テーブル86がX軸方向に沿って移動する。   The nut member 96 is screwed onto the screw rod 94. The nut member 96 is connected to the X-axis table 86. Therefore, when the screw rod 94 is rotated, the X-axis table 86 moves along the X-axis direction according to the rotation amount.

X軸モータ98は、ネジ棒94に連結され、ネジ棒94を回転駆動する。X軸モータ98は、一方のブラケット100に取り付けられて、ネジ棒94に連結される。   The X-axis motor 98 is connected to the screw rod 94 and rotationally drives the screw rod 94. The X-axis motor 98 is attached to one bracket 100 and connected to the screw rod 94.

以上のように構成されるX軸駆動ユニット30は、X軸モータ98を駆動すると、ネジ棒94が回転し、その回転量に応じてX軸テーブル86がX軸方向に沿って移動する。この結果、X軸テーブル86に設けられたX軸移動フレーム28がX軸方向に沿って移動する。   In the X-axis drive unit 30 configured as described above, when the X-axis motor 98 is driven, the screw rod 94 rotates, and the X-axis table 86 moves along the X-axis direction according to the rotation amount. As a result, the X-axis moving frame 28 provided on the X-axis table 86 moves along the X-axis direction.

Z軸ガイド機構32は、Z軸移動フレーム34をZ軸に沿って移動自在に支持する。このZ軸ガイド機構32は、Z軸テーブル102と、Z軸テーブル102をZ軸方向に沿ってガイドする一対のZ軸直動ガイド104とを備えて構成される。   The Z-axis guide mechanism 32 supports the Z-axis moving frame 34 so as to be movable along the Z-axis. The Z-axis guide mechanism 32 includes a Z-axis table 102 and a pair of Z-axis linear motion guides 104 that guide the Z-axis table 102 along the Z-axis direction.

Z軸直動ガイド104の構成は、Y軸ガイド機構20を構成するY軸直動ガイド44の構成と同じである。すなわち、Z軸ガイドレール106と、複数のボール(不図示)を介してZ軸ガイドレール106にスライド自在に支持されるZ軸スライダ108とを備えて構成される。Z軸ガイドレール106は、X軸移動フレーム28に敷設され、Z軸に沿って配設される。   The configuration of the Z-axis linear motion guide 104 is the same as the configuration of the Y-axis linear motion guide 44 that constitutes the Y-axis guide mechanism 20. That is, the Z-axis guide rail 106 and a Z-axis slider 108 that is slidably supported by the Z-axis guide rail 106 via a plurality of balls (not shown) are configured. The Z-axis guide rail 106 is laid on the X-axis moving frame 28 and disposed along the Z-axis.

Z軸テーブル102は、矩形の平板状に形成される。Z軸テーブル102は、各Z軸直動ガイド104のZ軸スライダ108に固定されて、垂直に設置される(X−Z面と平行に設置される。)。したがって、Z軸テーブル102は、X−Z面に沿ってスライド自在に支持される。   The Z-axis table 102 is formed in a rectangular flat plate shape. The Z-axis table 102 is fixed to the Z-axis slider 108 of each Z-axis linear motion guide 104 and installed vertically (installed parallel to the XZ plane). Therefore, the Z-axis table 102 is slidably supported along the XZ plane.

Z軸移動フレーム34は、角柱状に形成される。Z軸移動フレーム34は、Z軸に沿ってZ軸テーブル102に取り付けられて、Z軸に沿って移動自在に支持される。   The Z-axis moving frame 34 is formed in a prismatic shape. The Z-axis moving frame 34 is attached to the Z-axis table 102 along the Z axis and is supported so as to be movable along the Z axis.

なお、Z軸移動フレーム34は、一対のZ軸直動ガイド104によって移動自在に支持されるが、一対のZ軸直動ガイド104の設置間隔は短いので、Z軸移動フレーム34の変形が問題になることはない。   The Z-axis moving frame 34 is movably supported by the pair of Z-axis linear motion guides 104. However, since the installation interval between the pair of Z-axis linear motion guides 104 is short, deformation of the Z-axis moving frame 34 is a problem. Never become.

Z軸駆動ユニット36は、いわゆる送りネジによってZ軸移動フレーム34をZ軸に沿って移動させる。Z軸駆動ユニット36は、ネジ棒110と、ネジ棒110に螺合されるナット部材112と、ネジ棒110を回転駆動するZ軸モータ114とを備えて構成される。   The Z-axis drive unit 36 moves the Z-axis moving frame 34 along the Z-axis with a so-called feed screw. The Z-axis drive unit 36 includes a screw rod 110, a nut member 112 that is screwed to the screw rod 110, and a Z-axis motor 114 that rotationally drives the screw rod 110.

ネジ棒110は、一対のブラケット116を介して、X軸移動フレーム28に回転自在に取り付けられる。ネジ棒110は、Z軸に沿って配設される。また、ネジ棒110は、一対のZ軸直動ガイド104の間に配設される。   The screw rod 110 is rotatably attached to the X-axis moving frame 28 via a pair of brackets 116. The screw rod 110 is disposed along the Z axis. The screw rod 110 is disposed between the pair of Z-axis linear motion guides 104.

ナット部材112は、ネジ棒110に螺合される。ナット部材112は、Z軸テーブル102に連結される。したがって、ネジ棒110を回転させると、その回転量に応じてZ軸テーブル102がZ軸方向に沿って移動する。   The nut member 112 is screwed onto the screw rod 110. The nut member 112 is connected to the Z-axis table 102. Therefore, when the screw rod 110 is rotated, the Z-axis table 102 moves along the Z-axis direction according to the amount of rotation.

Z軸モータ114は、ネジ棒110に連結され、ネジ棒110を回転駆動する。Z軸モータ114は、一方のブラケット116に取り付けられて、ネジ棒110に連結される。   The Z-axis motor 114 is connected to the screw rod 110 and rotationally drives the screw rod 110. The Z-axis motor 114 is attached to one bracket 116 and connected to the screw rod 110.

以上のように構成されるZ軸駆動ユニット36は、Z軸モータ114を駆動すると、ネジ棒110が回転し、その回転量に応じてZ軸テーブル102がZ軸方向に沿って移動する。この結果、Z軸テーブル102に設けられたZ軸移動フレーム34がZ軸方向に沿って移動する。   In the Z-axis drive unit 36 configured as described above, when the Z-axis motor 114 is driven, the screw rod 110 rotates, and the Z-axis table 102 moves along the Z-axis direction according to the amount of rotation. As a result, the Z-axis moving frame 34 provided on the Z-axis table 102 moves along the Z-axis direction.

測定部38は、Z軸移動フレーム34に備えられる。測定部38は、測定部本体118とプローブ120とを備える。測定部本体118は、ボックス状に形成され、プローブ制御用の機器(不図示)を内蔵する。プローブ120は、測定部本体118からZ軸に沿って鉛直下向きに配設される。Z軸移動フレーム34を移動させると、プローブ120はZ軸方向に沿って移動する。測定時は、このプローブ120の先端を測定対象のワークに接触させ、接触時の先端の座標(X、Y、Z)を検出して、その座標値の集合からワークの形状、寸法等を測定する。   The measuring unit 38 is provided in the Z-axis moving frame 34. The measurement unit 38 includes a measurement unit main body 118 and a probe 120. The measurement unit main body 118 is formed in a box shape and incorporates a probe control device (not shown). The probe 120 is disposed vertically downward from the measurement unit main body 118 along the Z axis. When the Z-axis moving frame 34 is moved, the probe 120 moves along the Z-axis direction. During measurement, the tip of the probe 120 is brought into contact with the workpiece to be measured, the coordinates (X, Y, Z) of the tip at the time of contact are detected, and the shape, dimensions, etc. of the workpiece are measured from the set of coordinate values. To do.

なお、Y軸ベース18には、Y軸移動フレーム22のY軸上での位置を検出するための図示しないスケール(Y軸スケール)がY軸に沿って備えられる。プローブ120のY軸座標は、このY軸スケールによって、Y軸移動フレーム22の位置を検出することにより取得する。   The Y-axis base 18 is provided with a scale (Y-axis scale) (not shown) for detecting the position of the Y-axis moving frame 22 on the Y-axis along the Y-axis. The Y-axis coordinates of the probe 120 are obtained by detecting the position of the Y-axis moving frame 22 using this Y-axis scale.

また、Y軸移動フレーム22の梁部22Aには、X軸移動フレーム28のX軸上での位置を検出するための図示しないスケール(X軸スケール)がX軸に沿って備えられる。プローブ120のX軸座標は、このX軸スケールによって、X軸移動フレーム28の位置を検出することにより取得する。   The beam portion 22A of the Y-axis moving frame 22 is provided with a scale (X-axis scale) (not shown) for detecting the position of the X-axis moving frame 28 on the X-axis along the X-axis. The X-axis coordinates of the probe 120 are obtained by detecting the position of the X-axis moving frame 28 using this X-axis scale.

更に、X軸移動フレーム28には、Z軸移動フレーム34のZ軸上での位置を検出するための図示しないスケール(Z軸スケール)がZ軸に沿って備えられる。プローブ120のZ軸座標は、このZ軸スケールによって、Z軸移動フレーム34の位置を検出することにより取得する。   Further, the X-axis moving frame 28 is provided with a scale (Z-axis scale) (not shown) for detecting the position of the Z-axis moving frame 34 on the Z-axis along the Z-axis. The Z-axis coordinates of the probe 120 are obtained by detecting the position of the Z-axis moving frame 34 using this Z-axis scale.

〈作用〉
上記のように、本実施の形態の測定機10は、三次元測定機として構成され、ワーク(測定対象物)の形状、寸法等の測定が行われる。
<Action>
As described above, the measuring instrument 10 according to the present embodiment is configured as a three-dimensional measuring instrument, and measures the shape, dimensions, and the like of a workpiece (measurement object).

図7に示すように、ワークWは、定盤14の上に載置される。   As shown in FIG. 7, the workpiece W is placed on the surface plate 14.

測定は、プローブ120の先端をワークWの表面に接触させることにより行われる。すなわち、プローブ120を移動させて、プローブ120の先端がワークWに接触したときの座標(X、Y、Z)を検出し、その座標値の集合からワークの形状、寸法等を測定する。   The measurement is performed by bringing the tip of the probe 120 into contact with the surface of the workpiece W. That is, by moving the probe 120, the coordinates (X, Y, Z) when the tip of the probe 120 contacts the workpiece W are detected, and the shape, dimension, etc. of the workpiece are measured from the set of coordinate values.

プローブ120は、X軸モータ98、Y軸モータ80、Z軸モータ114を駆動することにより、X、Y、Zの各軸に沿って移動する。すなわち、X軸モータ98を駆動すると、X軸移動フレーム28がX軸に沿って移動し、この結果、プローブ120がX軸に沿って移動する。また、Y軸モータ80を駆動すると、Y軸移動フレーム22がY軸に沿って移動し、この結果、プローブ120がY軸に沿って移動する。また、Z軸モータ114を駆動すると、Z軸移動フレーム34がZ軸に沿って移動し、この結果、プローブ120がZ軸に沿って移動する。   The probe 120 moves along the X, Y, and Z axes by driving the X-axis motor 98, the Y-axis motor 80, and the Z-axis motor 114. That is, when the X-axis motor 98 is driven, the X-axis moving frame 28 moves along the X axis, and as a result, the probe 120 moves along the X axis. When the Y-axis motor 80 is driven, the Y-axis moving frame 22 moves along the Y axis, and as a result, the probe 120 moves along the Y axis. When the Z-axis motor 114 is driven, the Z-axis moving frame 34 moves along the Z-axis, and as a result, the probe 120 moves along the Z-axis.

この際、X軸移動フレーム28及びZ軸移動フレーム34が搭載されるY軸移動フレーム22が、1つのY軸直動ガイド44と、エアベアリング70とによって移動自在に支持されるので、高精度にプローブ120を移動させることができる。   At this time, since the Y-axis moving frame 22 on which the X-axis moving frame 28 and the Z-axis moving frame 34 are mounted is movably supported by one Y-axis linear motion guide 44 and the air bearing 70, high accuracy is achieved. The probe 120 can be moved.

すなわち、上記のように、Y軸移動フレーム22をY軸に沿って移動可能に支持するために、Y軸直動ガイド44とエアベアリング70とを離間して設置すると、Y軸移動フレーム22にローリング方向のモーメントが発生するが、Y軸移動フレーム22は、ローリング方向(MR)に対してフレキシブルな運動が可能(Y軸周りに揺動が可能)であるため、Y軸移動フレーム22にローリング方向のモーメントが発生した場合であっても、Y軸移動フレーム22は変形することになく支持される。これにより、X軸移動フレーム28及びZ軸移動フレーム34が搭載されるY軸移動フレーム22を安定して高精度に支持することができる。   That is, as described above, if the Y-axis linear motion guide 44 and the air bearing 70 are installed apart from each other in order to support the Y-axis movement frame 22 so as to be movable along the Y-axis, Although a moment in the rolling direction is generated, the Y-axis moving frame 22 can move flexibly in the rolling direction (MR) (can swing around the Y-axis). Even when a directional moment is generated, the Y-axis moving frame 22 is supported without being deformed. Thereby, the Y-axis moving frame 22 on which the X-axis moving frame 28 and the Z-axis moving frame 34 are mounted can be stably supported with high accuracy.

すなわち、たとえば、Y軸移動フレーム22の両端をそれぞれ直動ガイドで支持した場合、両端の直動ガイドの平行度が高精度に保たれていないと、Y軸移動フレーム22に捩れ等の変形が生じるが、一端をY軸直動ガイド44で支持し、他端をエアベアリング70で浮上支持することにより、両者の平行度の違いをY軸移動フレーム22の揺れによって吸収でき、Y軸移動フレーム22の変形を防ぐことができる。   That is, for example, when both ends of the Y-axis moving frame 22 are supported by linear motion guides, if the parallelism of the linear motion guides at both ends is not maintained with high accuracy, the Y-axis moving frame 22 is deformed such as torsion. However, by supporting one end with the Y-axis linear motion guide 44 and supporting the other end with the air bearing 70, the difference in parallelism between the two can be absorbed by the shaking of the Y-axis moving frame 22, and the Y-axis moving frame 22 deformation can be prevented.

また、一端がY軸直動ガイド44で支持されることにより、Y軸移動フレーム22がY
軸上を移動するための直進性は、Y軸直動ガイド44を構成するY軸ガイドレール46上のY軸スライダ50によって規定されることになる。このため、1つのガイドレール(Y軸ガイドレール46)を基準としてY軸方向に直進し、Y軸方向への移動時に左右に振れることがない。これにより、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。一般に、エアベアリングによる浮上支持は、移動時の直進性を確保することが難しく、ヨーイング方向の変位が大きい。このため、Y軸移動フレーム22の両端をエアベアリングによって浮上支持すると、移動方向に対して左右に微小に向きを変えるようになり、ヨーイング方向の変位が大きくなる。一方、本実施の形態のように、一端をY軸直動ガイド44で支持することにより、Y軸移動フレーム22をY軸方向に移動させるための直進性は、Y軸直動ガイド44の直進性で規定させることができる。このため、Y軸移動フレーム22はY軸直動ガイド44を基準に直進移動する。この結果、ヨーイング方向の変位を抑えることができる。これにより、加減速時におけるヨーイング方向の振動を抑えることができ、高精度な測定を行うことができる。
In addition, since one end is supported by the Y-axis linear motion guide 44, the Y-axis moving frame 22 is
The linearity for moving on the axis is defined by the Y-axis slider 50 on the Y-axis guide rail 46 constituting the Y-axis linear motion guide 44. For this reason, it goes straight in the Y-axis direction on the basis of one guide rail (Y-axis guide rail 46), and does not swing left and right when moving in the Y-axis direction. Thereby, the displacement of a yawing direction can be suppressed. In general, levitation support using an air bearing is difficult to ensure straightness during movement, and displacement in the yawing direction is large. For this reason, if both ends of the Y-axis moving frame 22 are lifted and supported by the air bearing, the direction is slightly changed to the left and right with respect to the moving direction, and the displacement in the yawing direction is increased. On the other hand, the linear movement for moving the Y-axis moving frame 22 in the Y-axis direction by supporting one end with the Y-axis linear movement guide 44 as in the present embodiment is the linear movement of the Y-axis linear movement guide 44. Can be defined by sex. For this reason, the Y-axis moving frame 22 moves straight on the basis of the Y-axis linear motion guide 44. As a result, displacement in the yawing direction can be suppressed. Thereby, vibration in the yawing direction during acceleration / deceleration can be suppressed, and highly accurate measurement can be performed.

また、Y軸移動フレーム22は、両端が支持された構造になるので、片持ち支持のように、自重による変形も生じることがない。   Further, since the Y-axis moving frame 22 has a structure in which both ends are supported, deformation due to its own weight does not occur as in the case of cantilever support.

更に、一般にエアベアリングによる浮上支持は、ヨーイング方向の変位が大きいという欠点があるが、本実施の形態の測定機10では、一端がY軸直動ガイド44で支持されるので、ヨーイング方向の変位も抑えることができる。   Furthermore, in general, the levitation support by the air bearing has a drawback that the displacement in the yawing direction is large. However, in the measuring machine 10 of the present embodiment, one end is supported by the Y-axis linear motion guide 44. Can also be suppressed.

また、片側のみがエアベアリング70で支持されるので、圧縮エアの消費量も抑えることができる。   In addition, since only one side is supported by the air bearing 70, the consumption of compressed air can be suppressed.

また、本実施の形態の測定機10では、Y軸移動フレーム22を駆動するための駆動ベルト78が、Y軸ガイドレール46上に配置されるため、往復移動のヒステリシスをなくすことができる。すなわち、摺動抵抗を受けるライン上に駆動点が配置されるので、往復移動のヒステリシスをなくすことができる。これにより、Y軸移動フレーム22のヨーイングによる誤差を更に軽減することができる。すなわち、一方のY軸直動ガイド44の部分と、他方のエアパッド72の部分とでは、摺動抵抗に大きさな差があり、Y軸直動ガイド44の部分の方が格段に大きい。Y軸移動フレーム22を駆動する際、摺動抵抗が大きいY軸直動ガイド44側に駆動手段を設けることで、Y軸直動ガイド44の直進性を基準にして、Y軸移動フレーム22を直進させることが可能となる。これにより、Y軸移動フレーム22が、Y方向に移動する際、左右に微小に交互に向きを変えながら移動するのを防止できる。これにより、Y軸移動フレーム22のヨーイングによる誤差を更に軽減することができる。   Further, in the measuring instrument 10 of the present embodiment, since the drive belt 78 for driving the Y-axis moving frame 22 is disposed on the Y-axis guide rail 46, the hysteresis of the reciprocating movement can be eliminated. That is, since the driving point is arranged on the line that receives the sliding resistance, the hysteresis of the reciprocating movement can be eliminated. Thereby, the error due to yawing of the Y-axis moving frame 22 can be further reduced. That is, there is a large difference in sliding resistance between the one Y-axis linear guide 44 and the other air pad 72, and the Y-axis linear guide 44 is much larger. When the Y-axis moving frame 22 is driven, a driving means is provided on the Y-axis linear moving guide 44 side having a large sliding resistance, so that the Y-axis moving frame 22 can be moved on the basis of the linearity of the Y-axis linear moving guide 44. It is possible to go straight ahead. Thereby, when the Y-axis moving frame 22 moves in the Y direction, it is possible to prevent the Y-axis moving frame 22 from moving while changing its direction slightly from side to side. Thereby, the error due to yawing of the Y-axis moving frame 22 can be further reduced.

更に、1つのY軸直動ガイド44で支持する構成とすることにより、摺動抵抗を低減できる。これにより、Y軸モータ80の発熱を抑えることができ、熱応力によるベース等の変形を抑えることができる。   Furthermore, the sliding resistance can be reduced by adopting a configuration in which it is supported by one Y-axis linear motion guide 44. Thereby, the heat generation of the Y-axis motor 80 can be suppressed, and deformation of the base and the like due to thermal stress can be suppressed.

なお、本実施の形態の測定機10のように、Y軸移動フレーム22がローリング方向(MR)に揺動可能に支持されると、その揺動によってプローブの接触位置に誤差が生じ得るが、このY軸移動フレーム22の揺動による誤差変化には再現性があるため、容易に補正することができる。   If the Y-axis moving frame 22 is supported so as to be swingable in the rolling direction (MR) as in the measuring instrument 10 of the present embodiment, an error may occur in the contact position of the probe due to the swinging. Since the error change due to the swing of the Y-axis moving frame 22 is reproducible, it can be easily corrected.

上記のように、Y軸移動フレームの両端が直動ガイドによって支持されている場合や、Y軸移動フレームの一端が一対の直動ガイドで支持されている場合、Y軸移動フレームに変形(捩れ、撓み等)が生じ得るが、その変形は温度等によって変化する。このため、誤差変化の再現性に乏しく、Y軸移動フレームの変形によって生じる測定値への影響を正確に捉えることが難しい。   As described above, when both ends of the Y-axis moving frame are supported by the linear motion guide, or when one end of the Y-axis moving frame is supported by the pair of linear motion guides, the Y-axis moving frame is deformed (twisted). , Deflection, etc.) may occur, but the deformation changes depending on the temperature or the like. For this reason, the reproducibility of the error change is poor, and it is difficult to accurately grasp the influence on the measurement value caused by the deformation of the Y-axis moving frame.

一方、本実施の形態の測定機10では、Y軸移動フレーム22が変形せず、Y軸移動フレーム22の揺動のみが測定誤差として現れる。このY軸移動フレーム22の揺動による測定誤差には再現性があるため、一般的に行われている公知の補正技術を適用すれば、高精度に補正することができる。   On the other hand, in the measuring machine 10 of the present embodiment, the Y-axis moving frame 22 is not deformed, and only the swing of the Y-axis moving frame 22 appears as a measurement error. Since the measurement error due to the swing of the Y-axis moving frame 22 is reproducible, it can be corrected with high accuracy by applying a commonly-known correction technique.

誤差の補正は、たとえば、基準ワーク(寸法、形状等が既知のワーク)を測定し、その測定結果から補正式を算出し、得られた補正式を用いて測定結果を補正することにより行われる。   Error correction is performed, for example, by measuring a reference workpiece (a workpiece whose dimensions, shape, etc. are known), calculating a correction formula from the measurement result, and correcting the measurement result using the obtained correction formula. .

また、本実施の形態の測定機10によれば、Y軸移動フレーム22が、L字形状に形成されるため、Y軸移動フレーム22の重量も軽量化することができる。これにより、加減速時の慣性モーメントを低減でき、動的なピッチング方向の変位(振動)を低減することができる。また、側方からの測定エリアの視認性も向上させることができる。   Moreover, according to the measuring instrument 10 of this Embodiment, since the Y-axis movement frame 22 is formed in L shape, the weight of the Y-axis movement frame 22 can also be reduced in weight. Thereby, the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced, and the displacement (vibration) in the dynamic pitching direction can be reduced. Also, the visibility of the measurement area from the side can be improved.

また、本実施の形態の測定機10によれば、定盤14のワーク載置面14Aがエアパッド72のガイド面とされる。これにより、別途ガイド面を備える必要がなくなり、構成を簡素化することができる。また、一般に定盤のワーク載置面は、高精度に平坦化されるので、Y軸移動体を高精度にガイドすることができる。   Further, according to the measuring instrument 10 of the present embodiment, the work placement surface 14 </ b> A of the surface plate 14 is used as the guide surface of the air pad 72. Thereby, it is not necessary to provide a separate guide surface, and the configuration can be simplified. In general, since the work placement surface of the surface plate is flattened with high accuracy, the Y-axis moving body can be guided with high accuracy.

また、定盤14のワーク載置面14Aがエアパッド72のガイド面とされることにより、単独で次の効果を奏する。ワークのZ方向の基準面は、定盤14のワーク載置面14Aとなる。プローブ120をワーク載置面14Aに当接させ、当接された点を0点として、ワーク載置面基準で高さを定義することができる。一方で、プローブ120を含むY軸移動フレーム22の基準面もワーク載置面14Aとなる。Y軸移動フレーム22は、エアパッド72による浮上力で絶えずワーク載置面14Aを基準として上下する構成とされており、一方の支持点であるY軸直動ガイド44側は、Y軸ガイドレール46のセンタを中心として、揺動(回動)する構成とされている。たとえば、Y軸ガイドレール46と定盤14のワーク載置面14Aとの平行度が確保されていない場合であっても、エアパッド72によって形成される一定浮上力の下、ワーク載置面14Aを基準としてY軸移動フレーム22を持上げ、Y軸ガイドレール46の部分で揺動(回動)して調整され、Y軸移動フレーム22を撓み変形させることなく追従する。よって、ワーク並びにプローブ120の2つがワーク載置面14Aを基準としていることから、同一基準面の下で精度よく測定することができる。   In addition, the work placement surface 14A of the surface plate 14 is used as a guide surface of the air pad 72, so that the following effects can be achieved independently. The reference plane in the Z direction of the workpiece is the workpiece placement surface 14A of the surface plate 14. The probe 120 is brought into contact with the workpiece placement surface 14A, and the height can be defined on the basis of the workpiece placement surface with the point of contact as 0 point. On the other hand, the reference surface of the Y-axis moving frame 22 including the probe 120 is also the workpiece placement surface 14A. The Y-axis moving frame 22 is configured so as to constantly move up and down based on the workpiece placement surface 14 </ b> A by the flying force of the air pad 72, and the Y-axis linear motion guide 44 side, which is one support point, is arranged on the Y-axis guide rail 46. It is set as the structure which rock | fluctuates (rotates) centering on this. For example, even when the parallelism between the Y-axis guide rail 46 and the work placement surface 14A of the surface plate 14 is not ensured, the work placement surface 14A is moved under a constant levitation force formed by the air pad 72. As a reference, the Y-axis moving frame 22 is lifted, adjusted by swinging (turning) at the Y-axis guide rail 46, and the Y-axis moving frame 22 follows without being bent and deformed. Therefore, since the workpiece and the probe 120 are based on the workpiece placement surface 14A, it is possible to measure accurately under the same reference surface.

また、測定の基準面を、ワーク、プローブ120ともに一つの面と規定することから、制御・管理を容易にすることができ、装置の微小な経年変化があったとしても、逐次構成することにより、高精度な測定を長期にわたり確保することができる。   Also, since the measurement reference plane is defined as one plane for both the workpiece and the probe 120, control and management can be facilitated, and even if there is a minute aging of the apparatus, it can be configured sequentially. Highly accurate measurement can be ensured for a long time.

また、本実施の形態の測定機10では、Y軸直動ガイド44がプローブ120の先端よりも上方に配設されているため、Y軸の移動機構全体が倒れにくい構造とすることができる。これにより、ピッチング誤差を大きく減らすことができる。   Further, in the measuring instrument 10 of the present embodiment, since the Y-axis linear motion guide 44 is disposed above the tip of the probe 120, the entire Y-axis moving mechanism is less likely to collapse. Thereby, the pitching error can be greatly reduced.

Y軸直動ガイド44を構成するY軸ガイドレール46は、Y軸移動フレーム22を支える支点となる。厳密に支点は、Y軸ガイドレール46の部分と、エアパッド72を支える定盤14のワーク載置面14Aの部分の2つの点になるが、エアパッド72は定盤14に対して非接触であるため、Y軸移動フレーム22を実質的に支える点はY軸ガイドレール46の部分となる。一方、Y軸方向の移動における重心位置は、プローブ120の先端付近とすることが、測定誤差の観点で最も望ましい。しかし、厳密にはプローブ120の先端の少し上部となる。ただし、Y軸ガイドレール46の支点位置よりも重心点の位置を下方に位置させることは可能となる。このような駆動機構でスライドする支点位置よりも重心位置が低くなることで、Y軸の移動機構全体が倒れにくい構造とすることができる。そして、このように倒れにくい構造とすることにより、ピッチング方向の誤差(移動する際に前後方向に揺れ動く誤差)を格段に小さくすることができるという効果を奏することができる。このように、Y軸直動ガイド44がプローブ120の先端よりも上方に配設されることにより、ピッチング誤差を大きく減らすことができ、測定精度を更に向上させることができる。   The Y-axis guide rail 46 constituting the Y-axis linear motion guide 44 serves as a fulcrum that supports the Y-axis moving frame 22. Strictly speaking, the fulcrum is two points, that is, the Y-axis guide rail 46 portion and the workpiece placement surface 14A portion of the surface plate 14 that supports the air pad 72, but the air pad 72 is not in contact with the surface plate 14. Therefore, the point that substantially supports the Y-axis moving frame 22 is a portion of the Y-axis guide rail 46. On the other hand, the position of the center of gravity in the movement in the Y-axis direction is most preferably near the tip of the probe 120 from the viewpoint of measurement error. However, strictly speaking, it is slightly above the tip of the probe 120. However, it is possible to position the position of the center of gravity below the fulcrum position of the Y-axis guide rail 46. Since the position of the center of gravity is lower than the fulcrum position that is slid by such a drive mechanism, the entire Y-axis moving mechanism can be prevented from falling down. And by making it the structure which is hard to fall down in this way, the effect that the error (error which shakes in the front-back direction when moving) in a pitching direction can be remarkably reduced can be produced. As described above, since the Y-axis linear motion guide 44 is disposed above the tip of the probe 120, the pitching error can be greatly reduced, and the measurement accuracy can be further improved.

また、Y軸直動ガイド44をプローブ120の先端よりも上方に配設した場合には、次の効果を奏する。Y軸ガイドレール46をプローブ120の先端よりも上方に配設した場合、ワークの測定部位は、Z方向ならびにX方向において、Y軸移動フレーム22を支える2つの支点(Y軸ガイドレール46の部分とエアパッド72に対向する定盤14の部分)のほぼ中間位置に位置することになる。このように2つの支点のほぼ中間位置にワークの測定部位が存在することは、それぞれの支点部分における微小な振動や微小な変位が助長されるということはなく、打ち消されるか、少なくとも縮小されることになる。仮に、ブリッジ型の測定機やガントリー型の測定機の場合は、2つの支点の位置に比べて、ワークの測定部位は離れたところに存在する。そのため、支点部分の少しの振動がモーメントによって助長され、更に大きな誤差になってしまう問題がある。しかし、Y軸直動ガイド44をプローブ120の先端よりも上方に配設した場合には、このように振動や変位が助長されるという問題は発生しない。   Further, when the Y-axis linear motion guide 44 is disposed above the tip of the probe 120, the following effects are obtained. When the Y-axis guide rail 46 is disposed above the tip of the probe 120, the workpiece measurement site is two fulcrums (part of the Y-axis guide rail 46) supporting the Y-axis moving frame 22 in the Z direction and the X direction. And the portion of the surface plate 14 facing the air pad 72). The presence of the workpiece measurement site at approximately the middle position between the two fulcrums in this way does not promote minute vibrations or minute displacements at the respective fulcrum portions, but cancels them or at least reduces them. It will be. In the case of a bridge-type measuring machine or a gantry-type measuring machine, the workpiece measurement site exists farther than the positions of the two fulcrums. Therefore, there is a problem that a slight vibration of the fulcrum part is promoted by the moment, resulting in a larger error. However, when the Y-axis linear motion guide 44 is disposed above the tip of the probe 120, there is no problem that vibration and displacement are promoted in this way.

なお、重心位置をプローブ120の先端付近に近づけるため、Y軸スライダ50は、Y軸移動フレーム22の梁部22Aの下面と略同一面付近に取り付けることが好ましい。また、プローブ120の先端は、鉛直下方に移動するようにし、プローブ付近にプローブ120の制御用機器を搭載し重心を下げることが好ましい。   In order to bring the position of the center of gravity closer to the vicinity of the tip of the probe 120, it is preferable that the Y-axis slider 50 is attached in the vicinity of the same plane as the lower surface of the beam portion 22A of the Y-axis moving frame 22. Further, it is preferable that the tip of the probe 120 is moved vertically downward, and a control device for the probe 120 is mounted near the probe to lower the center of gravity.

《第2の実施の形態》
図8は、本発明に係る測定機の第2の実施形態を示す正面図である。また、図9は、図8に示した測定機の右側面図である。
<< Second Embodiment >>
FIG. 8 is a front view showing a second embodiment of the measuring instrument according to the present invention. FIG. 9 is a right side view of the measuring machine shown in FIG.

同図に示すように、本実施の形態の測定機10Aは、Y軸移動フレーム22が、いわゆる門型形状に形成される点で第1の実施の形態の測定機10と相違する(いわゆるブリッジ型)。したがって、ここでは、構造上、第1の実施の形態の測定機10と相違する点についてのみ説明し、第1の実施の形態の測定機10と同一又は対応する構成には、同一符号を付して、その説明は省略する。   As shown in the figure, the measuring instrument 10A of the present embodiment is different from the measuring instrument 10 of the first embodiment in that the Y-axis moving frame 22 is formed in a so-called portal shape (so-called bridge). Type). Therefore, here, only differences from the measuring instrument 10 of the first embodiment in terms of structure will be described, and the same or corresponding configurations as those of the measuring instrument 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description is omitted.

図8に示すように、Y軸移動フレーム22は、水平な梁部22Aと、その水平な梁部22Aの両端から下方に向けて垂直に延びる一対の支柱部22B、22Cとを備えて構成され、全体として門型形状に形成される。すなわち、第1の実施の形態の測定機10のY軸移動フレーム22に、更に支柱部22Cが備えられた形状と略同じ形状で形成される。   As shown in FIG. 8, the Y-axis moving frame 22 includes a horizontal beam portion 22A and a pair of support column portions 22B and 22C extending vertically downward from both ends of the horizontal beam portion 22A. As a whole, the gate shape is formed. That is, the Y-axis moving frame 22 of the measuring instrument 10 according to the first embodiment is formed in substantially the same shape as the shape in which the support portion 22C is further provided.

なお、このようにY軸移動フレーム22が門型形状に形成されることにより、本実施の形態の測定機10Aには、Y軸コラムが備えられていない。   Since the Y-axis moving frame 22 is formed in a portal shape in this way, the measuring machine 10A of the present embodiment is not provided with a Y-axis column.

Y軸移動フレーム22は、一方の支柱部22Bがエアベアリング70によって定盤14上に浮上支持され、他方の支柱部22CがY軸ガイド機構20によってY軸方向に移動自在に支持される。   In the Y-axis moving frame 22, one supporting column portion 22 </ b> B is levitated and supported on the surface plate 14 by the air bearing 70, and the other supporting column portion 22 </ b> C is supported by the Y-axis guide mechanism 20 so as to be movable in the Y-axis direction.

Y軸ガイド機構20は、Y軸テーブル42と、Y軸テーブル42をY軸に沿って移動自在に支持する1つのY軸直動ガイド44とを備えて構成される。   The Y-axis guide mechanism 20 includes a Y-axis table 42 and one Y-axis linear motion guide 44 that supports the Y-axis table 42 movably along the Y-axis.

Y軸直動ガイド44は、Y軸ガイドレール46と、複数のボール(不図示)を介してY軸ガイドレール46にスライド自在に支持されるY軸スライダ50とを備えて構成される。Y軸ガイドレール46は、Y軸に沿ってY軸ベース18に敷設される。   The Y-axis linear motion guide 44 includes a Y-axis guide rail 46 and a Y-axis slider 50 that is slidably supported on the Y-axis guide rail 46 via a plurality of balls (not shown). The Y-axis guide rail 46 is laid on the Y-axis base 18 along the Y-axis.

Y軸ベース18は、長尺状に形成され、Y軸に沿って定盤14に取り付けられる。   The Y-axis base 18 is formed in a long shape and is attached to the surface plate 14 along the Y-axis.

Y軸移動フレーム22は、一方の支柱部22Cの下端部が、Y軸テーブル42に固定されて、Y軸方向に移動自在に支持される。   The Y-axis moving frame 22 is supported by a lower end portion of one column portion 22C fixed to a Y-axis table 42 so as to be movable in the Y-axis direction.

以上のように、本実施の形態の測定機10Aも、Y軸移動フレーム22が、1本のY軸直動ガイド44とエアベアリング70とによって、Y軸方向に移動自在に支持される。これにより、Y軸移動フレーム22が、ローリング方向(MR)に対してフレキシブルな運動が可能になり、Y軸移動フレーム22に変形を生じさせることなく支持することができる。   As described above, also in the measuring instrument 10A of the present embodiment, the Y-axis moving frame 22 is supported by the single Y-axis linear motion guide 44 and the air bearing 70 so as to be movable in the Y-axis direction. As a result, the Y-axis moving frame 22 can move flexibly in the rolling direction (MR) and can be supported without causing deformation of the Y-axis moving frame 22.

また、本実施の形態の測定機10Aは、Y軸移動フレーム22が、門型形状に形成されるため、側方からの視認性を更に向上させることができる。   Further, in the measuring instrument 10A of the present embodiment, the Y-axis moving frame 22 is formed in a portal shape, so that the visibility from the side can be further improved.

なお、本例では、定盤14にY軸ベース18を設置し、そのY軸ベース18にY軸直動ガイド44等が設置される構成としているが、Y軸直動ガイド44等は、定盤14に設置する構成とすることもできる。   In this example, the Y-axis base 18 is installed on the surface plate 14, and the Y-axis linear motion guide 44 and the like are installed on the Y-axis base 18, but the Y-axis linear motion guide 44 and the like are fixed. It can also be set as the structure installed in the board 14. FIG.

《第3の実施の形態》
図10は、本発明に係る測定機の第3の実施形態を示す正面図である。また、図11は、図10に示した測定機の左側面図である。
<< Third Embodiment >>
FIG. 10 is a front view showing a third embodiment of the measuring instrument according to the present invention. FIG. 11 is a left side view of the measuring machine shown in FIG.

同図に示すように、本実施の形態の測定機10Bは、Y軸移動フレーム22が、直線状に延びるバー形状に形成される点で第1の実施の形態の測定機10と相違する(いわゆるガントリー型)。したがって、ここでは、構造上、第1の実施の形態の測定機10と相違する点についてのみ説明し、第1の実施の形態の測定機10と同一又は対応する構成には、同一符号を付して、その説明は省略する。   As shown in the figure, the measuring instrument 10B of the present embodiment is different from the measuring instrument 10 of the first embodiment in that the Y-axis moving frame 22 is formed in a bar shape extending linearly ( So-called gantry type). Therefore, here, only differences from the measuring instrument 10 of the first embodiment in terms of structure will be described, and the same or corresponding configurations as those of the measuring instrument 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description is omitted.

Y軸移動フレーム22は、角柱状のバー形状に形成される。すなわち、第1の実施の形態の測定機10のY軸移動フレーム22が梁部22Aのみで構成された場合と略同じ形状で形成される。   The Y-axis moving frame 22 is formed in a prismatic bar shape. That is, the Y-axis moving frame 22 of the measuring instrument 10 according to the first embodiment is formed in substantially the same shape as when only the beam portion 22A is configured.

Y軸移動フレーム22が、このように直線状のバー形状に形成されるため、本実施の形態の測定機10Bには、一対のY軸コラムが定盤14上に備えられる。すなわち、第1のY軸コラム16と第2のY軸コラム17とが備えられる。   Since the Y-axis moving frame 22 is formed in a linear bar shape in this way, a pair of Y-axis columns are provided on the surface plate 14 in the measuring instrument 10B of the present embodiment. That is, the first Y-axis column 16 and the second Y-axis column 17 are provided.

第1のY軸コラム16は、上記第1の実施の形態の測定機10のY軸コラム16と同様にV字形状に形成される。そして、その上部に第1のY軸ベース18が水平に支持される。   The first Y-axis column 16 is formed in a V shape similarly to the Y-axis column 16 of the measuring instrument 10 of the first embodiment. And the 1st Y-axis base 18 is supported horizontally at the upper part.

第2のY軸コラム17も第1のY軸コラム16と同様にV字形状に形成される。このY軸コラム17の上部には、第2のY軸ベース19が水平に支持される。   Similarly to the first Y-axis column 16, the second Y-axis column 17 is also formed in a V shape. A second Y-axis base 19 is supported horizontally on the Y-axis column 17.

第2のY軸ベース19は、角柱状に形成される。この第2のY軸ベース19の上面19Aは、エアベアリング70のガイド面を構成する。このため、第2のY軸ベース19の上面19Aは、平滑に形成される。また、第2のY軸ベース19は、上面19Aが水平(X−Y面と平行)になるようにして、第2のY軸コラム17に支持される。   The second Y-axis base 19 is formed in a prismatic shape. The upper surface 19A of the second Y-axis base 19 constitutes a guide surface of the air bearing 70. For this reason, the upper surface 19A of the second Y-axis base 19 is formed smoothly. The second Y-axis base 19 is supported by the second Y-axis column 17 so that the upper surface 19A is horizontal (parallel to the XY plane).

Y軸移動フレーム22は、一端がY軸ガイド機構20にガイドされてY軸方向に移動自在に支持され、他端がエアベアリング70によってガイド面(第2のY軸ベース19の上面19A)上を浮上支持される。   One end of the Y-axis moving frame 22 is guided by the Y-axis guide mechanism 20 and supported so as to be movable in the Y-axis direction, and the other end is supported on the guide surface (the upper surface 19A of the second Y-axis base 19) by the air bearing 70. The levitation is supported.

Y軸ガイド機構20は、Y軸テーブル42と、Y軸テーブル42をY軸に沿って移動自在に支持する1つのY軸直動ガイド44とを備えて構成される。   The Y-axis guide mechanism 20 includes a Y-axis table 42 and one Y-axis linear motion guide 44 that supports the Y-axis table 42 movably along the Y-axis.

Y軸直動ガイド44は、Y軸ガイドレール46と、複数のボール(不図示)を介してY軸ガイドレール46にスライド自在に支持されるY軸スライダ50とを備えて構成される。Y軸ガイドレール46は、Y軸に沿って第1のY軸ベース18に敷設される。   The Y-axis linear motion guide 44 includes a Y-axis guide rail 46 and a Y-axis slider 50 that is slidably supported on the Y-axis guide rail 46 via a plurality of balls (not shown). The Y-axis guide rail 46 is laid on the first Y-axis base 18 along the Y-axis.

Y軸移動フレーム22は、一端が、Y軸テーブル42に固定されて、Y軸方向に移動自在に支持される。   One end of the Y-axis moving frame 22 is fixed to the Y-axis table 42 and supported so as to be movable in the Y-axis direction.

エアベアリング70は、エアパッド72を備え、第2のY軸ベース19の上面19Aをガイド面として、Y軸移動フレーム22の他端を浮上支持する。   The air bearing 70 includes an air pad 72 and supports the other end of the Y-axis moving frame 22 in a floating manner with the upper surface 19A of the second Y-axis base 19 as a guide surface.

エアパッド72は、自在継手74を介してY軸移動フレーム22の他端に取り付けられる。エアパッド72は、第2のY軸ベース19の上面19Aに向けて圧縮エアを噴射することにより、第2のY軸ベース19の上面19Aとの間にエアの層を形成し、Y軸移動フレーム22の他端を第2のY軸ベース19の上面19Aに対して浮上支持する。   The air pad 72 is attached to the other end of the Y-axis moving frame 22 via a universal joint 74. The air pad 72 injects compressed air toward the upper surface 19A of the second Y-axis base 19 to form an air layer between the upper surface 19A of the second Y-axis base 19 and the Y-axis moving frame. The other end of 22 is levitated and supported with respect to the upper surface 19 </ b> A of the second Y-axis base 19.

以上のように、本実施の形態の測定機10Aも、Y軸移動フレーム22が、1本のY軸直動ガイド44とエアベアリング70とによって、Y軸方向に移動自在に支持される。これにより、Y軸移動フレーム22が、ローリング方向(MR)に対してフレキシブルな運動が可能になり、Y軸移動フレーム22に変形を生じさせることなく支持することができる。   As described above, also in the measuring instrument 10A of the present embodiment, the Y-axis moving frame 22 is supported by the single Y-axis linear motion guide 44 and the air bearing 70 so as to be movable in the Y-axis direction. As a result, the Y-axis moving frame 22 can move flexibly in the rolling direction (MR) and can be supported without causing deformation of the Y-axis moving frame 22.

また、本実施の形態の測定機10Bでは、Y軸移動フレーム22がバー形状であるため、Y軸移動フレーム22を軽量化することができる。これにより、加減速時の慣性モーメントを低減することができる。   In the measuring instrument 10B of the present embodiment, the Y-axis moving frame 22 can be reduced in weight because the Y-axis moving frame 22 has a bar shape. Thereby, the moment of inertia at the time of acceleration / deceleration can be reduced.

また、Y軸移動フレーム22には、重心に近いY軸方向の支持ができるため、加減速時におけるピッチング方向の動的な変位を抑えることができ、安定した高精度なガイドができる。   Further, since the Y-axis moving frame 22 can support in the Y-axis direction close to the center of gravity, dynamic displacement in the pitching direction during acceleration / deceleration can be suppressed, and a stable and highly accurate guide can be achieved.

一方、本実施の形態の測定機10Bでは、定盤14の両側部にY軸コラム(第1のY軸コラム16と第2のY軸コラム17)が立設される構成となるため、側方からの測定エリアの視認性が低下する。   On the other hand, in the measuring machine 10B of the present embodiment, since the Y-axis columns (the first Y-axis column 16 and the second Y-axis column 17) are erected on both sides of the surface plate 14, the side The visibility of the measurement area from the direction is reduced.

したがって、視認性と移動の安定性を考慮すると、上記第1の実施の形態のように、Y軸移動フレーム22は、全体としてL字形状とすることが好ましい。   Therefore, considering the visibility and the stability of movement, it is preferable that the Y-axis moving frame 22 has an L shape as a whole as in the first embodiment.

《その他の実施の形態》
上記実施の形態では、Y軸移動フレーム22の一端をY軸に沿って支持する支持機構として、ガイドレール(Y軸ガイドレール46)と、そのガイドレールに転動体を介してスライド自在に支持されるスライダ(Y軸スライダ50)とからなる直動ガイド(Y軸直動ガイド44)を採用しているが、Y軸移動フレーム22の一端をY軸に沿って支持する支持機構は、これに限定されるものではない。他端をエアベアリングで浮上支持した場合に、Y軸移動フレーム22をY軸周りに揺動可能に支持することができる構造であればよい。このためには、1つのガイドレールと、そのガイドレールにスライド自在に支持されるスライダとを備え、スライダがガイドレールに対してローリング方向に揺動可能に支持される構成(ローリング方向の揺れを許容できる構造)であればよい。なお、この場合、ローリング方向以外の変位、すなわち、ピッチング方向及びヨーイング方向の変位には強い構成であることが好ましい。これにより、ピッチング方向及びヨーイング方向の変位を防いで、高精度にY軸移動フレーム22をY軸に沿ってガイドすることができる。
<< Other Embodiments >>
In the above embodiment, as a support mechanism for supporting one end of the Y-axis moving frame 22 along the Y-axis, the guide rail (Y-axis guide rail 46) and the guide rail are slidably supported via the rolling elements. A linear motion guide (Y-axis linear motion guide 44) comprising a slider (Y-axis slider 50) is employed, but a support mechanism for supporting one end of the Y-axis moving frame 22 along the Y-axis is It is not limited. Any structure that can support the Y-axis moving frame 22 so as to be swingable around the Y-axis when the other end is supported by levitation with an air bearing is acceptable. For this purpose, one guide rail and a slider that is slidably supported by the guide rail are provided, and the slider is supported so as to be swingable with respect to the guide rail in the rolling direction. Any acceptable structure may be used. In this case, it is preferable that the structure is strong against displacements other than the rolling direction, that is, displacements in the pitching direction and the yawing direction. Thereby, the displacement in the pitching direction and the yawing direction can be prevented, and the Y-axis moving frame 22 can be guided along the Y-axis with high accuracy.

また、上記実施の形態では、Y軸スライダ50をベルト駆動して、Y軸移動フレーム22をY軸方向に移動させる構成としているが、Y軸移動フレーム22を駆動する手段(Y軸駆動手段)は、これに限定されるものではない。Y軸スライダ50の支持部を支点としてY軸移動フレーム22の揺動を許容しつつ、Y軸移動フレーム22をY軸に沿って移動させることができる構成であればよい。   In the above embodiment, the Y-axis slider 50 is belt-driven and the Y-axis moving frame 22 is moved in the Y-axis direction. However, the means for driving the Y-axis moving frame 22 (Y-axis driving means). However, the present invention is not limited to this. Any configuration that can move the Y-axis moving frame 22 along the Y-axis while allowing the Y-axis moving frame 22 to swing with the support portion of the Y-axis slider 50 as a fulcrum is acceptable.

なお、Y軸駆動手段は、Y軸スライダ50を駆動して、Y軸移動フレーム22を移動させる構成とすることが好ましい。Y軸スライダ50を駆動する構成とすることにより、Y軸ガイドレール46の直進性を基準にして、Y軸移動フレーム22を直進させることができ、Y軸移動フレーム22のヨーイングを防止することができる。この効果は、Y軸スライダ50の支持部を支点としてY軸移動フレーム22を揺動可能に支持することの効果とは、独立した効果である。上記実施の形態の測定機10のように、中央部に測定部を有する測定機において、測定部を支える手段として、一端をガイドレールに沿って摺動するスライダで支持し、他端をエアパッドで浮上支持する機構を有し、スライダ側に駆動系を備えることにより、移動に際して起こるヨーイングを低減する効果を有する。すなわち、上記構成は、摺動抵抗のバランスと、その摺動抵抗のバランスを加味しながら、Y軸移動フレーム22を駆動させる際、左右方向へ微小に向きを変える慣性モーメントを低減しながら直進させ、その結果、ヨーイングによる誤差をなくすという独特の作用効果を生じさせるものである。   The Y-axis drive means preferably has a configuration in which the Y-axis moving frame 22 is moved by driving the Y-axis slider 50. By adopting a configuration in which the Y-axis slider 50 is driven, the Y-axis moving frame 22 can be moved straight on the basis of the straightness of the Y-axis guide rail 46, and yawing of the Y-axis moving frame 22 can be prevented. it can. This effect is independent from the effect of swingably supporting the Y-axis moving frame 22 with the support portion of the Y-axis slider 50 as a fulcrum. As in the measuring instrument 10 of the above embodiment, in a measuring instrument having a measuring unit at the center, as a means for supporting the measuring unit, one end is supported by a slider that slides along a guide rail, and the other end is an air pad. Having a mechanism for supporting the flying and providing a drive system on the slider side has an effect of reducing yawing that occurs during movement. That is, in the above configuration, when the Y-axis moving frame 22 is driven while taking the balance of the sliding resistance and the balance of the sliding resistance into account, the Y-axis moving frame 22 is driven straight while reducing the moment of inertia that slightly changes the direction in the left-right direction. As a result, a unique effect of eliminating errors due to yawing is produced.

10、10A、10B…測定機、12…架台、12A…固定用脚部、12a…足部、12B…転倒防止用脚部、12b…足部、14…定盤、14A…上面(ガイド面)、16…Y軸コラム、第1のY軸コラム、16A…Y軸コラムの基部、16B…Y軸コラムの支柱部、17…第2のY軸コラム、18…Y軸ベース、第1のY軸ベース、19…第2のY軸ベース、19…第2のY軸ベースの上面(ガイド面)、20…Y軸ガイド機構、22…Y軸移動フレーム、22A…Y軸移動フレームの梁部、22B、22C…Y軸移動フレームの支柱部、24…Y軸駆動ユニット、26…X軸ガイド機構26、28…X軸移動フレーム、30…X軸駆動ユニット、32…Z軸ガイド機構、34…Z軸移動フレーム、36…Z軸駆動ユニット、38…測定部、42…Y軸テーブル、44…Y軸直動ガイド、46…Y軸ガイドレール、46A…Y軸ガイドレールの基部、46B…Y軸ガイドレールの支持部、46C…Y軸ガイドレールのレール部、48…ボール、50…Y軸スライダ、52…ボール転走面、54…スライダ本体、54A…スライダ本体の主桁部、54C…スライダ本体の脚部、56…エンドプレート、58…負荷転走面、60…負荷通路、62…ボール戻し通路、70…エアベアリング、72…エアパッド、74…自在継手、76A、76B…プーリ、78…駆動ベルト、80…Y軸モータ、82A、82B…ブラケット、84…挿通孔、86…X軸テーブル、88…X軸直動ガイド、90…X軸ガイドレール、92…X軸スライダ、94…ネジ棒、96…ナット部材、98…X軸モータ、100…ブラケット、102…Z軸テーブル、104…Z軸直動ガイド、106…Z軸ガイドレール、108…Z軸スライダ、110…ネジ棒、112…ナット部材、114…Z軸モータ、116…ブラケット、118…測定部本体、120…プローブ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B ... measuring machine, 12 ... mount, 12A ... fixing leg, 12a ... foot, 12B ... fall prevention leg, 12b ... foot, 14 ... surface plate, 14A ... upper surface (guide surface) 16 ... Y-axis column, first Y-axis column, 16A ... base of Y-axis column, 16B ... post column of Y-axis column, 17 ... second Y-axis column, 18 ... Y-axis base, first Y-axis Axis base, 19 ... second Y-axis base, 19 ... upper surface (guide surface) of second Y-axis base, 20 ... Y-axis guide mechanism, 22 ... Y-axis movement frame, 22A ... beam portion of Y-axis movement frame , 22B, 22C ... Y-axis moving frame support, 24 ... Y-axis drive unit, 26 ... X-axis guide mechanism 26, 28 ... X-axis movement frame, 30 ... X-axis drive unit, 32 ... Z-axis guide mechanism, 34 ... Z-axis moving frame, 36 ... Z-axis drive unit, 38 ... Measurement 42 ... Y-axis table, 44 ... Y-axis linear motion guide, 46 ... Y-axis guide rail, 46A ... Y-axis guide rail base, 46B ... Y-axis guide rail support, 46C ... Y-axis guide rail rail , 48 ... Ball, 50 ... Y-axis slider, 52 ... Ball rolling surface, 54 ... Slider body, 54A ... Main girder part of slider body, 54C ... Leg part of slider body, 56 ... End plate, 58 ... Load rolling Surface, 60 ... load passage, 62 ... ball return passage, 70 ... air bearing, 72 ... air pad, 74 ... universal joint, 76A, 76B ... pulley, 78 ... drive belt, 80 ... Y-axis motor, 82A, 82B ... bracket, 84 ... Insertion hole, 86 ... X-axis table, 88 ... X-axis linear motion guide, 90 ... X-axis guide rail, 92 ... X-axis slider, 94 ... Screw rod, 96 ... Nut member, 98 ... X Motor, 100 ... Bracket, 102 ... Z axis table, 104 ... Z axis linear guide, 106 ... Z axis guide rail, 108 ... Z axis slider, 110 ... Screw rod, 112 ... Nut member, 114 ... Z axis motor, 116 ... Bracket, 118 ... Measurement body, 120 ... Probe

Claims (3)

定盤のワーク載置面に載置されたワークをプローブで測定する三次元測定機において、
前記プローブを備えたY軸移動体と、
前記ワークよりも高い位置に配置された直線状のガイドレールを備え、前記ガイドレールに沿って前記Y軸移動体の一端をY軸方向に移動自在に支持するY軸直動ガイドと、
前記Y軸直動ガイド側に備えられ、前記Y軸移動体を移動させるY軸駆動手段と、
前記ワーク載置面をガイド面として前記Y軸移動体の他端を浮上支持するエアベアリングと、
を備えた三次元測定機。
In the CMM that measures the workpiece placed on the workpiece placement surface of the surface plate with a probe,
A Y-axis moving body comprising the probe;
A Y-axis linear motion guide that includes a linear guide rail disposed at a position higher than the workpiece, and supports one end of the Y-axis moving body along the guide rail so as to be movable in the Y-axis direction;
Y-axis drive means provided on the Y-axis linear motion guide side for moving the Y-axis moving body;
An air bearing that levitates and supports the other end of the Y-axis moving body using the workpiece placement surface as a guide surface;
CMM equipped with
前記Y軸直動ガイドは、前記ガイドレールを中心に回動可能に支持する、
請求項1に記載の三次元測定機。
The Y-axis linear motion guide is rotatably supported around the guide rail.
The three-dimensional measuring machine according to claim 1.
前記Y軸移動体の移動量を測定するスケールを前記Y軸直動ガイド側に備える、
請求項1又は2に記載の三次元測定機。
A scale for measuring the amount of movement of the Y-axis moving body is provided on the Y-axis linear motion guide side,
The three-dimensional measuring machine according to claim 1 or 2.
JP2017128895A 2017-06-30 2017-06-30 CMM Active JP6390070B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017128895A JP6390070B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 CMM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017128895A JP6390070B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 CMM

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013083128A Division JP6168344B2 (en) 2013-04-11 2013-04-11 Measuring machine and moving guide mechanism of measuring machine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018154107A Division JP6653058B2 (en) 2018-08-20 2018-08-20 CMM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017167168A true JP2017167168A (en) 2017-09-21
JP6390070B2 JP6390070B2 (en) 2018-09-19

Family

ID=59910137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017128895A Active JP6390070B2 (en) 2017-06-30 2017-06-30 CMM

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6390070B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138822A (en) * 1976-09-30 1979-02-13 Ing. C. Olivetti & C., S.P.A. Portal-type precision measuring apparatus
JPS5890109A (en) * 1981-11-25 1983-05-28 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Multi-dimensional measuring apparatus
JPH0599651A (en) * 1991-10-03 1993-04-23 Nikon Corp Three-dimensional measuring instrument
JPH07159151A (en) * 1993-12-07 1995-06-23 Nikon Corp Three-dimensional measuring machine
JP2006287098A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Nsk Ltd Positioning device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138822A (en) * 1976-09-30 1979-02-13 Ing. C. Olivetti & C., S.P.A. Portal-type precision measuring apparatus
JPS5890109A (en) * 1981-11-25 1983-05-28 Mitsutoyo Mfg Co Ltd Multi-dimensional measuring apparatus
JPH0599651A (en) * 1991-10-03 1993-04-23 Nikon Corp Three-dimensional measuring instrument
JPH07159151A (en) * 1993-12-07 1995-06-23 Nikon Corp Three-dimensional measuring machine
JP2006287098A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Nsk Ltd Positioning device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6390070B2 (en) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6168344B2 (en) Measuring machine and moving guide mechanism of measuring machine
US9464878B1 (en) Three-dimensional coordinate measuring machine
JP6229812B1 (en) 3D coordinate measuring device
JPH0439011B2 (en)
CN108534731B (en) Lifting driving device and measuring machine adopting same
JP6390070B2 (en) CMM
JP7096972B2 (en) CMM
JP6653058B2 (en) CMM
JP6025905B2 (en) 3D coordinate measuring machine
JP2003148581A (en) Frictional driving device and measuring machine using the same
JP5717914B1 (en) 3D coordinate measuring machine
JP5676045B2 (en) 3D coordinate measuring machine
JP5677360B2 (en) 3D coordinate measuring machine
JPS59105502A (en) Three-dimensional measuring machine
JPS60127932A (en) Xy stage
JP2012042267A (en) Industrial machine
JP3430644B2 (en) Coordinate measuring machine
JP6478961B2 (en) 3D coordinate measuring machine
JP5730451B2 (en) 3D coordinate measuring machine
JP2501989B2 (en) Measuring machine
JPH07218247A (en) Coordinates measuring device
JP3472435B2 (en) Stylus moving mechanism
JPH044171Y2 (en)
JP2020159795A (en) Three-dimensional coordinate measurement device
CN116412734A (en) Motion system of three-coordinate measuring machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180518

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180723

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6390070

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250