JP2021092590A - Three-dimensional coordinate measurement device - Google Patents

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Abstract

To provide a three-dimensional coordinate measurement device capable of suppressing oscillation of a Y-carriage and improving measurement accuracy.SOLUTION: A three-dimensional coordinate measurement device comprises: a surface plate; and a Y-carriage which is supported on the surface plate by two column members. The two column members include a first column member having a drive mechanism for driving the Y-carriage in a Y-axis direction, and a second column member that follows the first column member. The surface plate comprises a guide having two side surfaces vertical to a top surface of the surface plate on the first column member side, the two side surfaces being formed of a side surface of the surface plate and a side surface of a groove formed in the surface plate in the Y-axis direction, and the guide extending in the Y-axis direction. The first column member is slidably supported on the top surface of the guide, the first column member has two pairs of vertical side surface supporting members for holding the guide from above and below and from left and right. The drive mechanism has a roller and a motor for rotating the roller.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は三次元座標測定装置に係り、特にX、Y、Z軸の3軸方向に測定プローブを移動させて測定対象物の三次元形状を測定する三次元座標測定装置に関する。 The present invention relates to a three-dimensional coordinate measuring device, and particularly relates to a three-dimensional coordinate measuring device that measures a three-dimensional shape of a measurement object by moving a measuring probe in the three-axis directions of the X, Y, and Z axes.

一般的な三次元座標測定装置では、測定対象物を載置する定盤の上部に前後方向(Y軸方向)に移動自在のYキャリッジが配置される。Yキャリッジは、左右方向(X軸方向)に沿って架け渡された柱状のXガイドを有し、XガイドにはXキャリッジがX軸方向に移動自在に支持される。Xキャリッジには、上下方向(Z軸方向)に沿った柱状のZキャリッジがZ軸方向に移動自在に支持され、Zキャリッジの下端には測定プローブが取り付けられる。これにより、測定プローブの測定子(スタイラス)がX、Y、Z軸の3軸方向に移動自在に支持される(特許文献1〜3等参照)。 In a general three-dimensional coordinate measuring device, a Y carriage that is movable in the front-rear direction (Y-axis direction) is arranged on the upper part of a surface plate on which a measurement object is placed. The Y carriage has a columnar X guide spanned along the left-right direction (X-axis direction), and the X-carriage is movably supported by the X guide in the X-axis direction. A columnar Z-carriage along the vertical direction (Z-axis direction) is movably supported in the X-carriage in the Z-axis direction, and a measurement probe is attached to the lower end of the Z-carriage. As a result, the stylus of the measuring probe is movably supported in the three axial directions of the X, Y, and Z axes (see Patent Documents 1 to 3 and the like).

このような三次元座標測定装置において、特許文献1には、定盤の左右両側面と、定盤上面とでエアパッド(エアベアリング)を介してYキャリッジを支持する支持構造が開示されている。 In such a three-dimensional coordinate measuring device, Patent Document 1 discloses a support structure in which a Y carriage is supported on both left and right side surfaces of a surface plate and an upper surface of the surface plate via an air pad (air bearing).

特開2007−33052号公報JP-A-2007-33052 特開平7−139936号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-139936 特開平7−167641号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-167641

ところで、高速化、高精度化が進む三次元座標測定装置において、Yキャリッジの高剛性化は不可欠である。 By the way, in a three-dimensional coordinate measuring device whose speed and accuracy are increasing, it is indispensable to increase the rigidity of the Y carriage.

しかしながら、特許文献1では、定盤の横幅全体をYキャリッジの3つのエアパッドで挟み込む構造により、Yキャリッジを支持しているため、左右方向への振れには強いが前後方向の振れには弱く、Z軸周り方向(ヨーイング方向)の振れが生じ易いという問題があった。 However, in Patent Document 1, since the Y carriage is supported by a structure in which the entire width of the surface plate is sandwiched between the three air pads of the Y carriage, it is strong in the left-right direction but weak in the front-back direction. There is a problem that runout in the direction around the Z axis (yawing direction) is likely to occur.

また、特許文献1では、Yキャリッジの上方向への動きを抑止するエアパッドを備えていないため、YキャリッジのX軸周り方向(ピッチング方向)の振れが生じてしまい、測定精度の低下を招く可能性があった。なお、Yキャリッジにピッチング方向の振れが発生すると、ヨーイング方向の振れが悪化するおそれがある。 Further, in Patent Document 1, since the air pad for suppressing the upward movement of the Y carriage is not provided, the Y carriage may fluctuate in the direction around the X axis (pitching direction), which may lead to a decrease in measurement accuracy. There was sex. If the Y carriage has a runout in the pitching direction, the runout in the yawing direction may worsen.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、Yキャリッジの振れを抑止することができ、測定精度の向上を図ることができる三次元座標測定装置を提供することを第1の目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a three-dimensional coordinate measuring device capable of suppressing the runout of the Y carriage and improving the measurement accuracy. And.

また、上記のような三次元測定装置において、測定対象物の各点のY軸方向の位置(Y座標値)の測定、即ち、測定プローブのスタイラスのY座標値の測定は、YキャリッジのY軸方向の位置(Y座標値)を測定することにより行われる。YキャリッジのY軸座標値を測定する位置検出手段としてリニアエンコーダが用いられる。そのリニアエンコーダにおけるスケール(目盛が形成された部材)は、特許文献2に記載のようにYキャリッジに設けられる駆動部の近傍となる定盤の部分に設けられることが多い。また、特許文献3に記載のようにYキャリッジをY軸方向に移動可能に支持するYガイドであって、定盤とは別部材のYガイドが設けられている場合には、そのYガイドにスケールが設置されるものもある。 Further, in the above-mentioned three-dimensional measuring device, the measurement of the position (Y coordinate value) of each point of the measurement object in the Y axis direction, that is, the measurement of the Y coordinate value of the stylus of the measurement probe is performed by Y of the Y carriage. This is done by measuring the axial position (Y coordinate value). A linear encoder is used as a position detecting means for measuring the Y-axis coordinate value of the Y carriage. The scale (member on which the scale is formed) in the linear encoder is often provided on a surface plate portion near a drive unit provided on the Y carriage as described in Patent Document 2. Further, as described in Patent Document 3, if the Y guide is a Y guide that movably supports the Y carriage in the Y axis direction and is provided with a Y guide that is a member different from the surface plate, the Y guide is provided. Some scales are installed.

しかしながら、定盤とは別部材のYガイドにスケールを設置する場合には、定盤とYガイドの熱変形の差や、定盤とYガイドとの締結部の安定性を考慮すると、持続的に高い測定精度を保つことが困難である。 However, when the scale is installed on the Y guide, which is a separate member from the surface plate, it is sustainable considering the difference in thermal deformation between the surface plate and the Y guide and the stability of the joint between the surface plate and the Y guide. It is difficult to maintain high measurement accuracy.

また、定盤にスケールを設置する場合であっても、従来では、定盤のY軸方向に沿った側面等の定盤の周縁部にスケールを設置するため、スケールと測定対象物が配置される測定領域までの間に、YキャリッジのZ軸方向に沿って立設された支柱部分などが介在してスケールから測定領域までの距離が長くなる。 Further, even when the scale is installed on the surface plate, conventionally, since the scale is installed on the peripheral edge of the surface plate such as the side surface along the Y-axis direction of the surface plate, the scale and the object to be measured are arranged. The distance from the scale to the measurement area becomes long with a support column portion erected along the Z-axis direction of the Y carriage interposed between the measurement area and the measurement area.

一方、Yキャリッジ(左右に架け渡されるXガイド)はX軸方向に沿って配置されるが、Yキャリッジのヨーイング方向(Z軸周り方向)の振れなどによってXガイドの方向がX軸方向からずれると、測定領域からスケールまでの距離が長いほど、測定領域における測定プローブの測定子が実際に配置されている位置のY座標値と、スケールにより実測されるYキャリッジのY座標値から得られる測定子のY座標値との差が大きくなる。 On the other hand, the Y carriage (X guide spanned to the left and right) is arranged along the X axis direction, but the direction of the X guide deviates from the X axis direction due to the deflection of the Y carriage in the yawing direction (direction around the Z axis). The longer the distance from the measurement area to the scale, the more the measurement obtained from the Y coordinate value of the position where the stylus of the measurement probe is actually placed in the measurement area and the Y coordinate value of the Y carriage measured by the scale. The difference from the Y coordinate value of the child becomes large.

したがって、従来のように測定領域からスケールまでの距離が長いと、Yキャリッジのヨーイング方向の振れ等によって、YキャリッジのY座標値の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度の低下を招き易い。 Therefore, if the distance from the measurement area to the scale is long as in the conventional case, the measurement accuracy of the Y-coordinate value of the Y-carriage, that is, the measurement accuracy of the Y-coordinate value of the object to be measured, is increased due to the yawing direction of the Y-carriage. It is easy to cause a decrease.

また、定盤の周縁部にスケールを設置した場合には、スケールが外気に近いために周囲温度に影響され易く、スケール自体の伸縮による誤差も生じ易い。 Further, when the scale is installed on the peripheral edge of the surface plate, the scale is easily affected by the ambient temperature because the scale is close to the outside air, and an error due to expansion and contraction of the scale itself 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、YキャリッジのY軸方向の位置の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度の向上を図る三次元座標測定装置を提供することを第2の目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a three-dimensional coordinate measuring device for improving the measurement accuracy of the position of the Y carriage in the Y-axis direction, that is, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the object to be measured. The second purpose is to provide.

また、上記のような三次元座標測定装置において、特許文献1には、定盤の左右側面と、左右側面に沿った定盤上面とでエアパッド(エアベアリング)を介してYキャリッジを支持する支持構造が開示されている。 Further, in the above-mentioned three-dimensional coordinate measuring device, Patent Document 1 states that the left and right side surfaces of the surface plate and the upper surface of the surface plate along the left and right side surfaces support the Y carriage via an air pad (air bearing). The structure is disclosed.

また、特許文献1に記載されているように、定盤の変形による定盤表面の真直度低下や振動などによって測定精度が低下することを避けるため、定盤として、硬度が高く比重の大きい御影石や大理石などの石材のものが使用されている。 Further, as described in Patent Document 1, in order to avoid a decrease in measurement accuracy due to a decrease in the straightness of the surface plate surface due to deformation of the surface plate or vibration, the granite has a high hardness and a large specific gravity as a surface plate. And stone materials such as marble are used.

一方、石材の定盤は、熱伝導率が低いため内部に熱が伝わり難く、定盤の周囲の外気の温度(周囲温度)が変化した場合に、定盤の内部が一様な温度となるまでに長時間に渡り温度勾配が生じる。このような温度勾配が生じると、定盤が変形し、定盤表面(上面、側面等)の真直度低下により測定精度の低下を招くという問題がある。特に定盤の左右の側面はYキャリッジのガイドとして使用されるため、左右の側面の真直度の低下はYキャリッジの支持角度に誤差を生じ、測定結果に大きな影響を及ぼす。 On the other hand, since the heat conductivity of a stone surface plate is low, it is difficult for heat to be transferred to the inside, and when the temperature of the outside air around the surface plate (ambient temperature) changes, the inside of the surface plate becomes a uniform temperature. A temperature gradient occurs over a long period of time. When such a temperature gradient occurs, there is a problem that the surface plate is deformed and the straightness of the surface plate surface (upper surface, side surface, etc.) is lowered, resulting in a decrease in measurement accuracy. In particular, since the left and right side surfaces of the surface plate are used as guides for the Y carriage, a decrease in the straightness of the left and right side surfaces causes an error in the support angle of the Y carriage, which greatly affects the measurement result.

そこで、特許文献1では、Yキャリッジのガイドとして使用されない定盤の表面、即ち、前後の側面を断熱部材で被覆することを開示している。これによれば、定盤の前後の側面から出入りする熱量が低減するため、周囲温度が変化して定盤の内部に温度勾配が生じたとしてもY軸方向に対する温度勾配の発生が抑止される。したがって、周囲温度の変化にかかわらず定盤の左右の側面における真直度の低下が抑止され、測定精度の低下が抑止される。 Therefore, Patent Document 1 discloses that the surface of a surface plate that is not used as a guide for the Y carriage, that is, the front and rear side surfaces are covered with a heat insulating member. According to this, since the amount of heat entering and exiting from the front and rear side surfaces of the surface plate is reduced, the generation of the temperature gradient in the Y-axis direction is suppressed even if the ambient temperature changes and a temperature gradient is generated inside the surface plate. .. Therefore, the decrease in straightness on the left and right sides of the surface plate is suppressed regardless of the change in the ambient temperature, and the decrease in measurement accuracy is suppressed.

ところで、特許文献1のように、定盤の領域のうち、測定対象物が載置されて測定が行われる測定領域と、YキャリッジをY軸方向にガイドするガイド領域とが一体で形成されている場合、YキャリッジをY軸方向に移動させるY駆動機構のモータ等で発生した熱がガイド領域を介して測定領域に流れ込む。 By the way, as in Patent Document 1, in the area of the surface plate, a measurement area on which a measurement object is placed and measurement is performed and a guide area for guiding the Y carriage in the Y-axis direction are integrally formed. If so, the heat generated by the motor of the Y drive mechanism that moves the Y carriage in the Y-axis direction flows into the measurement region through the guide region.

測定領域は体積が大きく熱容量が大きい(熱伝導率が低い)ため、測定領域に熱が流れ込むと定盤が一様な温度となるまでに長い時間を要する。 Since the measurement area has a large volume and a large heat capacity (low thermal conductivity), it takes a long time for the surface plate to reach a uniform temperature when heat flows into the measurement area.

そのため、特許文献1のように定盤の前後の側面を断熱部材で被覆して周囲の気温の影響による定盤のY軸方向に対する温度勾配の発生を抑止しても、Y駆動機構により発生する熱によりY軸方向に対して温度勾配が生じる可能性がある。この場合に、ガイド部の表面の真直度が低下し、測定精度の低下を招く。 Therefore, even if the front and rear side surfaces of the platen are covered with a heat insulating member as in Patent Document 1 to suppress the generation of a temperature gradient in the Y-axis direction of the platen due to the influence of the ambient air temperature, it is generated by the Y drive mechanism. Heat can create a temperature gradient in the Y-axis direction. In this case, the straightness of the surface of the guide portion is lowered, and the measurement accuracy is lowered.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、熱による定盤の変形を抑止して精度の高い測定を行うことができる三次元座標測定装置を提供することを第3の目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a third object of the present invention is to provide a three-dimensional coordinate measuring device capable of suppressing deformation of a surface plate due to heat and performing highly accurate measurement. To do.

本発明の目的を達成するための三次元座標測定装置は、上下面と側面を有し、測定対象物を載置する定盤と、測定プローブを支持し、定盤を跨いで定盤のY軸方向に移動自在な門型のYキャリッジであって、二つの支柱部材により定盤に支持されるYキャリッジと、を備え、二つの支柱部材は、YキャリッジをY軸方向に駆動する駆動機構をもつ第1の支柱部材と、第1の支柱部材に追従移動する第2の支柱部材とを有し、定盤は、第1の支柱部材側で、定盤の上下面に垂直な対の2側面を有し、第1の支柱部材は、定盤の上下方向を挟み込む上下支持部材と、対の2側面を挟み込む側面支持部材との少なくとも一方で定盤に支持され、第2の支柱部材は、定盤の上面にある上面支持部材で支持される。 The three-dimensional coordinate measuring device for achieving the object of the present invention has upper and lower surfaces and side surfaces, and supports a surface plate on which a measurement object is placed and a measurement probe, and Y of the surface plate straddling the surface plate. It is a gate-shaped Y carriage that can move in the axial direction, and includes a Y carriage that is supported by a surface plate by two support members, and the two support members are drive mechanisms that drive the Y carriage in the Y-axis direction. The surface plate has a first strut member having a surface plate and a second strut member that moves following the first strut member, and the surface plate is a pair of pairs perpendicular to the upper and lower surfaces of the surface plate on the first strut member side. The first strut member having two side surfaces is supported by the surface plate at least one of a vertical support member that sandwiches the surface plate in the vertical direction and a side support member that sandwiches the pair of two side surfaces, and the second strut member. Is supported by a top surface support member on the top surface of the surface plate.

この三次元座標測定装置によれば、YキャリッジをY方向に沿って移動させた際にZ軸周りの揺動が抑えられ、ヨーイング誤差を抑えることができる。また、ヨーイング誤差の悪化につながるピッチング誤差及びローリング誤差を低減することができる。その結果、Yキャリッジの振れを抑止することができる。 According to this three-dimensional coordinate measuring device, when the Y carriage is moved along the Y direction, the swing around the Z axis is suppressed, and the yawing error can be suppressed. In addition, pitching error and rolling error, which lead to deterioration of yawing error, can be reduced. As a result, the runout of the Y carriage can be suppressed.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、定盤の第1の支柱部材側の側面を第1の側面とした場合、定盤の上面における第1の側面側にはY軸方向に沿って溝が形成され、且つ第1の支柱部材は、第1の側面及び溝の内面に摺動可能に配置されており、溝の内面は、互いに対向するY軸方向に沿った第2の側面と第3の側面とを有し、且つ第2の側面は第3の側面よりも第1の側面に近い側に形成されており、2側面は、第1の側面と第2の側面とにより構成される。定盤に形成された溝により2側面を構成することで、定盤を基準とした測定精度が得られる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, when the side surface of the surface plate on the first support column member side is the first side surface, the first side surface side of the upper surface of the surface plate is in the Y-axis direction. A groove is formed along the groove, and the first strut member is slidably arranged on the first side surface and the inner surface of the groove, and the inner surface of the groove is a second along the Y-axis direction facing each other. The second side surface is formed closer to the first side surface than the third side surface, and the second side surface is the first side surface and the second side surface. It is composed of. By forming two sides with grooves formed on the surface plate, measurement accuracy based on the surface plate can be obtained.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、第1の支柱部材が少なくとも側面支持部材にて定盤に支持される場合、側面支持部材は、2側面の一方に摺動可能に配置されており、Y軸方向に沿った2箇所に設けられた第1の支持部材及び第2の支持部材と、2側面の他方に摺動可能に配置されており、Y軸方向に沿った2箇所に設けられた第3の支持部材及び第4の支持部材と、を有し、第1の支持部材と第3の支持部材、及び、第2の支持部材と第4の支持部材は、互いに対向する位置に配置されている。これにより、特にYキャリッジのZ軸周りの揺動(ヨーイング誤差)が抑えられる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, when the first support member is supported by the surface plate by at least the side support member, the side support member is slidably arranged on one of the two side surfaces. A first support member and a second support member provided at two locations along the Y-axis direction, and slidably arranged on the other side of the two side surfaces, 2 along the Y-axis direction. It has a third support member and a fourth support member provided at a location, and the first support member and the third support member, and the second support member and the fourth support member have each other. It is located at the opposite position. As a result, the swing (yawing error) of the Y carriage around the Z axis can be suppressed.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、第1の支柱部材が少なくとも上下支持部材にて定盤に支持される場合、上下支持部材は、定盤の上面に摺動可能に配置されており、Y軸方向に沿った2箇所に設けられた第5の支持部材及び第6の支持部材と、定盤の下面に摺動可能に配置されており、Y軸方向に沿った2箇所に設けられた第7の支持部材及び第8の支持部材と、を有し、第5の支持部材と第7の支持部材、及び、第6の支持部材と第8の支持部材は、互いに対向する位置に配置されている。これにより、特にYキャリッジのX軸周りの揺動(ピッチング誤差)が抑えられる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, when the first support member is supported by the surface plate by at least the upper and lower support members, the upper and lower support members are slidably arranged on the upper surface of the surface plate. The fifth support member and the sixth support member provided at two locations along the Y-axis direction are slidably arranged on the lower surface of the surface plate, and 2 along the Y-axis direction. It has a seventh support member and an eighth support member provided at a location, and the fifth support member and the seventh support member, and the sixth support member and the eighth support member have each other. It is located at the opposite position. As a result, the swing (pitching error) around the X-axis of the Y carriage is suppressed.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、駆動機構は、第1の支柱部材が側面支持部材にて定盤に支持される場合、2箇所の側面支持部材の間となる位置で2側面の一方に当接し、且つ第1の支柱部材が上下支持部材にて定盤に支持される場合、2箇所の上下支持部材の間となる位置で2側面の一方に当接する。これにより、Yキャリッジに与えられる振動をY軸方向に沿った2箇所に設けられた側面支持部材や上下支持部材で吸収することができる。これにより、ヨーイング誤差、及びこのヨーイング誤差の悪化につながるピッチング誤差及びローリング誤差を低減することができる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the drive mechanism is at a position between two side surface support members when the first support member is supported by the surface plate by the side surface support member. When it abuts on one of the two side surfaces and the first support member is supported by the surface plate by the upper and lower support members, it abuts on one of the two side surfaces at a position between the two upper and lower support members. As a result, the vibration applied to the Y carriage can be absorbed by the side support members and the vertical support members provided at two locations along the Y-axis direction. Thereby, the yawing error and the pitching error and the rolling error leading to the deterioration of the yawing error can be reduced.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、2箇所のY軸方向の距離は、2側面の間の距離よりも大きい。これにより、Yキャリッジに与えられる振動を低減することができる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the distance between the two Y-axis directions is larger than the distance between the two side surfaces. As a result, the vibration applied to the Y carriage can be reduced.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、駆動機構は、2側面の一方に当接するローラと、ローラを回転させるモータとを備える。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the drive mechanism includes a roller that abuts on one of the two side surfaces and a motor that rotates the roller.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、第1の支柱部材と第2の支柱部材との間の位置において定盤にY軸方向に沿って配置されたスケールにより、YキャリッジのY軸方向の位置を検出する位置検出手段を備える。これにより、定盤の上面において測定対象物が配置される測定領域からスケールまでの距離を短くすることができるので、測定精度を向上させることができる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the Y carriage is provided with a scale arranged along the Y-axis direction on the surface plate at a position between the first strut member and the second strut member. A position detecting means for detecting a position in the Y-axis direction is provided. As a result, the distance from the measurement area where the object to be measured is placed on the upper surface of the surface plate to the scale can be shortened, so that the measurement accuracy can be improved.

また、YキャリッジがY軸方向に移動することによって生じるヨーイング誤差があったとしても、スケールは測定領域と第1の支柱部材の間に存在するため、より測定領域に近い部分(すなわちワークに近い部分)でスケールを読み取ることができる。すなわち、駆動側(第1の支柱部材、駆動機構)よりもヨーイング誤差が小さくなる位置でスケールの読み取りを行うことができるので、より測定精度を向上させることができる。 Further, even if there is a yawing error caused by the movement of the Y carriage in the Y-axis direction, since the scale exists between the measurement area and the first support column member, a portion closer to the measurement area (that is, closer to the work). The scale can be read by (part). That is, since the scale can be read at a position where the yawing error is smaller than that on the drive side (first strut member, drive mechanism), the measurement accuracy can be further improved.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、定盤の第1の支柱部材の側にある側面を第1の側面とした場合、定盤の上面における第1の側面の側にはY軸方向に沿って溝が形成され、且つ第1の支柱部材は、第1の側面及び溝の内面に摺動可能に配置されており、溝の内面は、互いに対向するY軸方向に沿った第2の側面と第3の側面とを有し、且つ第2の側面は第3の側面よりも第1の側面に近い側に形成されており、スケールは、第3の側面に設置される。これにより、定盤の上面において測定対象物が配置される測定領域からスケールまでの距離を短くすることができる。また、定盤の内側の溝の内部にスケールを設置していることから外気の温度変化の影響が少なく、スケールの伸縮による精度低下が抑止される。その結果、測定精度を向上させることができる。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, when the side surface on the side of the first support column member of the surface plate is set as the first side surface, the side surface on the upper surface of the surface plate is on the side of the first side surface. A groove is formed along the Y-axis direction, and the first strut member is slidably arranged on the first side surface and the inner surface of the groove, and the inner surface of the groove is along the Y-axis direction facing each other. It has a second side surface and a third side surface, and the second side surface is formed closer to the first side surface than the third side surface, and the scale is installed on the third side surface. To. As a result, the distance from the measurement area where the measurement object is placed on the upper surface of the surface plate to the scale can be shortened. Further, since the scale is installed inside the groove inside the surface plate, the influence of the temperature change of the outside air is small, and the decrease in accuracy due to the expansion and contraction of the scale is suppressed. As a result, the measurement accuracy can be improved.

さらに、スケールは定盤の第3の側面、すなわち、定盤の上面に対して垂直な垂直面に取り付けられている。このため、仮に定盤の上部(上方)からゴミやホコリが落ちてきたとしても、スケール上に乗ることはなく、ゴミやホコリによるスケール読み取りの誤作動は起こらない。 Further, the scale is attached to a third side surface of the surface plate, that is, a vertical surface perpendicular to the upper surface of the surface plate. Therefore, even if dust or dirt falls from the upper part (upper side) of the surface plate, it will not get on the scale and the scale reading will not malfunction due to the dust or dirt.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、溝の開口を被覆する被覆部材を備える。これにより、溝の内部を外気から遮蔽することができるため、スケールに外気が直接あたることが防止され、また、溝の内部の温度変化も抑止される。したがって、外気の温度変化によるスケールの伸縮がより確実に抑止される。 The three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention includes a covering member that covers the opening of the groove. As a result, the inside of the groove can be shielded from the outside air, so that the outside air is prevented from directly hitting the scale, and the temperature change inside the groove is also suppressed. Therefore, expansion and contraction of the scale due to the temperature change of the outside air is more reliably suppressed.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、定盤のX軸方向に沿った側面を覆う断熱部材を備える。これにより、定盤の側面から定盤の内部又は外気へと出入りする熱が断熱部材により低減されるため、定盤の周囲温度が変化しても、定盤の内部に温度変化が生じ難くなり、定盤の変形が抑止される。また、定盤の内部に温度変化が生じたとしてもY軸方向に対する温度勾配の発生が抑止されるため、少なくとも第1の側面の直進度の低下が抑止され、YキャリッジのY軸方向への移動が精度良く行われる。 The three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention includes a heat insulating member that covers the side surface of the surface plate along the X-axis direction. As a result, the heat entering and exiting the inside of the surface plate or the outside air from the side surface of the surface plate is reduced by the heat insulating member, so that even if the ambient temperature of the surface plate changes, the temperature inside the surface plate is less likely to change. , Deformation of the surface plate is suppressed. Further, even if a temperature change occurs inside the surface plate, the generation of a temperature gradient in the Y-axis direction is suppressed, so that at least a decrease in the straightness of the first side surface is suppressed, and the Y-carriage is moved in the Y-axis direction. The movement is done with high accuracy.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、上下支持部材と側面支持部材と上面支持部材とは、エアパッドである。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the upper and lower support members, the side surface support members, and the upper surface support members are air pads.

本発明の他の態様に係る三次元座標測定装置において、定盤は、石材定盤である。 In the three-dimensional coordinate measuring device according to another aspect of the present invention, the surface plate is a stone surface plate.

本発明の三次元座標測定装置によれば、Yキャリッジの振れを抑止することで、測定精度の向上を図ることができる。 According to the three-dimensional coordinate measuring device of the present invention, the measurement accuracy can be improved by suppressing the runout of the Y carriage.

また、本発明の三次元座標測定装置によれば、YキャリッジのY軸方向の位置の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度の向上を図ることができる。 Further, according to the three-dimensional coordinate measuring device of the present invention, it is possible to improve the measurement accuracy of the position of the Y carriage in the Y-axis direction, that is, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the object to be measured.

本発明の三次元座標測定装置によれば、熱による定盤の変形を抑止して精度の高い測定を行うことができる。 According to the three-dimensional coordinate measuring device of the present invention, deformation of the surface plate due to heat can be suppressed and highly accurate measurement can be performed.

本発明が適用される三次元座標測定装置の外観を示した斜視図(第1の実施形態)Perspective view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device to which the present invention is applied (first embodiment). 本発明が適用される三次元座標測定装置の外観を示した正面図Front view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device to which the present invention is applied. 定盤の右側部を拡大して示した正面図Front view showing the right side of the surface plate enlarged 定盤の右側部を拡大して示した右側面図Right side view showing the right side of the surface plate enlarged カバーを外した状態のYキャリッジを示した斜視図Perspective view showing the Y carriage with the cover removed 定盤の上面を示した上面図であり、Yキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置を示した図(第1の実施形態)It is the top view which showed the upper surface of the surface plate, and is the figure which showed the arrangement with respect to the surface plate of the air pad provided in the Y carriage (first embodiment). 定盤の右側面を示した右側面図であり、Yキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置を示した図(第1の実施形態)It is the right side view which showed the right side surface of the surface plate, and is the figure which showed the arrangement with respect to the surface plate of the air pad provided in the Y carriage (first embodiment). 定盤の溝の部分を拡大して示した正面図Front view showing the groove part of the surface plate enlarged Xガイドから取り外したZコラムを示した斜視図Perspective view showing the Z column removed from the X guide Xガイドから取り外したZコラムを示した斜視図Perspective view showing the Z column removed from the X guide Xガイドから取り外したZコラムを示した斜視図Perspective view showing the Z column removed from the X guide Xガイドから取り外したZコラムの支持部を示した斜視図Perspective view showing the support part of the Z column removed from the X guide. Xガイドから取り外したZコラムの支持部を示した斜視図Perspective view showing the support part of the Z column removed from the X guide. 定盤のYガイドがYキャリッジを支持する支持点の位置関係を定盤の上面側から示した模式図Schematic diagram showing the positional relationship of the support points where the Y guide of the surface plate supports the Y carriage from the upper surface side of the surface plate. 定盤のYガイドがYキャリッジを支持する支持点の位置関係を定盤の右側面側から示した模式図(第1の実施形態)Schematic diagram showing the positional relationship of the support points where the Y guide of the surface plate supports the Y carriage from the right side of the surface plate (first embodiment). 定盤の溝の部分を拡大して示した斜視図であって蛇腹カバーを示した図(第2の実施形態)It is the perspective view which showed the groove part of the surface plate enlarged, and showed the bellows cover (second embodiment). 定盤のYガイドがYキャリッジを支持する支持点と、リニアエンコーダにおけるスケールと、測定対象物が配置される測定領域との位置関係を定盤の上面側から示した模式図(第2の実施形態)Schematic diagram showing the positional relationship between the support point where the Y guide of the surface plate supports the Y carriage, the scale in the linear encoder, and the measurement area where the measurement object is placed from the upper surface side of the surface plate (second embodiment). form) 本発明が適用される三次元座標測定装置の外観を示した斜視図(第3の実施形態)Perspective view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device to which the present invention is applied (third embodiment). 定盤の上面を示した上面図であり、Yキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置を示した図(第3の実施形態)It is the top view which showed the upper surface of the surface plate, and is the figure which showed the arrangement with respect to the surface plate of the air pad provided in the Y carriage (third embodiment). 定盤の右側面を示した右側面図であり、Yキャリッジに設けられたエアパッドの定盤に対する配置を示した図(第3の実施形態)It is the right side view which showed the right side surface of the surface plate, and is the figure which showed the arrangement with respect to the surface plate of the air pad provided in the Y carriage (third embodiment). 周囲温度が低下するときの定盤の収縮の様子を示した図The figure which showed the state of the shrinkage of the surface plate when the ambient temperature drops. 周囲温度が上昇するときの定盤の収縮の様子を示した図The figure which showed the state of the shrinkage of the surface plate when the ambient temperature rises 比較例1の三次元座標測定装置の外観を示した正面図(正面概略図)Front view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device of Comparative Example 1 (schematic front view) 図23中のXXIV−XXIV線に沿う断面図(断面概略図)Sectional view along line XXIV-XXIV in FIG. 23 (schematic sectional view) 比較例2の三次元座標測定装置の外観を示した正面図(正面概略図)Front view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device of Comparative Example 2 (schematic front view) 比較例3の三次元座標測定装置の外観を示した正面図(正面概略図)Front view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device of Comparative Example 3 (schematic front view) 本実施形態の三次元座標測定装置1の外観を示した正面図(正面概略図)Front view (schematic front view) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment. 図27中のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図(断面概略図)Sectional view along line XXVIII-XXVIII in FIG. 27 (schematic sectional view) 定盤の上面を示した上面図であり、Yキャリッジに設けられた各エアパッドと駆動部との配置を示した図It is the top view which showed the upper surface of the surface plate, and is the figure which showed the arrangement of each air pad provided in a Y carriage, and a drive part. 他実施形態の三次元座標測定装置の外観を示した正面図(正面概略図)Front view showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device of another embodiment (frontal schematic view)

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詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1及び図2は、本発明が適用される三次元座標測定装置1の外観を示した斜視図及び正面図(第1の実施形態)である。 1 and 2 are a perspective view and a front view (first embodiment) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 1 to which the present invention is applied.

これらの図に示す三次元座標測定装置1は、設置面(床面)に架台12を介して支持された定盤10を有する。定盤10は花崗岩(granite、御影石)や大理石(marble、石灰岩、結晶質石灰岩)などの石材により矩形状に一体形成され、測定対象物を載置する平坦な上面10Tを有する。上面10Tは、X軸及びY軸に平行に、即ち、Z軸に垂直に配置される。なお、定盤10は石材の定盤に限らない。 The three-dimensional coordinate measuring device 1 shown in these figures has a surface plate 10 supported on an installation surface (floor surface) via a gantry 12. The surface plate 10 is integrally formed in a rectangular shape with a stone material such as granite (granite) or marble (marble, limestone, crystalline limestone), and has a flat upper surface 10T on which an object to be measured is placed. The upper surface 10T is arranged parallel to the X-axis and the Y-axis, that is, perpendicular to the Z-axis. The surface plate 10 is not limited to the stone surface plate.

定盤10の上面10T側には、定盤10を跨いで門型のYキャリッジ14が設置される。Yキャリッジ14は、定盤10を正面側から見たときの定盤10の右側及び左側(片側)の各々にZ軸方向に沿って延在して立設される第1の支柱部材である右Yキャリッジ16及び第2の支柱部材である左Yキャリッジ18と、右Yキャリッジ16及び左Yキャリッジ18の上端部に架け渡されてX軸方向に沿って延在する柱状のXガイド20とを有する。 On the upper surface 10T side of the surface plate 10, a gate-shaped Y carriage 14 is installed across the surface plate 10. The Y carriage 14 is a first strut member that extends along the Z-axis direction on each of the right side and the left side (one side) of the surface plate 10 when the surface plate 10 is viewed from the front side. A right Y carriage 16 and a left Y carriage 18 which is a second support column member, and a columnar X guide 20 which is bridged over the upper ends of the right Y carriage 16 and the left Y carriage 18 and extends along the X axis direction. Has.

右Yキャリッジ16の下端部は、定盤10に形成されるY軸方向に沿った後述のYガイド42に移動自在に支持される。また、右Yキャリッジ16の下端部には、Yガイド42に当接する駆動部が設けられており、右Yキャリッジ16はその駆動部の駆動力によってYガイド42に沿って移動する。左Yキャリッジ18の下端部は、定盤10の上面10Tに摺動自在に支持される。 The lower end of the right Y carriage 16 is movably supported by a Y guide 42 described later along the Y-axis direction formed on the surface plate 10. Further, a drive unit that comes into contact with the Y guide 42 is provided at the lower end of the right Y carriage 16, and the right Y carriage 16 moves along the Y guide 42 by the driving force of the drive unit. The lower end of the left Y carriage 18 is slidably supported by the upper surface 10T of the surface plate 10.

これによって、Yキャリッジ14は、定盤10に対してY軸方向に移動可能に支持され、また、右Yキャリッジ16の下端部の駆動部により、右Yキャリッジ16を駆動側とし、左Yキャリッジ18を従動側としてY軸方向に移動する。 As a result, the Y carriage 14 is supported so as to be movable in the Y-axis direction with respect to the surface plate 10, and the right Y carriage 16 is set as the drive side by the drive unit at the lower end of the right Y carriage 16, and the left Y carriage 14 is used as the drive side. It moves in the Y-axis direction with 18 as the driven side.

Xガイド20には、Zコラム22がXガイド20に沿って移動自在に支持される。Zコラム22は、Xガイド20に当接する駆動部を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってXガイド20に沿ってX軸方向に移動する。 The Z column 22 is movably supported by the X guide 20 along the X guide 20. The Z column 22 has a built-in drive unit that comes into contact with the X guide 20, and moves in the X-axis direction along the X guide 20 by the driving force of the drive unit.

また、Zコラム22の内部には、Z軸に沿って延在する柱状のZキャリッジ24がZ軸方向に移動自在に支持されており(図2参照)、そのZキャリッジ24の下端部側がZコラム22の下端部側から突出する。Zコラム22は、Zキャリッジ24に当接する駆動部を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってZキャリッジ24がZ軸方向に移動する。 Further, inside the Z column 22, a columnar Z carriage 24 extending along the Z axis is supported so as to be movable in the Z axis direction (see FIG. 2), and the lower end side of the Z carriage 24 is Z. It protrudes from the lower end side of the column 22. The Z column 22 has a built-in drive unit that comes into contact with the Z carriage 24, and the Z carriage 24 moves in the Z-axis direction by the driving force of the drive unit.

Zキャリッジ24の下端部には、タッチプローブ等の測定プローブ26が取り付けられる。測定プローブ26は、例えば、先端球を有する棒状のスタイラス28を有し、測定プローブ26は、スタイラス28の先端(先端球)の測定対象物への接触の有無やスタイラス28の先端の測定対象物への接触により生じるスタイラス28の変位量を検出する。 A measurement probe 26 such as a touch probe is attached to the lower end of the Z carriage 24. The measuring probe 26 has, for example, a rod-shaped stylus 28 having a tip sphere, and the measuring probe 26 includes the presence or absence of contact of the tip (tip sphere) of the stylus 28 with the measurement object and the measurement object at the tip of the stylus 28. The amount of displacement of the stylus 28 caused by contact with the stylus 28 is detected.

以上のごとく構成された三次元座標測定装置1は、Yキャリッジ14のY軸方向への移動、Zコラム22のX軸方向への移動、及び、Zキャリッジ24のZ軸方向への移動によって測定プローブ26のスタイラス28をX、Y、Z軸方向に移動させ、定盤10の上面10Tに載置された測定対象物の表面に沿わせてスタイラス28の先端(先端球)を移動させる。そして、そのときのYキャリッジ14のY軸方向の位置(移動量)、Zコラム22のX軸方向の位置(移動量)、Zキャリッジ24のZ軸方向の位置(移動量)、及びスタイラス28の位置(変位量)を計測することにより、測定対象物の表面の各位置の三次元座標を測定する。なお、三次元座標の測定に関する処理については周知であるので詳細な説明は省略する。 The three-dimensional coordinate measuring device 1 configured as described above measures by moving the Y carriage 14 in the Y-axis direction, moving the Z column 22 in the X-axis direction, and moving the Z carriage 24 in the Z-axis direction. The stylus 28 of the probe 26 is moved in the X, Y, and Z-axis directions, and the tip (tip sphere) of the stylus 28 is moved along the surface of the object to be measured placed on the upper surface 10T of the platen 10. Then, the position of the Y carriage 14 in the Y-axis direction (movement amount), the position of the Z column 22 in the X-axis direction (movement amount), the position of the Z carriage 24 in the Z-axis direction (movement amount), and the stylus 28 at that time. By measuring the position (displacement amount) of, the three-dimensional coordinates of each position on the surface of the object to be measured are measured. Since the processing related to the measurement of the three-dimensional coordinates is well known, detailed description thereof will be omitted.

次に、Yキャリッジ14をY軸方向に移動可能に支持すると共にY軸方向に移動させるY駆動機構について説明する。 Next, a Y drive mechanism that movably supports the Y carriage 14 in the Y-axis direction and moves the Y-carriage 14 in the Y-axis direction will be described.

まず、Y駆動機構におけるYキャリッジ14の支持手段(Yガイド機構、二つの支柱部材)について説明する。 First, the supporting means (Y guide mechanism, two strut members) of the Y carriage 14 in the Y drive mechanism will be described.

図3及び図4は、定盤10の右側部を拡大して示した正面図及び右側面図である。 3 and 4 are an enlarged front view and a right side view of the right side portion of the surface plate 10.

図3に示すように、定盤10は、Z軸に垂直な上面10T及び下面10Bと、X軸に垂直な右側面10R(本発明の第1の側面に相当)を有する。また、定盤10の右側面10Rの近くであって定盤10の上面10T側には、Y軸方向に沿った溝40が形成される。 As shown in FIG. 3, the surface plate 10 has an upper surface 10T and a lower surface 10B perpendicular to the Z axis, and a right side surface 10R (corresponding to the first side surface of the present invention) perpendicular to the X axis. Further, a groove 40 is formed along the Y-axis direction on the upper surface 10T side of the surface plate 10 near the right side surface 10R of the surface plate 10.

なお、図1及び図2では、溝40の上部開口に蛇腹カバー等の伸縮自在の被覆部材が設置され、定盤10の前側及び後側の側面に金属カバー等の板状の被覆部材が取り付けられた状態を示しているが、図3及び図4ではそれらの被覆部材を取り外した状態が示されている。 In FIGS. 1 and 2, a stretchable covering member such as a bellows cover is installed in the upper opening of the groove 40, and a plate-shaped covering member such as a metal cover is attached to the front and rear side surfaces of the surface plate 10. Although the state is shown, FIGS. 3 and 4 show a state in which the covering members are removed.

溝40は、互いに対向するX軸に垂直な右側面40R(本発明の第2の側面に相当)及び左側面40L(本発明の第3の側面に相当)と、Z軸に垂直な底面40Bとを有する。 The grooves 40 include a right side surface 40R (corresponding to the second side surface of the present invention) and a left side surface 40L (corresponding to the third side surface of the present invention) perpendicular to the X axis facing each other, and a bottom surface 40B perpendicular to the Z axis. And have.

これにより、溝40の右側面40Rと、定盤10の右側面10Rと、それらの間の定盤10の上面10Tと、定盤10の下面10Bとで、Y軸方向に沿って延在するYガイド42が形成される。 As a result, the right side surface 40R of the groove 40, the right side surface 10R of the surface plate 10, the upper surface 10T of the surface plate 10 between them, and the lower surface 10B of the surface plate 10 extend along the Y-axis direction. The Y guide 42 is formed.

なお、定盤10の右側面10Rと、溝40の右側面40R及び左側面40Lは、Y軸方向に沿って形成された面であれば必ずしもX軸に垂直な面でなくてもよく、定盤10の下面10Bと溝40の底面40Bは、必ずしもZ軸に垂直な面でなくてもよい。 The right side surface 10R of the surface plate 10 and the right side surface 40R and the left side surface 40L of the groove 40 do not necessarily have to be surfaces perpendicular to the X axis as long as they are formed along the Y-axis direction. The lower surface 10B of the board 10 and the bottom surface 40B of the groove 40 do not necessarily have to be planes perpendicular to the Z axis.

また、以下において、溝40の右側面40RをYガイド42の左側面42L、定盤10の右側面10RをYガイド42の右側面42R、それらの間の定盤10の上面10TをYガイド42の上面42T、定盤10の下面10BをYガイド42の下面42Bというものとする。 Further, in the following, the right side surface 40R of the groove 40 is the left side surface 42L of the Y guide 42, the right side surface 10R of the surface plate 10 is the right side surface 42R of the Y guide 42, and the upper surface 10T of the surface plate 10 between them is the Y guide 42. The upper surface 42T and the lower surface 10B of the surface plate 10 are referred to as the lower surface 42B of the Y guide 42.

一方、図5には、各部のカバーを取り外した状態のYキャリッジ14の斜視図が示されており、図4及び図5に示すように、右Yキャリッジ16の下端部には、Y軸方向に幅広の支持部50が設けられる。 On the other hand, FIG. 5 shows a perspective view of the Y carriage 14 with the covers of each part removed, and as shown in FIGS. 4 and 5, the lower end portion of the right Y carriage 16 is in the Y-axis direction. Is provided with a wide support portion 50.

また、支持部50は、図3のように正面側からみると二股状に形成される。 Further, the support portion 50 is formed in a bifurcated shape when viewed from the front side as shown in FIG.

なお、図3及び図4では支持部50を覆う被覆部材を取り外した状態が示されている。 Note that FIGS. 3 and 4 show a state in which the covering member covering the support portion 50 is removed.

支持部50は、主に図3に示すように、Yガイド42の上面42Tに対向し、Z軸に直交する方向(水平方向)に沿って配置される基端部52と、基端部52からZ軸方向に延設されてYガイド42の右側面42Rに対向する側に配置される右側部54と、基端部52からZ軸方向に延設されてYガイド42の左側面42Lに対向する側に配置される左側部56とを有する。 As shown mainly in FIG. 3, the support portion 50 has a base end portion 52 facing the upper surface 42T of the Y guide 42 and arranged along a direction (horizontal direction) orthogonal to the Z axis, and a base end portion 52. The right side portion 54 extending in the Z-axis direction and arranged on the side facing the right side surface 42R of the Y guide 42, and the base end portion 52 extending in the Z-axis direction to the left side surface 42L of the Y guide 42. It has a left side portion 56 arranged on the opposite side.

また、右側部54の下端部にはYガイド42の下面42Bに対向する位置までX軸方向に延設された支持板58A、58Aが支持部50の先端部58として設けられる。 Further, at the lower end of the right side portion 54, support plates 58A and 58A extending in the X-axis direction to a position facing the lower surface 42B of the Y guide 42 are provided as the tip end portion 58 of the support portion 50.

支持部50のこれらの基端部52、右側部54、左側部56、及び先端部58の各々には、次に示すように、空気を噴出することでYガイド42に対して摺動可能となる複数の円板状のエアパッドが設けられる。また、左Yキャリッジ18の下端部にも空気を噴出することで定盤10の上面10Tに対して摺動可能となる円板状のエアパッドが設けられる。 As shown below, each of the base end portion 52, the right side portion 54, the left side portion 56, and the tip portion 58 of the support portion 50 can be slidable with respect to the Y guide 42 by ejecting air. A plurality of disk-shaped air pads are provided. Further, a disk-shaped air pad is also provided at the lower end of the left Y carriage 18 so as to be slidable with respect to the upper surface 10T of the surface plate 10 by ejecting air.

図6及び図7は、定盤10の上面10T及び右側面10Rを示した上面図及び右側面図であり、Yキャリッジ14に設けられたエアパッドの定盤10に対する配置が示されている。 6 and 7 are a top view and a right side view showing the upper surface 10T and the right side surface 10R of the surface plate 10, and show the arrangement of the air pad provided on the Y carriage 14 with respect to the surface plate 10.

これらの図において、Yガイド42の上面42Tに沿って配置された2つのエアパッド62F、62E(本発明の上下支持部材に相当)は、支持部50の基端部52においてY軸方向に沿った2箇所(Y軸に平行な直線上の2箇所)の位置に設けられており、Yガイド42の上面42Tに対向して下向きに配置される。 In these figures, the two air pads 62F and 62E (corresponding to the upper and lower support members of the present invention) arranged along the upper surface 42T of the Y guide 42 are along the Y-axis direction at the base end portion 52 of the support portion 50. It is provided at two positions (two points on a straight line parallel to the Y axis), and is arranged downward facing the upper surface 42T of the Y guide 42.

Yガイド42の右側面42Rに沿って配置された2つのエアパッド64F、64E(本発明の側面支持部材に相当)は、支持部50の右側部54においてY軸方向に沿った2箇所(Y軸に平行な直線上の2箇所)の位置に設けられており、Yガイド42の右側面42Rに対向して左向きに配置される。 The two air pads 64F and 64E (corresponding to the side support members of the present invention) arranged along the right side surface 42R of the Y guide 42 are provided at two locations (Y-axis) along the Y-axis direction on the right side portion 54 of the support portion 50. It is provided at two positions on a straight line parallel to the above, and is arranged to the left facing the right side surface 42R of the Y guide 42.

Yガイド42の左側面42L(溝40の右側面40R)に沿って配置された2つのエアパッド66F、66E(本発明の側面支持部材に相当)は、支持部50の左側部56においてY軸方向に沿った2箇所(Y軸に平行な直線上の2箇所)の位置に設けられており、Yガイド42の左側面42Lに対向して右向きに配置される。なお、エアパッド64F、64E,66F、66Eは、本発明の第1の支持部材と第2の支持部材と第3の支持部材と第4の支持部材とに相当する。 The two air pads 66F and 66E (corresponding to the side support members of the present invention) arranged along the left side surface 42L of the Y guide 42 (the right side surface 40R of the groove 40) are located in the left side portion 56 of the support portion 50 in the Y-axis direction. It is provided at two positions along the line (two points on a straight line parallel to the Y axis), and is arranged to face the left side surface 42L of the Y guide 42 and face the right side. The air pads 64F, 64E, 66F, and 66E correspond to the first support member, the second support member, the third support member, and the fourth support member of the present invention.

Yガイド42の下面42Bに沿って配置された2つのエアパッド68F、68E(図3及び図7参照、本発明の上下支持部材に相当)は、支持部50の先端部58においてY軸方向に沿った2箇所(Y軸に平行な直線上の2箇所)の位置に設けられ、Yガイド42の下面に対向して上向きに配置される。なお、エアパッド62F,62E,68F,68Eは、本発明の第5の支持部材と第6の支持部材と第7の支持部材と第8の支持部材とに相当する。 The two air pads 68F and 68E (see FIGS. 3 and 7, corresponding to the upper and lower support members of the present invention) arranged along the lower surface 42B of the Y guide 42 are located along the Y-axis direction at the tip end 58 of the support portion 50. It is provided at two locations (two locations on a straight line parallel to the Y axis) and is arranged upward facing the lower surface of the Y guide 42. The air pads 62F, 62E, 68F, 68E correspond to the fifth support member, the sixth support member, the seventh support member, and the eighth support member of the present invention.

定盤10の左側面の近くの上面に配置されたエアパッド70(本発明の上面支持部材に相当)は、左Yキャリッジ18の下端部に設けられ、定盤10の上面10Tに対向して下向きに配置される。 The air pad 70 (corresponding to the upper surface support member of the present invention) arranged on the upper surface near the left side surface of the surface plate 10 is provided at the lower end portion of the left Y carriage 18 and faces downward toward the upper surface 10T of the surface plate 10. Is placed in.

ここで、支持部50の基端部52、右側部54、左側部56、及び先端部58の各々において、前側(正面側)に設置されるエアパッド62F、64F、66F、68Fは、Y軸方向に関して略同一位置に配置され(即ち、同一のXZ平面に沿った位置に配置され)、後側(背面側)に配置されるエアパッド62E、64E、66E、68Eは、Y軸方向に関して略同一位置に配置される。 Here, the air pads 62F, 64F, 66F, 68F installed on the front side (front side) of each of the base end portion 52, the right side portion 54, the left side portion 56, and the tip portion 58 of the support portion 50 are in the Y-axis direction. The air pads 62E, 64E, 66E, 68E arranged at substantially the same position (that is, arranged along the same XZ plane) and rearward (rear side) are substantially the same position with respect to the Y-axis direction. Is placed in.

支持部50の右側部54に設置されるエアパッド64F、64Eと左側部56に設置されるエアパッド66F、66Eとは、互いに対向する位置(即ち、Z軸方向に関して略同一位置)に配置される。 The air pads 64F and 64E installed on the right side portion 54 of the support portion 50 and the air pads 66F and 66E installed on the left side portion 56 are arranged at positions facing each other (that is, substantially the same position in the Z-axis direction).

支持部50の基端部52に設置されるエアパッド62F、62Eと先端部58に設置されるエアパッド68F、68Eとは、互いに対向する位置(即ち、X軸方向に関して略同一位置)に配置される。 The air pads 62F and 62E installed at the base end portion 52 of the support portion 50 and the air pads 68F and 68E installed at the tip end portion 58 are arranged at positions facing each other (that is, substantially the same position in the X-axis direction). ..

左Yキャリッジ18の下端部に設置されるエアパッド70は、そのY軸方向に関する位置が、Yキャリッジ14と共にY軸方向に移動する全ての部材(Yキャリッジ14及びZコラム22)の重心のY軸方向の位置と略一致する位置に配置される。 The air pad 70 installed at the lower end of the left Y-carriage 18 has a Y-axis of the center of gravity of all the members (Y-carriage 14 and Z column 22) whose position with respect to the Y-axis direction moves in the Y-axis direction together with the Y-carriage 14. It is placed at a position that roughly matches the position in the direction.

また、エアパッド62F、62E、70が例えば直径110mmのものであるのに対して、エアパッド64F、64E、66F、66Eは、エアパッド62F、62E、70よりも直径が小さい例えば直径80mmのものが用いられる。更に、エアパッド68F、68Eは、エアパッド64F、64E、66F、66Eよりも直径が小さい例えば直径60mmのものが用いられる。 Further, while the air pads 62F, 62E, 70 have a diameter of 110 mm, for example, the air pads 64F, 64E, 66F, 66E have a diameter smaller than that of the air pads 62F, 62E, 70, for example, 80 mm in diameter. .. Further, as the air pads 68F and 68E, those having a diameter smaller than that of the air pads 64F, 64E, 66F and 66E, for example, having a diameter of 60 mm are used.

なお、参考として、定盤10は、X軸方向の幅(横幅)が約800mm〜約1000mm、Y軸方向の幅(奥行き)が約1200mm〜約2700mmのものが用いられ、Yキャリッジ14は、Z軸方向の幅(高さ)として約600mm〜約800mmを有し、支持部50は、Y軸方向の幅(奥行き)として約650mmを有する。 As a reference, the surface plate 10 has a width (width) of about 800 mm to about 1000 mm in the X-axis direction and a width (depth) of about 1200 mm to about 2700 mm in the Y-axis direction. The width (height) in the Z-axis direction is about 600 mm to about 800 mm, and the support portion 50 has a width (depth) of about 650 mm in the Y-axis direction.

以上のごとく構成されたYキャリッジ14の支持手段によれば、Yキャリッジ14は、右Yキャリッジ16における支持部50のエアパッド62F、62E、64F、64E、66F、66E、68F、68Eを介してYガイド42(定盤10)に支持される。即ち、支持部50とYガイド42との係合によってYキャリッジ14がYガイド42に支持される。また、これと共に、Yキャリッジ14は、左Yキャリッジ18におけるエアパッド70を介して定盤10(上面10T)に支持される。 According to the support means of the Y carriage 14 configured as described above, the Y carriage 14 is Y via the air pads 62F, 62E, 64F, 64E, 66F, 66E, 68F, 68E of the support portion 50 in the right Y carriage 16. It is supported by the guide 42 (surface plate 10). That is, the Y carriage 14 is supported by the Y guide 42 by the engagement between the support portion 50 and the Y guide 42. Along with this, the Y carriage 14 is supported by the surface plate 10 (upper surface 10T) via the air pad 70 on the left Y carriage 18.

また、各エアパッド62F、62E、64F、64E、66F、66E、68F、68E、70から空気を噴出することで、右Yキャリッジ16における支持部50の各エアパッド62F、62E、64F、64E、66F、66E、68F、68EがYガイド42に対してY軸方向に摺動可能な状態となり、かつ、左Yキャリッジ18におけるエアパッド70が定盤10の上面10Tに対して摺動可能な状態となる。 Further, by ejecting air from the air pads 62F, 62E, 64F, 64E, 66F, 66E, 68F, 68E, 70, the air pads 62F, 62E, 64F, 64E, 66F of the support portion 50 in the right Y carriage 16 The 66E, 68F, and 68E are slidable with respect to the Y guide 42 in the Y-axis direction, and the air pad 70 on the left Y carriage 18 is slidable with respect to the upper surface 10T of the surface plate 10.

したがって、Yキャリッジ14が定盤10に対してY軸方向に移動可能な状態となる。 Therefore, the Y carriage 14 is in a state where it can move in the Y-axis direction with respect to the surface plate 10.

続いて、Y駆動機構におけるYキャリッジ14の駆動手段について説明する。 Subsequently, the driving means of the Y carriage 14 in the Y driving mechanism will be described.

図4のように支持部50の右側部54には、駆動部80が設けられる。図6及び図7にも示されているように駆動部80は、支持部50の右側部54に設けられる2つのエアパッド64F、64Eの間の略中間となる位置に配置される。なお、駆動部80を、支持部50の左側部56であって且つ2つのエアパッド66F、66Eの間の略中間となる位置に配置してもよい。 As shown in FIG. 4, a drive unit 80 is provided on the right side portion 54 of the support unit 50. As shown in FIGS. 6 and 7, the drive unit 80 is arranged at a position substantially intermediate between the two air pads 64F and 64E provided on the right side portion 54 of the support unit 50. The drive unit 80 may be arranged on the left side portion 56 of the support portion 50 and at a position substantially intermediate between the two air pads 66F and 66E.

駆動部80は、モータ82と、回転自在のローラ84と、それらを動力伝達可能に連結する減速機構とが支持部材に組み付けられて一体的に構成されており、モータ82を駆動するとローラ84が回転する。 The drive unit 80 is integrally formed by assembling a motor 82, a rotatable roller 84, and a reduction mechanism for connecting them so as to be able to transmit power to a support member. When the motor 82 is driven, the roller 84 is integrally configured. Rotate.

この駆動部80は、図6に示すようにローラ84の回転軸がZ軸と平行に、かつ、ローラ84の外周面が2つのエアパッド64F、64Eの間の略中間となる位置においてYガイド42の右側面42R(定盤10の右側面10R)に当接するようにして支持部50の右側部54に設置される。 As shown in FIG. 6, the drive unit 80 has a Y guide 42 at a position where the rotation axis of the roller 84 is parallel to the Z axis and the outer peripheral surface of the roller 84 is substantially intermediate between the two air pads 64F and 64E. It is installed on the right side portion 54 of the support portion 50 so as to abut on the right side surface 42R (right side surface 10R of the surface plate 10).

したがって、駆動部80のモータ82を駆動してローラ84を回転させることで、Yガイド42に沿って支持部50が移動し、Yキャリッジ14がY軸方向に移動する。 Therefore, by driving the motor 82 of the drive unit 80 to rotate the roller 84, the support unit 50 moves along the Y guide 42, and the Y carriage 14 moves in the Y-axis direction.

なお、Yキャリッジ14の駆動手段として、駆動部80の他にYガイド42の左側面42Lに当接する駆動部を例えば駆動部80に対峙させて設けてもよいし、駆動部80の代わりにYガイド42の左側面42Lに当接する駆動部のみを設けてもよい。 As the driving means of the Y carriage 14, in addition to the driving unit 80, a driving unit that contacts the left side surface 42L of the Y guide 42 may be provided, for example, facing the driving unit 80, or Y instead of the driving unit 80. Only the drive unit that comes into contact with the left side surface 42L of the guide 42 may be provided.

続いて、Y駆動機構におけるYキャリッジ14の位置検出手段について説明する。 Subsequently, the position detecting means of the Y carriage 14 in the Y drive mechanism will be described.

図8は、定盤10の溝40の部分を拡大して示した正面図である。同図に示すように溝40の左側面40Lには、例えば光学式のリニアエンコーダ110を構成する長板状のスケール112であって格子目盛が設けられたスケール112がY軸方向に沿って設置される(図6参照)。 FIG. 8 is an enlarged front view showing a portion of the groove 40 of the surface plate 10. As shown in the figure, on the left side surface 40L of the groove 40, for example, a long plate-shaped scale 112 constituting an optical linear encoder 110 and provided with a grid scale is installed along the Y-axis direction. (See FIG. 6).

一方、支持部50の左側部56には、リニアエンコーダ110を構成する光センサ114が支持部材を設置され、スケール112に対向した位置に配置される(図6参照)。そして、光センサ114に対向する位置に形成されたスケール112の格子目盛に応じた検出信号が光センサ114から出力される。 On the other hand, on the left side portion 56 of the support portion 50, an optical sensor 114 constituting the linear encoder 110 is installed with a support member and arranged at a position facing the scale 112 (see FIG. 6). Then, a detection signal corresponding to the grid scale of the scale 112 formed at a position facing the optical sensor 114 is output from the optical sensor 114.

このリニアエンコーダ110によれば、Yキャリッジ14がY軸方向に移動すると、Yキャリッジ14と共に光センサ114がY軸方向に移動し、スケール112に対する光センサ114の対向位置が変化する。このとき、光センサ114から出力される検出信号に基づいてYキャリッジ14のY軸方向の位置が検出される。 According to the linear encoder 110, when the Y carriage 14 moves in the Y-axis direction, the optical sensor 114 moves in the Y-axis direction together with the Y carriage 14, and the position of the optical sensor 114 facing the scale 112 changes. At this time, the position of the Y carriage 14 in the Y-axis direction is detected based on the detection signal output from the optical sensor 114.

次に、Zコラム22をX軸方向に移動可能に支持すると共にX軸方向に移動させるX駆動機構について説明する。 Next, an X drive mechanism that movably supports the Z column 22 in the X-axis direction and moves the Z column 22 in the X-axis direction will be described.

まず、X駆動機構におけるZコラム22の支持手段(Xガイド機構)について説明する。 First, the supporting means (X guide mechanism) of the Z column 22 in the X drive mechanism will be described.

図5には、上述のようにカバーを外した状態のYキャリッジ14が示されており、図9、図10、図11には、Xガイド20から取り外したZコラム22が示されている。これらの図に示されているようにZコラム22は、各種部品が組み付けられる支持部200であってXキャリッジに相当する支持部200を備え、支持部200には、四角柱状のXガイド20を挿通するX軸方向に沿った矩形状のXガイド挿通孔202が設けられる。 FIG. 5 shows the Y carriage 14 with the cover removed as described above, and FIGS. 9, 10, and 11 show the Z column 22 removed from the X guide 20. As shown in these figures, the Z column 22 includes a support portion 200 to which various parts are assembled and corresponds to an X carriage, and the support portion 200 is provided with a square columnar X guide 20. A rectangular X-guide insertion hole 202 is provided along the X-axis direction through which the insertion is made.

支持部200において、Xガイド挿通孔202を画定する前面202F、後面202E、上面202T、及び下面202B(Xガイド挿通孔202の前面202F等という)の各々には、空気を噴出することでXガイド20に対して摺動可能となる円板状のエアパッドが設けられる。 In the support portion 200, the X guide is blown to each of the front surface 202F, the rear surface 202E, the upper surface 202T, and the lower surface 202B (referred to as the front surface 202F of the X guide insertion hole 202) that define the X guide insertion hole 202. A disk-shaped air pad that is slidable with respect to 20 is provided.

Xガイド挿通孔202の前面202Fには、図10に示すように上下と左右に対称となる4箇所の各々に1つずつの合計4つのエアパッド210、210、210、210が配置され、Xガイド20の前面20F(図5参照)に対向して後向きに配置される。 As shown in FIG. 10, a total of four air pads 210, 210, 210, 210 are arranged on the front surface 202F of the X guide insertion hole 202, one at each of four symmetrical locations vertically and horizontally, and the X guide is provided. It is arranged backward so as to face the front surface 20F (see FIG. 5) of the 20.

Xガイド挿通孔202の後面202Eには、図11に示すように上側の2箇所と下側の1箇所の各々に1つずつの合計3つのエアパッド212、212、212が配置され、Xガイド20の後面20E(図5参照)に対向して前向きに配置される。 As shown in FIG. 11, a total of three air pads 212, 212, and 212 are arranged on the rear surface 202E of the X guide insertion hole 202, one at each of the upper two locations and the lower one, and the X guide 20 is provided. It is arranged forward facing the rear surface 20E (see FIG. 5).

Xガイド挿通孔202の上面202Tには、図9に示すように左右の2箇所の各々に1つずつの合計2つのエアパッド214、214が配置され、Xガイド20の上面20T(図5参照)に対向して下向きに配置される。 As shown in FIG. 9, a total of two air pads 214 and 214 are arranged on the upper surface 202T of the X guide insertion hole 202, one at each of the two left and right locations, and the upper surface 20T of the X guide 20 (see FIG. 5). It is arranged downward facing the.

Xガイド挿通孔202の下面202Bには、図10に示すように1つのエアパッド216が配置され、Xガイド20の下面20B(図5参照)に対向して上向きに配置される。 As shown in FIG. 10, one air pad 216 is arranged on the lower surface 202B of the X guide insertion hole 202, and is arranged upward facing the lower surface 20B (see FIG. 5) of the X guide 20.

以上のごとく構成されたZコラム22の支持手段によれば、支持部200のXガイド挿通孔202にXガイド20を挿通させると、支持部200は、エアパッド210、212、214、216を介してXガイド20に支持されて、Zコラム22が支持部200を介してXガイド20に支持される。 According to the support means of the Z column 22 configured as described above, when the X guide 20 is inserted into the X guide insertion hole 202 of the support portion 200, the support portion 200 passes through the air pads 210, 212, 214, 216. Supported by the X guide 20, the Z column 22 is supported by the X guide 20 via the support portion 200.

また、各エアパッド210、212、214、216から空気を噴出することで、支持部200の各エアパッド210、212、214、216がXガイド20に対してX軸方向に摺動可能な状態となる。 Further, by ejecting air from the air pads 210, 212, 214, 216, the air pads 210, 212, 214, 216 of the support portion 200 are in a state of being slidable in the X-axis direction with respect to the X guide 20. ..

したがって、Zコラム22がX軸方向に移動可能な状態となる。 Therefore, the Z column 22 is in a state of being movable in the X-axis direction.

続いて、X駆動機構におけるZコラム22の駆動手段について説明する。 Subsequently, the driving means of the Z column 22 in the X driving mechanism will be described.

図9〜図11に示すようにXガイド挿通孔202の後面202Eには、上述のY駆動機構における駆動部80と同様の構成を有し、モータ222とローラ224(図11参照)を備えた駆動部220が設けられる。駆動部220は、ローラ224の回転軸がZ軸と平行となるようにXガイド挿通孔202の後面202Eに設置され、かつ、ローラ224の外周面がXガイド挿通孔202の後面202Eの上側に設置された2つのエアパッド212、212の間の略中間となる位置においてXガイド20の後面20E(図5参照)に当接するように設置される。 As shown in FIGS. 9 to 11, the rear surface 202E of the X guide insertion hole 202 has the same configuration as the drive unit 80 in the Y drive mechanism described above, and includes a motor 222 and a roller 224 (see FIG. 11). A drive unit 220 is provided. The drive unit 220 is installed on the rear surface 202E of the X guide insertion hole 202 so that the rotation axis of the roller 224 is parallel to the Z axis, and the outer peripheral surface of the roller 224 is on the upper side of the rear surface 202E of the X guide insertion hole 202. It is installed so as to abut on the rear surface 20E (see FIG. 5) of the X guide 20 at a position substantially intermediate between the two installed air pads 212 and 212.

したがって、駆動部220のモータ222を駆動してローラ224を回転させることで、Xガイド20に沿って支持部200が移動し、Zコラム22がX軸方向に移動する。 Therefore, by driving the motor 222 of the drive unit 220 to rotate the roller 224, the support unit 200 moves along the X guide 20, and the Z column 22 moves in the X-axis direction.

なお、Xガイド20及び支持部200には、X駆動機構におけるZコラム22の位置検出手段として、Y駆動機構における上述のリニアエンコーダ110と同様の光学式のリニアエンコーダが設けられ、Xガイド20には、長板状のスケールがX軸方向に沿って設置され、支持部200には、光センサがスケールに対向した位置に配置される。 The X guide 20 and the support portion 200 are provided with an optical linear encoder similar to the above-mentioned linear encoder 110 in the Y drive mechanism as a position detecting means of the Z column 22 in the X drive mechanism. In, a long plate-shaped scale is installed along the X-axis direction, and an optical sensor is arranged at a position facing the scale on the support portion 200.

次に、Zキャリッジ24をZ軸方向に移動可能に支持すると共にZ軸方向に移動させるZ駆動機構について説明する。 Next, a Z drive mechanism that movably supports the Z carriage 24 in the Z-axis direction and moves the Z-carriage 24 in the Z-axis direction will be described.

まず、Z駆動機構におけるZキャリッジ24の支持手段(Zガイド機構)について説明する。 First, the supporting means (Z guide mechanism) of the Z carriage 24 in the Z drive mechanism will be described.

図12、図13には、図9〜図11に示したZコラム22の支持部200からZキャリッジ24を取り外した状態が示されており、これらの図に示されているように支持部200には、四角柱状のZキャリッジ24を挿通するZ軸方向に沿った矩形状のZキャリッジ挿通孔250がXガイド挿通孔202の前側に設けられる。 12 and 13 show a state in which the Z carriage 24 is removed from the support portion 200 of the Z column 22 shown in FIGS. 9 to 11, and as shown in these views, the support portion 200 Is provided with a rectangular Z-carriage insertion hole 250 along the Z-axis direction through which the square columnar Z-carriage 24 is inserted on the front side of the X-guide insertion hole 202.

支持部200において、Zキャリッジ挿通孔250を画定する前面250F、後面250E、右側面250R、及び左側面250L(Zキャリッジ挿通孔250の前面250F等という)の各々(図13参照)には、空気を噴出することでZキャリッジ24に対して摺動可能となるエアパッドが設けられる。 In the support portion 200, air is provided in each of the front surface 250F, the rear surface 250E, the right side surface 250R, and the left side surface 250L (referred to as the front surface 250F of the Z carriage insertion hole 250) defining the Z carriage insertion hole 250 (see FIG. 13). An air pad that can slide with respect to the Z carriage 24 is provided by ejecting.

Zキャリッジ挿通孔250の下側開口付近には、図12に示すようにZキャリッジ挿通孔250の前面250F、後面250E、右側面250R、及び左側面250Lの各々に1つずつの合計4つのエアパッド260、262、264、266が配置され、それらのエアパッド260、262、264、266の各々は、Zキャリッジ24の前面24F、後面24E、右側面24R、及び左側面24L(図11参照)の各々に対向して後向き、前向き、左向き、右向きに配置される。 Near the lower opening of the Z carriage insertion hole 250, as shown in FIG. 12, a total of four air pads, one for each of the front 250F, the rear 250E, the right side 250R, and the left side 250L of the Z carriage insertion hole 250. 260, 262, 264, and 266 are arranged, and each of the air pads 260, 262, 264, and 266 is the front surface 24F, the rear surface 24E, the right side surface 24R, and the left side surface 24L (see FIG. 11) of the Z carriage 24, respectively. It is arranged facing backward, forward, left, and right facing the carriage.

Zキャリッジ挿通孔250の上側開口付近には、図13に示すようにZキャリッジ挿通孔250の前面250F、後面250E、及び右側面10Rの各々に1つずつの合計3つのエアパッド260、262、264が配置され、それらのエアパッド260、262、264の各々は、Zキャリッジ24の前面24F、後面24E、及び右側面24Rの各々に対向して後向き、前向き、左向きに配置される。 Near the upper opening of the Z carriage insertion hole 250, as shown in FIG. 13, a total of three air pads 260, 262, 264, one for each of the front 250F, the rear 250E, and the right side 10R of the Z carriage insertion hole 250. Are arranged, and each of the air pads 260, 262, and 264 is arranged backward, forward, and left facing each of the front surface 24F, the rear surface 24E, and the right side surface 24R of the Z carriage 24.

一方、Zキャリッジ挿通孔250の上側開口付近におけるZキャリッジ挿通孔250の左側面250Lには2つのエアパッド266、266が配置され、それらのエアパッド266、266は、Zキャリッジ24の左側面24Lに対向して右向きに配置される。 On the other hand, two air pads 266 and 266 are arranged on the left side surface 250L of the Z carriage insertion hole 250 near the upper opening of the Z carriage insertion hole 250, and these air pads 266 and 266 face the left side surface 24L of the Z carriage 24. And it is placed facing right.

以上のごとく構成されたZキャリッジ24の支持手段によれば、支持部200のZキャリッジ挿通孔250にZキャリッジ24を挿通させると、支持部200は、エアパッド260、262、264、266を介してZキャリッジ24を支持する。 According to the support means of the Z carriage 24 configured as described above, when the Z carriage 24 is inserted into the Z carriage insertion hole 250 of the support portion 200, the support portion 200 passes through the air pads 260, 262, 264, and 266. Supports the Z carriage 24.

また、各エアパッド260、262、264、266から空気を噴出することで、支持部200の各エアパッド260、262、264、266がZキャリッジ24に対して摺動可能な状態となり、Zキャリッジ24がZ軸方向に移動可能な状態となる。 Further, by ejecting air from each of the air pads 260, 262, 264, and 266, each of the air pads 260, 262, 264, and 266 of the support portion 200 becomes slidable with respect to the Z carriage 24, and the Z carriage 24 becomes slidable. It is in a state where it can be moved in the Z-axis direction.

続いて、Z駆動機構におけるZキャリッジ24の駆動手段について説明する。 Subsequently, the driving means of the Z carriage 24 in the Z driving mechanism will be described.

図12及び図13に示すようにZキャリッジ挿通孔250の前面250Fには、上述のY駆動機構における駆動部80と同様の構成を有し、モータ272とローラ274(図13参照)を備えた駆動部270が設けられる。駆動部270は、ローラ274の回転軸がX軸と平行となるようにZキャリッジ挿通孔250の前面250Fに設置され、かつ、ローラ274の外周面がZキャリッジ挿通孔250の前面250Fに設置された2つのエアパッド260、260の間の略中間となる位置においてZキャリッジ24の前面24Fに当接するように設置される。 As shown in FIGS. 12 and 13, the front surface 250F of the Z carriage insertion hole 250 has the same configuration as the drive unit 80 in the Y drive mechanism described above, and includes a motor 272 and a roller 274 (see FIG. 13). A drive unit 270 is provided. The drive unit 270 is installed on the front surface 250F of the Z carriage insertion hole 250 so that the rotation axis of the roller 274 is parallel to the X axis, and the outer peripheral surface of the roller 274 is installed on the front surface 250F of the Z carriage insertion hole 250. It is installed so as to abut on the front surface 24F of the Z carriage 24 at a position substantially intermediate between the two air pads 260 and 260.

したがって、駆動部270のモータ272を駆動してローラ274を回転させることで、Zキャリッジ24が支持部200に対してZ軸方向に移動する。 Therefore, by driving the motor 272 of the drive unit 270 to rotate the roller 274, the Z carriage 24 moves in the Z-axis direction with respect to the support unit 200.

なお、Zキャリッジ24及び支持部200には、Z駆動機構におけるZキャリッジ24の位置検出手段として、Y駆動機構における上述のリニアエンコーダ110と同様の光学式のリニアエンコーダが設けられ、Zキャリッジ24には、長板状のスケールがZ軸方向に沿って設置され、支持部200には、光センサがスケールに対向した位置に配置される。 The Z carriage 24 and the support portion 200 are provided with an optical linear encoder similar to the above-mentioned linear encoder 110 in the Y drive mechanism as a position detecting means of the Z carriage 24 in the Z drive mechanism. In, a long plate-shaped scale is installed along the Z-axis direction, and an optical sensor is arranged at a position facing the scale on the support portion 200.

また、図9〜図13に示されているケーブル保護管278は、ケーブルを内部に挿通させて案内する湾曲可能な案内部材である。Zキャリッジ24の下端部に取り付けられる測定プローブ26のケーブルは、Zコラム22の内部において、Zキャリッジ24の内部及びケーブル保護管278の内部に挿通配置され、他の部材との干渉が防止される。 Further, the cable protection tube 278 shown in FIGS. 9 to 13 is a bendable guide member that guides the cable by inserting it inside. The cable of the measurement probe 26 attached to the lower end of the Z carriage 24 is inserted and arranged inside the Z carriage 24 and inside the cable protection tube 278 inside the Z column 22, and interference with other members is prevented. ..

以上のごとく構成された三次元座標測定装置1において、主に、Yキャリッジ14のZ軸周り方向(ヨーイング方向)及びX軸周り方向(ピッチング方向)の振れを抑止する効果について説明する。 In the three-dimensional coordinate measuring device 1 configured as described above, the effect of suppressing the runout of the Y carriage 14 in the Z-axis direction (yawing direction) and the X-axis direction (pitching direction) will be mainly described.

図14は、定盤10のYガイド42がYキャリッジ14を支持する支持点の位置関係を定盤10の上面10T側から示した模式図である。 FIG. 14 is a schematic view showing the positional relationship of the support points where the Y guide 42 of the surface plate 10 supports the Y carriage 14 from the upper surface 10T side of the surface plate 10.

同図において、定盤10に形成されたYガイド42の左側面42Lに存在する前後2つの支持点P1、P2は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド66F、66Eが当接する位置を示し、Yガイド42の右側面42Rに存在する前後2つの支持点P3、P4は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド64F、64Eが当接する位置を示し、Yガイド42の右側面42Rに存在する支持点P0は、Yキャリッジ14(支持部50)の駆動部80のローラ84が当接する位置を示す(図6参照)。 In the figure, two front and rear support points P1 and P2 existing on the left side surface 42L of the Y guide 42 formed on the surface plate 10 indicate positions where the air pads 66F and 66E of the Y carriage 14 (support portion 50) come into contact with each other. The two front and rear support points P3 and P4 existing on the right side surface 42R of the Y guide 42 indicate the positions where the air pads 64F and 64E of the Y carriage 14 (support portion 50) abut, and are present on the right side surface 42R of the Y guide 42. The support point P0 is a position where the roller 84 of the drive unit 80 of the Y carriage 14 (support unit 50) comes into contact with the roller 84 (see FIG. 6).

また、支持点P1、P2は固定の支持点を示し、支持点P3、P4は補助的な支持点を示す。即ち、固定の支持点P1、P2となるエアパッド66F、66Eは、Yキャリッジ14の支持部50において、それらが摺動するガイド面であるYガイド42の左側面42Lの法線方向に進退移動不能に支持される。一方、補助的な支持点P3、P4となるエアパッド64F、64Eは、Yキャリッジ14の支持部50において、それらが摺動するガイド面であるYガイド42の右側面42Rの法線方向に対して進退移動可能に支持されると共に、右側面42Rに当接する方向に付勢される。 Further, the support points P1 and P2 indicate fixed support points, and the support points P3 and P4 indicate auxiliary support points. That is, the air pads 66F and 66E, which are the fixed support points P1 and P2, cannot move forward and backward in the normal direction of the left side surface 42L of the Y guide 42, which is the guide surface on which they slide, on the support portion 50 of the Y carriage 14. Supported by. On the other hand, the air pads 64F and 64E serving as auxiliary support points P3 and P4 are located in the support portion 50 of the Y carriage 14 with respect to the normal direction of the right side surface 42R of the Y guide 42, which is the guide surface on which they slide. It is supported so that it can move forward and backward, and is urged in the direction of contacting the right side surface 42R.

これによれば、駆動部80のローラ84をYガイド42の右側面42Rに押し当てたとき、Yガイド42は、支持点P3、P4を補助的な支持点として、右側面42Rの1つの支持点P0と、左側面42Lの2つの支持点P1、P2で支持した状態で安定する。 According to this, when the roller 84 of the drive unit 80 is pressed against the right side surface 42R of the Y guide 42, the Y guide 42 supports one of the right side surfaces 42R with the support points P3 and P4 as auxiliary support points. It is stable in a state of being supported by the two support points P1 and P2 of the point P0 and the left side surface 42L.

したがって、Yキャリッジ14のZ軸周り方向(ヨーイング方向)の角度位置は、支持点P1、P2の位置により一意的に決まり、ヨーイング方向の振れが抑止される。そして、Xガイド20(X軸)のヨーイング方向の振れが抑止されることで、定盤10の上面10T上の測定領域(Yキャリッジ14と干渉しない領域)に配置された測定対象物に関して測定されるX座標値及びY座標値は、Yガイド42(左側面42L)の位置を基準にして高精度に得られる。 Therefore, the angular position of the Y carriage 14 in the Z-axis direction (yaw direction) is uniquely determined by the positions of the support points P1 and P2, and the deflection in the yaw direction is suppressed. Then, by suppressing the deflection of the X guide 20 (X axis) in the yawing direction, the measurement object is measured in the measurement area (the area that does not interfere with the Y carriage 14) on the upper surface 10T of the surface plate 10. The X coordinate value and the Y coordinate value can be obtained with high accuracy with reference to the position of the Y guide 42 (left side surface 42L).

図15は、定盤10のYガイド42がYキャリッジ14を支持する支持点の位置関係を定盤10の右側面10R側から示した模式図である。 FIG. 15 is a schematic view showing the positional relationship of the support points where the Y guide 42 of the surface plate 10 supports the Y carriage 14 from the right side surface 10R side of the surface plate 10.

同図において、定盤10に形成されたYガイド42の上面42Tに存在する前後2つの支持点P5、P6は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド62F、62Eが当接する位置を示し、Yガイド42の下面42Bに存在する前後2つの支持点P7、P8は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド68F、68Eが当接する位置を示す(図7参照)。 In the figure, the two front and rear support points P5 and P6 existing on the upper surface 42T of the Y guide 42 formed on the surface plate 10 indicate the positions where the air pads 62F and 62E of the Y carriage 14 (support portion 50) come into contact with each other. The two front and rear support points P7 and P8 existing on the lower surface 42B of the Y guide 42 indicate the positions where the air pads 68F and 68E of the Y carriage 14 (support portion 50) come into contact with each other (see FIG. 7).

これによれば、Yガイド42は、上面42Tの前後2つの支持点P5、P6だけでなく、下面42Bの前後2つの支持点P7、P8によりYキャリッジ14を支持する。 According to this, the Y guide 42 supports the Y carriage 14 not only by the two front and rear support points P5 and P6 on the upper surface 42T but also by the two front and rear support points P7 and P8 on the lower surface 42B.

したがって、Yキャリッジ14のX軸周り方向(ピッチング方向)の振れが支持点P5、P6だけでなく、支持点P7、P8によっても抑止され、Yキャリッジ14を高速でY軸方向に移動させた際であっても、Yキャリッジ14のピッチング方向の振れが抑止される。 Therefore, the runout of the Y carriage 14 in the X-axis direction (pitching direction) is suppressed not only by the support points P5 and P6 but also by the support points P7 and P8, and when the Y carriage 14 is moved in the Y-axis direction at high speed. Even so, the runout of the Y carriage 14 in the pitching direction is suppressed.

特に、Z軸方向に関して支持点P5、P6と支持点P7、P8との間に駆動部80が配置されるため(図7等参照)、駆動部80の駆動力によってYキャリッジ14にピッチング方向の回転力が生じ難くなっていることからも、Yキャリッジ14のピッチング方向の振れが抑止される。 In particular, since the drive unit 80 is arranged between the support points P5 and P6 and the support points P7 and P8 in the Z-axis direction (see FIG. 7 and the like), the driving force of the drive unit 80 causes the Y carriage 14 to be pitched in the pitching direction. Since the rotational force is less likely to be generated, the Y carriage 14 is prevented from swinging in the pitching direction.

なお、駆動部80のY軸方向の位置は、Yキャリッジ14と共にY軸方向に移動する全ての部材(Yキャリッジ14及びZコラム22)の重心のY軸方向の位置と略一致する位置であることが望ましい。 The position of the drive unit 80 in the Y-axis direction is a position that substantially coincides with the position of the center of gravity of all the members (Y-carriage 14 and Z column 22) that move in the Y-axis direction together with the Y-carriage 14. Is desirable.

そして、Zキャリッジ24(Z軸)のピッチング方向の振れが抑止されることで、測定プローブ26により測定される測定領域の測定対象物のY座標値及びZ座標値は、Yガイド42(上面42T)の位置を基準にして高精度に得られる。 Then, by suppressing the runout of the Z carriage 24 (Z axis) in the pitching direction, the Y coordinate value and the Z coordinate value of the measurement target in the measurement region measured by the measurement probe 26 are set to the Y guide 42 (upper surface 42T). ) Is used as a reference to obtain high accuracy.

また、定盤10に溝40を形成することで定盤10の右側面10Rに沿った一部の領域をYガイド42としたことで、Yガイド42を別部材で構成した場合と比べて、Yガイド42の熱変形が生じ難くなり、Yガイド42の直進性が持続的に維持され易くなる。また、定盤10の左右両側面をYガイドとして利用した場合と比べても、Yガイド42の各面が近接していることから各面の相対的な変化量が小さくYガイド42の直進性が持続的に維持される。 Further, by forming the groove 40 in the surface plate 10, a part of the area along the right side surface 10R of the surface plate 10 is made into the Y guide 42, so that the Y guide 42 is made of a separate member as compared with the case where the Y guide 42 is composed of another member. Thermal deformation of the Y guide 42 is less likely to occur, and the straightness of the Y guide 42 can be easily maintained. Further, even when the left and right side surfaces of the surface plate 10 are used as Y guides, since the respective surfaces of the Y guide 42 are close to each other, the relative change amount of each surface is small and the straightness of the Y guide 42 is small. Is maintained sustainably.

したがって、Yキャリッジ14のY軸方向の位置変化に伴うYキャリッジ14のヨーイング方向及びピッチング方向の振れが小さく、Yキャリッジ14のY軸方向への移動を持続的に安定させることができ、持続的に測定精度を保つことができる。また、Yガイド42を別部材で構成する場合と比較してYガイド42(Yガイド機構)を簡易且つ安価な構成とすることができる。 Therefore, the deflection of the Y carriage 14 in the yawing direction and the pitching direction due to the change in the position of the Y carriage 14 in the Y axis direction is small, and the movement of the Y carriage 14 in the Y axis direction can be continuously stabilized and sustained. The measurement accuracy can be maintained. Further, the Y guide 42 (Y guide mechanism) can be made simpler and cheaper than the case where the Y guide 42 is made of a separate member.

そのため、定盤10の一部をYガイド42としたことで、Yガイド42を定盤10と別部材で構成した場合と比較して、測定中におけるYガイド42の形状変化が少なく、Yガイド42の湾曲等による測定誤差を演算上での補正により軽減することが容易となる。ただし、定盤10は必ずしも石材定盤でなくてもよい。 Therefore, by making a part of the surface plate 10 a Y guide 42, the shape change of the Y guide 42 during measurement is small as compared with the case where the Y guide 42 is composed of a separate member from the surface plate 10, and the Y guide It becomes easy to reduce the measurement error due to the curvature of 42 or the like by the correction in the calculation. However, the surface plate 10 does not necessarily have to be a stone surface plate.

次に、本発明の第2の実施形態に係る三次元座標測定装置1において、主に、Yキャリッジ14のY軸方向の位置(Y座標値)の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度を向上させるための構成について説明する。なお、第2の実施形態に関する説明では、第1の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 according to the second embodiment of the present invention, mainly, the measurement accuracy of the position (Y coordinate value) of the Y carriage 14 in the Y axis direction, that is, the Y coordinate of the object to be measured. A configuration for improving the measurement accuracy of the value will be described. In the description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the configurations common to those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

まず、溝40の上部開口を被覆する被覆部材について説明する。 First, a covering member that covers the upper opening of the groove 40 will be described.

図16は、定盤10の溝40の部分を拡大して示した斜視図である。 FIG. 16 is an enlarged perspective view showing a portion of the groove 40 of the surface plate 10.

同図に示すように溝40の上部開口の右縁部と左縁部には、右レール130Rと左レール130Lが定盤10に固定されて配置される。 As shown in the figure, the right rail 130R and the left rail 130L are fixedly arranged on the surface plate 10 at the right edge portion and the left edge portion of the upper opening of the groove 40.

右レール130Rと左レール130Lとはいずれも溝40の正面側の端(前端)から背面側の端(後端)まで延在し、右レール130Rは、溝40の右側面40R(Yガイド42の左側面42L)に沿って、左レール130Lは、溝40の左側面40Lに沿って設けられる(図6参照)。 Both the right rail 130R and the left rail 130L extend from the front end (front end) to the back end (rear end) of the groove 40, and the right rail 130R extends from the right side surface 40R (Y guide 42) of the groove 40. The left rail 130L is provided along the left side surface 40L of the groove 40 (see FIG. 6).

また、右レール130Rと左レール130Lとは、左右対称の形状を有しており、各々には、横向きの開口であって互いに向き合う方向に開口を有するガイド溝132R、132Lが設けられる。 Further, the right rail 130R and the left rail 130L have symmetrical shapes, and each of them is provided with guide grooves 132R and 132L having lateral openings and openings in the directions facing each other.

そして、溝40の上部開口には、右レール130Rのガイド溝132Rと左レール130Lのガイド溝132Lに左右両側の端縁部が嵌入して支持された伸縮自在の蛇腹カバー134が設置される。 Then, in the upper opening of the groove 40, a telescopic bellows cover 134 supported by fitting the left and right edge portions into the guide groove 132R of the right rail 130R and the guide groove 132L of the left rail 130L is installed.

蛇腹カバー134は、右Yキャリッジ16における支持部50の左側部56を挟んで前側の蛇腹カバー134Fと後側の蛇腹カバー134E(図1参照)とに分離して設置されており、前側に設置される蛇腹カバー134Fは、前端が定盤10の前側面に不図示の固定部材(定盤10の前側面を被覆する被覆部材等)を介して固定され、後端が支持部50の左側部56の前面に固定される。後側に設置される蛇腹カバー134Eは、前端が支持部50の左側部56の後面に固定され、後端が定盤10の後側面に不図示の固定部材(定盤10の後側面を被覆する被覆部材等)を介して定盤10に固定される。 The bellows cover 134 is separately installed on the front bellows cover 134F and the rear bellows cover 134E (see FIG. 1) with the left side 56 of the support portion 50 of the right Y carriage 16 interposed therebetween, and is installed on the front side. The front end of the bellows cover 134F is fixed to the front side surface of the surface plate 10 via a fixing member (such as a covering member that covers the front side surface of the surface plate 10), and the rear end is the left side portion of the support portion 50. It is fixed to the front of 56. The bellows cover 134E installed on the rear side has a front end fixed to the rear surface of the left side portion 56 of the support portion 50, and a rear end covering the rear side surface of the surface plate 10 (covering the rear side surface of the surface plate 10). It is fixed to the surface plate 10 via a covering member or the like.

これによれば、溝40の上部開口が蛇腹カバー134により被覆される。そして、Yキャリッジ14(支持部50)のY軸方向への移動に伴って蛇腹カバー134がY軸方向に伸縮し、Yキャリッジ14が前側に移動したときには、前側の蛇腹カバー134Fが収縮し、後側の蛇腹カバー134Eが伸張する。Yキャリッジ14が後側に移動したときには、前側の蛇腹カバー134Fが伸張し、後側の蛇腹カバー134Eが収縮する。したがって、Yキャリッジ14のY軸方向の位置にかかわらず、常に溝40の上部開口が蛇腹カバー134により被覆される。 According to this, the upper opening of the groove 40 is covered with the bellows cover 134. Then, the bellows cover 134 expands and contracts in the Y-axis direction as the Y-carrying 14 (support portion 50) moves in the Y-axis direction, and when the Y-carrying 14 moves to the front side, the bellows cover 134F on the front side contracts. The bellows cover 134E on the rear side extends. When the Y carriage 14 moves to the rear side, the bellows cover 134F on the front side expands and the bellows cover 134E on the rear side contracts. Therefore, regardless of the position of the Y carriage 14 in the Y-axis direction, the upper opening of the groove 40 is always covered with the bellows cover 134.

これによって、溝40の内部に設置されたスケール112に外気が直接あたることが防止され、また、溝40の内部の温度変化も抑止することができ、外気の温度変化によってスケール112が伸縮することが防止される。 As a result, the outside air is prevented from directly hitting the scale 112 installed inside the groove 40, the temperature change inside the groove 40 can be suppressed, and the scale 112 expands and contracts due to the temperature change of the outside air. Is prevented.

また、溝40の内部にゴミや埃等が入り込むことが防止され、スケール112にゴミ等が付着して、格子目盛の読み取りエラーによる測定誤差が発生するという事態や、溝40の内部に配置されたエアパッド66F、66Eにゴミ等が付着してYキャリッジ14のY軸方向への移動が不安定になるという事態等が未然に防止される。 Further, dust and dirt are prevented from entering the inside of the groove 40, and dust and the like adhere to the scale 112, which causes a measurement error due to a reading error of the grid scale, and is arranged inside the groove 40. It is possible to prevent a situation in which dust or the like adheres to the air pads 66F and 66E and the movement of the Y carriage 14 in the Y-axis direction becomes unstable.

次に、以上のごとく構成された三次元座標測定装置1において、主に、Yキャリッジ14のY軸方向の位置(Y座標値)の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度の向上を図る効果について説明する。 Next, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 configured as described above, mainly, the measurement accuracy of the position (Y coordinate value) of the Y carriage 14 in the Y axis direction, that is, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the object to be measured. The effect of improving the above will be explained.

図17は、定盤10のYガイド42がYキャリッジ14を支持する支持点と、リニアエンコーダ110におけるスケール112と、測定対象物が配置される測定領域との位置関係を定盤10の上面10T側から示した模式図である。 FIG. 17 shows the positional relationship between the support point where the Y guide 42 of the surface plate 10 supports the Y carriage 14 and the scale 112 in the linear encoder 110 and the measurement area where the measurement object is arranged. It is a schematic diagram shown from the side.

同図において、定盤10に形成されたYガイド42の左側面42Lに存在する前後2つの支持点P1、P2は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド66F、66Eが当接する位置を示し、Yガイド42の右側面42Rに存在する前後2つの支持点P3、P4は、Yキャリッジ14(支持部50)のエアパッド64F、64Eが当接する位置を示し、Yガイド42の右側面42Rに存在する支持点P0(駆動点)は、Yキャリッジ14(支持部50)の駆動部80のローラ84が当接する位置を示す(図6参照)。 In the figure, two front and rear support points P1 and P2 existing on the left side surface 42L of the Y guide 42 formed on the surface plate 10 indicate positions where the air pads 66F and 66E of the Y carriage 14 (support portion 50) come into contact with each other. The two front and rear support points P3 and P4 existing on the right side surface 42R of the Y guide 42 indicate the positions where the air pads 64F and 64E of the Y carriage 14 (support portion 50) abut, and are present on the right side surface 42R of the Y guide 42. The supporting point P0 (driving point) is a position where the roller 84 of the driving portion 80 of the Y carriage 14 (supporting portion 50) comes into contact with the roller 84 (see FIG. 6).

また、支持点P1、P2は固定の支持点を示し、支持点P3、P4は補助的な支持点を示す。即ち、固定の支持点P1、P2となるエアパッド66F、66Eは、Yキャリッジ14の支持部50において、それらが摺動するガイド面であるYガイド42の左側面42Lの法線方向に進退移動不能に支持される。一方、補助的な支持点P3、P4となるエアパッド64F、64Eは、Yキャリッジ14の支持部50において、それらが摺動するガイド面であるYガイド42の右側面42Rの法線方向に対して進退移動可能に支持されると共に、右側面42Rに当接する方向に付勢される。 Further, the support points P1 and P2 indicate fixed support points, and the support points P3 and P4 indicate auxiliary support points. That is, the air pads 66F and 66E, which are the fixed support points P1 and P2, cannot move forward and backward in the normal direction of the left side surface 42L of the Y guide 42, which is the guide surface on which they slide, on the support portion 50 of the Y carriage 14. Supported by. On the other hand, the air pads 64F and 64E serving as auxiliary support points P3 and P4 are located in the support portion 50 of the Y carriage 14 with respect to the normal direction of the right side surface 42R of the Y guide 42, which is the guide surface on which they slide. It is supported so that it can move forward and backward, and is urged in the direction of contacting the right side surface 42R.

同図に示すように、溝40の左側面40Lに設置されるスケール112は、測定領域と、支持点P0〜P4が設けられるYガイド42との間に配置される。即ち、スケール112は、Yキャリッジ14(右Yキャリッジ16)のエアパッド64F、64E、66F、66E、及び駆動部80よりも測定領域側に配置される。 As shown in the figure, the scale 112 installed on the left side surface 40L of the groove 40 is arranged between the measurement area and the Y guide 42 provided with the support points P0 to P4. That is, the scale 112 is arranged closer to the measurement region than the air pads 64F, 64E, 66F, 66E, and the drive unit 80 of the Y carriage 14 (right Y carriage 16).

したがって、測定領域とスケール112との間にYキャリッジ14のZ軸方向に沿った支柱部材である右Yキャリッジ16が介在せず、測定領域からスケール112までの距離が短い。 Therefore, the right Y carriage 16, which is a support member along the Z-axis direction of the Y carriage 14, does not intervene between the measurement area and the scale 112, and the distance from the measurement area to the scale 112 is short.

そのため、Yキャリッジ14のヨーイング方向(Z軸周り方向)の振れなどによってYキャリッジ14のXガイド20の方向がX軸方向からずれた場合であっても、測定領域における測定プローブ26のスタイラス28が実際に配置されている位置のY座標値と、スケール112(リニアエンコーダ110)により実測されるYキャリッジ14のY座標値から得られるスタイラス28のY座標値との差が小さくなる。 Therefore, even if the direction of the X guide 20 of the Y carriage 14 deviates from the X axis direction due to the deflection of the Y carriage 14 in the yawing direction (direction around the Z axis), the stylus 28 of the measurement probe 26 in the measurement region remains. The difference between the Y coordinate value of the position actually arranged and the Y coordinate value of the stylus 28 obtained from the Y coordinate value of the Y carriage 14 actually measured by the scale 112 (linear encoder 110) becomes small.

したがって、Yキャリッジ14にヨーイング方向の振れ等が生じた場合であっても、Yキャリッジ14のY座標値の測定精度、即ち、測定対象物のY座標値の測定精度の向上が図られる。 Therefore, even when the Y carriage 14 is shaken in the yawing direction, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the Y carriage 14, that is, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the object to be measured can be improved.

なお、駆動部80のローラ84をYガイド42の右側面42Rに押し当てたとき、Yガイド42は、支持点P3、P4を補助的な支持点として、右側面42Rの1つの支持点P0と、左側面42Lの2つの支持点P1、P2で支持した状態で安定する。これによって、Yキャリッジ14のヨーイング方向の振れが生じ難い構成となっている。 When the roller 84 of the drive unit 80 is pressed against the right side surface 42R of the Y guide 42, the Y guide 42 uses the support points P3 and P4 as auxiliary support points and becomes one support point P0 of the right side surface 42R. , It is stable in a state of being supported by two support points P1 and P2 on the left side surface 42L. As a result, the Y carriage 14 is less likely to swing in the yawing direction.

また、スケール112は、定盤10に設置されるため、定盤10とは別体のYガイド等にスケール112を設置する場合と比較して、Yガイドの熱変形の影響や定盤とYガイドとの締結部の不安定さによる測定精度の低下が生じない。そのため、持続的に高い測定精度を保つことができる。 Further, since the scale 112 is installed on the surface plate 10, the influence of thermal deformation of the Y guide and the surface plate and Y are compared with the case where the scale 112 is installed on a Y guide or the like separate from the surface plate 10. The measurement accuracy does not decrease due to the instability of the joint with the guide. Therefore, high measurement accuracy can be continuously maintained.

更に、定盤10の周縁部(右側面10R、左側面10L等)にスケール112を設けるのではなく、定盤10の内側に配置していることから外気の温度変化の影響が少なく、スケール112の伸縮による精度低下が抑止される。特に、上述のように溝40の上部開口に蛇腹カバー134を設置して、溝40の内部を外気から遮蔽しているため、スケール112に外気が直接あたることが防止され、また、溝40の内部の温度変化も抑止されている。したがって、外気の温度変化によるスケール112の伸縮が確実に抑止され、スケール112として、温度変化が生じても伸縮しない高価な材質のものを使用する必要がなく、安価なものを用いることができる。 Further, since the scale 112 is not provided on the peripheral edge of the surface plate 10 (right side surface 10R, left side surface 10L, etc.) but is arranged inside the surface plate 10, the influence of the temperature change of the outside air is small, and the scale 112 The decrease in accuracy due to expansion and contraction of the surface plate is suppressed. In particular, since the bellows cover 134 is installed in the upper opening of the groove 40 as described above to shield the inside of the groove 40 from the outside air, it is prevented that the outside air directly hits the scale 112, and the groove 40 Internal temperature changes are also suppressed. Therefore, the expansion and contraction of the scale 112 due to the temperature change of the outside air is surely suppressed, and it is not necessary to use an expensive material that does not expand and contract even if the temperature changes, and an inexpensive one can be used.

また、上記実施の形態では、スケール112を溝40の左側面40Lに設置したが、左側面40L以外の溝40の内面(溝40の右側面40R、底面40Bなど)にY軸方向に沿って設置することで上述と同様の効果が得られる。 Further, in the above embodiment, the scale 112 is installed on the left side surface 40L of the groove 40, but on the inner surface of the groove 40 other than the left side surface 40L (the right side surface 40R of the groove 40, the bottom surface 40B, etc.) along the Y-axis direction. By installing it, the same effect as described above can be obtained.

また、上記実施の形態では、溝40の上部開口を被覆する被覆部材として蛇腹カバー134を用いたが、蛇腹カバー以外の種類の被覆部材を用いてもよい。たとえば、伸縮性のある材質の被覆部材で、溝40に嵌入するYキャリッジ14の下端部分(支持部50の左側部56)の前側と後側の各々の溝40の上部開口を覆うこともできる。また、溝40の上部開口全体を一体形成された被覆部材で被覆すると共に、その被覆部材にYキャリッジ14の下端部分(支持部50の左側部56)が溝40の外部から内部に挿通するための切込み等の挿通路であってYキャリッジ14の下端部分が挿通するとき以外は閉塞する挿通路を溝40(Y軸方向)に沿って形成したものであってもよい。更に、溝40の上部開口を被覆する被覆部材を設けない形態としてもよい。 Further, in the above embodiment, the bellows cover 134 is used as the covering member for covering the upper opening of the groove 40, but a covering member of a type other than the bellows cover may be used. For example, a covering member made of an elastic material can cover the upper openings of the front and rear grooves 40 of the lower end portion (left side portion 56 of the support portion 50) of the Y carriage 14 that fits into the groove 40. .. Further, the entire upper opening of the groove 40 is covered with an integrally formed covering member, and the lower end portion of the Y carriage 14 (the left side portion 56 of the support portion 50) is inserted into the covering member from the outside to the inside of the groove 40. An insertion passage such as a notch in the above, which is closed except when the lower end portion of the Y carriage 14 is inserted, may be formed along the groove 40 (Y-axis direction). Further, a covering member for covering the upper opening of the groove 40 may not be provided.

また、上記実施の形態では、Yキャリッジ14のY座標値を測定するYキャリッジ14の位置検出手段や、Zコラム22の位置検出手段、Zキャリッジ24の位置検出手段として、光学式のリニアエンコーダ及びスケールを用いた形態を示したが、光学式に限らず、磁気式等の他の種類のリニアエンコーダ及びスケールを用いることができる。 Further, in the above embodiment, as the position detecting means of the Y carriage 14 for measuring the Y coordinate value of the Y carriage 14, the position detecting means of the Z column 22, and the position detecting means of the Z carriage 24, an optical linear encoder and Although the form using the scale is shown, not only the optical type but also other types of linear encoders and scales such as the magnetic type can be used.

次に、本発明の第3の実施形態に係る三次元座標測定装置1において、主に、熱による定盤の変形を抑止するための構成について説明する。なお、第3の実施形態に関する説明では、第1又は第2の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 according to the third embodiment of the present invention, a configuration for suppressing deformation of the surface plate due to heat will be mainly described. In the description of the third embodiment, the same reference numerals will be given to the configurations common to those of the first or second embodiment, and the description thereof will be omitted.

本実施形態に係る三次元座標測定装置1では、第2の実施形態の構成に加えて、定盤10の前側面10F及び後側面10Eに被覆部材が設けられる。図18、図19及び図20に示されているように、定盤10の前側面10Fと後側面10Eの各々には、それらの面の略全体を被覆する被覆部材として板状の断熱部材150、152が固着される。 In the three-dimensional coordinate measuring device 1 according to the present embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, covering members are provided on the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10. As shown in FIGS. 18, 19 and 20, each of the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10 has a plate-shaped heat insulating member 150 as a covering member that covers substantially the entire surface of the surface plate 10. , 152 are fixed.

これにより、定盤10の前側面10F及び後側面10Eから定盤10の内部又は外気へと出入りする熱量が低減するため、定盤10の周囲の外気の温度(周囲温度)が変化しても、定盤10の内部の温度変化が生じ難くなり、定盤10の変形が抑止される。また、後述のように定盤10の内部に温度変化が生じたとしてもY軸方向に対する温度勾配の発生が抑止される。したがって、Yキャリッジ14の直進度の低下が抑止される。 As a result, the amount of heat that enters and exits the inside or outside air of the surface plate 10 from the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10 is reduced, so that even if the temperature (ambient temperature) of the outside air around the surface plate 10 changes. , The temperature change inside the surface plate 10 is less likely to occur, and the deformation of the surface plate 10 is suppressed. Further, even if a temperature change occurs inside the surface plate 10 as described later, the generation of a temperature gradient in the Y-axis direction is suppressed. Therefore, the decrease in the straightness of the Y carriage 14 is suppressed.

本実施形態では、定盤10の前側面10F及び後側面10Eが断熱部材150、152で被覆されるため、定盤10の前側面10F及び後側面10Eが外気と熱的に遮断される。したがって、定盤10の前側面10F及び後側面10Eから定盤10の内部又は外気へと出入りする熱量が低減される。 In the present embodiment, since the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10 are covered with the heat insulating members 150 and 152, the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10 are thermally shielded from the outside air. Therefore, the amount of heat entering and exiting the inside or outside air of the surface plate 10 from the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10 is reduced.

ここで、定盤10として、溝40が形成されず、かつ、断熱部材150、152が設けられていない定盤を仮定して、周囲温度の変化に対するその定盤10の変形の様子について説明する。 Here, assuming a surface plate 10 in which the groove 40 is not formed and the heat insulating members 150 and 152 are not provided, the state of deformation of the surface plate 10 with respect to a change in ambient temperature will be described. ..

図21は、定盤10の周囲温度が低下するときに定盤10が収縮する様子を示す。周囲温度が低下する場合には、定盤10はその内部に先立って周辺部から温度が低下する。そのため、周囲温度が低下した後から定盤10の内部が一様な温度に安定するまでの間、定盤10の中心部が周辺部よりも高い温度分布となる。この間、定盤10のY軸方向に沿う右側面10R及び左側面10Lと、X軸方向に沿う前側面10F及び後側面10Eは、その中間部が端部よりも外側に膨らんだ状態となる。 FIG. 21 shows how the surface plate 10 contracts when the ambient temperature of the surface plate 10 decreases. When the ambient temperature drops, the temperature of the surface plate 10 drops from the peripheral portion prior to the inside of the surface plate 10. Therefore, the central portion of the surface plate 10 has a higher temperature distribution than the peripheral portion from the time when the ambient temperature drops until the inside of the surface plate 10 stabilizes at a uniform temperature. During this period, the right side surface 10R and the left side surface 10L along the Y-axis direction of the surface plate 10 and the front side surface 10F and the rear side surface 10E along the X-axis direction are in a state in which the intermediate portions thereof bulge outward from the end portions.

逆に、図22は、定盤10の周囲温度が上昇するときに定盤10が膨張する様子を示す。周囲温度が上昇する場合には、定盤10はその内部に先立って周辺部から温度が上昇する。そのため、周囲温度が上昇した後から定盤10の内部が一様な温度に安定するまでの間、定盤10の中心部が周辺部よりも低い温度分布となる。この間、定盤10のY軸方向に沿う右側面10R及び左側面10Lと、X軸方向に沿う前側面10F及び後側面10Eは、その中間部が端部よりも内側にへこんだ状態となる。 On the contrary, FIG. 22 shows how the surface plate 10 expands when the ambient temperature of the surface plate 10 rises. When the ambient temperature rises, the temperature of the surface plate 10 rises from the peripheral portion prior to the inside thereof. Therefore, the central portion of the surface plate 10 has a lower temperature distribution than the peripheral portion from the time when the ambient temperature rises until the inside of the surface plate 10 stabilizes at a uniform temperature. During this time, the right side surface 10R and the left side surface 10L along the Y-axis direction of the surface plate 10 and the front side surface 10F and the rear side surface 10E along the X-axis direction are in a state where the intermediate portions thereof are dented inward from the end portions.

このような定盤10の変形により、Y軸方向に沿う右側面10R及び左側面10Lの真直度の低下を招く。そして、右側面10Rを基準にしてYキャリッジ14をY軸方向に移動させると、Yキャリッジ14にヨーイング方向(Z軸周り方向)の振れが生じ、Yキャリッジ14のXガイド20の方向がX軸方向からずれる。そのため、Yキャリッジ14のY座標値の測定精度の低下を招く。 Such deformation of the surface plate 10 causes a decrease in the straightness of the right side surface 10R and the left side surface 10L along the Y-axis direction. Then, when the Y carriage 14 is moved in the Y-axis direction with reference to the right side surface 10R, the Y carriage 14 swings in the yawing direction (direction around the Z axis), and the direction of the X guide 20 of the Y carriage 14 is the X axis. It deviates from the direction. Therefore, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the Y carriage 14 is lowered.

これに対して本実施の形態の定盤10は、前側面10F及び後側面10Eが断熱部材150、152で被覆されるため、前側面10F及び後側面10Eから定盤10の内部又は外気へと出入りする熱量が低減する。そのため、周囲温度の低下、又は、上昇によって、定盤10の内部に温度変化が生じ難くなると共に、温度変化が生じたとしてもY軸方向に対する温度勾配の発生が抑止される。 On the other hand, in the surface plate 10 of the present embodiment, since the front side surface 10F and the rear side surface 10E are covered with the heat insulating members 150 and 152, the front side surface 10F and the rear side surface 10E are directed to the inside or the outside air of the surface plate 10. The amount of heat that goes in and out is reduced. Therefore, the temperature change is less likely to occur inside the surface plate 10 due to the decrease or increase in the ambient temperature, and even if the temperature change occurs, the generation of the temperature gradient in the Y-axis direction is suppressed.

したがって、周囲温度の変化にかかわらず定盤10のYガイド42の真直度、即ち、Yガイド42の左側面42L、右側面42R、上面42T、及び下面42Bの真直度の低下が抑止される。 Therefore, regardless of the change in the ambient temperature, the straightness of the Y guide 42 of the surface plate 10, that is, the decrease in the straightness of the left side surface 42L, the right side surface 42R, the upper surface 42T, and the lower surface 42B of the Y guide 42 is suppressed.

また、本実施の形態の定盤10は、測定対象物が載置されて測定が行われる測定領域と、Yキャリッジ14をY軸方向にガイドするYガイド42の領域(ガイド領域)とが溝40によってX軸方向に不連続となっている。そのため、測定領域とガイド領域との間での熱伝導が抑止されており、ガイド領域(Yガイド42)の近傍で発生する熱、即ち、Y駆動機構により発生する熱であって、例えば、Y駆動機構の駆動部80のモータ等で発生した熱や、Yガイド42とエアパッド62F、62E、64F、64E、66F、66E68F、68Eの間の摩擦熱等がガイド領域を介して測定領域に流れ込むことが抑止される。 Further, in the surface plate 10 of the present embodiment, the measurement area on which the object to be measured is placed and the measurement is performed and the area (guide area) of the Y guide 42 that guides the Y carriage 14 in the Y-axis direction are grooved. By 40, it is discontinuous in the X-axis direction. Therefore, heat conduction between the measurement region and the guide region is suppressed, and the heat generated in the vicinity of the guide region (Y guide 42), that is, the heat generated by the Y drive mechanism, for example, Y. Heat generated by the motor or the like of the drive unit 80 of the drive mechanism, frictional heat between the Y guide 42 and the air pads 62F, 62E, 64F, 64E, 66F, 66E68F, 68E, etc. flow into the measurement area through the guide area. Is deterred.

したがって、ガイド領域の近傍で発生した熱により定盤10の測定領域に温度変化が生じることが抑止され、定盤10の測定領域の変形が抑止される。そして、その熱により定盤10のガイド領域に温度変化が生じ、温度勾配が生じたとしてもガイド領域の体積が小さいことから、ガイド領域の変形量は小さく、Yガイド42の真直度への影響は殆ど生じないものとなっている。 Therefore, the heat generated in the vicinity of the guide region suppresses the temperature change in the measurement region of the surface plate 10, and the deformation of the measurement region of the surface plate 10 is suppressed. Then, the heat causes a temperature change in the guide region of the surface plate 10, and even if a temperature gradient occurs, the volume of the guide region is small, so that the amount of deformation of the guide region is small, which affects the straightness of the Y guide 42. Is almost non-existent.

以上のことから、熱による定盤10の変形が抑止され、Yガイド42の真直度の低下が抑止されるため、Yキャリッジ14のY軸方向への移動が精度良く行われる。したがって、熱の影響を受けない高精度な測定が可能となる。 From the above, deformation of the surface plate 10 due to heat is suppressed, and deterioration of the straightness of the Y guide 42 is suppressed, so that the Y carriage 14 is moved in the Y-axis direction with high accuracy. Therefore, highly accurate measurement that is not affected by heat is possible.

なお、定盤10の右側面10Rに沿って、Yガイド42の領域の全体、又は、Yガイド42と溝40の全体を覆うカバーを設け、定盤10のガイド領域が周囲温度の変化の影響を受けないようにしてYガイド42の真直度を維持するようにしてもよい。また、そのカバー内の温度がY駆動機構等から発生する熱により上昇した場合等においてカバー内の空気を外部に排出してカバー内の温度を一定に保持する排気手段を設けてもよい。 A cover is provided along the right side surface 10R of the surface plate 10 to cover the entire area of the Y guide 42 or the entire area of the Y guide 42 and the groove 40, and the guide area of the surface plate 10 is affected by the change in ambient temperature. The straightness of the Y guide 42 may be maintained so as not to receive the temperature. Further, when the temperature inside the cover rises due to the heat generated from the Y drive mechanism or the like, an exhaust means may be provided to discharge the air inside the cover to the outside to keep the temperature inside the cover constant.

また、上記実施の形態では、定盤10の前側面10Fと後側面10Eに断熱部材150、152を設けたが、定盤10の左側面10Lにも断熱部材を設けてもよい。 Further, in the above embodiment, the heat insulating members 150 and 152 are provided on the front side surface 10F and the rear side surface 10E of the surface plate 10, but the heat insulating member may also be provided on the left side surface 10L of the surface plate 10.

以上、上記実施の形態の三次元座標測定装置1は、左右を反転した構成であってもよく、溝40及びYガイド42は、定盤10の右側面10Rに沿った位置ではなく、定盤10の左側面に沿った位置に形成してもよい。 As described above, the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the above-described embodiment may have a configuration in which the left and right sides are inverted, and the groove 40 and the Y guide 42 are not positioned along the right side surface 10R of the surface plate 10, but are on the surface plate. It may be formed at a position along the left side surface of 10.

また、上記実施の形態では、Yガイド42等の各面に摺動可能に当接する支持部材としてエアパッド(エアベアリング)を用いた場合を示したが、エアパッド以外の種類の支持部材を用いてもよい。また、Yガイド42等の各面に摺動可能に当接する支持部材の配置や駆動部80の配置も適宜変更することが可能である。溝40の内部に配置される支持部材(エアパッド66F、66E)は、溝40の右側面40R以外の溝40の内面に摺動可能に配置してもよい。 Further, in the above embodiment, the case where an air pad (air bearing) is used as a support member that slidably contacts each surface of the Y guide 42 or the like is shown, but a support member of a type other than the air pad may also be used. Good. Further, the arrangement of the support member that slidably contacts each surface of the Y guide 42 and the like and the arrangement of the drive unit 80 can be appropriately changed. The support members (air pads 66F, 66E) arranged inside the groove 40 may be slidably arranged on the inner surface of the groove 40 other than the right side surface 40R of the groove 40.

以上の三次元座標測定装置1の作用効果について以下、補足的に説明する。 The effects of the above three-dimensional coordinate measuring device 1 will be supplementarily described below.

上記実施の形態の三次元座標測定装置1において、駆動部80のローラ84の軸が定盤10の上面10Tに対して垂直方向に配置される。したがって、ローラ84が定盤10の垂直面で接触するのでゴミをかむことがなく、また定盤10の側面を基準にして正確に測定することができる。 In the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the above embodiment, the axis of the roller 84 of the drive unit 80 is arranged in the direction perpendicular to the upper surface 10T of the surface plate 10. Therefore, since the rollers 84 come into contact with each other on the vertical surface of the surface plate 10, dust is not bitten, and accurate measurement can be performed with reference to the side surface of the surface plate 10.

また、ローラ84は、定盤10の側面(右側面10R)に沿って駆動する。したがって、微小に定盤10が変形しても定盤10を基準にして測定することができる。もし、定盤10と違う別レールをローラ84が沿って移動すると、別レールの熱膨張など他の要因で定盤10の変形と同期しない。 Further, the roller 84 is driven along the side surface (right side surface 10R) of the surface plate 10. Therefore, even if the surface plate 10 is slightly deformed, the measurement can be performed with the surface plate 10 as a reference. If the roller 84 moves along another rail different from the surface plate 10, it will not be synchronized with the deformation of the surface plate 10 due to other factors such as thermal expansion of the other rail.

また、エアパッド64F、64E、66F、66Eも定盤10の側面に沿って垂直方向に配置される。したがって、上記と同様に定盤10を基準にして位置が設定される。また、Yキャリッジ14の移動時に進行方向に対して左右に振れるヨーイング誤差を低減する
ことができる。
Further, the air pads 64F, 64E, 66F, and 66E are also arranged in the vertical direction along the side surface of the surface plate 10. Therefore, the position is set with reference to the surface plate 10 in the same manner as described above. In addition, it is possible to reduce the yawing error that swings left and right with respect to the traveling direction when the Y carriage 14 is moved.

また、垂直方向に配置した駆動部80のローラ84が同様に垂直方向に配置したエアパッド66F、66Eで挟むように配置される。したがって、急な駆動でも前後をエアパッドで挟むことで姿勢を崩すことなくヨーイング誤差及び振動を低減することができる。 Further, the rollers 84 of the drive unit 80 arranged in the vertical direction are arranged so as to be sandwiched between the air pads 66F and 66E similarly arranged in the vertical direction. Therefore, even in a sudden drive, yawing error and vibration can be reduced without losing the posture by sandwiching the front and rear with air pads.

また、Yキャリッジ14における支持点P1と支持点P2との距離(間隔)が、それらの支持点P1、P2と駆動点P0との距離(間隔)に対して十分に大きい。したがって、Yキャリッジ14の振動を低減することができ、また、移動方向に対して移動方向が左右に振れるヨーイング誤差を低減することができる。 Further, the distance (distance) between the support points P1 and the support point P2 in the Y carriage 14 is sufficiently large with respect to the distance (interval) between the support points P1 and P2 and the drive point P0. Therefore, the vibration of the Y carriage 14 can be reduced, and the yawing error in which the moving direction swings to the left or right with respect to the moving direction can be reduced.

また、定盤10の溝40側面に垂直な配置でエアパッド66F、66Eが配置される。したがって、定盤10に溝40を形成し、エアパッド66F、66Eによる支持点P1、P2を定盤10の溝40の側面とすることで、定盤10の熱膨張などの変形にも追従し、定盤10を基準にして測定することができる。 Further, the air pads 66F and 66E are arranged so as to be perpendicular to the side surface of the groove 40 of the surface plate 10. Therefore, by forming the groove 40 in the surface plate 10 and using the support points P1 and P2 by the air pads 66F and 66E as the side surfaces of the groove 40 of the surface plate 10, it follows the deformation such as thermal expansion of the surface plate 10. It can be measured with reference to the surface plate 10.

また、エアパッド64F、64Eによる支持点P3、P4に対向するエアパッド66F、66Eが定盤10の溝40の側面に支持点P1、P2として存在し、それらによってYガイド42に支持される。したがって、定盤10の側面を基準とすると共に、Yキャリッジ14が従動側(左Yキャリッジ18側)に対して駆動側(駆動部80が配置される右Yキャリッジ16側)だけで支持される。そのため、従動側の摺動抵抗は無視できる程度となり、ヨーイング誤差が大幅に低減される。 Further, the air pads 66F and 66E facing the support points P3 and P4 by the air pads 64F and 64E exist as support points P1 and P2 on the side surface of the groove 40 of the surface plate 10, and are supported by the Y guide 42. Therefore, the side surface of the surface plate 10 is used as a reference, and the Y carriage 14 is supported only on the drive side (the right Y carriage 16 side on which the drive unit 80 is arranged) with respect to the driven side (left Y carriage 18 side). .. Therefore, the sliding resistance on the driven side becomes negligible, and the yawing error is significantly reduced.

また、Yキャリッジ14の従動側はZ軸方向のエアパッド70のみが配置され、Y軸方向を抑制するエアパッドがない。したがって、従動側に余計な抵抗を作ることなく、Y軸方向の移動は駆動側に倣う形になる。その結果、振動を低減し、ヨーイングを低減することができる。 Further, only the air pad 70 in the Z-axis direction is arranged on the driven side of the Y carriage 14, and there is no air pad that suppresses the Y-axis direction. Therefore, the movement in the Y-axis direction follows the drive side without creating an extra resistance on the driven side. As a result, vibration can be reduced and yawing can be reduced.

また、Xガイド20及び左Yキャリッジ18の従動側のZ軸方向のエアパッド70のY軸方向の位置は、左Yキャリッジ18の駆動側のエアパッド66F、66E(支持点P1、P2)又はエアパッド64F、64E(支持点P3、P4)の間に存在する。したがって、急な加減速においても支持点P1、P2(又は支持点P3、P4)の幅でXガイド20及び測定部のモーメントを受けるだけで、摺動抵抗はほとんどない。その結果、振動やヨーイング誤差は極めて小さくなる。 Further, the position of the air pad 70 in the Z-axis direction on the driven side of the X guide 20 and the left Y carriage 18 in the Y-axis direction is the air pad 66F, 66E (support points P1, P2) or the air pad 64F on the drive side of the left Y carriage 18. , 64E (support points P3, P4). Therefore, even in a sudden acceleration / deceleration, only the moments of the X guide 20 and the measuring unit are received within the width of the support points P1 and P2 (or the support points P3 and P4), and there is almost no sliding resistance. As a result, vibration and yawing errors are extremely small.

次に、本実施形態の三次元座標測定装置1と比較例1〜3の三次元座標測定装置とを比較して、本実施形態の三次元座標測定装置1の作用効果についてより詳しく説明する。なお、本発明は以下の作用効果の説明に限定されるものではない。 Next, the operation and effect of the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment will be described in more detail by comparing the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment with the three-dimensional coordinate measuring devices of Comparative Examples 1 to 3. The present invention is not limited to the following description of the effects.

図23は、特開平5−312556号公報に開示されている比較例1の三次元座標測定装置300の外観を示した正面図(正面概略図)である。また、図24は、図23中のXXIV−XXIV線に沿う断面図(断面概略図)である。なお、比較例1の三次元座標測定装置300において、本実施形態の三次元座標測定装置1と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 23 is a front view (frontal schematic view) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1 disclosed in JP-A-5-31256. Further, FIG. 24 is a cross-sectional view (cross-sectional schematic view) along the line XXIV-XXIV in FIG. 23. In the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, those having the same function or configuration as the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図23及び図24に示すように、比較例1の三次元座標測定装置300において、駆動部301により直接駆動される側(以下、駆動側と略す)の右Yキャリッジ16を支持する支持部50は、エアパッド302R及びエアパッド302Tを介して定盤10に支持される。エアパッド302Rは定盤10の右側面に配置され、エアパッド302Tは定盤10の上面10Tの右端側に配置される。また、エアパッド302Tは、Y方向に沿った2箇所の位置に設けられている(図24参照)。 As shown in FIGS. 23 and 24, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the support portion 50 that supports the right Y carriage 16 on the side directly driven by the drive unit 301 (hereinafter, abbreviated as the drive side). Is supported by the surface plate 10 via the air pad 302R and the air pad 302T. The air pad 302R is arranged on the right side surface of the surface plate 10, and the air pad 302T is arranged on the right end side of the upper surface 10T of the surface plate 10. Further, the air pads 302T are provided at two positions along the Y direction (see FIG. 24).

一方、比較例1の三次元座標測定装置300において、駆動側の右Yキャリッジ16に追従してY方向に移動する従動側(以下、従動側と略す)の左Yキャリッジ18は、エアパッド303Tとエアパッド303Lとを介して定盤10の上面10Tに摺動自在に支持される。エアパッド303Tは定盤10の上面10Tに配置される。また、左Yキャリッジ18の下端部には定盤10の左側面に対向する支持部18aを有しており、この支持部18によりエアパッド303Tが定盤10の左側面に配置される。 On the other hand, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the left Y carriage 18 on the driven side (hereinafter abbreviated as the driven side) that follows the right Y carriage 16 on the driving side and moves in the Y direction is the air pad 303T. It is slidably supported on the upper surface 10T of the surface plate 10 via the air pad 303L. The air pad 303T is arranged on the upper surface 10T of the surface plate 10. Further, the lower end of the left Y carriage 18 has a support portion 18a facing the left side surface of the surface plate 10, and the support portion 18 arranges the air pad 303T on the left side surface of the surface plate 10.

駆動部301は、例えば本実施形態の駆動部80と基本的に同じ構成であり、エアパッド302Rの近傍に設けられている。なお、図24中の二点鎖線で表した矩形枠は駆動部301の位置を示すものである。 The drive unit 301 has basically the same configuration as the drive unit 80 of the present embodiment, and is provided in the vicinity of the air pad 302R. The rectangular frame represented by the alternate long and short dash line in FIG. 24 indicates the position of the drive unit 301.

比較例1の三次元座標測定装置300では、定盤10の図23中の両側面(両側の垂直面)にエアパット302Rとエアパッド303Lとを配置している。この場合、Yキャリッジ14をY方向に前後移動させる上で一見安定するとも思われるが、Yキャリッジ14のY方向の前後移動時にヨーイング誤差が大きくなる。 In the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the air pads 302R and the air pads 303L are arranged on both side surfaces (vertical surfaces on both sides) of the surface plate 10 in FIG. 23. In this case, it seems to be stable in moving the Y carriage 14 back and forth in the Y direction, but the yawing error becomes large when the Y carriage 14 is moved back and forth in the Y direction.

すなわち、定盤10の両側面にエアパット302Rとエアパッド303Lとを配置した場合、駆動側の右Yキャリッジ16と従動側の左Yキャリッジ18とにおいて、主たる駆動動作を制御する側と、その動作に追従する側との区分けがはっきりせず、双方とも同じような摺動抵抗を持つ。その結果、Yキャリッジ14をY方向に移動させた場合に、右Yキャリッジ16と左Yキャリッジ18とのY方向の位置関係が一定とならず、例えばZ軸周りに揺動することで、ヨーイング誤差が大きくなる。このため、本実施形態のように、駆動側の右Yキャリッジ16はYガイド42(図3参照)に沿って移動させ、且つ従動側の左Yキャリッジ18は摺動抵抗を極力小さくした方が、駆動側の右Yキャリッジ16に追従して左Yキャリッジ18が移動するため、前述のZ軸周りの揺動は発生しない。 That is, when the air pads 302R and the air pads 303L are arranged on both side surfaces of the surface plate 10, the right Y carriage 16 on the drive side and the left Y carriage 18 on the driven side have the side that controls the main drive operation and the operation thereof. The distinction from the following side is not clear, and both have similar sliding resistance. As a result, when the Y carriage 14 is moved in the Y direction, the positional relationship between the right Y carriage 16 and the left Y carriage 18 in the Y direction is not constant, and the yawing occurs, for example, by swinging around the Z axis. The error becomes large. Therefore, as in the present embodiment, the right Y carriage 16 on the drive side should be moved along the Y guide 42 (see FIG. 3), and the left Y carriage 18 on the driven side should have the sliding resistance as small as possible. Since the left Y carriage 18 moves following the right Y carriage 16 on the drive side, the above-mentioned swing around the Z axis does not occur.

また、比較例1の三次元座標測定装置300では、従動側のエアパッド303Lの近傍には駆動部301は配置されておらず、さらに、従動側のエアパッド303Lは、駆動側のエアパッド302Rに対してYキャリッジ14を挟んで反対側に位置しており、エアパッド302Rと共に定盤10の両側面を押さえ付けている。この場合、従動側のエアパッド303Lは定盤10の反対側であって駆動部301から離れた場所に位置するので、エアパッド303Lと定盤10の左側面との摺動により、駆動部301を支点とする大きな回転モーメントが発生する。 Further, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the drive unit 301 is not arranged in the vicinity of the air pad 303L on the driven side, and the air pad 303L on the driven side is relative to the air pad 302R on the drive side. It is located on the opposite side of the Y carriage 14, and presses both side surfaces of the surface plate 10 together with the air pad 302R. In this case, since the air pad 303L on the driven side is located on the opposite side of the surface plate 10 and away from the drive unit 301, the drive unit 301 is used as a fulcrum by sliding the air pad 303L and the left side surface of the surface plate 10. A large rotational moment is generated.

また、エアパット302R及びエアパッド303Lにより定盤10の両側面を挟むように両サイドから押した状態で、エアパット302R及びエアパッド303Lを定盤10の押圧方向に対して垂直方向(Y方向)に移動させる場合、この移動動作時の摺動抵抗のバランスが微小に崩れることに伴ってヨーイング誤差は顕著に悪化する。 Further, the air pad 302R and the air pad 303L are moved in the direction perpendicular to the pressing direction of the surface plate 10 (Y direction) while being pushed from both sides so as to sandwich both side surfaces of the surface plate 10 by the air pad 302R and the air pad 303L. In this case, the yawing error is remarkably deteriorated as the balance of the sliding resistance during this moving operation is slightly lost.

このようなヨーイング誤差を低減する方法として、例えば特開平7−218247号公報には、Yキャリッジ14をY方向に大きな加速度で移動させた場合であってもYキャリッジ14の捻じれ及び曲がりを防止可能な特殊な構造の駆動部を設けることが開示されている。しかし、この特殊な構造の駆動部を採用した場合、三次元座標測定装置300が大型化し、且つ駆動部の構造が複雑化するという問題がある。従って、比較例1の三次元座標測定装置300では、Yキャリッジ14の移動時にヨーイング誤差が発生するという問題がある。 As a method for reducing such yawing error, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-218247 describes that the Y carriage 14 is prevented from twisting and bending even when the Y carriage 14 is moved in the Y direction at a large acceleration. It is disclosed to provide a drive unit having a special structure possible. However, when the drive unit having this special structure is adopted, there is a problem that the three-dimensional coordinate measuring device 300 becomes large and the structure of the drive unit becomes complicated. Therefore, the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1 has a problem that a yawing error occurs when the Y carriage 14 is moved.

さらに比較例1の三次元座標測定装置300では、定盤10の上面10Tの右端側にエアパッド302TをY方向に沿って2個配置しているものの、既述の図7に示した本実施形態の三次元座標測定装置1とは異なり、定盤10の下面側にはエアパッドが配置されていない。すなわち、比較例1の三次元座標測定装置300には、定盤10又はこの定盤10に設けられたYガイド(図示せず)の下面に対向するエアパッドは設けられていないため、駆動側の右Yキャリッジ16の上下方向(Z軸方向)の位置を決定する部分は定盤10の上面だけとなる。このため、比較例1の三次元座標測定装置300では、ヨーイング誤差以外にピッチング誤差も問題となる。 Further, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, although two air pads 302T are arranged along the Y direction on the right end side of the upper surface 10T of the surface plate 10, the present embodiment shown in FIG. 7 described above. Unlike the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the above, the air pad is not arranged on the lower surface side of the surface plate 10. That is, since the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1 is not provided with the surface plate 10 or the air pad facing the lower surface of the Y guide (not shown) provided on the surface plate 10, the drive side The portion that determines the position of the right Y carriage 16 in the vertical direction (Z-axis direction) is only the upper surface of the surface plate 10. Therefore, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, a pitching error becomes a problem in addition to the yawing error.

ピッチング誤差を低減するには、右Yキャリッジ16をY方向に駆動する駆動部301と、右Yキャリッジ16を支持するエアパッドとの位置関係が重要になる。例えば比較例1の三次元座標測定装置300では、駆動部301を定盤10の上面10Tよりも下側に設けているので、定盤10の上面10Tを支点として右Yキャリッジ16は瞬間的にX軸周りに傾く(揺動する)ことになる。このため、比較例1の三次元座標測定装置300のように、単に定盤10上だけで駆動側の右Yキャリッジ16を支持している場合、その支持点は上下方向で一点だけになり、駆動部301による駆動時に定盤10上の支持点を支点として回転モーメントが働く。その結果、右Yキャリッジ16がX軸周りに揺動してピッチング誤差が顕著になる。 In order to reduce the pitching error, the positional relationship between the drive unit 301 that drives the right Y carriage 16 in the Y direction and the air pad that supports the right Y carriage 16 is important. For example, in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, since the drive unit 301 is provided below the upper surface 10T of the surface plate 10, the right Y carriage 16 momentarily moves with the upper surface 10T of the surface plate 10 as a fulcrum. It will tilt (swing) around the X-axis. Therefore, when the right Y carriage 16 on the drive side is supported only on the surface plate 10 as in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the support point is only one point in the vertical direction. When driven by the drive unit 301, a rotational moment acts with the support point on the surface plate 10 as a fulcrum. As a result, the right Y carriage 16 swings around the X axis, and the pitching error becomes remarkable.

また、Yキャリッジ14(右Yキャリッジ16)を単に定盤10上だけで支持する場合、Yキャリッジ14を駆動する際のピッチング誤差は、ヨーイング誤差にも影響する。すなわち、ピッチング誤差が発生する場合は、Y方向の前後のエアパッド302Tの一方が定盤10の上面10Tから離れ、他方が上面10Tに近づく形態になる。その際、右Yキャリッジ16及び左Yキャリッジ18は、非対称構造で駆動側の右Yキャリッジ16の摺動抵抗が従動側の左Yキャリッジ18よりも大きい方がよいが、そうした非対称性があるがゆえに、ピッチング誤差による変化によって摺動抵抗のバランスが左右でとれなくなる。このため、さらにYキャリッジ14は大きく捻られるように変形する。その結果、ヨーイング誤差の悪化につながるおそれがある。 Further, when the Y carriage 14 (right Y carriage 16) is supported only on the surface plate 10, the pitching error when driving the Y carriage 14 also affects the yawing error. That is, when a pitching error occurs, one of the front and rear air pads 302T in the Y direction is separated from the upper surface 10T of the surface plate 10, and the other is closer to the upper surface 10T. At that time, the right Y carriage 16 and the left Y carriage 18 should have an asymmetric structure and the sliding resistance of the right Y carriage 16 on the driving side should be larger than that of the left Y carriage 18 on the driven side. Therefore, the sliding resistance cannot be balanced on the left and right due to the change due to the pitching error. Therefore, the Y carriage 14 is further deformed so as to be greatly twisted. As a result, the yawing error may worsen.

さらに、比較例1の三次元座標測定装置300のように、定盤10の上面側にエアパッド302Tを配置するが、下面側にエアパッドを配置しない場合、Yキャリッジ14の荷重は、駆動側の右Yキャリッジ16と従動側の左Yキャリッジ18との双方に略均等に等分される。従動側にYキャリッジ14の半分の重量がかかれば、それだけ従動側の左Yキャリッジ18の摺動抵抗が大きくなる。その結果、ヨーイング誤差が大きくなる。 Further, when the air pad 302T is arranged on the upper surface side of the surface plate 10 as in the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, but the air pad is not arranged on the lower surface side, the load of the Y carriage 14 is on the right side of the drive side. It is divided into both the Y carriage 16 and the left Y carriage 18 on the driven side substantially evenly. If half the weight of the Y carriage 14 is applied to the driven side, the sliding resistance of the left Y carriage 18 on the driven side increases accordingly. As a result, the yawing error becomes large.

ピッチング誤差を低減するためには、本実施形態の三次元座標測定装置1のように、定盤10の上下面をエアパッド62E,62F,68E,68F(図7参照)で挟み込み、その上下面の間に駆動部80(図7参照)を設ける必要がある。その結果、Yキャリッジ14(右Yキャリッジ16)をY方向に移動した場合に、定盤10の上下面の双方が右Yキャリッジ16の支持点となり、さらにこれら2つの支持点に挟まれた位置に駆動部80が位置するため、Yキャリッジ14の加速時及び減速時でもピッチング誤差が発生し難くなる。なお、加速時及び減速時のピッチング誤差を抑えるためには、駆動部80は、Yキャリッジ14(右Yキャリッジ16)のY方向の重心位置、例えばエアパッド62Eとエアパッド62Fとの中心位置にあることが好ましい。 In order to reduce the pitching error, the upper and lower surfaces of the surface plate 10 are sandwiched between air pads 62E, 62F, 68E, 68F (see FIG. 7) as in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, and the upper and lower surfaces thereof are sandwiched. It is necessary to provide a drive unit 80 (see FIG. 7) between them. As a result, when the Y carriage 14 (right Y carriage 16) is moved in the Y direction, both the upper and lower surfaces of the surface plate 10 become the support points of the right Y carriage 16, and the positions sandwiched between these two support points. Since the drive unit 80 is located at the center, pitching errors are less likely to occur even when the Y carriage 14 is accelerating and decelerating. In order to suppress pitching errors during acceleration and deceleration, the drive unit 80 should be located at the center of gravity of the Y carriage 14 (right Y carriage 16) in the Y direction, for example, at the center position of the air pad 62E and the air pad 62F. Is preferable.

なお、比較例1の三次元座標測定装置300では、定盤10の下面にエアパッドが設けられておらず、右Yキャリッジ16の支持点が上下方向で1点だけとなるので、X軸周りのピッチング誤差だけでなく、右Yキャリッジ16のY軸周りの揺動、すなわち、ローリング誤差も発生するおそれがある。このようなローリング誤差が発生した場合にも、ピッチング誤差が発生した場合と同様に摺動抵抗のバランスが左右でとれなくなるので、ヨーイング誤差の悪化につながるおそれがある。 In the three-dimensional coordinate measuring device 300 of Comparative Example 1, the air pad is not provided on the lower surface of the platen 10, and the right Y carriage 16 has only one support point in the vertical direction. In addition to the pitching error, swinging of the right Y carriage 16 around the Y axis, that is, a rolling error may occur. Even when such a rolling error occurs, the sliding resistance cannot be balanced on the left and right as in the case where the pitching error occurs, which may lead to deterioration of the yawing error.

これに対して、本実施形態の三次元座標測定装置1の右Yキャリッジ16では、定盤10の上面側のみならず下面側からもエアパッド62E,62F,68E,68F(図7参照)で押さえて右Yキャリッジ16を上下で拘束して支持する。このため、駆動側の右Yキャリッジ16の摺動抵抗は大きくなるが、従動側の左Yキャリッジ18の摺動抵抗はその分比較的小さく抑えることができる。このとき、駆動側の右Yキャリッジ16において定盤10を上下方向で挟むことによって、Yキャリッジ14のY方向の前後の倒れ(揺動)は補正できると共に、Yキャリッジ14にかかる重量を駆動側部分でほとんど支持することが可能となる。 On the other hand, in the right Y carriage 16 of the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, the air pads 62E, 62F, 68E, 68F (see FIG. 7) are pressed not only from the upper surface side but also from the lower surface side of the surface plate 10. The right Y carriage 16 is restrained and supported up and down. Therefore, the sliding resistance of the right Y carriage 16 on the driving side becomes large, but the sliding resistance of the left Y carriage 18 on the driven side can be suppressed to be relatively small accordingly. At this time, by sandwiching the surface plate 10 in the vertical direction on the right Y carriage 16 on the drive side, the tilt (swing) of the Y carriage 14 in the front-rear direction in the Y direction can be corrected, and the weight applied to the Y carriage 14 can be corrected on the drive side. It is possible to support most of the parts.

また、本実施形態の三次元座標測定装置1の従動側の左Yキャリッジ18は、駆動側の右Yキャリッジ16を中心としたローリング誤差をなくすために単純に定盤10の上面10Tを基準に支持する役割になる。このため、駆動側の右Yキャリッジ16は、Yキャリッジ14を支えるべく定盤10に対してローリングするが、従動側の左Yキャリッジ18は、そのローリング誤差を緩和する程度に定盤10の上面10Tのみで軽く支えておく程度でよい。その結果、従動側の左Yキャリッジ18では摺動抵抗が発生することなく、結果として駆動側の右Yキャリッジ16の摺動抵抗に律速される形になり、ヨーイング誤差を小さく抑えることができる。 Further, the left Y carriage 18 on the driven side of the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment is simply based on the upper surface 10T of the surface plate 10 in order to eliminate a rolling error centered on the right Y carriage 16 on the driving side. It will be a supporting role. Therefore, the right Y carriage 16 on the drive side rolls with respect to the surface plate 10 to support the Y carriage 14, but the left Y carriage 18 on the driven side rolls on the upper surface of the surface plate 10 to the extent that the rolling error is alleviated. It is sufficient to lightly support it with only 10T. As a result, no sliding resistance is generated in the left Y carriage 18 on the driven side, and as a result, the rate is controlled by the sliding resistance of the right Y carriage 16 on the driving side, and the yawing error can be suppressed to a small value.

図25は、特開昭64−035310号公報あるいは特開昭62−235502号公報に開示されている比較例2の三次元座標測定装置400の外観を示した正面図(正面概略図)である。なお、比較例2の三次元座標測定装置400において、本実施形態の三次元座標測定装置1と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 25 is a front view (frontal schematic view) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-035310 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-235502. .. In the three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2, those having the same function or configuration as the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図25に示すように、比較例2の三次元座標測定装置400において、駆動側(駆動部の図示は省略)の右Yキャリッジ16を支持する支持部50は、エアパッド402Rとエアパッド402Tとエアパッド402Lとエアパッド402Bとを介してYガイド42(定盤10)に支持される。エアパッド402Rは定盤10のYガイド42の右側面に配置され、エアパッド402TはYガイド42の上面側に配置され、エアパッド402LはYガイド42の左側面に配置され、エアパッド402BはYガイド42の下面側に配置される。 As shown in FIG. 25, in the three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2, the support portion 50 supporting the right Y carriage 16 on the drive side (the drive unit is not shown) includes an air pad 402R, an air pad 402T, and an air pad 402L. It is supported by the Y guide 42 (surface plate 10) via the air pad 402B and the air pad 402B. The air pad 402R is arranged on the right side surface of the Y guide 42 of the surface plate 10, the air pad 402T is arranged on the upper surface side of the Y guide 42, the air pad 402L is arranged on the left side surface of the Y guide 42, and the air pad 402B is arranged on the left side surface of the Y guide 42. It is arranged on the bottom surface side.

また、比較例2の三次元座標測定装置400は、駆動側の右Yキャリッジ16に追従してY方向に移動する従動側の左Yキャリッジ18L及びその支持部50Lを有する。ここで、従動側の左Yキャリッジ18L及び支持部50Lと、駆動側の右Yキャリッジ16及び支持部50とは左右対称な形状を有している。 Further, the three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2 has a left Y carriage 18L on the driven side and a support portion 50L thereof that move in the Y direction following the right Y carriage 16 on the driving side. Here, the left Y carriage 18L and the support portion 50L on the driven side and the right Y carriage 16 and the support portion 50 on the drive side have symmetrical shapes.

定盤10の上面10Tの左側端側には、溝40A及びYガイド42Aが形成されている。溝40A及びYガイド42Aと、溝40及びYガイド42とは左右対称な形状を有している。そして、前述の支持部50Lは、Y方向に沿ってYガイド42Aに移動自在に支持される。 A groove 40A and a Y guide 42A are formed on the left end side of the upper surface 10T of the surface plate 10. The groove 40A and the Y guide 42A and the groove 40 and the Y guide 42 have symmetrical shapes. Then, the above-mentioned support portion 50L is movably supported by the Y guide 42A along the Y direction.

従動側の支持部50Lは、エアパッド403Tとエアパッド403Bとを介してYガイド42A(定盤10)に支持される。エアパッド403TはYガイド42Aの上面側に配置され、エアパッド403BはYガイド42Aの下面側に配置される。なお、比較例2の三次元座標測定装置400は、Yガイド42Aのさらに左側面側にエアパッドを配置した構成もとり得る。 The driven side support portion 50L is supported by the Y guide 42A (surface plate 10) via the air pad 403T and the air pad 403B. The air pad 403T is arranged on the upper surface side of the Y guide 42A, and the air pad 403B is arranged on the lower surface side of the Y guide 42A. The three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2 may have a configuration in which an air pad is arranged on the left side surface side of the Y guide 42A.

従動側の左Yキャリッジ18Lにおいて、駆動側の右Yキャリッジ16と同様に、Yガイド42Aの上下面にエアパッド403Tとエアパッド403Bとを配置した場合、駆動側の右Yキャリッジ16と従動側の左Yキャリッジ18Lとの双方において摺動抵抗が大きくなる。その結果、比較例2の三次元座標測定装置400においても前述の比較例1と同様に、Yキャリッジ14をY方向に移動させた場合に、右Yキャリッジ16と左Yキャリッジ18LとのY方向の位置関係が一定とならず、例えばZ軸周りに揺動することで、ヨーイング誤差が大きくなるおそれがある。 In the driven side left Y carriage 18L, when the air pad 403T and the air pad 403B are arranged on the upper and lower surfaces of the Y guide 42A as in the drive side right Y carriage 16, the drive side right Y carriage 16 and the driven side left The sliding resistance increases in both the Y carriage 18L. As a result, in the three-dimensional coordinate measuring device 400 of Comparative Example 2, similarly to the above-mentioned Comparative Example 1, when the Y carriage 14 is moved in the Y direction, the right Y carriage 16 and the left Y carriage 18L are in the Y direction. The yawing error may increase due to, for example, swinging around the Z-axis because the positional relationship between the carriages is not constant.

従って、ヨーイング誤差を抑えるためには、本実施形態の三次元座標測定装置1のように、主たる駆動動作を制御する側と、その動作に追従する側とを明確に区分けすることが好ましい。すなわち、駆動側の右Yキャリッジ16は、摺動抵抗を大きくして少しでもYガイド42に沿って移動するようにしながら、従動側の左Yキャリッジ18は、駆動側に追随してその移動に対して抵抗にならない程度に最低限で支える形が好ましい。 Therefore, in order to suppress the yawing error, it is preferable to clearly distinguish between the side that controls the main drive operation and the side that follows the operation, as in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment. That is, the right Y carriage 16 on the drive side increases the sliding resistance so as to move along the Y guide 42 as much as possible, while the left Y carriage 18 on the driven side follows the drive side and moves. On the other hand, it is preferable to support it with the minimum amount so as not to cause resistance.

図26は、比較例3の三次元座標測定装置500の外観を示した正面図(正面概略図)である。なお、比較例3の三次元座標測定装置500において、本実施形態の三次元座標測定装置1と機能や構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。 FIG. 26 is a front view (schematic front view) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3. In the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, those having the same function and configuration as the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

図26に示すように、駆動部501によりY方向に駆動される駆動側の右Yキャリッジ16を支持する支持部50は、エアパッド502Rとエアパッド502Tとエアパッド502Lとを介してYガイド42(定盤10)に支持される。エアパッド502Rは定盤10のYガイド42の右側面に配置され、エアパッド502TはYガイド42の上面側に配置され、エアパッド502LはYガイド42の左側面に配置される。なお、エアパッド502R,502T,502LはそれぞれY方向に沿った2箇所の位置に設けられている。 As shown in FIG. 26, the support portion 50 that supports the right Y carriage 16 on the drive side driven in the Y direction by the drive unit 501 is a Y guide 42 (surface plate) via an air pad 502R, an air pad 502T, and an air pad 502L. It is supported by 10). The air pad 502R is arranged on the right side surface of the Y guide 42 of the surface plate 10, the air pad 502T is arranged on the upper surface side of the Y guide 42, and the air pad 502L is arranged on the left side surface of the Y guide 42. The air pads 502R, 502T, and 502L are provided at two positions along the Y direction, respectively.

比較例3の三次元座標測定装置500において、駆動側の右Yキャリッジ16に追従してY方向に移動する従動側の左Yキャリッジ18は、エアパッド503Tを介して定盤10の上面10Tに摺動自在に支持される。 In the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, the left Y carriage 18 on the driven side, which follows the right Y carriage 16 on the driving side and moves in the Y direction, slides on the upper surface 10T of the surface plate 10 via the air pad 503T. It is supported freely.

駆動部501は、Yガイド42(定盤10)の右側面に設けられたシャフト形リニアモータである。駆動部501は、支持部50に固定されたシャフト形リニアモータの可動子501Bと、Y方向に平行に配置された固定子(シャフト)501Cと、固定子501Cの両端をYガイド42の右側面に固定する固定部501Aとを備える。 The drive unit 501 is a shaft type linear motor provided on the right side surface of the Y guide 42 (surface plate 10). The drive unit 501 includes a shaft type linear motor mover 501B fixed to the support unit 50, a stator (shaft) 501C arranged parallel to the Y direction, and both ends of the stator 501C on the right side surface of the Y guide 42. It is provided with a fixed portion 501A to be fixed to.

また、比較例3の三次元座標測定装置500においては、スケール112が、Yガイド42の右側面と定盤10の左側面とにそれぞれ設けられている。 Further, in the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, scales 112 are provided on the right side surface of the Y guide 42 and the left side surface of the surface plate 10, respectively.

比較例3の三次元座標測定装置500では、前述の比較例1と同様に、定盤10の下面に対向するエアパッドが配置されていないので、右Yキャリッジ16がX軸周りに揺動してピッチング誤差が顕著に生じるおそれがある。また、前述の比較例1で説明したように、ピッチング誤差による変化によって、右Yキャリッジ16及び左Yキャリッジ18の摺動抵抗のバランスが左右でとれなくなると共に、Yキャリッジ14の荷重が右Yキャリッジ16と左Yキャリッジ18との双方に略均等に等分されてしまう。その結果、ヨーイング誤差が悪化するおそれがある。従って、ピッチング誤差及びヨーイング誤差を低減するためには、本実施形態の三次元座標測定装置1のように、定盤10の上下面をエアパッド62E,62F,68E,68Fで挟み込み、その上下面の間に駆動部80を設けることが好ましい。 In the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, as in Comparative Example 1 described above, since the air pad facing the lower surface of the surface plate 10 is not arranged, the right Y carriage 16 swings around the X axis. Pitching error may occur significantly. Further, as described in Comparative Example 1 described above, the sliding resistances of the right Y carriage 16 and the left Y carriage 18 cannot be balanced on the left and right due to the change due to the pitching error, and the load of the Y carriage 14 becomes the right Y carriage. It is divided into both the 16 and the left Y carriage 18 substantially evenly. As a result, the yawing error may worsen. Therefore, in order to reduce the pitching error and the yawing error, the upper and lower surfaces of the surface plate 10 are sandwiched between the air pads 62E, 62F, 68E, 68F as in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, and the upper and lower surfaces thereof are sandwiched. It is preferable to provide a drive unit 80 between them.

また、比較例3の三次元座標測定装置500では、シャフト形リニアモータの駆動部501を構成する固定部501A及び固定子501CがYガイド42(定盤10)の右側面に設けられている。このように固定部501A及び固定子501CをYガイド42(定盤10)の右側面に設けた場合、定盤10に対する固定部501A及び固定子501Cの設置誤差が生じたり、各々の熱膨張係数の違いに起因するバイメタル効果によって固定部501A及び固定子501Cに歪みが生じたりするおそれがある。この場合、定盤10を基準とした測定精度を得るのは困難である。このため、本実施形態の三次元座標測定装置1のように、Yガイド42(定盤10)の右側面に当接するローラ84を有する駆動部80を設けることが好ましい。 Further, in the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, the fixing portion 501A and the stator 501C constituting the driving portion 501 of the shaft type linear motor are provided on the right side surface of the Y guide 42 (surface plate 10). When the fixing portion 501A and the stator 501C are provided on the right side surface of the Y guide 42 (surface plate 10) in this way, an installation error of the fixing portion 501A and the stator 501C with respect to the surface plate 10 may occur, or the respective thermal expansion coefficients may occur. There is a possibility that the fixing portion 501A and the stator 501C may be distorted due to the bimetal effect caused by the difference between the two. In this case, it is difficult to obtain the measurement accuracy based on the surface plate 10. Therefore, it is preferable to provide a drive unit 80 having a roller 84 that abuts on the right side surface of the Y guide 42 (surface plate 10) like the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment.

さらに比較例3の三次元座標測定装置500では、スケール112がYガイド42の右側面と定盤10の左側面とにそれぞれ設けられており、定盤10の上面10Tにおいて測定対象物が配置される測定領域からスケール112までの距離が長くなる。その結果、スタイラス28の測定子が実際に配置されている位置のY座標値と、スケール112により実測されるYキャリッジ14のY座標値から得られる測定子のY座標値との差が大きくなる。また、Yキャリッジ14のヨーイング方向の振れ等によって、Yキャリッジ14のY座標値の測定精度の低下を招き易い。さらに、定盤10の周縁部にスケール112を設置した場合には、スケール112が外気に近いために周囲温度に影響され易く、スケール112自体の伸縮による誤差も生じ易い。 Further, in the three-dimensional coordinate measuring device 500 of Comparative Example 3, scales 112 are provided on the right side surface of the Y guide 42 and the left side surface of the surface plate 10, respectively, and the object to be measured is arranged on the upper surface 10T of the surface plate 10. The distance from the measurement area to the scale 112 becomes long. As a result, the difference between the Y coordinate value of the position where the stylus 28 stylus is actually placed and the Y coordinate value of the stylus obtained from the Y coordinate value of the Y carriage 14 actually measured by the scale 112 becomes large. .. Further, the measurement accuracy of the Y coordinate value of the Y carriage 14 is likely to be lowered due to the deflection of the Y carriage 14 in the yawing direction or the like. Further, when the scale 112 is installed on the peripheral edge of the surface plate 10, the scale 112 is easily affected by the ambient temperature because the scale 112 is close to the outside air, and an error due to expansion and contraction of the scale 112 itself is likely to occur.

そのため、本実施形態の三次元座標測定装置1のように、溝40の左側面40L(図3参照)にスケール112を設けて、定盤10の上面10Tにおいて測定対象物が配置される測定領域からスケール112までの距離を短くすることが好ましい。すなわち、従動側の左Yキャリッジ18、測定領域、スケール112、駆動側の右Yキャリッジ16(駆動部80)の順に配置されていることが好ましい。このように、スケール112を駆動側(右Yキャリッジ16側)でかつ測定領域に近い場所に設けることで、ヨーイング誤差があっても誤差を極小化できる。なお、上面10Tに対して垂直な左側面40Lにスケールを設けた場合、仮に、定盤10の上部(上方)からゴミやホコリが落ちてきたとしても、スケール112上に乗ることはなく、ゴミやホコリによるスケール112の読み取りの誤作動は起こらない。 Therefore, as in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, the scale 112 is provided on the left side surface 40L (see FIG. 3) of the groove 40, and the measurement object is arranged on the upper surface 10T of the surface plate 10. It is preferable to shorten the distance from the scale 112 to the scale 112. That is, it is preferable that the left Y carriage 18 on the driven side, the measurement area, the scale 112, and the right Y carriage 16 on the driving side (driving unit 80) are arranged in this order. In this way, by providing the scale 112 on the drive side (right Y carriage 16 side) and near the measurement area, the error can be minimized even if there is a yawing error. When the scale is provided on the left side surface 40L perpendicular to the upper surface 10T, even if dust or dirt falls from the upper part (upper side) of the surface plate 10, it does not get on the scale 112 and is dusty. The reading of the scale 112 does not malfunction due to dust or dust.

図27は、本実施形態の三次元座標測定装置1の外観を示した正面図(正面概略図)である。図28は、図27中のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図(断面概略図)である。図29は、定盤10の上面10Tを示した上面図であり、Yキャリッジ14に設けられた各エアパッドと駆動部80との配置を示した図である。また、図28中の二点鎖線で示す矩形枠は、駆動部80の位置を示している。 FIG. 27 is a front view (schematic front view) showing the appearance of the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment. FIG. 28 is a cross-sectional view (schematic cross-sectional view) along the line XXVIII-XXVIII in FIG. 27. FIG. 29 is a top view showing the upper surface 10T of the surface plate 10, and is a view showing the arrangement of each air pad provided on the Y carriage 14 and the drive unit 80. The rectangular frame shown by the alternate long and short dash line in FIG. 28 indicates the position of the drive unit 80.

図27から図29に示すように、本実施形態の三次元座標測定装置1は、上記比較例1から比較例3に対して、下記の相違点1から相違点4を有する。 As shown in FIGS. 27 to 29, the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment has the following differences 1 to 4 with respect to the comparative examples 1 to 3.

相違点1として、本実施形態の三次元座標測定装置1では、駆動側の右Yキャリッジ16と、右Yキャリッジ16の動作に追従(追従移動)する従動側の左Yキャリッジ18との区分けを明確(左右非対称構造)にし、且つ従動側の左Yキャリッジ18の摺動抵抗を極力小さくしている。これにより、Yキャリッジ14をY方向に沿って移動させた際にZ軸周りの揺動が抑えられ、ヨーイング誤差を抑えることができる。 As a difference 1, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, the right Y carriage 16 on the driving side and the left Y carriage 18 on the driven side following the operation of the right Y carriage 16 (following movement) are classified. It is made clear (left-right asymmetric structure), and the sliding resistance of the left Y carriage 18 on the driven side is made as small as possible. As a result, when the Y carriage 14 is moved along the Y direction, the swing around the Z axis is suppressed, and the yawing error can be suppressed.

相違点2として、本実施形態の三次元座標測定装置1では、駆動部80の駆動による回転モーメントがYキャリッジ14にかかるため、駆動部80を挟み込むように駆動部80により駆動される部分の上下左右前後にエアパッドを配置している。これにより、ヨーイング誤差の悪化につながるピッチング誤差及びローリング誤差を低減することができる。 The difference 2 is that in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, since the rotational moment due to the driving of the driving unit 80 is applied to the Y carriage 14, the portion driven by the driving unit 80 is moved up and down so as to sandwich the driving unit 80. Air pads are placed on the left, right, front and back. This makes it possible to reduce pitching errors and rolling errors that lead to deterioration of yawing errors.

すなわち、本実施形態の三次元座標測定装置1では、ヨーイング誤差の低減するため、駆動側の右Yキャリッジ16が定盤10(Yガイド42)の上下左右を挟み込む形態とされる。さらに、駆動部80を中央としてこの駆動部80のY方向の前後に、エアパッド62E,64E,66E,68Eと、エアパッド62F,64F,66F,68Fとを配置している。また、従動側のエアパッド70は、定盤10の上面側だけに限定して配置すると共に、Y方向において駆動側の各エアパッドの前後の間隔の間に配置する。これにより、駆動側の方に摺動抵抗が集中し、従動側は単に支えるだけとなる。 That is, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, in order to reduce the yawing error, the right Y carriage 16 on the drive side sandwiches the surface plate 10 (Y guide 42) vertically and horizontally. Further, air pads 62E, 64E, 66E, 68E and air pads 62F, 64F, 66F, 68F are arranged before and after the drive unit 80 in the Y direction with the drive unit 80 as the center. Further, the driven side air pad 70 is arranged only on the upper surface side of the surface plate 10 and is arranged between the front and rear intervals of the drive side air pads in the Y direction. As a result, the sliding resistance is concentrated on the drive side, and the driven side is simply supported.

また、図29に示すように、従動側のエアパッド70は、駆動部80を基準に定盤10の略反対側に位置し、且つ従動側のエアパッド70と駆動部80を結ぶラインLXと、駆動部80を挟んでその前後存在する2対のエアパッドを結ぶラインLYとが垂直になるようにすればよい。別の見方をすれば、駆動部80は駆動側の2対のエアパッドの中間地点に設けるとともに、従動側のエアパッド70も駆動側の2対のエアパッドの中間地点に設けた方が好ましい。 Further, as shown in FIG. 29, the driven air pad 70 is located substantially opposite to the surface plate 10 with respect to the drive unit 80, and is driven by the line LX connecting the driven air pad 70 and the drive unit 80. The line LY connecting the two pairs of air pads existing before and after the portion 80 may be perpendicular to the line LY. From another point of view, it is preferable that the drive unit 80 is provided at the intermediate point between the two pairs of air pads on the drive side, and the driven air pad 70 is also provided at the intermediate point between the two pairs of air pads on the drive side.

相違点3として、本実施形態の三次元座標測定装置1では、Yガイド42(定盤10)の右側面に当接するローラ84を有する駆動部80を設けている。これにより、比較例3とは異なり、駆動部80の設置誤差が生じたり、バイメタル効果による歪みが駆動部80に発生したりすることが防止されるため、定盤10を基準とした測定精度が得られる。 As a difference 3, the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment is provided with a drive unit 80 having a roller 84 that abuts on the right side surface of the Y guide 42 (surface plate 10). As a result, unlike Comparative Example 3, it is possible to prevent an installation error of the drive unit 80 and distortion due to the bimetal effect from occurring in the drive unit 80, so that the measurement accuracy based on the surface plate 10 can be improved. can get.

相違点4として、本実施形態の三次元座標測定装置1では、溝40の左側面40Lにスケール112を設け、定盤10の上面10Tにおいて測定対象物が配置される測定領域からスケール112までの距離を短くしている。これにより、測定精度を向上させることができる。 As a difference 4, in the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the present embodiment, the scale 112 is provided on the left side surface 40L of the groove 40, and the measurement area to the scale 112 on the upper surface 10T of the surface plate 10 where the measurement object is arranged. The distance is shortened. Thereby, the measurement accuracy can be improved.

なお、上記実施形態では、定盤10の上面10Tに形成した溝40によりYガイド42を形成しているが、他の方法でYガイドを形成してもよい。 In the above embodiment, the Y guide 42 is formed by the groove 40 formed on the upper surface 10T of the surface plate 10, but the Y guide may be formed by another method.

図30は、上記実施形態とは異なるYガイド42Zを備える他実施形態の三次元座標測定装置1Aの正面概略図である。図30に示すように、定盤10の上面10Tの図中右端部(右Yキャリッジ16に対向する端部)には、Z方向に凸状に設けられた凸部であって、且つY軸方向に延びた凸部が形成されている。そして、この凸部によって、右Yキャリッジ16をY軸方向に移動自在に支持するYガイド42Zが形成される。なお、三次元座標測定装置1Aは、Yガイド42Zを備える点を除けば、上記実施形態の三次元座標測定装置1と基本的に同じ構成である。 FIG. 30 is a front schematic view of the three-dimensional coordinate measuring device 1A of another embodiment including the Y guide 42Z different from the above embodiment. As shown in FIG. 30, the right end portion (the end portion facing the right Y carriage 16) in the figure of the upper surface 10T of the surface plate 10 is a convex portion provided in a convex shape in the Z direction and has a Y axis. A convex portion extending in the direction is formed. Then, the convex portion forms a Y guide 42Z that movably supports the right Y carriage 16 in the Y-axis direction. The three-dimensional coordinate measuring device 1A has basically the same configuration as the three-dimensional coordinate measuring device 1 of the above embodiment except that the Y guide 42Z is provided.

このように凸部によってYガイド42Zを形成することも可能である。ここで、Yガイド42Zが例えば定盤10とは別の素材で形成されていた場合には、定盤10及びYガイド42Zの双方の熱伝導率が異なるため、Yガイド42Zに変形が生じる場合がある。また、定盤10が僅かに反っている場合には、定盤基準の測定を行うことができないおそれがある。このため、上記実施形態で説明したように、溝40によりYガイド42を形成することが好ましい。 It is also possible to form the Y guide 42Z by the convex portion in this way. Here, when the Y guide 42Z is made of a material different from that of the surface plate 10, for example, the thermal conductivity of both the surface plate 10 and the Y guide 42Z is different, so that the Y guide 42Z is deformed. There is. Further, if the surface plate 10 is slightly warped, there is a possibility that the measurement based on the surface plate cannot be performed. Therefore, as described in the above embodiment, it is preferable to form the Y guide 42 by the groove 40.

1…三次元座標測定装置、10…定盤、10B,20B,42B,202B…下面、10R,24R,40R,42R,250R…右側面、10T,20T,42T,202T…上面、12…架台、14…Yキャリッジ、16…右Yキャリッジ、18…左Yキャリッジ、20…Xガイド、20E,24E,202E,250E…後面、20F,24F,202F,250F…前面、22…Zコラム、24…Zキャリッジ、24L,40L,42L,250L…左側面、26…測定プローブ、28…スタイラス、40…溝、40B…底面、42…Yガイド、50,200…支持部、52…基端部、54…右側部、56…左側部、58…先端部、58A…支持板、62E,62F,64E,64F,66E,66F,68E,68F,70,210,212,214,216,260,262,264,266…エアパッド、80,220,270…駆動部、82,222,272…モータ、84,224,274…ローラ、110…リニアエンコーダ、112…スケール、114…光センサ、130L…左レール、130R…右レール、132L、132R…ガイド溝、134、134E、134F…蛇腹カバー、150、152…断熱部材、202…Xガイド挿通孔、250…Zキャリッジ挿通孔 1 ... Three-dimensional coordinate measuring device, 10 ... Surface plate, 10B, 20B, 42B, 202B ... Bottom surface, 10R, 24R, 40R, 42R, 250R ... Right side surface, 10T, 20T, 42T, 202T ... Top surface, 12 ... Carriage, 14 ... Y carriage, 16 ... Right Y carriage, 18 ... Left Y carriage, 20 ... X guide, 20E, 24E, 202E, 250E ... Rear, 20F, 24F, 202F, 250F ... Front, 22 ... Z column, 24 ... Z Carriage, 24L, 40L, 42L, 250L ... Left side, 26 ... Measuring probe, 28 ... Stylus, 40 ... Groove, 40B ... Bottom, 42 ... Y guide, 50, 200 ... Support, 52 ... Base end, 54 ... Right side, 56 ... Left side, 58 ... Tip, 58A ... Support plate, 62E, 62F, 64E, 64F, 66E, 66F, 68E, 68F, 70, 210, 212, 214, 216, 260, 262, 264, 266 ... Air pad, 80, 220, 270 ... Drive unit, 82, 222, 272 ... Motor, 84, 224, 274 ... Roller, 110 ... Linear encoder, 112 ... Scale, 114 ... Optical sensor, 130L ... Left rail, 130R ... Right rail, 132L, 132R ... Guide groove, 134, 134E, 134F ... Bellows cover, 150, 152 ... Insulation member, 202 ... X guide insertion hole, 250 ... Z carriage insertion hole

Claims (1)

上下面と側面を有し、測定対象物を載置する定盤と、
測定プローブを支持し、前記定盤を跨いで前記定盤のY軸方向に移動自在な門型のYキャリッジであって、二つの支柱部材により定盤に支持されるYキャリッジと、
前記二つの支柱部材は、前記Yキャリッジを前記Y軸方向に駆動する駆動機構をもつ第1の支柱部材と、前記第1の支柱部材に追従移動する第2の支柱部材とを有し、
前記定盤は、前記第1の支柱部材側で、前記定盤の上面に垂直な2側面であって前記定盤の側面と前記定盤に前記Y軸方向に沿って形成された溝の側面とからなる2側面を有するガイドであって且つ前記Y軸方向に延びるガイドを有し、
前記第1の支柱部材は、前記ガイドの上面に摺動自在に支持され、且つ前記第1の支柱部材は前記ガイドを上下左右から挟み込む2対の上下側面支持部材を有し、
前記駆動機構が、ローラと、前記ローラを回転させるモータと、を備える三次元座標測定装置。
A surface plate that has upper and lower surfaces and side surfaces and on which an object to be measured is placed,
A gate-shaped Y carriage that supports the measurement probe and is movable in the Y-axis direction of the surface plate across the surface plate, and is supported by the surface plate by two support members.
The two strut members include a first strut member having a drive mechanism for driving the Y carriage in the Y-axis direction, and a second strut member that follows and moves the first strut member.
The surface plate has two side surfaces perpendicular to the upper surface of the surface plate on the first support column member side, and the side surface of the surface plate and the side surface of a groove formed on the surface plate along the Y-axis direction. A guide having two side surfaces and having a guide extending in the Y-axis direction.
The first strut member is slidably supported on the upper surface of the guide, and the first strut member has two pairs of upper and lower side surface support members that sandwich the guide from the top, bottom, left, and right.
A three-dimensional coordinate measuring device in which the drive mechanism includes a roller and a motor for rotating the roller.
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