JPS62235502A - ３次元測定装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は３次元測定装置の駆動装置に係り、更に詳細に
は、回転駆動体をガイド部材からｍｌ！可能にした３次
元測定装置の駆動装置に関するものである。

［従来の技術１ 最近、３次元測定装置を使用しているユーザの中には、
被測定物の形状がＩ！霜化し、ポイントトウポイントで
は測定不可能なものもでてきている。

しかも、これらの？ａ雄化した形状の被測定物の測定に
は手動方式で対応しているのが現状である。

すなわち、作業者がスピンドルを把持し、プロー°プを
被測定物の形状に沿って倣う方法である。

この手動方式による方法をモータ駆動方式のラックとビ
ニオンによるものにしても、ラックととニオンの噛み合
いをメカニカルに取り除かなければならない。その手段
として、モータ駆動方式に、よるラックとビニオンによ
る方法では、出力ビニオンの手前にクラッチを用い、ビ
ニオンを空回りさせてラックからビニオンを脱着させる
手段やギヤボックス自体をラックを離し脱着させる手段
を構じている。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述した従来のラックからビニオンを脱
着させる手段のうち、前者は構造上バックラッシュを取
り除くことが困難であること、侵者は作業者の調整技能
と繁雑さが問題となる。

本発明の目的は上記事情に鑑み問題を解決するために提
案されたものであって、回転駆動体をガイド部材を脱着
可能にすると共にバックラッシュを取り除いた３次元測
定装置の駆動装置を提供するものである。

［問題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、３次元側・定装置
の駆動装置で、フレーム上に設けたガイド部材に沿って
移動自在な移動フレームを設け、該移動フレームに支承
された回転駆動体をガイド部材から離反自在に設け、回
転駆動体をガイド部材から自動的に離反させる離反手段
および回転駆動体をガイド部材に自動的に押圧せしめる
押圧手段を設けてなることを特徴とするものである。

［作用１ 本発明の駆動装置を採用することにより、ガイド部から
回転駆動体を容易に脱着することができ、さらにバック
ラッシュも取り除いて、移動フレームがスムーズに移動
される。しかも、駆動部をセットする時もワンタッチで
装着される。

［実施例１ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図、第２図および第３図を参照するに、３次元測定
装置１における箱型形状の内部を空洞にしたベース３が
床などに載置されている。ベース３上の第１図において
左右両側部に、箱型形状の内部を空洞にした摺動案内部
５．７が設けられている。この摺動案内部５．７はそれ
ぞれ第２図において？ｙＪｖｉ方向すなわちＸ軸方向に
延伸しである。

摺動案内部５．７上には、門型形状のメインキャレッジ
９が設けられ、該メインキャレッジ９の左右下部には、
それぞれ摺動案内部材１１．１３がＸ軸方向に沿って移
動自在に取付けである。摺動案内部材１３の後方部には
、Ｘ軸モータ１５が設けてあり、かつ摺動案内部７上に
ガイドレール１７がＸ軸方向に延伸して設けである。

上記構成により、Ｘ軸モータ１５により摺動案内部材１
１．１３がベース３上の摺動案内部５゜７に沿って、ガ
イドレール１７に案内されてＸ軸方向に移動されてメイ
ンキャレッジ９がＸ軸方向に移動されることになる。

前記メインキャレッジ９の上部ビーム９Ｕ上には、第１
図および第２図において左右方向すなわちＹ軸方向に移
動自在なレントラルキャレツジ１９が設けである。さら
に、第１図および第３図に示しであるように、Ｙ軸モー
タ２１がセントラルキャレッジ１９の後方部に設けてあ
り、かつメインキャレッジ９の上部ビーム９Ｕの後方側
にはガイドレール２３が設けである。

上記構成により、Ｙ軸モータ２１によってセントラルキ
ャレッジ１９が門型形状のメインキャレッジ９の上部ビ
ーム９ＵのＹ軸方向に沿プてガイドレール２３に案内さ
れて移動されることになる。

セントラルキャレッジ１９の前方内には、第１図、第２
図および第３図に示しであるように、スピンドル２５が
上下方向すなわちＺ軸方向へ移動自在に設けである。ス
ピンドル２５の下方部に向けて、アダプタ２７を介して
先端部にプローブ２９が着脱自在に装着しである。スピ
ンドル２５の後方部には、Ｚ軸モータ３１が第２図およ
び第３図に示しであるように設けてあり、かつセントラ
ルキャレッジ１９にＺ軸方向へ延伸したガイドレール３
３が設けである。

上記構成により、２軸モータ３１によって、スピンドル
２５がガイドレール３３に案内されてＺ軸方向へ移動さ
れることになる。

、メインキャレッジ９のＸ軸方向における移動制御は、
摺動案内部７の外側に第２図および第３図に示されてい
るように、Ｘ軸方向に延伸しで゛取付、けであるリニア
スケール３５と、ｌ！！！勅案内部材１３の内側の一部
に取付けであるセンサ３７とによって行なわれている。

セントラルキャレツジ１９のＹ軸方向における移動制御
およびスピンドル２５の２軸方向における移動制御は、
メインキャレッジのＸ軸方向における移動ＩＩＪＩＩＩ
と同様に、図示省略のリニアスケールとセンサによって
行なわれている。

ベース３上にあって、摺動案内部５と７との間にＸ軸方
向に向けてワーク支持テーブル３９が載置してあって、
該ワーク支持テーブル３９上に測定しようとする被測定
物の図示省略のワークが載置される。Ｘ軸、Ｙ軸および
Ｚ軸に移動制御されるプローブ２９がワークに当接して
各種の測定データが測定されることになる。

前述したメインキャレツジ９の左右下部に移動自在に取
付けられた摺動案内部材１１．１３の裏側には、各種の
エア、パッドが設けられている。

より詳細には、第１図および第３図に示すように、摺動
案内部材１１における上部右側の裏側には、Ｘ軸方向に
沿って一定間隔毎に複数のエアバッド４１が設けである
。また、摺動案内部材１１における下部左側の裏側には
、Ｘ軸方向に沿って一定間隔毎に複数のエアバッド４３
が設けである。

さらに、摺動案内部材１３における上部左側の裏側には
、Ｘ軸方向に沿って一定間隔毎に複数のエアバッド４５
が設けである。摺動案内部材１３における下部右側の裏
側には、Ｘ軸方向に沿って一定間隔毎に複数のエアバッ
ド４７が設けである。

同様に、摺動案内部材１３における左部上側の裏側には
、Ｘ軸方向に沿って一定間隔毎に複数のエアバッド４９
が設けである。また、摺動案内部材１３における右部下
側の裏側には、Ｘ軸方向に沿って一定間隔毎に複数のエ
アバッド５１が設けである。

上記構成により、エアバッド４９とエアバッド５１に図
示省略のエア供給装置から乾燥したエアを供給すること
によって、エアバッド４９と摺動案内部７の左外側との
間にエア族が形成されると共に、エアバッド５１と摺動
案内部７の右外側との間にエア膜が形成される。その結
果、セントラルキャレッジ１９がメインキャレツジ９の
上部ビーム９Ｕのほぼ真中にある場合には、摺動案内部
５．７に対して、摺動案内部＠１１．１３がＸ軸方向に
スムーズに移動される状態となる。

エアバッド４１．４３．４５および４７に図示省略のエ
ア供給装置から乾燥したエアを供給することによって、
エアバッド４１と摺動案内部５の上面との間にエア膜が
形成されると共に、エアバッド４３と摺動案内部５の下
面との間にエア膜が形成される。また、エアバッド４５
と摺動案内部７の上面との間にエア膜が形成されると共
に、エアバッド４７とＷ！１ｌ１１Ｌ内部７の下面との
間にエア膜が形成される。その結果、セントラルキャレ
ツジ１９が例えばメインキャレツジ９の上部ビーム９Ｕ
の左側に移動して、メインキャリッジ９自体が左下りに
傾斜しようとすると、右側のエアバッド４７が上記傾斜
を阻止し精度を維持する。また、セントラルキャレツジ
１９が例えばメインキャレッジ９の上部ビーム９Ｕの右
側に移動して、メインキサレッジ９自体が右下りに傾斜
しようとすると、左側のエアバッド４３が上記傾斜を阻
止し精度を維持する。

したがって、セントラルキャレツジ１９がメインキャレ
ッジ９の上部ビーム９ＵにおけるＹ軸方向に移動し、い
ずれの位置においてもエアバッド４３．４７が作用して
メインキャレツジ９の真直度および平行度の精度が維持
されるから、測定時における機械自体による誤差は除去
されることになる。

前記門型形状のメインキャレツジ９はアルミナセラミッ
クなどのセラミックで形成しであるから、メインキャリ
ッジ９自体の重ｌが非常に軽くなる。

その結果、ベース３上の左右両端部に設けた摺動案内部
５．７にかかる負荷が軽減されることによ　〜す、前述
したエアバッド４３．４７の作用がより効果的に発揮さ
れることになる。

メインキサレッジ９自体が軽くなることから、上記の効
果と共に組立時の取扱いが容易でさらに加減速時に相手
方の遅れがなくなることなどの作用が加味されることに
なる。

次に、ｆｉ！！動案内部材１３の後方部に設けたＸ軸モ
ータ１５により、摺動案内部材１１．１３がベース３上
’７）　ＩＦ！　ａ　案内５５　、７　ニ沿３　Ｔ、カ
イトＬ／−ル１７に案内されてＸ軸方向に移動されてメ
インキャレッジ９が移動される。より詳細には、第４図
および第５図には、Ｘ軸モータ１５の駆動部が示されて
いて、Ｘ軸モータ１５は支持体５３上に取付けである。

Ｘ軸モータ１５の出力軸５５は支持体５３内に設けた円
筒形状の連結部材５７を介して、カップリング５９の一
方部５９Ａに連結しである。カップリング５９の他方部
５９Ｂはシャフト６１とシャフト６１の上方に設けた固
定部材６３との間に介設されてボルト６５により締結し
である。カップリング５９の一方部５９Ａと他方部５９
Ｂとは連結しである。カップリング５９の一方部５９Ａ
はベアリング６７を介して支持体５３に回転自在に支承
しである。シャフト６１の先端側には駆動ローラ６９が
テーバビン７１により止めである。シャフト６１は複数
例へば２個のベアリング７３を介して支持体５３に回転
自在に支承しである。

上記構成により、Ｘ軸上−９１５を駆動させると、出力
軸５５よりカップリング５９を介してシャフト６１に回
転が伝達されて駆動ローラ６９が回転されることになる
。

前記支持体５３は駆動ローラ６９を支持し、かつ第５図
において上方へ延在してあって支持体５３の一部第５図
において後方右側で枢軸７５に枢支である。枢軸７５は
摺動案内部材１３に設けである。前記枢軸７５には従動
ローラ７７を支持する揺動体７９が枢支しである。

第４図に示しであるように、揺動体７９内には従動ロー
５７７をテーバビン８１で止めているシャフト８３が設
けてあって、シャフト８３は複数例えば２個のベアリン
グ８５を介して揺動体７９に回転自在に支承しである。

第４図において上部のベアリング８５は上方よりロック
ナツト８７で締付けである。なお、ベアリング８５間は
２個のカラー８９が設けてあり、ベアリング８５の動き
を阻止しである。

前記支持体５３が第５図において上方へ延在した突出体
５３Ｔの上端にはボルト９１が締結しである。また、前
記揺動体７９が第５図において上方へ延在した突出体７
９Ｔの上端にはボルト９３が締結しである。ボルト９１
とボルト９３との−には、解放用スプリング９５が設け
てあり、該解放用スプリング９５は、枢軸７５を支点と
して駆動ローラ６９と従動ローラ７７のガイドレール１
７に対する押圧力を調整するものである。ざらに、摺動
案内部材１３の第５図において左側には、エアシリンダ
９７が複数本のボルト９９で取付けである。エアシリン
ダ９７の先端第５図において右側にプランジャ１０１が
設けである。エアシリンダ９７を作動させることにより
、プランジャ１０１が揺動体７９の突出体７９Ｔを押し
付けて、枢軸７５を支点しとして揺動体７９が揺動し、
従動０−５７７をガイドレール１７に押圧させる押圧力
を調節出来るようにしである。

上記構成により、駆動ローラ６９と従動ローラ７７とで
ガイドレール１７を挾み込み、Ｘ軸モータ１５を駆動さ
せて駆動ローラ６９を回転させると、１２！！勤案内部
材１３はガイドレール１７に案内されてＸ軸方向に移動
されることになる。なお、エアシリンダ９７を作用させ
ると、プランジャ１０１が揺動体７９の突出体７９Ｔを
第５図において右方へ押し付けることにより、ｔｉｌｉ
　１７３体７９は枢軸７５を支点として第５図において
時計方向回りに０動しようとするから、従動Ｏ−ラフ７
はガイドレール１７に一定の力で押し付けられて駆動ロ
ー５６９に対して逆回転される。たとえば、ガイドレー
ル１７の平行度がラフに製作されていたとしても、駆動
ロー５６９を支持している支持体５３と従動ローラ７７
を支持している揺動体７９とは解放用スプリング９５で
常時付勢しているから、駆動ローラ６９と従動ローラ７
７は、ガイドレール１７に一定の押圧力を維持して回転
される。

前記解放用スプリング９５が設けであることにより、Ｘ
軸モータ１５を駆動させずに、手動に切り換えることに
よりワンタッチで手動操作することができる。

前記駆動Ｏ−ラをビニオン、ガイドレールをラックとし
ても回答実施例の実施Ｂ様は変らずに、バックラッシュ
を取り除いた駆動を行なうことができる。

なお、Ｘ軸モータ１５の駆動部のみを説明したが、Ｙ軸
モータ２１および２軸モータ３１の駆動部もＸ軸モータ
１５の駆動部とほぼ同じものを採用しているので説明を
省略する。

［効果］ 以上のごとき実施例の説明から理解されるように、本発
明によれば、回転駆動体をガイド部材から容易にかつ簡
単に脱着させることができる効果を奏する。ざらに、ガ
イド部材と回転駆動体とのバックラッシュを取り除いて
駆動させることができる。しかも、駆動部をセットする
時もワンタッチ装着が可能である。延いては、駆動部の
脱着作業に対して、作業者の工数が著しく軽減できかつ
従来に比べて短時間で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される３次元測定装置の正面図で
ある。 第２図は第１図における■矢視図である。 第３図は第２図における■矢視図である。 第４図は第１図における■矢視部の拡大図である。 第５図は第４図におけるＶ矢視図である。 １・・・３次元測定装置 ５．７・・・摺動暗内部 ９・・・メインキャレッジ １１．１３・・・摺動案内部材 １５・・・Ｘ軸モータ　　　１７・・・ガイドレール１
９・・・セントラルキャレッジ ２１・・・Ｙ軸モータ　　　　２５・・・スピンドル３
１・・・２軸モータ　　　　５３・・・支持体５３Ｔ・
・・突出体　　　　　６９・・・駆動ローラ７５・・・
枢軸　　　　　　　７７・・・従動ローラ７９・・・ｆ
ＳｉＦ！ｌ１体　　　　　７９Ｔ・・・突出体９５・・
・解放用スプリング ９７・・・エアシリンダ　　１０１・・・プランジャ゛
・−゛ご、】 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男：　”’置第１
図 第２図 ゛入 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フレーム上に設けたガイド部材に沿って移動自在な移動
   フレームを設け、該移動フレームに支承された回転駆動
   体をガイド部材から離反自在に設け、回転駆動体をガイ
   ド部材から自動的に離反させる離反手段および回転駆動
   体をガイド部材に自動的に押圧せしめる押圧手段を設け
   てなることを特徴とする３次元測定装置の駆動装置