CN1155804C

CN1155804C - 高度测量机

Info

Publication number: CN1155804C
Application number: CNB001016210A
Authority: CN
Inventors: 滨伸行; ��һ; 户井田洋一; 张玉武
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2004-06-30
Anticipated expiration: 2020-01-19
Also published as: CN1324300C; EP1022538B1; US6357134B1; CN1540284A; DE60000241D1; EP1022538A3; JP4009379B2; CN1261659A; DE60000241T2; JP2000213905A; EP1022538A2

Abstract

提供一种能在确认测头与被测定物的位置关系的同时以轻松姿势移动的高度测量机。在与具有支柱(12)的测头(13)的面相对并邻接的侧面且底座(11)附近设有手柄(21)，在该手柄(21)上设有对向空气上浮装置(19)的空气供给、遮断进行控制的空气上浮控制开关(31)、重复开关(32)、取消开关(33)等。

Description

高度测量机

技术领域

本发明涉及从设置成能沿上下方向升降的测头的高度位置对被测定物的尺寸进行测定的高度测量机。具体地说是涉及一种能在平板上作操作性良好的移动的高度测量机。

背景技术

在对较大型的被测定物的尺寸如高度、台阶、孔、轴等的尺寸进行测定的场合，系采用大型的高度测量机。

高度测量机的结构通常包括能移动地载放在平板上的底座，竖直地设置在该底座上的支柱，具有设置成能沿该支柱升降的测头的滑动体，对该滑动体的高度方向的变位量进行检测的变位传感器。

大型的高度测量机由于重量重，为易于移动，已知的有具有从底座向平板喷出空气而使底座相对于平板上浮的空气上浮装置的结构。

以往，在这种具有空气上浮装置的大型的高度测量机中，如图12所示，具有把手3，该把手3在上浮开关4容易按压的位置上设在支柱2的后方。

操作时，握住把手3并按压上浮开关4。此时，从底座1向平板10喷出空气，而使底座相对于平板10成为上浮状态。在这种状态下，再将另一只手加到底座1上并使它移动，当测头5位于被测定物的测定部位附近后松开上浮开关4。此时，由于从底座1向平板10的空气被遮断，底座1对于平板10成为接触状态，故在该状态下进行测定。

在以往的测定作业中，由于操作者必须将支柱2夹住并在握住与测头5相反侧的把手3的同时使底座1移动，在对测头5是否已位于被测定物的测定部位附近进行确认的同时移动，此时也要考虑测头5与被测定物冲撞的情况。

因此，为在对测头5的状况进行确认的同时能移动底座1，一旦操作者位于测头5侧，操作者必须将手腕转向支柱2的后方并紧紧抓住把手3，即必须以不合适的姿势进行操作，且上浮开关4也在操作的同时移动。尤其是使测头5在与被测定物接触的同时使高度测量机移动，在所谓仿形测定中，上述作业极为困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能在消除以往缺点并一面对测头与被测定物的位置关系进行确认一面以轻松的姿势进行移动、同时并使开关操作容易的高度测量机。

本发明的高度测量机具有：载放在平板上而可移动的底座，竖直地设置在该底座上的支柱，可升降地设于该该支柱上、带有测头的滑动体，对该滑动体的高度方向的变位量进行检测的变位传感器，从上述底座将空气喷出到平板上并使底座相对于平板上浮的空气上浮装置，其特点是，在上述支柱上与装有测头的一侧邻接的一侧、且在靠近底座的部位设有手柄，在该手柄上设有对向上述空气上浮装置的供给、遮断空气进行控制的空气上浮控制开关。

采用本发明，由于在上述支柱上与装有测头的一侧邻接的一侧、且在靠近底座的部位设有手柄，能使底座从与紧紧抓住该手柄并具有测头的面相对并邻接的侧面侧移动。从而，由于能以轻松的姿势将手柄紧紧抓住而一面对测头是否到达被测定物的测定部位附近进行确认一面移动，故能提高操作性。

尤其是由于将手柄设置在支柱上，不必为确保从平板到手柄的高度而设置特别的构件，能设定为任意高度。例如在将手柄设在底座上的场合，为确保从平板到手柄的高度，需将底座的高度加厚，同时，还需要用于在底座上确保高度的构件，但由于将手柄设在支柱上，故并不设置特别的构件，并能任意设定从平板至手柄的高度。

另外，由于在手柄上设有对向空气上浮装置的空气供给、遮断进行控制的空气上浮控制开关，能在紧紧抓住手柄的状态下对空气上浮控制开关进行操作。因此能通过单手操作在平板上使底座移动、静止。

在本发明中，能构成为在上述手柄中设有重复指令关于上一次测定项目的测定顺序的重复开关。

这样，在连续测定同一种类的多个被测定物的场合，由于能以一只手仍紧紧抓住手柄的情况下以另一只手一面进行被测定物的调换一面进行测定，故能高效率地进行测定。

在本发明中，最好在上述手柄中设有指令取消目前进行中的测定顺序的取消开关。

这样，由于能以一只手仍紧紧抓住手柄的情况下取消目前进行中的测定顺序，故能高效率地进行测定。

在本发明中，上述手柄最好设置成能以与上述支柱平行的轴为中心回转且能在任意回转角度位置固定。

这样，由于能使手柄以与支柱平行的轴为中心回转，能相应于被测定物或操作者的姿势对手柄变更为容易进行操作的角度。

在本发明中，上述手柄设置成至少前端部分能向上下方向倾斜且能在任意倾斜角度位置固定。

这样，由于能使手柄至少前端部分向上下方向倾斜，能在任意倾斜角度位置以倾斜状态操作，同时，由于如使前端部分向上下方向倾斜则不向横向突出，故收容或携带时均无妨碍。

在本发明中，上述空气上浮装置最好构成为能在从上述底座向平板喷出空气并使底座相对于平板具有预定间隙的完全上浮状态与从上述底座向平板喷出空气并使底座及该底座上承载重量减轻的状态且使底座相对于平板接触的半上浮状态进行切换。

这样，由于能使空气上浮装置构成为能在从底座向平板喷出空气并使底座相对于平板具有预定间隙的完全上浮状态与从底座向平板喷出空气并使底座及该底座上承载重量减轻的状态且使底座相对于平板接触的半上浮状态进行切换，例如在仿形测定中，如用半上浮状态进行测定，能在维持高精度测定的同时易于移动。

附图说明

图1为表示本发明高度测量机的一实施形态的立体图。

图2为表示同上实施形态的手柄部分的放大立体图。

图3为图2的手柄部分的剖面图。

图4为同上实施形态的方框图。

图5为表示同上实施形态中孔的内径的测定顺序的图。

图6为在孔的内径的测定中表示测头下降步骤画面的图。

图7为在孔的内径的测定中表示仿形测定步骤画面的图。

图8为在孔的内径的测定中表示测头上升步骤画面的图。

图9为在孔的内径的测定中表示仿形测定步骤画面的图。

图10为在孔的内径的测定中表示测定结果画面的图。

图11为表示对多个孔的内径进行连续测定顺序的图。

图12为表示以往的高度测量机的测定作业的立体图。

具体实施方式

图1为表示本发明高度测量机的一实施形态的立体图。如图所示，本实施形态的高度测量机具有：可移动地载放在平板10上的底座11，竖直地设置在该底座11上的支柱12，具有能沿该支柱12升降地设置的测头13的滑动体14，在上述底座11上设于上述支柱12的背面侧的把手部15，在该把手部15的上面能回转地设置的表面上具有LCD等显示装置16及键输入部17的显示操作部18，从上述底座11将空气喷出到平板10上并使底座11相对于平板10上浮的空气上浮装置19。

上述空气上浮装置19具有设在底座11的下面的许多空气喷出孔的多个气垫19A，将空气供给该气垫19A的压缩机(未图示，设置在把手15的下部)等。

另外，上述空气上浮装置19通过使驱动压缩机的马达的转速变化而构成为能在从底座11向平板10喷出空气并使底座11相对于平板10具有预定间隙的完全上浮状态与从底座11向平板10喷出空气并使底座11及该底座11上承载重量减轻的状态且使底座11相对于平板10接触的半上浮状态进行切换。

在上述支柱12的右侧面(与具有测头13的面相对地邻接的侧面)并靠近底座11处(即下部位置)相对于支柱12成直角地突设有手柄21。

如图2及图3所示，手柄21包括有：在固定于上述支柱12的右侧面下部的上面具有支轴22的固定件23，能在上述支轴22上回转地设置的回转环24，与该回转环24的外周螺合且前端与上述支轴22抵接而可分开的回转轴部25，在该回转轴部25的前端设置成能通过螺栓螺母26沿上下方向倾斜的倾斜轴部27。因此，手柄21设置成能以与上述支柱12平行的支轴22为中心回转且能在任意回转角度位置固定，同时，至少前端的倾斜轴部27被设置成能沿上下方向倾斜且能在任意倾斜角度位置固定。

在上述回转轴部25上按从倾斜轴部27侧朝向根部侧依次设置有空气上浮控制开关31、重复开关32和取消开关33。

空气上浮控制开关31系控制向上述空气上浮装置19的空气供给及遮断。重复开关32系指令重复上次测定项目的测定顺序。取消开关33系指令取消现在进行中的测定顺序。

图4为本实施形态的高度测量机的方框图。图中，控制装置41具有CPU 42和存储器43。

CPU 42上除上述键输入部17、设于上述手柄21上的3个开关31、32、33、显示装置16、空气上浮装置19外，还连接有对通过使上述滑动体14沿上下方向升降的升降驱动装置44和对利用该升降驱动装置44加以升降的滑动体14的高度方向的变位量进行检测的变位传感器45以及扬声器46。

升降驱动装置44由上下移动马达44A、设于该上下移动马达44A的输出轴上的定压机构44B组成。定压机构44B通过皮带等传递装置将上下移动马达44A的回转传递到滑动体14上并使滑动体14升降，同时还具有当滑动体14上的负荷超过一定时空转的功能。

变位传感器45包括具有沿上述支柱12设置的光学格子的刻度尺和与该刻度尺相对并配置在上述滑动体14上的检测器，通过该两者的配合而将支柱12上的滑动体14的高度方向的变位量作为电气信号加以检测。

上述存储器43中在存储有关各种测定项目的测定顺序程序的同时，还对应于该各测定顺序程序的各步骤存储有表示测定项目内容的符号及文字数据、表示各步骤的符号及文字数据、操作指导信息、报告各步骤完成的声音信息等。另外，在存储测定数据的同时，还对这些测定数据进行演算得到的演算结果进行存储。

下面说明本实施形态的作用。

测定时，首先用单手握住手柄21，并用其大拇指按压空气上浮控制开关31。此时，由于底座11因空气上浮装置19而成为相对于平板10上浮的状态，并以这种状态一面握住手柄21一面使底座11移动，在使测头13位于被测定物的测定部位附近后，将手从空气上浮控制开关31离开。此时，由于空气被遮断，底座11以与平板10上接触的状态静止。

这里，对例如测定被测定物的孔的内径的场合进行说明。

在对孔的内径进行测定的场合，将测头13插入孔内，并在这种状态下从键输入部17指令测定开始。因此，CPU42驱动升降驱动装置44并使滑动体14下降。此时，测头13如图5中①所示下降。另外，在图5中，H为被测定物的孔。

其间，显示装置16中显示图6的画面。即，圆(孔)测定项目系以符号61和文字数据62表示，在该测定项目中，测头下降步骤系以符号63和文字数据64表示，还有，其下栏显示操作指导信息(用“ENTER”键能开始仿形测定的信息)65。

不久，一旦检测到测头13与孔H的下侧壁抵接(参照图5中①)，即输出接触完了音，该测头下降步骤结束。

接着，一旦该测头下降步骤结束，显示装置16中即显示图7的画面。即，圆(孔)测定项目系以符号71和文字数据72表示，在该测定项目中，仿形测定步骤系以符号73和文字数据74表示，还有，其下栏显示操作指导信息(用“ENTER”键能结束仿形测定的信息)75。

因此，操作者看到该显示并进行仿形测定。具体地说是使高度测量机的底座11移动，并使测头13沿被测定物的孔H的直径方向移动。即，使测头13如图5中②那样移动。此时，测头13取回位于孔H的最下点时的Z坐标值后，在从其位置移动一定距离时输出仿形完了音，该仿形测定步骤结束。另外，此时由于将空气上浮装置19切换到半上浮状态，故不降低测定精度，且能容易地移动。

接着，一旦仿形测定步骤结束，CPU42驱动升降驱动装置44并使滑动体14上升。此时，测头13如图5中③所示上升。

其间，显示装置16中显示图8的画面。即，圆(孔)测定项目系以符号81和文字数据82表示，在该测定项目中，测头上升步骤系以符号83和文字数据84表示，还有，其下栏显示操作指导信息(用“ENTER”键能开始仿形测定的信息)85。

不久，一旦检测到测头13与孔H的上侧壁抵接(参照图5中③)，即输出接触完了音，该测头上升步骤结束。

接着，一旦该测头上升步骤结束，显示装置16中即显示图9的画面。即，圆(孔)测定项目系以符号91和文字数据92表示，在该测定项目中，仿形测定步骤系以符号93和文字数据94表示，还有，其下栏显示操作指导信息(用“ENTER”键能结束仿形测定的信息)95。

因此，操作者看到该显示并进行仿形测定。具体地说是使高度测量机的底座11移动，并使测头13沿被测定物的孔H的直径方向移动。即，使测头13如图5中④那样移动。此时，测头13取回位于孔H的最下点时的Z坐标值后，在从其位置移动一定距离时输出仿形完了音，该仿形测定步骤结束。另外，此时由于将空气上浮装置19切换到半上浮状态，故不降低测定精度，且能容易地移动。

接着，一旦仿形测定步骤结束，显示装置16中即显示图10的画面。即，圆(孔)测定项目系以符号101和文字数据102表示，并在该测定项目中显示求得的孔的中心坐标值Z和直径D，还有，其下栏显示操作指导信息(用“测定指令”键能进行测定的信息)103。

虽然能通过以上各步骤对孔H的内径进行测定，例如，如图11所示，在要连续测定2个孔H1、H2时，在预先将2个孔H1、H2的高度差h录入的同时，当1个孔H1的测定结束时，在显示装置16上进行“等待显示”，并且，如显示将测头13从被测定物的孔H1拔出的信息，则可向操作者指示以下的作业。

接着，经一定时间后，使测头13仅自动上升预先录入的差h后再次在显示装置16上进行“等待显示”，并且，如显示将测头13向被测定物的孔H2插入的信息，则可向操作者指示以下的作业。

这样，即能连续地进行一面对多个孔H1、H2的测定一面给予操作者指示。

因此，如采用本实施形态，由于将手柄21设于支柱12的侧面下部位置而以轻松的姿势将手柄21紧紧抓住，能在对测头13是否到达被测定物的测定部位附近进行确认的同时使其移动。由此能提高操作性。

尤其是由于将手柄21设置在支柱12上，并未为确保从平板10到手柄21的高度而设置特别的构件，故能设定至任意高度。例如，虽然在将手柄21设在底座11上的场合，为确保从平板10到手柄21的高度，必须将底座11的高度加厚或设置用于确保在底座11上的高度的构件，而由于将手柄21设在支柱12上，并不设置特别的构件，故能任意设定从平板10到手柄21的高度。

另外，由于在手柄21上从握侧起依次设有对向空气上浮装置19的空气供给、遮断进行控制的空气上浮控制开关31、对关于前一次测定项目的测定顺序进行重复指令的重复开关32和取消开关33，故能在仍紧紧抓住手柄21的情况下对这些开关31、32和33进行操作。因此，由于在能用单手操作使底座11移动、静止的同时进行重复测定或取消，故能高效率地进行测定。

另外，由于手柄21包括有能设置成与支柱12平行的支轴22为中心回转且能在任意回转角度位置固定的回转轴部25及在该回转轴部25的前端设置成能沿上下方向倾斜的倾斜轴部27，如对应于被测定物或操作者的姿势并使回转轴部25以支轴22为中心回转，则能将手柄21改变为容易操作的角度，同时如使倾斜轴部27沿上下方向倾斜，则由于不向横向突出，故收容或携带时无妨碍。

另外，由于空气上浮装置19构成为能在从底座11向平板10喷出空气并使底座11相对于平板10具有预定间隙的完全上浮状态与从底座11向平板10喷出空气并使底座11及该底座11上承载重量减轻的状态且使底座11相对于平板10接触的半上浮状态进行切换，例如在仿形测定中，如用半上浮状态进行测定，能在维持高精度测定的同时易于移动。

而且，在这种移动中虽然比完全上浮状态重，但由于具有手柄21而以轻松的姿势将手柄21紧紧抓住，能一面对测头13与被测定物的测定部位接触的状态进行确认一面使其移动。从而能提高仿形测定过程中的操作性。

另外，在上述实施形态中，虽然是将手柄21突设在支柱12的右侧面下部位置，但也可在左侧面下部位置，或者也可选择性地安装在两侧面的任一个上。甚至也可预先突设在支柱12的两侧面上。

另外，安装手柄21的构件也不一定限于支柱12，也可设置在与具有支柱12的测头13的面相对并邻接的侧面附近的底座11上。当然，如将手柄21设在支柱12上，具有并不特别设置用于确保从平板10至手柄21的高度的构件、且能设定任意高度的优点。

另外，在上述实施形态中，虽然是将手柄21构成为包括能设置成与支柱12平行的支轴22为中心回转且能在任意回转角度位置固定的回转轴部25及在该回转轴部25的前端设置成能沿上下方向倾斜的倾斜轴部27，但并不限于此。

例如，也可构成为通过万向节等使手柄21能沿前后、上下方向回转且能在任意角度位置固定。或者，也可由1根轴状构件构成并使多个轴构件能沿轴向分开地连接并能调节长度。

Claims

1.一种高度测量机，具有：载放在平板上而可移动的底座，竖直地设置在该底座上的支柱，可升降地设于该支柱上、带有测头的滑动体，对该滑动体的高度方向的变位量进行检测的变位传感器，从上述底座将空气喷出到平板上并使底座相对于平板上浮的空气上浮装置，其特征在于，

在上述支柱上与装有测头的一侧邻接的一侧、且在靠近底座的部位设有手柄，

在该手柄上设有对向上述空气上浮装置的供给、遮断空气进行控制的空气上浮控制开关。

2.如权利要求1所述的高度测量机，其特征在于，在所述手柄中设有重复指令关于上一次测定项目的测定顺序的重复开关。

3.如权利要求1所述的高度测量机，其特征在于，在所述手柄中设有指令取消目前进行中的测定顺序的取消开关。

4.如权利要求1所述的高度测量机，其特征在于，所述手柄设置成能以与所述支柱平行的轴为中心回转且能在任意回转角度位置固定。

5.如权利要求4所述的高度测量机，其特征在于，所述手柄设置成至少前端部分能向上下方向倾斜且能在任意的倾斜角度位置固定。

6.如权利要求1至5中任一项所述的高度测量机，其特征在于，所述空气上浮装置构成为能在从所述底座向平板喷出空气并使底座相对于平板具有预定间隙的完全上浮状态与从所述底座向平板喷出空气并使底座及该底座上承载重量减轻的状态且使底座相对于平板接触的半上浮状态进行切换。