DE102018200019A1 - Profilmessmaschine und Bewegungsmechanismus - Google Patents

Profilmessmaschine und Bewegungsmechanismus Download PDF

Info

Publication number
DE102018200019A1
DE102018200019A1 DE102018200019.0A DE102018200019A DE102018200019A1 DE 102018200019 A1 DE102018200019 A1 DE 102018200019A1 DE 102018200019 A DE102018200019 A DE 102018200019A DE 102018200019 A1 DE102018200019 A1 DE 102018200019A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
guide
measuring machine
drive roller
region
guide surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018200019.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Sakamoto
Yoshikazu Ooyama
Masato TAKIZAWA
Koji Takesako
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
Publication of DE102018200019A1 publication Critical patent/DE102018200019A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/004Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

Eine Koordinatenmessmaschine (Profilmessmaschine) umfasst Folgendes: einen Tisch (3: ein erstes Element) und eine Säule (41: ein zweites Element), die konfiguriert sind, sich in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung relativ zu bewegen; eine Führungsoberfläche (31), die auf dem Tisch (3) gebildet ist und ein Führungsgebiet (311) und ein Antriebsgebiet (312) aufweist, die sich in der Bewegungsrichtung parallel zueinander erstrecken; mindestens ein Luftkissen (11), das an der Säule (41) gebildet ist und dem Führungsgebiet (311) zugewandt ist, und eine Antriebsrolle (19), die an der Säule (41) gebildet ist und auf dem Antriebsgebiet (312) rollt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Profilmessmaschine und einen Bewegungsmechanismus.
  • Hintergrund
  • Eine Koordinatenmessmaschine, die konfiguriert ist, eine Sonde in Bezug auf ein Werkstück (Messziel) in drei Dimensionen zu bewegen, ist als eine Profilmessmaschine bekannt. Ein Portalbewegungsmechanismus, der das Werkstück überspreizt, wird in einer großen Koordinatenmessmaschine verwendet (siehe Patentliteratur 1: JP2010-122118A ).
  • Die Portalkoordinatenmessmachine umfasst Folgendes: einen Tisch, auf dem das Werkstück angeordnet ist; ein Paar von Säulen, die auf beiden Seiten des Tisches vorgesehen sind; einen Träger, der das Paar von Säulen überbrückt und sich in einer X-Achsenrichtung erstreckt; einen Läufer, der sich auf und entlang des Trägers bewegen kann; eine Z-Spindel, die konfiguriert ist, relativ zu dem Läufer nach oben und nach unten bewegt zu werden, und eine Sonde, die an einem unteren Ende der Z-Spindel angebracht ist. Die Säulen und der Träger werden relativ zu dem Tisch in einer Y-Achsenrichtung bewegt, der Läufer wird entlang des Trägers in der X-Achsenrichtung bewegt und die Z-Spindel wird relativ zu dem Läufer in einer Z-Achsenrichtung (Aufwärts-Abwärts-Richtung) bewegt, wobei die Sonde relativ zu dem Werkstück auf dem Tisch in drei Dimensionen bewegt werden kann. Die jeweiligen Bewegungen in der X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenrichtung werden durch X-Achsen-, Y-Achsen- und Z-Achsenbewegungsmechanismen ausgeführt, die jeweils in der Form eines Motors und dergleichen sind.
  • In einem typischen Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist, den Tisch und die Säule relativ in der Y-Achsenrichtung zu bewegen, ist zum Beispiel eine seitliche Oberfläche des Tisches als eine Führungsoberfläche definiert und eine Rolle wird auf der Führungsoberfläche gerollt (siehe Patentliteratur 2: JP2016-142542A ).
  • Speziell sind sehr flache Führungsoberflächen auf beiden Seiten einer oberen Oberfläche und seitlichen Oberflächen des Tisches gebildet. Luftkissen (Luftlager mit statischem Druck) sind an dem Paar von Säulen auf eine Weise vorgesehen, um den entsprechenden Führungsoberflächen zugewandt zu sein. Von den Luftkissen tragen die Luftkissen, die der oberen Oberfläche des Tisches zugewandt sind, Lasten der entsprechenden Säulen. Die Säulen werden durch die Luftkissen, die die beiden seitlichen Oberflächen des Tisches einschließen, geführt.
  • Eine Antriebsrolle, die konfiguriert ist, auf der seitlichen Oberfläche des Tisches zu rollen, ist an einer der Säulen vorgesehen. Da die Antriebsrolle die eine der Säulen antreibt, sich relativ zu dem Tisch zu bewegen, wird die gesamte Portalstruktur, die den Träger und die andere Säule umfasst, relativ zu dem Tisch in der Y-Achsenrichtung bewegt.
  • Ein Reibungskraftverstärkungsmaterial (z. B. Urethan, Gummi und ein Siliziumharz), das eine Dicke in der Größenordnung von mehreren mm aufweist, ist an einer Oberfläche der Rolle angebracht, um eine Reibungskraft, die auf den Tisch ausgeübt wird, zu verstärken.
  • Wie oben beschrieben, sind das Gebiet, auf dem die Antriebsrolle rollt, und die Führungsoberfläche, der die Luftkissen zugewandt sind, an einer der seitlichen Oberflächen des Tisches vorgesehen.
  • In einer typischen Anordnung, wie sie in Patentliteratur 2 und dergleichen beschrieben ist, überlappen das Gebiet der Antriebsrolle und der Führungsoberfläche einander. Speziell ist ein Paar von Führungsluftkissen an der Säule, die angetrieben werden soll, sich zu bewegen, vorgesehen und die Antriebsrolle ist zwischen dem Paar von Luftkissen eingefügt und konfiguriert, auf der Führungsoberfläche zu rollen.
  • In dieser Anordnung bewirkt das Rollen der Rolle manchmal, dass das Reibungskraftverstärkungsmaterial auf der Rollenoberfläche in feine Partikel abgetragen wird, was dazu führt, dass die feinen Partikel an der Führungsoberfläche haften.
  • Das Haften der feinen Partikel und dergleichen an der Führungsoberfläche beeinträchtigt die Ebenheit und Glätte der Führungsoberfläche, was ein geeignetes Schweben mit statischem Druck der Luftkissen mit einem kleinen Abstand behindert, was zu einem Verlust einer gewünschten Führungsfunktion führt. Falls jedoch eine Härte und Festigkeit des Reibungskraftverstärkungsmaterial erhöht werden, um eine Erzeugung der feinen Partikel zu vermeiden, kann die Antriebsleistungsfähigkeit der Antriebsrollen unter ein geeignetes Niveau fallen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Profilmessmaschine und einen Bewegungsmechanismus bereitzustellen, die eine Führungsfunktion eines Luftkissens und eine Antriebsleistungsfähigkeit einer Antriebsrolle geeignet erreichen können.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Profilmessmaschine Folgendes: ein erstes Element und ein zweites Element, die konfiguriert sind, sich in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung relativ zu bewegen; eine Führungsoberfläche, die auf dem ersten Element gebildet ist und ein Führungsgebiet und ein Antriebsgebiet umfasst, die sich in der Bewegungsrichtung parallel zueinander erstrecken; mindestens ein Luftkissen, das auf dem zweiten Element gebildet ist und dem Führungsgebiet zugewandt ist, und eine Antriebsrolle, die auf dem zweiten Element gebildet ist und konfiguriert ist, auf dem Antriebsgebiet zu rollen.
  • In dem obigen Aspekt der Erfindung führt das Luftkissen, das der Führungsoberfläche zugewandt ist, das zweite Element relativ zu dem ersten Element. Dann treibt die Antriebsrolle, die auf der Führungsoberfläche rollt, das zweite Element an, sich relativ zu dem ersten Element zu bewegen. Bei dieser Bewegung ist das Luftkissen dem Führungsgebiet der Führungsoberfläche zugewandt, während die Antriebsrolle auf dem Antriebsgebiet der Führungsoberfläche rollt, wobei das Führungsgebiet und das Antriebsgebiet parallel zueinander sind und einander nicht überlappen. Dementsprechend haften sogar dann, wenn feine Partikel eines Reibungskraftverstärkungsmaterials erzeugt werden, indem die Antriebsrolle gerollt wird, die feinen Partikel einzig an dem Antriebsgebiet, so dass eine Haftung der feinen Partikel an dem Führungsgebiet verhindert werden kann. Folglich können Ebenheit und Glätte des Führungsgebiets und die Führungsfunktion des Luftkissens konstant beibehalten werden.
  • In der Profilmessmaschine mit der obigen Anordnung umfasst das mindestens eine Luftkissen bevorzugt mehrere Luftkissen, die in Bezug auf das Führungsgebiet gemeinsam an unterschiedlichen Positionen in der Bewegungsrichtung vorgesehen sind, und die Antriebsrolle ist an einer Position vorgesehen, die dem Antriebsgebiet zugewandt ist und in der Mitte der mehreren Luftkissen in der Bewegungsrichtung liegt.
  • Da die Antriebsrolle auf das Antriebsgebiet gedrückt wird, nimmt das erste Element eine Druckkraft von dem zweiten Element auf. Da die Luftkissen, die auf beiden Seiten der Antriebsrolle in der Bewegungsrichtung vorgesehen sind, jedoch eine Erzeugung eines unnötigen Moments und dergleichen verhindern, kann eine Stellung des zweiten Elements relativ zu dem ersten Element beibehalten werden, um eine korrekte Führungsfunktion in der Bewegungsrichtung zu halten.
  • In der Profilmessmaschine mit der obigen Anordnung ist das erste Element bevorzugt in der Form eines Tisches, der ein Messziel trägt, und die Führungsoberfläche ist auf einer seitlichen Oberfläche des Tisches gebildet und das zweite Element ist in der Form einer Säule, die die Profilmessmaschine trägt, und das mindestens eine Luftkissen und die Antriebsrolle sind jeweils an Teilen der Säule, die der Führungsoberfläche zugewandt sind, vorgesehen.
  • Die Profilmessmaschine gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung kann in Form einer Koordinatenmessmaschine sein. Der Tisch und die Säule können in Form eines Tisches und einer Säule der Koordinatenmessmaschine sein. Zum Beispiel kann die Koordinatenmessmaschine Folgendes umfassen: einen Kreuzträger, der durch Säulen getragen wird; einen Läufer, der konfiguriert ist, relativ zu dem Kreuzträger bewegt zu werden, und eine Z-Spindel, die konfiguriert ist, relativ zu dem Läufer nach oben und nach unten bewegt zu werden. Die Profilmessmaschine gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist auf einen Bewegungsmechanismus von jedem von dem Läufer und der Z-Spindel anwendbar. Im Vergleich dazu ist bei dem Bewegungsmechanismus der Säule und des Tisches dann, wenn eine Portalstruktur, die die Säule und die Z-Spindel umfasst, als eine bewegliche Struktur bestimmt ist oder wenn die Portalstruktur fest ist und der Tisch als eine bewegliche Struktur bestimmt ist, eine Masse der beweglichen Struktur groß, so dass die Antriebskraft der Antriebsrolle maximal ist. Da die größere Antriebskraft eine Erzeugungsfrequenz von feinen Partikeln erhöht, ist die Profilmessmaschine gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung in dem Bewegungsmechanismus der Säule und des Tisches am effektivsten.
  • In der Profilmessmaschine mit der obigen Anordnung ist das Antriebsgebiet bevorzugt aufwärts benachbart zu oder über dem Führungsgebiet auf der Führungsoberfläche gebildet.
  • Diese Anordnung bestimmt, dass die Antriebsrolle über den Luftkissen positioniert ist, so dass die Antriebskraft, die von der Antriebsrolle erzeugt wird, in der Nähe des Schwerpunkts der Säule und dem der Struktur, die Säule umfasst, wirken kann, was zu einer günstigen Bewegungsgenauigkeit führt. Obwohl es die Möglichkeit gibt, dass die feinen Partikel der Antriebsrolle von dem Antriebsgebiet, das über dem Führungsgebiet positioniert ist, auf das Führungsgebiet fallen, werden die feinen Partikel nicht durch die Antriebsrolle auf das Führungsgebiet gedrückt, sondern können mit der Luft, die von den Luftkissen über das Führungsgebiet strömt, entfernt werden. Somit kann das Haften der feinen Partikel an dem Führungsgebiet vermieden werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist, ein erstes Element und ein zweites Element relativ in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung zu bewegen, Folgendes: eine Führungsoberfläche, die auf dem ersten Element gebildet ist und ein Führungsgebiet und ein Antriebsgebiet umfasst, die sich in der Bewegungsrichtung parallel zueinander erstrecken; mindestens ein Luftkissen, das auf dem zweiten Element gebildet ist und dem Führungsgebiet zugewandt ist, und eine Antriebsrolle, die auf dem zweiten Element gebildet ist und konfiguriert ist, auf dem Antriebsgebiet zu rollen.
  • Wenn der Bewegungsmechanismus gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung in der Profilmessmaschine und dergleichen verwendet wird, die das erste Element und das zweite Element, die in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung beweglich sind, umfassen, können die gleichen Vorteile, wie sie in Hinsicht auf die obige Profilmessmaschine beschrieben sind, erreicht werden.
  • Gemäß den obigen Aspekten der Erfindung können die Profilmessmaschine und der Bewegungsmechanismus, die hemmen können, dass die feinen Partikel, die durch Rollen der Rolle erzeugt werden, auf der Führungsoberfläche haften, bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Koordinatenmessmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine vordere Seitenansicht, die einen Y-Achsenantriebsabschnitt gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist eine vergrößerte seitliche Ansicht, die den Y-Achsenantriebsabschnitt gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsform(en)
  • Eine beispielhafte Ausführungsform bzw. beispielhafte Ausführungsformen werden unten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Koordinatenmessmaschine 1, die eine Profilmessmaschine gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist, einen Tisch 3, auf dem ein Werkstück 2 platziert werden soll, und eine Portalstruktur 4, die den Tisch 3 überspreizt. Eine Messsonde 5 ist an der Struktur 4 angebracht und kann durch die Struktur 4 relativ zu dem Werkstück 2 in drei Dimensionen bewegt werden.
  • Die Portalstruktur 4 umfasst Folgendes: ein Paar von Säulen 41, 42, die auf beiden Seiten des Tisches 3 vorgesehen sind; einen Träger 43, der die Säulen 41, 42 überbrückt und sich in einer X-Achsenrichtung erstreckt, und einen Läufer 44, der entlang des Trägers 43 beweglich ist. Eine Z-Spindel 45 wird durch den Läufer 44 getragen. Eine Messsonde 5 ist an einem unteren Ende der Z-Spindel 45 angebracht.
  • Ein X-Achsenbewegungsmechanismus (nicht gezeigt) ist zwischen dem Träger 43 und dem Läufer 44 vorgesehen, wobei der Läufer 44 in der X-Achsenrichtung entlang des Trägers 43 beweglich ist.
  • Ein Z-Achsenbewegungsmechanismus (nicht gezeigt) ist zwischen dem Läufer 44 und der Z-Spindel 45 vorgesehen, wobei die Z-Spindel 45 in der Z-Achsenrichtung relativ zu dem Läufer 44 beweglich ist.
  • Ein Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 ist zwischen dem Tisch 3 und den Säulen 41, 42 vorgesehen, wobei die Portalstruktur 4, die die Säulen 41, 42 umfasst, in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Tisch 3 beweglich ist.
  • Die Bewegungen in der X-, Y- und Z-Achsenrichtung erlauben, dass sich die Messsonde 5, die an der Struktur 4 angebracht ist, relativ zu dem Werkstück 2, das auf dem Tisch 3 platziert ist, in drei Dimensionen bewegt.
  • Der Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 ist konfiguriert, die Struktur 4 genau in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Tisch 3 zu führen, während ermöglicht wird, dass der Tisch 3 eine Last der Struktur 4 trägt, wodurch die Struktur 4 angetrieben wird, sich in der Y-Achsenrichtung zu bewegen.
  • Hierbei wird, obwohl die Last der Struktur 4 auf eine geteilte Weise durch beide Säulen 41, 42 getragen wird, die Struktur 4 in der Y-Achsenrichtung ausschließlich durch die Säule 41 geführt und angetrieben.
  • Eine Seite des Tisches 3 nahe bei der Säule 4 ist mit einem Gehäuse 6 abgedeckt, um den Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 vor Staub und dergleichen zu schützen. Eine dehnbare Abdeckung ist auf einer oberen Oberfläche des Gehäuses 6 vorgesehen, um die Y-Achsenbewegung der Säule 41 nicht zu behindern.
  • Wie in 2 gezeigt, ist eine Führungsoberfläche 31 auf einer seitlichen Oberfläche des Tisches 3 nahe bei der Säule 41 gebildet. Eine Nut 32 ist auf dem oberen Tisch 3 auf eine Weise gebildet, sich entlang der seitlichen Oberfläche, auf der die Führungsoberfläche 31 gebildet ist, zu erstrecken, wodurch eine Führungsschiene 33 zwischen der Nut 32 und der seitlichen Oberfläche definiert ist.
  • Luftkissen 11, 12, die einander in einer horizontalen Richtung zugewandt sind, und Luftkissen 13, 14, die einander in einer vertikalen Richtung zugewandt sind, sind an der Säule 41 vorgesehen.
  • Das Luftkissen 11 ist der Führungsoberfläche 31 zugewandt. Das Luftkissen 12 ist in der Nut 32 auf eine Weise vorgesehen, einer seitlichen Oberfläche der Führungsschiene 33 zugewandt zu sein. Die Luftkissen 11, 12 schließen die Führungsschiene 33 horizontal ein.
  • Das Luftkissen 13 ist einer oberen Oberfläche der Führungsschiene 33 zugewandt. Das Luftkissen 14 ist in einer Position unter der Führungsschiene 33 einer unteren Oberfläche des Tisches 3 zugewandt.
  • Hierbei ist das Luftkissen 13 so eingestellt, dass es eine Belastbarkeit aufweist, die notwendig und ausreichend ist, um die Last der Struktur 4 zu tragen. Das Luftkissen 14, das relativ kleiner als das Luftkissen 13 ist, und das Luftkissen 13 schließen den Tisch 3 vertikal ein.
  • Die Luftkissen 11 bis 14 führen die Struktur 4, die die Säule 41 umfasst, genau in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Tisch 3.
  • Außerdem kann das Luftkissen 13 die Last der Säule 41 an den Tisch 3 übertragen.
  • Es sollte beachtet werden, dass das gleiche Luftkissen wie das Luftkissen 13 der Säule 41 auf einer unteren Oberfläche der gegenüberliegenden Säule 42 vorgesehen ist und die Last der Säule 42 an die obere Oberfläche des Tisches 3 übertragen kann.
  • Eine Antriebsrolle 19 ist an einem Abschnitt der Säule 41 vorgesehen, der der Führungsoberfläche 31 zugewandt ist.
  • Die Antriebsrolle 19 ist konfiguriert, auf der Führungsoberfläche 31 zu rollen und durch einen Motor 18 angetrieben zu werden, um eine Y-Achsenrichtungsantriebskraft an die Führungsoberfläche 31 zu übertragen.
  • Wie in 3 gezeigt, sind zwei Luftkissen 11 an unterschiedlichen Positionen der Säule 41 in der Y-Achsenrichtung vorgesehen.
  • Die Luftkissen 11 sind einem Führungsgebiet 311 der Führungsoberfläche 31 über einen Spalt mit statischem Druck in der Größenordnungen von mehreren Zehntel µm zugewandt.
  • Die Antriebsrolle 19 ist in der Mitte der beiden Luftkissen 11 in der Y-Achsenrichtung vorgesehen und ist von den Luftkissen 11 in einer Höhenrichtung nach oben versetzt. Ein Antriebsgebiet 312, auf dem die Antriebsrolle 19 rollt, ist benachbart zu einer oberen Seite des Führungsgebiets 311 und ist parallel zu dem Führungsgebiet 311. Mit anderen Worten, das Führungsgebiet 311 und das Antriebsgebiet 312 sind vorgesehen, einander nicht zu überlappen. Es sollte beachtet werden, dass ein geringer Abstand zwischen dem Antriebsgebiet 312 und dem Führungsgebiet 311 vorgesehen sein kann.
  • Eine Umfangsoberfläche der Antriebsrolle 19 ist mit einem Reibungskraftverstärkungsmaterial (z. B. Gummi) versehen, um eine Reibungskraft, die zwischen der Umfangsoberfläche der Antriebsrolle 18 und der Führungsoberfläche 31, über die die Antriebsrolle 19 rollt, erzeugt werden soll, zu verstärken. Das Reibungskraftverstärkungsmaterial kann über der Umfangsoberfläche der Antriebsrolle 19 aufgetragen sein. Alternativ kann die Antriebsrolle 19 an sich aus dem Reibungskraftverstärkungsmaterial gebildet sein.
  • In der beispielhaften Ausführungsform wird unter den dreidimensionalen Bewegungen der Messsonde 5 relativ zu dem Werkstück 2 die Bewegung in der Y-Achsenrichtung der Messprobe 5 relativ zu dem Werkstück 2 ausgeführt, wenn der Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 die Struktur 4 relativ zu dem Tisch 3 bewegt.
  • In dem Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 führen die Luftkissen 11 bis 14, die jeweils vier Richtungen zugewandt sind, die Säule 41 (ein zweites Element) der Struktur 4 relativ zu dem Tisch 3 (einem ersten Element). Das Rollen der Antriebsrolle 19 über die Führungsoberfläche 31 treibt die Säule 41 an, sich relativ zu dem Tisch 3 zu bewegen.
  • Bei dieser Bewegung ist das Luftkissen 11 dem Führungsgebiet 311 der Führungsoberfläche 31 zugewandt, während die Antriebsrolle 19 über das Antriebsgebiet 312 der Führungsoberfläche 31 rollt, wobei das Führungsgebiet 311 und das Antriebsgebiet 312 parallel zueinander sind und einander nicht überlappen.
  • Dementsprechend haften sogar dann, wenn feine Partikel des Reibungskraftverstärkungsmaterials erzeugt werden, indem die Antriebsrolle 19 gerollt wird, die feinen Partikel einzig an dem Antriebsgebiet 312, so dass ein Haften der feinen Partikel an dem Führungsgebiet 311 verhindert werden kann. Folglich können Ebenheit und Glätte des Führungsgebiets 311 und die Führungsfunktion des Luftkissens 11 konstant beibehalten werden.
  • In der beispielhaften Ausführungsform sind die mehreren Luftkissen 11 an unterschiedlichen Positionen in der Bewegungsrichtung relativ zu dem gemeinsamen Führungsgebiet 311 vorgesehen und die Antriebsrolle 19 ist an der Position vorgesehen, die dem Antriebsgebiet 312 zugewandt ist und in der Mitte des Luftkissens 11 in der Bewegungsrichtung liegt.
  • Da die Antriebsrolle 19 auf das Antriebsgebiet 312 gedrückt wird, nimmt der Tisch 3 eine Druckkraft von der Säule 41 auf. Die Luftkissen 11, die auf beiden Seiten der Antriebsrolle 19 in der Bewegungsrichtung vorgesehen sind, verhindern jedoch eine Erzeugung eines Moments und dergleichen, die eine Torsion der Säule 41 bewirken, so dass eine Stellung der Säule 41 relativ zu dem Tisch 3 beibehalten werden kann, um eine korrekte Führungsfunktion in die Bewegungsrichtung zu halten.
  • In der beispielhaften Ausführungsform ist der Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 konfiguriert, die Portalstruktur 4, die die Säule 41 umfasst, relativ zu dem Tisch 3 zu bewegen, in der die bewegliche Struktur eine große Masse aufweist und die Antriebskraft der Antriebsrolle 19 maximal ist, um häufig feine Partikel zu erzeugen. Dementsprechend werden in der beispielhaften Ausführungsform das Haften der feinen Partikel an dem Führungsgebiet 311 und Schaden an den Luftkissen 11 aufgrund der feinen Partikel effektiv verhindert.
  • In der beispielhaften Ausführungsform ist das Antriebsgebiet 312 über dem Führungsgebiet 311 auf der Führungsoberfläche 31 gebildet. Diese Anordnung bestimmt, dass die Antriebsrolle 19 über den Luftkissen 11 positioniert ist, so dass die Antriebskraft, die von der Antriebsrolle 19 erzeugt wird, in der Nähe des Schwerpunkts der Säule 41 und dem der Struktur 4, die die Säule 41 umfasst, wirken kann, was zu einer günstigen Bewegungsgenauigkeit führt. Obwohl es die Möglichkeit gibt, dass die feinen Partikel der Antriebsrolle 19 von dem Antriebsgebiet 312, das über dem Führungsgebiet 311 positioniert ist, auf das Führungsgebiet 311 fallen, werden die feinen Partikel nicht durch die Antriebsrolle 19 auf das Führungsgebiet 311 gedrückt, sondern können mit der Luft, die von den Luftkissen 11 über das Führungsgebiet 311 strömt, entfernt werden. Somit kann das Haften der feinen Partikel an dem Führungsgebiet 311 vermieden werden.
  • Es sollte anerkannt werden, dass der Umfang der Erfindung nicht auf die obige beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist, sondern Abwandlungen und Verbesserungen, die mit einer Aufgabe der Erfindung kompatibel sind, innerhalb des Umfangs der Erfindung enthalten sind.
  • In der obigen beispielhaften Ausführungsform ist die Führungsoberfläche 31 auf der seitlichen Oberfläche des Tisches 3 gebildet und die Führungsluftkissen 11 und die Antriebsrolle 19 sind an den Abschnitten der Säule 41 vorgesehen, die der Führungsoberfläche 31 zugewandt ist. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Führungsoberfläche auf einer oberen Oberfläche oder einer unteren Oberfläche des Tisches 3 gebildet sein, an der das Luftkissen und die Antriebsrolle vorgesehen sein können.
  • In der obigen beispielhaften Ausführungsform werden die beiden Luftkissen 11 ausgerichtet auf die Bewegungsrichtung verwendet. Es können jedoch drei oder mehr Luftkissen verwendet werden oder ein einzelnes Luftkissen kann alleine verwendet werden. In der Anordnung von drei oder mehr Luftkissen ist die Antriebsrolle 19 bevorzugt zwischen zwei der drei oder mehr Luftkissen vorgesehen. Bei der Anordnung eines einzelnen Luftkissens stimmen das Luftkissen und die Antriebsrolle in der Position wünschenswerterweise in der Bewegungsrichtung miteinander überein.
  • In der obigen beispielhaften Ausführungsform ist die Antriebsrolle 19 in der Bewegungsrichtung in der Mitte der beiden Luftkissen 11 vorgesehen und von den Luftkissen 11 nach oben versetzt. Die Antriebsrolle 19 kann jedoch unter den Luftkissen 11 vorgesehen sein. Da die Antriebsrolle 19 jedoch abseits von dem Schwerpunkt der Struktur 4 sein wird, kann eine weitere Gegenmaßnahme zum Halten der Genauigkeit erforderlich sein.
  • In der obigen beispielhaften Ausführungsform wird die Erfindung auf den Y-Achsenbewegungsmechanismus 10 angewendet, der konfiguriert ist, die Säule 41 (das zweite Element) der Struktur 4 in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Tisch 3 (dem ersten Element) in der Koordinatenmessmaschine 1 zu bewegen. Die Erfindung kann jedoch auf einen X-Achsenbewegungsmechanismus angewendet werden, der konfiguriert ist, den Läufer (das zweite Element) entlang dem Träger 43 (dem ersten Element) zu bewegen. Alternativ kann die Erfindung auf einen Z-Achsenbewegungsmechanismus angewendet werden, der konfiguriert ist, die Z-Spindel 45 (das zweite Element) relativ zu dem Läufer 44 (dem ersten Element) nach oben und nach unten zu bewegen. Ferner kann die Erfindung in einer Koordinatenmessmaschine, die die Portalstruktur 4 umfasst, die an einem Unterbau befestigt ist, in dem der Tisch 3 in der Y-Achsenrichtung relativ zu dem Unterbau beweglich ist, auf einen Bewegungsmechanismus angewendet werden, der zwischen dem Tisch 3 und dem Unterbau vorgesehen ist.
  • Ferner kann die Erfindung zusätzlich zu der Koordinatenmessmaschine 1 alternativ noch auf Bewegungsmechanismen von anderen Profilmessmaschinen wie eine Bildmessmaschine angewendet werden, die konfiguriert ist, eine Säule (das zweite Element), die eine Kamera trägt, relativ zu dem Tisch (dem ersten Element) zu bewegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010122118 A [0002]
    • JP 2016142542 A [0004]

Claims (5)

  1. Profilmessmaschine, die Folgendes umfasst: ein erstes Element (3) und ein zweites Element (41), die konfiguriert sind, sich relativ in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung zu bewegen; eine Führungsoberfläche (31), die auf dem ersten Element (3) gebildet ist und ein Führungsgebiet (311) und ein Antriebsgebiet (312) umfasst, die sich in der Bewegungsrichtung parallel zueinander erstrecken; mindestens ein Luftkissen (11), das auf dem zweiten Element (41) gebildet ist und dem Führungsgebiet (311) zugewandt ist, und eine Antriebsrolle (19), die auf dem zweiten Element (41) gebildet ist und konfiguriert ist, auf dem Antriebsgebiet (312) zu rollen.
  2. Profilmessmaschine nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Luftkissen (11) mehrere Luftkissen umfasst, die gemeinsam an unterschiedlichen Positionen in der Bewegungsrichtung in Bezug auf das Führungsgebiet (311) vorgesehen sind, und die Antriebsrolle (19) an einer Position vorgesehen ist, die dem Antriebsgebiet (312) zugewandt ist und in der Mitte der mehreren Luftkissen in der Bewegungsrichtung liegt.
  3. Profilmessmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Element (3) in der Form eines Tisches (3) ist, der ein Messziel trägt, und die Führungsoberfläche (31) auf einer seitlichen Oberfläche des Tisches (3) gebildet ist, und das zweite Element (41) in der Form einer Säule (41) ist, die die Profilmessmaschine (1) trägt, und das mindestens eine Luftkissen (11) und die Antriebsrolle (19) jeweils an Teilen der Säule (41) vorgesehen sind, die der Führungsoberfläche (31) zugewandt sind.
  4. Profilmessmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Antriebsgebiet (312) nach oben benachbart zu oder über dem Führungsgebiet (311) auf der Führungsoberfläche (31) gebildet ist.
  5. Bewegungsmechanismus, der konfiguriert ist, ein erstes Element (3) und ein zweites Element (41) in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung relativ zu bewegen, wobei der Bewegungsmechanismus Folgendes umfasst: eine Führungsoberfläche (31), die auf dem ersten Element (3) gebildet ist und ein Führungsgebiet (311) und ein Antriebsgebiet (312) umfasst, die sich in der Bewegungsrichtung parallel zueinander erstrecken; mindestens ein Luftkissen (11), das auf dem zweiten Element (41) gebildet ist und dem Führungsgebiet (311) zugewandt ist, und eine Antriebsrolle (19), die auf dem zweiten Element (41) gebildet ist und konfiguriert ist, auf dem Antriebsgebiet (312) zu rollen.
DE102018200019.0A 2017-01-06 2018-01-02 Profilmessmaschine und Bewegungsmechanismus Pending DE102018200019A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017001270A JP7144920B2 (ja) 2017-01-06 2017-01-06 形状測定装置および移動機構
JP2017-001270 2017-01-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018200019A1 true DE102018200019A1 (de) 2018-07-12

Family

ID=62636685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018200019.0A Pending DE102018200019A1 (de) 2017-01-06 2018-01-02 Profilmessmaschine und Bewegungsmechanismus

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10663273B2 (de)
JP (1) JP7144920B2 (de)
CN (1) CN108278957B (de)
DE (1) DE102018200019A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7144920B2 (ja) * 2017-01-06 2022-09-30 株式会社ミツトヨ 形状測定装置および移動機構
EP3392611B1 (de) * 2017-04-19 2019-12-25 Renishaw PLC Kontaminationsfalle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122118A (ja) 2008-11-20 2010-06-03 Mitsutoyo Corp 測定機
JP2016142542A (ja) 2015-01-30 2016-08-08 株式会社東京精密 三次元座標測定装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3840993A (en) * 1969-04-25 1974-10-15 Shelton Metrology Labor Inc Coordinate measuring machine
US4882847A (en) * 1989-02-03 1989-11-28 The Warner And Swasey Company Coordinate measuring machine with improved carriage way arrangement
US4887360A (en) * 1989-02-03 1989-12-19 The Warner & Swasey Company Way bearing arrangement for a horizontal arm coordinate measuring machine
US5042162A (en) * 1989-02-10 1991-08-27 Brown & Sharpe Manufacturing Company Coordinate measuring machine with vibration dampening system
US4928396A (en) * 1989-03-07 1990-05-29 The Warner & Swasey Company Coordinate measuring machine with improved carriage drive system
CN2105043U (zh) * 1991-09-24 1992-05-20 国营青岛前哨机械厂 三坐标测量机的封闭框架式活动龙门
IT1281383B1 (it) * 1995-10-06 1998-02-18 Dea Spa Attrezzatura di supporto riconfigurabile, particolarmente per una macchina di misura
DE19821274A1 (de) * 1998-05-13 1999-11-18 Zeiss Carl Fa Koordinatenmeßgerät in Brückenbauweise
JP3763124B2 (ja) * 2001-05-31 2006-04-05 株式会社ミツトヨ タッチ信号プローブの信号処理装置および信号処理方法
JP2004317243A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Mitsutoyo Corp 測定機
JP2005300248A (ja) * 2004-04-08 2005-10-27 Mitsutoyo Corp 載置テーブル、表面性状測定機および表面性状測定方法
WO2007144906A1 (en) * 2006-06-12 2007-12-21 Hexagon Metrology S.P.A Coordinate measuring machine
JP5005500B2 (ja) * 2007-10-30 2012-08-22 東芝機械株式会社 精密ロール旋盤
JP5700765B2 (ja) 2010-09-21 2015-04-15 株式会社ミツトヨ 産業機械
CN202018286U (zh) * 2011-03-22 2011-10-26 青岛麦科三维测量设备有限公司 气浮导轨装置及三坐标测量机
CN104204717B (zh) * 2012-01-26 2017-07-04 卡尔蔡司工业测量技术有限公司 确定用于监测流体轴承和具有至少一个流体轴承的机器的校正值的方法
CN202562457U (zh) * 2012-05-15 2012-11-28 北京南航立科机械有限公司 坐标测量机的梯形横梁
JP2014056352A (ja) * 2012-09-11 2014-03-27 Canon Inc 位置決め装置及び計測装置
JP6104569B2 (ja) * 2012-11-07 2017-03-29 株式会社ミツトヨ 形状測定装置、インピーダンス検出器及びインピーダンス検出方法
WO2016121967A1 (ja) * 2015-01-30 2016-08-04 株式会社東京精密 三次元座標測定装置
JP6049785B2 (ja) 2015-03-05 2016-12-21 株式会社ミツトヨ 測定プローブ
CN205192436U (zh) * 2015-11-06 2016-04-27 青岛弗尔迪测控有限公司 高稳定高精度桥式三坐标测量机
JP7144920B2 (ja) * 2017-01-06 2022-09-30 株式会社ミツトヨ 形状測定装置および移動機構
JP6883446B2 (ja) * 2017-03-02 2021-06-09 株式会社ミツトヨ 昇降駆動装置およびこれを用いた測定機
EP3392611B1 (de) * 2017-04-19 2019-12-25 Renishaw PLC Kontaminationsfalle
EP3392610B1 (de) * 2017-04-19 2022-02-23 Renishaw PLC Lagerbefestigung
JP6947619B2 (ja) * 2017-12-08 2021-10-13 株式会社ミツトヨ 精密機器用の組立・検査台車

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010122118A (ja) 2008-11-20 2010-06-03 Mitsutoyo Corp 測定機
JP2016142542A (ja) 2015-01-30 2016-08-08 株式会社東京精密 三次元座標測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7144920B2 (ja) 2022-09-30
US10663273B2 (en) 2020-05-26
CN108278957B (zh) 2021-07-09
JP2018112414A (ja) 2018-07-19
CN108278957A (zh) 2018-07-13
US20180195851A1 (en) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4495551C2 (de) Z-Achsen-Antrieb für eine Werkzeugmaschine
DE68911330T2 (de) Vorrichtung mit einem Ausrichtungsgestell.
DE2731704A1 (de) Praezisionstisch fuer die ausfuehrung einer zweidimensionalen bewegung
DE69106165T2 (de) Führungsvorrichtung.
DE102017009636B4 (de) Koordinatenmessvorrichtung
DE10005807A1 (de) Zweidimensionales Antriebssystem
EP1669160B1 (de) Positioniervorrichtung mit zwei zueinander geneigten Linearmotoren
DE69407570T2 (de) Vorrichtung zum Führen eines Hängemessers in einer Schneidmaschine zum Schneiden von Blattmaterial
DE4325347A1 (de) Anordnung zum Tragen und Führen eines beweglichen Organs
DE102009003140A1 (de) Schleifvorrichtung für Walzen
DE102018200019A1 (de) Profilmessmaschine und Bewegungsmechanismus
DE102018206310A1 (de) Translationsbewegungsvorrichtung mit Riemenantrieb
DE4309294A1 (de) Echtzeit-Fluchtfehlermeß- und Korrekturvorrichtung für Werkzeugmaschinen
EP2065683B1 (de) Linearführung mit integriertem Linearmotor
DE69407572T2 (de) Vorrichtung zum Führen eines Hängemessers in einer Schneidmaschine zum Schneiden von Blattmaterial
EP3424136B1 (de) Linearmotoranordnung für eine aufzugsanlage
DE102018203194A1 (de) Hubantriebsvorrichtung und Messmaschine unter Verwendung davon
WO2018122118A1 (de) Positioniereinheit
DE69510910T2 (de) Centerless Schleifmaschine
DE102015210914B4 (de) Koordinatenmessgerät mit einer beweglichen Traverse sowie Verfahren zum Herstellen eines derartigen Koordinatenmessgeräts
DE2718362A1 (de) Fuehrungselemente zum einstellen von fuehrungen vorzugsweise an werkzeugmaschinen
WO2006027317A1 (de) Führungsvorrichtung mit massverkörperung zur führung eines bewegbaren maschinenelements einer maschine
DE102015114213B4 (de) Anordnung zum Einspannen eines rotierbaren Werkstücks
DE19833083A1 (de) Bahnführungsvorrichtung, insbesondere für Koordinatenmeßmaschinen
WO2007093070A1 (de) Werkzeugmaschine