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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehtisch und eine Rundheitsmessmaschine.
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STAND DER TECHNIK
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Eine Rundheitsmessmaschine ist eine Maschine zum Messen von Rundheit, Zylindrizität, Koaxialität etc. eines Messziels (Werkstücks) mit einer rotationssymmetrischen Form, wie einer Säule oder eines Zylinders. Dementsprechend misst die Rundheitsmessmaschine ein Umfangsprofil des Werkstücks, indem sie das Werkstück auf einem Drehtisch platziert, ein Kontaktstück eines Wegaufnehmers bzw. Verlagerungsmessgeräts mit einer Fläche bzw. Oberfläche des Werkstücks in Kontakt bringt und gleichzeitig einen Drehwinkel des Drehtisches und eine Verlagerung des Kontaktstücks beim Drehen des Drehtisches erfasst.
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Die Rundheitsmessmaschine enthält als einen Drehtisch einen Zentripetaltisch, der mit einem Zentriereinstellmechanismus und einem Nivelliereinstellmechanismus ausgestattet ist (Patentliteratur 1:
JP 2569390 B und Patentliteratur 2:
JP 2863070 B ).
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Der Zentripetaltisch enthält eine Drehbasis mit einer horizontalen oberen Fläche bzw. Oberfläche, eine bewegliche Basis, die entlang der oberen Fläche der Drehbasis verlagerbar ist, und einen Objekttisch bzw. ein Gestell, der bzw. das durch die bewegliche Basis gestützt bzw. getragen ist. Der Objekttisch, der an einer Gleitfläche bzw. -oberfläche in Form einer sphärischen Fläche bzw. Oberfläche durch die bewegliche Basis getragen ist, ist so konfiguriert, dass es in Bezug auf die bewegliche Basis als Folge dessen geneigt wird, dass es entlang der Gleitfläche verlagert wird.
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Der Zentriereinstellmechanismus, der zwei Paare von Verlagerungsmechanismen enthält, die mit einem Mikrometerkopf vergleichbar sind, ist konfiguriert, eine Zentrierungseinstellung des Objekttisches durchzuführen, indem bewirkt wird, dass sich die bewegliche Basis leicht in zwei Richtungen (Cx-Richtung und Cy-Richtung orthogonal zueinander) in Bezug auf die Drehbasis bewegt.
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Der Nivelliereinstellmechanismus, der zwei Paare von Verlagerungsmechanismen enthält, die den Verlagerungsmechanismen des Zentriereinstellmechanismus entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend sind und diesem ähnlich sind, ist konfiguriert, eine Niveaueinstellung des Objekttisches durchzuführen, indem bewirkt wird, dass sich der Objekttisch leicht in zwei Richtungen (Lx-Richtung und Ly Richtung orthogonal zueinander) in Bezug auf die bewegliche Basis bewegt, um den an der sphärischen Fläche getragenen Tisch zu neigen.
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Die Rundheitsmessmaschine der Patentliteratur 1 enthält als Teil des Zentriereinstellmechanismus und des Nivelliereinstellmechanismus eine Welle, die sich von der Drehbasis nach oben erstreckt, und als Teil des Nivelliereinstellmechanismus zwei Stiftglieder, die sich von dem Objekttisch nach unten erstrecken.
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Die zwei Paare von Verlagerungsmechanismen (Cx- und Cy-Richtungen) des ZentrierEinstellmechanismus und die zwei Paare von Verlagerungsmechanismen (Lx- und Ly-Richtungen) des Nivelliereinstellmechanismus sind mit der Welle in den vier Richtungen in Kontakt.
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Die zwei Stiftglieder sind in einem Abschnitt nahe einem Außenumfang des Objekttisches in einem 90-Grad-Intervall relativ zu einem Drehzentrum des Objekttisches angeordnet und jeweils mit den zwei Paaren von Verlagerungsmechanismen (Lx- und Ly-Richtung) in Eingriff. Der Nivelliereinstellmechanismus bewirkt, dass jedes der Stiftglieder verlagert wird, um den Objekttisch zu neigen, das an der sphärischen Fläche durch die bewegliche Basis getragen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Drehkraft von der beweglichen Basis durch die obigen Stiftglieder auf den Objekttisch übertragen, da eine Drehung nicht zwischen der beweglichen Basis und dem Objekttisch durch die getragene sphärische Fläche (d. h. Die Gleitfläche) übertragen werden kann.
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Die Rundheitsmessmaschine gemäß Patentliteratur 2 enthält als Teil des Zentriereinstellmechanismus und des Nivelliereinstellmechanismus eine Welle, die sich von dem Objekttisch nach unten erstreckt, und als Teil des Nivelliereinstellmechanismus zwei Stiftglieder, die sich von der Drehbasis nach oben erstrecken. Die Welle und die Stiftglieder der Patentliteratur 2, die vertikal von den Stiftgliedern und der Welle der Patentliteratur 1 invertiert sind, weisen jeweils ähnliche Funktionen auf.
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Bei der obigen Rundheitsmessmaschine von Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2 enthält der Zentrier- oder Nivelliereinstellmechanismus die beiden Stiftglieder, die in einem 90-Grad-Intervall relativ zu einer Drehmittelachse des Drehtisches angeordnet sind, und die Drehkraft des Drehtisches wird durch diese Stiftglieder auf den Objekttisch übertragen. Aus diesem Grund ist die durch die Stiftglieder auf den Objekttisch übertragene Drehkraft auf einer Seite des Objekttisches, an der die Stiftglieder vorhanden sind, manchmal größer als in der Drehmitte.
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Wenn die Drehkraft ungleichmäßig übertragen wird, erzeugt eine im Drehtisch auftretende Winkelbeschleunigung (z. B. Beschleunigung oder Verlangsamung des Drehtisches oder Übertragung der Vibration eines Antriebsmotors) aufgrund der Trägheitskraft eine Radialkraft in dem Objekttisch, was eine Verschlechterung der Drehgenauigkeit verursacht.
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Es ist möglich, die Vibration von dem Antriebsmotor zu reduzieren, indem beispielsweise ein elastischer Körper in einen Übertragungsweg der Drehkraft eingebaut wird. Bei der Rundheitsmessmaschine, die eine hohe Genauigkeit bei der Drehpositionierung aufweisen muss, ist es jedoch nicht akzeptabel, den elastischen Körper darin einzubauen, da der elastische Körper eine Steifheit des Übertragungswegs verringert. Alternativ kann die in dem Objekttisch erzeugte Trägheitskraft durch Verlangsamen der Beschleunigung oder Verlangsamung des Drehtisches verringert werden. Dies ist jedoch im Hinblick auf die Arbeitseffizienz praktisch nicht akzeptabel.
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In Anbetracht des Obigen ist der Drehtisch einschließlich des Nivelliereinstellmechanismus erwünscht, um eine Ungleichmäßigkeit der Drehkraft zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Drehtisch und eine Rundheitsmessmaschine bereitzustellen, die konfiguriert sind, eine Niveaueinstellung zu erreichen und eine Ungleichmäßigkeit einer Drehkraft zu verhindern.
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Ein Drehtisch gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält: einen Objekttisch bzw. ein Gestell, auf dem ein Werkstück zu platzieren ist; eine Drehbasis, die konfiguriert ist, um eine vertikale Drehmittelachse gedreht zu werden; einen Stütz- bzw. Trägermechanismus, der auf der Drehbasis angeordnet ist und den Objekttisch stützt bzw. trägt; einen Nivelliereinstellmechanismus, der konfiguriert ist, eine Niveaueinstellung des Objekttisches in Bezug auf die Drehbasis durchzuführen; und einen Übertragungsmechanismus, der konfiguriert ist, eine Drehkraft der Drehbasis auf den Objekttisch zu übertragen, wobei der Stütz- bzw. Trägermechanismus ein Stütz- bzw. Trägerglied enthält, das durch die Drehbasis gestützt bzw. getragen ist und eine untere Seite des Objekttisches an einer sphärischen Gleitfläche bzw. -oberfläche stützt bzw. trägt, wobei der Nivelliereinstellmechanismus enthält: eine Nivellierwelle, die sich von einer Mitte des Objekttisches nach unten erstreckt; und zwei Paare Nivellierverlagerungsmechanismen, die mit der Nivellierwelle in Kontakt sind, und wobei der Übertragungsmechanismus enthält: ein ringförmiges Übertragungsglied, das konfiguriert ist, den Stütz- bzw. Trägermechanismus durch sich aufzunehmen; einen ersten Verbindungsmechanismus, der das Übertragungsglied und die Drehbasis verbindet und um die erste Achse drehbar ist; und einen zweiten Verbindungsmechanismus, der das Übertragungsglied und den Objekttisch verbindet und um eine zweite Achse drehbar ist, wobei die erste Achse und die zweite Achse in Schnittrichtungen definiert sind.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung ermöglicht der Stützmechanismus das Stützen bzw. Tragen des Objekttisches auf der Drehbasis, der Nivelliereinstellmechanismus ermöglicht die Niveaueinstellung des Objekttisches in Bezug auf die Drehbasis und der Übertragungsmechanismus ermöglicht die Übertragung einer Drehkraft der Drehbasis zu dem Objekttisch.
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Da hier der Übertragungsmechanismus funktional von dem Nivelliereinstellmechanismus separiert ist, um durch den Nivelliereinstellmechanismus strukturell ungebunden zu sein, können die ersten Verbindungsmechanismen und die zweiten Verbindungsmechanismen dem ringförmigen Übertragungsglied gegenseitig äquidistant bereitgestellt und symmetrisch in Bezug auf die Drehmittelachse des Drehtisches angeordnet sein. Im Ergebnis können die Drehkräfte, die durch die ersten Verbindungsmechanismen und die zweiten Verbindungsmechanismen von der Drehbasis auf den Objekttisch übertragen werden, symmetrisch in Bezug auf die Drehmittelachse sein, wodurch es möglich wird, die Niveaueinstellung zu erreichen und eine Ungleichmäßigkeit der Drehkräfte zu verhindern.
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Darüber hinaus ist in dem obigen Aspekt der Erfindung der Stützmechanismus in das ringförmige Übertragungsglied einsetzbar, da der Übertragungsmechanismus das ringförmige Übertragungsglied enthält. Selbst wenn der Übertragungsmechanismus von dem Stützmechanismus oder dem Nivelliereinstellmechanismus separiert ist, fungiert der Übertragungsmechanismus dementsprechend zuverlässig als Drehtisch.
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Es ist bevorzugt, dass der Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ferner enthält: eine bewegliche Basis, die entlang einer oberen Fläche bzw. Oberfläche der Drehbasis verlagerbar ist; und einen Zentriereinstellmechanismus, der konfiguriert ist, eine Zentriereinstellung der beweglichen Basis in Bezug auf die Drehbasis durchzuführen, wobei das Stützglied und die Nivellierverlagerungsmechanismen durch die bewegliche Basis gestützt bzw. getragen sind, wobei der Zentriereinstellmechanismus enthält: eine Zentrierwelle, die sich von einer Mitte der Drehbasis nach oben erstreckt; und zwei Paare Zentrierverlagerungsmechanismen, die mit der Zentrierwelle in Kontakt sind, wobei der erste Verbindungsmechanismus einen mit dem Übertragungsglied verbundenen Abschnitt und einen mit der Drehbasis verbundenen Abschnitt enthält, die entlang der ersten Achse verlagerbar sind, und wobei der zweite Verbindungsmechanismus einen mit dem Übertragungsglied verbundenen Abschnitt und einen mit dem Objekttisch verbundenen Abschnitt enthält, die entlang der zweiten Achse verlagerbar sind.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung sind die bewegliche Basis, der Stützmechanismus und der Objekttisch horizontal in Bezug auf die Drehbasis verlagerbar und die Verlagerung ist durch den Zentriereinstellmechanismus einstellbar. Bei dem Übertragungsmechanismus ist der erste Verbindungsmechanismus entlang der ersten Achse verlagerbar und der zweite Verbindungsmechanismus ist entlang der zweiten Achse verlagerbar, wodurch eine horizontale Verlagerung der Drehbasis und des Objekttisches ermöglicht wird. Dies ermöglicht es, eine Zentriereinstellfunktion durch den Zentriereinstellmechanismus zusätzlich zu der obigen Nivelliereinstellfunktion durch den Nivelliereinstellmechanismus zu erhalten.
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Bei dem Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Nivellierwelle und die Zentrierwelle jeweils koaxial zu der Drehmittelachse angeordnet sind und jeweilige Endflächen bzw. -oberflächen aufweisen, die einander zugewandt sind.
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Bei dem obigen Aspekt der Erfindung befindet sich die Nivellierwelle an der oberen Seite und die Zentrierwelle an der unteren Seite in Bezug auf das Paar zugewandter Endflächen. Die insgesamt vier Verlagerungsmechanismen mit der gleichen Konfiguration sind in 90-Grad-Intervallen um die Drehmittelachse angeordnet, und benachbarte bzw. angrenzende zwei der Verlagerungsmechanismen sind mit der Nivellierwelle an der oberen Seite in Kontakt, während die verbleibenden zwei der Verlagerungsmechanismen mit der Zentrierwelle an der unteren Seite in Kontakt sind, wodurch der Nivelliereinstellmechanismus und der Zentriereinstellmechanismus definiert werden. Folglich sind Standardisierung und strukturelle Vereinfachung von Komponenten förderbar.
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Bei dem Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der erste Verbindungsmechanismus enthält: ein Hublager, das an einem eines Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und eines Abschnitts, der mit der Drehbasis verbunden ist, angeordnet ist; und eine Welle, die an dem anderen des Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und des Abschnitts, der mit der Drehbasis verbunden ist, angeordnet ist, wobei die Welle in dem Hublager aufgenommen ist.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung enthält der erste Verbindungsmechanismus das Hublager. Eine solche einfache Konfiguration ermöglicht eine Verlagerung, die für die Niveaueinstellung oder die Zentriereinstellung für eine reibungslose Aktion erforderlich ist.
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Bei dem Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der erste Verbindungsmechanismus enthält: ein Paar Stifte, die an einem eines Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und eines Abschnitts, der mit der Drehbasis verbunden ist, angeordnet sind und sich in einer Richtung der Drehmittelachse erstrecken; ein Paar Rollen, die jeweils über ein Hublager an einem entsprechenden der Stifte gelagert sind, während sie in der Richtung der Drehmittelachse drehbar und beweglich sind; und eine Welle, die an dem anderen des Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und des Abschnitts, der mit der Drehbasis verbunden ist, angeordnet ist und zwischen dem Rollenpaar gehalten ist, während sie longitudinal beweglich ist.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung enthält der erste Verbindungsmechanismus die Welle, die zwischen dem Rollenpaar gehalten ist. Dies ermöglicht eine Verlagerung, die für die Niveaueinstellung oder die Zentriereinstellung erforderlich ist. Ferner ermöglicht die Bewegung der Rollen entlang der Stifte eine Verlagerung des Drehtisches in Richtung der Drehmittelachse zwischen der Drehbasis und dem Objekttisch (teilweise oder vollständig in einer Umfangsrichtung).
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Bei dem Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der zweite Verbindungsmechanismus enthält: ein Hublager, das an einem eines Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und einem eines Abschnitts, der mit dem Objekttisch verbunden ist, angeordnet ist; und eine Welle, die an dem anderen des Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und des Abschnitts, der mit dem Objekttisch verbunden ist, angeordnet ist und in dem Hublager aufgenommen ist.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung enthält der zweite Verbindungsmechanismus das Hublager. Eine solche einfache Konfiguration ermöglicht eine Verlagerung, die für die Niveaueinstellung oder die Zentriereinstellung für eine reibungslose Aktion erforderlich ist.
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Bei dem Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass der zweite Verbindungsmechanismus enthält: ein Paar Stifte, die an einem eines Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und eines Abschnitts, der mit dem Objekttisch verbunden ist, angeordnet sind und sich in einer Richtung der Drehmittelachse erstrecken; ein Paar Rollen, die jeweils über ein Hublager an einem entsprechenden der Stifte gelagert sind, während sie in der Richtung der Drehmittelachse drehbar und beweglich sind; und eine Welle, die an dem anderen des Abschnitts, der mit dem Übertragungsglied verbunden ist, und des Abschnitts, der mit dem Objekttisch verbunden ist, angeordnet ist und zwischen dem Rollenpaar gehalten ist, während sie longitudinal beweglich ist.
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In dem obigen Aspekt der Erfindung enthält der zweite Verbindungsmechanismus die Welle, die zwischen dem Rollenpaar gehalten ist. Dies ermöglicht eine Verlagerung, die für die Niveaueinstellung oder die Zentriereinstellung erforderlich ist. Ferner ermöglicht die Bewegung der Rollen entlang der Stifte eine Verlagerung des Drehtisches in Richtung der Drehmittelachse zwischen der Drehbasis und dem Objekttisch (teilweise oder vollständig in einer Umfangsrichtung).
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Eine Rundheitsmessmaschine gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält den Drehtisch gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung.
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In diesem Aspekt der Erfindung sind die gleichen Effekte wie in der Beschreibung bezüglich des Drehtisches gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung erhältlich.
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Gemäß den Aspekten der Erfindung ist es möglich, einen Drehtisch und eine Rundheitsmessmaschine bereitzustellen, die konfiguriert sind, eine Niveaueinstellung zu erreichen und eine Ungleichmäßigkeit einer Drehkraft zu verhindern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Rundheitsmessmaschine gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Drehbasis, einen Objekttisch bzw. ein Gestell und einen Übertragungsmechanismus gemäß der exemplarischen Ausführungsform zeigt.
- 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2, die den Drehtisch gemäß der exemplarischen Ausführungsform zeigt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 2, die den Drehtisch gemäß der exemplarischen Ausführungsform zeigt.
- 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen ersten Verbindungsmechanismus gemäß der exemplarischen Ausführungsform zeigt.
- 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen zweiten Verbindungsmechanismus gemäß der exemplarischen Ausführungsform zeigt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
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Die Beschreibung erfolgt nachstehend anhand einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf beigefügte Zeichnungen.
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1 zeigt eine Rundheitsmessmaschine 1 basierend auf der Erfindung.
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Die Rundheitsmessmaschine 1 enthält einen Drehtisch 10, wo ein Werkstück W (Messziel) zu platzieren sind, der auf einer ober Fläche bzw. Oberfläche eines Körpergehäuses 2 angeordnet ist. Eine Säule 3 ist benachbart zu dem bzw. angrenzend an den Drehtisch 10 an dem Körpergehäuse 2 bereitgestellt, wobei die Säule 3 eine Sonde 4 stützt bzw. trägt. Die Sonde 4 ist konfiguriert, durch einen Bewegungsmechanismus 5, der in der Säule 3 bereitgestellt ist, in einer X-Achsenrichtung und einer Z-Achsenrichtung bewegt zu werden und eine beliebige Flächen- bzw. Oberflächenposition eines Werkstücks W zu messen, das auf dem Drehtisch 10 platziert ist.
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Das Körpergehäuse 2 ist mit einem Messcontroller 6 verbunden.
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Der Messcontroller 6 in Form eines Computersystems, wie eines sogenannten Personalcomputers, ist konfiguriert, eine Operation von einer Bedieneinheit 7, wie einer Tastatur oder einer Zeigeeinrichtung, zu empfangen und ein designiertes Messprogramm auszuführen, um Aktionen des Drehtisches 10 und des Bewegungsmechanismus 5 zu steuern bzw. zu regeln, und zu bewirken, dass eine Anzeige 8 ein erhaltenes Messergebnis anzeigt.
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Der Drehtisch 10 weist eine obere Seite auf, die mit einem scheibenförmigen Gestell bzw. Objekttisch 11 versehen ist, auf der bzw. dem das Werkstück W zu platzieren ist, und eine seitliche Fläche bzw. Oberfläche auf, die von einer zylindrischen Abdeckung 12 umgeben ist.
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Die Abdeckung 12 ist mit einem Cx-Einstellknopf 13 und einem Cy-Einstellknopf 14 zur Zentriereinstellung und einem Lx-Einstellknopf 15 und einem Ly-Einstellknopf 16 zur Niveaueinstellung versehen, wobei alle Knöpfe jeweils in vier Richtungen zeigen.
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Der Objekttisch 11 des Drehtisches 10 ist drehbar um eine Drehmittelachse C gelagert, die sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, und wird durch einen Antriebsmotor oder dergleichen (nicht gezeigt) gedreht, der innerhalb des Körpergehäuses 2 angeordnet ist.
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Wie in 2 gezeigt, enthält der Drehtisch 10, während er den Objekttisch 11 auf der oberen Fläche enthält, eine Drehbasis 21 und eine bewegliche Basis 31, von denen jede eine Scheibenform aufweist, innerhalb der zylindrischen Abdeckung 12.
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Wie in 3 und 4 gezeigt, ist die Drehbasis 21 an einem oberen Ende einer Antriebswelle 22 befestigt bzw. fixiert, die sich von der Innenseite des Körpergehäuses 2 entlang der Drehmittelachse C nach oben erstreckt. Die bewegliche Basis 31 ist an einer oberen Fläche bzw. Oberfläche der Drehbasis 21 angeordnet.
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Eine Mehrzahl von Rollkugeln 32, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, sind zwischen der beweglichen Basis 31 und einer oberen Fläche bzw. Oberfläche der Antriebswelle 22 angeordnet. Das Rollen der Rollkugeln 32 ermöglicht es, die bewegliche Basis 31 in einer beliebigen Richtung entlang der oberen Fläche der Drehbasis 21 zu verlagern.
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Ein Stütz- bzw. Trägerglied 34 ist über eine Mehrzahl von Stütz- bzw. Trägersäulen 33 an der beweglichen Basis 31 angeordnet, wobei sich das Stützglied 34 über der beweglichen Basis 31 befindet.
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Das Stützglied 34, das eine obere Fläche bzw. Oberfläche aufweist, die eine Gleitfläche bzw. -oberfläche 341 in Form einer vertieften sphärischen Fläche bzw. Oberfläche definiert, ist auf einer Ebene benachbart zu bzw. angrenzend an eine untere Flächen- bzw. Oberflächenseite des Objekttisches 11 gehalten. Der Objekttisch 11 weist eine untere Fläche bzw. Oberfläche auf, die eine Gleitfläche bzw. -oberfläche 111 definiert, und zwar in Form einer hervorstehenden sphärischen Fläche bzw. Oberfläche.
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Rollkugeln 35 sind zwischen der Gleitfläche 341 des Stützglieds 34 und der Gleitfläche 111 des Objekttisches 11 angeordnet und sind jeweils von einer Rückhalteeinrichtung (nicht gezeigt) gehalten. Die Gleitfläche 341 des Stützglieds 34 und die Gleitfläche 111 des Objekttisches 11, die jeweilige Krümmungszentren an derselben Position auf der Drehmittelachse C aufweisen, sind so konfiguriert, dass sie über die Rollkugeln 35 in Bezug aufeinander rollen, wodurch der Objekttisch 11 in Bezug auf eine Sektion von dem Stützglied 34 zu der beweglichen Basis 31 und der Drehbasis 21 geneigt werden kann.
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In der exemplarischen Ausführungsform stellen die Rollkugeln 32, die bewegliche Basis 31, die Stützsäulen 33, das Stützglied 34 und die Rollkugeln 35 einen erfindungsgemäßen Stütz- bzw. Trägermechanismus 91 bereit, der zum Stützen bzw. Tragen des Objekttisches 11 an der Drehbasis 21 angeordnet ist.
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Eine sich nach oben erstreckende Zentrierwelle 221 ist an einer Mitte der oberen Fläche der Antriebswelle 22 bereitgestellt. Die Zentrierwelle 221 erreicht eine Seite einer oberen Fläche der beweglichen Basis 31 durch eine Mittenöffnung 311 der beweglichen Basis 31.
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Eine sich nach unten erstreckende Nivellierwelle 112 ist an einer Mitte der unteren Fläche des Objekttisches 11 bereitgestellt. Die Nivellierwelle 112 erreicht eine Seite einer unteren Fläche des Stützglieds 34 durch eine Mittenöffnung 342 des Stützglieds 34.
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Die Nivellierwelle 112 und die Zentrierwelle 221, von denen jede koaxial zu der Drehmittelachse C angeordnet ist, weisen den gleichen Durchmesser auf und ihre jeweiligen Endflächen sind einander zugewandt angeordnet.
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Zwei Paare Zentrierverlagerungsmechanismen 40 und zwei Paare Nivellierverlagerungsmechanismen 50 sind an der oberen Fläche der beweglichen Basis 31 angeordnet.
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Die zwei Paare Zentrierverlagerungsmechanismen 40 sind jeweils in Richtungen angeordnet, in denen der Cx-Einstellknopf 13 und der Cy-Einstellknopf 14 in Bezug auf die Drehmittelachse C angeordnet sind (siehe 1).
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Die zwei Paare Nivellierverlagerungsmechanismen 50 sind jeweils in Richtungen angeordnet, in denen der Lx-Einstellknopf 15 und der Ly-Einstellknopf 16 in Bezug auf die Drehmittelachse C angeordnet sind (siehe 1).
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Die zwei Paare Zentrierverlagerungsmechanismen 40 enthalten jeweils einen Fixierungs- bzw. Befestigungsabschnitt 41, der an der Oberseite der beweglichen Basis 31 fixiert bzw. befestigt ist, und eine Förderschneckenwelle 42, die durch den Fixierungsabschnitt 41 über ein Lager drehbar gelagert ist. Die Förderschneckenwelle 42 erstreckt sich in Richtung der Drehmittelachse C. Ein sich bewegender bzw. beweglicher Abschnitt 43 ist an dem Fixierungsabschnitt 41 derart bereitgestellt, dass er entlang der Förderschneckenwelle 42 beweglich ist. Die Förderschneckenwelle 42 ist in einem Mutterabschnitt des beweglichen Abschnitts eingeschraubt. Der sich bewegende Abschnitt 43 ist teilweise gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zu einer Umfangsfläche der Zentrierwelle 221 und ist über eine Rollkugel 44, die von einer Rückhalteeinrichtung gehalten ist, mit der Umfangsfläche der Zentrierwelle 221 in Kontakt. Es ist anzumerken, dass der sich bewegende Abschnitt 43 durch ein elastisches Glied (nicht gezeigt) in einer Richtung zu der Zentrierwelle 221 hin vorgespannt ist.
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Die Förderschneckenwelle 42 eines der beiden Paare Zentrierverlagerungsmechanismen 40 ist mit dem Cx-Einstellknopf 13 verbunden (siehe 3), und die Förderschneckenwelle 42 des anderen ist mit dem Cy-Einstellknopf 14 verbunden (siehe 4).
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Somit ist es durch Betätigen des Cx-Einstellknopfs 13 möglich, den sich bewegenden Abschnitt 43 und den Fixierungsabschnitt 41 des Zentrierverlagerungsmechanismus 40, der mit dem Cx-Einstellknopf 13 verbunden ist, relativ zu verlagern, um die bewegliche Basis 31 in einer Cx-Richtung in Bezug auf die Drehbasis 21 zu verlagern.
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Darüber hinaus ist es durch Betätigen des Cy-Einstellknopfs 14 möglich, den sich bewegenden Abschnitt 43 und den Fixierungsabschnitt 41 des Zentrierverlagerungsmechanismus 40, der mit dem Cy-Einstellknopf 14 verbunden ist, relativ zu verlagern, um die bewegliche Basis 31 in einer Cy-Richtung in Bezug auf die Drehbasis 21 zu verlagern.
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In der exemplarischen Ausführungsform stellen die Zentrierwelle 221, die sich von der Drehbasis 21 (die Antriebswelle 22 daran befestigt) erstreckt, und die beiden Paare Zentrierverlagerungsmechanismen 40 (einschließlich des Cx-Einstellknopfs 13 und des Cy-Einstellknopfs 14), die sich in Kontakt mit der Zentrierwelle 221 befinden, einen Zentriereinstellmechanismus 92 in der Cx-Richtung und der Cy-Richtung bereit.
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Die zwei Paare Nivellierverlagerungsmechanismen 50 enthalten jeweils einen Fixierungs- bzw. Befestigungsabschnitt 51, eine Förderschneckenwelle 52, einen sich bewegenden bzw. beweglichen Abschnitt 53 und eine Rollkugel 54, die jeweils dem obigen Fixierungsabschnitt 41, der Förderschneckenwelle 42, dem sich bewegenden Abschnitt 43 und der Rollkugel 44 jedes der Zentrierverlagerungsmechanismen 40 ähnlich sind. Die Rollkugel 54 ist in Kontakt mit einer Umfangsfläche der Nivellierwelle 112. Es ist anzumerken, dass der sich bewegende Abschnitt 53 in einer Richtung in Richtung zu der Nivellierwelle 112 hin durch ein elastisches Element (nicht gezeigt) vorgespannt ist.
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Die Förderschneckenwelle 52 eines der beiden Paare Nivellierverlagerungsmechanismen 50 ist mit dem Lx-Einstellknopf 15 verbunden (siehe 3), und die Förderschneckenwelle 52 des anderen ist mit dem Ly-Einstellknopf 16 verbunden (siehe 4).
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Somit ist es durch Betätigen des Lx-Einstellknopfs 15 möglich, den sich bewegenden Abschnitt 53 und den Fixierungsabschnitt 51 des Nivellierverlagerungsmechanismus 50, der mit dem Lx-Einstellknopf 15 verbunden ist, relativ zu verlagern, wodurch bewirkt wird, dass sich der Objekttisch 11 entlang der Gleitflächen 111 und 341 über die Nivellierwelle 112 dreht, um in der Lx-Richtung geneigt zu werden.
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Darüber hinaus ist es durch Betätigen des Ly-Einstellknopfs 16 möglich, den sich bewegenden Abschnitt 53 und den Fixierungsabschnitt 51 des Nivellierverlagerungsmechanismus 50, der mit dem Ly-Einstellknopf 16 verbunden ist, relativ zu verlagern, wodurch bewirkt wird, dass sich der Objekttisch 11 entlang der Gleitflächen 111 und 341 über die Nivellierwelle 112 dreht, um in der Ly-Richtung geneigt zu werden.
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In der exemplarischen Ausführungsform stellen die Nivellierwelle 112, die sich von dem Objekttisch 11 erstreckt, und die beiden Paare Nivellierverlagerungsmechanismen 50 (einschließlich des Lx-Einstellknopfs 15 und des Ly-Einstellknopfs 16), die sich mit der Nivellierwelle 112 in Kontakt befinden, einen Nivelliereinstellmechanismus 93 in der Lx-Richtung und der Ly-Richtung bereit.
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Ein Außenumfang der Drehbasis 21 ist mit einem Paar erster Verbindungsmechanismen 61 an jeweils zwei diametral gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Positionen versehen (siehe 2 und 3), und ein kranzförmiges (ringförmiges) Übertragungsglied 63 ist zwischen dem Paar erster Verbindungsmechanismen 61 gestützt bzw. getragen.
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Das Übertragungsglied 63 ist mit zweiten Verbindungsmechanismen 62 an jeweils zwei Positionen versehen, die dem Paar erster Verbindungsmechanismen 61 orthogonal gegenüberliegen bzw. entgegengesetzt sind. Die zweiten Verbindungsmechanismen 62 sind jeweils mit der unteren Fläche des Objekttisches 11 verbunden.
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In 5 enthalten die ersten Verbindungsmechanismen 61 jeweils einen ersten Block 611, der an dem Außenumfang der Drehbasis 21 fixiert bzw. befestigt ist, und eine erste Welle 612, die an dem Übertragungsglied 63 fixiert bzw. befestigt ist. Ein Hublager 613 ist in einen oberen Endabschnitt des ersten Blocks 611 eingepasst und die erste Welle 612 ist in das Hublager 613 eingesetzt.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, ist die erste Welle 612 entlang einer ersten Achse A1 angeordnet, wodurch sich die Drehbasis 21 und der erste Block 611 und die erste Welle 612 und das Übertragungsglied 63 relativ um die erste Achse A1 drehen können. Da zudem die erste Welle 612 in dem ersten Block 611 durch das Hublager 613 aufgenommen ist, sind die Drehbasis 21 und das Übertragungsglied 63 in einer Richtung der ersten Achse A1 relativ verlagerbar.
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Wie in 5 und 3 gezeigt, ist der erste Block 611 an einem mittleren Abschnitt davon mit einem Einsetzloch 614 versehen. Der Cx-Einstellknopf 13 und der Cy-Einstellknopf 14 des Zentriereinstellmechanismus 92 können in die jeweiligen Einsetzlöcher 614 eingesetzt werden, um eine gegenseitige Störung zu verhindern.
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In 6 enthalten die zweiten Verbindungsmechanismen 62 jeweils eine zweite Welle 621, die an einem Außenumfang des Übertragungsglieds 63 fixiert bzw. befestigt ist, und einen zweiten Block 622, der an der unteren Fläche bzw. Objekttisches 11 fixiert bzw. befestigt ist. Ein Paar Stifte 623, die sich in der Richtung der Drehmittelachse C (Z-Achsenrichtung) erstrecken, sind an einer unteren Fläche bzw. Oberfläche des zweiten Blocks 622 fixiert bzw. befestigt. Eine Rolle 625 ist an jedem der Stifte 623 über ein Hublager 624 drehbar gelagert. Das Rollenpaar 625 ist jeweils zylindrisch und konfiguriert ist, die zweite Welle 621 innerhalb jeweiliger Nuten an mittleren Abschnitten der äußeren Umfangsflächen der Rollen 625 zu halten.
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Wie in 2 und 4 gezeigt, ist die zweite Welle 621 entlang einer zweiten Achse A2 angeordnet. Die zweite Achse A2 ist in einer Richtung orthogonal zu der ersten Achse A1 der ersten Verbindungsmechanismen 61 definiert.
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Das Übertragungsglied 63 und die zweite Welle 621 und der zweite Block 622 und der Objekttisch 11 sind relativ um die zweite Achse A2 drehbar, während sie in einer Richtung der zweiten Achse A2 infolge des Rollens der Rollen 625 auf der zweiten Welle 621 relativ verlagerbar sind.
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Zusätzlich ist das Hublager 624 zwischen jedem der Stifte 623 und der entsprechenden Rolle 625 angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass die Drehbasis 21 und das Übertragungsglied 63 in einer Richtung der Stifte 623 (der Richtung der Drehmittelachse C, d.h. Z-Achsenrichtung) relativ bewegt werden.
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In der exemplarischen Ausführungsform stellen die ersten Verbindungsmechanismen 61, die zweiten Verbindungsmechanismen 62 und das Übertragungsglied 63 einen erfindungsgemäßen Übertragungsmechanismus 94 bereit.
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Der Übertragungsmechanismus 94 wird daran gehindert, sich an jedem der ersten Verbindungsmechanismen 61 und der zweiten Verbindungsmechanismen 62 um die Drehmittelachse C zu drehen. Der Übertragungsmechanismus 94 ermöglicht es somit, eine Drehkraft der Drehbasis 21 auf den Objekttisch 11 zu übertragen.
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Der obige Stützmechanismus 91, der die Rollkugeln 32 und 35 in der Mitte enthält, kann eine Drehkraft nicht ausreichend von der Antriebswelle 22 auf den Objekttisch 11 übertragen. In der exemplarischen Ausführungsform kann der Übertragungsmechanismus 94 jedoch die Drehkraft zuverlässig von der Drehbasis 21 auf den Objekttisch 11 übertragen.
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Da zudem die ersten Verbindungsmechanismen 61 und die zweiten Verbindungsmechanismen 62 jeweils so angeordnet sind, dass sie sich in einer diametralen Richtung des Übertragungsglieds 63 gegenüberliegen bzw. entgegengesetzt sind, werden darauf übertragene Drehkräfte zu ein paar Kräften, die bezüglich der Drehmittelachse C symmetrisch sind, was beispielsweise selbst beim Beschleunigen oder Abbremsen eine Ungleichmäßigkeit der Drehkraft vermeidet.
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Währenddessen ist der Übertragungsmechanismus 94 um die erste Achse A1 drehbar und entlang der ersten Achse A1 durch die ersten Verbindungsmechanismen 61 beweglich, um die zweite Achse A2 drehbar und entlang der zweiten Achse A2 orthogonal zu der ersten Achse A1 durch die zweiten Verbindungsmechanismen 62 beweglich, und ferner entlang der Drehmittelachse C orthogonal zu jeder der ersten Achse A1 und der zweiten Achse A2 beweglich.
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Somit wird in einem Fall, in dem der Nivelliereinstellmechanismus 93 den Objekttisch 11 in der Lx-Richtung und der Ly-Richtung in Bezug auf die Drehbasis 21 neigt, diese Aktion nicht unterbrochen.
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Zusätzlich wird in einem Fall, in dem der Zentriereinstellmechanismus 92 den Objekttisch 11 in der Cx-Richtung und der Cy-Richtung in Bezug auf die Drehbasis 21 verlagert, diese Aktion nicht unterbrochen.
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Die oben beschriebene exemplarische Ausführungsform kann die folgenden Effekte erzielen.
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In der exemplarischen Ausführungsform ermöglicht der Stützmechanismus 91 das Stützen bzw. Tragen des Objekttisches 11 auf der Drehbasis 21, der Nivelliereinstellmechanismus 93 ermöglicht die Niveaueinstellung des Objekttisches 11 in Bezug auf die Drehbasis 21 und der Übertragungsmechanismus 94 ermöglicht die Übertragung der Drehkraft der Drehbasis 21 auf den Objekttisch 11.
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Dabei können, da der Übertragungsmechanismus 94 funktionell von dem Nivelliereinstellmechanismus 93 separiert ist, um durch den Nivelliereinstellmechanismus 93 strukturell ungebunden zu sein, die ersten Verbindungsmechanismen 61 und die zweiten Verbindungsmechanismen 62 dem ringförmigen Übertragungsglied 63 gegenseitig äquidistant bereitgestellt und symmetrisch in Bezug auf die Drehmittelachse C des Drehtisches 10 angeordnet sein. Infolgedessen können die Drehkräfte, die von der Drehbasis 21 auf den Objekttisch 11 durch die ersten Verbindungsmechanismen 61 und die zweiten Verbindungsmechanismen 62 übertragen werden, symmetrisch in Bezug auf die Drehmittelachse C sein, wodurch es möglich wird, die Niveaueinstellung zu erreichen und eine Ungleichheit der Drehkräfte zu verhindern.
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Darüber hinaus ist in der exemplarischen Ausführungsform, da der Übertragungsmechanismus 94 das ringförmige Übertragungsglied 63 enthält, der Stützmechanismus 91 in das ringförmige Übertragungsglied 63 einsetzbar. Selbst wenn der Übertragungsmechanismus 94 von dem Stützmechanismus 91 oder dem Nivelliereinstellmechanismus 93 separiert ist, fungiert der Übertragungsmechanismus 94 daher zuverlässig als Drehtisch 10.
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Darüber hinaus sind in der exemplarischen Ausführungsform die bewegliche Basis 31, der Stützmechanismus 91 und der Objekttisch 11 in Bezug auf die Drehbasis 21 horizontal verlagert und die Verlagerung ist durch den Zentriereinstellmechanismus 92 einstellbar. Bei dem Übertragungsmechanismus 94 sind die ersten Verbindungsmechanismen 61 entlang der ersten Achse A1 verlagerbar und die zweiten Verbindungsmechanismen 62 sind entlang der zweiten Achse A2 verlagerbar, wodurch eine horizontale Verlagerung der Drehbasis 21 und des Objekttisches 11 ermöglicht wird. Dies ermöglicht es, eine Zentriereinstellfunktion durch den Zentriereinstellmechanismus 92 zusätzlich zu der obigen Niveaueinstellungsfunktion durch den Nivelliereinstellmechanismus 93 zu erhalten.
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In der exemplarischen Ausführungsform sind die Nivellierwelle 112 und die Zentrierwelle 221, die den gleichen Durchmesser aufweisen, koaxial zu der Drehmittelachse C angeordnet, während die jeweiligen Endflächen einander zugewandt sind. Das heißt, die Nivellierwelle 112 befindet sich an der oberen Seite und die Zentrierwelle 221 befindet sich an der unteren Seite in Bezug auf das Paar zugewandter Endflächen. Die insgesamt vier Verlagerungsmechanismen 40 und 50 mit der gleichen Konfiguration sind in 90-Grad-Intervallen um die Drehmittelachse C angeordnet, und zwei benachbarte bzw. angrenzende Verlagerungsmechanismen 40 und 50 sind mit der Nivellierwelle 112 an der oberen Seite in Kontakt, während die verbleibenden zwei der Verlagerungsmechanismen 40 und 50 mit der Zentrierwelle 221 an der unteren Seite in Kontakt sind, wodurch der Nivelliereinstellmechanismus 93 und der Zentriereinstellmechanismus 92 definiert werden. Folglich sind eine Standardisierung und eine strukturelle Vereinfachung der Komponenten förderbar.
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Es ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die obige exemplarische Ausführungsform beschränkt ist, sondern Modifikationen etc. umfassen kann, solange eine Aufgabe der Erfindung erreichbar bzw. lösbar ist.
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In der obigen exemplarischen Ausführungsform ist in Bezug auf die ersten Verbindungsmechanismen 61 das Hublager 613 in den ersten Block 611 eingepasst und die erste Welle 612 ist an dem Übertragungsglied 63 fixiert bzw. befestigt. Alternativ kann die erste Welle 612 an dem ersten Block fixiert bzw. befestigt sein 611 und das Hublager 613 kann in das Übertragungsglied 63 eingepasst sein, um den gleichen Effekt zu erzielen.
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In der obigen exemplarischen Ausführungsform ist in Bezug auf die zweiten Verbindungsmechanismen 62 der zweite Block 622 mit dem Paar Stiften 623 und den Rollen 625 versehen, um die zweite Welle 621 an dem Übertragungsglied 63 fixiert bzw. befestigt zu halten. Alternativ kann das Übertragungsglied 63 mit dem Paar Stiften 623 und den Rollen 625 versehen sein, um die zweite Welle 621 (in einer Richtung der zweiten Achse A2) an dem zweiten Block 622 fixiert bzw. befestigt zu halten.
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In der obigen exemplarischen Ausführungsform enthalten die ersten Verbindungsmechanismen 61, welche die Drehbasis 21 und das Übertragungsglied 63 verbinden, jeweils den ersten Block 611, die erste Welle 612 und das Hublager 613, wodurch sie um die erste Achse A1 drehbar sind und entlang der ersten Achse A1 beweglich sind (nicht entlang der Drehmittelachse C beweglich). Alternativ kann die Drehbasis 21 mit dem Paar Stiften 623 und den Rollen 625 wie bei den zweiten Verbindungsmechanismen 62 versehen sein, um die zweite Welle 621 an dem Übertragungsglied 63 fixiert bzw. befestigt zu halten, wodurch sie entlang der Drehmittelachse C beweglich ist.
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In einem Fall, in dem die ersten Verbindungsmechanismen 61 entlang der Drehmittelachse C beweglich sind, sind die zweiten Verbindungsmechanismen 62 nicht notwendigerweise entlang der Drehmittelachse C beweglich. Insbesondere können die zweiten Verbindungsmechanismen 62 jeweils den ersten Block 611, die erste Welle 612 und das Hublager 613 enthalten, wodurch sie um die zweite Achse A2 drehbar und entlang der zweiten Achse A2 beweglich sind (nicht entlang der Drehmittelachse C beweglich).
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In der obigen exemplarischen Ausführungsform weisen die Nivellierwelle 112 und die Zentrierwelle 221 den gleichen Durchmesser auf, können jedoch einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Die Nivellierverlagerungsmechanismen 50 und die Zentrierverlagerungsmechanismen 40 können auf verschiedenen Ebenen angeordnet sein, anstatt auf derselben Ebene angeordnet zu sein. Beispielsweise können die Nivellierverlagerungsmechanismen 50 auf einer Ebene eines unteren Endes der Nivellierwelle 112 angeordnet sein, und die Zentrierverlagerungsmechanismen 40 können auf einer Ebene eines oberen Endes der Zentrierwelle 221 angeordnet sein.
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Zusätzlich können andere Komponenten der Rundheitsmessmaschine 1, wie das Körpergehäuse 2, ein eingebauter Antriebsmotor etc., die Säule 3, die Sonde 4, der Bewegungsmechanismus 5 und der Messcontroller 6 entsprechend in der Implementierung konfiguriert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2569390 B [0003]
- JP 2863070 B [0003]
