JP2003194503A - 長さ寸法測定用コラム及び動力駆動装置 - Google Patents
長さ寸法測定用コラム及び動力駆動装置Info
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- JP2003194503A JP2003194503A JP2002356191A JP2002356191A JP2003194503A JP 2003194503 A JP2003194503 A JP 2003194503A JP 2002356191 A JP2002356191 A JP 2002356191A JP 2002356191 A JP2002356191 A JP 2002356191A JP 2003194503 A JP2003194503 A JP 2003194503A
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Abstract
の駆動ベルトまたはケーブルの張力をより低くし、ま
た、駆動装置の全体的占有空間をコンパクトで軽量化を
実現する。 【解決手段】長さ寸法測定用コラム(1)は、基台(2
0)に垂直に立てられたフレーム(2)と、フレームの
長手にそった測定軸(z)にそって移動することができ
るキャリッジ(3)と、このキャリッジに連結され、被
測定物と接触させられる測定ピン(44)と、キャリッ
ジ(3)を駆動するためのベルト(40)と駆動モータ
で駆動される上部プーリー(42)と、キャリッジ
(3)の位置測定システム、とから構成される。そして
上部プーリー(42)は、フレーム(2)の上部に配置
されている。
Description
のであり、とくに長さ寸法測定用コラム、例えば、高さ
測定用コラムに関するものである。本発明は、またかか
る長さ寸法測定用コラムに使用する動力駆動装置にも関
するものである。
1(米国特許第4,924,598号明細書)に記載さ
れている。それらは、例えば機械工場で、寸法測定また
は比較に例えば用いられる。測定用コラムは、一般的に
基台付きのフレームと、フレームにそって垂直に移動す
ることができるキャリッジと、キャリッジ駆動装置と、
キャリッジの垂直位置測定システムとから成る。測定ピ
ンがキャリッジに接続され、被測定物に接触させられ
る。一部の測定用コラムは、作業面上で高さ測定用コラ
ムを容易に移動させることができるようにエアクッショ
ンを生み出すことが可能な手段を備えた基台を有する。
たは伝導ベルトを介して下部プーリを駆動することがで
きるモータを、基台内に収納している。下部プーリは、
往復台に接続された駆動ベルト、並びにキャリッジと反
対方向に移動するカウンタウェイトを駆動する。駆動ベ
ルトは、下部および上部プーリの間に張られている。キ
ャリッジは、フレームに結合されたガイドレールに当接
するためのローラを備えている。
置、すなわち測定ピンの位置を決定し、電子ディスプレ
イ上にそれを表示することができる。このタイプの測定
用コラムに期待される分解能と精度は、ミクロンのオー
ダーである。
触力に、大きく依存する。接触力が大きいと、測定ピン
と被測定物の一方又は双方にたわみが引き起こされた
り、さらには材料に弾性変形が引き起こされ、測定に影
響するおそれがある。それゆえ、測定ピンと被測定物の
間の接触力は、最小でなければならず、この接触力は、
いかなる場合でも測定の都度同一でなければならない。
に働く牽引力が再現可能で、キャリッジの長手方向位置
に影響されないように駆動システムを実現することであ
る。この目的のために、駆動ベルトが十分に張られ、駆
動プーリ上を滑らないように留意することが重要であ
る。ただし、張力が強すぎるとキャリッジ上に力とモー
メントが発生し、キャリッジの位置によって変動して、
測定に影響することになりかねない。このような応力を
吸収し、遊びを減らすために、キャリッジのローラとフ
レーム上の案内レールの間の遊びをできる限り制限する
ことが必要である。しかしながら、キャリッジのローラ
とレールの間に強い圧力があるとローラの抵抗が強くな
り、それがキャリッジの移動を困難にし、さらには騒音
を発生する。さらに、ローラの抵抗が強いと、駆動プー
リの牽引力をさらに強化する必要があり、キャリッジや
測定ピンに対して駆動ベルトによってかけられる応力が
さらに大きくなる。
減少させ、部品の数を減らすことが望ましい。多数の構
成要素からなる、重くてかさばる測定用コラムは、操作
が難しく、製造および輸送コストが高く、さらに故障や
欠陥が発生しやすい。
使用すると、摩擦と遊びの発生源が増え、駆動の精度
に、したがって、測定精度に悪影響がある。操作員が手
でキャリッジを移動できるときは、モータによるプーリ
の直接駆動は実現できない。つまり、急激に移動したと
き、それにより発生した電圧によってモータが壊れるこ
ともあり得るからである。
は、従来技術のコラムの問題点の回避を可能にする長さ
寸法測定コラムを提案することである。特に、本発明の
一つの目的は、キャリッジの駆動ベルトまたはケーブル
の張力が従来技術の装置よりも低く、その全体的占有空
間が小さい長さ寸法測定コラムを実現することである。
ための手段は、下記のとおりである。
いて、フレーム(2)と、フレームの長手にそった測定
軸(z)にそって移動することができるキャリッジ
(3)と、前記キャリッジに連結され、被測定物と接触
させられる測定ピン(44)と、前記測定軸にそって移
動することによってキャリッジを駆動するための駆動体
と駆動モータ(5)を有するキャリッジの動力駆動装置
(4)と、前記測定軸にそった前記キャリッジ(3)の
位置測定システムとから成り、前記駆動モータ(5)
が、前記フレームの上部に配置されていることを特徴と
する、長さ寸法測定用コラムを提案するものである。
駆動体がケーブルまたはベルト(40)であって、前記
フレーム(2)の上部の上部プーリ(42)と前記フレ
ームの下部の下部プーリの間に張られたループを形成
し、前記キャリッジ(3)が前記ループの2つの端部の
一方に取り付けられ、カウンタウェイトが前記ループの
2つの端部の他方に取り付けられ、前記駆動モータ
(5)が前記上部プーリ(42)を回転駆動することが
できることを特徴とする、長さ寸法測定用コラムを提案
するものである。
駆動モータ(5)が減速器を介して前記上部プーリ(4
2)を駆動することを特徴とする、長さ寸法測定用コラ
ムを提案するものである。
駆動モータ(5)が摩擦体である摩擦輪(6)を介して
前記上部プーリ(42)を駆動することを特徴とする、
長さ寸法測定用コラムを提案するものである。
駆動モータ(5)と前記摩擦輪(6)が前記上部プーリ
(42)と一体化されることを特徴とする、長さ寸法測
定用コラムを提案するものである。
駆動モータ(5)の本体と前記上部プーリ(42)の内
面(420)の間にベアリング(50)が備えられたこ
とを特徴とする、長さ寸法測定用コラムを提案するもの
である。
摩擦輪(6)が前記駆動モータ(5)によって駆動され
る摩擦輪(6)を有し、前記摩擦輪(6)自体が少なく
とも一つの摩擦パッド(60)を介して前記上部プーリ
(42)を駆動し、前記少なくとも一つの摩擦パッド
(60)と前記上部プーリ(42)の間の摩擦力が前記
摩擦パッド(6)を前記上部プーリ(42)の内面(4
20)に当接するバネ(62)によって決定されること
を特徴とする、長さ寸法測定用コラムを提案するもので
ある。
駆動モータ(5)が、駆動トルクを制御するように前記
モータの電流を変動させることができる電子制御装置に
よって制御されることを特徴とする、長さ寸法測定用コ
ラムを提案するものである。
駆動モータ(5)と前記上部プーリ(42)が前記フレ
ームの頂点でフォーク体(25)に取り付けられ、前記
駆動モータ(5)の本体が前記フォーク体の2つの端部
の一方によって保持され、前記上部プーリが第2ベアリ
ング(421)を介して前記フォーク2つの端部の他方
に連結されたことを特徴とする、長さ寸法測定用コラム
を提案するものである。
ラム内で使用することのできる動力駆動装置において、
上部プーリ(42)と、駆動モータ(5)と、摩擦体で
ある摩擦輪(6)とから成り、前記駆動モータ(5)と
前記摩擦体(6)が、前記上部プーリ(42)と一体化
されることを特徴とする、動力駆動装置を提案するもの
である。
前記駆動モータ(5)が、減速器を介して前記摩擦体で
ある摩擦輪(6)を駆動することを特徴とする、動力駆
動装置を提案するものである。
前記駆動モータ(5)の本体と前記上部プーリ(42)
の内面(420)の間に、ベアリング(50)が備えら
れたことを特徴とする、動力駆動装置(4)を提案する
ものである。
前記摩擦体(6)が前記駆動モータ(5)によって駆動
される摩擦輪(6)を有し、前記摩擦輪(6)自体が少
なくとも一つの摩擦パッド(60)を介して前記上部プ
ーリ(42)を駆動し、前記少なくとも一つの摩擦パッ
ド(60)と前記上部プーリ(42)の間の摩擦力が、
前記摩擦パッド(60)を前記上部プーリ(42)の内
面(420)に当接するバネ(62)によって決定され
ることを特徴とする、動力駆動装置(4)を提案するも
のである。
トの駆動モータをフレームの上部に配置することによっ
て達成される。
ルトの張力がキャリッジの重量とカウンタウェイトによ
ってだけ発生させられ、上部引張器が不必要になること
にある。下部プーリの部位での張力はクリティカルでは
ないので、従来技術よりも低い張力の駆動ベルトを使用
することができる。
ータと、摩擦体とを備え、駆動モータと摩擦体がプーリ
の内部に組み込まれた動力駆動装置によって達成され
る。
コンパクト、かつ軽量の実現であり、さらに経済性の増
大を可能にすることである。
態様の例の説明を読むことによっていっそう明らかにな
るものである。
の側面図であり、図2はそのモータ、摩擦体である摩擦
輪および上部プーリを備えた駆動装置の一部を切り欠き
分解して示す斜視図であり、図3は本発明に係る長さ寸
法測定用コラムのフレームの頂点のフォーク体の斜視図
である。
20上に垂直に取り付けられた垂直フレーム2を有して
いる。フレーム2の前面側には、図示されていない物差
しとガイドレール24を備えている。物差しは、例え
ば、キャリッジ3上に取り付けられた、図示されていな
い位置測定システムに係るセンサによって、絶対的位置
測定または相対的位置測定を可能にする容量性電極また
は磁気電極を備えている。ガイドレール24は、フレー
ム2の表面に取り付けられるか、好ましくはフレーム2
を加工することにより形成されている。該ガイドレール
24には、キャリッジ3のローラが移動する平坦な当接
表面をしている。フレーム2の後面上の、もう一方のレ
ールは、補完のローラのための後側ころがり表面を形成
する。
4は、上部プーリ42と、図示されていない下部プーリ
とを備えている。該動力駆動装置4は、さらに、図2と
の関連において記載され、上部プーリ42を回転駆動す
ることが可能な駆動モータ5と、2つのプーリの間でル
ープを形成するベルト40を有する。キャリッジ3は、
ベルト40の第一の端部に固定され、その結果、駆動モ
ータ5によって垂直軸zにそって駆動される。ベルト4
0の別の端部に固定された(図示されていない)カウン
タウェイトは、フレーム2の内部でキャリッジ3とは反
対方向に移動する。ベルト40の牽引力は、例えば、駆
動モータ5と上部プーリ42との間に位置する後述の摩
擦輪6によって、および/またはモータの駆動トルクを
制御して、正確に制御される。
ってキャリッジ3に取り付けられる。測定ピン44の先
端は球形であって、該先端は被測定物と接触させられる
ものである。測定軸にそったキャリッジの位置測定シス
テムは、容量性、誘導性、光電性または磁気抵抗性タイ
プのものである。該位置測定システムは、測定ピン44
の位置または2つの測定点の間の測定ピン44による移
動を、図示されていない、電子ディスプレイ上で示すこ
とができる。位置測定システムは、例えば、図示されな
い物差しに向き合って電子的センサがキャリッジ3に取
り付けられて、図示されていない軟質ケーブルマットに
よって、場合によっては局所無線結合により、操作用お
よび測定ディスプレイ用コンソールに接続される。
しく図示されている。該動力駆動装置4は、上部プーリ
ー42の外面423の摩擦によって、図2では図示が省
略されているベルト40を駆動する。上部プーリ42
は、駆動モータ5と一体化されており、該駆動モータ5
によって両方向に、可変速度で、回転駆動することがで
きる。駆動モータ5は、軸51の回転速度を落として伝
達トルクを上げるために、好ましくは組み込み減速器を
備えている。摩擦輪6は、開口部63と嵌合した軸51
によって回転駆動される。摩擦輪6は、この例では弾性
要素であるバネ62によって、上部プーリ42の内面4
20に、それぞれ当接された2つの円筒形の摩擦パッド
60を備えている。一つの実施例において、2つの摩擦
パッド60に当接するバネを一つだけ備えることが可能
であり、このように実施することで上部プーリ42の内
面の形状欠陥(円ひずみ)がよりよく補正される。摩擦
パッド60の摩擦表面は、好ましくは内面420と同じ
曲率半径で丸くされ、1本または複数の溝61が設けら
れている。そして、摩擦パット60と内面420との接
触面である摩擦表面の間に、塵埃または微細な切片があ
っても、該溝61を通って排出することができる。
と上部プーリ42の間の摩擦トルクによって実現され
る。このトルクは、バネ62によって決定される。バネ
62は、作動の線形領域内で使用される。すなわち、内
面420に対する摩擦パッド60の当接圧力は、摩擦パ
ッド60の厚みにほとんど依存しない。
に固定されたフォーク体25内に設けられた切込部25
0内に、バネ251によって保持される。ボールベアリ
ング50(ボールを省いて表示)は、上部プーリ42が
駆動モータ5の本体の周囲を回転することを可能にす
る。上部プーリ42は、フォーク体25の他の端部内に
備えられた第2切込部252内に、第2バネ253によ
って第2ベアリング421を介して保持される。ここ
で、フォーク体25は、両側に側壁を有するコ字型部材
で、一方の側壁の上端側に半円状の切込部250が形成
され、他方の側壁の上端側に半円状の第2切込部252
が形成されている。そして、切込部250に近接してバ
ネ251が取り付けられ、切込部252に近接してバネ
253が取り付けられている。
動装置の構造は、きわめてコンパクトで、場所の節約を
可能とするものである。さらに、本構造は、ベアリング
50、摩擦輪6、摩擦パッド60、上部プーリ42、第
2ベアリング421が、回転加工によって形成すること
ができるので、加工が容易であり、経済的である。
キャリッジ3の重さと、他の端の上のカウンタウェイト
の重さだけによって上部プーリ42の外面423上に張
られる。追加の引張器は、可能ではあるが、いっさい必
要なく、そのため構造を簡単にすることができる。この
ように、ベルト40の張力は減じられ、そのためキャリ
ッジ3にかかる応力が制限され、精度が向上する。
よって上部プーリ42に伝達されるトルクを制御し、と
くに測定ピン44が被測定物に当接したときに所定の値
にトルクを制御することができる。被測定物に対する測
定ピン44の当接力は、摩擦輪6の特性値によって、と
くにバネ62の特性値によって決定される。逆に、摩擦
輪6は、キャリッジ3が急に手で移動されたとき、ある
いはキャリッジ3の運動が阻止されたときの異常発熱か
ら、さらには破壊から駆動モータ5を保護することも可
能にする。
制御するように、モータの電流を変化させることができ
る、図示されていない電子制御装置によって制御され
る。さらに、この発明の範囲内で、この電流に作用して
駆動トルクを制御することで、測定ピン44の当接圧を
制御することもできる。さらに、この電気制御は、摩擦
輪6によって実施される機械的制御に付加したり代替と
して実施することもできる。
を減じるためには、長さ寸法測定用コラム1の頂点に、
動力駆動装置4の上部プーリ42、駆動モータ5、摩擦
輪6を配置すること、すなわち、動力駆動装置4の上部
プーリ42、駆動モータ5、摩擦輪6を、フレームの上
部に配置するのが好ましい。しかしながら、この発明の
範囲内で、動力駆動装置4を、長さ寸法測定用コラム1
の下部に配置することによって、コンパクトかつ一体構
造の利点を生かすこともできる。
駆動装置の全体的占有空間をコンパクトにすることがで
き、軽量化が実現できる。また、動力駆動装置を上部に
配置することによって、キャリッジの駆動体であるベル
トまたはケーブルの張力を、より低くすることができ
る。
の一部を切り欠き分解して示す斜視図
の頂点のフォーク体の斜視図
Claims (13)
- 【請求項1】 フレームと、 フレームの長手にそった測定軸にそって移動することが
できるキャリッジと、 キャリッジに連結され、被測定物と接触させられる測定
ピンと、 キャリッジを駆動するための駆動体と駆動モータとを有
するキャリッジの動力駆動装置と、 測定軸にそったキャリッジの位置測定システムとから成
り、 該駆動モータが、フレームの上部に配置されていること
を特徴とする、長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項2】 前記駆動体が、ケーブルまたはベルトで
あって、前記フレームの上部に位置する上部プーリとフ
レームの下部に位置する下部プーリの間でループを形成
し、 前記キャリッジが、ループの一方に取り付けられ、該ル
ープのキャリッジ取付側とは反対側である他方にカウン
タウェイトが取り付けられ、 前記駆動モータが、上部プーリを回転駆動することを特
徴とする、請求項1に記載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項3】 前記駆動モータが、減速器を介して前記
上部プーリを駆動することを特徴とする、請求項2に記
載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項4】 前記駆動モータが、摩擦体を介して前記
上部プーリを駆動することを特徴とする、請求項2に記
載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項5】 前記駆動モータと前記摩擦体とが、前記
上部プーリと一体化されることを特徴とする、請求項4
に記載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項6】 前記駆動モータの本体と前記上部プーリ
との間に、ベアリングが備えられたことを特徴とする、
請求項5に記載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項7】 前記摩擦体が、前記駆動モータによって
駆動される摩擦輪であり、 摩擦輪自体が、摩擦パッドを介して前記上部プーリを駆
動し、 摩擦パッドと上部プーリの間の摩擦力が、摩擦パッドを
上部プーリの内面に当接するバネによって決定されるこ
とを特徴とする、請求項5に記載の長さ寸法測定用コラ
ム。 - 【請求項8】 前記駆動モータが、駆動トルクを制御す
るように駆動モータの電流を変動させることができる電
子制御装置によって制御されることを特徴とする、請求
項1に記載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項9】 前記駆動モータと前記上部プーリとが、
前記フレームの頂点のフォーク体に取り付けられ、 駆動モータの本体が、フォーク体の端部の一方によって
保持され、該フォーク体の端部の他方に、上部プーリが
ベアリングを介して連結されたことを特徴とする、請求
項2に記載の長さ寸法測定用コラム。 - 【請求項10】 プーリと、 駆動モータと、 摩擦体とを備え、 駆動モータと摩擦体とが、プーリと一体化されることを
特徴とする、請求項1に記載の長さ寸法測定用コラムに
使用する動力駆動装置。 - 【請求項11】 前記駆動モータが、減速器を介して前
記摩擦体を駆動することを特徴とする、請求項10に記
載の動力駆動装置。 - 【請求項12】 前記駆動モータの本体と前記プーリと
の間に、ベアリングが備えられたことを特徴とする、請
求項10に記載の動力駆動装置。 - 【請求項13】 前記摩擦体が、前記駆動モータによっ
て駆動される摩擦輪であり、 摩擦輪自体が、摩擦パッドを介して前記プーリを駆動
し、 摩擦パッドとプーリとの間の摩擦力が、摩擦パッドをプ
ーリの内面に当接するバネによって決定されることを特
徴とする、請求項10に記載の動力駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
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EP01811216A EP1319924B2 (fr) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | Appareil de mesure d'altitude |
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