JP2007033052A - 石材定盤を備える装置及び座標測定機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 石材定盤24を備える座標測定機1において、可動部材12A、12Bのガイド面として使用される側面24A、24Bと直交する異なる側面24C、24Dに、これらをそれぞれ覆う断熱部材60A、60Bを設ける。
【選択図】 図7
Description
このような石材定盤を備える装置の例として、本発明の出願人により下記特許文献1に提案された座標測定機がある。このような座標測定機の腰部拡大図を図1に示し、そのA−A斜視図を図2に示す。
なお、以下の説明では、高精度でワークの3次元輪郭形状を測定する座標測定機を例として説明する。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、様々な測定機や加工装置などに適用可能である。
Yキャリッジ12には、これにガイドされてX方向に移動可能なX方向可動部50が設けられ、さらにX方向可動部50にはZ方向に移動可能なZ方向可動部51が設けられる。このZ方向可動部51の先端にはワークに接触させるプローブ52が設けられる。このプローブ52をワーク表面に沿わせて移動させ、その移動に伴うYキャリッジ12、X方向可動部50及びZ方向可動部51の移動量をトレースすることによって、ワーク表面各位置の三次元座標を測定する。
右側Yコラム12Aの下端部には右側脚部14Aの上端部が固定されていて、右側脚部14Aの上端部にはボルト16Aが螺合されている。ボルト16Aの先端部にはボール18Aが溶着されている。図3に示すように、ボール18Aは溝20A内に回動自在に嵌入されていて、溝20Aは垂直方向エアパッド20の背面に形成されている。垂直方向エアパッド20の摺動面20Bは定盤24の右端部表面に沿って移動自在に支持されている。
また、左側Yコラム12Bの下端部には板ばね36の上端部が取り付けられていて、板ばね36の下端部は左側脚部14Cに連結されている。従って、左側脚部14Cは板ばね36を介して左側Yコラム12Bに吊られた状態に保持される。これにより、アーム14B等の支持部材14の熱変形は板ばね36で吸収されるので、支持部材14の熱変形は左側Yコラム12Bに影響を与えない。従って、例えば、支持部材14のアーム14Bが熱変形しても左側Yコラム12Bには熱変形による反力が発生しない。
逆に、図5の(B)に示す周囲の温度が上昇する場合には、周囲温度が上昇した後から安定するまでの間に、各側面24A〜24Dはその中間部が端部よりも内側にへこんだ状態となる。
石材定盤の表面のうちガイド面として使用される部分には断熱部材を設けることはできない。しかし2次元又は3次元移動可能な可動部を有する装置であっても、通常は1つの石材定盤に2次元方向以上のガイド面を設けることはない。特にガイド面と略直交する表面には、このガイド面にガイドされる可動部の移動を妨げることなく、断熱部材を設けることは容易である。
X軸方向に沿う側面に断熱部材を設けることにより、この側面から出入りする熱量がなくなるため、測定テーブル内の温度分布がY軸方向に無限に延在する棒状体の温度分布と等価となる。このために測定テーブル内ではY軸方向に温度変化が生じなくなるため、Yコラムのガイド面として使用される測定テーブルのY軸方向に沿う側面には上記凹凸が生じなくなりY軸方向に沿う側面の真直度低下を低減することが可能となる。
特に、このような石材装置を座標測定機に応用した場合、Yコラムのガイド面として使用される測定テーブルのY軸方向に沿う側面に生じる、周囲の温度変化に伴う真直度低下を低減することができ、これにより測定誤差の低減に寄与する。
上述の通り、座標測定機1は、測定テーブルである石材定盤24の両端部に立脚された一対のYコラム12A及び12Bを有するYキャリッジ12を備え、このYキャリッジ12は、定盤24の表面に沿ってそのY軸方向へ移動可能に設けられる。そして定盤24のY軸方向に沿う側面24A及び24Bは、Y軸方向へ移動可能なYコラム12A及び12Bのガイド面として使用される。
周囲の温度が変化するとこれに伴って定盤24の温度も変化し、そのため熱膨張、熱収縮が生じる。このとき定盤24の材料に御影石や大理石が使用されていると、これらの材料は熱伝導率が小さいために中心部分の温度変化が周辺部分の温度変化よりも遅れて生じる。そのため、定盤24の内部から外側に向けて温度傾斜が生じて、例えば周囲温度が低下する場合には、定盤24の各側面はその中間部が端部よりも外側に膨らんだ状態となり、逆に例えば周囲温度が上昇する場合には、定盤24の各側面はその中間部が端部よりも内側にへこんだ状態となる。
このため、温度変化に伴い定盤24の各部分に生じる熱膨張量(熱収縮量)には、Y軸方向に沿った相違がなくなるので、図8に示すようにY軸方向に沿う側面24A及び24Bには凹凸が発生しなくなる。図8の(A)は周囲の温度が低下して定盤24が収縮する様子を示し、図8の(B)は周囲の温度が上昇して定盤24が膨張する様子を示す。
なお、測定物(ワーク)が載置される定盤24の上面にも温度変化に伴う変形が発生するが、定盤24の厚さ(Z軸方向寸法)は、X軸方向寸法やY軸方向寸法に比して小さく(薄く)形成されるために、膨張量(収縮量)が小さいため測定結果に大きな影響を及ぼさない。
例えば、断熱部材60A及び60Bの材質には、発泡ウレタン、発泡スチロール、ガラスウール及びコルク等の材料を用いることとしてよい。
12 Yキャリッジ
12A 右側Yコラム
12B 左側Yコラム
24 定盤
60A、60B 断熱部材
Claims (11)
- 石材定盤を備え、かつ該石材定盤の表面のうち少なくとも一面を可動部材のガイド面として使用する装置において、
前記石材定盤の表面のうち前記ガイド面と異なる表面に、該表面を覆う断熱部材を設けることを特徴とする装置。 - 前記断熱部材を、前記石材定盤の表面のうち前記ガイド面と略直交する表面に設けることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記石材定盤の長手方向に沿う側面を前記ガイド面とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
- 前記断熱部材の材料として、弾力性を有する材質を使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記断熱部材の材料として、可撓性を有する材質を使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記断熱部材の材料として、発泡ウレタン、発泡スチロール、ガラスウール及びコルクのいずれかを使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 測定テーブルの両端部に立脚された一対のコラムを備えたYキャリッジを、前記測定テーブルの表面に沿って前記測定テーブルのY軸方向に移動する座標測定機において、
前記測定テーブルのY軸方向に沿う側面を前記コラムのガイド面として使用し、
前記測定テーブルのX軸方向に沿う側面に、該側面を覆う断熱部材を設けることを特徴とする座標測定機。 - 前記測定テーブルの長手方向をY軸方向に設けることを特徴とする請求項7に記載の座標測定機。
- 前記断熱部材の材料として、弾力性を有する材質を使用することを特徴とする請求項7又は8に記載の座標測定機。
- 前記断熱部材の材料として、可撓性を有する材質を使用することを特徴とする請求項7又は8に記載の座標測定機。
- 前記断熱部材の材料として、発泡ウレタン、発泡スチロール、ガラスウール及びコルクのいずれかを使用することを特徴とする請求項7又は8に記載の座標測定機。
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