JP2010038808A - 二次元測定機 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の二次元測定機において、基台とＸ軸フレーム等の各部とで熱膨張率が異なっていても、温度変化によって、Ｘ軸フレームの位置制御の精度が悪化したり、Ｘ軸フレームがロックしたりしないようにする。
【解決手段】一対のガイドレール（１２）それぞれに案内されるスライダ（２４）と、両スライダ間に架け渡されたＸ軸フレーム（１４）とを有する二次元測定機において、Ｘ軸フレームの一端がスライダと固定されるが、Ｘ軸フレームの他端がスライダにＸ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器（５０）を介して連結される。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々の製品の寸法形状が設計図面と一致しているかどうかの検査に用いられる二次元測定機に関する。

二次元測定機としては、下記特許文献１に開示されたようなものが知られている。この二次元測定機は、図４に示したように、基台１０上に設置されたガラス製の測定テーブル２１の下方から測定物に向けて照明光を照射し、測定物の上面側に、例えば、ＣＣＤカメラ等の検出器１８を設置し、検出器１８により測定物を撮像して、測定物の各部の座標を高精度に測定するものである。

検出器１８を固定した載置台２５は、二次元測定機に固定した直交座標系のＸ軸に平行なＸ軸フレーム１４上をスライド可能になっている。また、Ｘ軸フレーム１４は、Ｘ軸と直交するＹ軸と平行な一対のガイドレール１２にガイドされたスライダ２４に固定されていて、Ｙ軸方向へ移動可能になっている。スライダ２４にはエアスライダが用いられる。エアスライダとは、エアクッションによって、ほとんど摩擦なしにガイドレール１２に沿って移動できるようにしたものである。検出器１８は、Ｘ軸駆動部２０及びＹ軸駆動部１６を動作させることにより、テーブル２１上の任意の点へ自在に移動可能になっている。
特許第２８８９０８３号公報

前記特許文献１に開示されたような従来の二次元測定機では、スライダ２４とＸ軸フレーム１４は、機械剛性を確保するために強固に固定されていた。最近のように二次元測定機が大型化してくると、基台１０とＸ軸フレーム１４等の各部との熱膨張率の違いから、各部の熱膨張の影響が無視できなくなり、Ｘ軸フレーム１４の位置制御の精度を悪化させたり、時には、一方のスライダ２４がガイドレール１２と接触したりして、Ｘ軸フレーム１４がロックされてしまうという問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、大型の二次元測定機において、基台とＸ軸フレーム等の各部とで熱膨張率が異なっていても、温度変化によって、Ｘ軸フレームの位置制御の精度が悪化したり、Ｘ軸フレームがロックしたりしないようにすることを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、一対のガイドレールそれぞれに案内されるスライダと、両スライダ間に架け渡されたＸ軸フレームとを有する二次元測定機において、前記Ｘ軸フレームの一端がスライダと固定され、前記Ｘ軸フレームの他端がスライダに前記Ｘ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記Ｘ軸フレーム以外にも、前記両スライダ間に架け渡された部材は、該部材の一端がスライダに固定され、該部材の他端がスライダに前記Ｘ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されたことを特徴とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、Ｘ軸フレームの一端がスライダと固定され、前記Ｘ軸フレームの他端がスライダに前記Ｘ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されているので、Ｘ軸フレームと基台とで熱膨張率が異なっても、Ｘ軸フレームと基台との熱膨張の差による影響がガイドレール側へ伝わらず、スライダはガイドレールとの間に所定の間隔を維持でき、Ｘ軸フレームの位置制御の精度が悪化したり、また、Ｘ軸フレームがロックしたりすることもない。

請求項２に係る発明によれば、さらに、前記Ｘ軸フレーム以外にも、前記両スライダ間に架け渡された部材は、該部材の一端がスライダに固定され、該部材の他端がスライダにＸ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されたから、該部材と基台とで熱膨張率が異なっても、該部材と基台との熱膨張の差による影響がガイドレール側へ伝わらず、請求項１に係る発明の効果をいっそう高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について添附図面の図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る二次元測定機の主要部の斜視図である。図２は、図１における直動案内機器付近の拡大図である。図３は、直動案内機器を説明する図である。

この二次元測定機は、図４に示した従来のものと同様に、検出器（図示省略）を固定した載置台２５は、Ｘ軸フレーム１４上をスライド可能になっており、Ｘ軸フレーム１４は、Ｙ軸方向へ移動可能になっている。ただし、一対のガイドレール１２にガイドされたスライダ２４のうち、一方のスライダ２４の上面に固定された取付台３０とＸ軸フレーム１４の一端は、従来どおり固定されるが、他方のスライダ２４の上面に固定された取付台３０とＸ軸フレーム１４の他端は、直動案内機器５０を介して連結される。スライダ２４には、従来と同じくエアスライダが用いられる。

直動案内機器５０とは、ＬＭガイド（登録商標）等のようなもので、図３に示したように、レール５２に対してスライダ５４が、両者の間に挟まれたボールベアリング（図示省略）によって、ほとんど摩擦力無しに摺動可能にされたものであり、両者の間でレール５２と直交する方向の力は伝達できるものである。レール５２及びスライダ５４それぞれには、他の部材へ取り付けるためのねじ孔５６、５８が設けてある。

この二次元測定機においては、直動案内機器５０は、レール５２をＸ軸フレーム１４と平行にして、スライダ２４に固定し、スライダ５４をＸ軸フレーム１４に固定する。もちろん、レール５２をＸ軸フレーム１４に固定し、スライダ５４をスライダ２４に固定してもよい。これで、Ｘ軸フレーム１４は、熱膨張によって延びても、直動案内機器５０によりＸ軸方向に滑ることができる。すると、Ｘ軸フレーム１４と基台１０との間の熱膨張率が異なっていても、Ｘ軸フレーム１４と基台１０との熱膨張の差による影響がスライダ２４側へ伝わらず、スライダ２４はガイドレール１２との間に所定のエアクッション間隔を維持できる。しかも、Ｘ軸フレーム１４からの荷重は、確実にＸ軸フレーム１４からスライダ２４へ伝わり、Ｘ軸フレーム１４とスライダ２４は一体としてガイドレール１２に沿って移動できる。このため、Ｘ軸フレーム１４と基台１０とで熱膨張率が異なっても、Ｘ軸フレーム１４の位置制御の精度を悪化させることはなく、また、スライダ２４がガイドレール１２と接触して、Ｘ軸フレーム１４がロックされてしまうという不都合も起きない。

ところで、一対のスライダ２４間に架け渡されたＸ軸フレーム１４以外の部材も、熱膨張により同様な不都合を生じさせる。本実施例では、ＣＣＤカメラ等の検出器の動きに対応して動くようにした照明装置を固定するための落射照明ベース３２、また、Ｘ軸フレーム１４を共に移動させるためのリニアモータを固定するためのリニアモータベース３４等においても、これらの部材３２、３４の一端は、従来どおりスライダ２４に取付台３６、３８を介して固定されるが、他端は、取付台３６、３８及び直動案内機器５０を介してスライダ２４に連結される。このため、これらの部材３２、３４と基台１０とで熱膨張率が異なっていても、これらの部材３２、３４と基台１０との熱膨張の差による影響がガイドレール１２側へ伝わらず、スライダ２４はガイドレール１２との間に所定のエアクッション間隔を維持でき、Ｘ軸フレーム１４の位置制御の精度を悪化させることはなく、また、スライダ２４がガイドレール１２と接触して、Ｘ軸フレーム１４がロックされてしまうという不都合も起こさない。

ところで、本発明は、前記実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、前記実施例では、直動案内機器５０として、市販されているＬＭガイドのようなものを用いたが、Ｘ軸フレーム１４の他端をスライダ２４に対してＸ軸フレームと平行方向に相対移動可能するものであれば、どのような直動案内機器を用いてもよい。

本発明の一実施例に係る二次元測定機の主要部の斜視図である。 図１における直動案内機器５０付近の拡大図である。 直動案内機器５０を説明する図である。 従来の二次元測定機の斜視図である。

符号の説明

１０ 基台
１２ ガイドレール
１４ Ｘ軸フレーム
３２ 落射照明ベース（一対のガイドレール間に架け渡された部材）
３４ リニアモータベース（一対のガイドレール間に架け渡された部材）
５０ 直動案内機器

Claims (2)

1. 一対のガイドレールそれぞれに案内されるスライダと、両スライダ間に架け渡されたＸ軸フレームとを有する二次元測定機において、
   前記Ｘ軸フレームの一端がスライダに固定され、前記Ｘ軸フレームの他端がスライダに前記Ｘ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されたことを特徴とする二次元測定機。
2. 前記Ｘ軸フレーム以外にも、前記両スライダ間に架け渡された部材は、該部材の一端がスライダに固定され、該部材の他端がスライダに前記Ｘ軸フレームと平行方向に変位可能に直動案内機器を介して連結されたことを特徴とする請求項１に記載の二次元測定機。

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