JP2011007774A5

JP2011007774A5 -

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Publication number: JP2011007774A5
Application number: JP2010062239A
Authority: JP
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2030-03-18

Description

本発明のアライメント調整機構は、第一方向に沿って互いに平行となる第一調整端辺および第二調整端辺を有する調整板と、前記調整板に一体に設けられるプローブ固定部と、前記プローブ固定部に固定され、軸部、および当該軸部の先端に形成される測定子を有するプローブと、測定装置本体に連結されるとともに、前記第一方向に沿って互いに平行となる第一基部端辺および第二基部端辺を有する基部と、前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に直交する第二方向に略沿って押圧する傾斜調整手段と、前記第一調整端辺および前記第一基部端辺、前記第二調整端辺および前記第二基部端辺をそれぞれ連結する調整連結部と、を具備し、前記基部は、前記第二方向に対して移動が規制された状態で前記測定装置本体に連結されており、前記測定子は、前記傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記調整板の前記第一調整端辺および前記基部の前記第一基部端辺を含む第一傾斜面、および前記調整板の前記第二調整端辺および前記基部の前記第二基部端辺を含む第二傾斜面の交線上に配置されることを特徴とする。

本発明のアライメント調整機構では、前記調整連結部は、前記第一傾斜面および前記第二傾斜面に沿って配置されることが好ましい。
本発明において、調整連結部は、第一調整端辺および第一基部端辺、第二調整端辺および第二基部端辺をそれぞれ連結するものであれば、いかなる形状に形成されていてもよいが、第一傾斜面および第二傾斜面に沿って配置されることで、より簡単な構成にでき、装置の小型化も容易となる。

本発明のアライメント調整機構では、前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に略沿って押圧する第二傾斜調整手段を備え、前記基部は、前記測定装置本体に固定されるとともに、前記第二方向に平行となる第三基部端辺および第四基部端辺を有する基部固定部と、前記第二方向に平行となる第五基部端辺および第六基部端辺を有するとともに、前記第一基部端辺および前記第二基部端辺を有する基部揺動部と、前記第三基部端辺および前記第五基部端辺、前記第四基部端辺および前記第六基部端辺を連結する基部連結部と、を備え、前記測定子は、前記傾斜調整手段および前記第二傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記第一傾斜面および第二傾斜面の交線と、前記第三基部端辺と前記第五基部端辺とを含む第三傾斜面、および前記第四基部端辺と前記第六基部端辺とを含む第四傾斜面の交線との交点上に配置されることが好ましい。

本発明の測定装置は、第一方向に沿って互いに平行となる第一調整端辺および第二調整端辺を有する調整板と、前記調整板に一体に設けられるプローブ固定部と、プローブ固定部に固定され、軸部、および当該軸部の先端に形成される測定子を有するプローブと、測定装置本体に連結されるとともに、前記第一方向に沿って互いに平行となる第一基部端辺および第二基部端辺を有する基部と、前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に直交する第二方向に略沿って押圧する傾斜調整手段と、前記第一調整端辺および前記第一基部端辺、前記第二調整端辺および前記第二基部端辺をそれぞれ連結する調整連結部と、前記測定子が被測定物に接触した際の位置を検出して、前記被測定物の形状を測定する測定手段と、を具備し、前記基部は、前記第二方向に対して移動が規制された状態で前記測定装置本体に連結されており、前記測定子は、前記傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記調整板の前記第一調整端辺および前記基部の前記第一基部端辺を含む第一傾斜面、および前記調整板の前記第二調整端辺および前記基部の前記第二基部端辺を含む第二傾斜面の交線上に配置されることを特徴とする。

プローブ固定部６０は、図３に示すように、断面略コ字状に形成され、コ字一端側に固定片６１、プローブ固定部６０のコ字他端側にプローブ本体８Ａを固定する固定面６２Ａが下面側に形成されるプローブ固定端６２、および固定片６１とプローブ固定端６２とを連結するプローブ連結部６３とを備えている。
固定片６１は、上述したように、板ばね５０のＹ方向板ばね５２Ｂを介して調整板４０にねじ止めされている。これにより、プローブ固定部６０と調整板４０とが一体となり、Ｘ方向調整ネジ８０やＹ方向調整ネジ７０により調整板４０が傾斜されると、調整板４０と同一傾斜角度でプローブ固定部６０が傾斜し、プローブ８のアライメント調整が実施される。
プローブ固定端６２は、下面側の固定面６２Ａにプローブ本体８Ａが固定される。ここで、本実施の形態では、プローブ本体８Ａは、調整板４０がＸ方向調整ネジ８０やＹ方向調整ネジ７０により押圧されていない初期状態において、固定面６２ＡのＺ軸上に固定され、プローブ本体８Ａおよび軸部８ＢがＺ軸に沿って配置される。
プローブ連結部６３は、固定片６１とプローブ固定端６２とを連結する部分であり、初期状態において、ＸＺ平面に平行な平面状に形成される。また、プローブ連結部６３は、Ｙ方向板ばね５２Ｂの調整連結部５２１に当接して配置される。

図７は、Ｘ軸方向から見たアライメント調整機構１０の初期状態を示す正面図であり、図８は、図７において、Ｙ方向調整ネジ７０を調整し、調整板４０を＋Ｙ軸方向に押圧した傾斜状態を示す正面図である。
具体的には、図８に示すように、Ｙ方向調整ネジ７０による押圧により、調整板４０の第一調整端辺４１は、第一基部端辺３１を中心軸として回動し、調整板４０の第二調整端辺４２は、第二基部端辺３２を中心軸として回動する。ここで、上記したように、調整板４０のＹ方向幅寸法は、補強板３０のＹ方向幅寸法より大きく、第一傾斜面および第二傾斜面がＺ軸に対して傾斜している。また、補強板３０は、上記したように、Ｙ軸と平行する面状のＸ方向板ばね５３Ａ，５３Ｂにより基部固定部２０に連結されており、Ｙ軸方向への移動が規制されている。このため、調整板４０がＹ軸方向に沿って押圧力を受けた際、補強板３０が移動せず、調整板４０が補強板３０に対してＹ軸に略沿う方向に揺動する。この時、Ｙ方向板ばね５２Ａの調整連結部５２１の回動角度と、Ｙ方向板ばね５２Ｂの調整連結部５２１の回動角度とが異なる角度となるため調整板４０が傾斜する。例えば、図７に示すような初期状態において、第一傾斜面および第二傾斜面と、Ｚ軸となす角度がそれぞれαｙであった場合でも、調整板４０がＹ方向調整ネジ７０により押圧された傾斜状態では、図８に示すように、第一傾斜面とＺ軸との傾斜角度βｙ、および第二傾斜面とＺ軸との傾斜角度θｙは、異なる角度となることで、調整板４０が所定の角度δｙだけ傾斜される。これにより、調整板４０とプローブ固定部６０を介して一体的に固定されるプローブ８も角度δｙだけ傾斜される。

図９は、Ｙ軸方向から見たアライメント調整機構１０の初期状態を示す側面図であり、図１０は、図９において、Ｘ方向調整ネジ８０を調整し、調整板４０を＋Ｘ軸方向に押圧した傾斜状態を示す側面図である。
具体的には、調整板４０は、補強板３０に対してＸ軸方向への移動が規制されているため、Ｘ方向調整ネジ８０により調整板４０が押圧されて変位すると、補強板３０も同変位量だけ変位する。この時、補強板３０の第五基部端辺３５は、基部固定部２０の第三基部端辺２３を中心軸として回動し、第六基部端辺３６は、第四基部端辺２４を中心軸として回動する。ここで、上記したように、基部固定部２０のＸ方向幅寸法は、補強板３０のＸ方向幅寸法より大きく、第三傾斜面および第四傾斜面がＺ軸に対して傾斜している。このため、調整板４０がＸ軸方向に沿って押圧力を受けると、Ｘ方向板ばね５３Ａの基部連結部５３１の回動角度と、Ｘ方向板ばね５３Ｂの基部連結部５３１の回動角度とが異なる角度となり、補強板３０が傾斜する。例えば、図９に示すような初期状態において、第三傾斜面および第四傾斜面と、Ｚ軸となす角度がそれぞれαｘであった場合でも、調整板４０がＸ方向調整ネジ８０により押圧された傾斜状態では、図１０に示すように、第三傾斜面とＺ軸との傾斜角度βｘ、および第四傾斜面とＺ軸との傾斜角度θｘは、異なる角度となり、補強板３０が所定の角度δｘだけ傾斜される。また、上記のように、調整板４０は、面状のＹ方向板ばね５２Ａ，５２Ｂにより補強板３０に連結され、補強板３０に対してＸ軸方への移動が規制されているため、補強板３０と一体的に調整板４０も角度δｘだけ傾斜される。

これは、初期状態において、プローブ８の測定子８Ｃが、第一傾斜面および第二傾斜面の交線と、第三傾斜面および第四傾斜面の交線との交点上に配置される構成のためであり、このような構成では、以下のような原理により、測定子８Ｃが移動する。
図１１ないし図１３は、本発明のアライメント調整機構１０の原理を説明するモデル図である。図１１は、アライメント調整機構１０の側面の初期状態のモデル図であり、図１２および図１３は、アライメント調整機構１０の側面の傾斜状態のモデル図である。なお、ここでは、説明を簡略化するために、Ｘ方向調整ネジ８０により調整板４０をＸ軸方向に押圧した場合のみを例示するが、Ｙ方向調整ネジ７０により調整板４０をＹ軸方向に押圧した場合も同様の原理によりアライメント調整が実施される。
図１１ないし図１３において、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇは、それぞれ初期状態における測定子８Ｃ、補強板３０の第五基部端辺３５、第六基部端辺３６、基部固定部２０の第三基部端辺２３、第四基部端辺２４、プローブ本体８Ａとプローブ固定端６２との接続点（プローブ接続点）の座標位置を示し、測定子８Ｃの座標位置Ａが原点にあるものとする。なお、ここでは、説明の簡略化のため、補強板３０や板ばね５０、プローブ固定端６２の厚み寸法を無視し、プローブ接続点Ｇが、補強板３０の第五基部端辺３５および第六基部端辺３６の中点に位置するものとする。
また、プローブの軸部の長さをｈ１、基部固定部２０および補強板３０の距離をｈ２とし、第三傾斜面ＢＤおよび第四傾斜面ＣＥはそれぞれＺ軸に対して角度αで傾斜しているものとする。
このようなモデルでは、各点Ａ〜Ｇの座標位置は、それぞれ以下のようになる。
Ａ（ｘａ，ｚａ）＝（０，０）
Ｂ（ｘｂ，ｚｂ）＝（ｈ１ｔａｎα，ｈ１）
Ｃ（ｘｃ，ｚｃ）＝（−ｈ１ｔａｎα，ｈ１）
Ｄ（ｘｄ，ｚｄ）＝（（ｈ１＋ｈ２）ｔａｎα，ｈ１＋ｈ２）
Ｅ（ｘｅ，ｚｅ）＝（−（ｈ１＋ｈ２）ｔａｎα，ｈ１＋ｈ２）
Ｇ（ｘｇ，ｚｇ）＝（０，ｈ１）
また、基部固定部２０の第三基部端辺２３および第四基部端辺２４を結ぶ線分ＥＤの寸法は、ＥＤ＝２（ｈ１＋ｈ２）ｔａｎαとなり、第三基部端辺２３および第五基部端辺３５の距離、第四基部端辺２４および第六基部端辺３６の距離は、ＥＣ＝ＤＢ＝ｈ２／ｃｏｓαとなり、補強板３０の第五基部端辺３５および第六基部端辺３６を結ぶ線分ＣＢの寸法は、ＣＢ＝２ＣＧ＝２ＧＢ＝２ｈ１ｔａｎαとなる。

Claims

第一方向に沿って互いに平行となる第一調整端辺および第二調整端辺を有する調整板と、
前記調整板に一体に設けられるプローブ固定部と、
前記プローブ固定部に固定され、軸部、および当該軸部の先端に形成される測定子を有するプローブと、
測定装置本体に連結されるとともに、前記第一方向に沿って互いに平行となる第一基部端辺および第二基部端辺を有する基部と、
前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に直交する第二方向に略沿って押圧する傾斜調整手段と、
前記第一調整端辺および前記第一基部端辺、前記第二調整端辺および前記第二基部端辺をそれぞれ連結する調整連結部と、を具備し、
前記基部は、前記第二方向に対して移動が規制された状態で前記測定装置本体に連結されており、
前記測定子は、前記傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記調整板の前記第一調整端辺および前記基部の前記第一基部端辺を含む第一傾斜面、および前記調整板の前記第二調整端辺および前記基部の前記第二基部端辺を含む第二傾斜面の交線上に配置される
ことを特徴とするアライメント調整機構。
請求項１に記載のアライメント調整機構において、
前記調整連結部は、前記第一傾斜面および前記第二傾斜面に沿って配置される
ことを特徴とするアライメント調整機構。
請求項２に記載のアライメント調整機構において、
前記調整連結部は、板ばねであり、前記傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない位置状態に前記調整板を付勢する
ことを特徴とするアライメント調整機構。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアライメント調整機構において、
前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に略沿って押圧する第二傾斜調整手段を備え、
前記基部は、
前記測定装置本体に固定されるとともに、前記第二方向に平行となる第三基部端辺および第四基部端辺を有する基部固定部と、
前記第二方向に平行となる第五基部端辺および第六基部端辺を有するとともに、前記第一基部端辺および前記第二基部端辺を有する基部揺動部と、
前記第三基部端辺および前記第五基部端辺、前記第四基部端辺および前記第六基部端辺を連結する基部連結部と、を備え、
前記測定子は、前記傾斜調整手段および前記第二傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記第一傾斜面および第二傾斜面の交線と、前記第三基部端辺と前記第五基部端辺とを含む第三傾斜面、および前記第四基部端辺と前記第六基部端辺とを含む第四傾斜面の交線との交点上に配置される
ことを特徴とするアライメント調整機構。
第一方向に沿って互いに平行となる第一調整端辺および第二調整端辺を有する調整板と、
前記調整板に一体に設けられるプローブ固定部と、
プローブ固定部に固定され、軸部、および当該軸部の先端に形成される測定子を有するプローブと、
測定装置本体に連結されるとともに、前記第一方向に沿って互いに平行となる第一基部端辺および第二基部端辺を有する基部と、
前記調整板を、当該調整板の面方向に平行で、かつ前記第一方向に直交する第二方向に略沿って押圧する傾斜調整手段と、
前記第一調整端辺および前記第一基部端辺、前記第二調整端辺および前記第二基部端辺をそれぞれ連結する調整連結部と、
前記測定子が被測定物に接触した際の位置を検出して、前記被測定物の形状を測定する測定手段と、を具備し、
前記基部は、前記第二方向に対して移動が規制された状態で前記測定装置本体に連結されており、
前記測定子は、前記傾斜調整手段により前記調整板が押圧されていない状態において、前記調整板の前記第一調整端辺および前記基部の前記第一基部端辺を含む第一傾斜面、および前記調整板の前記第二調整端辺および前記基部の前記第二基部端辺を含む第二傾斜面の交線上に配置される
ことを特徴とする測定装置。