JP2582214B2 - 測定機の減衰装置 - Google Patents
測定機の減衰装置Info
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- JP2582214B2 JP2582214B2 JP5066714A JP6671493A JP2582214B2 JP 2582214 B2 JP2582214 B2 JP 2582214B2 JP 5066714 A JP5066714 A JP 5066714A JP 6671493 A JP6671493 A JP 6671493A JP 2582214 B2 JP2582214 B2 JP 2582214B2
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定機の減衰装置に関
する。例えば、三次元測定機において、可動部の移動時
の生じる振動を速やかに減衰させるための測定機の減衰
装置に関する。
する。例えば、三次元測定機において、可動部の移動時
の生じる振動を速やかに減衰させるための測定機の減衰
装置に関する。
【０００２】
【背景技術】ＣＮＣ三次元測定機では、高精度化の要求
とともに、測定の高能率化が要求されている。測定の高
能率化を図るには、各軸キャリッジの高速化、高加減速
駆動が不可欠である。しかし、各軸キャリッジの高速
化、高加減速駆動は、各軸キャリッジの振動を伴う結
果、測定精度の低下をもたらす。つまり、各軸キャリッ
ジの高速化、高加減速駆動と高精度化とは相反する。こ
れまで、三次元測定機では、運動精度の向上のため案内
軸受としてエアーベアリングが多用されているが、エア
ーベアリングは非接触軸受であるため振動の減衰効果が
きわめて小さい。従って、このような三次元測定機にお
いて、測定の高速化を図ると、各軸キャリッジの移動時
に生じる振動によってプローブと変位検出器間の相対変
位をもたらし、これが測定誤差となるという問題があっ
た。
とともに、測定の高能率化が要求されている。測定の高
能率化を図るには、各軸キャリッジの高速化、高加減速
駆動が不可欠である。しかし、各軸キャリッジの高速
化、高加減速駆動は、各軸キャリッジの振動を伴う結
果、測定精度の低下をもたらす。つまり、各軸キャリッ
ジの高速化、高加減速駆動と高精度化とは相反する。こ
れまで、三次元測定機では、運動精度の向上のため案内
軸受としてエアーベアリングが多用されているが、エア
ーベアリングは非接触軸受であるため振動の減衰効果が
きわめて小さい。従って、このような三次元測定機にお
いて、測定の高速化を図ると、各軸キャリッジの移動時
に生じる振動によってプローブと変位検出器間の相対変
位をもたらし、これが測定誤差となるという問題があっ
た。
【０００３】従来、これらの問題を解消する方法とし
て、次に述べる方法が採られている。例えば、 駆動速度は高速を維持しつつ加減速度を小さく抑え振
動の発生を少なくする方法、 高速駆動から測定時の低速駆動に移行したのち、実際
にプローブが被測定物に接触するまでのアプローチ距離
を長くし、速度移行時に発生した振動が減衰するまでの
時間をかせぐ方法、 積極的に減衰を与えるために、軸受部とは別に摩擦を
付加する方法、 などが採られている。
て、次に述べる方法が採られている。例えば、 駆動速度は高速を維持しつつ加減速度を小さく抑え振
動の発生を少なくする方法、 高速駆動から測定時の低速駆動に移行したのち、実際
にプローブが被測定物に接触するまでのアプローチ距離
を長くし、速度移行時に発生した振動が減衰するまでの
時間をかせぐ方法、 積極的に減衰を与えるために、軸受部とは別に摩擦を
付加する方法、 などが採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たいずれの方法でも次のような問題があった。まず、
およびの方法では、振動の減衰のために加減速度を小
さくしたり、アプローチ距離を長くして測定時間を長く
しているため、結局、測定の高速化という目的を達成で
きない。また、の方法では、駆動する方向により摩擦
力の方向も変わり、駆動の作用点と摩擦の摺動抵抗が働
く箇所との間でモーメントが生じ、構造体に変形を与え
幾何学的な精度に狂いが生じやすいという問題があっ
た。
たいずれの方法でも次のような問題があった。まず、
およびの方法では、振動の減衰のために加減速度を小
さくしたり、アプローチ距離を長くして測定時間を長く
しているため、結局、測定の高速化という目的を達成で
きない。また、の方法では、駆動する方向により摩擦
力の方向も変わり、駆動の作用点と摩擦の摺動抵抗が働
く箇所との間でモーメントが生じ、構造体に変形を与え
幾何学的な精度に狂いが生じやすいという問題があっ
た。
【０００５】ここに、本発明の目的は、このような従来
の問題を解消し、高精度化を維持しつつ、測定の高速化
を達成することができる測定機の減衰装置を提供するこ
とにある。また、本発明の目的は、高速領域でのエネル
ギ効率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分
な減衰特性が得られる測定機の減衰装置を提供すること
にある。
の問題を解消し、高精度化を維持しつつ、測定の高速化
を達成することができる測定機の減衰装置を提供するこ
とにある。また、本発明の目的は、高速領域でのエネル
ギ効率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分
な減衰特性が得られる測定機の減衰装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、固定部に
対して移動可能に設けられた可動部を有する測定機の減
衰装置であって、前記固定部に前記可動部の移動方向に
沿って開口を有する収容部を設け、この収容部内に粘性
流体を収容するとともに、前記可動部に先端が前記開口
を通って前記収容部内の粘性流体に浸されたダンパ板を
設けた、構成である。第２の発明は、第１の発明に、こ
のダンパ板と前記収容部側壁との間の粘性流体層の厚さ
または粘性流体に対するダンパ板の接触面積が変化する
ようにダンパ板を変位させる変位手段を設けた、構成で
ある。
対して移動可能に設けられた可動部を有する測定機の減
衰装置であって、前記固定部に前記可動部の移動方向に
沿って開口を有する収容部を設け、この収容部内に粘性
流体を収容するとともに、前記可動部に先端が前記開口
を通って前記収容部内の粘性流体に浸されたダンパ板を
設けた、構成である。第２の発明は、第１の発明に、こ
のダンパ板と前記収容部側壁との間の粘性流体層の厚さ
または粘性流体に対するダンパ板の接触面積が変化する
ようにダンパ板を変位させる変位手段を設けた、構成で
ある。
【０００７】
【作用】第１の発明では、測定において、可動部が固定
部に沿って移動されると、その可動部の移動時におい
て、速度が低速から高速に、また、高速から低速に移行
したとき、可動部には振動が発生する。しかし、可動部
側に固定されたダンパ板の先端が固定部側に設けられた
収容部内の粘性流体に浸されているから、可動部に発生
した振動が速やかに減衰される。その結果、測定点の座
標位置などを取り込む段階では既に振動を減衰させてお
くことができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。
部に沿って移動されると、その可動部の移動時におい
て、速度が低速から高速に、また、高速から低速に移行
したとき、可動部には振動が発生する。しかし、可動部
側に固定されたダンパ板の先端が固定部側に設けられた
収容部内の粘性流体に浸されているから、可動部に発生
した振動が速やかに減衰される。その結果、測定点の座
標位置などを取り込む段階では既に振動を減衰させてお
くことができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。
【０００８】ところで、図１に示すように、可動部にダ
ンパ板を設け、それを収容部内の粘性流体に浸した構成
の場合、粘性抵抗Ｆは、 Ｆ＝μ・Ａ・ｖ／ε………（１） で与えられる。 ここで、μ；粘性係数、Ａ；粘性流体
に対するダンパ板の接触面積、ε；ダンパ板と収容部側
壁（そのダンパ板に近い方の側壁）との間の粘性流体層
の厚さ（図１参照）、ｖ；ダンパ板と収容部側壁との相
対速度、である。従って、この（１）式から、図１の構
成の場合、可動部が最高速で移動すると駆動抵抗が非常
に大きくエネルギ効率が低下し、一方、低速領域では粘
性流体の粘性抵抗が小さく十分な減衰特性が得られなく
なることが考えられる。
ンパ板を設け、それを収容部内の粘性流体に浸した構成
の場合、粘性抵抗Ｆは、 Ｆ＝μ・Ａ・ｖ／ε………（１） で与えられる。 ここで、μ；粘性係数、Ａ；粘性流体
に対するダンパ板の接触面積、ε；ダンパ板と収容部側
壁（そのダンパ板に近い方の側壁）との間の粘性流体層
の厚さ（図１参照）、ｖ；ダンパ板と収容部側壁との相
対速度、である。従って、この（１）式から、図１の構
成の場合、可動部が最高速で移動すると駆動抵抗が非常
に大きくエネルギ効率が低下し、一方、低速領域では粘
性流体の粘性抵抗が小さく十分な減衰特性が得られなく
なることが考えられる。
【０００９】第２の発明では、ダンパ板と前記収容部側
壁との間の粘性流体層の厚さまたは粘性流体に対するダ
ンパ板の接触面積が変化するようにダンパ板を変位させ
る変位手段を設けてあるから、高速領域でのエネルギ効
率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減
衰特性を得ることができる。
壁との間の粘性流体層の厚さまたは粘性流体に対するダ
ンパ板の接触面積が変化するようにダンパ板を変位させ
る変位手段を設けてあるから、高速領域でのエネルギ効
率の低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減
衰特性を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の測定機の減衰装置について好
適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら詳細に説明
する。第１実施例 第１実施例を図２〜図４に示す。図２において、１は被
測定物を載置する定盤である。定盤１の上面両側には固
定部としての脚ブロック２Ａ，２Ｂが前後方向（紙面と
直交する方向；これをＹ軸方向という）に沿って固定さ
れている。各脚ブロック２Ａ，２Ｂの上面には、Ｙ軸レ
ール３Ａ，３Ｂを介して可動部としてのＸ軸ビーム６の
両端側に設けられたＹ軸キャリッジ４Ａ，４ＢがＹ軸方
向へ移動可能に設けられている。Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂは、各Ｙ軸レール３Ａ，３Ｂの上面および両側面に
それぞれ対向配置され、かつ、それらに向かってエアー
を噴出する３つのエアーパッド５Ａ，５Ｂを備え、これ
によって、各Ｙ軸レール３Ａ，３Ｂを案内としてＹ軸方
向へ摺動される。
適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら詳細に説明
する。第１実施例 第１実施例を図２〜図４に示す。図２において、１は被
測定物を載置する定盤である。定盤１の上面両側には固
定部としての脚ブロック２Ａ，２Ｂが前後方向（紙面と
直交する方向；これをＹ軸方向という）に沿って固定さ
れている。各脚ブロック２Ａ，２Ｂの上面には、Ｙ軸レ
ール３Ａ，３Ｂを介して可動部としてのＸ軸ビーム６の
両端側に設けられたＹ軸キャリッジ４Ａ，４ＢがＹ軸方
向へ移動可能に設けられている。Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂは、各Ｙ軸レール３Ａ，３Ｂの上面および両側面に
それぞれ対向配置され、かつ、それらに向かってエアー
を噴出する３つのエアーパッド５Ａ，５Ｂを備え、これ
によって、各Ｙ軸レール３Ａ，３Ｂを案内としてＹ軸方
向へ摺動される。
【００１１】前記Ｘ軸ビーム６には、Ｘ軸スライダ７が
左右方向（Ｘ軸方向）へ移動自在に設けられている。Ｘ
軸スライダ７にはＺ軸部材８が上下方向へ昇降可能に支
持され、このＺ軸部材８の下端には被測定物との接触に
よって接触信号を出力するタッチ信号プローブ９が取り
付けられている。なお、１０は前記Ｙ軸キャリッジ４
Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６をＹ軸方向へ移動させる駆
動軸である。また、Ｘ軸スライダ７およびＺ軸部材８
は、図示しない各軸駆動系によってそれぞれの軸方向へ
移動されるとともに、各軸方向の移動量が図示しない各
軸毎の変位検出器によって検出されるようになってい
る。
左右方向（Ｘ軸方向）へ移動自在に設けられている。Ｘ
軸スライダ７にはＺ軸部材８が上下方向へ昇降可能に支
持され、このＺ軸部材８の下端には被測定物との接触に
よって接触信号を出力するタッチ信号プローブ９が取り
付けられている。なお、１０は前記Ｙ軸キャリッジ４
Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６をＹ軸方向へ移動させる駆
動軸である。また、Ｘ軸スライダ７およびＺ軸部材８
は、図示しない各軸駆動系によってそれぞれの軸方向へ
移動されるとともに、各軸方向の移動量が図示しない各
軸毎の変位検出器によって検出されるようになってい
る。
【００１２】前記各脚ブロック２Ａ，２Ｂの上部には、
図３（同図は右側のみ）に詳細を示す如く、前記Ｙ軸キ
ャリッジ４Ａ，４Ｂの移動方向（つまり、Ｙ軸方向）に
沿って上面に開口を有する収容部としてのオイルパン２
１Ａ，２１Ｂがそれぞれ設けられている。オイルパン２
１Ａ，２１Ｂは、図４に示す如く、前後端に耳部２２を
有し、その耳部が止ねじ２３によって脚ブロック２Ａ，
２Ｂに固定される。オイルパン２１Ａ，２１Ｂ内には、
粘性流体、ここでは、オイル２４Ａ，２４Ｂが収容され
ている。一方、これと対応する各Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂ側には、オイルパン２１Ａ，２１Ｂ内のオイル２４
Ａ，２４Ｂ内に下部が浸されたダンパ板２５Ａ，２５Ｂ
の上部が固定されている。なお、２６Ａ，２６Ｂはオイ
ルパン２１Ａ，２１Ｂおよびダンパ板２５Ａ，２５Ｂを
覆うカバーである。
図３（同図は右側のみ）に詳細を示す如く、前記Ｙ軸キ
ャリッジ４Ａ，４Ｂの移動方向（つまり、Ｙ軸方向）に
沿って上面に開口を有する収容部としてのオイルパン２
１Ａ，２１Ｂがそれぞれ設けられている。オイルパン２
１Ａ，２１Ｂは、図４に示す如く、前後端に耳部２２を
有し、その耳部が止ねじ２３によって脚ブロック２Ａ，
２Ｂに固定される。オイルパン２１Ａ，２１Ｂ内には、
粘性流体、ここでは、オイル２４Ａ，２４Ｂが収容され
ている。一方、これと対応する各Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂ側には、オイルパン２１Ａ，２１Ｂ内のオイル２４
Ａ，２４Ｂ内に下部が浸されたダンパ板２５Ａ，２５Ｂ
の上部が固定されている。なお、２６Ａ，２６Ｂはオイ
ルパン２１Ａ，２１Ｂおよびダンパ板２５Ａ，２５Ｂを
覆うカバーである。
【００１３】このような構成であるから、測定では、Ｙ
軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６が送りねじ
軸１０の回転駆動によってＹ軸方向へ、Ｘ軸スライダ７
がＸ軸駆動系によってＸ軸方向へ、Ｚ軸部材８がＺ軸駆
動系によってＺ軸方向へ予め設定された順序に従って移
動され、タッチ信号プローブ９から接触信号が出力され
たとき各軸方向の座標位置が読み込まれ、これらの座標
値を基に被測定物の寸法や形状が測定される。
軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６が送りねじ
軸１０の回転駆動によってＹ軸方向へ、Ｘ軸スライダ７
がＸ軸駆動系によってＸ軸方向へ、Ｚ軸部材８がＺ軸駆
動系によってＺ軸方向へ予め設定された順序に従って移
動され、タッチ信号プローブ９から接触信号が出力され
たとき各軸方向の座標位置が読み込まれ、これらの座標
値を基に被測定物の寸法や形状が測定される。
【００１４】この測定において、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４ＢおよびＸ軸ビーム６が送りねじ軸１０の回転駆動に
よってＹ軸方向へ移動する際、各Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂ側から出したダンパ板２５Ａ，２５Ｂの下部がオイ
ルパン２１Ａ，２１Ｂ内のオイル２４Ａ，２４Ｂに浸さ
れているから、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＹ軸ビ
ーム６の加減速に伴う振動が速やかに減衰される。
４ＢおよびＸ軸ビーム６が送りねじ軸１０の回転駆動に
よってＹ軸方向へ移動する際、各Ｙ軸キャリッジ４Ａ，
４Ｂ側から出したダンパ板２５Ａ，２５Ｂの下部がオイ
ルパン２１Ａ，２１Ｂ内のオイル２４Ａ，２４Ｂに浸さ
れているから、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＹ軸ビ
ーム６の加減速に伴う振動が速やかに減衰される。
【００１５】従って、第１実施例によれば、各脚ブロッ
ク２Ａ，２Ｂの上部にＹ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動
方向（つまり、Ｙ軸方向）に沿って上面に開口を有する
オイルパン２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ設ける一方、各Ｙ
軸キャリッジ４Ａ，４Ｂ側にはそのオイルパン２１Ａ，
２１Ｂ内のオイル２４Ａ，２４Ｂに下部が浸されたダン
パ板２５Ａ，２５Ｂを固定したので、これによって、Ｙ
軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６の加減速に
伴う振動を速やかに減衰することができる。その結果、
タッチ信号プローブ９が被測定物に接触しその座標位置
を取り込む段階では、既に振動を減衰させておくことが
できるから、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達
成することができる。
ク２Ａ，２Ｂの上部にＹ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動
方向（つまり、Ｙ軸方向）に沿って上面に開口を有する
オイルパン２１Ａ，２１Ｂをそれぞれ設ける一方、各Ｙ
軸キャリッジ４Ａ，４Ｂ側にはそのオイルパン２１Ａ，
２１Ｂ内のオイル２４Ａ，２４Ｂに下部が浸されたダン
パ板２５Ａ，２５Ｂを固定したので、これによって、Ｙ
軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＸ軸ビーム６の加減速に
伴う振動を速やかに減衰することができる。その結果、
タッチ信号プローブ９が被測定物に接触しその座標位置
を取り込む段階では、既に振動を減衰させておくことが
できるから、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達
成することができる。
【００１６】また、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４ＢおよびＸ
軸ビーム６によって門形フレームを構成した場合、Ｙ軸
方向の駆動系が門形フレームの重心位置から離れた位置
に配置、つまり、駆動軸１０が門形フレームの重心位置
から離れた片側位置に配置される。すると、駆動の加減
速時にモーメントが発生し、門形フレームの移動が振動
的になるが、この振動に対しても高い減衰効果を発揮す
ることができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。。
軸ビーム６によって門形フレームを構成した場合、Ｙ軸
方向の駆動系が門形フレームの重心位置から離れた位置
に配置、つまり、駆動軸１０が門形フレームの重心位置
から離れた片側位置に配置される。すると、駆動の加減
速時にモーメントが発生し、門形フレームの移動が振動
的になるが、この振動に対しても高い減衰効果を発揮す
ることができるから、高精度化を維持しつつ、測定の高
速化を達成することができる。。
【００１７】また、構造的には、脚ブロック２Ａ，２Ｂ
の上部にオイルパン２１Ａ，２１Ｂを取り付け、各Ｙ軸
キャリッジ４Ａ，４Ｂ側にはダンパ板２５Ａ，２５Ｂを
固定するだけでよいから、きわめて構造が簡単である。
しかも、カバー２６Ａ，２６Ｂを設けてあるので、ダン
パ板２５Ａ，２５Ｂの移動時にオイル２４Ａ，２４Ｂが
オイルパン２１Ａ，２１Ｂの外部へ飛散してもカバー２
６Ａ，２６Ｂによって覆われているから、定盤１や被測
定物を汚すことがない。
の上部にオイルパン２１Ａ，２１Ｂを取り付け、各Ｙ軸
キャリッジ４Ａ，４Ｂ側にはダンパ板２５Ａ，２５Ｂを
固定するだけでよいから、きわめて構造が簡単である。
しかも、カバー２６Ａ，２６Ｂを設けてあるので、ダン
パ板２５Ａ，２５Ｂの移動時にオイル２４Ａ，２４Ｂが
オイルパン２１Ａ，２１Ｂの外部へ飛散してもカバー２
６Ａ，２６Ｂによって覆われているから、定盤１や被測
定物を汚すことがない。
【００１８】第２実施例 第２実施例を図５（図３に対応して右側のみ表現してあ
るが、左側も同じである。）〜図８に示す。なお、これ
らの図の説明に当たって、第１実施例と同一の構成要件
については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは
簡略化する。本実施例では、図５に示す如く、前記Ｙ軸
キャリッジ４Ａ，４Ｂと前記ダンパ板２５Ａ，２５Ｂと
の間に、ブラケット３０を介して、ダンパ板２５Ａ，２
５Ｂと前記オイルパン２１Ａ，２１Ｂの側壁との間のオ
イル２４Ａ，２４Ｂ層の厚さεが変化するようにダンパ
板２１Ａ，２１ＢをＸ軸方向へ平行変位させる変位手段
３１が設けられている。
るが、左側も同じである。）〜図８に示す。なお、これ
らの図の説明に当たって、第１実施例と同一の構成要件
については、同一符号を付し、その説明を省略もしくは
簡略化する。本実施例では、図５に示す如く、前記Ｙ軸
キャリッジ４Ａ，４Ｂと前記ダンパ板２５Ａ，２５Ｂと
の間に、ブラケット３０を介して、ダンパ板２５Ａ，２
５Ｂと前記オイルパン２１Ａ，２１Ｂの側壁との間のオ
イル２４Ａ，２４Ｂ層の厚さεが変化するようにダンパ
板２１Ａ，２１ＢをＸ軸方向へ平行変位させる変位手段
３１が設けられている。
【００１９】前記変位手段３１は、基端部が前記ブラケ
ット３０に固定されかつ先端変位部に前記ダンパ板２５
Ａ，２５Ｂの上部を固定した変位拡大機構３２と、この
変位拡大機構３２の先端変位部をＸ軸方向へ変位させる
２組の積層形圧電変位素子３３，３４とから構成されて
いる。変位拡大機構３２は、図６および図７に詳細を示
す如く、前記ブラケット３０に取り付けられる取付部３
５と、この取付部３５の中央位置からダンパ板２５Ａ，
２５Ｂと直交する方向へ一体的に突出成形された基部３
６と、この基部３６の先端からくびれ部３７を介してダ
ンパ板２５Ａ，２５Ｂと平行な上下方向に一体形成され
た変位部３８と、この変位部３８の上下端に基部３６と
同方向へ一体的に突出成形された支持部３９とから構成
されている。各積層形圧電変位素子３３，３４は、取付
部３５と変位部３８との間でかつ基部３６を挟んだ両側
に配置されている。
ット３０に固定されかつ先端変位部に前記ダンパ板２５
Ａ，２５Ｂの上部を固定した変位拡大機構３２と、この
変位拡大機構３２の先端変位部をＸ軸方向へ変位させる
２組の積層形圧電変位素子３３，３４とから構成されて
いる。変位拡大機構３２は、図６および図７に詳細を示
す如く、前記ブラケット３０に取り付けられる取付部３
５と、この取付部３５の中央位置からダンパ板２５Ａ，
２５Ｂと直交する方向へ一体的に突出成形された基部３
６と、この基部３６の先端からくびれ部３７を介してダ
ンパ板２５Ａ，２５Ｂと平行な上下方向に一体形成され
た変位部３８と、この変位部３８の上下端に基部３６と
同方向へ一体的に突出成形された支持部３９とから構成
されている。各積層形圧電変位素子３３，３４は、取付
部３５と変位部３８との間でかつ基部３６を挟んだ両側
に配置されている。
【００２０】ここで、図６は積層形圧電変位素子３３，
３４に電圧を印加する前の状態、図７は積層形圧電変位
素子３３，３４に電圧を印加した後の状態である。い
ま、変位拡大機構３２の各くびれ部３７の中心から各積
層形圧電変位素子３３，３４までの距離をＬ1,各積層形
圧電変位素子３３，３４から各支持部３９までの距離を
Ｌ2 、積層形圧電変位素子３３，３４の電圧印加時の変
位をδとすると、ダンパ板２５Ａ，２５Ｂの変位Δε
は、 Δε＝Ｌ2 ／Ｌ1 ・δ………（２） で表される。従って、変位拡大機構３２を用いることに
よって、積層形圧電変位素子３３，３４の変位を拡大す
ることができる。
３４に電圧を印加する前の状態、図７は積層形圧電変位
素子３３，３４に電圧を印加した後の状態である。い
ま、変位拡大機構３２の各くびれ部３７の中心から各積
層形圧電変位素子３３，３４までの距離をＬ1,各積層形
圧電変位素子３３，３４から各支持部３９までの距離を
Ｌ2 、積層形圧電変位素子３３，３４の電圧印加時の変
位をδとすると、ダンパ板２５Ａ，２５Ｂの変位Δε
は、 Δε＝Ｌ2 ／Ｌ1 ・δ………（２） で表される。従って、変位拡大機構３２を用いることに
よって、積層形圧電変位素子３３，３４の変位を拡大す
ることができる。
【００２１】積層形圧電変位素子３３，３４に印加する
電圧は、Ｙ軸の位置検出のための変位検出器からのパル
ス信号や駆動モータの速度制御用に使用されているエン
コーダ信号をＦ／Ｖ変換（周波数／電圧変換）するなど
して、必要な電圧に変換して与えられる。例えば、図８
に示す如く、スケール５１（脚ブロック２Ａ，２ＢにＹ
軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動方向に沿って固定）に対
向してＹ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂに設けられた位置検出
器５２から得られるパルス信号をＦ／Ｖ変換器５３で周
波数／電圧変換し、続いて、アンプ５４で増幅したの
ち、積層形圧電変位素子３３，３４に印加する。このよ
うにすると、積層形圧電変位素子３３，３４に印加され
る電圧は、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じ
て変化するから、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度
に応じてεの値を変化させることができる。
電圧は、Ｙ軸の位置検出のための変位検出器からのパル
ス信号や駆動モータの速度制御用に使用されているエン
コーダ信号をＦ／Ｖ変換（周波数／電圧変換）するなど
して、必要な電圧に変換して与えられる。例えば、図８
に示す如く、スケール５１（脚ブロック２Ａ，２ＢにＹ
軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動方向に沿って固定）に対
向してＹ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂに設けられた位置検出
器５２から得られるパルス信号をＦ／Ｖ変換器５３で周
波数／電圧変換し、続いて、アンプ５４で増幅したの
ち、積層形圧電変位素子３３，３４に印加する。このよ
うにすると、積層形圧電変位素子３３，３４に印加され
る電圧は、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じ
て変化するから、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度
に応じてεの値を変化させることができる。
【００２２】ちなみに、粘性減衰係数Ｃは次式で与えら
れる。 Ｃ＝μ・Ａ／ε………（３） 更に、減衰機構として必要とされる減衰比ζは次式で与
えられる。
れる。 Ｃ＝μ・Ａ／ε………（３） 更に、減衰機構として必要とされる減衰比ζは次式で与
えられる。
【００２３】
【数１】
【００２４】ここで、 ｍ；振動体の質量（この場合はＹ軸キャリッジの質量） ｋ；ばね定数（この場合は駆動部の剛性） である。このことから、粘性抵抗Ｆおよび減衰比ζは、
ともにεの関数として与えられ、εの値を可変とするこ
とにより粘性抵抗Ｆおよび減衰比ζの値を変えることが
できることが判る。
ともにεの関数として与えられ、εの値を可変とするこ
とにより粘性抵抗Ｆおよび減衰比ζの値を変えることが
できることが判る。
【００２５】従って、第２実施例によれば、Ｙ軸キャリ
ッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じてεの値を変化させる
ことができるから、高速領域ではεの値が大きくなるよ
うにダンパ板２５Ａ，２５Ｂを変位させるとともに、低
速領域ではεの値が小さくなるようにダンパ板２５Ａ，
２５Ｂを変位させれば、高速領域ではエネルギ効率の低
下を防止でき、低速領域でも十分な減衰特性を得ること
ができる。
ッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じてεの値を変化させる
ことができるから、高速領域ではεの値が大きくなるよ
うにダンパ板２５Ａ，２５Ｂを変位させるとともに、低
速領域ではεの値が小さくなるようにダンパ板２５Ａ，
２５Ｂを変位させれば、高速領域ではエネルギ効率の低
下を防止でき、低速領域でも十分な減衰特性を得ること
ができる。
【００２６】なお、上記第２実施例では、εの値をＹ軸
キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じて変化させるよ
うにしたが、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に関
係なく、必要に応じて任意にεの値を変化させるように
してもよい。また、εの値を変えるのではなく、図９に
示す如く、ダンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位さ
せる変位手段３１Ａを設け、必要に応じて、または、速
度に応じてダンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位さ
せるようにしても同様な効果が期待できる。つまり、ダ
ンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位させると、
（１）式のＡの値が変化するので、同様な効果が期待で
きる。
キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に応じて変化させるよ
うにしたが、Ｙ軸キャリッジ４Ａ，４Ｂの移動速度に関
係なく、必要に応じて任意にεの値を変化させるように
してもよい。また、εの値を変えるのではなく、図９に
示す如く、ダンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位さ
せる変位手段３１Ａを設け、必要に応じて、または、速
度に応じてダンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位さ
せるようにしても同様な効果が期待できる。つまり、ダ
ンパ板２５Ａ，２５Ｂを上下方向へ変位させると、
（１）式のＡの値が変化するので、同様な効果が期待で
きる。
【００２７】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は上記実施例の構成に限定される
ものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の改良並びに設計変更ができることは勿論である。例
えば、上記実施例では、Ｙ軸方向へ移動する部材の振動
を減衰するためのみ設けられているが、これに限らず、
Ｘ軸方向へ移動するＸ軸スライダ７の振動を減衰するた
めに適用してもよい。これには、Ｘ軸ビーム６にオイル
パンをＸ軸方向に沿って設けるとともに、Ｘ軸スライダ
７に下部をオイルパン内のオイルに浸したダンパ板を設
ければよい。
て説明したが、本発明は上記実施例の構成に限定される
ものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々の改良並びに設計変更ができることは勿論である。例
えば、上記実施例では、Ｙ軸方向へ移動する部材の振動
を減衰するためのみ設けられているが、これに限らず、
Ｘ軸方向へ移動するＸ軸スライダ７の振動を減衰するた
めに適用してもよい。これには、Ｘ軸ビーム６にオイル
パンをＸ軸方向に沿って設けるとともに、Ｘ軸スライダ
７に下部をオイルパン内のオイルに浸したダンパ板を設
ければよい。
【００２８】また、粘性流体としては、上記実施例で述
べたオイルに限らず、一定の粘性を有する流体であれば
いずれでもよい。また、上記実施例では、三次元測定機
に適用した例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、固定部に対して可動部が移動する構造を備えた測定
機全てに適用することができる。
べたオイルに限らず、一定の粘性を有する流体であれば
いずれでもよい。また、上記実施例では、三次元測定機
に適用した例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、固定部に対して可動部が移動する構造を備えた測定
機全てに適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上の通り、本発明の測定機の減衰装置
によれば、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達成
することができる。また、高速領域でのエネルギ効率の
低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減衰特
性が得られる
によれば、高精度化を維持しつつ、測定の高速化を達成
することができる。また、高速領域でのエネルギ効率の
低下を防止できるとともに、低速領域での十分な減衰特
性が得られる
【図１】本発明の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す正面図である。
【図３】同上実施例における要部を示す図である。
【図４】同上実施例におけるオイルパンの取り付け構造
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施例の要部を示す図である。
【図６】同上実施例における変位手段を示す拡大図であ
る。
る。
【図７】同上実施例における変位手段の変位状態を示す
拡大図である。
拡大図である。
【図８】同上実施例における積層形圧電変位素子の駆動
回路を示す図である。
回路を示す図である。
【図９】本発明の異なる他の実施例を示す説明図であ
る。
る。
２Ａ，２Ｂ 脚ブロック（固定部） ４Ａ，４Ｂ Ｙ軸キャリッジ（可動部） ６ Ｘ軸ビーム（可動部） ２１Ａ，２１Ｂ オイルパン（収容部） ２４Ａ，２４Ｂ オイル（粘性流体） ２５Ａ，２５Ｂ ダンパ板 ３１，３１Ａ 変位手段
Claims (2)
- 【請求項１】固定部に対して移動可能に設けられた可動
部を有する測定機の減衰装置であって、前記固定部に前
記可動部の移動方向に沿って開口を有する収容部を設
け、この収容部内に粘性流体を収容するとともに、前記
可動部に先端が前記開口を通って前記収容部内の粘性流
体に浸されたダンパ板を設けた、ことを特徴とする測定
機の減衰装置。 - 【請求項２】固定部に対して移動可能に設けられた可動
部を有する測定機の減衰装置であって、前記固定部に前
記可動部の移動方向に沿って開口を有する収容部を設
け、この収容部内に粘性流体を収容するとともに、前記
可動部に先端が前記開口を通って前記収容部内の粘性流
体に浸されたダンパ板を設け、このダンパ板と前記収容
部側壁との間の粘性流体層の厚さまたは粘性流体に対す
るダンパ板の接触面積が変化するようにダンパ板を変位
させる変位手段を設けた、ことを特徴とする測定機の減
衰装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5066714A JP2582214B2 (ja) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | 測定機の減衰装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-338638 | 1992-12-18 | ||
| JP33863892 | 1992-12-18 | ||
| JP5066714A JP2582214B2 (ja) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | 測定機の減衰装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235604A JPH06235604A (ja) | 1994-08-23 |
| JP2582214B2 true JP2582214B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=26407901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5066714A Expired - Lifetime JP2582214B2 (ja) | 1992-12-18 | 1993-03-25 | 測定機の減衰装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582214B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0207912D0 (en) * | 2002-04-05 | 2002-05-15 | Renishaw Plc | Kinematic coupling |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613666B2 (ja) * | 1980-08-15 | 1986-02-03 | Dainippon Printing Co Ltd |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5066714A patent/JP2582214B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06235604A (ja) | 1994-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960917 |