JP3105398B2 - 3D shape measuring device - Google Patents

3D shape measuring device

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JP3105398B2
JP3105398B2 JP06172108A JP17210894A JP3105398B2 JP 3105398 B2 JP3105398 B2 JP 3105398B2 JP 06172108 A JP06172108 A JP 06172108A JP 17210894 A JP17210894 A JP 17210894A JP 3105398 B2 JP3105398 B2 JP 3105398B2
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JP
Japan
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feed
head
base
axis
operation rod
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JP06172108A
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俊昭 上田
亙 鰐渕
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東京貿易テクノシステム株式会社
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、定盤上に固定する等し
た被計測物に対して三次元の計測やけがき処理を行う三
次元形状測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus for performing three-dimensional measurement and scribing processing on an object to be measured fixed on a surface plate or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】定盤上に載置した被計測物や定盤に隣接
する床面に停止させた被計測物等に対して三次元のアプ
ローチを行い、寸法取り計測やけがき処理を行う三次元
形状測定装置が実用化されている。三次元形状測定装置
の用途の例は、自動車車体の粘土モデルや実車体の三次
元形状を代表する多数の点のXYZの数値データを採取
する、金型の三次元曲面上の所定のXYZ座標位置に後
工程用のけがき線を形成すること等である。三次元形状
測定装置は、被計測物を固定する定盤と、被計測物の周
囲で定盤上を移動可能な計測部とで構成され、計測部
は、定盤面の第1軸の方向に設けた軌道に沿って移動可
能なベースと、ベース上に起立させたコラムに沿って、
定盤面と垂直な第2軸の方向に移動可能なヘッドと、ヘ
ッドに支持されて、第1軸および第2軸の両方に垂直な
第3軸の方向に移動可能なアームとを有する。アームの
先端には、用途に応じてポイントセンサ(タッチプロー
ブ、ノンコンタクトプローブ:レーザー方式等)やけが
き針が装着される。
2. Description of the Related Art A tertiary method for performing a dimension measurement and a scribing process by performing a three-dimensional approach on an object to be measured placed on a surface plate or an object stopped on a floor surface adjacent to the surface plate. Original shape measuring devices have been put to practical use. An example of the application of the three-dimensional shape measuring apparatus is a predetermined XYZ coordinate on a three-dimensional curved surface of a mold for collecting XYZ numerical data of a number of points representing a three-dimensional shape of a clay model of an automobile body or a real body. And forming a scribe line for the post-process at the position. The three-dimensional shape measuring apparatus is composed of a surface plate for fixing an object to be measured and a measuring unit movable on the surface plate around the object to be measured, and the measuring unit is arranged in a direction of a first axis of the surface of the surface plate. Along the base that can move along the trajectory provided and the column that stands on the base,
The head includes a head movable in a second axis direction perpendicular to the surface of the platen, and an arm supported by the head and movable in a third axis direction perpendicular to both the first axis and the second axis. At the tip of the arm, a point sensor (touch probe, non-contact probe: laser method, etc.) or a scribe is attached according to the application.

【0003】図4を用いて、従来の三次元形状測定装置
を説明する。図4は三次元形状測定装置の斜視図であ
る。ここでは、定盤51上に固定した図示しない被計測
物に対してベース53を四方からアプローチさせて三次
元の計測を実行する。コラム54の高さは、最も標準的
なもので2.5m前後あり、ヘッド54に2m余りの上
下ストロークを可能にしている。この場合、作業者は、
通常、定盤51の上に立ち上がってヘッド55等を操作
する。なお、コラム54の高さは、用途に合わせて1m
以下の低いものから3mを越える高いものまで種々あ
る。ベース53の移動量からX軸、コラム54に沿った
ヘッド55の移動量からZ軸、ヘッド54からのアーム
56の送り出し量によってY軸の寸法取りがそれぞれ可
能である。
A conventional three-dimensional shape measuring apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view of the three-dimensional shape measuring device. Here, three-dimensional measurement is performed by causing the base 53 to approach the measurement object (not shown) fixed on the surface plate 51 from all sides. The height of the column 54 is about 2.5 m, which is the most standard, and allows the head 54 to have a vertical stroke of about 2 m or more. In this case, the worker
Usually, the user stands on the surface plate 51 and operates the head 55 and the like. The height of the column 54 is 1 m according to the application.
There are various types from the following low ones to high ones exceeding 3 m. The dimensions of the X axis can be obtained from the amount of movement of the base 53, the Z axis can be obtained from the amount of movement of the head 55 along the column 54, and the dimension of the Y axis can be obtained by the amount of the arm 56 sent from the head 54.

【0004】被計測物を固定する定盤51の表面には、
直行する2方向の送り溝51A、51Bを設けてある。
定盤51の裏面側には、図示しないリブ構造が形成さ
れ、被計測物、ベース53、操作者の体重を支持して
も、たわみ量を抑制した高い剛性が確保される。X軸方
向の送り溝51Bと平行にリニヤホルダー52を定盤5
1に固定してある。リニヤホルダー52は、ベース53
の駆動機構と計測尺とを兼ねており、2つのリニヤブロ
ック52A、52Bによって、送り溝51A、51Bの
任意の位置に取り付け可能である。リニアホルダー52
は、上面にデジタルスケール(一般的には光学読取り
式、磁気スケールも可)を貼り付け、見えない奥側の側
面にラックを形成してある。ベース53上のベース送り
ノブ57Aに軸連結してベース54内に格納したピニオ
ン歯車がこのラックに噛み合う。作業者がベース送りノ
ブ57Aを回転させると、ベース53は、送り溝51B
に沿ってX軸方向に移動する。また、ベース53に固定
した図示しない読取りヘッドでリニアホルダー52のデ
ジタルスケールの目盛りを読み取ってX軸方向の移動量
がデジタル表示される。表示は、ベース53の上空に設
けて固定した図示しないXYZ座標値の表示装置になさ
れる。
[0004] On the surface of the surface plate 51 for fixing an object to be measured,
Two orthogonal feed grooves 51A and 51B are provided.
A rib structure (not shown) is formed on the back surface side of the surface plate 51, and high rigidity in which the amount of deflection is suppressed is ensured even if the measured object, the base 53, and the weight of the operator are supported. Place the linear holder 52 on the surface plate 5 in parallel with the feed groove 51B in the X-axis direction.
It is fixed at 1. The linear holder 52 includes a base 53
, And can be attached to any position of the feed grooves 51A, 51B by the two linear blocks 52A, 52B. Linear holder 52
Has a digital scale (generally an optical reading type and a magnetic scale is also applicable) attached to the upper surface, and a rack is formed on the invisible back side surface. A pinion gear shaft-connected to the base feed knob 57A on the base 53 and stored in the base 54 meshes with the rack. When the operator rotates the base feed knob 57A, the base 53 moves into the feed groove 51B.
Along the X axis. Further, the scale of the digital scale of the linear holder 52 is read by a reading head (not shown) fixed to the base 53, and the moving amount in the X-axis direction is digitally displayed. The display is made on a display device of XYZ coordinate values (not shown) fixed and provided above the base 53.

【0005】ベース53は、裏面に3か所以上(コラム
54高さが3mを越える大型の装置では5箇所の例もあ
る)、図示しないローラ車輪を設けており、わずかな力
でも定盤51上を送り溝51Bの方向に自由に移動でき
る。また、裏面に設けた図示しないガイドローラが送り
溝51Bの側壁を案内して、ベース53の進行方向を送
り溝51Bの方向に一致させる。なお、リニアホルダー
52をY方向の送り溝51Aに付け換え、ベース53を
90度回転させて送りローラの回転方向を送り溝51A
の方向に一致させ、さらに、ガイドローラを送り溝51
Aに落とし込むこととすれば、ベース53をY方向に移
動できる。このような操作を繰り返して、ベース53
は、定盤51の中央に固定された被計測物を囲む4方向
を周回可能である。また、図示しないロック機構によっ
て、リニアホルダー52の任意の位置でベース53を定
盤51上にロックできる。
[0005] The base 53 is provided with roller wheels (not shown) at three or more places on the back surface (there are also five places in the case of a large-sized apparatus in which the height of the column 54 exceeds 3 m). It can move freely in the direction of the feed groove 51B. In addition, a guide roller (not shown) provided on the back surface guides the side wall of the feed groove 51B so that the traveling direction of the base 53 matches the direction of the feed groove 51B. In addition, the linear holder 52 is replaced with the feed groove 51A in the Y direction, and the base 53 is rotated by 90 degrees to change the rotation direction of the feed roller into the feed groove 51A.
, And furthermore, the guide roller is fed into the feed groove 51.
If it is dropped into A, the base 53 can be moved in the Y direction. By repeating such operations, the base 53
Can rotate in four directions surrounding the object to be measured fixed to the center of the surface plate 51. The base 53 can be locked on the surface plate 51 at an arbitrary position of the linear holder 52 by a lock mechanism (not shown).

【0006】ベース53上に直立するコラム54は、ヘ
ッド55をZ軸(垂直)方向に移動可能に支持する。コ
ラム54は、3つの弦を切り欠いた円形の断面(方形断
面の場合もある)を持ち、3つの弦の平面に、ヘッド5
5に設けた3組の摩擦ローラがそれぞれ押し付けられ
る。コラム54は、これらの摩擦ローラによって拘束さ
れるヘッド55のY方向の送り軌道である。また、送り
駆動に関しては、コラム54の正面側の平面を拘束する
摩擦ローラにヘッド送りノブ57Cが連動(例えば軸連
結)している。なお、コラム54側にラックを設け、ヘ
ッド55内に格納したピニオンギアをこのラックに噛み
合わせる場合もある。コラム54内にはワイヤ58Aに
よっておもりが吊り下げられ、おもりは滑車58を介し
てヘッド55を上方に付勢する。従って、操作者は、ヘ
ッド送りノブ57Cを操作して、ヘッド55をコラム5
4に沿って上下方向に軽快に送り移動できる。また、図
示しないロック機構によって、コラム54の任意の高さ
位置にヘッド55を固定できる。Z方向の計測は、コラ
ム54に貼り付けたデジタルスケールをヘッド55に取
り付けた図示しない読み取りヘッドで読み取って、X軸
座標値とともにデジタル表示する。
A column 54 standing upright on a base 53 supports a head 55 movably in the Z-axis (vertical) direction. The column 54 has a circular cross section (may be a square cross section) in which three strings are cut out, and the head 5 is formed in the plane of the three strings.
5, three sets of friction rollers are pressed. The column 54 is a feed trajectory in the Y direction of the head 55 constrained by these friction rollers. Further, regarding the feed drive, a head feed knob 57C is linked (for example, shaft-coupled) to a friction roller that restrains a flat surface on the front side of the column 54. In some cases, a rack is provided on the column 54 side, and a pinion gear stored in the head 55 is engaged with the rack. A weight is suspended in the column 54 by a wire 58 </ b> A, and the weight urges the head 55 upward through the pulley 58. Therefore, the operator operates the head feed knob 57C to move the head 55 to the column 5.
It can be moved lightly up and down along 4. The head 55 can be fixed at an arbitrary height position of the column 54 by a lock mechanism (not shown). In the measurement in the Z direction, the digital scale attached to the column 54 is read by a reading head (not shown) attached to the head 55, and is digitally displayed together with the X-axis coordinate values.

【0007】ヘッド55に水平に支持されたアーム56
は、先端に計測用アタッチメント59を取り付け、ヘッ
ド55からの送り出し量を自由に設定できる。アーム5
6もまた、3つの弦を切り欠いた円形の断面を持ち、ヘ
ッド55に設けた別の3組の摩擦ローラによって3つの
平面がそれぞれ拘束される。アーム56の下側の平面を
拘束する摩擦ローラが、アーム送りノブ57Bに連動
(例えば軸連結)している。操作者は、アーム送りノブ
57Bを操作して、ヘッド55からアーム56を自由な
長さに送り出し可能である。Y方向の計測は、アーム5
6に貼り付けたデジタルスケールをヘッド55に取り付
けた図示しない読み取りヘッドで読み取って、X軸、Z
軸の座標値とともにデジタル表示する。
An arm 56 horizontally supported by a head 55
Can attach the measurement attachment 59 to the tip, and can set the sending amount from the head 55 freely. Arm 5
6 also has a circular cross section with three strings cut out, and three planes are respectively restrained by another three sets of friction rollers provided on the head 55. A friction roller that restrains the lower flat surface of the arm 56 is interlocked with (for example, shaft-coupled to) the arm feed knob 57B. The operator can feed the arm 56 from the head 55 to any length by operating the arm feed knob 57B. The measurement in the Y direction
6 is read by a reading head (not shown) attached to the head 55, and the X-axis and Z-axis are read.
Digital display with axis coordinate values.

【0008】計測用アタッチメント59は、タッチプロ
ーブの先端部が物体に接触した瞬間にトリガー信号を発
生する。このトリガー信号でデジタル表示されたX軸、
Y軸、Z軸の座標値をロックさせて表面の座標位置とす
る。タッチプローブは少なくとも測定時の送り方向(好
ましくはすべての方向)に逃げ得る構造で支持され、こ
の逃げ量が接触後のアーム56の送り出し量を吸収す
る。計測用アタッチメント59をけがき針アタッチメン
トに交換してけがき作業を行うこともできる。
The measurement attachment 59 generates a trigger signal at the moment when the tip of the touch probe comes into contact with an object. X axis digitally displayed by this trigger signal,
The coordinate values of the Y axis and the Z axis are locked and set as the coordinate position of the front surface. The touch probe is supported by a structure that can escape at least in the feed direction (preferably all directions) at the time of measurement, and the escape amount absorbs the feed amount of the arm 56 after the contact. The scribing operation can be performed by replacing the measurement attachment 59 with a scribing needle attachment.

【0009】以上のように説明した従来例の三次元形状
測定装置における粘土モデル寸法取り作業の例は以下の
手順で実行される。まず、定盤51の中央に被計測物の
粘土モデルを固定し、その直近のX軸方向の送り溝51
Bにベース53をガイドさせ、2つのリニアブロック5
2A、52Bを固定して、リニアホルダー52を送り溝
51Bに対して平行かつ水平に位置決めする。そして、
ベース送りノブ57Aを操作してベース53を移動し、
計測アタッチメント59Aのタッチプローブ先端部を所
定のX座標位置に案内してベース53を定盤51上にロ
ックする。次に、ヘッド送りノブ57Cを操作してヘッ
ド55を上下させ、計測アタッチメント59Aのタッチ
プローブ先端部を所定のZ座標位置に案内してヘッド5
5をコラム54上にロックする。この状態でアーム送り
ノブ57Bを操作してアーム56を送り出し、計測アタ
ッチメント59Aのタッチプローブ先端部を粘土モデル
に接触させて、表示装置に表示されたX軸、Y軸、Z軸
の座標値をロックさせる。ロックされた座標値を粘土モ
デル表面の三次元データの1つとして取り込む。ヘッド
55の高さ位置を段階的に移動して、1つのX座標値の
複数のZ座標値について粘土モデルの三次元形状のX
軸、Y軸、Z軸の座標値を確定させた後に、ベース53
を移動させて、次のX軸座標値で同様の操作を繰り返
す。なお、X軸、Z軸の段階的な座標位置でY軸の座標
位置を採取する以外にも、Z軸、Y軸の段階的な座標位
置でX軸の座標位置を採取する等、各種手順の寸法取り
作業が可能である。
An example of the clay model dimensioning operation in the conventional three-dimensional shape measuring apparatus described above is executed in the following procedure. First, a clay model of an object to be measured is fixed at the center of the surface plate 51, and a feed groove 51 in the X-axis direction immediately adjacent thereto is provided.
B guides the base 53 to the two linear blocks 5
2A and 52B are fixed, and the linear holder 52 is positioned parallel and horizontally to the feed groove 51B. And
Operate the base feed knob 57A to move the base 53,
The tip of the touch probe of the measurement attachment 59A is guided to a predetermined X coordinate position, and the base 53 is locked on the surface plate 51. Next, the head feed knob 57C is operated to move the head 55 up and down, and the tip of the touch probe of the measurement attachment 59A is guided to a predetermined Z coordinate position, and the head 5 is moved.
Lock 5 on column 54. In this state, the arm 56 is sent out by operating the arm feed knob 57B, and the tip of the touch probe of the measurement attachment 59A is brought into contact with the clay model, and the X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinate values displayed on the display device are read. Lock. The locked coordinate values are taken in as one of the three-dimensional data of the clay model surface. The height position of the head 55 is moved stepwise, and a plurality of Z-coordinate values of one X-coordinate value are converted to X-coordinates of the three-dimensional shape of the clay model.
After determining the coordinate values of the axes, the Y axis, and the Z axis, the base 53
And the same operation is repeated at the next X-axis coordinate value. In addition to collecting the coordinate position of the Y axis at the stepwise coordinate positions of the X axis and the Z axis, various procedures such as collecting the coordinate position of the X axis at the stepwise coordinate positions of the Z axis and the Y axis, etc. Dimensioning work is possible.

【0010】三次元形状測定装置によれば、定盤51上
空の空間のすべての点が原点を共有するXYZ座標値と
して直接に取り出されるから、計測ごとの繁雑な原点取
り操作、計測値の複雑な差し引き計算、被計測物の回転
移動や段取り作業が不要である。
According to the three-dimensional shape measuring apparatus, all points in the space above the surface plate 51 are directly taken out as XYZ coordinate values sharing the origin, so that a complicated operation for finding the origin for each measurement and complicated measurement values are required. There is no need for simple subtraction calculation, rotational movement of the object to be measured, and setup work.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来例の三次元形状測
定装置では、ベース送りノブ57Aの位置が、ヘッド送
りノブ57C、アーム送りノブ57Bから上下方向にか
なり離れており、定盤51上の操作者は、しゃがみ込ま
なければベース送りノブ57Aを操作できないという問
題がある。上述した粘土モデル寸法取り作業では、作業
者は、計測アタッチメント59のタッチプローブ先端部
に注意を集中している。ヘッド送りノブ57Cおよびア
ーム送りノブ57Bについては、定盤51上に立ち上が
った姿勢で、操作者が計測アタッチメント59のタッチ
プローブ先端部を視認しつつ同時に扱えるが、ベース送
りノブ57Aだけは独立した1つの操作となる。リニア
ホルダー52の表面に設けた目盛りを操作者が逐一読み
取ってベース53を位置決めする場合ならともかく、1
つの表示器にXYZ座標値が同時にデジタル表示され
て、定盤51上のどこからでもXYZ座標値を読み取り
得るにもかかわらず、ベース送りについてだけ独立した
1つの操作を要求されることは、作業効率上好ましくな
い。実際、1m余りもヘッド55からアーム56を送り
出して、操作者が粘土モデルの直近で計測アタッチメン
ト59のタッチプローブ先端部を注視している場合、ヘ
ッド送りノブ57Cやアーム送りノブ57Bを操作する
ためにコラム54の正面に戻ることすら面倒である。
In the conventional three-dimensional shape measuring apparatus, the position of the base feed knob 57A is considerably apart from the head feed knob 57C and the arm feed knob 57B in the vertical direction. There is a problem that the operator cannot operate the base feed knob 57A unless the operator squats down. In the above-described clay model dimensioning work, the worker concentrates his or her attention on the tip of the touch probe of the measurement attachment 59. Regarding the head feed knob 57C and the arm feed knob 57B, the operator can simultaneously operate the head attachment knob 57B while standing on the surface plate 51 while visually recognizing the tip of the touch probe of the measurement attachment 59, but only the base feed knob 57A is an independent one. Operation. If the operator reads the scale provided on the surface of the linear holder 52 one by one to position the base 53,
Although the XYZ coordinate values are simultaneously digitally displayed on one display and the XYZ coordinate values can be read from anywhere on the surface plate 51, one independent operation is required only for the base feed. Not preferred. Actually, when the arm 56 is sent out from the head 55 by more than 1 m and the operator is watching the tip of the touch probe of the measurement attachment 59 in the immediate vicinity of the clay model, the operator operates the head feed knob 57C and the arm feed knob 57B. Even returning to the front of the column 54 is troublesome.

【0012】上述の粘土モデル寸法取り作業中、計測ア
タッチメント59のタッチプローブ先端部から視線を外
した状態でベース53やヘッド55を送り移動しようと
する場合、送り移動に先立って計測アタッチメント59
全体を粘土モデル表面から大きく退去させて、送り移動
中のタッチプローブ先端部の不要な衝突を予防する必要
がある。被測定物の穴や開口にタッチプローブ先端部を
侵入させている場合は特に大きく引き込む必要がある。
大きく引き込めば次の測定点では大きく送り出すことに
なり、1回の計測時間が伸びる。粘土モデルの寸法取り
作業ではこれを100回以上も繰り返すことになる。
When the base 53 or the head 55 is to be moved while the line of sight is removed from the tip of the touch probe of the measurement attachment 59 during the above-described clay model dimensioning operation, the measurement attachment 59 is moved prior to the movement.
It is necessary to largely retreat the whole from the clay model surface to prevent unnecessary collision of the tip of the touch probe during the feeding movement. When the tip of the touch probe is inserted into a hole or an opening of an object to be measured, it is particularly necessary to retreat the touch probe.
If it is retracted greatly, it will be sent out greatly at the next measurement point, and the time for one measurement will be extended. In the dimensioning work of the clay model, this is repeated 100 times or more.

【0013】ベース送りノブ57Aの操作性を改善する
ため、ベース送りノブ57Aの軸を長くしてベース53
上空に立ち上げる構造が考えられた。この場合、操作者
は、定盤51上に立ち上がった状態のまま、ベース送り
ノブ57Aの先端部を握って回転させる得る。しかし、
計測はヘッド55の高さ位置を種々に異ならせて実行さ
れるから、ヘッド送りノブ57Cやアーム送りノブ57
Bを操作しながら手探りでベース送りノブ57Aの先端
部を見付けることは容易でない。ヘッド55が極端に高
い位置や低い位置では特に困難である。ベース53から
片持ち式に起立させたベース送りノブ57Aは、先端部
に作業者が手をぶつけたり、ヘッド55やアーム56と
の間に物を挟み込む可能性もある。必要な剛性を得るた
めに、太い軸や大きな軸受けも必要となる。
In order to improve the operability of the base feed knob 57A, the axis of the base feed knob 57A is lengthened to make the base 53
A structure that stands up in the sky was considered. In this case, the operator may hold the tip of the base feed knob 57A and rotate it while standing on the surface plate 51. But,
Since the measurement is performed with the height position of the head 55 being variously changed, the head feed knob 57C or the arm feed knob 57C is used.
It is not easy to find the tip of the base feed knob 57A by groping while operating B. This is particularly difficult when the head 55 is at an extremely high or low position. The base feed knob 57 </ b> A that is cantilevered from the base 53 may cause an operator to hit his hand at the tip or to pinch an object between the head 55 and the arm 56. Thick shafts and large bearings are also needed to obtain the required rigidity.

【0014】本発明は、最小限の部品追加でベースの送
り移動の操作性を最大限に改善した三次元形状測定装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape measuring apparatus in which the operability of feed movement of a base is improved to a maximum by adding a minimum number of parts.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の三次元形状測
定装置は、定盤面の第1軸の方向に設けた軌道に沿って
操作者の手操作によって移動可能なベースと、前記ベー
ス上に起立させたコラムに沿って、前記定盤面と垂直な
第2軸の方向に移動可能なヘッドと、前記ヘッドに支持
されて、第1軸および第2軸の両方に垂直な第3軸の方
向に移動可能なアームとを有する三次元形状測定装置に
おいて、前記ベース上に前記コラムと並列に起立し、そ
の上下の端を両持ち式に回転自在に支持された送り操作
棒と、前記ベースを前記軌道に沿って付勢する第1軸の
送り駆動部材と前記送り操作棒とを連絡して回転を伝え
る回転伝達機構とを付加し、前記送り操作棒を回転操作
して前記第1軸の送り駆動部材を駆動可能としたもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional shape measuring apparatus which moves along a track provided in a direction of a first axis on a surface of a surface plate.
A base movable by a manual operation of an operator, a head movable along a column erected on the base in a direction of a second axis perpendicular to the platen surface, and a head supported by the head; An arm movable in a direction of a third axis perpendicular to both the first axis and the second axis, wherein the arm stands upright on the base in parallel with the column, and has both upper and lower ends. A feed operation rod rotatably supported in a formula and a rotation transmitting mechanism for transmitting rotation by connecting a feed drive member of a first shaft for urging the base along the track and the feed operation rod are added. And rotate the feed operation rod.
Thus, the feed drive member of the first shaft can be driven .

【0016】請求項2の三次元形状測定装置は、請求項
1記載の構成において、前記回転伝達機構は、前記送り
操作棒の下端に連結した第1プーリーと、第1軸の前記
送り駆動部材に連結してベース上に配置した第2プーリ
ーと、第1および第2プーリーの間に掛けたタイミング
ベルトとを有し、前記ヘッドに配置された第2軸および
第3軸の送りノブの近傍に前記送り操作棒を起立させた
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the rotation transmission mechanism includes a first pulley connected to a lower end of the feed operation rod, and a feed drive member of a first shaft. A second pulley connected to a base and disposed on a base, and a timing belt hung between the first and second pulleys, and near feed knobs of a second shaft and a third shaft disposed on the head. And the feed operation rod is raised.

【0017】請求項3の三次元形状測定装置は、請求項
2記載の構成において、前記ヘッドを軸貫通させて第2
軸および第3軸の前記送りノブをそれぞれ一対設け、前
記ヘッドを挟む両側から前記送りノブを操作可能とした
ものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the three-dimensional shape measuring apparatus according to the second aspect, wherein the head is axially penetrated and the second
A pair of the feed knobs for the shaft and the third shaft are provided, respectively, and the feed knob can be operated from both sides sandwiching the head.

【0018】[0018]

【作用】請求項1の三次元形状測定装置では、操作者に
とって都合の良い位置を選んでベース上に起立させた送
り操作棒を、操作者が回転操作してベースを送り移動す
る。送り操作棒は側面を握って回転され、操作者は、送
り操作棒の自由な高さ位置を選択できる。ベースの送り
移動に際して回転させる部分とヘッド送りノブとアーム
送りノブの相対位置関係は、ヘッドの可能なすべての高
さ位置で同一にできる。従って、手探り状態でも容易に
送り操作棒を探し出せ、定盤上に立ち上がった姿勢のま
ま自在に操作できる。回転伝達機構は、軸による直結と
してもよいが、ベースの送り駆動機構および送り操作棒
の配置や設計の自由度を確保するため、平面的に離れた
軸間で回転力を伝達する歯車機構、自在継手、ベルト掛
け等とすることが好ましい。
In the three-dimensional shape measuring apparatus according to the first aspect, the operator rotates the feed operation rod set on the base at a position convenient for the operator to feed and move the base. The feed control rod is rotated by gripping the side, and the operator can select a free height position of the feed control rod. The relative positions of the part to be rotated during the feed movement of the base, the head feed knob and the arm feed knob can be the same at all possible height positions of the head. Therefore, even in the groping state, the feed operation rod can be easily found, and the operation rod can be freely operated while standing on the surface plate. The rotation transmission mechanism may be directly connected by a shaft, but in order to secure the degree of freedom of arrangement and design of the feed drive mechanism and the feed operation rod of the base, a gear mechanism for transmitting a rotational force between shafts that are separated in a plane, It is preferable to use a universal joint, a belt hook or the like.

【0019】送り操作棒の両持ち式に保持される構造
は、片持ち式に立ち上がる構成に比較して、長いにぎり
操作部分を簡単な支持機構で強固に保持できる。また、
片持ち式に立ち上がるベース送りノブの頭頂部による上
述の不都合を排除できる。このような基本的な構造に加
えて、送り操作棒の両端を首振り運動可能な形式で支持
する構造とすれば、上下の軸ずれや送り操作棒の曲り等
があって円滑な回転が可能であり、送り操作棒をコラム
に対して両持ち式に取り付けた場合でも、コラムに異常
な水平力が作用しない。また、送り操作棒のロック機構
によってベース送りをロックさせる構造とすれば、ベー
ス送りのロック操作も定盤上に立ち上がった姿勢のまま
実行できる。さらに、ロック機構を送り操作棒の上下に
一対設ける構造とすれば、操作者は、ロック操作だけの
ために姿勢を変える必要が無い。しゃがんだ姿勢では下
側、立ち上がった状態では上側のロック機構を、そのま
ま手を延ばして利用できる。
The structure in which the feed operation rod is held in a two-sided manner can firmly hold the operation part with a simple support mechanism only for a long time as compared with a structure in which the feed operation rod stands up in a cantilever manner. Also,
The above-mentioned inconvenience caused by the top of the base feed knob that cantilever stands up can be eliminated. In addition to such a basic structure, if the feed operation rod is supported in such a way that both ends of the feed operation rod can be swung, smooth rotation is possible due to vertical misalignment and bending of the feed operation rod. Therefore, even when the feed operation rod is attached to the column in a double-supported manner, no abnormal horizontal force acts on the column. In addition, if the base feed is locked by the lock mechanism of the feed operation rod, the base feed lock operation can be executed while standing on the surface plate. Further, if a pair of lock mechanisms are provided above and below the feed operation rod, the operator does not need to change the posture only for the lock operation. The lower locking mechanism in the squatting position and the upper locking mechanism in the upright position can be used by reaching out.

【0020】請求項2の三次元形状測定装置では、ヘッ
ド送りノブとアーム送りノブを操作する場合と同程度の
努力で送り操作棒を探して操作できる。また、従来の送
り駆動機構に対する最小限の部品追加で回転伝達機構を
構成できる。回転伝達機構の付加による全体の重量増加
も歯車伝達を行う場合に比較すれば軽微である。
In the three-dimensional shape measuring apparatus according to the second aspect, the feed operation rod can be searched for and operated with the same effort as when operating the head feed knob and the arm feed knob. Further, the rotation transmission mechanism can be configured by adding a minimum number of components to the conventional feed drive mechanism. The overall weight increase due to the addition of the rotation transmission mechanism is also small compared to the case where gear transmission is performed.

【0021】請求項3の三次元形状測定装置では、ヘッ
ド(特にアーム)を挟む上下の位置で送り操作棒を回転
させてベース送り操作を実行できるのと同様に、ヘッド
送り操作やアーム送り操作についても、ヘッドのそれぞ
れの部分を挟む両方の側から操作を実行できる。ヘッド
送り、アーム送りは、ヘッドを軸貫通させたそれぞれ一
対の送りノブの一方または両方を回転させて実行でき
る。例えば、大型の被計測物のベース送り方向に離れた
2つの面(例えば、ベース送り方向に置いた実車体の前
面と後ろ側面)を計測する場合、一方の面についてはヘ
ッドの正面側で作業しながら計測ポイントを視認できる
が、他方の面についてはヘッドの背面側で作業しないと
計測ポイントをうまく視認できないことがある。しか
し、背面側で作業する場合、正面側から操作する同じヘ
ッド送りノブ、アーム送りノブは操作しずらい。ヘッド
を挟んでこれらのノブを一対設けた構造は、ヘッドの背
面側での作業におけるヘッド送りおよびアーム送りの操
作性を改善して、作業の都合に合わせて操作方向を定め
る必要を無くする。
In the three-dimensional shape measuring apparatus according to the third aspect, the head feed operation and the arm feed operation can be performed in the same manner as the base feed operation can be performed by rotating the feed operation rod at the upper and lower positions sandwiching the head (particularly the arm). Can also be performed from both sides of each part of the head. The head feed and the arm feed can be executed by rotating one or both of a pair of feed knobs each having a head penetrating the shaft. For example, when measuring two surfaces of a large object to be measured separated in the base feed direction (for example, the front and rear sides of an actual vehicle body placed in the base feed direction), work on one surface on the front side of the head. While the measurement point can be visually recognized, the measurement point on the other surface may not be visually recognized without working on the back side of the head. However, when working on the back side, it is difficult to operate the same head feed knob and arm feed knob operated from the front side. The structure in which these knobs are provided as a pair with the head interposed therebetween improves the operability of the head feed and the arm feed in the operation on the back side of the head, and eliminates the need to determine the operation direction according to the operation convenience.

【0022】[0022]

【実施例】図1〜図3を参照して実施例の三次元形状測
定装置を説明する。図1は全体構造の正面図、図2は送
り操作棒の両持ち支持部分の拡大図、図3は全体構造の
平面図である。図2中、(a)は上部支持機構、(b)
は下部支持機構である。図3中、(a)は平面図、
(b)はヘッド下の高さにおける水平断面図である。こ
こでは、コラム14に対して送り操作棒35を両持ち式
に支持させ、ベース13を駆動する摩擦ローラ26と送
り操作棒35とをタイミングベルト37で連絡してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of the entire structure, FIG. 2 is an enlarged view of a double-supported portion of the feed operation rod, and FIG. 3 is a plan view of the entire structure. In FIG. 2, (a) is an upper support mechanism, (b)
Is a lower support mechanism. 3, (a) is a plan view,
(B) is a horizontal sectional view at the height below the head. Here, the feed operation rod 35 is supported by the column 14 in a double-supporting manner, and the friction roller 26 for driving the base 13 and the feed operation rod 35 are connected by a timing belt 37.

【0023】図1において、ベース13は、図4の場合
とは異なり、定盤11のエッジと送り溝11Bの側壁を
摩擦ローラ25、26で挟み込んで、送り溝11Bの方
向に案内される。また、摩擦ローラ25に軸連結された
ベース送りノブ24を回転してベース13を送り移動で
きる。ベース13の送り移動量は、定盤11に設けた図
示しないデジタルスケール(図4のようにリニアホルダ
ーを使用する場合や定盤11の縁等にデジタルスケール
を固定している場合がある)をベース13に設けた図示
しない読取りヘッドで読み取って計測される。また、転
がり式の測長器を用いて定盤11面の転がり長さを計測
してもよい。いずれにせよ、ベース13の下面側には、
図示しない3組の支持ローラが組み込まれ、送り溝11
Bの方向における自在な移動を可能にしている。ベース
13の上面には、コラム14およびテンションロッド2
3が直立する。テンションロッド23の上端は、コラム
14の上端のフランジ21にナット22を用いて剛性高
く固定され、コラム14と協働して一種のラーメン構造
を構成する。テンションロッド23はコラム14を両持
ち式に支持して、コラム14の直立剛性を高めている。
In FIG. 1, unlike the case of FIG. 4, the base 13 is guided in the direction of the feed groove 11B by sandwiching the edge of the platen 11 and the side wall of the feed groove 11B between the friction rollers 25 and 26. In addition, the base 13 can be moved by rotating the base feed knob 24 which is connected to the friction roller 25. The amount of feed movement of the base 13 is determined by a digital scale (not shown) provided on the surface plate 11 (in some cases, a linear holder is used as shown in FIG. 4 or the digital scale is fixed to the edge of the surface plate 11 or the like). It is read and measured by a reading head (not shown) provided on the base 13. Further, the rolling length of the surface plate 11 may be measured using a rolling type length measuring device. In any case, on the lower surface side of the base 13,
Three sets of support rollers (not shown) are incorporated and feed grooves 11
Free movement in the direction of B is enabled. The column 14 and the tension rod 2 are provided on the upper surface of the base 13.
3 stands upright. The upper end of the tension rod 23 is fixed to the flange 21 at the upper end of the column 14 with high rigidity using a nut 22, and cooperates with the column 14 to form a kind of ramen structure. The tension rod 23 supports the column 14 in a two-sided manner, and increases the upright rigidity of the column 14.

【0024】コラム14に沿ってヘッド15が移動可能
に支持される。ヘッド15は、コラム14を囲む垂直軸
案内部15Aとアーム16を囲む水平軸案内部15Bと
を有して一体に構成される。ヘッド15は、コラム14
内に吊り下げたおもりに一端を結び付けたワイヤー18
Aによって、滑車18を経由してヘッド15の自重を相
殺する形式で吊り下げられる。操作者は、垂直軸案内部
15Aに設けたヘッド送りノブ17Cを回転して、ヘッ
ド14全体を軽く上下方向に移動できる。アーム16の
送り出し量は、水平軸案内部15Bに設けたアーム送り
ノブ17Bを回転させて自由に設定できる。アーム16
の先端には、図4の場合と同様に、用途に応じたアタッ
チメント(59)が取り付けられる。
A head 15 is movably supported along the column 14. The head 15 has a vertical axis guide 15A surrounding the column 14 and a horizontal axis guide 15B surrounding the arm 16 and is integrally formed. The head 15 is mounted on the column 14
Wire 18 with one end tied to a weight suspended inside
By A, the head 15 is suspended via the pulley 18 in such a manner as to offset the own weight of the head 15. The operator can lightly move the entire head 14 in the vertical direction by rotating the head feed knob 17C provided on the vertical axis guide 15A. The feed amount of the arm 16 can be freely set by rotating an arm feed knob 17B provided on the horizontal axis guide 15B. Arm 16
Attachment (59) according to the application is attached to the tip of the, as in the case of FIG.

【0025】ベース13を案内溝11Bの方向に送り移
動させる送り操作棒35は、上部支持機構33および下
部支持機構36によって回転自在かつ両持ち式に支持さ
れてベース13上に垂直に起立する。コラム14の上端
に水平フランジ部材31が固定され、フランジ部材31
から支持パイプ32が吊り下げ固定される。支持パイプ
32の下端に固定した上部支持機構33は、送り操作棒
35の上端を回転自在かつ首振り運動可能に支持する。
上部支持機構33は、後述するロック機構を内蔵してお
り、ハンドル34Aを締め込むことで、送り操作棒35
の回転をロック可能である。一方、ベース13には下部
支持機構36が固定される。送り操作棒35の下端部分
は首振り運動可能に構成され、この首振り運動可能な部
分が下部支持機構36によって回転自在に支持される。
送り操作棒35の上下端が首振り運動可能に保持される
から、上部支持機構33と下部支持機構36の軸がずれ
て一致していない場合や、送り操作棒35に曲りや撓み
が生じた場合でも送り操作棒35を円滑に回転させ得
る。下部支持機構33もまた、後述するロック機構を内
蔵しており、ハンドル34Bを締め込むことで、送り操
作棒35の回転をロック可能である。
The feed operation rod 35 for feeding and moving the base 13 in the direction of the guide groove 11B is supported by the upper support mechanism 33 and the lower support mechanism 36 in a rotatable and double-supported manner, and stands vertically on the base 13. A horizontal flange member 31 is fixed to the upper end of the column 14, and the flange member 31
, The support pipe 32 is suspended and fixed. The upper support mechanism 33 fixed to the lower end of the support pipe 32 supports the upper end of the feed operation rod 35 rotatably and swingably.
The upper support mechanism 33 has a built-in lock mechanism, which will be described later.
Can be locked. On the other hand, a lower support mechanism 36 is fixed to the base 13. The lower end portion of the feed operation rod 35 is configured to be able to swing, and this swingable portion is rotatably supported by a lower support mechanism 36.
Since the upper and lower ends of the feed operation rod 35 are held so as to be able to swing, the axes of the upper support mechanism 33 and the lower support mechanism 36 are displaced and do not match, or the feed operation rod 35 is bent or bent. Even in this case, the feed operation rod 35 can be smoothly rotated. The lower support mechanism 33 also has a built-in lock mechanism described below, and the rotation of the feed operation rod 35 can be locked by tightening the handle 34B.

【0026】ベース13の上面側にプーリー支持部38
が固定される。プーリー支持部38に格納されたプーリ
ーは、送り溝11Bに落とし込まれた摩擦ローラ26に
軸連結されている。一方、下部支持機構36にもプーリ
ーが格納され、2つのプーリーの間にタイミングベルト
37が掛けられる。送り操作棒35の回転は、タイミン
グベルト37を経て摩擦ローラ26を回転させ、ベース
13を送り溝11Bの方向に駆動する。タイミングベル
ト37に直行する向きでベース13上の位置調整が可能
に取り付けられたテンション機構39は、タイミングベ
ルト37の背面をアイドルローラで押してタイミングベ
ルト37に適性な張力を設定する。
A pulley support 38 is provided on the upper surface of the base 13.
Is fixed. The pulley stored in the pulley support 38 is axially connected to the friction roller 26 dropped into the feed groove 11B. On the other hand, pulleys are also stored in the lower support mechanism 36, and a timing belt 37 is hung between the two pulleys. The rotation of the feed operation rod 35 rotates the friction roller 26 via the timing belt 37, and drives the base 13 in the direction of the feed groove 11B. A tension mechanism 39 mounted on the base 13 so as to be capable of adjusting its position in a direction perpendicular to the timing belt 37 pushes the back surface of the timing belt 37 with an idle roller to set an appropriate tension on the timing belt 37.

【0027】図2の(a)において、支持パイプ32に
固定された上部支持機構33は、内蔵する球面軸受け4
1によって送り操作棒35を回転自在かつ首振り運動可
能に支持する。送り操作棒35は、上端の雌ネジにナッ
ト42を締め込んで、球面軸受け41に吊り下げ支持さ
れる。また、送り操作棒35の上端の雌ネジの下に位置
するドラム部43Bをブレーキシュー43Aで締め込ん
で送り操作棒35の回転をロックできる。操作者が立ち
上がり姿勢で操作できるハンドル34Aを回転させれ
ば、ブレーキシュー43Aがドラム部43Bを締め付け
る。送り操作棒35の回転がロックされると、図1のタ
イミングベルト37を介して摩擦ローラ26の回転がロ
ックされて、ベース13が定盤11上に固定される。
In FIG. 2A, an upper support mechanism 33 fixed to a support pipe 32 has a built-in spherical bearing 4.
1, the feed operation rod 35 is supported rotatably and swingably. The feed operation rod 35 is suspended and supported by the spherical bearing 41 by tightening a nut 42 into a female screw at the upper end. The rotation of the feed operation rod 35 can be locked by tightening the drum portion 43B located below the female screw at the upper end of the feed operation rod 35 with the brake shoe 43A. When the operator rotates the handle 34A which can be operated in the standing posture, the brake shoe 43A tightens the drum portion 43B. When the rotation of the feed operation rod 35 is locked, the rotation of the friction roller 26 is locked via the timing belt 37 in FIG. 1, and the base 13 is fixed on the surface plate 11.

【0028】図2の(b)において、送り操作棒35の
下端には自在継手44が固定されている。自在継手44
の軸は、下部支持機構36に内蔵された軸受け45によ
って回転自在に支持される。自在継手44の軸に固定し
たタイミングベルト駆動用プーリー46にタイミングベ
ルト37が掛けられる。下部支持機構36は、ベース1
3の上面に形成した浅い凹所に半分沈み込ませて取り付
けてあり、タイミングベルト37もまた、ベース13の
上面に形成した浅い溝に半分沈み込ませて掛け渡してい
る。また、上部指示機構33と同様に、ドラム部43D
をブレーキシュー43Cで締め込んで送り操作棒35の
回転をロックできる。ロック操作は、操作者のしゃがみ
込んだ姿勢に適合させて配置したハンドル34Bによ
る。
In FIG. 2B, a universal joint 44 is fixed to the lower end of the feed rod 35. Universal joint 44
Is rotatably supported by a bearing 45 built in the lower support mechanism 36. A timing belt 37 is hung on a timing belt driving pulley 46 fixed to the shaft of the universal joint 44. The lower support mechanism 36 includes the base 1
3 is attached to the shallow recess formed on the upper surface of the base 13 so as to be half-sinked, and the timing belt 37 is also half-sunk in the shallow groove formed on the upper surface of the base 13 and extends. Similarly to the upper instruction mechanism 33, the drum unit 43D
Can be locked by the brake shoe 43C to lock the rotation of the feed operation rod 35. The locking operation is performed by the handle 34B arranged so as to be adapted to the posture of the operator squatting down.

【0029】図3において、(a)は図1の三次元形状
測定装置を上方から見た平面図であり、(b)は、ヘッ
ド15の下の位置で切断した水平断面図であって、ヘッ
ド15やコラム14の頂上構造を除いて見たベース13
の平面図を示す。ベース13から直立するコラム14の
先端に固定したフランジ21に、テンションロッド23
の上端が固定される。テンションロッド23のコラムを
挟んだ反対側に張り出すフランジ31によって送り操作
棒35の上端が支持される。送り操作棒35を回転させ
ると、下部支持機構36内のプーリーからタイミングベ
ルト、プーリー支持部38を順に経て送り溝内11Bの
摩擦ローラ(26)が回転する。これにより、定盤11
上を送り溝11Bの方向にベース13が送り移動する。
3A is a plan view of the three-dimensional shape measuring apparatus of FIG. 1 as viewed from above, and FIG. 3B is a horizontal cross-sectional view taken at a position below the head 15. The base 13 without the top structure of the head 15 and the column 14
FIG. A tension rod 23 is fixed to a flange 21 fixed to the tip of a column 14 standing upright from the base 13.
Is fixed at the upper end. The upper end of the feed operation rod 35 is supported by the flange 31 projecting to the opposite side of the tension rod 23 across the column. When the feed operation rod 35 is rotated, the friction roller (26) in the feed groove 11B rotates through the pulley in the lower support mechanism 36, the timing belt, and the pulley support 38 in order. Thereby, the surface plate 11
The base 13 feeds and moves upward in the direction of the feed groove 11B.

【0030】図3の(a)において、ヘッド15の垂直
軸支持部15Aを図中の破線で示すように軸貫通させて
一対のヘッド送りノブ17Cが配置される。一方、水平
軸保持部15Bを図中の破線で示すように軸貫通させて
一対のアーム送りノブ17Bが配置される。従って、定
盤11上の被測定物の側では、送り操作棒35、ヘッド
送りノブ17C、アーム送りノブ17Bが互いに極めて
近く配置される。図1〜図3に示されないその他の部分
の構成は、図4を参照して説明した従来例の三次元形状
測定装置と同一である。
In FIG. 3A, a pair of head feed knobs 17C are arranged so that the vertical shaft support 15A of the head 15 is axially penetrated as shown by a broken line in the figure. On the other hand, a pair of arm feed knobs 17B are arranged so that the horizontal shaft holding portion 15B passes through the shaft as shown by a broken line in the drawing. Therefore, on the measurement object side on the surface plate 11, the feed operation rod 35, the head feed knob 17C, and the arm feed knob 17B are arranged very close to each other. The configuration of other parts not shown in FIGS. 1 to 3 is the same as that of the conventional three-dimensional shape measuring apparatus described with reference to FIG.

【0031】以上のように構成された本実施例の三次元
形状測定装置では、操作者が定盤11上に立ち上がった
状態のまま、ヘッド送りノブ17Cやアーム送りノブ1
7Bと同程度の容易さで送り操作棒35を回転させてベ
ース13を送り溝11Bの方向に送り移動できる。ま
た、送り操作棒35は任意の高さ位置で同じ要領で操作
できるから、ヘッド15のいかなる高さ位置でも、ヘッ
ド送りノブ17Cやアーム送りノブ17Bから送り操作
棒35へと容易に操作を移行できる。また、送り操作棒
35に沿った手の届く高さ位置にベース13の送り移動
をロックするハンドル34Aを配置したから、ベース1
3の送り移動、そのロック、ヘッド送りノブ17Cの操
作、ヘッド送りのロック、アーム送りノブ17Bの操作
という一連の操作を全く手探りの状態でも連続的かつ容
易に実行できる。また、送り操作棒35の下端部分にも
ロック機構を配置したから、低い位置の測定でもハンド
ル34Aの操作のためだけに立ち上がる必要は無い。ハ
ンドル34Bでベース送りをロックすればよい。従っ
て、操作者が自由な位置と姿勢を選択して、アーム16
の先端に設けた計測用アタッチメント(59)の針先や
粘土モデルの表面に視線を固定したままで、XYZのい
ずれの方向にも次々に測定ポイントを位置決めして寸法
取りを実行できる。
In the three-dimensional shape measuring apparatus of the present embodiment configured as described above, the head feed knob 17C and the arm feed knob 1C are maintained while the operator stands on the surface plate 11.
The base 13 can be fed and moved in the direction of the feed groove 11B by rotating the feed operation rod 35 as easily as 7B. Further, since the feed operation rod 35 can be operated in the same manner at an arbitrary height position, the operation can be easily transferred from the head feed knob 17C or the arm feed knob 17B to the feed operation rod 35 at any height position of the head 15. it can. Further, since the handle 34A for locking the feed movement of the base 13 is arranged at a position where the hand can be reached along the feed operation rod 35, the base 1
3 can be continuously and easily executed even in a groping state, such as a series of operations of the feed movement, the lock thereof, the operation of the head feed knob 17C, the lock of the head feed, and the operation of the arm feed knob 17B. In addition, since the lock mechanism is also provided at the lower end of the feed operation rod 35, it is not necessary to stand up only for operating the handle 34A even at a low position. The base feed may be locked by the handle 34B. Therefore, the operator selects a free position and posture, and
The measurement points can be positioned one after another in any of the XYZ directions while keeping the line of sight fixed to the needle point of the measurement attachment (59) provided at the tip of the device or the surface of the clay model.

【0032】また、タイミングベルト37によって、ベ
ース11上のいかなる位置にでも送り操作棒35を配置
できるようになり、操作上の都合を優先した最も操作性
の良い位置を選択できた。さらに、ヘッド送りノブ17
Cとアーム送りノブ17Bをそれぞれ一対設けて、ヘッ
ド送りノブ17C、アーム送りノブ17Bおよび送り操
作棒35を互いに極めて近く配置した構成によって、操
作者は、コラム14の正面位置に戻る必要すらなく、粘
土モデルに隣接して計測用アタッチメント(59)の針
先を直近に観察できる位置から手を延ばして、完全な手
探りでも、正確かつ迅速に、XYZいずれの方向にも測
定ポイントをシフトできるようになった。
Further, the feed belt 35 can be arranged at any position on the base 11 by the timing belt 37, and a position having the highest operability with priority on operational convenience can be selected. Further, the head feed knob 17
C and a pair of arm feed knobs 17B are provided, and the head feed knob 17C, the arm feed knob 17B, and the feed operation rod 35 are arranged very close to each other, so that the operator does not need to return to the front position of the column 14, Extend the hand from the position where the needle point of the measurement attachment (59) can be observed immediately adjacent to the clay model so that the measuring point can be accurately and quickly shifted in any of the XYZ directions even with perfect groping. became.

【0033】本発明は、図1〜図3に示される構成には
限定されない。本実施例では、送り溝11A、11Bと
定盤11のエッジを挟み込んで摩擦ローラ25、26に
よってベース13を送り移動させるが、図4の従来例の
構成のように、リニアホルダー52を用いてベース53
の駆動を行ってもよい。平行な2本の送り溝を軌道とす
る場合や、定盤上に図4のリニアホルダー52以外の形
式の軌道を設定する場合もある。また、座標位置の測定
は、光学スケールによらず、磁気スケールや目盛り尺の
直読によってもよい。本実施例ではコラム14が方形断
面であるが、図4の従来例の構成のように円形断面とし
てもよい。その他の三角形断面等の場合もある。
The present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. In this embodiment, the base 13 is fed and moved by the friction rollers 25 and 26 with the feed grooves 11A and 11B and the edge of the surface plate 11 being sandwiched. However, as in the configuration of the conventional example in FIG. Base 53
May be driven. In some cases, two parallel feed grooves are used as tracks, or a track other than the linear holder 52 shown in FIG. 4 is set on the surface plate. Further, the measurement of the coordinate position may be performed by direct reading of a magnetic scale or a scale scale without depending on the optical scale. In this embodiment, the column 14 has a rectangular cross section, but may have a circular cross section as in the configuration of the conventional example in FIG. Other triangular cross sections may be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の三次元形状測定装置によれば、
ヘッドの任意の高さ位置で、ヘッド送り、アーム送り、
ベース送りの各操作部分の位置関係が等しくなるから、
作業姿勢を変えたり、視線を移動しなくても、これらの
操作を同程度の容易さで連続して実行できる。従って、
計測ポイント等の位置決め所用時間が短縮され、ゆとり
を持った正確な位置決めを実行できる。また、送り操作
棒は、両持ち式に支持されるから、薄肉のパイプ材料で
も十分な強度を確保でき、簡単な軸受け構造でも長い操
作可能部分と高い支持剛性とを得られる。
According to the three-dimensional shape measuring apparatus of the present invention,
Head feed, arm feed,
Since the positional relationship of each operation part of the base feed becomes equal,
These operations can be continuously performed with the same ease without changing the working posture or moving the line of sight. Therefore,
The time required for positioning a measurement point or the like is reduced, and accurate positioning with a margin can be performed. Further, since the feed operation rod is supported in a double-supporting manner, sufficient strength can be ensured even with a thin pipe material, and a long operable portion and high support rigidity can be obtained even with a simple bearing structure.

【0035】タイミングベルト機構を採用した場合、ベ
ース上の送り操作棒の配置の自由度が増し、軽量かつ少
ない部品追加で済む。送り操作棒を第2軸および第3軸
の送りノブの近傍に起立させることで位置決めの操作性
が向上する。第2軸および第3軸の送りノブをそれぞれ
一対設けた場合、コラムを囲む任意の位置から同程度の
容易さでXYZの位置決め操作を実行でき、操作者は、
被測定物や計測の都合を優先した自由な作業位置を取る
ことができる。
When the timing belt mechanism is employed, the degree of freedom in arranging the feed operation rod on the base is increased, and only a small number of lightweight and small parts need to be added. By raising the feed operation rod near the feed knobs of the second and third axes, the operability of positioning is improved. When a pair of feed knobs for the second axis and the third axis are provided, the XYZ positioning operation can be executed from any position surrounding the column with the same ease.
It is possible to take a free working position giving priority to the object to be measured and the convenience of measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】三次元形状測定装置の全体構造の正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view of the overall structure of a three-dimensional shape measuring apparatus.

【図2】送り操作棒の両持ち支持部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a both-end supporting portion of a feed operation rod.

【図3】全体構造の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the entire structure.

【図4】三次元形状測定装置の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the three-dimensional shape measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、51 定盤 13、53 ベース 14、54 コラム 15、55 ヘッド 16、56 アーム 18、58 滑車 21、31 フランジ 22 ボルト 23 テンションロッド 24、57A ベース送りノブ 25、26 摩擦ローラ 32 支持パイプ 33 上部支持機構 35 送り操作棒 36 下部支持機構 37 タイミングベルト 38 プーリー支持部 39 テンション機構 41 球面軸受け 42 ナット 44 自在継手 45 軸受け 46 プーリー 52 リニヤホルダー 59 測定用アタッチメント 15A 水平軸案内部 15B 垂直軸案内部 17B アーム送りノブ 17C ヘッド送りノブ 18A、58A ワイヤー 34A、34B ハンドル 43A、43C ブレーキシュー 43B、43D ドラム 11, 51 Surface plate 13, 53 Base 14, 54 Column 15, 55 Head 16, 56 Arm 18, 58 Pulley 21, 31 Flange 22 Bolt 23 Tension rod 24, 57A Base feed knob 25, 26 Friction roller 32 Support pipe 33 Upper part Support mechanism 35 Feed operation rod 36 Lower support mechanism 37 Timing belt 38 Pulley support 39 Tension mechanism 41 Spherical bearing 42 Nut 44 Universal joint 45 Bearing 46 Pulley 52 Linear holder 59 Measurement attachment 15A Horizontal axis guide 15B Vertical axis guide 17B Arm feed knob 17C Head feed knob 18A, 58A Wire 34A, 34B Handle 43A, 43C Brake shoe 43B, 43D Drum

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 5/00 - 5/30 G01B 21/00 - 21/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 5/00-5/30 G01B 21/00-21/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 定盤面の第1軸の方向に設けた軌道に沿
って操作者の手操作によって移動可能なベースと、 前記ベース上に起立させたコラムに沿って、前記定盤面
と垂直な第2軸の方向に移動可能なヘッドと、 前記ヘッドに支持されて、第1軸および第2軸の両方に
垂直な第3軸の方向に移動可能なアームとを有する三次
元形状測定装置において、 前記ベース上に前記コラムと並列に起立し、その上下の
端を両持ち式に回転自在に支持された送り操作棒と、 前記ベースを前記軌道に沿って付勢する第1軸の送り駆
動部材と前記送り操作棒とを連絡して回転を伝える回転
伝達機構とを付加し、 前記送り操作棒を回転操作して前記第1軸の送り駆動部
材を駆動可能と したことを特徴とする三次元形状測定装
置。
1. A trajectory provided in a direction of a first axis on a surface of a surface plate.
WhatBy operator's manual operationA movable base, and the surface of the surface plate along a column erected on the base.
A head movable in the direction of a second axis perpendicular to the axis, and supported by the head,
Having an arm movable in the direction of a vertical third axis
In the original shape measuring device, standing upright on the base in parallel with the column,
A feed operating rod rotatably supported at both ends and a first shaft feed drive for urging the base along the track;
Rotation for transmitting rotation by contacting a moving member and the feed operation rod
Transmission mechanism andAnd add Rotating the feed operation rod to feed the first axis
Material can be driven Three-dimensional shape measuring device characterized by
Place.
【請求項2】 前記回転伝達機構は、前記送り操作棒の
下端に連結した第1プーリーと、第1軸の前記送り駆動
部材に連結してベース上に配置した第2プーリーと、第
1および第2プーリーの間に掛けたタイミングベルトと
を有し、前記ヘッドに配置された第2軸および第3軸の
送りノブの近傍に前記送り操作棒を起立させたことを特
徴とする請求項1記載の三次元形状測定装置。
2. The rotation transmitting mechanism includes a first pulley connected to a lower end of the feed operation rod, a second pulley connected to the feed drive member of a first shaft and disposed on a base, and a first and a second pulley. 2. A timing belt, which is hung between second pulleys, wherein the feed operation rod is erected near feed knobs of a second shaft and a third shaft arranged on the head. The three-dimensional shape measuring device according to the above.
【請求項3】 前記ヘッドを軸貫通させて第2軸および
第3軸の前記送りノブをそれぞれ一対設け、前記ヘッド
を挟む両側から前記送りノブを操作可能としたことを特
徴とする請求項2記載の三次元形状測定装置。
3. The head according to claim 2, wherein a pair of feed knobs of a second shaft and a third shaft are provided by penetrating the head, and the feed knob can be operated from both sides sandwiching the head. The three-dimensional shape measuring device according to the above.
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