JP3748502B2 - 表面性状測定機のスライダ駆動装置 - Google Patents

表面性状測定機のスライダ駆動装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はワークの表面状態を測定する表面性状測定機に関し、特に、そのスライダ駆動装置に関する。
【0002】
【背景技術】
周知のように、ワークの表面性状を測定する表面性状測定機、例えば表面粗さ測定機、形状測定機、三次元測定機、真円度測定機などにおいては、検出器を支持するスライダを、コラム等の案内部材に沿い駆動モータで送るスライダ駆動装置が用いられる場合がある。
【0003】
即ち、従来のスライダ駆動装置はコラム等の案内部材に沿わされた長さ方向の送りねじ棒を備え、この送りねじ棒は上下送りスイッチの操作で回転駆動される駆動モータにより任意方向に回転駆動される。
そして、このスライダ駆動装置においては、必要に応じて前記送りねじ棒を手動で回転させるため、前記送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車をもち、前記送りねじ棒に対して直角な方向に延長させた手動つまみの駆動ピニオンを同従動クラウン歯車に噛み合わせることで、手動つまみでスライダを移動できる。
【0004】
したがって、このような構成のスライダ駆動装置の構造では、上下送りスイッチで送りねじ棒を駆動モータで回転駆動させる際、同送りねじ棒に固定された従動クラウン歯車を介して、機外に露呈された手動つまみも同時に駆動され、オペレータの衣服が手動つまみに巻き込まれたり、指先等が回転する手動つまみに挟まれる危険性がある。
【0005】
このような駆動モータ送り時の問題を解消するため、従来では、スライダを送る送りねじ棒と手動つまみとの間に送りねじ棒からの回転力の逆伝達を阻止できる機械的クラッチを介装し、駆動モータ送り時に送りねじ棒から手動つまみを切り離して、手動つまみの危険な回転を防止する工夫がなされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような機械的クラッチを組み込んだ構造では、駆動モータまたは手動つまみによる駆動切り換え時に、機械的クラッチを手動操作することを忘れることが多く、操作が煩雑になり、駆動モータによる自動送り時に機械的クラッチの切り換え操作を忘れると、手動つまみに回転力が伝達され、手動つまみが不用意に回転してしまうことがあった。
【0007】
本発明の目的は、以上に述べたような従来の表面性状測定機のスライダ駆動装置の問題に鑑み、駆動モータによる送りねじ棒の駆動時にスライダの手動操作のための手動つまみが不用意に回転されることのない表面性状測定機のスライダ駆動装置を得るにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、案内部材により案内・支持されるスライダを送る駆動モータ駆動の送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車を設け、手動回転できる手動つまみの回転を同従動クラウン歯車に伝達可能にするとともに、前記手動つまみを前記送りねじ棒の基端部に対して自由に回転できる状態とし、同手動つまみと前記基端部との間にクラッチを設けると共に、前記スライダの移動を指示できる移動スイッチを備え、同移動スイッチからの信号を入力されて移動スイッチの移動操作時に前記駆動モータに回転を指示すると共に前記クラッチを動作させて前記送りねじ棒から前記手動つまみを切り離す制御装置とを備え、前記駆動モータによる送りねじ棒の駆動時に同クラッチを解放状態として手動つまみへの回転力の逆伝達を防止した表面性状測定機のスライダ駆動装置を提案するものである。
【0009】
後述する本発明の好ましい実施例の説明においては、前記クラッチは電磁クラッチで構成され、ソレノイドの消磁状態で前記従動クラウン歯車を送りねじ棒に機械的に一体化することにより手動つまみの回転力を送りねじ棒に伝達可能とし、その励磁により従動クラウン歯車を前記送りねじ棒から切り離すことにより手動つまみへの送りねじ棒の回転力の逆伝達を防止する構造が説明される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施例の詳細を説明する。
図示する本発明の実施例は表面性状測定機のひとつである真円度測定機に本発明を施した例であるが、本発明は他の表面性状測定機、例えば表面粗さ測定機、形状測定機、三次元測定機などにも適用できる。
【0011】
図1は本発明による真円度測定機の全体を示し、測定機本体1の上部には円筒形のワークWを取り付けることができる回転可能なワークテーブル2が設けられ、このワークテーブル2上でのワークWの中心とワークテーブル2の回転中心とがワークテーブル2周囲の位置修正ユニット3を用いて一致される。
【0012】
そして、測定機本体1の上側には垂直方向のZ軸コラム4(案内部材)が位置され、このZ軸コラム4にはZ軸コラム4に沿って上下方向に移動可能なスライダ5が支持され、このスライダ5は図2について詳細を後述する送りねじ棒6の回転運動により上下方向に移動される。
前記スライダ5には前記Z軸コラム4に対して直角な方向に移動できる水平方向のR軸ロッド7が支持され、スライダ5に対するこのR軸ロッド7の関係位置はR軸手動つまみ8の回転操作でその長さ方向に微調整できる。
なお、図1の符号”9”はZ軸コラム4に付設されたZ軸スケールであり、このZ軸スケール9によりZ軸コラム4に対するスライダ5の現在高さや予め設定された”ゼロ”位置からの上下方向の変位を知ることができる。
【0013】
また、前記R軸ロッド7の先端には前記ワークWに接触できる測定子10aをもつ検出器10を取り付けられる”L”字状クランプ11が固定ねじ12で固定される。
前記測定機本体1の表面には、後述する上移動スイッチ13及び下移動スイッチ14を含む複数の操作スイッチ、並びに、検出器10による検出変位やスライダ5の位置情報などを表示する液晶表示器15が配置してある。
【0014】
図2は前述した真円度測定機のスライダ駆動装置の詳細を示し、スライダ5を上下方向に移動させる送りねじ棒6は前記Z軸コラム4に平行な状態を保って測定機本体1の上面に固定するコラム取付板15の軸受ブロック16に回転可能に軸支される。
そして、仮想線で示すように、前記送りねじ棒6のねじ部6aにはスライダ5から延長されたナット部5aがねじ込まれ、また、前記コラム取付板15の下面の取付ブラケット17は貫通穴18を通って測定機本体1中に位置される。
前記送りねじ棒6の基端部6bの先端は前記取付ブラケット17の下部に固定する駆動モータ20の駆動軸にカップリング20aを介して接手され、直流モータで構成する同駆動モータ20の回転により送りねじ棒6が任意方向に回転駆動される。
【0015】
一方、測定機本体1の側壁には手動回転できるZ軸手動つまみ21が軸受スリーブ22を介して回転可能に支持される。即ち、同軸受スリーブ22には測定機本体1の側壁を貫通するつまみ軸21aが軸支され、同つまみ軸21aの機外側端部には指先でつまんで回転できるZ軸手動つまみ21が固定され、つまみ軸21aの機内側端部には駆動ピニオン23が固定される。
また、前記駆動ピニオン23に臨む送りねじ棒6の基端部6bには従動クラウン歯車24が自由に回転できる状態に嵌合され、この従動クラウン歯車24の歯部24aは前記駆動ピニオン23の駆動歯23aに噛み合わされ、したがってZ軸手動つまみ21の時計方向または反時計方向の回転運動は駆動ピニオン23を介して従動クラウン歯車24に伝達されることになる。
【0016】
前記送りねじ棒6と前記従動クラウン歯車24との間には、駆動モータ20が励磁されない場合に、Z軸手動つまみ21に加えられた回転運動を従動クラウン歯車24を介して送りねじ棒6に伝達する電磁クラッチ25が送りねじ棒6の基端部6bと同軸的に組み込まれる。
図3に詳細を示された電磁クラッチ25は、前記取付ブラケット17に固定するクラッチ本体25aと、前記従動クラウン歯車24のハブ24bに固定されるクラッチハブ25bとを備え、このクラッチ本体25aの内部には電磁ソレノイド25c及び軸受25dで軸支されたロータ25eが組み込まれ、同ロータ25eとの間に組み込む複数の圧縮ばね25fの押圧力で強磁性体の摩擦板25gが前記クラッチハブ25bの表面に圧接される。
【0017】
前記基端部6bに嵌められるロータ25eの内孔26にはキー溝27が形成され、同キー溝27に位置されるキー28により同ロータ25eが送りねじ棒6の回転運動に随伴される。
また、電磁クラッチ25の摩擦板25gは、電磁ソレノイド25cが励磁されると、圧縮ばね25fの押圧力に抗してロータ側に吸着されるから、摩擦板25gとクラッチハブ25bとの間のトルク伝達が切り離されることになる。
【0018】
図4は前述したスライダ駆動装置の制御部を示し、上移動スイッチ13及び下移動スイッチ14の信号を入力される制御装置30はこれらの上移動スイッチ13または下移動スイッチ14からの入力に応じた回転方向と回転量に応じて駆動モータ20を駆動する。
そして、この制御装置30は上移動スイッチ13または下移動スイッチ14からの入力信号が存在する場合、電磁クラッチ25の電磁ソレノイド25cを励磁し、送りねじ棒6と従動クラウン歯車24との間を動力的に切り離す。
【0019】
図示実施例の真円度測定機のスライダ5駆動装置は、以上に述べたような構造であるから、上移動スイッチ13または下移動スイッチ14が操作されない通常の状態では、電磁クラッチ25の電磁ソレノイド25cが消磁状態におかれ、同電磁クラッチ25の摩擦板25gがクラッチハブ25bに圧接した動力伝達状態にある。
したがって、Z軸手動つまみ21を手動操作すると、同Z軸手動つまみ21の回転運動は駆動ピニオン23、従動クラウン歯車24、クラッチハブ25b、摩擦板25g、ロータ25eを介して送りねじ棒6の基端部6bに伝達され、Z軸手動つまみ21の回転角に対応した角度だけ送りねじ棒6が対応方向に回転され、この送りねじ棒6の回転角だけスライダ5が上昇または下降される。
【0020】
スライダ5が自動的に上下動される場合は、上移動スイッチ13または下移動スイッチ14が操作されるが、上移動スイッチ13または下移動スイッチ14が指先で操作されると、制御装置30はこれらの上移動スイッチ13または下移動スイッチ14の入力に応じて、駆動モータ20を選択的に正転または逆転させる。
よって、駆動モータ20の正転または逆転運動はカップリング20aを介して送りねじ棒6の基端部6bに直接に伝達されるので、送りねじ棒6の回転運動によりスライダ5が希望する方向に移動されることになる。
【0021】
駆動モータ20による送りねじ棒6の回転運動の際、上移動スイッチ13または下移動スイッチ14からの入力に基づいて制御装置30は電磁クラッチ25の電磁ソレノイド25cを励磁するから、同電磁ソレノイド25cの磁力により電磁クラッチ25の摩擦板25gがクラッチハブ25bから引き離され、送りねじ棒6と従動クラウン歯車24との間の動力伝達が遮断される。
電磁ソレノイド25cによる同動力遮断状態は、上移動スイッチ13または下移動スイッチ14の出力信号が存在する限り続行されるため、回転される送りねじ棒6の回転トルクが従動クラウン歯車24及びZ軸手動つまみ21に伝達されることはなく、したがってZ軸手動つまみ21がスライダ5の自動操作時に不用意に回転されることがなくなる。
【0022】
なお、以上の実施形態では送りねじ棒6と従動クラウン歯車24の間に電磁クラッチ25を介装したが、駆動ピニオン23とZ軸手動つまみ21の間に電磁クラッチ25を介装してもよい。
また、クラッチは必ずしも電磁クラッチである必要はなく、空気や油によって操作される流体クラッチとソレノイドバルブの組み合わせでもよい。例えば空気クラッチの場合には、空気圧力源の出力をソレノイドバルブ経由として空気クラッチ操作を行う構成とすれば、ソレノイドバルブのオン、オフによって空気クラッチの接続、開放操作が可能となる。このようにすれば、熱源となるソレノイドバルブを測定機本体から離隔させて設置することができるので、熱的外乱を防止できる利点を有する。
【0023】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1及び請求項2記載の発明では、駆動モータによる送りねじ棒の回転駆動時クラッチで手動つまみを送りねじ棒から切り離すので、手動つまみの不用意な回転でオペレータの衣服や身体に危険が及ぼされるのを避けることができ、特に請求項1記載の発明によると、スライダの移動を行う移動スイッチの出力信号がある時にのみ、自動的にクラッチを動作させて送りねじ棒から手動つまみを切り離すため、操作性の良い表面性状測定機を得ることができる。また、請求項2記載の発明では、駆動モータによる送りねじ棒の駆動時のみに電磁クラッチが励磁されるので、通常の手動つまみの使用時に無駄な電力が消費されることもない
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による真円度測定機の一部切欠き全体斜視図である。
【図2】同真円度測定機のスライダ駆動装置の一部切欠き断面図である。
【図3】同スライダ駆動装置に用いる電磁クラッチの断面図である。
【図4】同真円度測定機の制御部のブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
1 測定機本体
3 Z軸コラム(案内部材)
5 スライダ
6 送りねじ棒
6b 基端部
13 上移動スイッチ
14 下移動スイッチ
20 駆動モータ
21 Z軸手動つまみ(手動つまみ)
23 駆動ピニオン
24 従動クラウン歯車
25 電磁クラッチ
25b クラッチハブ
25c 電磁ソレノイド
25e ロータ
25f 圧縮ばね
25g 摩擦板

Claims (2)

  1. 案内部材により案内・支持されるスライダを送る駆動モータ駆動の送りねじ棒の基端部に従動クラウン歯車を設け、手動回転できる手動つまみの回転を同従動クラウン歯車に伝達可能にするとともに、前記手動つまみを前記送りねじ棒の基端部に対して自由に回転できる状態とし、同手動つまみと前記基端部との間にクラッチを設けると共に、前記スライダの移動を指示できる移動スイッチを備え、同移動スイッチからの信号を入力されて移動スイッチの移動操作時に前記駆動モータに回転を指示すると共に前記クラッチを動作させて前記送りねじ棒から前記手動つまみを切り離す制御装置とを備え、前記駆動モータによる送りねじ棒の駆動時に同クラッチを解放状態として手動つまみへの回転力の逆伝達を防止したことを特徴とする表面性状測定機のスライダ駆動装置。
  2. 前記クラッチは電磁クラッチで構成され、ソレノイドの消磁状態で前記手動つまみの回転力を送りねじ棒に伝達可能とし、その励磁により前記手動つまみを前記送りねじ棒から切り離すことを特徴とする請求項1記載の表面性状測定機のスライダ駆動装置。
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