JP4001534B2 - Laser marking machine gimbal mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築現場などにおいて、壁、天井、床などの被照射体に墨出し用のレーザー光を投光するレーザー墨出し器に関するもので、特にレーザー光源ユニットが装着された振り子を支持体に揺動自在に支持するジンバル機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザー墨出し器はレーザー光源として一般に半導体レーザーが用いられている。半導体レーザーから出射されるレーザー光は拡散光であるため、これをコリメータレンズによってほぼ平行光束とし、これを円柱状のロッドレンズに透過させることにより一方向にのみ拡散させ、これを壁、天井、床などの被照射体に投光して、レーザー光による鉛直方向のラインあるいは水平方向のラインを引くようにしたのがレーザー墨出し器である。レーザー墨出し器は、その設置姿勢が傾いていても鉛直ラインあるいは水平ラインが正しく引かれるように、ジンバル機構が用いられている。すなわち、ジンバル機構によって振り子が常時所定の姿勢を保つように吊り下げられ、半導体レーザー、コリメータレンズ、ロッドレンズなどがホルダによって一体に保持されてなるレーザー光源ユニットが上記振り子に取り付けられ、上記光源ユニットが常時定められた姿勢を保つようになっている。
【0003】
レーザー墨出し器におけるジンバル機構は、一般に、軸受としてボールベアリングのような精密部品を用い、対をなす上記軸受で軸を回転可能に支持し、この軸によって上記振り子を揺動可能に吊り下げている。図3に、レーザー墨出し器の概略を示す。
【0004】
図3において、レーザー墨出し器の基盤となる板状のベース10の下面側には三つの脚40が取り付けられて三脚を構成している。それぞれの脚40はベース10からの突出長さを調整可能となっていて、ベース10の姿勢を水平に調整することができるようになっている。ベース10の上面側には適宜数の、例えば3本の支柱12が立てられていて、各支柱12の上端にはジンバル機構15が取り付けられている。ジンバル機構15は、外周側の固定枠16と、その内側に軸22によって揺動可能に支持された揺動枠を有し、さらに、この揺動枠に対して振り子20を揺動可能に支持する軸(図示されず)を有してなる。上記軸22は同一線上に配置された一対の軸からなり、上記揺動枠を両側から揺動可能に支持している。上記振り子20を揺動可能に支持する軸は上記軸22に対して直交する方向の軸である。上記固定枠16、軸22、上記揺動枠、この揺動枠で振り子20を吊り下げるための軸などによって所謂ジャイロを構成していて、振り子20は、固定枠16に対してあらゆる方向に揺動することができるようになっている。
【0005】
振り子20にはレーザー光源ユニット44、46が組み込まれている。レーザー光源ユニット44、46はいずれも、半導体レーザーなどからなるレーザー光源と、このレーザー光源からのレーザー光をほぼ平行光束にするコリメータレンズ、ほぼ平行光束となったレーザー光を一方向にのみ拡散する円柱形のレンズ(以下「ロッドレンズ」という)などの光学部品を含んでいる。また、これら光学部品を保持するホルダを有している。一方のレーザー光源ユニット44は、レーザー光を鉛直方向にのみ拡散して投射する鉛直方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットであって、振り子20の上端部に取り付けられている。他方のレーザー光源ユニット46は、レーザー光を水平方向にのみ拡散して投射する水平方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットであって、ジンバル機構15の下側において振り子20に取り付けられている。
【0006】
振り子20は、上記ジンバル機構15を介して吊り下げられることにより、レーザー墨出し器の上記ベース10およびこれと一体の部材、例えば筐体に対し常に所定の姿勢、すなわち鉛直方向の姿勢をとることができる。そして、上記レーザー光源ユニット44から鉛直方向のレーザーライン光が照射され、上記レーザー光源ユニット16から水平方向のレーザーライン光が照射されるようになっている。レーザーライン光照射用レーザー光源ユニットは、半導体レーザーなどのレーザー光源、レーザー光源から出射される拡散レーザー光を平行光束とするコリメータレンズ、上記平行光束を一方向にのみ拡散するロッドレンズ、これら光学部品を保持するホルダなどによって構成される。上記ロッドレンズが平行光束を垂直方向にのみ拡散するようにレーザー光源ユニットが配置されれば、垂直方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットとなり、上記ロッドレンズが平行光束を水平方向にのみ拡散するようにレーザー光源ユニットが配置されれば、水平方向のレーザーライン光照射用レーザー光源ユニットとなる。
【0007】
図4は従来のレーザー墨出し器におけるジンバル機構の例を示す。ジンバル機構は、上記のように、固定枠と揺動枠とを揺動可能に支持する軸と、この軸に直行する方向の軸であって揺動枠に対して振り子を揺動可能に支持する軸とを有している。図4は、揺動枠17に対する振り子20の支持機構の例を示している。図4において、揺動枠17はその外側に配置されている図示されない固定枠と水平軸によって連結されることにより揺動可能に支持されている。揺動枠17は一対のベアリング24、26の介在のもとにシャフト23の両端部を回転自在に支持している。揺動枠17と、ベアリング24、26と、シャフト23との関係は次の通りである。
【0008】
対をなすベアリング24、26の片方の(図4において左側の)ベアリング24は、その外輪27が揺動枠17の片側の嵌合孔に嵌められている。この嵌合孔の外側に形成された雌ねじ部に外ナット34がねじ込まれている。上記外輪27は外ナット34と上記嵌合孔の段部との間に挟み込まれて揺動枠17に固定されている。対をなすベアリング24、26の他方の(図4において右側の)ベアリング26は、その外輪31が揺動枠17の他方の嵌合孔に、軸方向に摺動可能に嵌められている。上記他方の嵌合孔の外側に形成された雌ねじ部に外ナット52がねじ込まれ、外ナット52のねじ込み位置によって上記外輪31の位置が規制されるようになっている。各ベアリング24、26の内輪28,32はシャフト23の両端部に実質一体に結合されている。以上説明した構成から明らかなように、上記外ナット52は、対をなすベアリング24、26に与圧すなわち軸方向の押圧力を与えかつ与圧を調整するためのナットである。
【0009】
シャフト23は振り子20を貫通し、シャフト23の長さ方向中間部において振り子20にねじ込まれた止めねじ48がシャフト23に圧接させられることにより、振り子20とシャフト23とが実質一体となっている。振り子20はシャフト23とともに揺動可能に支持されている。
以上説明した支持機構と同様の構成は、固定枠に対して揺動枠を揺動可能に支持する構造にも適用可能で、この固定枠に対する揺動枠の支持機構と、上記揺動枠に対する振り子の支持機構とを有することによって、所謂ジャイロ型のジンバル機構が構成されている。
特開2002−213954号公報(特許文献1)に記載されているジンバル機構は、図4に示す従来例のジンバル機構と同様の技術思想によるものである。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−213954号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
レーザー墨出し器のジンバル機構においては、対をなすベアリングにかかる与圧力がジンバル機構の動作感度(墨出し器本体の傾きに対する振り子の姿勢修正の応答性)に影響を及ぼす。ジンバル機構のがたつきを無くすためにはある程度の与圧を与える必要があるが、与圧が大きくなるにつれてジンバル機構の動作感度が低下する。したがって、図4に示すような従来のレーザー墨出し器のジンバル機構によれば、与圧調整用の外ナット52によってベアリングにかかる与圧を微妙に調整しながらジンバル機構の動作感度を精度よく調整する必要がある。しかしながら、かかる外ナット52による動作感度調整作業は、微妙で面倒な与圧調整作業を伴うことから、調整に長い時間を要していた。
【0012】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、基本的にはベアリングにかかる与圧の調整をしなくてもジンバル機構の所定の動作感度が得られるようにし、必要な場合にのみ与圧を調整すれば足りるように、かつ、与圧を調整する場合でも簡単な作業瀬済むように工夫して、動作感度調整作業の簡単化を図ったレーザー墨出し器のジンバル機構を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、レーザー光を所定の方向に出射させるレーザー光源ユニットが装着された振り子と支持体との間に介在し、振り子を揺動自在に支持するレーザー墨出し器のジンバル機構であって、振り子を吊り下げるシャフトと、相対回転可能な外輪と内輪を有し上記支持体とシャフトとの間に介在してシャフトを回転自在に支持する一対のベアリングと、対をなすベアリングの片方の内輪をシャフトの軸線方向に押してシャフトに固定する押さえ部材とを具備していることを特徴とする。そして対をなすベアリングの他方の内輪はこれをシャフトに対して摺動可能に設けたことを特徴とする。
【0014】
対をなすベアリングの片方のベアリングは、その外輪が支持体に固定され、内輪がシャフトに固定される。対をなすベアリングの他方のベアリングは、その内輪がシャフトに摺動可能に嵌められているので、一対のベアリングに与圧がかかることはない。よって、ジンバル機構の動作感度は、ベアリングの精度に依存した最大限の動作感度が保障される。ジンバル機構の精度は対をなすベアリングの精度に依存し、ベアリングの精度が許容される範囲内の精度であれば、ベアリングに与圧をかける必要はない。
【0015】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、押さえ部材はナットであることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、対をなすベアリングの他方の内輪が第2の押さえ部材でシャフトの軸線方向に押されていることを特徴とする。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、第2の押さえ部材はシャフトに位置調整可能にねじ込まれたナットであることを特徴とする。
ベアリングの精度が許容される範囲外にある場合は、ナットからなる第2の押さえ部材のシャフトに対する位置を調整する。これによって対をなすベアリングに与圧がかかるとともに与圧の調整が可能であり、ジンバル機構の精度の確保と動作感度の確保の両立を図ることができる。
【0017】
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、対をなすベアリングの各外輪が支持体に固定されていることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかるレーザー墨出し器のジンバル機構の実施形態について説明する。なお、本発明にかかるジンバル機構は、レーザー光を所定の方向に出射させるレーザー光源ユニットが装着された振り子を支持体で揺動自在に支持する構成のレーザー墨出し器に適用可能であって、図3について説明した構成のレーザー墨出し器にも適用可能である。よって、レーザー墨出し器の概要については説明を省略する。また、図1、図2に示す実施の形態において、図3、図4に示す例における各構成部分に対応する構成部分には共通の符号を付している。
【0019】
図1は本発明にかかるレーザー墨出し器のジンバル機構の一実施形態を示す。ジンバル機構は、図3に示すレーザー墨出し器に関して概要を説明したように、固定枠と揺動枠とを揺動可能に支持する軸と、この軸に直行する方向の軸であって揺動枠に対して振り子を揺動可能に支持する軸とを有している。図1は、揺動枠17に対する振り子20の支持機構の例を示している。図1において、揺動枠17はその外側に配置されている図示されない固定枠と水平軸によって連結されることにより揺動可能に支持されている。揺動枠17は一対のボールベアリング24、26の介在のもとにシャフト23の両端部を回転自在に支持している。揺動枠17と、ベアリング24、26と、シャフト23との関係は次の通りである。
【0020】
対をなすボールベアリング24、26の片方の(図1において左側の)ベアリング24は、その外輪27が揺動枠17の片側の嵌合孔に嵌められている。この嵌合孔の外側に形成された雌ねじ部に外ナット34がねじ込まれている。上記外輪27は外ナット34と上記嵌合孔の段部との間に挟み込まれて揺動枠17に固定されている。対をなすベアリング24、26の他方の(図4において右側の)ベアリング26は、その外輪31が揺動枠17の他方の嵌合孔に、軸方向に摺動可能に嵌められている。上記他方の嵌合孔の外側に形成された雌ねじ部に外ナット36がねじ込まれ、上記外輪31は外ナット36と上記嵌合孔の段部との間に挟み込まれて揺動枠17に固定されている。片方のベアリング24の内輪28はシャフト23の片方の端部に形成された小径部に嵌められている。この小径部に形成された雄ねじ部に押さえ部材としての内ナット38がねじ込まれることにより、上記ベアリング24の内輪28をシャフト23の軸線方向に押し、シャフト23の段部と内ナット38との間に上記内輪28が挟み込まれ、上記内輪28がシャフト23に固定されている。これに対して他方のベアリング26の内輪32は、シャフト23の他方の端部に形成された小径部に、軸線方向に摺動可能に嵌められている。
【0021】
シャフト23は振り子20を貫通し、シャフト23の長さ方向中間部において振り子20にねじ込まれた止めねじ48がシャフト23に圧接させられることにより、振り子20とシャフト23とが実質一体となっている。振り子20はシャフト23とともに揺動可能に支持されている。
以上説明した支持機構と同様の構成は、固定枠に対して揺動枠17を揺動可能に支持する構造にも適用可能で、この固定枠に対する揺動枠17の支持機構と、揺動枠17に対する振り子20の支持機構とを有することによって、所謂ジャイロ型のジンバル機構が構成されている。
【0022】
以上説明した構成から明らかなように、対をなすボールベアリング24、26の片方の内輪28をシャフト23の軸線方向に押してシャフト23に固定する押さえ部材としての内ナット38を具備し、対をなすボールベアリング24、26の他方の内輪32はシャフト23に対して摺動可能であることから、対をなすボールベアリング24、26に与圧はかからない。片側のベアリング24の外輪34が支持体17に固定され、ベアリング24の内輪28がシャフト23に固定されることによって、ベアリング24の支持体17に対する相対位置と、シャフト23のベアリング24に対する相対位置が決まる。他方のベアリング26の支持体17に対する相対位置は、その外輪32が支持体17に固定されることによって決まり、この外輪32と支持体17との相対位置に対応して内輪32がシャフト23の軸線方向に移動することにより、内輪32とシャフト23との相対位置が決まる。
【0023】
このような構成の実施形態によれば、対をなすボールベアリング24、26に与圧がかからないため、上記ベアリング24、26を含むジンバル機構にかかる機械的な抵抗は小さく、ジンバル機構の動作感度が高くなるという利点がある。ただし、対をなすベアリング24、26に与圧がかからないため、与圧をかけた場合と比較すると、ジンバル機構のがたつきが生じる懸念がある。しかしながら、ボールベアリングの精度向上等の要因によって、外輪と内輪との間のがたつきが、レーザー墨出し器のジンバル機構用ボールベアリングとして許容できる範囲内に収まっているものが相当の割合で存在している。そこで、対をなすボールベアリング24、26の、外輪と内輪とのがたつきが許容できる範囲内のものであれば、図1に示す実施形態のように構成し、与圧調整、すなわちジンバル機構の動作感度調整を不要とする。こうすることによって、ジンバル機構の組立工程および調整工程を簡素化することができる。
【0024】
図1に示す実施形態において、対をなすボールベアリング24、26の、外輪と内輪とのがたつきが許容できる範囲からはみ出ている場合は、シャフト23にその軸線方向に摺動可能に嵌められたベアリングの内輪、すなわち、図1に示す例で、右側のベアリング26の内輪32を、第2の押さえ部材で軸線方向に押すとよい。その実施形態を図2に示す。図2において、対をなすボールベアリング24、26のうち、他方のベアリング26の内輪32が嵌められるシャフト23の他端部外周には雄ねじが形成され、この雄ねじに第2の押さえ部材である内ナット50がねじ込まれている。内ナット50はベアリング26の内輪32に当たり、この内輪32をシャフト23の軸線方向に、かつ、シャフト23の長さ方向中心に向かって押している。その他の構成は図1に示す実施形態と同じであるから、説明は省略する。
【0025】
図2に示す実施形態によれば、対をなすボールベアリング24、26の外輪と内輪とのがたつきが、許容できる範囲からはみ出ている場合は、第2の押さえ部材である内ナット50を回転させながら、内ナット50でベアリング26の内輪32を押す。これによって、対をなすボールベアリング24、26に与圧が与えられる。しかし、この与圧は、対をなすボールベアリング24、26の、外輪と内輪とのがたつきが許容できる範囲内に収まる程度のごく僅かでよい。僅かな与圧がかかるように、シャフト23に対するベアリング26の内輪32の位置を調整する。こうすることによって、対をなすボールベアリング24、26の、外輪と内輪とのがたつきが許容できる範囲内に収まるから、内ナット50で調整するにしても、簡単な調整作業でよい。また、対をなすボールベアリング24、26を有してなるジンバル機構の動作感度を高く維持した状態で、ジンバル機構のがたつきを低減することができるという利点もある。
【0026】
図2に示す実施形態のように、シャフト23の両端部に雄ねじを形成しておき、第2の押圧部材としての内ナット50を使用する必要がない場合は、図1に示す実施形態と実質同一の構成とし、ジンバル機構のがたつきを低減するために他方のベアリング26の内輪32を軸線方向に押す必要がある場合にのみ、図2に示すように第2の押圧部材としての内ナット50を使用するようにしてもよい。
【0027】
図1および図2に示す実施形態では、ボールベアリング24、26の内輪28、32を押圧する部材として内ナット38、50を使用しているが、内ナット38、50に代わる適宜の押圧部材、例えば、押圧リング、押圧ピンなどを用いてもよい。さらに、製造工程乃至は調整工程においてのみ押圧部材を用いて内輪28、32を押してそれらの位置を調整し、位置調整された内輪28、32をシャフト23に接着してもよい。この場合の接着剤が押圧部材と実質同一の働きをする。または位置調整した上記押圧部材をシャフト23に接着してもよい。
【0028】
本発明にかかるレーザー墨出し器は、水平方向にのみ、または垂直方向にのみレーザー光を投射するものであってもよいし、下げ振りと称して、被検体の鉛直度を確認するためにレーザー光が鉛直線を描くように放射されるものであってもよい。さらに、これらの組み合わせであってもよい。
図1、図2に示す実施形態は、固定枠に揺動自在に支持された揺動枠17と、振り子20を支持するシャフト23とを回転可能に支持するベアリング部分の構成にかかるものであったが、図3について説明した固定枠と揺動枠とを相対回転可能に連結するベアリング部分の構成に、本発明の技術思想を採り入れてもよい。
【0029】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、対をなすベアリングの片方のベアリングは、その外輪が支持体に固定され、内輪がシャフトに固定され、対をなすベアリングの他方のベアリングは、その内輪がシャフトに摺動可能に嵌められているので、一対のベアリングに与圧がかかることはない。よって、ジンバル機構の動作感度は、ベアリングの精度に依存した最大限の動作感度が保障される。ジンバル機構の精度は対をなすベアリングの精度に依存し、ベアリングの精度が許容される範囲内の精度であれば、ベアリングに与圧をかける必要はないから、調整がきわめて容易なレーザー墨出し器のジンバル機構を得ることができる。
【0030】
請求項3記載の発明によれば、対をなすベアリングの他方の内輪は第2の押さえ部材でシャフトの軸線方向に押すように構成されているため、ジンバル機構のがたつきが許容範囲をはみ出る場合は、第2の押さえ部材を用いて対をなすベアリングの他方の内輪を押すことによってジンバル機構のがたつきを無くすことができる。第2の押さえ部材によるベアリングの内輪の押圧は、ジンバル機構のがたつきを許容範囲内に収める程度でよいから、調整は簡単である。
【0031】
請求項4記載の発明によれば、上記第2の押さえ部材は、シャフトに位置調整可能にねじ込まれたナットからなるものであるため、ベアリングの内輪の微妙な押圧力調整を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるレーザー墨出し器のジンバル機構の実施形態を示す平面断面図である。
【図2】本発明にかかるレーザー墨出し器のジンバル機構の第2実施形態を示す平面断面図である。
【図3】本発明を適用化なレーザー墨出し器の例を概略的に示す一部断面側面図である。
【図4】従来のレーザー墨出し器のジンバル機構の例を示す平面断面図である。
【符号の説明】
20 振り子
23 シャフト
24 ベアリング
26 ベアリング
27 外輪
28 内輪
31 外輪
32 内輪
38 押さえ部材
50 第2の押さえ部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser marking device that projects laser light for marking on irradiated objects such as walls, ceilings, and floors in construction sites and the like, and in particular, supports a pendulum equipped with a laser light source unit. The present invention relates to a gimbal mechanism that is swingably supported.
[0002]
[Prior art]
A laser marking device generally uses a semiconductor laser as a laser light source. Since the laser light emitted from the semiconductor laser is diffused light, it is made into a substantially parallel light beam by a collimator lens, and diffused only in one direction by transmitting it through a cylindrical rod lens. The laser marking device is designed to project a vertical line or a horizontal line by laser light by projecting on an irradiated object such as a floor. The laser marking device uses a gimbal mechanism so that a vertical line or a horizontal line is drawn correctly even when the installation posture is inclined. That is, a pendulum is always suspended by a gimbal mechanism so as to maintain a predetermined posture, and a laser light source unit in which a semiconductor laser, a collimator lens, a rod lens and the like are integrally held by a holder is attached to the pendulum, and the light source unit Is always in a fixed posture.
[0003]
The gimbal mechanism in a laser marking device generally uses precision parts such as ball bearings as bearings, and supports the shaft rotatably with the pair of bearings, and the pendulum is suspended by the shaft so as to swing. Yes. FIG. 3 shows an outline of the laser marking device.
[0004]
In FIG. 3, three
[0005]
Laser
[0006]
The
[0007]
FIG. 4 shows an example of a gimbal mechanism in a conventional laser marking device. As described above, the gimbal mechanism is a shaft that supports the fixed frame and the swing frame so as to be swingable, and an axis that is perpendicular to the shaft, and supports the pendulum so as to swing relative to the swing frame. Shaft. FIG. 4 shows an example of a support mechanism for the
[0008]
The
[0009]
The
The structure similar to the support mechanism described above can also be applied to a structure in which the swing frame is swingably supported with respect to the fixed frame. The swing frame support mechanism for the fixed frame and the swing frame are By having a pendulum support mechanism, a so-called gyro-type gimbal mechanism is configured.
The gimbal mechanism described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-213554 (Patent Document 1) is based on the same technical idea as the conventional gimbal mechanism shown in FIG.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-213554
[Problems to be solved by the invention]
In the gimbal mechanism of the laser marking device, the pressure applied to the paired bearings affects the operation sensitivity of the gimbal mechanism (responsiveness of the posture correction of the pendulum relative to the tilt of the marking device body). In order to eliminate the rattling of the gimbal mechanism, it is necessary to apply a certain amount of pressure. However, as the pressure increases, the operation sensitivity of the gimbal mechanism decreases. Therefore, according to the gimbal mechanism of the conventional laser marking device as shown in FIG. 4, the operation sensitivity of the gimbal mechanism is accurately adjusted while finely adjusting the pressure applied to the bearing by the
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. Basically, a predetermined operation sensitivity of the gimbal mechanism can be obtained without adjusting the pressure applied to the bearing. The laser marking device has been devised so that it is sufficient to adjust the pressurization only when necessary, and to make it easy to work even when adjusting the pressurization. An object of the present invention is to provide a gimbal mechanism.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is arranged between a pendulum to which a laser light source unit for emitting laser light in a predetermined direction is mounted and a support, and the pendulum can be swung freely. A gimbal mechanism for a laser marking device to be supported, which includes a shaft that suspends a pendulum, an outer ring and an inner ring that can rotate relative to each other, and is interposed between the support and the shaft so as to rotatably support the shaft. And a pressing member that presses one inner ring of the pair of bearings in the axial direction of the shaft and fixes it to the shaft. The other inner ring of the pair of bearings is provided so as to be slidable with respect to the shaft.
[0014]
One of the paired bearings has an outer ring fixed to the support and an inner ring fixed to the shaft. The other bearing of the pair of bearings has an inner ring slidably fitted on the shaft, so that no pressure is applied to the pair of bearings. Therefore, the operation sensitivity of the gimbal mechanism is guaranteed the maximum operation sensitivity depending on the accuracy of the bearing. The accuracy of the gimbal mechanism depends on the accuracy of the paired bearings, and it is not necessary to apply pressure to the bearing as long as the accuracy of the bearing is within an allowable range.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressing member is a nut.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the other inner ring of the pair of bearings is pressed in the axial direction of the shaft by the second pressing member.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the second pressing member is a nut screwed into the shaft so that the position thereof can be adjusted.
When the accuracy of the bearing is outside the allowable range, the position of the second pressing member made of a nut with respect to the shaft is adjusted. As a result, a pressure is applied to the pair of bearings and the pressure can be adjusted, so that both the accuracy of the gimbal mechanism and the operation sensitivity can be ensured.
[0017]
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, characterized in that each outer ring of a pair of bearings is fixed to a support.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a gimbal mechanism of a laser marking device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The gimbal mechanism according to the present invention can be applied to a laser marking device configured to swingably support a pendulum mounted with a laser light source unit that emits laser light in a predetermined direction with a support, The present invention can also be applied to the laser marking device having the configuration described with reference to FIG. Therefore, the description of the outline of the laser marking device is omitted. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given to the components corresponding to the components in the examples shown in FIGS. 3 and 4.
[0019]
FIG. 1 shows an embodiment of a gimbal mechanism of a laser marking device according to the present invention. As described in the outline of the laser marking device shown in FIG. 3, the gimbal mechanism is a shaft that supports the fixed frame and the swing frame so as to be swingable, and an axis in a direction perpendicular to the shaft. And a shaft for swingably supporting the pendulum with respect to the frame. FIG. 1 shows an example of a support mechanism for the
[0020]
One of the paired
[0021]
The
The structure similar to the support mechanism described above can also be applied to a structure in which the
[0022]
As is apparent from the configuration described above, the
[0023]
According to the embodiment having such a configuration, since no pressure is applied to the paired
[0024]
In the embodiment shown in FIG. 1, when the rattling of the outer and inner rings of the paired
[0025]
According to the embodiment shown in FIG. 2, when the rattling between the outer ring and the inner ring of the
[0026]
As in the embodiment shown in FIG. 2, male screws are formed at both ends of the
[0027]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
[0028]
The laser marking device according to the present invention may project a laser beam only in the horizontal direction or only in the vertical direction, or referred to as a downward swing to check the vertical degree of the subject. The light may be emitted so as to draw a vertical line. Further, a combination of these may be used.
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 relates to a configuration of a bearing portion that rotatably supports a
[0029]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, one of the paired bearings has an outer ring fixed to the support, an inner ring fixed to the shaft, and the other bearing of the paired bearings has an inner ring connected to the shaft. Therefore, a pressure is not applied to the pair of bearings. Therefore, the operation sensitivity of the gimbal mechanism is guaranteed the maximum operation sensitivity depending on the accuracy of the bearing. The accuracy of the gimbal mechanism depends on the accuracy of the paired bearings, and if the accuracy of the bearings is within the allowable range, there is no need to apply pressure to the bearings. The gimbal mechanism can be obtained.
[0030]
According to the third aspect of the present invention, the other inner ring of the pair of bearings is configured to be pushed in the axial direction of the shaft by the second pressing member, so that the rattling of the gimbal mechanism exceeds the allowable range. In this case, the rattling of the gimbal mechanism can be eliminated by pressing the other inner ring of the pair of bearings using the second pressing member. The adjustment of the inner ring of the bearing by the second pressing member is simple because it is sufficient to keep the rattling of the gimbal mechanism within an allowable range.
[0031]
According to the fourth aspect of the present invention, the second pressing member is made of a nut screwed into the shaft so that the position of the second pressing member can be adjusted. Therefore, it is possible to accurately perform fine pressing force adjustment of the inner ring of the bearing. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view showing an embodiment of a gimbal mechanism of a laser marking device according to the present invention.
FIG. 2 is a plan sectional view showing a second embodiment of the gimbal mechanism of the laser marking device according to the present invention.
FIG. 3 is a partial sectional side view schematically showing an example of a laser marking device to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a plan sectional view showing an example of a gimbal mechanism of a conventional laser marking device.
[Explanation of symbols]
20
Claims (5)
振り子を吊り下げるシャフトと、
相対回転可能な外輪と内輪を有し上記支持体と上記シャフトとの間に介在してシャフトを回転自在に支持する一対のベアリングと、
対をなすベアリングの片方の内輪を上記シャフトの軸線方向に押してシャフトに固定する押さえ部材とを具備し、
対をなすベアリングの他方の内輪はシャフトに対して摺動可能であることを特徴とするレーザー墨出し器のジンバル機構。A gimbal mechanism for a laser marking device, which is interposed between a pendulum and a support, on which a laser light source unit that emits laser light in a predetermined direction is mounted, and supports the pendulum in a swingable manner.
A shaft for hanging the pendulum,
A pair of bearings having a relatively rotatable outer ring and an inner ring, and interposed between the support and the shaft so as to rotatably support the shaft;
A pressing member for pressing one inner ring of the bearings in a pair in the axial direction of the shaft and fixing the shaft to the shaft;
A gimbal mechanism for a laser marking device, wherein the other inner ring of the pair of bearings is slidable with respect to the shaft.
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