JP5237178B2 - 移動機構の防塵装置および測定機 - Google Patents
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Description
この結果からも分かるように、蛇腹部材を用いたものでは、摺動抵抗や引っ掛かりによって、測定データにスパイクノイズが発生していることが分かる。従って、今後、測定精度の要求が高くなるにつれて、蛇腹構造の防塵装置の影響を無視することができなくなることが予想され、新しい防塵装置が要望される。
このとき、可動部材と第1蛇腹部材および第2蛇腹部材とを連結するワイヤは、可動部材の略重心を通りかつ可動部材の移動方向に沿った軸線上に配置され、両端が可動部材の移動方向両端に連結されているから、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の摺動抵抗は、可動部材の重心に加わる。そのため、可動部材には偏荷重が加わることがなく、可動部材の挙動を安定させることができるから、可動部材への影響を極力低減できる。
このような構成によれば、可動部材の移動方向に対して直交する幅方向両側に、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の幅方向両端部を収納しガイドする蛇腹ガイドが可動部材の移動方向に沿って配置されているから、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の幅方向両端部の隙間から異物が侵入するのを防止できる。また、蛇腹ガイドの内部にガイド機構が配置されているから、蛇腹ガイドがガイド機構の設置スペースを確保しつつ、蛇腹ガイドの両端部をガイドできる。
このような構成によれば、第1蛇腹部材の可動部材側端部および第2蛇腹部材の可動部材側端部に、それぞれ両端がガイド機構に支持された連結部材が取り付けられ、この連結部材にワイヤが接続されているから、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の連結部材の移動、つまり、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の伸縮動作を円滑に行うことができる。
このような構成によれば、ガイド機構が、ガイドレールおよびにスライドブロックを備えたリニアガイドによって構成されているから、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の連結部材の摺動抵抗を極力軽減できる。その結果、第1蛇腹部材および第2蛇腹部材の移動に伴う測定精度への影響を低減できるから、測定精度の向上に寄与できる。
このような構成によれば、上述した各移動機構の防塵装置で述べた効果が期待できる。
<形状測定機の説明(図1および図2参照)>
図1は、本発明の防塵装置および測定機を形状測定機に適用した実施形態の正面図、図2は、同形状測定機の側面図である。
本実施形態に係る形状測定機は、基台1と、被測定物を載置する可動部材としてのステージ2と、このステージ2を前後方向(Y軸方向)へ変位させるY軸移動機構3と、基台1の上面にステージ2を跨いで設けられた門形フレーム4と、この門形フレーム4のクロスレール4Aに左右方向(X軸方向)へ変位可能に設けられたXスライダ5と、このXスライダ5をX軸方向へ移動させるX軸移動機構6と、Xスライダ5に上下方向(Z軸方向)へ移動可能に設けられたZスライダ7と、このZスライダ7を昇降させるZ軸移動機構8と、Zスライダ7の下端に設けられたプローブ9と、Y軸移動機構3を覆う防塵装置10とを含んで構成されている。
Y軸移動機構3は、図4に示すように、支持台11の上面にY軸方向と平行に支持されたボールねじ軸15と、このボールねじ軸15を回転させるモータ16と、ステージ2に設けられているとともにボールねじ軸15に螺合されたナット部材17とを有する送りねじ機構によって構成されている。
X軸移動機構6やZ軸移動機構8も、Y軸移動機構3と同様に、例えば、ボールねじ軸と、モータと、ボールねじ軸に螺合されたナット部材とを有する送りねじ機構によって構成されている。
なお、これらY軸移動機構3、門形フレーム4、Xスライダ5、X軸移動機構6、Zスライダ7およびZ軸移動機構8などは、プローブ9と可動部材としてのステージ2とを、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向、つまり、三次元方向へ相対移動させる相対移動機構を構成している。
Y軸移動機構3の防塵装置10は、ステージ2およびY軸移動機構3の周囲を覆う防塵ケース20と、この防塵ケース20の開口23を覆う第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32と、この第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の伸縮方向に対して直交する幅方向両側にステージ2の移動方向に沿って配置され第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の幅方向両端部を収納しガイドする蛇腹ガイド40と、この蛇腹ガイド40の内部に配置され第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の内端部をガイドするガイド機構50と、ステージ2の移動に同期して第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32が伸縮するようにステージ2と第1蛇腹部材31の内端部および第2蛇腹部材32の内端部との間に掛け回されたワイヤ60とを備えて構成されている。
第1蛇腹部材31は、ステージ2の移動方向に沿って伸縮可能になるようにステージ2の移動方向に一定幅で折り返されて構成され、ステージ2の移動領域のうち、ステージ2を挟んだ一方側に防塵ケース20の開口23を塞ぐように配置されている。第1蛇腹部材の外端部(図3,図4中右端部)は、前壁21Aの上端に固定され、内端部(ステージ側端部)には、両端がガイド機構50に支持された連結部材33が取り付けられている。
第2蛇腹部材32も、ステージ2の移動方向に沿って伸縮可能になるようにステージ2の移動方向に一定幅で折り返されて構成され、ステージ2の移動領域のうち、ステージ2を挟んだ他方側に防塵ケース20の開口23を塞ぐように配置されている。第2蛇腹部材32の外端部(図3,図4中左端部)は、後壁21Bの上端に固定され、内端部(ステージ側端部)には、両端がガイド機構50に支持された連結部材34が取り付けられている。
ガイド機構50は、蛇腹ガイド40の内部に配置された2本のガイドレール51と、この各ガイドレール51に図示省略の転動子を介して摺動可能に設けられ連結部材33,34の両端を支持したスライドブロック52,53とを備えるリニアガイドによって構成されている。
具体的には、ワイヤ60は、一端がステージ2の前端に接続され、他端がガイドローラ61、ガイドローラ64、ガイドローラ62、ガイドローラ63に掛け回されたのち、ステージ2の後端に接続されている。ガイドローラ64とガイドローラ62との間のワイヤ60に、第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の連結部材33,34が接続されている。
測定にあたっては、ステージ2の上に被測定物を載置したのち、ステージ2をY軸方向へ、プローブ9をX軸およびZ軸方向へ移動させながら、プローブ9を被測定物に接触させる。すると、そのときの各軸の座標値、つまり、ステージ2のY軸座標値、プローブ9のX軸およびZ軸値が取り込まれるから、これらの座標値から被測定物の寸法や形状が測定される。
いま、ステージ2がY軸方向へ移動すると、例えば、図4中右方向へ移動すると、ステージ2の移動に伴って、第1蛇腹部材31が縮み、第2蛇腹部材32が伸びるから、防塵ケース20の開口23が常に塞がれた状態で、ステージ2を移動させることができる。
(1)ステージ2と第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32とを連結するワイヤ60は、ステージ2の略重心を通りかつステージ2の移動方向に沿った軸線上に配置され、両端がステージ2の移動方向両端に連結されているから、第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の摺動抵抗は、ステージ2の重心に加わる。そのため、ステージ2には偏荷重が加わることがなく、ステージ2の挙動を安定させることができるから、ステージ2への影響を極力低減できる。
また、蛇腹ガイド40の内部にガイド機構50が配置されているから、蛇腹ガイド40がガイド機構50の設置スペースを確保しつつ、第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の両端部をガイドできる。
なお、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
前記実施形態では、ステージ2の移動方向に対して直交する幅方向両側に、第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の幅方向両端部を収納しガイドする断面コ字状の蛇腹ガイド40を配置したが、蛇腹ガイド40を設けなくてもよい。つまり、第1蛇腹部材31および第2蛇腹部材32の内端部をガイドするガイド機構50のみであってもよい。
また、前記実施形態で述べた形状測定機に限らず、画像測定機や三次元測定機などの測定機であってもよく、あるいは、工作機械などでもよい。つまり、可動部材を往復直線移動させる移動機構を備えた測定機や工作機械などに、本発明の防塵装置を適用できる。
3…Y軸移動機構(移動機構)、
10…防塵装置、
31…第1蛇腹部材、
32…第2蛇腹部材、
33…連結部材、
34…連結部材、
40…蛇腹ガイド、
50…ガイド機構、
51…ガイドレール、
52,53…スライドブロック。
Claims (5)
- 可動部材を往復直線移動させる移動機構の防塵装置であって、
前記可動部材の移動領域のうち、前記可動部材を挟んだ一方側を覆う伸縮可能な第1蛇腹部材と、
前記可動部材の移動領域のうち、前記可動部材を挟んだ他方側を覆う伸縮可能な第2蛇腹部材と、
前記第1蛇腹部材および前記第2蛇腹部材の伸縮方向に対して直交する幅方向両端側に前記可動部材の移動方向に沿って配置され前記第1蛇腹部材および前記第2蛇腹部材の可動部材側端部をガイドするガイド機構と、
前記可動部材の移動に同期して前記第1蛇腹部材および前記第2蛇腹部材が伸縮するように、前記可動部材と前記第1蛇腹部材の可動部材側端部および前記第2蛇腹部材の可動部材側端部との間に掛け回されたワイヤとを備え、
前記ワイヤは、前記可動部材の略重心を通りかつ前記可動部材の移動方向に沿った軸線上に配置され、両端が前記可動部材の移動方向両端に連結されている、ことを特徴とする移動機構の防塵装置。 - 請求項1に記載の移動機構の防塵装置において、
前記可動部材の移動方向に対して直交する幅方向両側に、前記第1蛇腹部材および前記第2蛇腹部材の幅方向両端部を収納しガイドする蛇腹ガイドが前記可動部材の移動方向に沿って配置され、
この蛇腹ガイドの内部に前記ガイド機構が配置されている、ことを特徴とする移動機構の防塵装置。 - 請求項1または請求項2に記載の移動機構の防塵装置において、
前記第1蛇腹部材および前記第2蛇腹部材のそれぞれの可動部材側端部には、両端が前記ガイド機構に支持された連結部材が取り付けられ、
これら連結部材が前記ワイヤに接続されている、ことを特徴とする移動機構の防塵装置。 - 請求項3に記載の移動機構の防塵装置において、
前記ガイド機構は、ガイドレールと、このガイドレールに転動子を介して摺動可能に設けられ前記連結部材の両端を支持したスライドブロックとを備えるリニアガイドによって構成されている、ことを特徴とする移動機構の防塵装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の移動機構の防塵装置を備えたことを特徴とする測定機。
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