JP5414155B2 - 寸法計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、寸法を測定、特に線状の寸法を測定するための寸法計測装置、そしてさらに詳細には、限定する趣旨のものではないが、このような装置を備えるハイトゲージに関するものである。

ハイトゲージおよび座標測定器などの寸法計測装置は、機械的部品の高精度測定およびサイズコントロールのために使用される。
それらは、精度がしばしば約数ミクロンである測定の要求を満たすものである。

これらの装置は、一般的に表面が水平なプレートすなわち測定台に組み合わされ、該台において測定されるまたは管理される部品が選択された位置に位置づけられ、結果、この台は基準面を構成する。

装置の型によって、該装置は三つの直交座標軸に平行に置かれた、そのうちの二つが三次元測定装置と同じように測定台の平面に内接されている三つのガイド、または、ハイトゲージの場合と同様に、測定台の平面に垂直に置かれた単一のガイドを備えている。

カラムゲージにおいて、そのガイドは、単体で支えられ堅い基台に垂直に固定されて、滑動または空気バネにより基準面上を移動でき、部品の全ての側面を接触して測定する。

寸法計測装置は、また一般的に、それぞれの測定軸に高精度オプトエレクトロニクス／光電子位置エンコーダと同様に、一つまたは複数の測定モードによって読み取った寸法を表示するための、オペレータが見ることのできる制御パネルに内蔵された電子制御およびディスプレイ装置も有するものである。

本出願人の名義による欧州特許第０５７９９６１号明細書には、鉛直なガイドを滑動する移動キャリッジを備える鉛直測定カラムゲージについて記載されている。
移動キャリッジは、移動キャリッジに対して滑動する、移動キャリッジに作用する鉛直力を伝える駆動キャリッジを含む。
この装置において、移動キャリッジと駆動キャリッジの結合は弾性的であって、移動キャリッジに作用する力を吸収すると同時に、測定することを可能にする両方のキャリッジを結合する。

しかし、測定または追跡作業によっては、この弾性部材が望ましくないことがある。
オペレータは、キャリッジの始動制御部により、作動することができる機械的結合によって、移動キャリッジと駆動キャリッジを相対的にロックすることが可能となる。

スイス国特許第６６７７２６号明細書および欧州特許第０２２３７３６号明細書にもまた同様の特徴を有する寸法計測装置について記載されている。

しかしながら、これらの配置には、上述されているロック装置を作動させるのにオペレータが移動キャリッジに接近する必要があるという欠点がある。
該移動キャリッジが保護用ハウジングまたはケーシングに囲まれているとき、この接近は容易ではなく、ハウジングに付加的な開口部が備えられることを必要とする。

他方、保護ケーシングを備えていない寸法測定カラムゲージもまた既知である。
これらの装置では、測定軸を決定するガイドおよび電気測定信号を生成するエンコーダも、開放すること、そして外部から容易に接近することが可能である。

この配置の欠点は、外部物質に対する保護を提供しないことである。
機械加工作業場の場合で多くみられるように、これらの装置を汚染されたまたは湿度が高い環境で使用すると、大気中に存在する埃と同様に油滴や水滴が徐々に基準面やエンコーダの目盛を刻んだ定規に堆積し、その結果、装置の精度を低下させる。
保護ケーシングは、またガイドとその内部の機構を有害な変形の原因となることがある予想外の衝撃や測定解析の調整ミスから保護する役割を有する。
欧州特許第０５７９９６１号明細書 スイス国特許第６６７７２６号明細書 欧州特許第０２２３７３６号明細書

本発明の目的の一つは、既知の装置の制限から自由な寸法計測装置を提案することである。

本発明の他の目的は、移動キャリッジのロックを従来技術の装置よりもより迅速、且つより容易に実行することができる寸法計測装置を提案することである。

本発明のまた他の目的は、装置を大気汚染にさらすことなく、移動キャリッジをロックする機構を作動させることができる寸法計測装置を提案することである。

これらの目的は、独立した請求項の対象によって実現され、従属する請求項は本発明の好ましい実施態様を示している。
これらの目的は、特に、寸法計測装置であり、
測定軸を決定するガイドを備える、ガイドに平行に移動することができる移動キャリッジ、
弾性伝動部材を含む伝動装置によってキャリッジに接続され、それにより移動キャリッジの直線移動を決定する駆動装置、
移動キャリッジに接続され、測定される部品と接触するように持ってこられるようになされているプローブ、
オペレータによって作動することができ、そして移動キャリッジに力が作用するときに、これらの力の作用の下で変形自由な弾性伝動部材によって伝達されることが可能なロック解除状態と、移動キャリッジに作用する力が弾性伝動部材に影響することなく、連結手段によって伝達されるロック状態をとることのできる連結手段を含む、
移動キャリッジおよびガイドが配置された保護区域を囲む保護ケーシングを含むことを特徴とする、寸法計測装置によって実現される。

さらに、これらの目的は、独立した請求項１の特徴を備える寸法計測装置において、移動キャリッジに所定の閾値より大きい力をかけることによって連結手段の状態が変更できることを特徴とする、寸法計測装置によって独立して実現される。
これらの目的は、また、独立した請求項１の特徴を備える寸法計測装置において、プローブを所定の結合位置または所定の分離位置に移動させることによって連結手段の状態が変更できることを特徴とする、寸法計測装置によって独立して実現される。

すなわち、本発明の課題を解決するための手段は、次のとおりである。
第１に、
測定軸を決定するガイド（２０）を備え、該ガイド（２０）に沿って平行に移動することができる移動キャリッジ（３５）を備えた、大きさを測定するための寸法計測装置（１００）であって、
弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によって、移動キャリッジ（３５）に接続されることにより、該移動キャリッジ（３５）の直線移動を行う駆動装置（９０）と、
移動キャリッジ（３５）に取り付けられ、測定される部分に接触して物品形状を導くプローブ（４０）と、
移動キャリッジ（３５）に力が作用し、移動キャリッジ（３５）に作用した力が伝動し、該伝動した力により変形自由となることが可能な弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によってロック解除状態となると共に、伝動した力が弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）に影響することなく伝達されることでロック状態にできる連結手段（６２、８２）とを含み、
移動キャリッジ（３５）およびガイド（２０）が配置された保護区域を囲む保護ケーシング（１２０）を含むことを特徴とする、寸法計測装置。
第２に、
保護区域の内部に装置または人体の一部を挿入しなくとも、連結手段（６２、８２）の状態を外部から変更できる、前記第１に記載の寸法計測装置。
第３に、
移動キャリッジ（３５）に所定の閾値より大きい力をかけることによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できる、前記第１または２に記載の寸法計測装置。
第４に、
プローブ（４０）を連結位置または解放位置に移動させることによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できる、前記第２に記載の寸法計測装置。
第５に、
電磁アクチュエータによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できる、前記第１〜４のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第６に、
測定軸に対する移動キャリッジ（３５）の位置を示す位置信号を生成する位置センサ（２８）と、
位置信号によるプローブ（４０）の位置を電子制御によって表示する表示部（１８０）とを含むものである、前記第１〜５のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第７に、
位置センサ（２８）は、光電子、電磁誘導、容量、または磁気抵抗型のセンサである、前記第６に記載の寸法計測装置。
第８に、
移動キャリッジ（３５）の動力を示し、該動力に対する動力信号を生成する動力変換器（３００）を含むことを特徴とする前記第１〜７のいずれか一つに記載の計測装置。
第９に、
動力変換器（３００）は、弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）の直線状の距離を感知する寸法センサを含むものである、前記第８に記載の寸法計測装置。
第１０に、
駆動装置（９０）は、電気モータを含むものである、前記第１〜９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１１に、
駆動装置（９０）は、手動で駆動されるものである、前記第１〜９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１２に、
電子制御によって表示する表示部（１８０）は、第２収納ケーシングに収容される、前記第６〜１１のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１３に、
第２収納ケーシングに収容された電子制御によって表示する表示部（１８０）は、データ入力手段（１８５）を含むものである、前記第６〜１２のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１４に、
連結手段（６２、８２）は、一対の接続部材を含み、
該接続部材は、ロック状態で固定結合され、ロック解除状態では別々に動くものである、前記第１〜１３のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１５に、
弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）は、一方が移動キャリッジ（３５）に接続され、他方が輸送部品（５０）に接続されており、
移動キャリッジ（３５）と輸送部品（５０）の相対位置は、弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によって伝達される力に応じて変化するものであり、
連結手段（８２）の一つは移動キャリッジ（３５）に固定結合されており、他の連結手段（６２）は輸送部品（５０）に固定結合されており、
弾性伝動部材の寸法が閾値を超えると、両方の連結手段は押されて接触するものである、前記第１〜１４のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１６に、
弾性伝動部材は、一つまたは複数のバネを含むものである、前記第１〜１５のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１７に、
連結手段は、ロックされる閾値を超えた力で互いに押圧する場合に固定結合され、ロック解除される閾値を超えた力によって引き離されるときに、分離するものである、前記第１４〜１６のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１８に、
連結手段の一方は、溝（８５）を備える心棒（８２）を含み、
連結手段の他方は、心棒（８２）を収容するための空洞およびまたは窪みと、心棒（８２）に対して対称的に配置された、連結手段がロック状態にあるとき該心棒（８２）の溝（８５）に嵌まる二つのピン（６５）を含む、前記第１〜１７のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第１９に、
連結手段は、一つまたは複数の永久磁石（２００）によって生成される磁力によって固定結合される、前記第１４〜１６のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第２０に、
連結手段の状態を示す信号を生成するためのセンサを含む、前記第１〜１９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第２１に、
保護ケーシング（１２０）は、測定する軸に平行な縦方向のスリット（１２１）を有すると共に、保護された区域への外部物質の接近を制限するためのバッフル（１２５）を備え、
プローブ（４０）は、バッフル（１２５）の外形に沿って湾曲した接触アーム（３８）を含み、保護ケーシング（１２０）に接触せずに、保護区域の外側に設けられていることを特徴とする前記第１〜２０のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第２２に、
単一の鉛直測定軸を有することにより、ハイトゲージを構成する前記第１〜２１のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
第２３に、
複数の直交測定軸を有するものである、前記第１〜２１のいずれか一つに記載の寸法計測装置。

本発明の実施態様は、以下の添付図面によって図示された説明に記載される。

図１は、本発明による単一の鉛直軸を備える寸法計測装置の斜視図。
図２は、保護ケーシングを外した図１の装置の斜視図。
図３は、本発明による寸法計測装置に係る移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図。
図４は、図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図。
図５は、図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図。
図６は、ロック解除された状態の移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図。
図７は、ロックされた状態の移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図。
図８は、図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図。
図９は、図１の保護ケーシングのある寸法計測装置の横断面図。
図１０は、本発明に係る連結手段の異なる実施態様の断面図。
図１１は、本発明に係る連結手段の異なる実施態様の断面図。

図１は、測定される部品を支持している基準面（図示せず）に位置づけられているベース３３を有する鉛直用の寸法計測装置１００、および、この実施態様において駆動装置９０に係るハンドルで鉛直測定軸に沿って移動することが可能な接触球４２を備えるプローブ４０を図示している。
実行される作業によって、プローブ４０は、また他の付属品、例えば、接近することが難しい表面の測定を行う湾曲した接続ロッド、外形および直立測定を実行する比較器、または水平線を追跡するマーキングゲージさえも具備することができる。

制御パネルを有する表示部１８０は、汚染に強い、例えば、油や水の噴射だけでなく湿気を浸透させないケーシングや、現在の測定に関するデータを算定し、それらを表示画面１８１に示す電子制御装置（図示せず）を内部に有している。
表示部１８０は、データ入力手段としてのデータ入力用のキー１８５を含み、それによって、オペレータはコントローラにキャリブレーションデータなどのデータ、データ保存または印刷命令、または測定モード切換え命令を送ることができる。
本発明の一つ実施態様では、測定モード切換え命令の入力は、駆動装置９０のハンドルを操作することによって可能である。

表示部１８０のケーシングは、内蔵している電子装置を油および水の噴射ばかりでなく、機械加工作業場では常に多量に存在する埃粒子から保護している。
寸法計測装置１００の機械部品に関しては、保護ケーシング１２０によって保護されている。

図２は、保護ケーシング１２０と表示部１８０を外した測定カラムゲージである寸法計測装置を図示しており、従って、装置の機械部品を見ることができる。

直線状で、正確に調整された鉛直表面を有するガイド２０は、装置の測定軸を決定する。
プローブ４０を支持する移動キャリッジ３５は、図３以降の図面でよりよく見ることができるように、キャリッジガイドローラ３６の助けでガイド２０上を間隙なしに移動することができる。
自動的な間隙の詰めは、バネ３７によって実現されるが、該バネ３７の一例が、図９に示されている。

この配置は、移動キャリッジ３５、および、その結果としてプローブ４０の走行が厳密に直線状であり、測定軸に平行であることを確実にすることができる。
当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、他の配置によって、例えば直線軸を決定するスライドに沿って滑動する測定プローブを支持するカーソルを使用することによって、または、他の適したあらゆるガイド手段によって同じ特徴を得ることができるであろう。

ここで図２に戻ると、鉛直方向のガイド２０は、移動キャリッジ３５に並置された表面において、目盛りを示す規則的なシーケンスを有する光学的位置エンコーダのガラス定規２２を支持する。
コントローラに接続された電子光学センサである位置センサ２８（図６参照）によって、既知の方法でガラス定規２２に対して移動キャリッジ３５の位置を決定することができる。

また、ガラス定規２２および位置センサ２８によって構成される光学エンコーダは、なお本発明の範囲を逸脱することなく、異なる種類の位置測定装置、例えば、
‐干渉光学エンコーダ、
‐ガイド２０に固定結合され、二つの異なる方向に沿った磁化区域網を有する磁化された定規、および移動キャリッジ３５に固定結合された磁気抵抗センサを有する磁気抵抗型のエンコーダ、
‐内部で、移動キャリッジ３５に固定結合されたセンサが、ガイド２０に固定結合された定規上の導体電極網によって誘導される容量の変化に感応する容量エンコーダ、
‐交互の信号転送およびセンサコイルを有する移動キャリッジ３５に固定結合されたセンサとガイド２０に固定結合された導体電極網によって構成され、これにおいて電極は、センサコイルによって受けた信号における位置に応じて位相シフトを誘導する誘導性エンコーダ、
‐位置を直接読み取る装置、例えば、ダイヤルインジケータまたは目盛りを刻んだスケール、
‐位置を測定する他の既知の装置と置換することができる。

移動キャリッジ３５の鉛直移動は、駆動装置９０のハンドルを使用してオペレータが作動させるプーリ１１０の周囲に閉じたループを形成するベルト１３０の他に、ケーブルまたはチェーンなどのような柔軟性を有する駆動部品によって行うことができる。
ベルト１３０は、駆動キャリッジ５０を介して移動キャリッジ３５を駆動するが、その機能を以下により詳細に記載する。
ガイド管１５５によって導かれるバランス錘１５０は、移動キャリッジ３５、プローブ４０および駆動キャリッジ５０の重量の釣り合いをとる。

図示されていない実施態様によると、一対のプーリ１１０を直径がより大きい単純なプーリに交換することができる。
図示されていないが、また他の実施態様によると、ベルト１３０は、現在の動作に変えて、動作プログラムの指示により、例えばハンドル、あるいはコントロール装置によって、オペレータによる指示手段により作動させることのできる電気モータによって駆動させる。
状況に応じて、この実施態様によれば、カラムゲージの上部に配置された電気モータは上方のプーリを駆動させる。
そのとき、ベルトの下端部と同様に下方のプーリは不必要になる。
本発明によるこのモータ化された実施態様のいくつかの特徴は、本出願人の名義の欧州特許第１３１９９２４号明細書に記載されており、これにおいて参考までに含まれている。

本発明のこの実施態様による移動キャリッジ３５は、ここで図３、４、５および８を参照して説明するが、それらの図は異なる視点から見た図である。
移動キャリッジ３５は、キャリッジガイドローラ３６のおかげでガイド２０に沿って移動する。
これらの図面には図示されていないが、湾曲した接触アーム３８によってプローブ４０を支持している。
駆動キャリッジ５０は、測定軸に平行な方向に沿って移動キャリッジ３５まで、比較的自在に動き、そしてその後、ガイド２０の指示に従って回転する。
移動キャリッジ３５に対する駆動キャリッジ５０の移動は、板バネだけでなく、測定軸の方向に駆動キャリッジ５０を導くガイドローラ５８によって可能となり、駆動キャリッジ５０を移動キャリッジ３５に向かって押すことは図示されていない。

測定軸の方向によっては、移動キャリッジ３５と駆動キャリッジ５０は、弾性伝動部材である、戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２によって連結される。
平衡バネ７２のサイズは、この実施態様においては、移動キャリッジ３５とプローブ４０の重量を補う大きさのものである。
二つの対称的な戻りバネ７０ａおよび戻りバネ７０ｂは、例えばプローブ４０に測定される部品が及ぼす力、外力の作用によって平衡点から離れて移動するとき、移動キャリッジ３５が駆動キャリッジ５０に対して、移動キャリッジ３５をこの平衡点に戻そうとする戻り力を生成するものである。

三つのバネである戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２の代わりに二つのバネまたは単純なバネとすることも可能である。
バネは、また、本発明の範囲を逸脱することなく、あらゆる種類の一または複数の弾性部品、例えば、ゴム状弾性部材または空気を入れた装置に置き換えることができる。

図６は、本発明のこの実施態様による移動キャリッジが自由な状態であるロック解除状態を図示したものである。
移動キャリッジ３５は、駆動キャリッジ５０への戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２を有する（図３を参照）弾性伝動部材によって吊り下げられている。
駆動キャリッジ５０は、ベルト締具５２およびベルト締具５６に固定されたベルト（この図面では見えない）によって保持されている。
移動キャリッジ３５に作用する外力が全く存在しないとき、該移動キャリッジ３５は、それ自身の重量と、戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２の力によって決定された平衡点に位置する。

移動キャリッジ３５が鉛直力を受けるとき（例えばプローブ４０の測定する部品との接触に続いて）、該鉛直力は弾性伝動部材によって寸法計測装置本体に伝えられ、それにより該弾性伝動部材は変形し、結果、駆動キャリッジ５０に対して移動キャリッジ３５が新たな平衡点に移動される。

このようにして、測定力、すなわち、プローブ４０と測定される部品との接触力は、弾性伝動部材の線形寸法を測定することによって、例えば図８に示した動力変換器３００としての電位差計または他のいかなる位置センサによって制御することができる。
接触力の瞬間的な値は、表示画面１８１に表示される。
従って、オペレータは、いつでも測定力が許容範囲内にあることを確認することができる。

図６に示した自由な状態であるロック解除状態では、戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２の弾性は、プローブ４０の小さな移動を吸収することや、湾曲した表面を測定するとき、例えば、孔または直径の測定中に測定力を許容範囲内に維持することを可能にする。

他方、移動キャリッジ３５と装置との結合が弾性よりもむしろ剛性であるとき、他の測定方式はより容易である。
これは、例えば、測定される部品の表面をその先端が滑動するように形成されたプローブ４０に固定された比較測定器によって実行される外形測定の場合である。

この配置では、調べる外形の垂直座標Ｚ（変換機による）および水平座標ＸまたはＹ（比較器による）を同時に得ることができる。
移動キャリッジ３５の固定駆動は、この場合、プローブ４０の均一な上下移動が確実に要求される。

図７に示したロックされた形態によって、プローブ４０の固定駆動を実現することができる。
この目的のため、刻み目のある心棒８２および連結手段としての迅速な接続部材６２が、各々移動キャリッジ３５および駆動キャリッジ５０に配置されている。
オペレータは、刻み目のある心棒８２を接続部材６２へと押し、測定軸に沿った力を図面の配置に関して下方にある移動キャリッジ３５にかけることによって、二つのキャリッジを固定結合させることができる。
この作業は、駆動装置９０のハンドル操作によって、駆動キャリッジ５０をその有効路の上端部まで移動させ、その駆動キャリッジ５０を接続部材６２の所定のロック閾値よりも大きい力で行き止まりへと押すことによって、容易に実行できる。

ロックされた配置では、移動キャリッジ３５に作用する力、特にプローブ４０に作用する鉛直力は、連結手段としての接続部材６２および連結手段としての心棒８２によって寸法計測装置１００の構造に伝達され、戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２によって構成される弾性伝動部材は力の伝達に関与しない。
従って、ロックされた配置でのプローブ４０の位置は、完全に駆動装置９０の位置によって決定され、懸かった力とは無関係である。

図７のロックされた形態から図６の自由なロックが解除された形態に戻ると、オペレータは、移動キャリッジ３５をその有効路の反対側（下方）の端部まで移動させ、連結手段としての接続部材６２および連結手段としての心棒８２のロック解除閾値より大きい力で行き止まり（図示せず）へと押すことができる。

移動キャリッジ３５のロックおよびロック解除は、この場合、プローブ４０が上端の行き止まりに対応する所定の連結位置、あるいは、プローブ４０が下端の行き止まりに対応する所定の非連結位置の範囲内において、プローブ４０の動作によって繰り返される。

本発明の一つの実施態様に従い、連結手段の機能は図１０に示されている。
刻み目のある心棒８２は、リング溝である溝８５を有し、該溝８５の側面は好ましくは三角形または台形である。

心棒８２は、簡易連結部でもある接続部材６２の対応する孔に嵌合し、バネ６６により溝８５に放射状に押され、２つのピン６５により定位置に保持される。
ユニットは、別々にピン６５を移動させるのに十分な軸方向の力によって確実に分離や固定することができる。
また、ピン６５の対称的な作用によって心棒８２の自動センタリングが確保される。

調整ネジ６７および調整ネジ６８は、バネ６６の力の調節を可能にする。
調整可能具としての調整ネジ６９は、他にロック位置で心棒８２を調節して留めるのに役立つ。
このため、調整ネジ６９は、溝８５の側面上部に支えられているピン６５によって調整される。
心棒８２の接続部材６２とのロックおよびロック解除の閾値を、最適な値に決定することができる。
ロックやロック解除の良好な操作を確保するために、１５Ｎの閾値が確認されている。

図６の自由な形態に対応するが、心棒８２と接続部材６２が離れて移動するとき、連結手段間に力は全く生じず、測定エラーを恐れる必要がない。

図１１に示した他の実施態様によると、連結手段は磁化材料製の心棒と永久磁石２００を含むものである。
連結は、心棒８２を戻りバネ７０ａ、戻りバネ７０ｂおよび平衡バネ７２の戻り力に対して心棒８２を押すことによって、そしてバネの寸法を、心棒８２が永久磁石２００の引力を感じるように十分近くに移動するまで、変更することによって実施される。
ロック解除の閾値は、永久磁石２００の磁化によって決定される。

図示していない別の実施態様によれば、連結手段は、オペレータによって作動できる電磁アクチュエータ、例えば、電磁石または他のあらゆる適した連結手段を含んでいる。

有利には、連結手段の状態は、例えば、相対位置変換器である動力変換器３００からの指示に基づいて寸法計測装置のコントローラ、または、別の適切な検出装置によって測定される。
従って、寸法計測装置１００の運転プログラムは、表示画面１８１によって連結手段の状態を表示することができる。
プログラムは、また、連結状態が選択した測定モードと両立しないとき、例えば、ロックされたキャリッジで孔の測定が選択されたときに、アラームを誘因することができる。

図９は、寸法計測装置の横断面を図示しており、プローブ４０の接触アーム３８が通過することができる測定軸に平行な直線状のスリット１２１を支える保護ケーシング１２０を見ることができる。
スリット１２１の後ろのバッフル１２５は、外部からくる埃粒子だけでなく油滴や水滴の通過を制限する。
接触アーム３８の湾曲した形状は、バッフル１２５の外形に沿っており、従って、接触アーム３８と保護ケーシング１２０間には接触が生じることはない。

この形状の保護ケーシング１２０は、大気汚染に敏感な寸法計測装置１００の部品が収容される内部区域を保護する。
しかしながら、移動キャリッジ３５への接近は、保護ケーシング１２０を分解しなければ、非常に困難であるか不可能である。
従って、保護ケーシング１２０によって保護された区域に接近しないで移動キャリッジ３５をロックおよびロック解除することを可能にする本発明の利点が理解されるであろう。

本発明は、また、請求項に記載された特徴を有する測定装置であり、これにおいて弾性伝動部材が、交互に滑動し、バネによって接続されている二つのキャリッジ以外のもので形成されていることを特徴とする測定装置を含む。
弾性伝動部材および対応する連結手段は、当業者にとって明らかであるように、本発明の範囲を逸脱することなく、あらゆる適した形状または形態をとること、または、寸法計測装置の他の部品、例えば駆動装置９０のハンドルを収容するように構成することも可能である。

本発明は、また、ベルトまたは他の柔軟性の伝動部材を有する駆動の場合に限定されず、例えば、プローブが、ジャッキシリンダまたはリニアモータによって直接駆動されるものである場合も、請求項に記載された特徴を有するのであれば、本発明に係る寸法計測装置に含まれる。

例示した本発明の実施態様では特にハイトゲージに言及したが、本発明はこの型の装置に限定されるものではなく、請求項に記載した特徴を有する全ての寸法計測装置を含むものである。
本発明は、また、当業者にとっては明らかであるように、特に請求項に記載されているように一つまたは複数の心棒を備える三次元座標を測定する機械の場合にも、請求項に記載した特徴を有する一つまたは複数の心棒を備える工作機械にも適用することが可能である。

本発明による単一の鉛直軸を備える寸法計測装置の斜視図 保護ケーシングを外した図１の装置の斜視図 本発明による寸法計測装置に係る移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図 図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図 図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図 ロック解除された状態の移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図 ロックされた状態の移動キャリッジおよび駆動キャリッジの斜視図 図３の移動キャリッジおよび駆動キャリッジを異なる視点から見た斜視図 図１の保護ケーシングのある寸法計測装置の横断面図 本発明に係る連結手段の異なる実施態様の断面図 本発明に係る連結手段の異なる実施態様の断面図

符号の説明

２０ ガイド
２２ ガラス定規
２８ 位置センサ
３３ ベース
３５ 移動キャリッジ
３６ キャリッジガイドローラ
３７ バネ
３８ 接触アーム
４０ プローブ
４２ 接触球
５０ 輸送部品としての駆動キャリッジ
５２ ベルト締具
５６ ベルト締具
５８ ガイドローラ
６２ 連結手段としての接続部材
６５ ピン
６６ バネ
６７ 調整ネジ
６８ 調整ネジ
６９ 調整ネジ
７０ａ 弾性伝動部材としての戻りバネ
７０ｂ 弾性伝動部材としての戻りバネ
７２ 弾性伝動部材としての平衡バネ
８２ 連結手段としての心棒
８５ 心棒の溝
９０ 駆動装置
１００ 寸法計測装置
１１０ プーリ
１２０ 保護ケーシング
１２１ スリット
１２５ バッフル
１３０ ベルト
１５０ バランス錘
１５５ ガイド管
１８０ 表示部
１８１ 表示画面
１８５ データ入力手段としてのキー
２００ 永久磁石
３００ 動力変換器

Claims (21)

1. 測定軸を決定するガイド（２０）を備え、該ガイド（２０）に沿って平行に移動することができる移動キャリッジ（３５）を備えた、大きさを測定するための寸法計測装置（１００）であって、
   弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によって、移動キャリッジ（３５）に接続されることにより、該移動キャリッジ（３５）の直線移動を行う駆動装置（９０）と、
   移動キャリッジ（３５）に取り付けられ、測定される部分に接触して物品形状を導くプローブ（４０）と、
   移動キャリッジ（３５）に力が作用し、移動キャリッジ（３５）に作用した力が伝動し、該伝動した力により変形自由となることが可能な弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によってロック解除状態となると共に、伝動した力が弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）に影響することなく伝達されることでロック状態にできる連結手段（６２、８２）とを含み、
   移動キャリッジ（３５）およびガイド（２０）が配置された保護区域を囲む保護ケーシング（１２０）を含み、
   保護区域の内部に装置または人体の一部を挿入しなくとも、連結手段（６２、８２）の状態を外部から変更でき、
   移動キャリッジ（３５）に所定の閾値より大きい力をかけることによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できることを特徴とする、寸法計測装置。
2. プローブ（４０）を連結位置または解放位置に移動させることによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できる、請求項１に記載の寸法計測装置。
3. 電磁アクチュエータによって連結手段（６２、８２）の状態を変更できる、請求項１または２に記載の寸法計測装置。
4. 測定軸に対する移動キャリッジ（３５）の位置を示す位置信号を生成する位置センサ（２８）と、
   位置信号によるプローブ（４０）の位置を電子制御によって表示する表示部（１８０）とを含むものである、請求項１〜３のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
5. 位置センサ（２８）は、光電子、電磁誘導、容量、または磁気抵抗型のセンサである、請求項４に記載の寸法計測装置。
6. 移動キャリッジ（３５）の動力を示し、該動力に対する動力信号を生成する動力変換器（３００）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の計測装置。
7. 動力変換器（３００）は、弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）の直線状の距離を感知する寸法センサを含むものである、請求項６に記載の寸法計測装置。
8. 駆動装置（９０）は、電気モータを含むものである、請求項１〜７のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
9. 駆動装置（９０）は、手動で駆動されるものである、請求項１〜７のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
10. 電子制御によって表示する表示部（１８０）は、第２収納ケーシングに収容される、請求項４〜９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
11. 第２収納ケーシングに収容された電子制御によって表示する表示部（１８０）は、データ入力手段（１８５）を含むものである、請求項４〜１０のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
12. 連結手段（６２、８２）は、一対の接続部材を含み、
    該接続部材は、ロック状態で固定結合され、ロック解除状態では別々に動くものである、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
13. 弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）は、一方が移動キャリッジ（３５）に接続され、他方が輸送部品（５０）に接続されており、
    移動キャリッジ（３５）と輸送部品（５０）の相対位置は、弾性伝動部材（７０ａ、７０ｂ、７２）によって伝達される力に応じて変化するものであり、
    連結手段（８２）の一つは移動キャリッジ（３５）に固定結合されており、他の連結手段（６２）は輸送部品（５０）に固定結合されており、
    弾性伝動部材の寸法が閾値を超えると、両方の連結手段は押されて接触するものである、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
14. 弾性伝動部材は、一つまたは複数のバネを含むものである、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
15. 連結手段は、ロックされる閾値を超えた力で互いに押圧する場合に固定結合され、ロック解除される閾値を超えた力によって引き離されるときに、分離するものである、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
16. 連結手段の一方は、溝（８５）を備える心棒（８２）を含み、
    連結手段の他方は、心棒（８２）を収容するための空洞およびまたは窪みと、心棒（８２）に対して対称的に配置された、連結手段がロック状態にあるとき該心棒（８２）の溝（８５）に嵌まる二つのピン（６５）を含む、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
17. 連結手段は、一つまたは複数の永久磁石（２００）によって生成される磁力によって固定結合される、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
18. 連結手段の状態を示す信号を生成するためのセンサを含む、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
19. 保護ケーシング（１２０）は、測定軸に平行な縦方向のスリット（１２１）を有すると共に、保護された区域への外部物質の接近を制限するためのバッフル（１２５）を備え、
    プローブ（４０）は、バッフル（１２５）の外形に沿って湾曲した接触アーム（３８）を含み、保護ケーシング（１２０）に接触せずに、保護区域の外側に設けられていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
20. 単一の鉛直測定軸を有することにより、ハイトゲージを構成する請求項１〜１９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
21. 複数の直交測定軸を有するものである、請求項１〜１９のいずれか一つに記載の寸法計測装置。
    

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