JP5415974B2

JP5415974B2 - 基準器、及び座標測定機

Info

Publication number: JP5415974B2
Application number: JP2010015056A
Authority: JP
Inventors: 俊雄木村
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: JP2011153885A

Description

本発明は、基準器、及び基準器を備える座標測定機に関する。

従来、被測定物を載置する平面を有する定盤を備え、被測定物を測定する座標測定機が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このような座標測定機では、既知の形状を有する基準器を定盤に設置し、基準器を測定することで校正を行っている。
特許文献１に記載の三次元測定機（座標測定機）は、定盤を備え、定盤に設置される半径既知の基準球（基準器）を測定することで校正を行っている。
ここで、定盤に基準器を設置するには、基準器に雄ネジを形成するとともに、定盤の平面にネジ孔を形成し、基準器の雄ネジと、定盤のネジ孔とを螺合させることで設置している。

特開２００９−２７６１２９号公報

しかしながら、このような設置方法では、定盤のネジ孔の位置とは異なる自由な位置に基準器を設置することができないという問題がある。また、基準器を定盤の複数の位置に設置する場合には、定盤に複数のネジ孔を形成しなければならないので、座標測定機の製造コストが増加するという問題がある。

本発明の目的は、定盤の自由な位置に設置することができ、座標測定機の製造コストを低減させることができる基準器、及びこの基準器を備える座標測定機を提供することにある。

本発明の基準器は、被測定物を載置する平面を有する定盤を備え、前記被測定物を測定する座標測定機の校正に用いられる基準器であって、前記座標測定機に測定される基準器本体と、前記定盤の平面に当接する当接面を有し、前記基準器本体を支持する台座とを備え、前記当接面には、凹部が形成されるとともに、前記凹部には、空気を吸気するための吸気孔が形成され、前記台座は、前記吸気孔に連通する吸気用流路を有し、前記吸気用流路を介して前記吸気孔から空気が吸気されることで前記定盤に対して吸着し、前記台座には、前記当接面と直交する方向に沿って貫通する貫通孔が前記凹部と異なる位置に形成されることを特徴とする。

このような構成によれば、基準器は、基準器本体を支持する台座を備え、台座は、定盤に対して吸着するので、定盤の自由な位置に設置することができる。また、基準器を定盤にネジで固定する必要がないため、定盤に必要以上（被測定物を定盤に固定するため以外）のネジ孔を形成する必要もない。したがって、座標測定機の製造コストを低減させることができる。
また、定盤の平面にネジ孔が形成されている従来の座標測定機に本発明の基準器を設置する場合に、定盤のネジ孔に貫通孔を介してネジを螺合させることで台座を定盤に固定することができるので、基準器本体を台座から取り外すことなく容易に基準器を設置することができる。

本発明では、前記台座は、前記吸気用流路に一端が取り付けられるとともに、負圧を発生させる負圧発生装置に他端が接続される筒状のバルブを備え、前記バルブには、開孔が形成され、前記開孔は、前記バルブを閉じた状態で前記バルブの内部を外部と連通させるように構成することが好ましい。

ここで、本発明の基準器を定盤に設置した後、バルブを開いて吸気用流路と、負圧発生装置とを接続すると、吸気用流路は負圧となるので、基準器を定盤から容易に取り外すことができないという問題がある。
本発明によれば、バルブには、開孔が形成され、開孔は、バルブを閉じた状態でバルブの内部を外部と連通させるので、バルブを閉じた状態で吸気用流路に外気が導入される。したがって、バルブを閉じると吸気用流路は負圧とならないので、基準器を定盤から容易に取り外すことができる。

本発明の座標測定機は、前述した基準器を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、前述した基準器と同様の作用効果を奏することができる。

本発明の一実施形態に係る三次元測定機の校正に用いられる基準器を示す模式図。前記実施形態における台座の詳細構成を示す模式図。前記実施形態における吸気用流路、及びバルブを拡大した断面模式図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る三次元測定機１の校正に用いられる基準器２を示す模式図である。
座標測定機としての三次元測定機１は、図１に示すように、被測定物（図示略）を載置する平面１１Ａを有する定盤１１を備え、被測定物を測定するものである。定盤１１には、校正を行うための基準器２が設置される。なお、三次元測定機１は、基準器２の構成を除き、特許文献１に記載の三次元測定機と同様の構成とされている。以下、基準器２の構成について詳細に説明する。

基準器２は、三次元測定機１に測定させる基準器本体３と、基準器本体３を支持する台座４とを備える。
基準器本体３は、一端に半径既知の基準球３１を有する柱状に形成され、他端を台座４に支持されている。なお、三次元測定機１は、基準球３１を測定することで校正を行うことができる。

図２は、台座４の詳細構成を示す模式図である。なお、図２（Ａ）は、定盤１１の平面１１Ａに当接する当接面４２１側から台座４を見た図であり、図２（Ｂ）は、台座４のＡＡ断面図である。
台座４は、図１、及び図２に示すように、基準器本体３を支持する円錐台状の円錐台部４１と、定盤１１の平面１１Ａに当接する当接面４２１を有する円柱状の円柱部４２とを備える円盤状に形成されている。

円錐台部４１の上底面、及び側面には、図１、及び図２に示すように、複数のネジ孔４１１が形成されている。なお、基準器本体３の他端には、雄ネジが形成され（図示略）、基準器本体３の雄ネジと、円錐台部４１のネジ孔４１１とを螺合させることで、台座４に基準器本体３を取り付けることができる。また、円錐台部４１の側面に形成されたネジ孔４１１に基準器本体３を取り付けることで、図１中二点鎖線で示すように、基準器本体３を傾斜した状態とすることができる。

円柱部４２の当接面４２１には、図２に示すように、断面円環状の凹部４２２が形成されるとともに、凹部４２２には、空気を吸気するための吸気孔４２３が形成されている。
また、台座４は、吸気孔４２３に連通する吸気用流路４３と、当接面４２１の略中心位置、言い換えると、凹部４２２の環内に形成され、当接面４２１と直交する方向に沿って貫通する貫通孔４４とを有している。すなわち、貫通孔４４は、凹部４２２と異なる位置に形成されている。
さらに、台座４は、吸気用流路４３に一端が取り付けられるとともに、負圧を発生させる負圧発生装置５に他端が接続される筒状のバルブ６を備える。なお、図１、及び図２では、負圧発生装置５については、バルブ６に接続される管のみを図示し、他の部分の図示を省略している。

図３は、吸気用流路４３、及びバルブ６を拡大した断面模式図である。なお、図３（Ａ）は、バルブ６を開いた状態とした図であり、図３（Ｂ）は、バルブ６を閉じた状態とした図である。
バルブ６は、図３に示すように、円筒状の弁箱６１と、レバー６２１を介してバルブ６を開閉させる弁体６２とを備える。
弁箱６１には、開孔６１１が形成され、開孔６１１は、バルブ６を閉じることでバルブ６の内部を外部と連通させる。

具体的に、レバー６２１を弁箱６１の軸方向に沿う状態とすると、図３（Ａ）に示すように、弁体６２は、開孔６１１を閉塞するとともに、弁箱６１の軸方向に沿う状態となる。すなわち、バルブ６は、開いた状態となり、吸気用流路４３と、負圧発生装置５とを接続する。したがって、負圧発生装置５は、図３（Ａ）に矢印で示すように、吸気用流路４３を介して吸気孔４２３から空気を吸気するので、吸気用流路４３が負圧状態となり、台座４は、定盤１１に対して吸着することができる。

また、レバー６２１を弁箱６１の軸方向と直交する方向に沿う状態とすると、図３（Ｂ）に示すように、弁体６２は、開孔６１１を開放するとともに、弁箱６１の軸方向と直交する方向に沿う状態となる。すなわち、バルブ６は、閉じた状態となり、吸気用流路４３と、負圧発生装置５との接続を遮断する。ここで、開孔６１１は、バルブ６を閉じることでバルブ６の内部を外部と連通させる位置に形成されているので、図３（Ｂ）に矢印で示すように、バルブ６を閉じた状態で吸気用流路４３に外気が導入される。したがって、吸気用流路４３は負圧とならない（負圧状態が解除される）ので、基準器２を定盤１１から容易に取り外すことができる。

このような本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）基準器２は、基準器本体３を支持する台座４を備え、台座４は、定盤１１に対して吸着するので、定盤１１の自由な位置に設置することができる。また、基準器２を定盤１１にネジで固定する必要がないため、定盤１１に必要以上（被測定物を定盤１１に固定するため以外）のネジ孔を形成する必要がないので、三次元測定機１の製造コストを低減させることができる。
（２）台座４には、当接面４２１と直交する方向に沿って貫通する貫通孔４４が凹部４２２と異なる位置に形成されるので、定盤の平面にネジ孔が形成されている従来の座標測定機に基準器２を設置する場合に、定盤のネジ孔に貫通孔４４を介してネジを螺合させることで台座４を定盤に固定することができる。したがって、基準器本体３を台座４から取り外すことなく容易に基準器２を設置することができる。

（３）バルブ６には、開孔６１１が形成され、開孔６１１は、バルブ６を閉じた状態でバルブ６の内部を外部と連通させるので、バルブ６を閉じた状態で吸気用流路４３に外気が導入される。したがって、基準器２を定盤１１に設置した後、バルブ６を閉じて吸気用流路４３と、負圧発生装置５との接続を遮断した場合に、吸気用流路４３は負圧とならないので、基準器２を定盤１１から容易に取り外すことができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記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ものである。
例えば、前記実施形態では、台座４は、円盤状に形成され、凹部４２２は、断面円環状に形成されていた。これに対して、例えば、台座は、直方体状に形成され、凹部は、矩形状に形成されていてもよい。すなわち、台座の形状は、どのような形状であってもよい。

前記実施形態では、台座４には、貫通孔４４が形成されていたが、貫通孔４４は形成されていなくてもよい。
前記実施形態では、台座４は、バルブ６を備えていたが、バルブ６を備えていなくてもよい。また、バルブ６には、開孔６１１が形成されていたが、開孔６１１は形成されていなくてもよい。
前記実施形態では、座標測定機として三次元測定機１を例示したが、画像測定機などの他の座標測定機であってもよい。要するに、座標測定機は、基準器を用いて校正を行うものであればよい。

本発明は、基準器、及び基準器を備える座標測定機に好適に利用することができる。

１…三次元測定機（座標測定機）
２…基準器
３…基準器本体
４…台座
５…負圧発生装置
６…バルブ
１１…定盤
１１Ａ…平面
４３…吸気用流路
４４…貫通孔
４２１…当接面
４２２…凹部
４２３…吸気孔
６１１…開孔

Claims

被測定物を載置する平面を有する定盤を備え、前記被測定物を測定する座標測定機の校正に用いられる基準器であって、
前記座標測定機に測定される基準器本体と、
前記定盤の平面に当接する当接面を有し、前記基準器本体を支持する台座とを備え、
前記当接面には、凹部が形成されるとともに、前記凹部には、空気を吸気するための吸気孔が形成され、
前記台座は、前記吸気孔に連通する吸気用流路を有し、前記吸気用流路を介して前記吸気孔から空気が吸気されることで前記定盤に対して吸着し、
前記台座には、前記当接面と直交する方向に沿って貫通する貫通孔が前記凹部と異なる位置に形成されることを特徴とする基準器。
請求項１に記載の基準器において、
前記台座は、前記吸気用流路に一端が取り付けられるとともに、負圧を発生させる負圧発生装置に他端が接続される筒状のバルブを備え、
前記バルブには、開孔が形成され、前記開孔は、前記バルブを閉じた状態で前記バルブの内部を外部と連通させるように構成することを特徴とする基準器。
請求項１または請求項２に記載の基準器を備えることを特徴とする座標測定機。