JP7073616B2 - Chuck device and surface shape measuring machine - Google Patents
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Description
本発明は、円筒状のワークを把持するチャック装置及びこのチャック装置を備える真円度測定機に関する。 The present invention relates to a chuck device for gripping a cylindrical workpiece and a roundness measuring device including the chuck device.
ワークの表面形状を測定する表面形状測定機として、円柱状又は円筒状のワークの真円度を測定する真円度測定機が知られている(特許文献1参照)。この真円度測定機では、テーブル上に支持されているワークの表面に検出器の触針を接触させた後、テーブル及びワークをテーブルの回転軸を中心として回転させる。これにより、検出器の触針によってワークの外周面がその周方向に沿ってトレースされるので、この触針の変位に基づきワークの真円度が得られる。 As a surface shape measuring machine for measuring the surface shape of a work, a roundness measuring machine for measuring the roundness of a cylindrical or cylindrical work is known (see Patent Document 1). In this roundness measuring machine, after the stylus of the detector is brought into contact with the surface of the work supported on the table, the table and the work are rotated about the rotation axis of the table. As a result, the outer peripheral surface of the work is traced along the circumferential direction by the stylus of the detector, and the roundness of the work can be obtained based on the displacement of the stylus.
このような真円度測定機では、テーブル上にスクロールチャック(チャック装置)を設け、このスクロールチャックによりワークを把持(保持)させている。例えば、スクロールチャックは、その中心軸(テーブルの回転軸)を中心とする同一円周上に等間隔(120°間隔)で配置された3個のチャック爪と、各チャック爪を、中心軸を中心とする径方向に移動自在に保持するチャック本体部と、チャック本体部に設けられ且つ回転操作に応じて各チャック爪をそれぞれ径方向に移動させる移動機構と、を備える(特許文献2参照)。 In such a roundness measuring machine, a scroll chuck (chuck device) is provided on the table, and the work is gripped (held) by the scroll chuck. For example, the scroll chuck has three chuck claws arranged at equal intervals (120 ° intervals) on the same circumference centered on the central axis (rotation axis of the table), and each chuck claw has a central axis. It is provided with a chuck main body that holds the chuck so that it can be moved in the radial direction around the center, and a moving mechanism that is provided in the chuck main body and moves each chuck claw in the radial direction according to a rotation operation (see Patent Document 2). ..
この移動機構は、各チャック爪を、回転軸を中心とする同一円周上に配置された位置関係に保った状態でそれぞれ径方向に移動させる。これにより、径の異なる種々のワークの外周面又は内周面(ワークが円筒状の場合)に各チャック爪を接触させることができる。その結果、スクロールチャックによりワークを3点で把持させることができる。 This moving mechanism moves each chuck claw in the radial direction while maintaining a positional relationship arranged on the same circumference about the rotation axis. As a result, each chuck claw can be brought into contact with the outer peripheral surface or the inner peripheral surface (when the work is cylindrical) of various workpieces having different diameters. As a result, the work can be gripped at three points by the scroll chuck.
ところで、スクロールチャックによりワークを3点で把持させる場合、このワークの剛性が高ければ、ワークが各チャック爪との接触により変形されることはない。しかしながら、円筒状で且つ薄肉のワークをスクロールチャックにより3点で把持させる場合、ワークの剛性が低いため、ワークが各チャック爪との接触により変形されるおそれがある。 By the way, when the work is gripped at three points by the scroll chuck, if the rigidity of the work is high, the work will not be deformed by the contact with each chuck claw. However, when a cylindrical and thin workpiece is gripped at three points by a scroll chuck, the rigidity of the workpiece is low, so that the workpiece may be deformed by contact with each chuck claw.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、円筒のワークを変形させることなく把持可能なチャック装置及びこのチャック装置を備える表面形状測定機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a chuck device capable of gripping a cylindrical workpiece without deforming it, and a surface shape measuring machine provided with the chuck device.
本発明の目的を達成するためのチャック装置は、円筒状のワークを把持するチャック装置において、鉛直方向に平行な中心軸を中心として放射状に配置され、且つ鉛直方向に平行な3つの回転軸と、鉛直方向に対して垂直な方向で且つ中心軸と3つの回転軸とをそれぞれ結ぶ方向を径方向とした場合に、3つの回転軸を回転軸ごとの径方向に沿って移動自在に保持する装置本体と、回転軸ごとに回転軸を中心として回転自在に設けられた偶数個のチャック爪であって、且つ装置本体により回転軸ごとにワークに向けて移動された場合にワークを把持する偶数個のチャック爪と、を備える。 The chuck device for achieving the object of the present invention is a chuck device for gripping a cylindrical workpiece, and is arranged radially around a central axis parallel to the vertical direction and has three rotation axes parallel to the vertical direction. , When the direction perpendicular to the vertical direction and the direction connecting the central axis and the three rotation axes is the radial direction, the three rotation axes are movably held along the radial direction of each rotation axis. An even number of chuck claws that are rotatably provided around the rotation axis for each rotation axis and the device body, and that grips the work when the device body moves each rotation axis toward the work. It is equipped with a chuck claw and.
このチャック装置によれば、3個のチャック爪によりワークを3点で把持させる場合と比較して、チャック爪ごとの把持力を小さくすることができる。 According to this chuck device, the gripping force of each chuck claw can be reduced as compared with the case where the work is gripped at three points by three chuck claws.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、3つの回転軸を、中心軸を中心とする第1の同一円周上に配置された位置関係に保つ。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, the three rotation axes are kept in a positional relationship arranged on the same first circumference centered on the central axis.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、装置本体が、3つの回転軸を第1の同一円周上に等間隔で配置された位置関係に保つ。これにより、ワークの一部の領域にチャック爪からの力が集中することが防止されるので、ワークの変形がより確実に低減される。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, the device main body keeps the three rotation axes in a positional relationship arranged at equal intervals on the first same circumference. As a result, the force from the chuck claw is prevented from being concentrated on a part of the area of the work, so that the deformation of the work is more reliably reduced.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、回転軸ごとの偶数個のチャック爪が、回転軸を中心とする特定の回転位置にセットされた場合に、中心軸を中心とする第2の同一円周上に配置される。これにより、各チャック爪により円筒状のワークの外周面又は内周面を把持させることができる。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, when an even number of chuck claws for each rotation axis are set at a specific rotation position centered on the rotation axis, the second same with the center axis as the center. It is placed on the circumference. Thereby, each chuck claw can grip the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the cylindrical work.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、回転軸ごとに、回転軸を中心として回転自在に設けられた爪ベースを備え、偶数個のチャック爪が、爪ベースごとに設けられている。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, each rotation axis is provided with a claw base rotatably provided around the rotation axis, and an even number of chuck claws are provided for each claw base.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、回転軸ごとに、偶数個のチャック爪の配置が異なる複数種類の爪ベースが回転軸に対して選択的に取り付けられ、複数種類の爪ベースの中の特定の爪ベースであって、且つワークを把持している爪ベースごとの偶数個のチャック爪が、中心軸を中心とする第2の同一円周上に等間隔で配置される条件を満たす特定の爪ベースが、回転軸ごとに取り付けられている。これにより、ワークの一部の領域にチャック爪からの力が集中することが防止されるので、ワークの変形がより確実に低減される。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, a plurality of types of claw bases having different arrangements of an even number of chuck claws are selectively attached to the rotation shaft for each rotation axis, and among the plurality of types of claw bases. Satisfies the condition that an even number of chuck claws for each claw base that is a specific claw base and holds the work are arranged at equal intervals on the second same circumference centered on the central axis. A specific claw base is attached to each axis of rotation. As a result, the force from the chuck claw is prevented from being concentrated on a part of the area of the work, so that the deformation of the work is more reliably reduced.
本発明の他の態様に係るチャック装置において、回転軸ごとに、回転軸を中心として回転自在に設けられ且つ鉛直方向に平行な複数のサブ回転軸と、サブ回転軸ごとに、サブ回転軸を中心として回転自在に設けられた爪ベースと、を備える。これにより、3個のチャック爪によりワークを3点で把持させる場合と比較して、各チャック爪からワークに加えられる力(把持力)をより分散させることができるので、チャック爪ごとの把持力をより小さくすることができる。 In the chuck device according to another aspect of the present invention, a plurality of sub-rotating shafts rotatably provided around the rotating shaft and parallel to the vertical direction are provided for each rotating shaft, and a sub-rotating shaft is provided for each sub-rotating shaft. It is equipped with a claw base that is rotatably provided as a center. As a result, the force (grip force) applied to the work from each chuck claw can be more dispersed as compared with the case where the work is gripped at three points by three chuck claws, so that the grip force for each chuck claw can be more dispersed. Can be made smaller.
本発明の目的を達成するための表面形状測定機は、上述のチャック装置により把持されている円筒状のワークの表面形状を測定する。 The surface shape measuring machine for achieving the object of the present invention measures the surface shape of the cylindrical work held by the above-mentioned chuck device.
本発明のチャック装置及び表面形状測定機は、円筒のワークを変形させることなく把持することができる。 The chuck device and surface shape measuring machine of the present invention can grip a cylindrical workpiece without deforming it.
[第1実施形態の真円度測定機の構成]
図1は、本発明の表面形状測定機に相当する真円度測定機10の側面図である。なお、図中のX軸方向とY軸方向とZ軸方向とは互いに直交している。また、X軸方向及びY軸方向は水平方向に対して平行な方向であり、Z軸方向は鉛直方向に平行な方向である。
[Structure of Roundness Measuring Machine of First Embodiment]
FIG. 1 is a side view of a
図1に示すように、真円度測定機10は、Z軸方向に延びた円筒状のワークWの真円度を測定する。この真円度測定機10は、ベース12と、テーブル回転機構14と、テーブル16と、スクロールチャック18と、コラム20と、キャリッジ22と、アーム24と、検出器26と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
ベース12は、真円度測定機10の各部を支持する支持台(基台)である。テーブル回転機構14は、図示は省略するが、Z軸方向に平行なテーブル回転軸C1を中心としてテーブル16を回転自在に保持するエアベアリングと、テーブル回転軸C1を中心としてテーブル16を回転させるモータ等の回転駆動機構と、を備える。これにより、テーブル回転機構14によりテーブル16がテーブル回転軸C1を中心として回転される。
The
テーブル16は、円盤形状であり、その中心がテーブル回転軸C1に一致するようにテーブル回転機構14のエアベアリング上に保持されている。
The table 16 has a disk shape and is held on the air bearing of the
スクロールチャック18は、本発明のチャック装置に相当する。このスクロールチャック18は、テーブル16上に設けられており、ワークWをZ軸方向に平行な姿勢で把持(保持)する。また、スクロールチャック18の中心軸であるチャック中心軸C2は、既述のテーブル回転軸C1に一致している。このため、テーブル回転機構14によりテーブル16が回転されると、スクロールチャック18及びワークWが、テーブル回転軸C1(チャック中心軸C2)を中心として回転される。
The
コラム20は、ベース12の上面で且つテーブル16のY軸方向側方に設けられており、Z軸方向に延びた形状を有している。このコラム20には、キャリッジ22がZ軸方向に移動自在に取り付けられている。
The
キャリッジ22は、不図示のキャリッジ駆動機構によりコラム20に沿ってZ軸方向に移動される。このキャリッジ22にはアーム24が設けられている。
The
アーム24は、その基端部がキャリッジ22のワークWに対向する面側に保持されている。また、アーム24の先端部には、検出器26が取り付けられている。そして、アーム24は、検出器26のY軸方向の位置と、検出器26の姿勢とを任意に調整可能な構造を有している。なお、アーム24は、少なくとも検出器26のY軸方向の位置を調整可能であれば、その形状及び構造は特に限定はされない。
The base end of the
検出器26は、触針26a(測定子又はスタイラスともいう)と、不図示の差動トランス等の変位検出部とを有しており、Y軸方向に沿って前後移動する触針26aの変位を検出する。そして、検出器26は、触針26aの変位を示す変位検出信号(電気信号)を不図示のデータ処理装置へ出力する。
The
なお、検出器26は、触針26aを有する接触式のタイプに限定されるものではなく、例えばレーザプローブのような非接触式のタイプであってもよい。
The
ワークWの真円度測定を行う場合、キャリッジ22及びアーム24を駆動して、検出器26の触針26aをワークWの外周面に接触させる。次いで、テーブル回転機構14により、テーブル回転軸C1を中心として、テーブル16、スクロールチャック18、及びワークWを回転させることで、検出器26の触針26aによりワークWの外周面をその周方向に沿ってトレースさせる。これにより、検出器26からワークWの1回転分の変位検出信号が不図示のデータ処理装置へ出力される。このデータ処理装置は、検出器26から入力される検出信号を公知の手法により解析して、ワークWの真円度を演算する。
When measuring the roundness of the work W, the
[第1実施形態のスクロールチャックの構成]
図2は、スクロールチャック18の上面図である。図3は、図2のスクロールチャック18を図中A方向から見た側面図である。図2及び図3に示すように、スクロールチャック18は、チャック本体30と、3個の移動体32(ジョーともいう)と、3個の爪ベース34と、6個のチャック爪36と、3つの回転軸50と、を備える。
[Structure of Scroll Chuck of First Embodiment]
FIG. 2 is a top view of the
チャック本体30は、後述の各移動体32と共に本発明の装置本体を構成するものであり、ベース部40と、スクロール板42と、円筒部44と、を備える。なお、チャック本体30に各移動体32を含めてもよい。
The chuck
ベース部40の上面には、Z軸方向上方に延びた円柱部46(図2参照)が設けられている。この円柱部46の中心がチャック中心軸C2となる。なお、本実施形態では、チャック中心軸C2が、テーブル回転軸C1及びワークWの中心軸(ワーク中心軸)に一致しているものとする。
A cylindrical portion 46 (see FIG. 2) extending upward in the Z-axis direction is provided on the upper surface of the
スクロール板42は、XY面に平行な円板形状に形成されている。また、スクロール板42の中心部には、円柱部46が挿通される挿通穴(不図示)が形成されている。スクロール板42は、その挿通穴に円柱部46を挿通させた状態で、この円柱部46によりベース部40の上面側で回転自在に支持されている。また、スクロール板42のZ軸方向上面には、図示は省略するが、チャック中心軸C2を中心として公知の渦巻き状のスクロール溝が形成されている(例えば特許文献2参照)。
The
円筒部44は、Z軸方向に延びた形状であり、その内部に円柱部46が挿通される。この円筒部44は、スクロール板42の上面側において、円柱部46に対して回転不能に固定されている。また、円筒部44のZ軸方向上面側は天井板44aで覆われている。この天井板44aには、チャック中心軸C2に垂直で且つチャック中心軸C2から放射状に延びたガイド溝48が3本形成されている。具体的に、各ガイド溝48は、チャック中心軸C2を中心としてその軸周り方向に120°間隔で天井板44aに形成されている。
The
3個の移動体32は、各ガイド溝48にそれぞれ嵌め込まれることで、各ガイド溝48により移動体32(回転軸50)ごとの径方向に沿って移動可能に支持される。なお、移動体32(回転軸50)ごとの径方向とは、チャック中心軸C2に対して垂直な方向で且つチャック中心軸C2と各移動体32の回転軸50とをそれぞれ結ぶ方向である。
The three moving
各移動体32のZ軸方向下方側の端部は、各ガイド溝48から円筒部44内に挿入され、既述のスクロール板42のスクロール溝(不図示)上に配置される。また、各移動体32のZ軸方向下方側の端部には、スクロール板42のスクロール溝に噛合する公知のラック歯(特許文献2参照)が形成されている。
The end portion of each moving
各移動体32には、各々のZ軸方向の上方側の端部を構成するベース保持部32aが設けられている。そして、各ベース保持部32aには、Z軸方向に平行な回転軸50を回転自在に支持する軸受52(図3参照)がそれぞれ設けられている。このため、各回転軸50は、チャック中心軸C2を中心としてその軸周り方向に120°間隔で放射状に配置される。なお、図中の符号C3は、各回転軸50の回転中心である。
Each moving
そして、各移動体32は、各々の回転軸50がチャック中心軸C2を中心とする任意の第1の同一円周上F1に等間隔で配置された状態で、各々のラック歯を既述のスクロール板42のスクロール溝(不図示)に噛合させている。
Then, in each moving
図4は、スクロール板42の回転操作に応じた各移動体32(各回転軸50)の移動を説明するための説明図である。図4の符号4A及び符号4Bに示すように、スクロール板42が回転操作されると、不図示のスクロール溝及びラック歯によって、各移動体32の回転軸50が、任意の第1の同一円周上F1に配置された位置関係を保った状態で、回転軸50ごとの径方向に沿って進退移動される。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the movement of each moving body 32 (each rotating shaft 50) according to the rotation operation of the
図5は、任意の移動体32及び爪ベース34の上面図である。図5と、既述の図2から図4とに示すように、各移動体32のベース保持部32aの上面には、XY面に平行な平板状の回転板54が回転軸50に対して回転自在に設けられている。そして、ベース保持部32aごとの回転板54の上面には、爪ベース34がそれぞれ着脱自在に固定されている。
FIG. 5 is a top view of an arbitrary moving
3個の爪ベース34は、XY面に平行な平板状に形成されている。そして、各爪ベース34の上面には、それぞれ2個のチャック爪36が設けられている。これにより、回転軸50ごとに、2個のチャック爪36が爪ベース34及び回転板54を介して回転軸50に対して回転自在に保持される。また、各爪ベース34の上面は、ワークWを支持する支持面となる。
The three
各チャック爪36は、Z軸方向に延びたピン形状を有しており、スクロール板42の回転操作に応じてワークWの外周面又は内周面に接触させられる。なお、各チャック爪36の形状は、ピン形状に限定されず、任意の形状を選択可能である。
Each
爪ベース34上の2個のチャック爪36は、回転軸50を中心とする特定の回転位置にセットされた場合に、チャック中心軸C2を中心とする任意の第2の同一円周上F2(図4参照)に配置される。換言すると、回転軸50を中心として2個のチャック爪36を回転させた場合に、いずれかの回転位置(特定の回転位置)で2個のチャック爪36が第2の同一円周上F2に配置されるように、爪ベース34上での2個のチャック爪36の位置が調整されている。これにより、全て(6個)のチャック爪36を第2の同一円周上F2に配置させることができる。
When the two
従って、スクロール板42の回転操作に応じて、爪ベース34ごとに2個のチャック爪36を移動体32及び回転軸50等と一体に進退移動させることで、6個のチャック爪36をワークWの外周面又は内周面に接触させることができる。これにより、各チャック爪36によりワークWを6点で把持させることができる。
Therefore, the six
この際に本実施形態では、ワークWを把持している6個のチャック爪36が第2の同一円周上F2で等間隔、すなわちチャック中心軸C2を中心としてその軸周り方向に60°間隔で配置されるように、各爪ベース34上での各チャック爪36の位置が調整されている。これにより、ワークWの外周面又は内周面の周方向に沿って均等な間隔で配置された6個のチャック爪36により、ワークWを把持させることができる。
At this time, in the present embodiment, the six
[スクロールチャックの作用]
図6は、上記構成のスクロールチャック18によるワークWの把持を説明するための説明図である。なお、図6では、ワークWの外周面側から各チャック爪36によりワークWを把持させる場合を例に挙げて説明するが、ワークWの内周面側から各チャック爪36によりワークWを把持させる場合も同様である。
[Action of scroll chuck]
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining gripping of the work W by the
図6の符号6Aに示すように、オペレータが、測定対象のワークWを真円度測定機10のスクロールチャック18の所定位置にセットする。次いで、オペレータによりスクロール板42が所定の回転方向に回転操作されると、各移動体32の回転軸50が第1の同一円周上F1に配置された位置関係を保った状態で、回転軸50ごとの径方向に沿ってチャック中心軸C2(ワークWの外周面)に向けて移動される。
As shown by
そして、図6の符号6Bに示すように、回転軸50(爪ベース34)ごとに、2個のチャック爪36のいずれか一方が最初にワークWの外周面に接触する。この際に、2個のチャック爪36は、爪ベース34等を介して回転軸50に回転自在に保持されている。このため、2個のチャック爪36のいずれか一方をワークWの外周面に接触させた状態で、オペレータによるスクロール板42の回転操作が継続されると、回転軸50を中心として2個のチャック爪36が回転される。その結果、回転軸50ごとに、2個のチャック爪36の他方がワークWの外周面に近づけられる。
Then, as shown by
図6の符号6Cに示すように、オペレータによるスクロール板42の回転操作が更に継続されると、ワークWが6個のチャック爪36により把持(6点把持)される。そして、真円度測定機10によるワークWの真円度の測定が開始される。なお、真円度測定については公知技術であるのでここでは具体的な説明は省略する。
As shown by
[本実施形態の効果]
以上のように本実施形態のスクロールチャック18では、6個のチャック爪36によりワークWの把持(6点把持)が行われるので、各チャック爪36からワークWに加えられる力(把持力)が6点に分散される。その結果、本実施形態では、3個のチャック爪36によりワークWを把持させる場合と比較して、チャック爪36ごとの把持力が小さくなるので、ワークWの変形が大幅に低減される。
[Effect of this embodiment]
As described above, in the
また、本実施形態では、ワークWを把持している各チャック爪36が第2の同一円周上F2に等間隔(既述の60°間隔)で配置されるように、ワークWの外径又は内径に合わせて各爪ベース34上での各チャック爪36の位置が調整されている。これにより、ワークWの一部の領域にチャック爪36からの力が集中することが防止されるので、ワークWの変形がより確実に低減される。
Further, in the present embodiment, the outer diameter of the work W is arranged so that the
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態の真円度測定機10のスクロールチャック18を説明するための説明図である。なお、第2実施形態は上記第1実施形態と基本的に同じ構成であるので、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the
図7の符号7Aに示すように、上記第1実施形態では、測定対象のワークWの種類(外径又は内径)が変わると、6個のチャック爪36によりワークWを把持させた際に各チャック爪36を第2の同一円周上F2に等間隔(既述の60°間隔)で配置させられない場合がある。
As shown by
そこで、図7の符号7Bに示すように、第2実施形態のスクロールチャック18では、回転軸50ごとに、2個のチャック爪36の配置が異なる複数種類の爪ベース34を回転板54に選択的に取り付け可能にしている。これにより、複数種類の爪ベース34の中からワークWの外径又は内径に対応した特定の爪ベース34Aを選択することができる。特定の爪ベース34Aとは、ワークWを把持している各チャック爪36が第2の同一円周上F2に等間隔(既述の60°間隔)で配置される条件を満たすものである。
Therefore, as shown by
そして、特定の爪ベース34Aを、回転軸50ごとに回転板54にそれぞれ取り付けることで、測定対象のワークWの種類が変わった場合でも、常に第2の同一円周上F2に等間隔で配置された各チャック爪36によりワークWが把持される。その結果、スクロールチャック18に複数種類のワークWを選択的に把持させる場合でも、各ワークWの変形が確実に低減される。
Then, by attaching the
[第3実施形態]
図8は、第3実施形態の真円度測定機10のスクロールチャック60を説明するための説明図である。なお、第3実施形態は、スクロールチャック60が、回転軸50ごとに回転板62と、2つのサブ回転軸64と、2つのサブ回転板66と、2つの爪ベース34と、4個のチャック爪36とを備える点を除けば、上記第1実施形態と基本的に同じ構成である。このため、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the
図8に示すように、3つの回転板62は、XY面に平行な平板状に形成されており、3つの回転軸50に対してそれぞれ回転自在に取り付けられている。各回転板62には、それぞれZ軸方向に平行な2つのサブ回転軸64がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 8, the three
回転板62上の2つのサブ回転軸64は、回転軸50を中心とする特定の回転位置にセットされた場合に、チャック中心軸C2を中心とする任意の第1の同一円周上F1Aに配置される。換言すると、回転軸50を中心として2つのサブ回転軸64を回転させた場合に、いずれかの回転位置(特定の回転位置)で2つのサブ回転軸64が第1の同一円周上F1Aに配置されるように、回転板62上での2つのサブ回転軸64の位置が調整されている。そして、サブ回転軸64ごとにサブ回転板66が回転自在に取り付けられている。
When the two
各サブ回転板66は、XY面に平行な平板状に形成されている。そして、各サブ回転板66の上面には、2個のチャック爪36を有する既述の爪ベース34がそれぞれ着脱自在に固定されている。これにより、爪ベース34上の2個のチャック爪36が、サブ回転軸64により回転自在に支持され、さらに回転板62を介して回転軸50により間接的に回転自在に支持される。
Each
また、爪ベース34上の2個のチャック爪36は、回転板62が特定の回転位置にセットされている状態においてサブ回転軸64を中心として回転された場合に、いずれかの回転位置(特定の回転位置)で第2の同一円周上F2に配置されるように、位置調整されている。
Further, when the two
従って、回転軸50ごとに2つのサブ回転軸64が回転軸50を中心とする特定の回転位置にセットされ、且つサブ回転軸64ごとに2個のチャック爪36がサブ回転軸64を中心とする特定の回転位置にセットされると、各爪ベース34上の2個のチャック爪36が第2の同一円周上F2に配置される。これにより、第3実施形態では、第2の同一円周上F2に配置された12個のチャック爪36によりワークWを12点で把持させることができる。
Therefore, two
以上のように第3実施形態のスクロールチャック60では、12個のチャック爪36によりワークWを把持(12点把持)させるので、各チャック爪36からワークWに加えられる力(把持力)が12点に分散される。その結果、上記第1実施形態と同様に、ワークWの変形が大幅に低減される。
As described above, in the
また、第3実施形態では、ワークWを把持している12個のチャック爪36が、第2の同一円周上F2で等間隔、すなわちチャック中心軸C2を中心としてその軸周り方向に30°間隔で配置されるように、各爪ベース34上での各チャック爪36の位置と、各回転板62上での各サブ回転軸64の位置と、が調整されている。これにより、ワークWの外周面又は内周面の周方向に均等な間隔で配置された12個のチャック爪36によりワークWを把持させることができる。その結果、上記第1実施形態と同様に、ワークWの一部の領域にチャック爪36からの力が集中することが防止される。
Further, in the third embodiment, the twelve
なお、図8に示した各サブ回転板66にそれぞれ新たな2つのサブ回転軸64を設け、新たなサブ回転軸64ごとにサブ回転板66及び爪ベース34(2個のチャック爪36)を設けてもよい。この場合、24個のチャック爪36によりワークWを24点で把持させることができる。以下同様に、ワークWを48点、96点、…で把持させるようにしてもよい。すなわち、回転軸50ごとに、回転軸50に対して偶数個のチャック爪36を直接的又は間接的に回転自在に設けてもよい。
Two new
[第4実施形態]
図9は、第4実施形態の真円度測定機10A(本発明の表面形状測定機に相当)の側面図である。上記各実施形態の真円度測定機10では、スクロールチャック18,60により把持されたワークWの中心軸であるワーク中心軸がチャック中心軸C2(すなわちテーブル回転軸C1)と一致していると仮定しているが、実際にはワーク中心軸がチャック中心軸C2に対して偏芯する場合がある。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a side view of the
そこで、第4実施形態の真円度測定機10Aでは、テーブル16上にXYステージ70を設け、このXYステージ70上にスクロールチャック18(スクロールチャック60でも可)を設けている。なお、第4実施形態の真円度測定機10Aは、XYステージ70を備える点を除けば、上記第1実施形態と基本的に同じ構成である。このため、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
Therefore, in the
XYステージ70は、スクロールチャック18をX軸方向及びY軸方向に移動、すなわちXY面内で2次元移動させる。これにより、スクロールチャック18によりチャックされたワークWのワーク中心軸の位置を公知の手法で検出した結果に基づき、XYステージ70を駆動してスクロールチャック18をXY面内で移動させることで、ワークWのワーク中心軸をテーブル回転軸C1に位置合わせすることができる。その結果、真円度測定機10AによるワークWの真円度測定の測定精度を向上させることができる。
The
[その他]
上記各実施形態のスクロールチャック18,60のチャック本体30及び移動体32の形状及び構造等は、上記各図で説明した形状及び構造に限定されるものではなく、公知の形状及び構造を採用することができる。
[others]
The shapes and structures of the chuck
上記各実施形態では、第1の同一円周上F1(F1A)と、第2の同一円周上F2とが異なっているが、これらが一致していてもよい。 In each of the above embodiments, the first F1 on the same circumference (F1A) and the second F2 on the same circumference are different, but they may be the same.
上記各実施形態では、各回転軸50が第1の同一円周上F1に等間隔で配置され、且つワークWを把持している各チャック爪36が第2の同一円周上F2に等間隔で配置されているが、これらが必ずしも等間隔で配置されていなくともよい。また、各回転軸50の全てが第1の同一円周上F1に配置されていなくともよい。さらに、ワークWのワーク中心軸がチャック中心軸C2に対して偏芯している場合、ワークWを把持している各チャック爪36の全てが第2の同一円周上F2に配置されていなくともよい。この場合、ワークWを把持している各チャック爪36は、ワーク中心軸を中心とする同一円周上に配置される。
In each of the above embodiments, the
上記実施形態では、本発明のチャック装置としてスクロールチャック18,60を例に挙げて説明したが、例えばインディペンデントチャック等の各種の三つ爪チャックに本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the scroll chucks 18 and 60 have been described as an example of the chuck device of the present invention, but the present invention can be applied to various three-chuck chucks such as an independent chuck.
上記各実施形態では、ワークWの真円度を測定する真円度測定機10,10Aにスクロールチャック18,60を設けた場合について説明したが、ワークWの円筒度、真直度、表面粗さ、及びうねり等のワークWの各種の表面形状を測定する表面形状測定機に本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the case where the scroll chucks 18 and 60 are provided in the
10,10A…真円度測定機,
18…スクロールチャック,
30…チャック本体,
32…移動体,
34,34A…爪ベース,
36…チャック爪,
50…回転軸,
54…回転板,
60…スクロールチャック,
62…回転板,
64…サブ回転軸,
66…サブ回転板
10,10A ... Roundness measuring machine,
18 ... Scroll chuck,
30 ... Chuck body,
32 ... moving body,
34, 34A ... Nail base,
36 ... Chuck claw,
50 ... rotation axis,
54 ... Rotating plate,
60 ... Scroll chuck,
62 ... Rotating plate,
64 ... Sub-rotation axis,
66 ... Sub rotating plate
Claims (10)
鉛直方向に平行な中心軸を中心として放射状に配置され、且つ前記鉛直方向に平行な3つの回転軸と、
前記鉛直方向に対して垂直な方向で且つ前記中心軸と3つの前記回転軸とをそれぞれ結ぶ方向を径方向とした場合に、3つの前記回転軸を前記回転軸ごとの前記径方向に沿って移動自在に保持する装置本体と、
前記回転軸ごとに前記回転軸を中心として回転自在に設けられた偶数個のチャック爪であって、且つ前記装置本体により前記回転軸ごとに前記ワークに向けて移動された場合に前記ワークを把持する偶数個のチャック爪と、
を備え、
前記装置本体が、3つの前記回転軸を、前記中心軸を中心とする第1の同一円周上に配置された位置関係に保ち、
前記回転軸ごとの前記偶数個のチャック爪が、前記回転軸を中心とする特定の回転位置にセットされた場合に、前記中心軸を中心とする第2の同一円周上に配置されるチャック装置。 In a chuck device that grips a cylindrical workpiece,
The three rotation axes, which are arranged radially around the central axis parallel to the vertical direction and are parallel to the vertical direction,
When the direction perpendicular to the vertical direction and the direction connecting the central axis and the three rotation axes are the radial directions, the three rotation axes are set along the radial direction of each rotation axis. The device body that holds it movable and
The work is gripped when it is an even number of chuck claws rotatably provided around the rotation axis for each rotation axis and is moved toward the work for each rotation axis by the apparatus main body. With an even number of chuck claws
Equipped with
The apparatus main body keeps the three rotation axes in a positional relationship arranged on the same first circumference centered on the central axis.
When the even number of chuck claws for each rotation axis are set at a specific rotation position centered on the rotation axis, the chucks are arranged on the second same circumference centered on the center axis. Device.
前記偶数個のチャック爪が、前記爪ベースごとに設けられている請求項1又は2に記載のチャック装置。 Each rotation axis is provided with a claw base rotatably provided around the rotation axis.
The chuck device according to claim 1 or 2, wherein the even number of chuck claws is provided for each of the claw bases.
鉛直方向に平行な中心軸を中心として放射状に配置され、且つ前記鉛直方向に平行な3つの回転軸と、The three rotation axes that are arranged radially around the central axis parallel to the vertical direction and are parallel to the vertical direction,
前記鉛直方向に対して垂直な方向で且つ前記中心軸と3つの前記回転軸とをそれぞれ結ぶ方向を径方向とした場合に、3つの前記回転軸を前記回転軸ごとの前記径方向に沿って移動自在に保持する装置本体と、When the direction perpendicular to the vertical direction and the direction connecting the central axis and the three rotation axes are the radial directions, the three rotation axes are set along the radial direction of each rotation axis. The device body that holds it movable and
前記回転軸ごとに前記回転軸を中心として回転自在に設けられた偶数個のチャック爪であって、且つ前記装置本体により前記回転軸ごとに前記ワークに向けて移動された場合に前記ワークを把持する偶数個のチャック爪と、An even number of chuck claws rotatably provided around the rotation axis for each rotation axis, and the work is gripped when the device body moves the rotation axis toward the work. With an even number of chuck claws
前記回転軸ごとに、前記回転軸を中心として回転自在に設けられた爪ベースと、For each rotation axis, a claw base rotatably provided around the rotation axis and
を備え、Equipped with
前記偶数個のチャック爪が、前記爪ベースごとに設けられており、The even number of chuck claws is provided for each claw base.
前記回転軸ごとに、前記偶数個のチャック爪の配置が異なる複数種類の前記爪ベースが前記回転軸に対して選択的に取り付けられ、A plurality of types of claw bases having different arrangements of the even number of chuck claws are selectively attached to the rotating shaft for each rotating shaft.
複数種類の前記爪ベースの中の特定の爪ベースであって、且つ前記ワークを把持している前記爪ベースごとの前記偶数個のチャック爪が、前記中心軸を中心とする第2の同一円周上に等間隔で配置される条件を満たす特定の爪ベースが、前記回転軸ごとに取り付けられているチャック装置。The even number of chuck claws for each claw base that is a specific claw base among a plurality of types of the claw bases and grips the work is a second identical circle centered on the central axis. A chuck device in which specific claw bases satisfying the conditions of being arranged at equal intervals on the circumference are attached to each rotation axis.
前記サブ回転軸ごとに、前記サブ回転軸を中心として回転自在に設けられた前記爪ベースと、
を備える請求項4に記載のチャック装置。 For each of the rotation axes, a plurality of sub-rotation axes rotatably provided around the rotation axis and parallel to the vertical direction,
For each of the sub-rotating shafts, the claw base rotatably provided around the sub-rotating shaft and the claw base.
The chuck device according to claim 4 .
鉛直方向に平行な中心軸を中心として放射状に配置され、且つ前記鉛直方向に平行な3つの回転軸と、The three rotation axes that are arranged radially around the central axis parallel to the vertical direction and are parallel to the vertical direction,
前記鉛直方向に対して垂直な方向で且つ前記中心軸と3つの前記回転軸とをそれぞれ結ぶ方向を径方向とした場合に、3つの前記回転軸を前記回転軸ごとの前記径方向に沿って移動自在に保持する装置本体と、When the direction perpendicular to the vertical direction and the direction connecting the central axis and the three rotation axes are the radial directions, the three rotation axes are set along the radial direction of each rotation axis. The device body that holds it movable and
前記回転軸ごとに前記回転軸を中心として回転自在に設けられた偶数個のチャック爪であって、且つ前記装置本体により前記回転軸ごとに前記ワークに向けて移動された場合に前記ワークを把持する偶数個のチャック爪と、An even number of chuck claws rotatably provided around the rotation axis for each rotation axis, and the work is gripped when the device body moves the rotation axis toward the work. With an even number of chuck claws
前記回転軸ごとに、前記回転軸を中心として回転自在に設けられた爪ベースと、For each rotation axis, a claw base rotatably provided around the rotation axis and
を備え、Equipped with
前記偶数個のチャック爪が、前記爪ベースごとに設けられており、The even number of chuck claws is provided for each claw base.
前記回転軸ごとに、前記回転軸を中心として回転自在に設けられ且つ前記鉛直方向に平行な複数のサブ回転軸と、For each of the rotation axes, a plurality of sub-rotation axes rotatably provided around the rotation axis and parallel to the vertical direction,
前記サブ回転軸ごとに、前記サブ回転軸を中心として回転自在に設けられた前記爪ベースと、For each of the sub-rotating shafts, the claw base rotatably provided around the sub-rotating shaft and the claw base.
を備えるチャック装置。A chuck device equipped with.
A surface shape measuring machine for measuring the surface shape of a cylindrical work gripped by the chuck device according to any one of claims 1 to 9 .
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